Rohrleitungskupplung Die Erfindung betrifft eine Rohrleitungskupplung mit durch Absperrteile verschliessbaren Kupplungs hälften, zur Verbindung zweier Rohrleitungen durch in den Wirkteilen der Kupplungshälften mündende Verbindungskanäle, zu welchem Zweck der Wirkteil der einen Kupplungshälfte aus dem Bereich seines Ab sperrteiles bei Verdrängung des Absperrteiles der anderen Kupplungshälfte in den Bereich des Wirk teiles dieser Kupplungshälfte versetzbar ist.
Erfindungsgemäss weist der Wirkteil der einen Kupplungshälfte und der Absperrteil der anderen Kupplungshälfte je ein Dichtungsorgan auf, welche bei gelöster Kupplung jeweils längs einer geschlossenen Raumkurve gegen die Wandung des Absperrteiles bzw. des Wirkteiles der Kupplungshälften anliegen und die Mündungen der Verbindungskanäle umgeben, während in eingekuppeltem Zustand das Dichtungs organ des Wirkteiles der einen Kupplungshälfte die erwähnte Lage des Dichtungsorgans des Absperrteiles der anderen Kupplungshälfte einnimmt und die Mün dungen der Verbindungskanäle umgibt,
wobei min destens eine Kupplungshälfte für das Versetzen seines Absperrteiles in seine Schliesslage und beide Kupp lungshälften für das Festhalten der Absperrteile in dieser Lage und die eine Kupplungshälfte für das Festhalten ihres Wirkteiles seiner Wirklage Mittel aufweisen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 die Kupplung in gelöstem Zustand, Fig. 2 die zusammengefügte Kupplung und Fig. 3 eine Darstellung gemäss der Linie 111-III der Fig. 1.
Die Rohrleitungskupplung weist zwei Kupplungs hälften auf. Die erste Kupplungshälfte 1 besitzt einen Kupplungskörper 2. Als Wirkteil besitzt diese erste Kupplungshälfte 1 eine zylindrische Bohrung 3, in welcher ein durch Zusammenfügen eines zylin drischen Zapfens 4 mit einer Hülse 5 gebildeter Ab sperrteil 6 gegen die Wirkung einer Feder 7 ver schiebbar geführt ist, welche andernends auf dem Boden einer mit dem Körper 2 verbundenen Feder führungshülse 12 aufliegt. Die etwas kürzere Hülse 5 ist mit dem etwas längeren Zapfen 4 fest, z. B. durch Aufpressen, verbunden.
In einer Querbohrung 8 der Hülsenwand befindet sich etwa bis zur Hälfte eine Kugel 9, deren andere Hälfte in eine achsparallel verlaufende Nut 10 der Wandung der Bohrung 3 eingreift. Unter der Wirkung der Feder 7 liegt die Kugel 9 an einem zylindrischen Zapfen 11 an, wel cher in dem Körper 2 der ersten Kupplungshälfte 1 eingesetzt ist und den -Abschluss der Nut 10 bildet. In nicht gezeigter Weise ist der Zapfen 11 gegen Axial verschiebung gesichert. Die Achse des Zapfens 11 verläuft in der dargestellten Ausführung zur Achse der Bohrung 3 senkrecht und schneidet diese. Es sind noch zwei zylindrische Zapfen 13 und 14 fest in dem .
Körper 2 der ersten Kupplungshälfte 1 eingesetzt, welche in bezug auf die Achse der Bohrung 3 dia metral und parallel gerichtet sind und an einer Stirn seite des Körpers 2 hervorstehen. Diese Stirnseite, in welcher übrigens, wie aus der Zeichnung ersichtlich, auch die Bohrung 3 mündet, wird nachfolgend als vordere Stirnseite bezeichnet. Beide Zapfen 13 und 14 weisen Kerben 15 auf, welche jeweils an dem der Achse der Bohrung 3 abgekehrten Teil der Mantel- flächen der Zapfen 13 und 14 leicht gegen die vor dere Stirnfläche des Körpers 2 geneigt eingeschnitten sind. Der Zapfen 13 ist ausserdem an seinem hervor stehenden Ende zugespitzt.
