DE3805605A1 - Rohrschnellkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrschnellkupplung, insbesondere für Wasserauslaufrohre gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruches 1.

Die erfindungsgemäße Rohrschnellkupplung ist vor allem im Haushalt und im Garten anwendbar, um Küchengeräte, z.B. Waschmaschinen, Geschirrspüler, Wasserstrahl­ luftsauger und ähnliche Geräte an Wasserzapfhähne anschließen zu können, während sie im Garten zum An­ schließen von Wasserschläuchen Verwendung findet. Die für solche und ähnliche Zwecke verwendbare erfindungs­ gemäße Schnellkupplung wird auf dem zur Abschlagung der Kupplung dienenden Einlaufrohr mit dem Druckmittel­ druck festgehalten, so daß sich Schlauchklemmen oder ähnliche Hilfsmittel erübrigen. Das Einlaufrohr läßt sich z.B. an einen Wasserhahn anschließen, beispiels­ weise aufschrauben und kann ständig auf diesem ver­ bleiben oder zusammen mit der Schnellkupplung ange­ bracht werden.

Bei derartigen Schnellkupplungen muß einerseits dafür gesorgt sein, daß zwischen dem Innenzylinder und der Buchse und dem Außenzylinder des Einlaufrohres keine Leckagen entstehen können, wobei der durch den Anpreß­ druck erzielte Widerstand gegen Abziehen der Buchse stets größer als die Trennkraft sein muß. Andererseits muß aber erreicht werden, daß auch kein Druckmittel aus dem Druckraum des Gehäuses nach außen gelangen kann, obwohl der Druck zur Sicherung der Kupplung auf dem Einlaufrohr stark anwachsen kann.

Die Erfindung geht von einer Ausführungsform einer vor­ bekannten Schnellkupplung dieser Art aus (EP-A 00 08 000 Fig. 3). Hierbei ist die auf das Ende des Auslaufrohres aufschiebbare Buchse einteilig mit einer Membran ausge­ bildet, welche ebenso wie die Buchse aus Dichtungswerk­ stoff besteht und sich dem Gehäusedeckel, sowie dem anschließenden Gehäuserand mit Hilfe einer eingebauten Ringscheibe anlegt. Durch diese Bauform der Kupplung kann der Dichtungswerkstoff ausweichen, wenn die Buchse mit einem Einlaufrohr gedehnt wird. Ferner dichtet die Membran das Gehäuse nach außen ab. Entstehen im Druck­ raum des Gehäuses entsprechend hohe Drücke, ergeben sich jedoch Abdichtungsschwierigkeiten. Dann kann sich die Membran nach außen wölben und kriecht dabei in die Durchtrittsöffnung des Gehäusedeckels, wobei sie die Buchse mitzieht, so daß der Anpreßdruck zusammenbricht. Deswegen muß ein Band vorgesehen werden, das das Gehäuse der Rohrschnellkupplung mit dem Einlaufrohr bzw. einem Wasserkran verbindet. Damit läßt sich aber die vorbe­ kannte Vorrichtung nicht mehr in der für Schnell­ kupplungen geforderten praktischen Handhabungsweise anbringen und benutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohr­ schnellkupplung der bekannten Art zu schaffen, welche praktisch zu handhaben ist und keine Abdichtungs­ schwierigkeiten verursacht.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung dichtet die Buchse den Druckraum des Gehäuses nach außen ab, wobei der Druck über die Stirnseite der Buchse bis zur Durchtrittsöffnung des Gehäusedeckels abgebaut wird. Wenn der Druck im Druck­ raum den Außenzylinder der Buchse beaufschlagt, kann die Buchse infolge ihrer Abstützung auf dem Gehäuseboden nur in Richtung auf das von der Buchse umfaßte Rohrende des Einlaufrohres drücken. Dabei läßt sich die Stirnflä­ che durch die Länge und Bandstärke der Buchse so bemes­ sen, daß hinreichend Anpreßdrücke entstehen, die das Abziehen der Buchse von dem Einlaufrohr verhindern. Der Druck im Druckraum ist dabei weitgehend statisch, weil die dynamischen Drücke in den radialen Aussparungen des Gehäusebodens praktisch vollständig abgebaut werden. Ferner bemißt man die Wandstärke der Buchse in Abhängig­ keit von dem hierfür benutzten Dichtungswerkstoff so, daß die Buchse axial ausweichen kann, um anwachsende Drücke auf die Ringfläche des Deckels bei anwachsenden Innendrücken im Druckraum zu erzeugen.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß man das Gehäuse nur mit geringer Kraft auf das Einlaufrohr aufzuschieben braucht, das Gehäuse aber absolut fest und dicht auf dem Einlaufrohr sitzt, sobald der Druckraum aus dem Einlaufrohr angefüllt worden ist. Man benötigt deswegen auch keine zusätzlichen Sicherungen, um die erfindungs­ gemäße Schnellkupplung festzuhalten, weil sie sich von dem Einlaufrohr nur wieder abziehen läßt, wenn der Druck im Druckraum so gering geworden ist, daß die Trennkräfte der Kupplung den Gleitwiderstand der Buchse auf dem Einlaßrohr übersteigen.

