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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Schnellkupplung
zum Anschluss einer Förderleitung
an die Ablassöffnung
eines Behälters oder
Tanks.
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Sie
betrifft insbesondere eine Schnellkupplung, die beispielsweise für Systeme
zur Milchsammlung auf Bauernhöfen
zum Anschluss des Schlauches des Tanklastwagens an den Milchvorratsbehälter oder
den Milchtank bestimmt ist.
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Während der
Sammelrunde führt
die mit der Milchsammlung beauftragte Bedienperson eine große Zahl
von Arbeitsgängen
zum Anschluss ihrer Leitung an die verschiedenen, auf ihrer Sammelrunde liegenden
Behälter
oder Tanks aus.
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Diese
Anschlussarbeiten müssen
schnell und außerdem
in Bezug auf alle hygienerelevanten Punkte besonders sorgfältig ausgeführt werden,
um die Qualität
der gesammelten Milch zu erhalten.
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Außerdem müssen diese
Anschlussarbeiten für
die Bedienperson unter den bestmöglichen
Bedingungen, ermüdungsfrei
und mit höchster
Sicherheit und Wirksamkeit ausführbar
sein.
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In
den Dokumenten FR-2 808 863, 2 749 919, FR-2 730 550, FR-2 679 314
sowie auch DE-19 31 597 werden verschiedene Schnellkupplungsvorrichtungen
für Leitungen
beschrieben.
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Das
Dokument DE-19 31 597 beschreibt eine Schnellkupplung, die einen
festen, aus einer Buchse mit einer Rille, einem Kragen oder einem Flansch
bestehenden festen Teil der Kupplung sowie einen beweglichen Teil
der genannten Kupplung aufweist, der aus einer Buchse mit Kragen
besteht, wobei die genannte Buchse einerseits einem Tragegriff und
anderseits einem bügelförmigen Haken
als Halterung dient, welcher die Funktion der Positionierung und
des Einhakens des genannten beweglichen Teils am genannten festen
Teil mit der Funktion der gegenseitigen Verspannung beider Teile
miteinander verbindet und welcher mittels des Hebels des genannten Griffes über eine
als Kniehebel wirkende Koppel (Schwingarm) betätigt wird, wobei diese Koppel
an der Oberseite des genannten Hakens und längs des genannten Hebels sowie
der genannte Haken an der Unterseite des genannten Kragens und der
Hebel an der Oberseite der genannten Buchse angelenkt werden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Schnellkupplung bereit, die eine
Alternative zu den bisher entwickelten Schnellkupplungen darstellt.
Diese Kupplung unterscheidet sich durch eine Verbesserung des Bedienkomforts
für die
Bedienperson, die das Material mit größerer Leichtigkeit handhabt,
sowie auch durch eine Verbesserung der Wirksamkeit der Kupplung,
insbesondere bezüglich
der Dichtigkeit, wobei diese Dichtigkeit dauerhaft durch eine Nachstellung
des Spiels an den Mechanismen beibehalten werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Kupplung
besteht an der Ablassöffnung
des Vorratsbehälters
aus einem Stutzen, der den festen oder ortsfesten Kupplungsteil in
Form einer Buchse darstellt, die mit einer Rille und einem Kragen
oder auch Flansch sowie einer Dichtung versehen ist und am Ende
der Sammelleitung aus einem Teil, der den beweglichen oder ortsveränderlichen
Kupplungsteil in Form einer ebenfalls mit einem Kragen oder einem
Flansch versehenen Buchse bildet, wobei diese Buchse hinter diesem Kragen
eine Gleithülse
(Ring) aufweist. Diese Hülse dient
einerseits einem Hebel, der mit einem Tragegriff verbunden ist und
auf der genannten Hülse
Gelenke aufweist, sowie andererseits einem bügelförmigen Haken, der unter der
Hülse Gelenke
aufweist und der die Funktionen der Positionierung und des Einhakens
des ortsveränderlichen
Teils am genannten festen Teil mit der Funktion der gegenseitigen
Verspannung beider Teile verbindet, als Halterung. Der entsprechende
Haken wird durch den genannten Hebel mittels einer als Kniehebel
wirkenden Koppel betätigt,
wobei diese Koppel am Oberteil des genannten Hakens und längs des
genannten Hebels angelenkt wird und Letzterer dann von einer zum
Tragen bei ruhendem Haken nahezu senkrechten Position zur Buchsenachse
in eine nahezu parallele Position zur Buchsenachse wechselt, in
welcher der genannte Haken wirksam und verriegelt ist. Der Wechsel
von der Trageposition in die Verriegelungsposition erfolgt mittels
Umlegen des Griffes nach Anlegen des Hakens an dem genannten festen
Teil an der Rille der Hülse
durch die Bedienperson, und umgekehrt erfolgt der Wechsel von der
Verriegelungsposition in die entriegelte Position mittels einfachen
Anhebens des genannten Hebels durch die Bedienperson.
