DE3215155C2 - - Google Patents
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- DE3215155C2 DE3215155C2 DE3215155A DE3215155A DE3215155C2 DE 3215155 C2 DE3215155 C2 DE 3215155C2 DE 3215155 A DE3215155 A DE 3215155A DE 3215155 A DE3215155 A DE 3215155A DE 3215155 C2 DE3215155 C2 DE 3215155C2
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
- F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
- F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
- F16L37/086—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of latching members pushed radially by spring-like elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S285/00—Pipe joints or couplings
- Y10S285/924—Vented
Description
Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsanordnung mit den
im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen, wie
sie aus der DE-OS 16 50 212 bekannt ist.
Die US-Patentschriften 27 22 399, 27 95 438 und 38 58 910
sind ebenfalls repräsentativ für Schlauchkupplungen, die
einen Anschluß eines Nippels oder Steckers an eine Muffe
oder Kupplung sowie ein Trennen dieser beiden Teile gestat
ten. Ferner hat es sich gezeigt, daß beim Lösen derartiger
Kupplungsverbindungen, die für Druckluft oder andere Gase
unter hohem Druck vorgesehen sind, Rückschlagdrücke auf
treten können, und zwar insbesondere bei langen Schlauch
leitungen, so daß der plötzlich freigegebene Nippel wie eine
Kugel aus der Kupplung herausgeschossen wird und dabei extrem
gefährliche Beschädigungen oder Verletzungen hervorrufen
kann. Um solche Schäden zu verhindern, wurden bereits ver
schiedene Sicherheitsmaßnahmen getroffen. So hat man z. B.
bei Kupplungen mit einer Bajonettverriegelung vor dem norma
len Kupplungsgehäuse, in welchem die um 180° versetzten Aus
schnitte für die Bajonettnocken ausgebildet sind, eine
Sicherheitskammer vorgesehen, so daß der Nippel während des
Lösevorganges nicht sofort aus dem Gehäuse herausfliegen
kann. Bei Kupplungen mit einem Kugel-Sicherheitsmechanismus
werden zwei Reihen von ringförmig angeordneten Kugeln derart
vorgesehen, daß die erste Kugelreihe den Nippel während des
Lösevorgangs solange festhält, bis die Kupplung entlüftet ist,
das heißt, bis der Druck in dem an die Kupplung angekuppelten
Schlauch auf ein sicheres Niveau abgesunken ist. Schließlich
wurde vorgeschlagen, einen Nippel mit einem Ventil auszu
rüsten, so daß der Schlauch während des Lösevorganges über
haupt nicht oder nur sehr langsam entlüftet wird.
Obwohl diese Sicherheitsvorkehrungen einen erheblichen Fort
schritt darstellen, haben sie jedoch auch beträchtliche Nach
teile. So ist die Anordnung einer Sicherheitskammer vor dem
eigentlichen Kupplungsgehäuse relativ kompliziert und teuer.
Kupplungen mit Kugelsicherung der oben erwähnten Art sind
nicht nur unzureichend vibrationssicher, sondern neigen auch
zu Fehlfunktionen und können darüber hinaus nicht im Zusam
menhang mit den am sichersten arbeitenden Freigabe- oder
Lösemechanismen, die einen drehbaren Ring verwenden, einge
setzt werden, wie sie beispielsweise in der US-PS 27 95 438
oder der FR-PS 14 87 323 beschrieben sind. Der Einsatz eines
Ventils schließlich läßt nicht nur die Kosten der Schlauch
kupplung ansteigen, sondern stellt außerdem auch eine Er
höhung des Durchflußwiderstandes dar, was unter dem Gesichts
punkt des Energieverbrauchs nachteilig ist.
Die aus der bereits erwähnten DE-OS 16 50 212 bekannte Kupp
lung hat einen quer zur Kupplungsachse bewegbaren Auslöser,
aus dessen vom Nippelrohr durchsetzten Innenfläche in axialem
Abstand zwei sich einander gegenüberliegende Anschläge nach
innen ragen, deren einer bei ganz in die Kupplung eingeführ
tem Stecker hinter einer Schulter eine Ringnut des Steckers
einrastet und durch eine zwischen Auslöser und Kupplungsge
häuse angeordnete Feder dort gehalten wird. Beim Druck auf
den Auslöser gegen die Kraft dieser Feder wird dieser An
schlag von der Schulter weggezogen, so daß der Nippel oder
Stecker ein Stück aus der Kupplung herausgleiten kann, bis
die Schulter gegen einen gegenüberliegenden inneren Anschlag
des Auslösers anstößt, der sich bei gedrücktem Auslöser in
der Ringnut des Steckers befindet. In dieser Stellung hat
sich das Nippelende von einem in der Kupplung vorgesehenen
Ventil abgehoben, das nun die Leitung abdichtet. Über das
noch immer in der Kupplung steckende freie Nippelende kann
sich der Schlauch entlüften, und erst beim Loslassen des Aus
lösers gibt der zweite Anschlag die Schulter der Ringnut frei,
so daß der Nippel völlig aus der Kupplung herausgezogen wer
den kann.