An Hand der Zeichnung ist noch festzustellen, dass in der gezeichneten Stel lung des Absperrteiles 6 der Zapfen 4 etwas über der vorderen Stirnwand des Körpers 2 der ersten Kupplungshälfte vorsteht. An der hinteren Stirnwand des Körpers 2 ist ein Gewindeloch 16 für das An schliessen einer Leitung vorgesehen. Ein Verbindungs kanal 17 verbindet das Gewindeloch 16 mit der Boh rung 3. Die Mündung des Verbindungskanals in der Bohrung 3 ist von einem Dichtungsring 18 umgeben, welcher in einer Ausnehmung 19 der Hülse 5 ein gesetzt ist. Die Anordnung des Dichtungsringes 18 und die Ausbildung der Ausnehmung 19 werden später noch näher beschrieben.
Die zweite Kupplungshälfte ist mit 20 bezeichnet und besteht grundsätzlich aus einem zylindrischen Wirkteil 21 und einem Anschlusskopf 22 mit einem Gewindeloch 23. Der Wirkteil 21 weist den gleichen Durchmesser auf wie der des Absperrteiles 6 der ersten Kupplungshälfte und ist, ähnlich wie dieser, durch Aufpressen einer Hülse 24 auf einen zylindri schen Fortsatz 25 des Anschlusskopfes 22 gebildet.
Der Aussen- und der Innendurchmesser der Hülse 24 stimmen mit den entsprechenden Durchmessern der Hülse 5 überein, wobei die Hülse 24, die sich über die ganze Länge des Fortsatzes 25 erstreckt, länger ist als der Fortsatz 25 und über dessen Ende vorsteht. Eine abgesetzte Bohrung 26 ist radial in das freie Ende des Wirkteiles 21 durch die Hülse 24 in den Fortsatz 25 eingetrieben und stösst teilweise in die durch das hervorstehende Hülsenende gebildete Ver tiefung, so dass die Bohrung 26 an der Stirnseite des Fortsatzes 25 durch eine Ausnehmung 27 geöffnet ist.
(Siehe auch die Figuren 2 und 3.) Eine Kugel 28 ist in die Bohrung 26 eingesetzt und wird unter der Wirkung einer Feder 29 aus der Bohrung 26 heraus in eine Bohrung 30 eines den Wirkteil 21 umgeben den und darauf verschiebbar geführten Absperrteiles 31 gedrückt. Die Bohrungen 26 und 30 sind gleich achsig, wobei die Bohrung in der äusseren Fläche des hülsenförmigen Absperrteiles 31 mündet. Ein in die Bohrung 30 eingesetzter Stift 32 begrenzt die Verschiebbarkeit der Kugel 28 unter der Wirkung der Feder 29 derart, dass der Kugelmittelpunkt etwa in der Fuge zwischen dem Wirkteil 21 und der Bohrung des ringförmigen Absperrteiles 31 liegt.
Ein zylindrischer Stift 33 ist radial in dem Absperrteil 31 fest eingesetzt und ragt in die Bohrung dieses Teiles bzw. in eine achsparallele Wandungsnut 34 der Hülse 24. In der gezeichneten Lage des Absperrteiles 31 am Wirkteil 21 liegt das Ende des Stiftes 33 im Nutende.
Es sind zwei einander diametral gegenüberliegende, achsparallele Bohrungen 35 und 36 an der dem Anschlusskopf abgekehrten, vorderen Stirnseite des Absperrteiles vorgesehen, welche für die Aufnahme der beiden Zapfen 13 und 14 der ersten Kupplungs hälfte dienen und in bezug auf ihre Radiallage und auf ihren Durchmesser entsprechend angeordnet und ausgebildet sind. In einer Ringnut 40, welche von aussen in den Absperrteil 31 bis in die Bohrungen 35 bzw. 36 eingelassen ist, ist ein Sprengring 41 ange ordnet, welcher somit teilweise in den Bohrungen 35, 36 liegt. Die Bohrung 35 mündet - wie dies die Zeichnung klar zeigt - in der Bohrung 30 des Ab sperrteiles 31.
Ein Verbindungskanal 37 mündet in einer Ausnehmung 39 der Hülse 24 am vorderen Ende des Wirkteiles 21. Die Mündung dieses Ver bindungskanals ist von einem Dichtungsring 38 um geben, welcher in die Ausnehmung 39 eingesetzt ist.
Die nähere Ausbildung der Ausnehmungen 19 und 39 wird an Hand der Fig. 1 und insbesondere der Fig. 3 nachfolgend näher beschrieben. Aus die sen Figuren ist zunächst gut ersichtlich, dass der Bo den der Ausnehmungen 19 bzw. 39 jeweils durch die zylindrische Mantelfläche des Zapfens 4 bzw. des Fortsatzes 25 gebildet wird. Die Seitenwände der Aus nehmungen bilden eine zylindrische Fläche, welche z. B. durch Durchbohren der Hülsen 5 bzw. 24 vor dem Aufpressen geschaffen werden kann.