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Die
Bedienperson transportiert somit die Leitung am Griff der Kupplung
und dies mit nur einer Hand. Eine Hand bleibt für andere Arbeiten frei und kann
somit zur Ausführung
des Anschlusses der Leitung an den zu entleerenden Behälter benutzt
werden, ohne dass es notwendig wird, die Leitung und ihre Kupplung
abzulegen, was für
die Milchqualität immer
eine Problem- und Risikoursache darstellt.
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Weiterhin
weist die Kupplung erfindungsgemäß Mittel
auf, die den Verschleiß und/oder
die Verformung des Spannmechanismus ausgleichen. Hierzu weist die
zwischen dem Haken und dem Bediengriff platzierte Koppel Mittel
auf, die es gestatten, ihre Länge
zur Einstellung des Wegs des genannten Hebels anzupassen und folglich
den Spanndruck zwischen den beiden Kupplungsteilen und insbesondere zwischen
deren Kragen oder Dichtflansch konstant zu halten.
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Gemäß einer
weiteren Anordnung der Erfindung ist der Haken an seinem Unterteil
mittels einer Kardan- oder Kugelgelenkverbindung mit der Gleithülse verbunden,
um so einen Druckausgleich und eine optimale Auflage im Bereich
der Krägen
und Dichtflansche beider Kupplungsteile zu erzielen.
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Weiterhin
ist die Kardanverbindung erfindungsgemäß zwischen dem Haken und der
Gleithülse
an Letzterer in Längsrichtung
verstellbar, um eine weitere Einstellmöglichkeit für den Weg des Hebels und den
Spanndruck zwischen den Krägen
oder Flanschen beider Kupplungsteile zu erlauben.
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Weiterhin
weist der feste Kupplungsteil erfindungsgemäß vor der zur Aufnahme des
Hakens bestimmten Rille eine zylindrische Fläche auf, die es ermöglicht,
eine Halterung für
einen Deckel oder Stopfen anzubauen, wobei diese Halterung zum Beispiel aus
einer Klemmschelle bestehen kann, die auf der genannten zylindrischen
Fläche
angeschraubt werden kann. Diese Klemmschelle ist auf einer Seite
mit einem Gelenk für
den genannten Deckel und auf der anderen Seite mit einem Verschluss
für diesen
Deckel versehen, wobei der Deckel eine Art von auf dem Kragen oder
dem Flansch dieses festen Teils zentrierter Haube mit einem Freiraum
zwischen beiden darstellt, der ein Durchströmen von Reinigungswasser und
die äußere Reinigung
dieses festen Teils erlaubt.
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Weiterhin
wird der Deckel erfindungsgemäß zum Kragen
des festen Kupplungsteils durch elastische Stifte zentriert, die
beispielsweise dreieckig angeordnet sind, und auf diese Weise erlauben,
einen Freiraum zwischen dem genannten Deckel und dem Umfang des
genannten Kragens zum Durchströmen von
Reinigungswasser zu bilden.
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Das
am zu entleerenden Behälter
befindliche feste Kupplungsteil hat die Form einer Buchse, das mit
einer Rille versehen ist, welches die Aufnahme des Hakens gestattet,
wobei diese Buchse geringer Länge
entsprechend der Ablassöffnung
des Behälters
entweder mit einem Schraubgewinde oder mit Nuten ausgeführt ist,
die ihr Versicken durch Einwalzen gestatten, oder als Teil der Gehäusehälfte eines Absperrhahns,
usw. gearbeitet ist.