Eine Sicherheitskupplung für Gasleitungen ist ferner aus der
DE-OS 22 26 793 bekannt. Hier ist der Nippel mit einem um
laufenden Bund versehen, der beim Einschieben in die Muffe
hinter zwei diese sehnenartig durchlaufende Walzen gleitet,
die in schrägen Schlitzen gelagert sind, so daß sie ausweichen
können. Durch Drücken auf eine koaxial auf der Muffe sitzende
Arretierhülse werden die Walzen in ihre Schlitze gerückt, so
daß der Bund frei kommt, wenn die Kupplung gelöst werden soll.
Ein zweites Walzenpaar verhindert dabei, daß der Nippel voll
ständig aus der Muffe frei kommt, damit zunächst ein in der
Muffe vorgesehenes Ventil geschlossen und der Schlauch ent
lüftet werden kann. Erst durch weiteres Hereindrücken der
Arretierhülse wird auch das zweite Walzenpaar seitlich weg
gedrückt, so daß der Nippel schließlich vollends herausge
zogen werden kann.
Eine lösbare Verbindung mit Nippel und Muffe, jedoch ohne
Sicherheitsrasten, ist auch aus der FR-PS 14 87 323 bekannt.
Auch hier ist quer zur Achse der Muffe in dieser ein Stab
beweglich angeordnet, die in eine Ringnut des Nippels ein
greift, wenn dieser vollständig in die Muffe eingeschoben ist.
Eine in einer quer verlaufenden Sackbohrung angeordnete Druck
feder hält diese Walze in der Ringnut fest. Sie läßt sich
durch einen nach innen ragenden Mitnehmer einer auf der Muffe
sitzenden Drehkappe aus der Ringnut ausheben, wenn die Ver
bindung gelöst werden soll. Eine ebenfalls keine Sicherungs
raste aufweisende Kupplung ist schließlich aus der DE-OS
24 44 245 bekannt, bei welcher in der Muffe zwei axial beweg
liche Sperrelemente durch unmittelbar an der Innenfläche des
zylinderförmigen Kupplungsgehäuses anliegende Druckfedern
nach innen in eine Ringnut des Nippels gedrückt werden. Durch
eine quer zur Kupplungsachse bewegliche Entriegelungstaste
werden diese beiden Sperrelemente zur Seite gedrückt, so daß
der Nippel frei kommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlauchkupp
lung der oben genannten Art zu schaffen, welche mit einfachen
und preiswerten Mitteln eine sichere Entlüftung beim Trennen
gewährleistet und auch unter ungünstigen Bedingungen Sicher
heit gegen unbeabsichtigtes Öffnen bietet.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des An
spruchs 1 angegebenen Mittel gelöst.
Weiterbildungen und spezielle Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann an einer
auf dem Stecker angeordneten Schulter eine erste Anschlag
fläche angreifen, wenn sich der Stecker in seiner vollständig
eingekuppelten Stellung befindet. Eine gegenüber der ersten
Anschlagfläche axial - in Löserichtung des Steckers gesehen -
versetzte Anschlagfläche greift an der Schulter an, wenn der
Stecker aus dem Eingriff mit der ersten Anschlagfläche frei
gegeben wird, um das sofortige vollständige Lösen des Steckers
aus der Kupplung zu verhindern, solange noch ein hoher Druck
in dem an die Kupplung angekuppelten Leitungssystem herr
schen kann, so daß auf diese Weise erst der Druck abgeblasen
und damit die Gefahr schwerer Schäden vermieden werden kann,
bevor sich der Stecker völlig aus der Kupplung lösen läßt.
