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Rohrkupplung zum Verbinden zweier Druckmittel führender Leitungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrkupplung zum Verbinden zweier Druckmittel
führender Rohrleitungen. Aufgabe der Erfindung ist, eine Rohrkupplung zu schaffen,
bei der nach dem Aneinanderstoßen der beiden Kupplungsteile ohne irgendeine Handbetätigung
lediglich durch die Einwirkung des durch die Rohrleitungen strömenden Druckmittels
selbsttätig eine dichte Verbindung der beiden Kupplungsteile erfolgt.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
das Rohrende des einen Kupplungsteiles ein elastisches Rohr kleineren Querschnittes
hat, das unter der Wirkung des Druckmittels der Rohrleitung an diesem Kupplungsteil
angeordnete Klauen nach Heranbringen an den anderen Kupplungsteil in die einen Kopf
des anderen Kupplungsteiles umgreifende Schließstellung schwenkt. Dabei bewirkt
das Druckmittel durch Stauung vor dem kleineren Querschnitt des Mundstückes einen
Druck in Richtung des anderen Kupplungsteiles und einen entgegengesetzten Reaktionsdruck,
der sich auf die das andere Kupplungsteil umgreifenden Klauen auswirkt, so daß das
Mundstück des elastischen Rohrendes des einen Kupplungsteiles zwangläufig dichtend
gegen den Kopf des anderen Kupplungsteiles gedrückt und so ein geschlossener Kraftweg
gebildet wird.
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Eine solche selbsttätig schließende Rohrkupplung ist von Vorteil bei
jeder Art von Druckmittel führenden Leitungen insofern, als nicht nur eine erhebliche
Zeitersparnis durch Fortfallen der Handbetätigung, sondern auch mit Sicherheit ein
vollkommen
dichter Abschluß erzielt wird. Von besonderer Bedeutung
ist eine derartige selbsttätig wirkende Rohrkupplung jedoch bei Einrichtungen, bei
denen in kürzeren Zeitabständen von einer auf einer fahrbaren Einrichtung angeordneten
Druckmittelerzeugungseinrichtung Druckmittel zu an beliebigen Stellen angeordneten
Rohrleitungen für eine kurzzeitige Druckmittelzufuhr zu liefern ist. In einem solchen
Fall kann die mit der Druckmittelerzeugungseinrichtung versehene Einrichtung unmittelbar
in das Kupplungsteil der beispielsweise ortsfest angeordneten Leitung eingefahren
werden, worauf nach Druckmittelzufuhr selbsttätig die dichte Verbindung der Kupplungsteile
erfolgt. Beispielsweise ist dieses der Fall bei der Herstellung des Dichtungsdruckes
für die Türen von Verkokungskammeröfen oder anderen industriellen Öfen.
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Gemäß der Erfindung sind die Klauen in ortsfesten Gelenken der mit
dem einen Kupplungsteil verbundenen Rohrleitung in die Kraftschlußstellung mit dem
anderen Kupplungsteil unter der Wirkung des die Rohrleitung durchströmenden Druckmittels
einschwenkbar angeordnet und werden dabei durch das sich nach außen aufblähende
elastische Rohr in ihrer Lage gehalten.
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Gegenstand der Erfindung ist ferner, die Klauen durch elastische Zug-
oder Druckorgane in der Öffnungsstellung zu halten und die Druckübertragung des
auf das elastische Rohr wirkenden Druckmittels durch das elastische Rohr .umgreifende
Druckstücke zu bewirken.
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Die elastischen Zug- oder Druckorgane, die die Klauen in ihrer Öffnungsstellung
halten, und die gegen die unter der Einwirkung des Druckmittels der Rohrleitung
arbeitenden Druckstücke wirken, können aus auf einem verlängerten Hebelarm der Klauen
angeordneten und diese ringförmig umgreifenden Schraubenfedern oder elastischen
Ringen aus Kunststoffen bestehen.
