DE8127370U1

DE8127370U1 - Schnellverschlusskupplung fuer stroemungsmittelleitungen, insbesondere hydraulikleitungen

Info

Publication number: DE8127370U1
Application number: DE19818127370
Authority: DE
Original assignee: ARGUS VERWALTUNGSGESELLSCHAFT MBH 7505 ETTLINGEN DE
Current assignee: ARGUS VERWALTUNGSGESELLSCHAFT MBH 7505 ETTLINGEN DE
Priority date: 1981-09-18
Filing date: 1981-09-18
Publication date: 1982-03-18

Description

dr. ing. HEINRICH GEITZ Pätentanwact 73oo karesruhe-i, postfach 2708

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Anmelderin : Firma

Argus Verwaltungsgesellschaft mbH Goethestraße 15
75.05 Ettlingen

Schnellverschlußkupplung für Strömungsmittelleitungen, insbesondere Hydraulikleitungen

Die Erfindung bezieht sich auf eine aus einem Muffenventil mit einer einseitig offenen Kupplungshülse und aus einem Steckerventil mit einem in die Kupplungshülse einsteckbaren und in dieser Kupplungslage verriegelbaren Kupplungszapfen bestehende Schnellverschlußkupplung für Strömungsmittel-

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leitungen, insbesondere Hydraulikleitungen, nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Schnellverschlußkupplungen dieser Art, die bei in die Kupplungshülse des Muffenventils eingestecktem Kupplungs-

zapfen des Steckerventils, also in der Kupplungslage, mittels in eine Verriegelungsnut des Kupplungszapfens

eingreifender, in sich radial erstreckenden Ausnehmungen

in der Kupplungshülse zwischen einer Sperrlage und einer Entriegelungsstellung radial bewegbar aufgenommener Sperrkugeln verriegelbar sind, wobei die Sperrkugeln durch einen Verriegelungsring einer gegenüber der Kupplungshülse axial

bewegbar geführten und durch Federkraft in ihrer Sicherungslage gehaltenen Schiebehülse in ihrer in die Verriegelungsnut eingreifenden Sperrlage gehalten werden, sind allgemein bekannt. Beispielsweise ist eine solche Schnellverschlußkupplung in der DE-AS 27 12 117 beschrieben.

Bei derartigen Kupplungen gelingt das Verbinden des Steckerventils mit dem Muffenventil in der Weise, daß bei aus der Sicherungsstellung verschobenem Verriegelungsring der Schiebehülse der Kupplungszapfen des Steckerventils | in die Kupplungshülse des Muffenventils eingeschoben und

dann die Schiebehülse freigegeben und infolge ihrer Feder-

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kraftbeaufschlagung in ihre Sicherungsstellung betätigt wird, wodurch die in Ausnehmungen der Kupplungshülse radial beweglich aufgenommenen Sperrkugeln in die Verriegelungsnut des Kupplungszapfens eingreifen und in diesen Eingriffslagen gehalten sind. Analog muß die Schiebehülse beim Entkuppeln axial verschoben und dadurch der Verriegelungsring aus der die Sperrkugeln an einem radialen Ausweichen hindernden Sicherungslage entfernt sein, bevor der Kupplungszapfen des Steckerventils aus der Kupplungshülse des Muffenventils in Axialrichtung der beiden genannten Kupplungselemente herausgezogen werden kann.

Das vorstehend erläuterte Entkuppeln gelingt völlig unproblematisch, solange die Kupplung nicht unter Strömungsmitteldruck steht. Bei bestimmungsgemäßer Verwendung einer derartigen Kupplung in Strömungsmittelsystemen, insbesondere Hydrauliksystemen, muß jedoch häufig unter hohen Strömungsmitteldrücken entkuppelt werden. Es hat sich nun gezeigt, daß die vorbekannten Schnellverschlußkupplungen der eingangs beschriebenen Art mit anwachsendem Strömungsmitteldruck fortschreitend schwerer und von einem bestimmten Druckniveau

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an überhaupt nicht mehr entkuppelbar sind. Diesem Mangel will die Erfindung abhelfen. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Schnellverschlußkupplung der vorstehend erläuterten Art hinsichtlich ihrer Entkuppelbarkeit unter Strömungsmitteldruck zu verbessern.