Bei einer besonders einfachen Ausführungsform nach der Er
findung wird die erste Anschlagfläche von einem ersten Sperr
element gebildet, welches unter radial nach innen gerichteter
Federspannung innerhalb einer Ausnehmung sitzt, welche in die
Kupplung eingearbeitet ist, während die zweite Anschlagfläche
von einem zweiten Sperrelement gebildet wird, das ebenfalls
unter radial nach innen gerichteter Federspannung in einem
Schlitz sitzt, der in das Kupplungsgehäuse eingefräst ist,
und zwar in Löserichtung des Steckers gesehen, axial hinter
der Ausnehmung für das erste Sperrelement. Dieser Schlitz
erstreckt sich, ebenso wie die das erste Sperrelement auf
nehmende Ausnehmung, bis zu der für den Nippel oder Stecker
vorgesehenen Bohrung und schneidet sie. Das zweite Sperrele
ment, welches aus einem flachen, vorzugsweise gehärteten
Stahlteil besteht, wird in den Schlitz eingeführt und in
Richtung auf seine Eingriffsposition von einer Druckfeder
vorgespannt, so daß die von ihm gebildete Anschlagfläche
mit der auf dem Stecker angeordneten Schulter in Eingriff ge
langen kann, wenn der Stecker aus seinem Eingriff mit dem
ersten Sperrelement freikommt. Das das zweite Sperrelement
bildende Stahlteil verhindert auf diese Weise das anfängliche
vollständige Lösen des Steckers aus der Kupplung, wenn das
erste Sperrelement zur Freigabe des Steckers betätigt wird,
so daß auf diese Weise jeglicher Druck, der noch in dem an
die Kupplung angekuppelten Leitungssystem herrscht, absinken
kann.
Nach einer besonders einfachen und wirksamen erfindungsge
mäßen Konstruktion wird die Steuerung des Sicherheitsmecha
nismus′ derart durchgeführt, daß das zweite Sperrelement
immer in seine Sperrposition gelangen kann, bevor das erste
Sperrelement vollständig soweit angehoben worden ist, daß
es den Nippel freigibt. Sobald also der Nippel vom ersten
Sperrelement freigegeben ist, preßt oder verkeilt der Rück
schlagdruck des Gases in der Schlauchleitung den Nippel sicher
gegen die zugehörige Anschlagfläche des zweiten Sperrelements,
und zwar solange, bis der Druck in der Leitung auf ein siche
res Niveau abgefallen ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Feder, die
das erste Sperrelement in Richtung auf dessen Sperrstellung
verspannt, stärker als die Feder, die das zweite Sperrelement
in Richtung auf dessen Sperrposition belastet, so daß dann,
wenn der Druck in der an die Kupplung angekuppelten Leitung
im wesentlichen abgeblasen ist, die stärkere Feder die Kraft
der schwächeren Feder überwindet und auf diese Weise eine
automatische Freigabe des Nippels herbeiführt. Besteht der
Betätigungsmechanismus beispielsweise aus einem drehbaren
Element, welches mit nach innen vorspringenden, fingerförmi
gen Mitnehmern versehen ist, so kann das drehbare Element
gleichzeitig dazu dienen, das erste Sperrelement durch Ein
griff des einen Mitnehmers aus seiner normalen Sperrstellung
herauszuheben, nachdem der andere Mitnehmer das zweite Sperr
element aus seiner Ruhestellung, in der es von diesem anderen
Mitnehmer gehalten wurde, in Richtung auf die Riegelposition
freigegeben hat.
Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausfüh
rungsbeispiele im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung
näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine erste Ausfüh
rungsform einer Schlauchkupplung mit einer Sicherheits
verriegelungsanordnung nach der Erfindung;
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,
wobei die verschiedenen Einzelteile in derjenigen
Stellung dargestellt sind, die sie bei völlig einge
kuppeltem Nippel einnehmen, während Luft aus der Kupp
lungsmuffe durch den Nippel in den an ihn angeschlos
senen Schlauch strömen kann;
Fig. 3 einen Querschnitt ähnlich dem nach Fig. 2, wobei die
Einzelteile diejenige Stellung einnehmen, in der das
zweite Sperrelement den Nippel innerhalb der Kupplungs
muffe festhält;
Fig. 4 einen axialen Längsschnitt durch eine abgewandelte
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verriegelungs
anordnung;
Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4.
Die nachfolgend kurz als Kupplung bezeichnete Kupplungsmuffe
10 besteht aus einem linken Kupplungsteil 11 und einem rech
ten Kupplungsteil 12, die über ein Innengewinde einer hülsen
förmigen Verlängerung 13 des linken Kupplungsteils 11 sowie
über ein Außengewinde einer hülsenförmigen Verlängerung 17
des rechten Kupplungsteils 12 miteinander verschraubt sind.