Um einen unerwünschten engen Spalt zwischen dem Boden und der Seitenwände zu vermeiden, wird dabei - wie aus der Fig. 3 ersichtlich - der Bohrer vorteilhaft nicht ganz durchgetrieben, so dass der Bohrerspitze entspre chend kegelige, sanft verlaufende Übergangsflächen zwischen Boden und Seitenwand der Ausnehmungen geschaffen werden. Der in die Ausnehmungen 19 bzw.
39 eingesetzte Gummiring 18 bzw. 38 wird, da diese Ausnehmungen an ihren offenen Enden von zylindri schen Flächen des Körpers 2 bzw. des Absperrteiles 31 abgeschlossen sind, auf die zylindrische Fläche des Zapfens 4 bzw. des Fortsatzes 25 aufgedrückt, liegt anderseits an den zylindrischen Flächen der Boh rungen des Körpers 2 und des Absperrteiles 31 längs einer geschlossenen Raumkurve auf. Die ent sprechenden Enden der Verbindungskanäle 17 und 37 werden in dieser Weise verschlossen.
In der Fig. 1 ist die gelöste Kupplung darge stellt, wobei die zu verbindenden - nicht gezeigten Rohrleitungen verschlossen sind. Die Dichtungsringe, z. B. aus Gummi, funktionieren dabei in bekannter Weise, indem sie einerseits unter Vorspannung ein gebaut sind, anderseits unter dem Druck des abzu dichtenden Mediums allseits gegen die sie umgebende Wandungen gepresst werden. Wegen einer besseren übersicht sind die Dichtungsringe nicht deformiert gezeichnet. Der Absperrteil 6, dessen Dichtungsring die Mündung des Kanals im Wirkteil der ersten Kupplungshälfte umgibt, wird unter der Wirkung der Feder 7 in der Schliesslage gehalten, indem, wie erwähnt, die Kugel 9 gegen den Zapfen 11 anliegt.
Der Absperrteil 31 seinerseits ist in der gezeichneten Schliesslage durch die Sperrkugel 28 blockiert. Die Absperrteile 6 und 31 sind ausserdem in bezug auf die Wirkteile der entsprechenden Kupplungshälften gegen Drehung gesichert, und zwar durch das Ein greifen der Kugel 9 in die Nut 10 bzw. des Stiftes 33 in die Nut 34.
Beim Zusammenfügen der beiden Kupplungs hälften dringen zunächst die Zapfen 13 und 14 in die Bohrungen 35 bzw. 36 hinein, wobei der Sprengring 41 in die Kerben 15 einschnappt. Der hervorstehende Teil des Zapfens 4 wurde dabei in den vorstehenden Teil der Hülse 24 eingeführt und ragt somit auch in die Bohrung 30 ein. Damit sind die beiden Kupp lungshälften in bezug aufeinander zentriert und in bezug auf eine Relativverdrehung gesichert.
Um das Einkuppeln zu ermöglichen, welches in bekannter Weise durch Einschieben des Wirkteiles der zweiten Kupplungshälfte in den Wirkteil der ersten Kupp lungshälfte erfolgt, hebt der Zapfen 13 beim Zu sammenfügen der beiden Kupplungshälften die Sperr kugel 28 um ein vorbestimmtes Mass gegen die Wir kung der Sperrfeder 29 aus ihrer Sperrlage, so dass beim Verschieben des Wirkteiles der zweiten Kupp lungshälfte die Kugel 28 leicht ganz in die Bohrung 26 gedrückt wird. Die beiden Kupplungshälften können nun zusammengefügt werden, wobei der Absperrteil 6 gegen die Wirkung der Feder 7 aus der Schliesslage verdrängt wird, bis der Anschlusskopf 22 der zweiten Kupplungshälfte am Absperrteil 31 anschlägt.
In die ser Stellung befindet sich der Dichtungsring 38 der zweiten Kupplungshälfte in jener Lage, welche in entkuppeltem Zustand vom Dichtungsring 18 des Absperrteiles 6 der ersten Kupplungshälfte eingenom men wird; der Dichtungsring 38 umgibt nunmehr die Mündungen beider Verbindungskanäle 17 und 37, wodurch diese Kanäle - nach aussen abgedichtet miteinander verbunden sind und für das in den Rohr leitungen geführte Medium freien Durchfluss gewäh ren. Sobald diese zusammengefügte Wirklage der Kupplung erfolgt ist, drückt die Sperrfeder 29 die Sperrkugel 28 in die Nut 10, wobei die Sperrkugel 28 eine Lage zwischen den Kanten des Zapfens 4 bzw. des Zapfens 11 einnimmt.
