EP1745231A1 - Kupplung für eine druckgasflasche - Google Patents

Kupplung für eine druckgasflasche

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EP1745231A1
EP1745231A1 EP05755933A EP05755933A EP1745231A1 EP 1745231 A1 EP1745231 A1 EP 1745231A1 EP 05755933 A EP05755933 A EP 05755933A EP 05755933 A EP05755933 A EP 05755933A EP 1745231 A1 EP1745231 A1 EP 1745231A1
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EP
European Patent Office
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coupling part
plug
coupling
locking
bottle
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EP05755933A
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English (en)
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Peter Kadow
Peter Kling
Thomas Kuba
Wolfgang Weber
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MSA Auer GmbH
Original Assignee
MSA Auer GmbH
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Publication date
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    • Y10T137/87965—Valve- or closure-operated by coupling motion

Definitions

  • the invention relates to a coupling for a compressed gas cylinder for connecting the standardized connection piece on the cylinder valve to the connection element on a consumer, a distributor or a filling station, in particular for compressed air breathing apparatus.
  • connection piece which is usually arranged perpendicular to the longitudinal axis of the compressed air bottle, and has an internal thread.
  • the design of the compressed air bottles with such a connecting piece is defined by standardization and cannot be changed.
  • the connection of the compressed air bottle for example with a pressure reducer or a distributor of a compressed air breathing apparatus, creates difficulties insofar as the connection piece of the bottle or the external thread connection piece which can be rotated by means of the handwheel on the pressure reducer or distributor piece when putting on the heavy filled bottle, in particular when changing the bottle quickly use, can easily tilt. The anyway for making the connection piece of the bottle or the external thread connection piece which can be rotated by means of the handwheel on the pressure reducer or distributor piece when putting on the heavy filled bottle, in particular when changing the bottle quickly use, can easily tilt.
  • the anyway for making the connection piece of the bottle or the external thread connection piece which can be rotated by means of the handwheel on the pressure reducer or distributor piece when putting on the heavy filled bottle, in particular when changing the bottle quickly
  • Screw connection required time is even greater.
  • a secure gas-tight connection is not guaranteed under the conditions prevailing, for example, during a fire service. Apart from the safety risk, the gas escaping through a non-tight connection after opening the bottle valve under high pressure can damage the seal of the bottle connection.
  • the invention is based on the object, starting from the standardized internal thread connection of the compressed gas bottle, to develop a coupling for connecting the compressed gas bottle to a consumer, which is simple, quick and safe even under difficult operating conditions, and for its safe handling even in a decoupled state.
  • the basic idea of the invention consists in the arrangement of a separate coupling part, which is connected between the compressed gas bottle and, for example, the pressure reducer of a compressed air breathing apparatus, which can be screwed to the standardized connection of the compressed gas bottle and which can be connected to the connector in a simple and quick and safe manner pressure reducer mentioned as an example can be connected.
  • a coupling is extremely advantageous, in particular when changing the compressed air bottles for compressed air breathing apparatus under operating conditions, since the connection is made only by plugging two plug elements into one another.
  • the plug connection is designed in such a way that spring-loaded locking elements are arranged on the open sides of the two connecting elements, which cover the connection side in the non-coupled state and thus prevent contamination and permit a safe coupling process at all times.
  • the closure elements are axially displaced when plugged together by the other connector in order to open the gas passage.
  • the closure element acts on the coupling part connected to the compressed air bottle at the same time as an outflow safeguard, in such a way that if the cylinder valve is accidentally opened in the uncoupled state, a small volume of compressed air flows out via the spring-loaded closure element, thus preventing accidents due to the gas suddenly escaping at high speed.
  • latching means for locking the plug-in connection are also provided on the plug-in elements on both sides, the latching being able to be released only by a manually executed rotational and longitudinal movement of an actuating element provided on the coupling part, and automatic disconnection of the plug-in connection is therefore ruled out. Due to the design as a plug-in connection in combination with the locking and latching elements, the coupling according to the invention meets the requirements placed on such a connection for a high level of security and a quick connection.
  • Figure 1 is a side view of the coupling between a compressed air bottle and a pressure reducer of a compressed air breathing apparatus in an exploded position of the individual parts.
  • FIG. 2 shows the coupling between the compressed air bottle and the pressure reducer according to FIG. 1 in the assembled but not coupled state
  • 3 shows a sectional view of the coupling elements in the uncoupled state
  • the bottle valve 1 of a compressed air bottle 2 is provided in the usual way with a connecting piece 3 with an internal thread 4.