Der linke Kupplungsteil 11 weist eine Bohrung 14 auf, deren
Durchmesser eines Verbindungsnippels oder Steckers 30 ange
paßt ist, welcher in der Bohrung aufgenommen werden kann. Die
Bohrung 14 im Kupplungsteil 11 schließt sich über einen koni
schen Bohrungsabschnitt 16 an einen Bohrungsabschnitt 15 ver
minderten Durchmessers an. Der rechte Kupplungsteil 12 ist
mit einer Gewinde-Anschlußbohrung 18 zum Anschluß an eine
Druckleitung versehen und führt über eine Bohrung 19 vermin
derten Durchmessers in eine Kammer 20, die in der Verlänge
rung 17 ausgebildet ist. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich,
ist der Kupplungsteil 11 außerdem mit zwei im Abstand zuein
anderliegenden Ausnehmungen 23a und 23b versehen, die recht
winklig in den Kupplungsteil 11 eingefräst sind. Die einge
fräste Ausnehmung 23a schneidet mit ihrer imaginären Sehne
die Bohrung 14, das heißt, sie durchbricht die Wand des Kupp
lungsteils 11, um eine direkte Verbindung zwischen dem Inne
ren der Bohrung 14 und der ausgefrästen Ausnehmung 23a zu
schaffen. Außerdem ist der linke Kupplungsteil 11 mit einer
Umfangsnut 25 für die Befestigung einer Drehkappe 55 versehen.
Der Stecker 30 ist mit einer Bohrung 31 für den Durchgang des
unter Druck stehenden Mediums versehen. Außerdem umfaßt es
einen ersten Abschnitt 32 mit großem Außendurchmesser, der
über einen konischen Abschnitt 34 in einen Endabschnitt 33
mit vermindertem Außendurchmesser ausläuft. Außerdem ist der
Stecker 30 mit einer Ringnut 35 versehen, die im wesentlichen
axial mit der eingefrästen Ausnehmung 23a fluchtet, wenn der
Stecker 30 seine Stellung gemäß Fig. 1 einnimmt. Wie am
besten aus Fig. 1 ersichtlich, bildet die Ringnut 35 einen
im wesentlichen rechten Winkel zwischen ihrer vorderen An
schlagfläche 35′ und ihrer Bodenfläche, während ihre rück
wärtige Endfläche über eine Ausrundung in die Bodenfläche
übergeht.
Um die nicht dargestellte Druckleitung, die in der Regel an
der Kupplung 10 angeschlossen ist, verschlossen
zu halten und auf diese Weise Energieverluste zu vermeiden,
wenn kein Stecker 30 eingekuppelt ist, wird innerhalb der
Kammer 20 ein Ventilkörper 40 vorgesehen, der von einer
Feder 41 derart in seine Schließstellung gedrückt wird, daß
seine ringförmige Dichtfläche 42 an einer ringförmigen Dich
tung 43 anliegt, die in einer entsprechenden Ausnehmung des
Kupplungsteils 11 sitzt. Eine ringförmige Druckscheibe 44,
die beispielsweise über Tragrippen 45 einstückig mit dem
Ventilkörper 40 ausgebildet ist, kann die Angriffsfläche für
die freie Stirnfläche des Steckers 30 bilden, wenn dieser in
die Bohrung des linken Kupplungsteils 11 eingeführt wird, so
daß sich das Ventil dann öffnet, wenn der Stecker 30 seine
gesicherte Kupplungsposition nach Fig. 1 erreicht.
Die Klinkenanordnung zum Sichern des Steckers 30 in der Kupp
lungsposition umfaßt drei Teile, nämlich ein erstes Sperr
element 50 (Fig. 3), welches eine Klinken-Anschlagfläche 50′
bildet und aus einem flachen, im wesentlichen rechtwinkligen
Blech besteht, ferner eine Schraubenfeder 53 und schließlich
eine Drehkappe 55 aus beliebigem Kunststoffmaterial. Um den
Stecker 30 in einfacher Weise mit der Kupplung 10 verbinden
zu können, weist das erste Sperrelement 50 in seiner rück
wärtigen Stirnfläche - bezogen auf die Einschubrichtung des
Steckers - eine etwa V-förmige Kerbe 51 auf, während seine
gegenüberliegende Stirnfläche mit einem abgeflachten, etwa
U-förmigen Ausschnitt 52 versehen ist, um eine sichere Ver
klinkung der Kupplungsteile zu gewährleisten.
Zwei nach innen vorspringende, als Mitnehmer dienende Vor
sprünge 56a und 56b sowie ein umlaufender Wulst 57 beziehungs
weise entsprechende beabstandete Einzelvorsprünge sind ein
stückig mit der Drehkappe 55 ausgebildet, beispielsweise
durch Spritzgießen. Dabei kann man ohne weiteres eine Riffe
lung oder Kerbung 59 (Fig. 1) auf der Außenfläche der Dreh
kappe 55 herstellen, beispielsweise durch Wahl einer geeig
neten Form.