Gelöst ist diese Aufgabe dadurch, daß bei einer Schnellverschlußkupplung nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 die Verriegelungsnut auf der zum freien Ende des Kupplungszapfens hinweisenden Seite von einer den Mantel eines sich zu dem Zapfenende hin öffnenden Kegel-Stumpfs bildenden Schrägfläche, die unter einem Winkel von weniger als 45° gegenüber einer die Zapfenachse schneidenden Ebene vom Nutengrund ansteigt, begrenzt ist.

Bei den vorbekannten Schnellverschlukupplungen sind die Verriegelungsnuten ebenfalls durch Schrägflächen begrenzt, die sich unter einem Winkel von 45° gegenüber einer die Zapfenachse schneidenden Querebene erstrecken. Entsprechend diesem Verlauf der Schrägflächen treten bei der Aufnahme der aus StrömungsmitteIdruckbeaufschlagung herrührenden Axialkräfte große Radiakomponenten auf, die angesichts der Abstützung der Sperrkugeln an dem Ver-

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riegelungsring von letzterem aufgenommen werden müssen und mit ansteigendem Strömungsmitteldruck dazu führen, daß schließlich bei unter Druck stehender Kupplung ein Verschieben der Schiebehülse aus der Sicherungsstellung des Verriegelungsringes nur noch mit Mühe bzw. von einem bestimmten Druckniveau an überhaupt nicht mehr gelingt. Durch die Reduzierung des Winkels zwischen der zapfenendseitigen Schrägfläche der Verriegelungsnut und einer rechtwinklig zur Zapfenachse verlaufenden Querebene unter das vorbekannte Winkelmaß von 45° werden die unter Last auftretenden Radialkräfte, die von den Sperrkugeln auf den Verriegelungsring der Schiebehülse ausgeübt werden und deren Axialbewegung in eine die Sperrkugeln zum radialen Ausweichen aus der Sperrlage freigebende Stellung behindern, entsprechend der Wahl des genannten Winkels reduziert, so daß durch die erfindungsgemäß Maßnahme ein erleichtertes Entkuppeln unter Last verwirklicht ist.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, unter dem die Schrägfläche welche die Verriegelungsnut auf der zum freien Ende des Kupplungszapfens hinweisenden Seite begrenzt, gegenüber einer die Zapfenachse rechtwinklig schneidenden Querebene vom Nutengrund ansteigt, zwischen 45° und 30° liegt.

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Eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung im Sinne der Erfindungsaufgabe besteht darin, daß die Innenfläche des die Sperrkugeln bei in der Sicherungslage gehaltener Schiebehülse konzentrisch umschließendenden Verriegelungsringes ein Innenkonus ist, der sich zur Offenseite der Kupplungshülse hin unter einem innerhalb der Selbsthemmung liegenden Winkel öffnet. Bei einer derartigen Ausgestalung der Innenfläche des Verriegelungsringes werden die Kräfte zum Verschieben der Schiebehülse

aus der Sicherungslage des Verriegelungsringes in einer von der Offenseite der Kupplungshülse wegweisenden Richtung zusätzlich reduziert. Dabei hat sich die Wahl eines öffnungswinkels des Innenkonus von 6° als besonders vorteilhaft erwiesen. Eine weitere Verbesserung im Sinne der Erfindungsaufgabe ist auch dadurch zu verwirkliehen, daß zumindest der Innenkonus des Verriegelungsringes der Schiebehülse gehärtet ist.