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Die
Erfindung wird mit Hilfe der folgenden Beschreibung und der zur
Information angefügten Zeichnungen
noch im Einzelnen erläutert,
in denen:
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1 einen
Milchvorratsbehälter
oder -tank zeigt, der auf einem Bauernhot aufgestellt ist, und 2 den
Teil eines Tanklastwagens für
die Milchsammlung auf Bauernhöfen
zeigt, bei der eine Bedienperson eine Förderleitung verwendet, die
an ihrem Ende mit dem ortsveränderlichen
Teil der Schnellkupplung versehen ist;
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3 detaillierter
das feste oder ortsfeste Kupplungsteil zeigt, der an der Ablassöffnung des Milchvorratsbehälter angeordnet
ist;
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4 schematisch
das bewegliche oder ortsveränderliche
Teil der Kupplung zeigt, das mit Mitteln versehen ist, um einerseits
am festen Teil eingehakt und andererseits dicht auf dem genannten festen
Teil verriegelt zu werden.
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5 die
schematische Ansicht der Schnellkupplung im Schnitt im Augenblick
der Anbringung des ortsveränderlichen
Kupplungsteils an das feste Kupplungsteil zeigt;
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6 die
Schnellkupplung mit ihren beiden dichtend aneinander anliegenden
Teilen zeigt, die ein Durchströmen
der Milch vom Vorratsbehälter
durch die Förderleitung
zum Tankwagen gestatten;
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7 ein
festes Teil zeigt, das aus einer Buchse besteht, die so gearbeitet
wurde, dass sie ihr Versicken mit dem am Unterteil des Vorratsbehälters angeordneten
Ablassrohr durch Einwalzen gestattet;
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8 ein
festes Teil zeigt, das mit einem Innengewinde versehen ist, das
auf ein Ablassrohr mit Außengewinde
vom Typ SMS ⌀ 51
aufgeschraubt werden kann.
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9 eine
Kupplung zeigt, die direkt in die Gehäusehälfte eines Absperrhahns für den Vorratsbehälter eingearbeitet
ist;
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10 die
Ansicht der Kupplung von 8 im Schnitt zeigt, die an einen
herkömmlichen
Absperrhahn montiert und mit einem Deckel versehen ist, der das
Ausspülen
der genannten Kupplung gestattet.
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11 den
Deckel in geöffneter
Position zeigt, der mittels eines Klemmschellenbefestigungssystems
auf der geeigneten zylindrischen Fläche montiert ist, die auf das
am Vorratsbehälter
befindliche feste Kupplungsteil eingearbeitet ist.
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1 zeigt
eine schematische Ansicht eines Milchvorratsbehälters, der auf einem Bauernhof
aufgestellt ist. Dieser Behälter 1 weist
an seinem unteren Teil ein Ablassrohr 2 auf, das einen
Absperrhahn 3 und einen festen Kupplungsteil 4 besitzt.
Dieser feste Teil 4 oder Stutzen ist wie 3 gezeigt
in Form einer Buchse 5 mit einem Kragen oder einem Flansch 6 ausgebildet,
der eine äußere, mit
einer Dichtung 7 versehene Dichtungsfläche aufweist.
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2 zeigt
einen Teil eines Sammelfahrzeugs 10, das mit einem Tank 11 ausgerüstet ist.
Dieser Tank 11 kann mittels der Förderleitung 12 an
den Vorratsbehälter 1 angeschlossen
werden.
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Das
freie Ende der Leitung 12 weist einen Griff 13 auf,
welcher es der mit der Einsammlung beauftragten Bedienperson gestattet,
die Leitung und den an dem genannten Griff gehaltenen beweglichen Kupplungsteil 14 zu
transportieren.