Die insoweit beschriebene Kupplung arbeitet bezüglich des
Anschlusses des Steckers an die Kupplung 10 sehr zufrieden
stellend, und zwar auch dann, wenn in der angeschlossenen
Leitung ein hoher Druck herrscht. Auch das Trennen des
Steckers 30 von der Kupplung 10 bereitet als solches keine
Probleme. Um jedoch eine zusätzliche Sicherheitsvorkehrung
zu schaffen, umfaßt die Erfindung ferner einen Sicherheits
mechanismus, der zuverlässig jegliche Unfälle vermeidet, die
sonst als Folge davon auftreten können, daß während des Löse
vorgangs in der an die Kupplung angeschlossenen Schlauchlei
tung ein Druck vorhanden ist; dieser Druck kann den Stecker 30
aus der Kupplung 10 herausschleudern, wenn das erste Sperr
element 50 dadurch freigegeben wird, daß der fingerförmige
Vorsprung 56a bei einer Drehung der Drehkappe 55 gegen den
Uhrzeigersinn (Fig. 3) am freien Ende des Sperrelements 50
angreift.
Der Sicherheitsmechanismus umfaßt ein zweites Sperrelement 61,
welches eine relativ flache und geradlinige Form besitzt so
wie eine Anschlagfläche 61′ bildet. Das Sperrelement 61 sitzt
verschiebbar in einem schmalen rechtwinkligen Schlitz 62
(Fig. 2 und 3), der in die Kupplung 10 eingearbeitet ist und
mit seiner imaginären Sehne ebenfalls die Bohrung 14 schnei
det, das heißt, eine direkte Verbindung zwischen dem Inneren
der Bohrung 14 und dem ausgefrästen Schlitz 62 schafft. Wie
aus Fig. 1 ersichtlich, liegt die Ausnehmung 23a und damit
auch das erste Sperrelement 50 näher am freien Ende des
Steckers 30 als der Schlitz 62 und dementsprechend das zweite
Sperrelement 61: in Löserichtung des Steckers 30 ist also
das zweite Sperrelement gegenüber dem ersten axial nach
hinten versetzt, und zwar bezogen auf die Anschlagfläche 35′.
Eine Bohrung 63, die an ihrem inneren Ende mit dem Schlitz 62
in Verbindung steht, nimmt eine Feder 64 auf, die das Sperr
element 61 in Richtung auf dessen Riegelstellung verspannt.
Dabei kann der Schlitz 62 in axialer Richtung bezüglich der
Ringnut 35 so angeordnet werden, daß das Sperrelement 61 in
der in Fig. 2 gezeigten Position, in der es gerade nicht die
Bohrung 14 schneidet, gehalten wird, wenn der Stecker 30
seine Kupplungsstellung nach Fig. 1 einnimmt. Alternativ kann
der Schlitz 62 derart axial relativ zur Ausnehmung 23a ange
ordnet werden, daß das Sperrelement 61, das von dem Vorsprung
56b in seiner gerade nicht die Bohrung schneidenden Stellung
nach Fig. 2 gehalten wird, sofort in die Ringnut 35 hinein
fallen kann, sobald die Drehung der Drehkappe 55 gegen den
Uhrzeigersinn begonnen hat, das heißt, der Schlitz 62 kann
auch geringfügig nach rechts versetzt gegenüber der in Fig. 1
gezeigten Position angeordnet werden. Im erstgenannten Fall
sind Abmaße und Stellung der Mitnehmer-Vorsprünge 56a und 56b
weniger kritisch, und man kann ein gewisses Spiel der Dreh
kappe 55 bei ihren Drehbewegungen zulassen. Im letztgenannten
Fall müssen die Vorsprünge 56a und 56b mit größerer Genauig
keit positioniert werden. Das Sperrelement 61
kann aus beliebigem geeignetem Material bestehen, beispiels
weise aus gehärtetem Stahl. Dabei wird die Feder 64 absicht
lich schwächer gewählt als die Feder 53, wie noch näher er
läutert wird.
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf eine Ver
riegelungsanordnung nach Anspruch 2, bei welcher ein Aus
löser 55 bzw. 127 und die Sperrelemente 60, 61 bzw. 126, 161
derart angeordnet und funktionell miteinander gekoppelt sind,
daß immer nur eines der Sperrelemente sich in einer Position
befindet, in welcher es mit seiner Anschlagfläche an die
Schulter 35′ bzw. 135′ anstoßen kann, und zwar im Gegensatz
zu Fig. 2 und 3 dadurch, daß die Sperrelemente 50 und 61
miteinander über die Vorsprünge 56a und 56b des als Dreh
kappe ausgebildeten Auslösers 55 unmittelbar gekoppelt sind.
Die Einzelteile der lösbaren Verbindung sind in den Fig. 1
und 2 in der verriegelten Kupplungsstellung gezeigt, in der
das federbelastete Sperrelement 50 eine Bewegung des Steckers
30 in Löserichtung, das heißt, nach links in Fig. 1 verhin
dert, und zwar durch Eingriff in die Ringnut 35, wobei seine
Klinken-Anschlagfläche 50′, die den Boden des U-förmigen
Ausschnitts 52 bildet, an einem entsprechenden Abschnitt der
vorderen Anschlagfläche 35′ der Ringnut 35 zur Anlage kommt.