  • a connection element 7 designed with a plug nipple 8 is screwed into a threaded bore 5 of the pressure reducer 6.
  • the plug-in nipple 8 has a closure cap 10 which acts under the action of a helical compression spring 9 and which, in conjunction with a seal 11, protects the pressure reducer 6 from contamination in the state not connected to the compressed air bottle 2.
  • the coupling part 12, with which the connection between the connection piece 3 and the plug nipple 8 is established, comprises a threaded sleeve 13 which can be screwed into the connection piece 3 by means of a handwheel 14.
  • connection piece is sealed by means of a seal 15.
  • the coupling part 12 has a closing mushroom 17 which is formed in the air passage bore 16 and which forms an annular gap 19 with a closing ring 18.
  • the annular gap 19 is closed by a locking ring 21, which is under the action of a helical compression spring 20, and thus reduces the risk of contamination.
  • This spring-loaded locking ring 21, together with the closing mushroom 17, at the same time forms an outflow protection device which, in the uncoupled state and inadvertently opening the cylinder valve 1, limits the amount of the outflowing gas to approximately 5 l / min, thereby reducing the risk of accidents and also making it possible that the coupling part 12 can optionally be separated from the pressurized compressed air bottle 2.
  • Fig. 4 shows the coupling part 12 and the plug nipple 8 in a coupled - nested - state.
  • the closure cap 10 is pushed back by the closing mushroom 17 against the action of the helical compression spring 9 in the air passage bore 22 of the plug nipple 8, while the closure ring 21 is pushed back in the opposite direction by the plug nipple 8 against the action of the helical compression spring 20.
  • This opens the way for the compressed air from the compressed air bottle 2 to the pressure reducer 6 when the bottle valve 1 is open.
  • the plug nipple 8 is locked in the coupling part 12 by means of locking balls 23 held on the inner circumference of the handwheel 14 and a locking groove 25 running on the outer circumference of the plug nipple 8.
  • the locking balls 23 are only released to pull the coupling part 12 off the plug-in nipple 8 connected to the pressure reducer 6 by two successive activities of the user, namely turning the movably mounted handwheel 14 and then pulling the handwheel 14 against a helical compression spring 24 attached to the coupling part 12 to be able to.
  • the small and handy coupling part 12 can be easily, quickly and securely connected to the compressed air bottle 2 and remain there.
  • the connection of the compressed air bottle 2 provided with the coupling part 12 to the pressure reducer 6, a distributor element or the like. , which are designed with a corresponding plug nipple 8, is very simple and does not require any time.
  • corresponding insertion bevels can be formed on both parts.
  • a rotary movement between compressed air bottle 2 and pressure reducer 6, more precisely between coupling part 12 and plug nipple 8, is possible.
  • the plug connection can be released automatically by means of locking balls 23 and two manually - with one
  • the spring-loaded locking ring 21 in the uncoupled state allows only a slow outflow of air when the bottle valve 1 is open, so that if the bottle valve 1 is accidentally opened in the uncoupled state there is no risk of accident and, finally, there is also the possibility of disassembling the coupling part 12 in the case of one Compressed air filled compressed air bottle is given.
  • the plug nipple can also be connected to the compressed air bottle while the coupling part is attached to the pressure reducer.

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Description

Kupplung für eine Druckgasflasche
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Kupplung für eine Druckgasflasche zur Verbindung des genormten Anschlussstutzens am Flaschenventil mit dem Anschlussorgan an einem Verbraucher, einem Verteiler oder einer Füllstation, insbesondere für Pressluftatemgeräte.
Bei Pressluftatmer-Gerätesystemen weisen die zugehörigen Druckluftflaschen im Bereich des Flaschenventils einen zumeist senkrecht zur Längsachse der Druckluftflasche angeordneten Anschlussstutzen mit einem Innengewinde auf. Die Ausbildung der Druckluftflaschen mit einem derartigen Anschlussstutzen ist durch Normung festgelegt und nicht veränderbar. Die Verbindung der Druckluftflasche, beispielsweise mit einem Druckminderer oder einem Verteilerstück eines Pressluftatemgerätes, bereitet insofern Schwierigkeiten, als der Anschlussstutzen der Flasche bzw. das mittels Handrad drehbare Außengewinde- Anschlussstück am Druckminderer bzw. Verteilerstück beim Anlegen der schweren gefüllten Flasche, insbesondere beim schnellen Flaschenwechsel während eines Einsatzes, leicht verkanten kann. Der ohnehin für die Herstellung der
Schraubverbindung erforderliche Zeitaufwand wird dadurch noch größer. Andererseits ist ein sicherer gasdichter An- schluss unter den beispielsweise während eines Feuerwehreinsatzes herrschenden Bedingungen nicht gewährleis- tet . Abgesehen von dem Sicherheitsrisiko kann das durch einen nicht dichten Anschluss nach dem Öffnen des Flaschenventils unter hohem Druck entweichende Gas die Dichtung des Flaschenanschlusses beschädigen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem genormten Innengewindeanschluss der Druckgasflasche eine Kupplung für den auch unter schwierigen Einsatzbedingungen einfachen, schnellen und sicheren Anschluss der Druckgasflasche an einen Verbraucher und für deren sichere Handhabung auch in entkoppeltem Zustand zu entwickeln.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildeten Kupplung gelöst .