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Wie
in 4 gezeigt, besteht dieser bewegliche Kupplungsteil 14 aus
einer Buchse 15, die mit einem Kragen oder einem Flansch 16 versehen
ist, welcher mit dem Kragen 6 des festen Kupplungsteils 4 identisch
ist. Dieser Kragen oder Flansch 16 weist eine Außenfläche auf,
die als Dichtungsfläche
dient und zur Abdichtung mit der auf dem festen Teil 4 montierten
Dichtung 7 bestimmt ist.
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Die
erfindungsgemäße Schnellkupplung
besteht daher aus einem festen oder ortsfesten Teil 4, der
mit dem Vorratsbehälter 1 fest
verbunden ist und einem beweglichen oder ortsveränderlichen Teil 14, der
von der Bedienperson transportiert wird und auf dem genannten festen
Teil 4 eingehakt wird.
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Dieses
Einhaken des beweglichen Teils 14 auf dem festen Teil 4 erfolgt
mittels eines Hakens 17, der in Form eines Bügels ausgebildet
ist. Dieser Haken 17 ist mit dem Hebel 18 des
Griffes 13 verbunden, wobei beide auf der Hülse 19 mit
Gelenken versehen sind, welche die am Ende der Leitung 12 befindliche
Buchse 15 umschließt.
Diese Hülse 19 ist gleitend
montiert, das heißt,
dass sie sich am Ende der Leitung 12 hinter dem Kragen
oder Flansch 16 zwischen Letzterem und einem auf der Buchse 15 festigten
Anschlag 20 frei um die genannten Buchse dreht.
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Der
Haken 17 ist an seinem Unterteil über Gelenke mittels einer an
der Hülse 19 fest
angebauten Achse 21 mit der genannten Hülse durch weiter unten detaillierter
beschriebene Mittel verbunden.
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Der
Hebel 18 weist an seinem Unterteil eine Art Gabelbügel 22 auf,
der in der Querachse 23 mit Gelenken auf den Füßen 24 montiert
ist, die fest an der Hülse 19 angebaut
sind und sich auf der Oberseite der genannten Hülse 19 befinden.
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Der
Haken 17 weist an seinem Oberteil eine Nase 25 auf,
die dazu bestimmt ist, in die auf dem festen Kupplungsteil 4 eingearbeitete
Rille 26 hinter dem Kragen 6 zu greifen. Diese
Rille 26 gestattet es der Bedienperson, den beweglichen
Kupplungsteil 14, wie in 5 gezeigt,
am festen Teil 4 einzuhaken.
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Die
Positionierung des Hebels 18 und insbesondere seiner Achse 23 am
Ende der Förderleitung 12 ist
so ausgeführt,
dass sie es erlaubt, die bewegliche Kupplung 14 in einem
solchen Winkel an die feste Kupplung 4 anzusetzen, dass
sich die Nase 25 bei anliegender radialer Fläche des
Kragens 16 natürlich
in die Rille 26 an die radiale Fläche 16 des Kragens 5 legt.
Dieser Vorgang erfolgt ohne die Gefahr einer Beschädigung der
Dichtung 7, die in der im Teil 4 hohl eingearbeiteten
Nut sitzt.
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Die
Verspannung der beiden, die Kupplung bildenden Teile 4 und 14 erfolgt
mittels eines Kniehebelsystems. Dieser Kniehebel weist zwischen
dem Hebel 18 und dem Haken 17 eine Koppel 27 auf,
die einerseits am oberen Teil des Hakens 17 um die Achse 29 und
andererseits längs
des Hebels 18 um die Achse 30 angelenkt wird.
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In
ruhender Position, das heißt
wenn der Hebel 18 nahezu senkrecht steht, wird die Bewegung des
Letzteren durch die Koppel 27 begrenzt, indem diese den
oberen Grund des Gabelbügels 22 berührt. In
der normalen, in 6 gezeigten Verriegelungsposition,
liegt der Hebel 18, wie in 5 oder 6 gezeigt,
in einem in den hinteren Teil der Hülse 19 eingearbeiteten
Sattel 31. Man stellt fest, dass in dieser Verriegelungsposition
die durch die Gelenke 29 und 30 der Koppel 27 verlaufende
Achslinie unterhalb des Totpunktes verläuft, das heißt unterhalb
der Gelenkachse 23 des Hebels 18.
