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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schnellverbindungsvorrichtung,
die verwendet werden kann, um ein Leitungsende mit einem Element eines
Fluidleitungskreises zu verbinden. Dieses Element kann eine andere
Leitung, ein Element zur Fluidabgabe, z. B. eine Pumpe, oder ein
Element zur Fluidaufnahme, z. B. ein Behälter, sein.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Eine
Schnellverbindungsvorrichtung umfasst allgemein ein rohrförmiges Gehäuse und
Haltemittel, um ein Leitungsende auf dichte Weise in dem Gehäuse zu halten.
Diese Mittel umfassen ein ringförmiges,
elastisch verformbares Dichtungselement und ein Halteelement, die
derart angeordnet sind, dass sie das Leitungsende aufnehmen. Zwischen
dem Gehäuse
und dem Haltelement sind Nocken angeordnet, um das Halteelement
von einem das Leitungsende freigebenden Zustand in einen das Leitungsende
festhaltenden Zustand zu bringen, wenn das Halteelement in dem rohrförmigen Gehäuse von einer
ersten Position in eine zweite Position axial verschoben wird. Es
sind Mittel zum elastischen Rückstellen
des Halteelements in seine zweite Position vorgesehen, die das Halteelement
in einem das Leitungsende festhaltenden Zustand halten, wenn sie dasselbe
in seine zweite Position führen.
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Auf
diese Weise trifft ein Leitungsende, wenn es in das Gehäuse der
Verbindungsvorrichtung eingeführt
wird, auf das in seiner zweiten Position angeordnete Haltelement
und drückt
es in seine erste Position. Dadurch wird das Halteelement in seinen
freigebenden Zustand geführt,
der das Hindurchtreten des Leitungsendes in das Halteelement derart
ermöglicht,
dass es mit dem Dichtungselement in Kontakt kommt. Durch die Einwirkung
der elastischen Rückstellmittel
kehrt das Halteelement in seine zweite Position und in seinen festhaltenden
Zustand zurück.
Auf diese Weise begrenzen die elasti schen Rückstellmittel den Rücklauf des
Leitungsendes, wenn der Fluidleitungskreis, in dem die Verbindungsvorrichtung
eingesetzt ist, unter Druck gesetzt wird. Außerdem ermöglichen die elastischen Rückstellmittel,
einen Teil des Betriebsspiels des Halteelements zu beseitigen.
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Allgemein
bestehen die elastischen Rückstellmittel
aus einer Schraubenfeder, die zwischen einer Schulter des Gehäuses und
einer Schulter des Halteelements befestigt ist. Die Feder kompliziert
die Konstruktion der Verbindungsvorrichtung und erfordert einen
zusätzlichen
Montagevorgang.
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Das
Dokument GB-A-2292780 beschreibt eine Schnellverbindung, welche
die Merkmale gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 hat.
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AUFGABE DER
ERFINDUNG
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schnellverbindungsvorrichtung
anzugeben, die einfach konstruiert ist, obwohl sie Mittel zum elastischen
Rückstellen
des Halteelements enthält.
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KURZBESCHREIBUNG
DER BESCHREIBUNG
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Zu
diesem Zweck wird erfindungsgemäß eine Schnellverbindungsvorrichtung
vorgesehen, umfassend ein rohrförmiges
Gehäuse
und Haltemittel, um ein Leitungsende auf dichte Weise in dem Gehäuse zu halten,
wobei diese Mittel ein ringförmiges, elastisch
verformbares Dichtungselement und ein Halteelement umfassen, die
derart angeordnet sind, dass sie das Leitungsende aufnehmen, Nockenmittel,
um das Halteelement von einem das Leitungsende freigebenden Zustand
in einen das Leitungsende festhaltenden Zu stand zu bringen, wenn
das Halteelement in dem rohrförmigen
Gehäuse
von einer ersten Position in eine zweite Position axial verschoben wird,
sowie Mittel zum elastischen Rückstellen
des Halteelements in seine zweite Position, wobei das Dichtungselement
zwischen einer radialen Schulter des Gehäuses und einer radialen Fläche des
Halteelements angebracht ist, um die Mittel zum elastischen Rückstellen
des Halteelements in seine zweite Position zu bilden, dadurch gekennzeichnet,
dass die radiale Schulter des Gehäuses und die radiale Fläche des
Halteelements wechselseitige Reliefelemente aufweisen, die zur seitlichen
Anlage an dem ringförmigen
Dichtungselement bestimmt sind.