Die Erfindung hat überdies den Vorteil, daß sie aus einer geringen Zahl von Einzelteilen besteht, die so zusammengebaut sind, daß man die Teile nur als Ganzes zu bedienen braucht.

Mit den Merkmalen des Patentanspruches 2 lassen sich die beschriebenen Wirkungen auch während der Anfangs­ und Endphase erreichen, während der der Druck durch das Öffnen oder Absperren des Zuflusses des Druckmittels an­ wächst oder abfällt. Nach dieser Ausführungsform der Erfindung sitzt das deckelseitige Ende der Buchse relativ lose auf dem Einlaufrohr und wird erst bei Ein­ setzen des Druckes mit voller Kraft aufgepreßt, während das gehäuseseitige Ende der Buchse mechanisch auf dem freien Ende des Einlaufrohres festgehalten wird, das sich bis zur Ringschulter erstreckt. Unter diesen Umständen läßt sich die erfindungsgemäße Schnell­ kupplung relativ leicht auf das Einlaufrohr aufschieben, wobei die dazu erforderliche Kraft erst gegen Ende des Weges ansteigt, wenn nämlich die Buchse mit ihrem gehäusebodenseitigen Ende das Einlaufrohr erreicht, bis dieser im lichten Durchmesser verminderte Teil der Buchse die Schulter erreicht hat.

Der Sitz der Buchse auf dem Einlaufrohr und damit der ganzen Schnellkupplung wird erfindungsgemäß, wenn es sich bei dem Druckmedium um eine filmbildende Flüssigkeit han­ delt, deren Film auf dem Einlaufrohr den Gleitwider­ stand der Buchse herabsetzt. Mit den Merkmalen des Patentanspruches 3 lassen sich diese Nachteile film­ bildender Flüssigkeiten beheben, weil der Flüssigkeits­ film von den Nuten unterbrochen und durch die Nuten nach außen in die Durchtrittsöffnung des Deckels abgeleitet wird; somit haftet die Buchse trocken auf dem Einlaufrohr.

Vorzugsweise wird der Sitz der Buchse in dem Gehäuse fixiert, um die erforderlichen Zwischenrelationen der Dichtfläche der Buchsenstirnseite und der Ringfläche des Deckels genau einstellen zu können. Dazu dienen die Merkmale des Patentanspruches 4. Die Merkmale des Patentanspruches 5 gestatten darüber hinaus eine deckel­ seitige, weitgehend formschlüssige Fixierung der Buchse. Die Ausführungsform nach dem Patentanspruch 6 ermöglicht einen ungehinderten Durchfluß des Druckmittels durch die Kupplung in das Auslaufrohr, aber eine wirksame Kontrolle des richtigen Sitzes der Kupplung, bevor das Druckmittel in die Kupplung freigegeben wird.

Die erfindungsgemäße Rohrschnellkupplung ermöglicht den Schnellanschluß von Schläuchen an die Kupplung und in der Weise, daß der nachteilige Einfluß filmbildender Flüssigkeiten auf den Widerstand des Schlauches gegen Abziehen von der Kupplung in jedem Fall ausgeschaltet wird. Diese Merkmale sind im Patentanspruch 7 zusammen­ gefaßt, der deswegen auch für sich, d.h. ohne die erfin­ dungsgemäße Kupplung verwirklicht werden kann.

Der Patentanspruch S ermöglicht eine zweckmäßige Verbindung der Rohrschnellkupplung mit einem Wasserstrahlluftsauger.