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In
dieser Position sind die beiden Kupplungsteile untereinander verriegelt
und können
starken Belastungen standhalten. Dies ist einer der Vorteile eines
Kniehebelschließmechanismus.
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Die
Positionierung und die Verspannung der beiden Krägen oder Flansche 6 und 16 erfolgt
mittels des Paars von Fingern 32, die an jedem der seitlichen
Abzweigungen 33 des Hakens 17 fest angebaut sind.
Diese beiden Finger 32 legen sich in die Rille 26 des
festen Teils 4. Sie liegen auf der waagerechten, zur Buchse 15 zentrierten
Ebene 33, um so den Spanndruck zu verteilen und auszugleichen.
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Außerdem erfolgt
durch die zwei, einzeln auf jeder Seite des festen Teils 4 in
der Rille 26, angeordnete Finger 32 die Zentrierung
des beweglichen Teils 14 auf dem festen Teil 4.
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Somit
erfolgt die Führung
und Positionierung des ortsveränderlichen
Kupplungsteils 14 zum festen Teil 4 automatisch
durch den Haken 17 und insbesondere dank der beiden seitlichen
Finger 32, die für die
Zentrierung der beiden Teile untereinander sorgen und dank der am
oberen Teil des Hakens angeordneten Nase 25, die für die senkrechte
Feststellung der genannten Teile untereinander sorgt.
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In 5 und 6 sieht
man auch, dass der ortsveränderliche
Teil 14 in Form einer großen Buchse 15 ausgeführt ist,
auf welcher die Hülse 19 frei drehend
angeordnet wird. Die Verschiebung der Hülse 19 wird auf der
einen Seite durch den Kragen 16 und auf der anderen Seite
durch den ringförmigen, fest
auf der Buchse 15 angebrachten Anschlag 20 begrenzt.
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Das
Ende der Förderleitung 12 ist
auf das Ende der Buchse 15 aufgeschoben und mittels einer geeigneten
Klemmschelle 36 oder einem anderen Mittel festgeklemmt.
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Die
Entleerung des Vorratsbehälters
erfolgt durch Absaugung. Daher muss im Bereich der Kupplung eine
vollkommene Abdichtung gewährleistet sein.
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Um
Veränderungen
des Spiels im Kniehebelmechanismus auszugleichen und den Spanndruck zwischen
den beiden Kupplungsteilen 4 und 14 einzustellen,
wurde vorgesehen, wie in 5 und 6 gezeigt,
eine Koppel 27 in Form einer Schraubenspindel zu verwenden.
Diese Koppel in Form einer Schraubenspindel 37 gestattet
die beliebige Einstellung des Abstandes zwischen dem Haken 17 und dem
Hebel 18.
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Um
den gleichen Andruck an jedem der seitlichen Finger 32 zu
erzielen, wurde der Haken 17, wie in 5 und 6 gezeigt, über die
Achse 21 und die Kardan- oder
Kugelgelenkverbindung 38 mit der Hülse 19 fest verbunden.
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Diese
Verbindung 38 kann ebenfalls, wie in 5 und 6 weiter
gezeigt, über
eine Vorrichtung zur Einstellung und Korrektur der Position der Achse 21 mit
der Hülse 19 verbunden
sein. Diese Vorrichtung 39 vom Typ Schraube-Mutter gestattet es,
die Position der Achse 21 zu korrigieren und die Genauigkeit
der Positionierung der beiden Teile 4 und 14 zueinander
sowie ihre Spannung zum Ausgleich von Spiel zu verbessern.
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Der
in 3 bis 6 gezeigte feste Kupplungsteil 4 stellt
eine Art von Standardstutzen dar.
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7 zeigt
einen als fester Teil 4 dienenden Anbaustutzen 40,
in den ringförmige
Aussparungen 41 eingearbeitet sind, die es erlauben, einen
Versick- oder Einwalzvorgang
am Ende des an der Ablassöffnung
eines Behälter 1 befestigten
Rohrs 42 auszuführen.