Der Grundgedanke der Erfindung besteht in der Anordnung eines separaten, zwischen die Druckgasflasche und bei- spielsweise den Druckminderer eines Pressluftatemgerätes geschalteten Kupplungsteils, das mit dem genormten Anschluss des Druckgasflasche verschraubbar ist und das ü- ber Steckverbindungsmittel auf einfache Weise sowie schnell und sicher an den hier beispielhaft erwähnten Druckminderer anschließbar ist. Insbesondere beim Wechseln der Druckluftflaschen für Pressluftatemgeräte unter Einsatzbedingungen ist eine derartige Kupplung äußerst vorteilhaft, da der Anschluss lediglich durch Ineinander- stecken zweier Steckelemente erfolgt. Die Steckverbindung ist so ausgebildet, dass an den offenen Seiten der beiden Verbindungselemente jeweils federbelastete Verschlussele- mente angeordnet sind, die in nicht gekoppeltem Zustand die Anschlussseite abdecken und somit Verschmutzungen verhindern und einen jederzeit sicheren Kopplungsvorgang gestatten. In gekoppeltem Zustand werden die Verschlusselemente beim Zusammenstecken durch das jeweils andere Steckverbindungsmittel axial verschoben, um den Gasdurchgang freizugeben. Das Verschlusselement an dem mit der Druckluftflasche verbundenen Kupplungsteil fungiert gleichzeitig als Abströmsicherung, und zwar derart, dass bei versehentlichem Öffnen des Flaschenventils in nicht gekuppeltem Zustand ein kleiner Druckluftvolumenstrom ü- ber das federbelastete Verschlusselement abströmt und so- mit Unfälle aufgrund des plötzlich mit hoher Geschwindigkeit austretenden Gases verhindert werden. Schließlich sind an den beiderseitigen Steckelementen auch noch Rastmittel zur Verriegelung der Steckverbindung vorgesehen, wobei die Verrastung nur durch eine manuell ausgeführte Dreh- und Längsbewegung eines am Kupplungsteil vorgesehenen Betätigungselements gelöst werden kann und ein selbsttätiges Lösen der Steckverbindung mithin ausgeschlossen ist. Aufgrund der Ausbildung als Steckverbindung in Kombination mit den Verschluss- und Rastelementen wird die erfindungsgemäße Kupplung den an einen derartigen Anschluss gestellten Anforderungen an eine hohe Sicherheit und eine schnelle Herstellung der Verbindung gerecht .
Aus den Unteransprüchen ergeben sich weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Kupplung zwischen einer Druckluftflasche und einem Druckminderer eines Pressluftatemgerätes in auseinandergezogener Lage der einzelnen Teile;
Fig. 2 die Kupplung zwischen Druckluftflasche und Druckminderer nach Fig. 1 in montiertem, jedoch nicht gekuppeltem Zustand; Fig. 3 eine Schnittansicht der Kupplungselemente in nicht gekuppeltem Zustand; und
Fig. 4 eine Schnittansicht der Kupplungselemente im Be- triebszustand.