Währenddessen befindet sich das Sperrelement 61 in seiner
gerade eben zurückgezogenen Position gemäß Fig. 2, in der es
durch den Vorsprung 56b und/oder durch die Außenfläche des
Abschnitts 32 des Steckers gehalten wird.
Um den Stecker zu lösen, muß man lediglich die Drehkappe 55
gegen den Uhrzeigersinn in die Position nach Fig. 3 drehen,
in welcher der Vorsprung 56a am linken freien Ende des Sperr
elements 50 angreift und gegen die Kraft der Schraubenfeder
53 aus der Ringnut 35 heraushebt; dadurch wird die Freigabe
des Steckers vorbereitet.
Bevor jedoch das Sperrelement 50 durch den Eingriff des Vor
sprungs 56a so weit zurückgezogen ist, daß es den Klinken
eingriff in den Stecker 30 völlig freigibt, wird das Sperr
element 61 vom Vorsprung 56b freigegeben, so daß dann, wenn
der Stecker 30 mit seiner Bewegung nach links in Fig. 1 be
ginnt, seine Anschlagfläche 35′ fest gegen die Riegel-An
schlagfläche 61′ des Sperrelements 61 gepreßt oder verkeilt
wird, und zwar durch den Druck, der in der an den Stecker 10
angeschlossenen Schlauchleitung herrscht. Diese Stellung
bleibt bestehen, bis praktisch keine Druckkräfte mehr auf
den Stecker 30 ausgeübt werden, das heißt, bis der Sicher
heitszustand eingetreten ist. Das Verkeilen oder Anpressen
hält außerdem die Drehkappe 55 in der Position nach Fig. 3
fest, da die Verkeilungs- oder Anpreßkraft sehr viel größer
ist als die von der Feder 53 ausgeübte Kraft. Sobald die
Verkeilungs- oder Anpreßkraft durch Entleeren oder Abblasen
der Schlauchleitung aufhört, überwindet die Kraft der stärke
ren Feder 53 die Kraft der schwächeren Feder 64 und führt so
mit die Drehkappe 55 automatisch in ihre Normalstellung nach
Fig. 2 zurück. Dies bietet die Möglichkeit, den Lösevorgang
des Steckers 30 aus der Kupplung 10 abzuschließen.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß ein und dieselbe
Drehkappe 55 mit ihren Vorsprüngen 56a und 56b somit sowohl
das Sperrelement 50 als auch das Sperrelement 61 steuert, und
zwar, genauer gesagt, derart, daß das Sperrelement 61, welches
unter einer schwächeren Federkraft (Feder 64) als das Sperr
element 50 (Feder 53) steht, in der Normalposition (Fig. 2)
gerade eben zurückgezogen ist, wohingegen es bei einer Drehung
der Drehkappe 55 gegen den Uhrzeigersinn (Fig. 2 und 3) also
während des Lösevorganges, durch die Kraft der Feder 64, der
nun nicht mehr die Kraft der Feder 53 entgegenwirkt, augen
blicklich dazu veranlaßt wird, in die Bohrung 14 einzufallen.
Die Steuerung geschieht dabei derart, daß das zweite Sperr
element 61 immer längst freigegeben ist, bevor das erste
Sperrelement 50 vollständig zurückgezogen bzw. aus der Ring
nut 35 herausgehoben wird, um die Lösebewegung des Steckers
einzuleiten. Die Anschlagfläche 61′ des zweiten Sperrele
ments 61 verhindert dabei zuverlässig das vollständige Lösen
bzw. die vollständige Freigabe des Steckers 30, und zwar da
durch, daß die Anschlagfläche 35′ so lange gegen die Anschlag
fläche 61′ des zweiten Sperrelements 61 gepreßt oder verkeilt
wird, bis durch das Abblasen oder Entlüften der Schlauchlei
tung kein Druck mehr in letzterer vorhanden ist. Sodann dreht
die stärkere Kraft der Feder 53 die Drehkappe 55 im Uhrzeiger
sinn, gesehen in Fig. 3, was wiederum zu einem Zurückziehen
des zweiten Sperrelements 61 führt. Daraufhin kann die Kupp
lung in drucklosem Zustand gefahrlos gelöst werden. Die
Feder 53 ist so stark, daß das zweite Sperrelement 61 wieder
in seine Normalstellung (Fig. 2) zurückgedrückt wird, sobald
der Rückschlagdruck im Schlauch ausreichend abgesunken ist.