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Weiter ist Gegenstand der Erfindung, das elastische Rohr in dem Ende
der zu kuppelnden Rohrleitung bzw. einem damit verbundenen Rohrstück zu lagern,
das mit Durchbrechungen für die die Klauen in die Schließlage drückenden, das elastische
Rohrende umgreifenden, radial nach außen wirkenden Druckstücke versehen ist. Auf
diese Weise hat das elastische Rohr eine feste Führung, ohne daß dabei die Einwirkung
des Druckmittels auf die Klauen unter Vermittlung der Druckstücke aufgehoben oder
gestört wird.
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Die -Erfindung besteht ferner darin, 'ein oder beide Kupplungsteile
kardanartig anzuordnen, um beispielsweise beim Einfahren der Kupplung einer Druckmittelerzeugungseinrichtung
an das andere Kupplungsteil einer Rohrleitung auch bei Ungenauigkeiten des Einfahrens
einen sicheren Eingriff der Kupplungsteile zu haben.
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Um in einem solchen Fall den Eingriff mit Sicherheit- selbsttätig
zu erreichen, ist gemäß der Erfindung ferner die Kupplung von einem Rohrgehäuse
umgeben, das auf dem verbreiterten Flansch des mit der Druckmittelleitung verbundenen,
das elastische Rohrende umgreifenden Rohrstück vorzugsweise axial- abnehmbar angeordnet
ist und eine konische Führung zu dem Kopf des anderen Kupplungsteiles bildet. Auf
diese Weise ist die Kupplung nicht nur durch das Gehäuse gegen Witterungseinflüsse
geschützt, sondern auch ein sicherer Eingriff der beiden Kupplungsteile bei exzentrischem
Heranbringen gewährleistet.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in einer bevorzugten Ausführungsform
veranschaulicht.
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Abb. i zeigt den Erfindungsgegenstand in einem Längsschnitt in nicht
gekuppeltem und Abb. 2 in einem gleichen Schnitt in gekuppeltem Zustand; Abb. 3
ist ein Schnitt nach Linie III-III der Abb. 2 ; Abb.4 zeigt einen senkrechten Schnitt
nach Linie IV-IV der Abb. 2; Abb. 5 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie V-V der
Abb. i.
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Mit dem von einem Druckmittel, beispielsweise Druckluft durchströmten
Rohr i, ist ein aus elastischem Material, beispielsweise Gummi oder einem anderen
elastischem Kunststoff bestehendes Rohr 2 verbunden. Zu: diesem Zweck ist das elastische
Rohr :2 mit einem Flansch 3 auf einen verjüngten Ansatz 4 des Rohres i aufgeschoben
und wird unter Vermittlung eines Zwischenringes 5 und eines auf ein Gewinde 7 des
Rohres i aufgeschraubten Bundes 6 dichtend eingeklemmt.
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Der Bund 6 hat eine vergleichsweise große Breite und ist mit einem
Rohrstück 8 verbunden, das das elastische Rohr :2 umgibt. Das Ende 9 des elasti-.
schen Rohres :2 hat ein vorzugsweise metallisches Mundstück 33 mit einem gegenüber
dem freien Querschnitt des Rohres 2 vergleichsweise kleinen Durchgang io für das
Druckmittel.
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Das Rohrstück 8 hat in dem an den Flansch 6 anschließenden Teil 14
zwei sich gegenüberliegende Durchbrechungen i i, in denen je ein Druckstück i2,
13 allseitig schließend radial verschiebbar gelagert ist.
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Die Druckstücke 12, 13 haben oben nockenartige Vorsprünge 15, mit
denen sie gegen den Hebelarm i9 von Klauen 16, 17 anliegen. Die Klauen 16, 17 sind
um Gelenkbolzen 18 schwenkbar gelagert. Die Gelenkbolzen i8 sind in mit dem Rohrstück
8 verbundenen Ansätzen 2o angeordnet.
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In einer Ringnut des Hebelarmes i9 der Klauen 16, 17 ist eine unter
Spannung stehende ringförmige Schraubenfeder 21 angeordnet, die die Hebelarme 19
ständig gegen die Vorsprünge 15 anliegend hält. Auf diese Weise werden, wie
aus Abb. i ersichtlich, die Druckstücke 12, 13 radial nach innen gedrückt, wobei
sie das elastische Rohr andrücken.