Die Erfindung wird im folgenden anhand mehrerer Aus­ führungsbeispiele näher erläutert; es zeigen

Fig. 1 die erfindungsgemäße Rohrschnellkupplung im Längsschnitt, wobei jedoch das mit der Kupplung anzuschließende Teil oder Gerät nicht wieder­ gegeben ist,

Fig. 2 in der Fig. 1 entsprechender Darstellung die erfindungsgemäße Rohrschnellkupplung mit einem angeschlossenen Wasserstrahlluftsauger,

Fig. 3 den Gehäusedeckel von innen, jedoch im ver­ kleinerten Maßstab,

Fig. 4 in der Fig. 3 entsprechender Darstellung den Gehäuseboden in einer Draufsicht von innen,

Fig. 5 einen Schlauchanschlußzapfen in Ansicht,

Fig. 6 im Längsschnitt eine Überwurfmutter, die auf dem Schlauchanschlußzapfen anzuordnen ist,

Fig. 7 " in der Fig. 6 entsprechender Darstellung einen Ringzapfen, der mit der Überwurfmutter zusammen­ wirkt und

Fig. 8 in den Fig. 5 bis 7 entsprechender Darstellung eine andere Ausführungsform.

Gemäß der Darstellung der Fig. 1 weist die dort darge­ stellte Rohrschnellkupplung (1) ein Einlaufrohr (2) auf. Das Einlaufrohr bildet eine Baueinheit mit einem Gewinde­ kopf (3), welcher auf das nicht dargestellte Ende des Ausflußrohres eines Wasserkranes aufgeschraubt werden kann. Das Einlaufrohr hat einen glatten Innen­ zylinder (4). Der Durchmesser des Außenzylinders (5) des Einlaufrohrendes hat einen geringeren Durchmesser als der Außenzylinder (6), der sich von einer Schulter (7) bis zum Gewindekopf (3) erstreckt. Eine aus Dichtungswerkstoff bestehende Buchse (8) hat einen so bemessenen Innendurchmesser, daß sie mit enger Passung auf dem Ende (5) des Einlaufrohres sitzt, wobei sich die Buchse (8) mit einer Ringfläche (9) der Schulter (7) anlegt.

Das Einlaufrohr weist auf dem Rohrstück (6) axiale Nuten (10) auf (nicht gezeichnet). Diese bilden Abflußkanäle, wel­ che aus einem Gehäuse (12) der Rohrschnellkupplung (1) nach außen führen und mit denen ein Flüssigkeitsfilm zer­ stört wird, der das Abgleiten der Buchse vom Einlauf­ rohr begünstigen würde.

Die Buchse ist hohlzylindrisch ausgebildet. Das Gehäuse weist einen oberen hohlzylindrischen Abschnitt (13) auf. Auf das freie Ende ist ein Gehäusedeckel (14) mit einem axialen Flansch (15) befestigt. Die Buchse (8) ist mit der Ringfläche (15, 16) auf der Innenseite des Gehäuse­ deckels abgestützt. Zwischen deren Teilflächen (15 und 16) erheben sich mit der Buchse einstückige Zapfen (17).

Der Gehäusedeckel (14) hat gemäß Fig. 3 eine der Anzahl der Zapfen (17) entsprechende Zahl von Durchbrechungen (18), die auf einem Lochkreis (20) angeordnet sind. Die Zapfen (17) passen in die Durchbrechungen (18), so daß die Buchse auf der Deckelinnenseite fixiert ist.

Wird die Buchse als Guß- oder Preßstück gleich über der Innenseite des Gehäusedeckels hergestellt, dann fließt das Material in diese Löcher hinein und bildet kleine Sicherheitszäpfchen (17). Wird die Buchse als Fertigteil auf den Gehäusedeckel aufvulkanisiert oder aufgeklebt, dann entfallen die Löcher in dem Deckel und die Zäpfchen an der Buchse.

Die gegenüberliegende Ringfläche (21) der Buchse stützt sich auf einem Gehäuseboden ab, der an der Auslaufseite angebracht ist. Gemäß der Darstellung der Fig. 4 hat der Gehäuseboden eine Auslauföffnung (23) und eine Mehrzahl radialer Nuten (24), die eine Verbindung zu einem Ring­ raum (25) herstellen, in dem sich ein statischer Druck des Druckmittels aufbaut.

Der Gehäuseboden (21) sitzt in einem konisch verengten Teil (26) des Gehäuses, welcher in einen zylindrischen Teil (27) übergeht. In dem Zylinder (27) sitzt ein Auslaufrohr (28), dessen Hohlzylinder (29) mit der Aus­ lauföffnung (23) und dem Hohlzylinder (4) des Einlauf­ rohres fluchtet.