Eine im Sinne der zugrundeliegenden Aufgabe sinnvolle

, Weiterbildung der Erfindung ist auch durch die Aufnahme

der Sperrkugeln in zylindrischen Bohrungen gekennzeichnet, welche Bohrungen sich gleichmäßig über den Umfang der Kupplungshülse verteilt in dieser radial erstrecken und hülseninnenseitig mit je einer den Bohrungsdurchmesser auf ein Maß, welches kleiner ist als der Durchmesser der

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Sperrkugeln, reduzierenden kurzen Schulter versehen sind, wodurch bei entkuppelter Kupplung die Sperrkugeln gehalten und an einem Herausfallen aus den sie aufnehmenden Radialbohrungen in der Kupplungshülse gehindert werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung soll nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigen :

Pig. I eine teilweise geschnitten dargestellte

Gesamtansicht einer Schnellverschlußkupplung, die aus einem Muffenventil und einem damit gekuppelten Steckerventil besteht, und

Pi.g 2 eine Ausschnittansicht gemäß II aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

Die in der Zeichnung veranschaulichte Schnellverschlußkupplung besteht aus einem Steckerventil 10 mit einem Kupplungszapfen 11 und aus einem Muf.fenventil 20 mit einer einseitig offenen Kupplungshülse 2I₅ in die zwecks Kupplung der beiden Kupplungsteile der Kupplungszapfen einsteckbar und dann in dieser Kupplungslage verriegelbar ist. Als Verriegelungsmittel dienen Sperrkugeln 22, die über den Umfang gleichmäßig verteilt in Radialbohrungen der Kupplungshülse 21 zwischen einer Sperrlage, die in der

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Zeichnung gezeigt ist, und einer Entriegelungsstellung radial bewegbar aufgenommen sind. Die die Sperrkugeln 22 aufnehmenden Radialbohrungen 23 sind hülseninnenseitig durch sich ringflanschartig in die Radialbohrungen hineinerstreckende Schultern 24 gehalten, deren Bohrungsdurchmesser kleiner sind als die Durchmesser der Sperrkugeln.

In der in der Zeichnung veranschaulichten Kupplungslage ist der Kupplungszapfen 11 des Steckerventils 10 in der einseitig offenen Kupplungshülse 21 des Muffenventils aufgenommen. Der Kupplungszapfen 11 ist mit einer umlaufenden Verriegelungsnut 12 versehen, die beidseitig von divergierend verlaufenden Schrägflächen 13, 14 begrenzt ist. Auf der vom freien Ende 15 des Kupplungszapfens entfernten Seite verläuft die die Verriegelungsnut 12 begrenzende Schrägfläche 13 unter einem Winkel von etwa 45° gegenüber einer den Kupplungszapfen rechtwinklig schneidenden Ebene, während die andere Schrägfläche lh, welche die Verriegelungsnut auf der zum freien Zapfenende 15 hinweisenden Seite begrenzt, unter einem Winkel 16 von etwa 30° gegenüber einer die Zapfenachse rechtwinklig schneidenden Ebene verläuft.

In der Kupplungslage greifen die in den genannten Radialbohrungen 23 der Kupplungshülse 21 radial beweglich ge-

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führten Sperrkugeln 22 in die Verriegelungsnut 12 des Kupplungszapfens 11 ein und sind durch einen Verriegelungsring 25 in dieser Lage gehalten, der einstückig mit einer nach beiden Axialrichtungen gegenüber der Kupplungshülse beweglich geführten Schiebehülse 26 ausgebildet ist. Zu beiden Seiten des Kupplungsringes befinden sich in der Schiebehülse 26 Ringnuten 27,28 und die Schiebehülse ist in der aus der Zeichnung ersichtlichen Sicherungslage, in welcher der Verriegelungsring 25 die in Eingriffslage mit der Verriegelungsnut 12 des Kupplungszapfens 11 stehenden Sperrkugeln 22 konzentrisch umschließt, mittels einer Feder 29 gehalten, die zwischen der Schiebehülse 26 und dem Gehäuse 30 des Muffenventils 20, von dem sich die den Kupplungszapfen des Steckerventisl 10 aufnehmende Kupplungshülse 21 axial forterstreckt j in bekannter Weise so verspannt ist, daß gegen die Wirkung der genannten Feder 29 eine Axialverschiebung