Gemäß Fig. 1 und 2 ist das Flaschenventil 1 einer Druckluftflasche 2 in üblicher Weise mit einem Anschlussstutzen 3 mit Innengewinde 4 versehen. In einer Gewindeboh- rung 5 des Druckminderers 6 ist ein mit einem Stecknippel 8 ausgebildetes Anschlussorgan 7 verschraubt. Der Stecknippel 8 weist eine unter der Wirkung einer Schraubendruckfeder 9 stehende Verschlusskappe 10 auf, die in Verbindung mit einer Dichtung 11 den Druckminderer 6 in dem nicht an die Druckluftflasche 2 angeschlossenen Zustand vor Verschmutzung schützt. Das Kupplungsteil 12, mit dem die Verbindung zwischen dem Anschlussstutzen 3 und dem Stecknippel 8 herstellt wird, umfasst eine Gewindehülse 13, die in dem Anschlussstutzen 3 mittels eines Handrades 14 verschraubbar ist. Die Abdichtung im Anschlussstutzen erfolgt mittels einer Dichtung 15. Das Kupplungsteil 12 weist einen in der Luftdurchgangsbohrung 16 ausgebildeten Schließpilz 17 auf, der mit einem Schließring 18 einen Ringspalt 19 bildet. In dem nicht mit dem Stecknippel 8 gekoppelten Zustand ist der Ringspalt 19 durch einen unter der Wirkung einer Schraubendruckfeder 20 stehenden Verschlussring 21 verschlossen und verringert somit die Verschmutzungsgefahr. Dieser federbelastete Verschlussring 21 bildet zusammen mit dem Schließpilz 17 aber gleichzeitig eine Abströmsicherung, die in nicht gekoppeltem Zustand bei unbeabsichtigtem Öffnen des Flaschenventils 1 die Menge des abströmenden Gases auf ca. 5 1/min begrenzt und dadurch die Unfallgefahr einschränkt und die es außerdem ermöglicht, dass das Kupplungsteil 12 gegebenenfalls von der unter Druck stehenden Druckluftflasche 2 getrennt werden kann. Fig. 4 zeigt das Kupplungsteil 12 und den Stecknippel 8 in gekoppeltem - ineinander gestecktem - Zustand. Dabei ist die Verschluss- kappe 10 durch den Schließpilz 17 entgegen der Wirkung der Schraubendruckfeder 9 in der Luftdurchgangsbohrung 22 des Stecknippels 8 zurückgedrückt, während der Ver- schlussring 21 durch den Stecknippel 8 in entgegengesetzter Richtung entgegen der Wirkung der Schraubendruckfeder 20 zurückgedrückt ist. Dadurch ist bei geöffnetem Flaschenventil 1 der Weg für die Druckluft von der Druckluftflasche 2 zum Druckminderer 6 frei. Aus Fig. 4 ist erkennbar, dass der Stecknippel 8 mittels am Innenumfang des Handrades 14 gehaltener Verrastkugeln 23 und einer am Außenumfang des Stecknippels 8 verlaufenden Rastnut 25 in dem Kupplungsteil 12 arretiert ist. Erst durch zwei aufeinanderfolgende Tätigkeiten des Benutzers, nämlich Drehen des beweglich gelagerten Handrades 14 und anschließendes Ziehen des Handrades 14 entgegen einer auf dem Kupplungsteil 12 angebrachten Schraubendruckfeder 24 werden die Verrastkugeln 23 freigegeben, um das Kupplungsteil 12 von dem mit dem Druckminderer 6 verbundenen Stecknippel 8 abziehen zu können.
Das kleine und handliche Kupplungsteil 12 kann einfach, schnell und sicher mit der Druckluftflasche 2 verbunden werden und an dieser verbleiben. Das Anschließen der mit dem Kupplungsteil 12 versehenen Druckluftflasche 2 an den Druckminderer 6, ein Verteilerelement oder dgl . , die mit einem entsprechenden Stecknippel 8 ausgebildet sind, ist denkbar einfach und erfordert keinen Zeitaufwand. Um das ohnehin einfache Zusammenstecken von Kupplungsteil 12 und Stecknippel 8 weiter zu erleichtern, können an beiden Teilen entsprechende Einführschrägen ausgebildet sein. Zudem ist eine Drehbewegung zwischen Druckluftflasche 2 und Druckminderer 6, genauer gesagt zwischen Kupplungsteil 12 und Stecknippel 8 möglich. Ein selbsttätiges Lösen der Steckverbindung ist aufgrund der Arretierung mit- tels Verrastkugeln 23 und von zwei manuell - mit einer
Hand - durchführbaren Aktionen des Benutzers zum Entras- ten, d. h. der Dreh- und Längsbewegung des Handrades 14 zur Freigabe der Verrastung, nicht möglich. Sowohl der Stecknippel 8 als auch das Kupplungsteil 12 sind durch den Verschlussring 21 bzw. die Verschlusskappe 10 vor
Verschmutzung geschützt. Andererseits ermöglicht der federbelastete Verschlussring 21 in nicht gekoppeltem Zustand bei geöffnetem Flaschenventil 1 nur ein langsames Abströmen von Luft, so dass beim versehentlichen Öffnen des Flaschenventils 1 in ungekoppeltem Zustand keine Unfallgefahr besteht und schließlich auch die Möglichkeit der Demontage des Kupplungsteils 12 bei einer zunächst noch mit Druckluft gefüllten Druckluftflasche gegeben ist .