Auf diese Weise wird der Stecker 30 automatisch freigegeben,
wenn die Sicherheitsbedingungen erfüllt sind. Die Betätigung
und Handhabung der erfindungsgemäßen Kupplung ist also
narrensicher. Die Kupplung kann mit einer Hand gelöst werden,
ohne daß irgendwelche Gefahr für die Bedienungsperson besteht.
Die hier beschriebene Sicherheitskupplung kann sich auch
nicht, wie es bei verschiedenen bekannten Kupplungen der Fall
ist, von alleine, d. h. unbeabsichtigt lösen, wenn die Druck
luftleitung herumgezogen wird, beispielsweise in einer Fabrik
anlage. Während des Lösevorgangs besteht nicht mehr die Mög
lichkeit, daß der Nippel durch den Druck in der Leitung aus
der Kupplung herausgeschossen wird, so daß also in zuverläs
siger Weise jegliche Unfälle vermieden werden. Diese Vorteile
lassen sich durch die erfindungsgemäße Kupplung in preiswer
ter, unfallsicherer Weise erzielen, da sie relativ wirtschaft
lich in der Fertigung und in der Montage ist und sich sehr
einfach handhaben läßt, und zwar selbst von relativ unerfah
renen Personen.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich ohne weiteres, daß
die Anordnung mit den Sperrelementen gemäß den Fig. 1 bis 3
äußerst einfach in der Herstellung und im Zusammenbau ist.
Hinzu kommt, daß diese Anordnung außerdem ohne weiteres eine
Anpassung an Nippel unterschiedlicher Durchmesser zuläßt,
und zwar über einem relativ weiten Bereich von Querschnitts-
Flächenverhältnissen, der das Verhältnis 2:1 übersteigt.
Außerdem ist eine Normung der Einzelteile in weitreichendem
Maße möglich. Schließlich läßt sich durch Verwendung von
Kunststoff unterschiedlicher Farbe, beispielsweise für die
Drehkappe 55, die speziell vorgesehene Verwendung der Kupp
lung ohne weiteres deutlich machen, etwa blau für Druckluft,
rot für Sauerstoff etc. Unterschiedliche Färbungen erzielt
man in einfacher Weise durch Zugabe verschiedener Farbaddi
tive zu ein und demselben Ausgangsmaterial.
Zwar zeigen die Fig. 1 bis 3 eine besonders einfache und
kostensparende Ausführungsform einer Kupplung mit einem er
findungsgemäßen Sicherheitsmechanismus, jedoch ist letzterer
nicht auf diese Ausführungsform eingeschränkt, sondern läßt
sich in gleicher Weise auch auf andere bekannte Kupplungen
anwenden. Die Fig. 4 und 5 zeigen eine bis auf den Sicher
heitsmechanismus typische bekannte Kupplung. Abweichend von
Fig. 1 bis 3 umfaßt der Ventilkörper 140 einen ringförmigen
Betätigungsabschnitt 146, an dem das freie Ende des Steckers
130 angreifen kann und der mit einer oder vorzugsweise mit
mehreren Verbindungsöffnungen 147 versehen ist, die eine Ver
bindung zwischen der Kammer 120 und dem Inneren des ring
förmigen Betätigungsabschnitts 146 herstellen, wobei letzte
rer seinerseits mit der Bohrung des Steckers 130 in Verbin
dung steht. Außerdem umfaßt die Kupplung 110 nach den Fig. 4
und 5 ein Sperrelement 126 mit einem Klinkenabschnitt 126a,
der in seiner Normalstellung (Fig. 5) die Bohrung 114 sehnen
förmig schneidet, um an der schulterförmigen Anschlagfläche
135′ anzugreifen, die von der Ringnut 135 in der Kupplung 130
gebildet wird. Eine Stange 127 ist mit ihrem unteren Ende 127a
in das Sperrelement 126 eingeschraubt und ist an ihrem oberen
Ende mit einem freiliegenden Betätigungskopf 127b versehen.
Beliebige gebräuchliche, nicht dargestellte Mittel zwingen
das Sperrelement 126 zu geradlinigen Bewegungen, wenn der
Betätigungskopf 127b gegen die Kraft einer Feder 128 nach
unten gedrückt wird. Letztere verspannt die Einzelteile des
Klinkenmechanismus′ in Richtung auf die Sperrstellung. Ein
Stift 166, der in der Kupplung 110 verschieblich ist, ruht
mit seinem unteren Ende auf dem ersten Sperrlement 126 und
greift mit seinem oberen Ende am freien, rechten Ende des
zweiten Sperrelements 161 an.