I der Schiebehülse 26 nach beiden Richtungen gelingt, diese J aber immer in die gezeigte Sicherungslage zurückkehrt. Die in der Sicharungslage der Schiebehülse 26d:i._e Sperrkugeln 22 konzentrisch umschließende Innenfläche 31 des '^[ Verriegelungsringes ist als gehärteter Innenkonus ausgebildet, der sich zur Offenseite der Kupplungshülse 21 hin unter Einschluß eines Winkels von 6° öffnet.

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Claims

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Schutzansprüche

1. Schnellverschlußkupplung für Strömungsmittelleitungen, insbesondere Hydraulikleitungen, bestehend aus einem Muffenventil mit einer einseitig offenen Kupplungshülse und aus einem Steckerventil mit einem in die Kupplungshülse einsteckbaren Kupp.lungszapf en, die in der Kupplungslage mittels in eine Verriegelungsnut des Kupplungszapfens eingreifender, in sich radial erstreckenden Ausnehmungen in der Kupplungshülse zwischen einer Sperrlage und einer Entriegelungsstellung radial bewegbar aufgenommener Sperrkugeln verriegelt sind, welche Sperrkugeln durch einen Verriegelungsring einer gegenüber der Kupplungshülse axial bewegbar geführten und durch Federkraft in ihrer Sicherungslage gehaltenen Schiebehülse in ihrer in die Verriegelungsnut eingreifenden Sperrlage gehalten sind, dadurch gekennzeichnet,

daß die Verriegelungsnut (12 ) auf der zum freien Ende (15) des Kupplungszapfens (11) hinweisenden Seite von einer den Mantel eines sich zu dem Zapfenende hin öffnenden Kegelstumpfs bildenden Schrägfläche (14), die unter einem

Winkel von weniger als 45° gegenüber einer die Zapfen

achse rechtwinklig schneidenden Ebene vom Grund der Verriegelungsnut ansteigt, begrenzt ist.

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I 2. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1, dadurch ge-I kennzeichnet, daß der Winkel, unter dem die Schrägfläche 1 (14), welche die Verriegelungsnut (12) auf der zum freien i Ende (15) des Kupplungszapfens (11) hinweisenden Seite beil grenzt, gegenüber einer die Zapfenachse rechtwinklig schnei-

!§ denden Querebene vom Nutengrund ansteigt, zwischen 45° und

30° beträgt.

3. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des die Sperrkugeln (22) bei in der Sicherungslage gehaltener Sehiebe-

ΐ hülse (26) konzentrisch umschließenden Verriegelungsringes

* (25) ein Innenkonus (31) ist, der sich zur Offenseite der

Kupplungshülse (21) hin unter einem innerhalb der Selbsthemmung liegenden Winkel öffnet.

I 4. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 3, dadurch ge-

I kennzeichnet, daß der Innenkonus (31) des Verriegelungs-

I ringes (25) eir. an Öffnungswinkel von 6° aufweist.

I 5. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 3 oder 4, da-

I durch gekennzeichnet, daß zumindest der Innenkonus (31)

? des Verriegelungsringes (25) der Schiebehülse (26) aus

\ große Härte aufweisendem Material besteht.

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6. Schnellverschlußkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5j gekennzeichnet durch die Aufnahme der Sperrkugeln (22) in zylindrischen Bohrungen (23), die sich gleichmäßig über den Umfang der Kupplungshülse (21) verteilt in dieser radial erstrecken und hulseninnenseitig mit je einer den Bohrungsdurchmesser auf ein Maß, welches kleiner ist als der Durchmesser der Sperrkugeln, reduzierenden kurzen Halteschulter (24) versehen sind.

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