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So
hat das ringförmige
Dichtungselement außer
seiner Dichtungsfunktion eine zusätzliche Funktion zum elastischen
Rückstellen
des Halteelements. Diese Bauweise, die dem Dichtungselement die
Ausübung
dieser zwei Funktionen ermöglicht, vereinfacht
die Konstruktion der Verbindungsvorrichtung.
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Die
Ausbildung der wechselseitigen Reliefelemente an der radialen Schulter
des Gehäuses
und der radialen Fläche
des Halteelements ermöglicht, die
Dehnfähigkeit
der Dichtung zu nutzen, um den Hubweg des Halteelements zu begrenzen.
Der so erhaltene Weg ist größer als
der Weg, der einzig aus dem Zusammendrücken der Dichtung resultieren würde.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Schulter des Gehäuses
eine konvexe, kegelstumpfförmige
Fläche.
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Die
Dichtung kann so auf die konvexe, kegelstumpfförmige Fläche gedrückt werden, welche die Ausdehnung
des ringförmigen
Dichtungselements bewirkt. Die dadurch erreichte Beweglichkeit der Dichtung
ermöglicht
einen relativen großen
Hubweg des Halteelements. Dabei tendiert das ringförmige Dichtungselement
dazu, in seine Ausgangsposition zurückzukehren, da es aufgrund
seiner Elastizität das
Halteelement in seine zweite Position rückstellt.
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Weitere
Merkmale werden beim Studium der folgenden Beschreibung des besonderen,
nicht einschränkend
angegebenen Ausführungsbeispiels
der Erfindung ersichtlich werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
wird auf die anliegenden Figuren Bezug genommen, in denen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eine Schnellverbindungsvorrichtung nach
der Erfindung,
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2 eine
perspektivische Teilansicht, die eine aufgebrochene Schnellverbindungsvorrichtung zeigt,
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3 eine
Teilansicht dieser Schnellverbindungsvorrichtung, die von der Seite
und in Explosionsansicht gezeigt ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
erfindungsgemäße Schnellverbindungsvorrichtung
ist hier eine Verbindung, die die Verbindung von zwei Leitungsenden 100 miteinander
ermöglicht
(in 1 ist nur ein Leitungsende gezeigt). Außerdem kann
die Erfindung zur Verbindung eines Leitungsendes mit einem Element
eines Fluidlei tungskreises verwendet werden. Dieses Element kann
ein Element zur Fluidabgabe, z. B. eine Pumpe, oder ein Element
zur Fluidaufnahme, z. B. ein Behälter,
sein.
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Die
Verbindung umfasst ein allgemein mit 1 gekennzeichnetes
Gehäuse,
das rohrförmig
ist und einen abgestuften Kanal begrenzt, der einen zentralen Abschnitt 2 und
Endabschnitte 3 umfasst, die jeweils ein Haltemittel aufnehmen,
um ein Leitungsende 100 auf dichte Weise im Gehäuse 1 zu
halten. In diesem Fall ist das Gehäuse symmetrisch und die dichten,
jeweils in den Enden des Gehäuses 1 angeordneten
Haltemittel sind hier identisch. Wird ein Leitungsende mit einem
Element eines Fluidleitungskreises verbunden, kann die Verbindung
ein mit dem Leitungskreiselement einstückig ausgebildetes Ende haben
oder auf dem Leitungskreiselement auf bekannte Weise durch Einrasten,
Aufpressen oder einem anderen Mittel zur beweglichen oder festen
Fixierung angebracht werden.
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Die
dichten Haltemittel umfassen ein Dichtungselement 4 und
ein Halteelement 5, die derart angeordnet sind, dass sie
das Leitungsende aufnehmen.
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Im
gegebenen Fall ist das Dichtungselement 4 ein torusförmiger Dichtring
aus Elastomer, dessen Innendurchmesser etwas kleiner als der Außendurchmesser
des Leitungsendes 100 ist. Das Dichtungselement 4 grenzt
an eine Schulter 6, die sich zwischen dem Endabschnitt 3 und
dem zentralen Abschnitt 2 erstreckt. Die Schulter 6 wird
von einer konvexen, kegelstumpfförmigen
Fläche
begrenzt, in der axiale Rücksprünge 7 angeordnet
sind.