Zunächst wird das Einlaufrohr (2) auf das Auslaufrohr eines Wassserkranes mit Hilfe des Gewindekopfes (3) aufgeschraubt und kann auf dem Wasserkran verbleiben oder auch von diesem wieder abgenommen werden. Sodann schiebt man das Gehäuse mit seiner Durchtritts­ öffnung zuerst auf das Einlaufrohr (2). Dazu benötigt man zunächst eine geringe Kraft, weil die Buchse mit ihrem im Durchmesser vergrößerten Anfangsabschnitt (31) leicht über die Schulter (7) über die Nuten gleitet. Erst wenn der im Durchmesser verengte Abschnitt (32) der Buchse (8) auf das freie Ende (5) des Einlaufrohres (2) geschoben wird, wächst die Kraft an. Die Rohrschnell­ kupplung sitzt richtig, sobald die Schulter (7) erreicht ist und das freie Ende (5) des Einlaufrohres in die Zentrierbohrung (30) bis zum Anschlag eingedrungen ist.

Wird der Wasserkran aufgedreht, strömt das Druckmittel durch den Innenzylinder (4) in das Gehäuse (12) und ver­ läßt das Gehäuse durch die Öffnung (23) und das Auslauf­ rohr (28). Der sich vor dem Auslaufrohr (28) aufbauende Druck gelangt über die radialen Aussparungen (24) in den Ringraum (25), wo er radial auf den Außenzylinder der Buchse wirkt. Hierdurch wird die Buchse auf den Außenzylinder des Einlaufrohres (2) gepreßt. Der Druck ist umso stärker, je höher der Gegendruck im Auslaufrohr (28) ansteigt und damit je stärker die Trennkräfte ansteigen. Infolgedessen bleibt der feste Sitz der Buchse und damit des Gehäuses (12) auf dem Auslaufrohr (2) unabhängig vom Anwachsen des Gegendruckes erhalten. Ein auf dem Außen­ zylinder des Auslaufrohres ausgebildeter Flüssigkeits­ film kann den festen Sitz nicht behindern, weil er durch die Nuten (10) nach oben durch die Durchtrittsöffnung abgeführt wird.

Im Druckraum (25) verformt sich der Werkstoff der Buchse jedoch auch in axialer Richtung, wodurch die erforderli­ che Abdichtung auf der Ringfläche (16) entsteht, die zu einer Ringfläche (32) des Deckels angeordnet ist. Der Druck im Ringraum (31) wird auf dieser Ringfläche der Buchse abgebaut, so daß das Druckmittel nicht aus dem Ring­ raum durch die Durchtrittsöffnung nach außen gelangen kann.

Bei dem Ausführungsbeipsiel nach Fig. 2 ist das Auslauf­ rohr (28) das Einlaufrohr eines Wasserstrahlluftsaugers, der z.B. zum Evakuieren von Einmachgläsern im Haushalt verwendet werden kann. Das Einlaufrohr (28) endet daher an einer Düse (33), deren Mündung vor einem Luft­ anschlußrohr (34) liegt. Eine Auslaufdüse (35) führt das aus der Düse (33) abgeführte Druckmittel zusammen mit der durch das Rohr (34) angesaugten Luft in die er­ weiterte Auffangöffnung (36) eines Abführungsrohres (37) ein, durch das das Druckmittelluftgemisch nach außen abgeführt wird.

Die Darstellung der Fig. 5 zeigt einen hohlzylindrischen Zapfen (38) mit einem Gewindekopf (39) für ein Auslaufrohr eines Wasserkranes. Dieser Zapfen weist auf seinem Außenzylinder (40) einen Kragen (41) auf, dessen äußerer Umriß von zwei Kegelstümpfen (42, 43) und einem zylindrischen Mittelstück (44) gebildet wird.

An die Stelle des Gewindekopfes tritt das Auslaufrohr (28) in dem Auslaufstutzen (27) des Gehäuses (12), so daß der Zapfen eine Baueinheit mit dem Gehäuse (12) bildet, wenn er auf die beschriebene Schnellkupplung an­ gewendet wird, was Gegenstand der Fig. 8 ist.

Für jeden Kragenkegel (42, 43) des Zapfens (38) ist ein Ring (45, 46) vorgesehen. Der Ring (45) stellt eine Überwurfmutter dar, welche einen Innenzylinder (47), einen anschließenden, dem Doppelkegel (42) entsprechen­ den Konus (48) und einen vergrößerten Innenzylinder (49) mit Innengewinde (50) aufweist. Dagegen hat der Ring nur einen Innenzylinder (51), dessen Durchmesser dem des Innenzylinders (47) entspricht und einen Konus (52), der dem Kegel (43) des Kragens (41) entspricht. Ein Schlauch wird über den Kragen (41) des Zapfens (38) geschoben, nachdem der zuvor über den Kragen (41) aufgefädelte Ring (45) zurückgeschoben worden ist. Auf dem Schlauchende sitzt der aufgefädelte Ring (46).