Wird nun der Anschluss- kopf 22 nach erfolgtem Zusammenfügen losgelassen, so wird die Wirkung der Feder 7, welche bestrebt ist, den Absperrteil 6 und somit den Wirkteil der zweiten Kupplungshälfte zu verschieben, durch Verklemmen der Kugel zwischen den erwähnten Kanten aufge fangen, und somit werden die Kupplungshälften in der Wirklage festgehalten. Obwohl die Verschliesseinrich- tung für das Festhalten der Teile in der Wirklage sicher gegen ein ungewolltes Lösen der Kupplung wirkt, kann diese durch einfachen Zug, z. B. am An schlusskopf 22, ausgekuppelt werden.
In diesem Falle wird nämlich die in der Zugrichtung hinter der Kugel 28 liegende Wandung der Hülse 24 gegen die Kugel anliegen und eine durch den Kugelmittelpunkt gerich tete Kraft ausüben. Unter der Wirkung dieser Kraft wird die Kugel um ihre Auflage am Zapfen 11 in die Bohrung 26 zurückgeschwenkt, wobei die vorher bestandene Klemmwirkung aufgehoben wird, so dass die Feder 7 den Absperrteil 6 in die Schliesslage ver schiebt, welche gleichzeitig den Wirkteil 21 vor sich herstösst. Der Absperrteil 31 der zweiten Kupplungs hälfte wird dabei unter der Wirkung des Sprengringes 41 in den Kerben 15 so lange mit der ersten Kupp lungshälfte 1 verbunden gehalten, bis der Stift 33 am Ende der Nut 34 der Hülse 24 anliegt.
Danach wird die Entkupplungskraft auf den Absperrteil 31 übertragen, und beide Kupplungshälften werden voll ständig getrennt. Die Verbindungskanäle sind dabei gemäss der Fig. 1 verschlossen. Die Sperrkugel 28 be findet sich erneut in der Sperrlage und blockiert den Absperrteil 31 gegen Verschiebung aus seiner Schliess lage.
Weitere Varianten in der Realisierung des Erfin dungsgegenstandes sind denkbar, ohne dabei den Umfang der Erfindung zu verlassen. Man könnte z. B. die Dichtungsringe nicht an der Aussenfläche eines zylindrischen Absperrteiles und eines eben solchen Wirkteiles, sondern an der zylindrischen Innenfläche zweier entsprechender Teile anordnen. Die Hülse 5 könnte in diesem Fall in die Bohrung 3 und die Hülse 24 in den Absperrteil 31 eingepresst werden. Man könnte anderseits auf die zweiteilige Ausführung des Absperrteiles 6 bzw. des Wirkteiles 21 verzichten und diese Teile aus einem Stück aus bilden.
Die Seitenwände der Ausnehmungen sind nicht zwangsweise zylindrisch; sie könnten z. B. an jeder Stelle zu ihrer Bodenfläche senkrecht verlaufen. Sie könnten auch länglich, axial oder quer am Um fang verlaufen und längliche Mündungen der Verbin dungskanäle umgeben. Es wäre ferner möglich, auch den Absperrteil - ähnlich dem Absperrteil 6 unter die Wirkung einer Feder zu stellen, wobei z. B. auf die Stifte 13, 14 verzichtet werden könnte. Die Sperrkugel 28 könnte auch weniger als bis zur Hälfte in die Bohrung 30 gedrückt werden, wobei der Stift 13 auch in diesem Zusammenhang über flüssig wäre.
Die Arretierung der Kupplungshälften in der Wirklage wäre auch mit anderen Mitteln denkbar, obwohl zu sagen ist, dass bei den gezeigten, einander diametral gegenüber angeordneten Dichtungsorganen und Verschliessorganen grosse Vorteile zu gewärtigen sind.
Es sei nun noch kurz erwähnt, dass die Wirk teile bzw. Absperrteile nicht nur zylindrisch, vielmehr auch prismatisch ausgebildet sein können oder mit ovalem Querschnitt. Der als Ausnehmung ausgebildete Wirkteil oder der etwa gleich ausgebil dete Absperrteil kann z. B. seitlich offen oder aus gebrochen ausgebildet sein.