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Das
Haltelement 5 umfasst hier zwei halb-rohrförmige Spannbacken 5.1, 5.2.
Jede Spannbacke 5.1, 5.2 hat eine axial vorstehende
radiale Endfläche 8,
von der sich gegenüber
den Rücksprüngen 7 liegende
Vorsprünge 9 erstrecken.
Die Spannbacken 5.1, 5.2 sind im Endabschnitt 3 angeordnet, sodass
sie sich parallel zur Einführungsrichtung
des Leitungsendes 100, in der der Einführungsrichtung des Leitungsendes 100 entgegengesetzten
Richtung, aufeinander folgend zwischen einer ersten Position und
einer zweiten Position verschieben können. Wenn das Haltelement 5 in
der ersten Position ist, wird das Dichtungselement 4 zwischen
der Schulter 6 und den Vorsprüngen 9 zusammengedrückt und gedehnt,
wobei die Vorsprünge 9 und
die Rücksprünge 7 Schikanen
bilden, zwischen denen sich das Dichtungselement 4 erstreckt.
Im vorliegenden Fall sind die Vorsprünge 9 und die Rücksprünge 7 symmetrisch
angeordnet. Ihre Anzahl kann geändert
werden. Außerdem
ist das Dichtungselement 4 aufgrund der Neigung der konvexen,
kegelstumpfförmigen
Fläche,
welche die Schulter 6 bildet, radial gedehnt. Wenn das
Haltelement 5 in der zweiten Position ist (2),
ist das Dichtungselement 4 derart in einem Zustand der
geringsten Verformung, dass es das Haltelement 5 in dieser
Position elastisch rückstellt.
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Jede
Spannbacke 5.1, 5.2 hat eine mit Zähnen 10 versehene
Innenfläche.
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In
der Nähe
der Längsränder der
Spannbacken 5.1, 5.2 verlaufen quer zur Außenfläche 12 der beiden
Spannbacken 5.1, 5.2 zwei Zapfen 11.
Die an jede Spannbacke 5.1, 5.2 angrenzenden Zapfen 11 werden
in Aussparungen 13 aufgenommen, die in der Wand des Gehäuses 1 diese
durchsetzend ausgebildet sind, sodass sie sich zu beiden Seiten
dieser Wand öffnen.
Die Aussparungen 13 verlaufen längs zum Gehäuse 1 und weisen zwei
Seitenflächen 14 auf,
die in der Einführungsrichtung
des Leitungsendes 100 in das Gehäuse 1 auseinander
gehen. Die Seitenflächen 14 wirken
durch Gleiten an den Zapfen 11 wie Nockenflächen, um
das Haltelement 5 von einem das Leitungsende 100 freigebenden
Zustand in einen das Leitungsende 100 festhaltenden Zustand zu
bringen, wenn das Halteelement 5 in dem Gehäuse 1 von
einer ersten Position in eine zweite Position verschoben wird. Im
freigebenden Zustand begrenzen die Spannbacken für das Leitungsende 100 einen Durchtrittsdurchmesser,
der im Wesentlichen dem Außendurchmesser
desselben entspricht. Im festhaltenden Zustand greifen die Zähne 10 in
die Außenfläche des
Leitungsendes 100.
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Das
Gehäuse 1 umfasst
Winkelindexierungsmittel zur Winkelindexierung des Halteelements 5 relativ
zum Gehäuse 1.
Diese Mittel enthalten zum Beispiel einen zwischen den zwei Spannbacken 5.1, 5.2 aufgenommenen
Innenvorsprung. Demzufolge umfassen die zwei Spannbacken 5.1, 5.2 vorzugsweise
ferner Mittel zur Drehblockierung des Leitungsendes 100 relativ
zu den Spannbacken. Diese Mittel umfassen hier längliche Zähne 15, die sich axial
und nach innen vorstehend im Haltelement 5 erstrecken.