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Auf die Rohrleitung i ist eine Mutter 22 aufgeschraubt, die eine kugelige
Fläche 23 hat. Gegen die Fläche 23 liegt ein mit einer konischen Fläche versehener
Ring 24 an, der einen größeren Innendurchmesser hat, als der Außendurchmesser des
Rohres i. Der Ring 24 wird mittels einer Schraubenfeder 25, die sich gegen den Bund
6 des Rohrstückes 8 abstützt, gegen die Mutter 22 anliegend gehalten und ist mit
einem abgewinkelten Arm 26 versehen, der
an einer in der Zeichnung
nicht dargestellten Einrichtung, beispielsweise einer verfahrbaren, mit einem Kompressor
versehenen Einrichtung befestigt ist. Das als Schlauchkupplung ausgebildete Ende
4.o des Rohres i wird mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Zuführungsleitung
für das Druckmittel mit einem nicht dargestellten elastischen Rohr verbunden, um
bei einer nicht genau zentrischen Lage des anderen Kupplungsteiles 27 den genauen
Eingriff der beiden Kupplungsteile durch kardanisches Ausschwenken zu vermitteln.
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Das mit der Rohrleitung i verbundene Kupplungsteil ist von einem rohrartigen
Gehäuse 28 umgeben, das auf den Bund 6 aufgeschoben ist und mit diesem mittels Schrauben
29 verbunden ist. Das Gehäuse 28 kann somit leicht nach außen abgezogen werden,
um etwaige Störungen an der Kupplung beseitigen zu können. Das offene Ende des Gehäuses
28 hat einen schräg verlaufenden konischen Ansatz 3o, durch den ein größerer Durchmesser
gebildet wird, als das offene Ende des Rohrstückes 8, das gegenüber dem Mundstück
33 etwas vorspringt. In den so gebildeten freien Raum 31 des Rohrstückes 8 wird
der konisch ausgebildete Kopf des Kupplungsteiles 27 eingebracht, wobei dieser bei
einer exzentrischen Lagerung an der durch den Ansatz 3o des Gehäuses 28 gebildeten
größeren Öffnung vorbeigeführt wird und zwangläufig in den freien Raum 2i gelangt.
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Nach Gegeneinanderstoßen der beiden Kupplungsteile liegen zunächst
noch die Klauen 16, 17 in der in Abb. i dargestellten Lage. Wird nunmehr Druckmittel
durch die Leitung i zugeführt, so strömt dieses unmittelbar durch die Öffnung io
des Mundstückes 9 in den Durchgang des Kupplungsteiles 2 und die anschließende Rohrleitung
3q., findet aber gleichzeitig an der Fläche 32 des Mundstückes einen Widerstand,
gegen den das Druckmittel in der Strömungsrichtung sowohl in einem Aktionsdruck
als auch rückwirkend im Reaktionsdruck wirkt. Der Reaktionsdruck wird noch dadurch
verstärkt, daß er gegen die durch den kleineren Querschnitt der Rohrleitung i gegenüber
dem Querschnitt des elastischen Rohres 2 gebildeten Fläche 35 wirkt. Das elastische
Rohr wird somit aufgebläht und drückt die Druckstücke 12, 13 radial ab, wobei diese
gegen den Hebelarm i9 der Klauen 16, 17 wirken und die Klausen, wie aus Abb. 2 ersichtlich,
in eine Ringnut 36 des Kopfes des Kupplungsteiles 27 einschwenken. Unter der Wirkung
des gegen das elastische Rohr 2 wirkenden Druckes der Druckmittelleitung werden
die klauenartig abgewinkelten Enden der Klauen 16 auf der Kugelfläche 37 des Kupplungskopfes
27 so weit nach unten gezogen, daß das Mundstück 9 fest gegen den Kopf 27 der Kupplung
des anderen Kupplungsteiles angepreßt wird, damit eine dichte Verbindung entsteht.