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Auf
diesem Stutzen 40 wie auf allen weiteren Stutzen finden
sich der Kragen 6, die Rille 26 und die Dichtung 7 wieder.
In der Öffnung
der Rille ist auf der Behälterseite
eine Fase 43 eingearbeitet, welche die Führung der
Nase 25 und der Finger 32 beim Einhaken des ortsveränderlichen
Kupplungsteils 14 gestattet.
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8 zeigt
einen zweiten Typ eines als fester Teil 4 dienenden Anbaustutzens 44,
der mit einem Innengewinde 45 versehen ist, um auf den
existierenden Stutzen 46 aufgeschraubt werden zu können, die auf
den Ablassöffnungen
der Behälter
angebracht sind, wie beispielsweise auf Stutzen mit Außengewinde
vom Typ SMS ⌀ 51
mm.
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9 zeigt
eine weitere Ausführungsmöglichkeit
eines als fester Teil 4 dienenden Adapterstutzens 47,
der eine Gehäusehälfte für den nahe
der Ablassöffnung
des Vorratsbehälters
angeordneten Absperrhahn 3 bildet. Dieser Stutzen 47 gestattet
es, den Platzbedarf der Kupplung sowie die Mengen von in der Kupplung
stagnierenden Milchresten bedeutend zu verringern.
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10 zeigt
den in 8 abgebildeten Stutzen 44, der auf einen
Stutzen mit Außengewinde
eines herkömmlichen
Absperrhahns 3 montiert ist. Zu dem Stutzen 44 gehört ein Deckel 50,
der eine komplette Eigenspülung
dieses Stutzens, das heißt
des Kragens 6, der Dichtung 7, der Rille 26 sowie
des Umfelds ermöglicht.
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Dieser
Deckel 50 sitzt mit einem Abstand auf dem Kragen 6.
Der ebenfalls in 11 gezeigte Deckel weist drei
dreieckig angeordnete Stifte auf. Diese Stifte 51 gestatten
es, den Deckel auf dem Kragen 6 auszurichten und dabei
gleichzeitig einen Freiraum zwischen dem Deckel und dem genannten
Kragen zu bilden. Der Deckel 50 ist mit dem festen Teil 4 beispielsweise
mittels der Klemmschelle 52 fest verbunden, die auf der
zylindrischen Fläche 54 der
Kupplung angeschraubt ist, wobei sich diese zylindrischen Fläche vor
der Rille 26 befindet.
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Diese
Klemmschelle 52 weist auf einer Seite seitlich ein Gelenk 55 vom
Typ Rückstellfeder
zum Halten des Deckels in offener Ruheposition und auf der anderen
Seite einen Verschluss 56 oder Clip auf, der es gestattet,
den Deckel festzuhalten, wenn dieser sich zur Abdeckung des Kragens 6 in
Arbeitsposition befindet.
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Dieser
Deckel 50 wird vom Erzeuger oder von der die Milchsammlung
ausführenden
Bedienperson geschlossen, sobald sie die Entnahme der Milch aus
dem Vorratsbehälter 1 beendet
und den ortsveränderlichen
Kupplungsteil 14 abgekuppelt haben. Wenn sich der Deckel
auf dem Kragen 6 in Arbeitsposition befindet, kann der
Erzeuger oder die die Milchsammlung ausführende Bedienperson das Spülsystem
des Behälters
einschalten, das in 1 nur schematisch dargestellt
ist und eine Motorpumpe 60 besitzt.
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Dieser
Deckel gestattet es außerdem,
die Ablassöffnung
des Vorratsbehälters 1 gegen
jegliches zufälliges
Eindringen von Staub und anderem zu schützen.
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Die
erfindungsgemäße Schnellkupplung kann
ebenfalls auf allen Gebieten eingesetzt werden, die zahlreiche und
häufige
Anschlussarbeiten erfordern, wie zum Beispiel auf dem Gebiet des
Transports und der Lieferung von flüssigen Kraftstoffen und anderen
Erzeugnissen, auf dem Gebiet der Geräte zur Brandbekämpfung,
usw.