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Wenn
das Leitungsende 100 in das Gehäuse 1 eingeführt ist,
kommt das Leitungsende 100 am Haltelement 5 zum
Anschlag, das dann in seinem festhaltenden Zustand ist, und drückt es entgegen der
von dem Dichtungselement 4 auf das Haltelement 5 ausgeübten Kraft
aus seiner zweiten Position in seine erste Position. Wenn das Haltelement 5 seine
erste Position erreicht, wird das Dichtungselement 4 vom
Haltelement 5 an die Schulter 6 gedrückt, wo es
radial gedehnt und von den durch die Rücksprünge 7 und Vorsprünge 9 gebildeten
Schikanen gedehnt wird. Durch die von der Leitung ausgeübte axiale
Einschubkraft wird das Halteelement 5 in seinen freigebenden
Zustand geführt.
Das Halteelement ermöglicht
so das Hindurchtreten des Leitungsendes 100, das mit Kraft
in das Dichtungselement 4 eingeführt wird, bis dasselbe an einer
in dem zentralen Abschnitt 2 angeordneten Schulter anschlägt. Das
Einführen
der Leitung in das Dichtungselement wird durch die radiale Ausdehnung
des Dichtungselements auf dem kegelstumpfförmigen Abschnitt der Schulter 6 und
durch sein Dehnen in den Schikanen er leichtert. Dabei bewirken diese
Verformungen ferner eine Verringerung des Querschnitts des Dichtungselements 4.
Dies verringert die Notwendigkeit, das Dichtungselement zu schmieren,
damit die Leitung besser eingeführt
werden kann. Dieser Schritt kann beliebig wiederholt werden.
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Das
Dichtungselement 4 tendiert dazu, in seinen Zustand der
geringsten Verformung zurückzukehren,
indem es an der kegelstumpfförmigen
Fläche der
Schulter 6 gleitet und sich entspannt, und dabei das Halteelements 5 in
dessen zweite Position drückt.
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Während der
Bewegung des Halteelements 5 aus seiner ersten Position
in seine zweite Position wirken die Zapfen 11 und die Seitenflächen 14 der Aussparung 13 zusammen,
um das Halteelement 5 von seinem freigebenden Zustand in
seinen festhaltenden Zustand zu bringen.
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Folglich
beginnt das Dichtungselement 4, das Halteelement 5 auf
dem Leitungsende festzuspannen, sodass sich die Leitung, wenn auf
sie eine Zugkraft ausgeübt
oder der Kreis unter Druck gesetzt wird, zurück bewegt und das Halteelement
in seine zweite Position führt.
Auf diese Art und Weise ermöglicht
das Dichtungselement 4, einen Teil des Betriebsspiels des
Halteelements zu kompensieren und den Rücklauf des Leitungsendes 100 zu
begrenzen, wenn der Fluidleitungskreislauf unter Druck gesetzt wird.
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Es
versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsart
begrenzt ist, sondern alle Abwandlungen einschließt, die
im Rahmen der Erfindung liegen, wie er in den Ansprüchen definiert
ist.
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Obwohl
die Erfindung in Verbindung mit einem aus Spannbacken gebildeten
Halteelement beschrieben wurde, ist die Erfindung auf jedes Haltele ment
anwendbar, das im Gehäuse
der Schnellverbindungsvorrichtung axial beweglich ist. Das kann
beispielsweise ein Halteelement sein, das aus einem Rohr besteht,
in dessen Ende axiale Rillen so ausgebildet sind, dass sie verformbare
Krallen begrenzen.
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Außerdem kann
das Dichtungselement andere Formen haben, z. B. einen quadratischen
Querschnitt, oder kann von einer Dichtung mit Lappen oder auf andere
Weise gebildet werden.
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Die
Schulter 6 kann anders geformt sein und z. B. aus einer
radialen Fläche
bestehen, die gegebenenfalls Vorsprünge oder Rücksprünge haben kann.
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Die
wechselseitigen Reliefelemente können eine
beliebige Form haben, die geeignet ist, eine Schikane zu bilden,
die das Ausdehnen des Dichtungselements ermöglicht.
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Die
wechselseitigen Reliefelemente umfassen vorzugsweise mindestens
zwei Vorsprünge 9 der radialen
Fläche 8 des
Halteelements 1 und mindestens zwei Rücksprünge 7 der radialen
Schulter 6 des Gehäuses 1,
die den Vorsprüngen
gegenüberliegen.