Wenn sich der Stecker in seiner verklinkten Kupplungsstellung
innerhalb der Kupplung 110 befindet, wie es in den Fig. 4 und
5 dargestellt ist, so hebt das obere Ende des Stiftes 166 das
zweite Sperrelement 161 gerade so weit an, daß letzteres eben
nicht in die Bohrung 114 eingreift. Wird nun die Stange 127
nach unten gedrückt, um den Lösevorgang einzuleiten, so gibt
die nach unten gerichtete Bewegung des Stiftes 166 augen
blicklich das zweite Sperrelement 161 frei und läßt es in
seine Betätigungs-Sicherheitsstellung gelangen, bevor der
Klinkenabschnitt 126a den Stecker 130 freigibt. Letzteres
wird also wiederum durch einen ggf. noch vorhandenen Rück
schlagdruck zuverlässig gegen das zweite Sperrelement 161
verspannt oder verkeilt, bis der Druck in der Leitung aufge
hört hat, woraufhin die Kraft der stärkeren Feder 128 erneut
die Kraft der schwächeren Feder 164 überwindet. Der Sicher
heitsmechanismus 161, 162, 163, 164 und 166 dieses Ausfüh
rungsbeispiels erfüllt also die angestrebte Sicherheitsfunk
tion in der gleichen Weise wie der Sicherheitsmechanismus
nach den Fig. 1 bis 3. Um das Einschieben des Steckers 130
in die Kupplung 110 zu erleichtern, ist das erste Sperr
element 126 mit einem bogenförmigen Flächenabschnitt 129 ver
sehen, welcher sich nach links in Fig. 4 erweitert und ver
tieft und am rechten Ende in den eigentlichen Klinkenab
schnitt 126a übergeht.
Claims (13)
1. Verriegelungsanordnung für eine lösbare Rohr- oder
Druckschlauchverbindung mit einer Kupplung, die eine Bohrung
zur Aufnahme eines mit einer eine Schulter bildenden Ringnut
versehenen Steckers aufweist und in der zwei axial gegen
einander versetzte Anschlagflächen angeordnet sind, die mit
Hilfe eines Auslösers nacheinander gegen die Schulter zur An
lage kommen können, um zunächst eine Druckentspannung und da
nach eine vollständige Lösung der Verbindung zu erlauben,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschlagflächen durch
separate, relativ zueinander in radial entgegengesetzten
Richtungen bewegliche einzelne Sperrelemente (50, 61) gebildet
werden.
2. Verriegelungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Auslöser (55, 127) und die Sperr
elemente (50, 61; 126, 161) derart angeordnet und funktionell
miteinander gekoppelt sind, daß immer nur eines der Sperr
elemente sich in einer Position befindet, in welcher es mit
seiner Anschlagfläche an die Schulter (35′, 135′) anstoßen
kann.
3. Verriegelungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Auslöser ein mit der Kupplung (10)
verbundenes drehbares Element (55) aufweist, welche das Lösen
der Verbindung durch Drehen in einer Richtung einleitet.
4. Verriegelungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß durch Drehen des Elementes (55) in der
entgegengesetzten Richtung das vollständige Lösen der Ver
bindung herbeigeführt wird.
5. Verriegelungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Auslöser ein Druckknopf-Betätigungs
element (127) umfaßt.
6. Verriegelungsanordnung nach Anspruch 1 mit Federn zur
Vorspannung der Sperrelemente, dadurch gekennzeichnet, daß
die Feder (53; 128) des ersten Sperrelementes (50; 126) stärker
als die Feder (64; 164) des zweiten Sperrelementes (61; 161)
ist.
7. Verriegelungsanordnung nach einem der An
sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Sperrelement
(61; 161) ein relativ flaches Stahlteil ist.
8. Verriegelungsanordnung nach einem der An
sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöser eine auf
der Kupplung (10) angeordnete Drehkappe (55) ist, welche nach
innen ragende Vorsprünge (56a, 56b) aufweist, die an dem
ersten und/oder zweiten Sperrelement (50 und 61) angreifen kön
nen.
9. Verriegelungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drehkappe (55) nahe ihrem in Axialrichtung
freien Ende einen nach innen vorspringenden Wulst (57) trägt,
der in eine Umfangsnut (25) der Kupplung (10) einschnappen
kann.
10. Verriegelungsanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehkappe (55) mit den Vorsprüngen
(56a, 56b) als einstückig geformtes Kunstharzteil ausgebildet
ist.
11. Verriegelungsanordnung nach Anspruch 8 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (56a, 56b) begrenzt
elastisch sind.
12. Verriegelungsanordnung nach einem der vorstehenden
Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöser einen
Stift (166) umfaßt, der das erste Sperrelement (126) mit
dem zweiten Sperrelement (161) koppelt.
13. Verriegelungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Sperrelement (126) im Sinne
einer geradlinigen Bewegung relativ zur Kupplung (110) ge
führt ist.
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