Die Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann der Stecknippel auch mit der Druckluftflasche verbunden sein, während das Kupplungsteil an dem Druckminderer angebracht ist.
Bezugszeichenliste
Flaschenventil Druckluftflasche Anschlussstutzen v. 2 Innengewinde v. 3 Gewindebohrung v. 6 Druckminderer, Verteilerstück oder dgl. Anschlussorgan v. 6 Stecknippel Schraubendruckfeder v. 8 Verschlusskappe v. 8 Dichtung v. 8 Kupplungsteil Gewindehülse v. 12 Handrad Dichtung v. 13 Luftdurchgangsbohrung v. 12 Schließpilz v. 12 Schließring v. 12 Ringspalt zw. 17/18 Schraubendruckfeder in 16 Verschlussring Luftdurchgangsbohrung v. 8 Verrastkugeln Schraubendruckfeder v. 14 Rastnut

Claims

Patentansprüche
1. Kupplung für eine Druckgasflasche zur Verbindung des genormten Anschlussstutzens am Flaschenventil mit dem Anschlussorgan an einem Verbraucher, einem Verteiler oder einer Füllstation, insbesondere für Pressluftatemgeräte, gekennzeichnet durch ein separates, in oder auf dem Anschlussstutzen (3) der Druckgasflasche (2) verschraubbares Kupplungsteil (12), das über an dem Kupplungsteil (12) und dem Anschlussorgan (7) ausgebildete Steckverbindungsmittel (17, 18; 8), die für den entkoppelten Zustand am Kupplungsteil (12) federbelastete Verschlussmittel (20, 21) zur Abströmsicherung und zum Schutz vor Verschmutzung und im An- schlussorgan (7) federbelastete Verschlusselemente (9, 10) aufweisen sowie Mittel (23, 25) zum gegenseitigen Verrasten der Steckverbindung im gekoppelten Zustand umfassen, an den Verbraucher (6) , den Verteiler oder die Füllstation anschließbar ist.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussorgan (7) als Steckverbindungsmittel einen hohlen Stecknippel (8) aufweist, dessen Außenwand in gekoppeltem Zustand zwischen den Steckver- bindungsmitteln (17, 18) im Kupplungsteil (12) geführt ist und in einer Rastnut (25) an Verrastkugeln (23) im Kupplungsteil (12) arretierbar ist.
3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastkugeln (23) mit einem am Umfang des Kupplungsteils (12) angeordneten Handrad (14) in Wirkverbindung stehen, das entgegen der Wirkung einer Schraubendruckfeder (24) axial verschiebbar und dreh- bar ist, um durch Drehen und Verschieben des Handrades (14) die Verrastkugeln (23) freizugeben.
4. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusselemente im Stecknippel (8) eine in nicht gekoppeltem Zustand an dessen offenem Ende unter der Wirkung einer Schraubendruckfeder (9) an einer Dichtung (11) gehaltene Verschlusskappe (10) umfassen, die in gekoppeltem Zustand unter der Wir- kung des Steckverbindungsmittels (18) im Kupplungsteil (12) in das Innere des Stecknippels (8) verschoben ist und den Gasdurchgang freigibt.
5. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindungsmittel des Kupplungsteils (12) einen in einem Schließring (18) unter Freilassung eines Ringspaltes (19) angeordneten Schließpilz (17) umfassen, wobei in dem Ringspalt (19) zur Abströmsicherung und zum Schutz vor Verschmutzung in entkoppeltem Zustand ein unter der Wirkung einer Schraubendruckfeder (20) gehaltener Verschlussring (21) angeordnet ist, der in gekoppeltem Zustand unter der Wirkung des Steckverbindungsmittels (8) des Anschlussorgans (7) aus dem Ringspalt verschoben ist und den Gasdurchlass vollständig freigibt.
6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussring (21) in entkoppeltem Zustand so in dem Ringspalt zwischen Schließpilz (17) und Schließring (18) gehalten ist, dass bei geöffneter Druckgasflasche (2) ein begrenzter Gasvolumenstrom abströmen kann.
7. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussorgan (7) als separates Bauteil ausgebildet und mit dem Verbraucher oder Verteiler verschraubbar ist.
8. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Stecknippel (8) versehene Anschlussorgan (7) und das Kupplungsteil (12) jeweils sowohl an die Druckgasflasche (1) als auch an den Verbraucher (6) , den Verteiler oder eine Füllstation anschließbar sind.
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