Sobald der Schlauch seine vorschriftsmäßige Stellung eingenommen hat, wird das Außengewinde (53) des Rings (46) in das Innengewinde (49) eingeschraubt. Dadurch preßt der Konus (52) den Schlauch auf den Kegel (43), während der Konus (48) das ihm zugeordnete Schlauchende auf den Kegel (42) preßt. Damit ist ein absolut sicherer und von einem Flüssigkeitsfilm unabhängiger Sitz des Schlauches auf dem Zapfen (38) gesichert.

Die Austrittöffnung (29) aus dem Gehäuse (12) ist in der Regel kleiner als die Öffnung des Einlaufrohres, um im Druckraum einen Staudruck und keinen Sog entstehen zu lassen. Die Rohrschnellkupplung kann für beliebige Flüssigkeiten und auch für Druckgase sowie in industiellen Bereichen genutzt werden.

Claims (8)

1. Rohrschnellkupplung, insbesondere für Wasser­ auslaufrohre, mit einer innenzylindrischen elastischen Buchse, welche auf ein Ende eines Einlaufrohres aufschiebar ist und durch den Druckmitteldruck angepreßt wird, sowie mit einem mit der Buchse verbundenen Gehäuse, welches einen die Buchse umgebenden Druck­ mitteldruckraum umschließt und einen mit dem Rohrende ausgefluchteten Auslaufstutzen auf­ weist, der zum Aufbau des Anpreßdruckes dient, wobei die Buchse an einem mit dem Gehäuse verbundenen Deckel befestigt ist, der eine Durchtrittsöffnung zum Überschieben auf das Einlaufrohr aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Buchse (8) mit der Ring­ fläche (15, 16) ihrer Stirnseite auf dem Gehäusedeckel (14) dichtet und mit ihrer gegenüberliegenden Ringfläche (21) an der Auslaufseite auf einem Boden (22) des Gehäuses (12) abgestützt ist, der radiale Aussparungen (24) aufweist, die den Hohl­ zylinder (4) des Einlaufrohres (2) und den Druckmitteldruckraum (31) verbinden, den der Gehäuseboden (22) und eine Ringfläche (32) des Deckels (14) abschließen, die zwischen der Buchse (8) und dem Gehäuse (12) angeord­ net ist.

2. Rohrschnellkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaufrohr (2) gehäusebodenseitig eine Schulter (7) für eine Abstützung (9) der Buchse (8) aufweist, welche das innere Ende eines im Durchmesser verminderten Innenzylinderabschnittes der Buchse (8) bildet.

3. Rohrschnellkupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus­ gehend von der Schulter (7) des Einlaufrohres (2) mindestens über die anpreßbare Länge der Buchse (8) der Außenzylinder des Einlauf­ rohres axiale Druckmittelabflußnuten (10) aufweist.

4. Rohrschnellkupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (8) ein Hohlzylinder ist, welcher mit seiner gehäusedeckelseitigen Stirnseite auf und/oder am bzw. im Gehäusedeckel (14) befestigt und zwischen diesem im Gehäuse­ boden (22) eingespannt ist.

5. Rohrschnellkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus der gehäuseseitigen Stirnfläche der Buchse (8) Zapfen (17) axial vorstehen, für die im Gehäusedeckel (14) Aussparungen (18) ange­ bracht sind.

6. Rohrschnellkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseboden (22) eine Durchflußöffnung (23) aufweist, welche mit einer Zentrieröffnung für das Einlaufrohrende (2) ausgefluchtet ist.

7. Rohrschnellkupplung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß in dem Auslaufstutzen (27) des Gehäuses (12) ein hohlzylindrischer Zapfen (38) befestigt ist, auf dem außen ein doppelkegelförmiger Kragen (41) mit zylindrischem Mittelstück (44) ausgebildet ist, und daß für jeden Kragenkegel (42, 43) des Zapfens (38) ein ihnen entsprechend konischer Ring (45, 46) vorgesehen ist, wobei die Ringe (45, 46) auf einem über den Kragen geschobenen Schlauchende miteinander ver­ schraubbar sind.

8. Rohrschnellkupplung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß in dem Auslaufstutzen (27) ein Düseneinlaufrohr (28) eines Strahlejektors (34-37) angebracht ist.