DD208404A1

DD208404A1 - Schnellverschlusskupplung fuer druckfluessigkeit fuehrende leitungen

Info

Publication number: DD208404A1
Application number: DD24316182A
Authority: DD
Inventors: Gerd Stahl
Original assignee: Gerd Stahl
Priority date: 1982-09-10
Filing date: 1982-09-10
Publication date: 1984-05-02
Also published as: DD208404B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schnellverschlusskupplung fuer Druckfluessigkeit fuehrende Leitungen, insbesondere fuer Arbeitsdruecke von mehreren 10 MPa, die in herkoemmlicher Weise unter Verwendung eines 0-Ringes ausgefuehrt werden. Ziel und Aufgabe ist es, eine einfache und zuverlaessige mit handelsueblichen Dichtelementen versehene Schnellverschlusskupplung zu schaffen, wobei eine uebermaessige Difformation des 0-Ringes auszuschalten ist. Diese Abdichtung wird dadurch erreicht, dass an der Trennstelle Kupplungsmuffe/Kupplungsnippel im gekuppelten Zustand eine metallische Abdichtung Dichtkegel/Dichtkonus mit dahinterliegender elastischer Abdichtung 0-Ring/Dichtkonus erfolgt, die wirkungsverbunden mit dem Fluessigkeitsdruck in der Kupplung eine sichere Abdichtung auch bei hohen Betriebsdruecken von mehreren 10 MPa gewaehrleistet, wobei eine unzulaessige Verformung der elastischen 0-Ring-Dichtung durch die formschluessige Anlage der metallischen Dichtung vermieden wird.

Description

Titel der Erfindimg:

Schnallverschlußkupplung für Druckflüssigkeit führende Leitungen.

.Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft die Abdichtung an einer Schnellverschlußkupplung für Druckflüssigkeit führende Leitungen unter Verwendung von O-Ringen

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Aus der DS AS 1725042 ist eine Ventilkupplung für Druckflüssigkeit führende Schlauchleitungen bekannt, bestehend aus einer Ansehl aß tülle, einer mit Schnellverriegelungseletnenten versehenen, ein Absperrventil aufweisende Kupplungsmuffe zur Aufnahme und Verriegelung der Anschlußtülle und einer federbelasteten Hülse aus Acetal-Werkstoff mit einem an ihrem freien Ende angeordneten O-Ring, der im Kupplungszustand an der Stirnfläche der Anschlußtülle anliegt und einem an ihres der Peder zugewandter! Ende einen Lippen-Dichtring aufweist, welche' beide die Abdichtung des Kupplungsinnendruckes gegen die Atmosphäre übernehmen_} wobei die federbelastete Hülse aus einem solchen Werkstoff besteht und eine solche Wandstärke besitzt, daß sie sich beim überschreiten eines vorgegebenen verhältnismäßig hohen Druckes unter dem Einfluß des Druckmittels radial ausdehnt und in dichte Anlage an die zylindrische Bohrung der Kupplungsmuffe kommt, um dadurch als spaltschließendes Element bei hohen Drücken ein Eindringen des Lippen-Dichtringes in den passungsbedingten Spalt, zwischen Hülse und Kupplungsmuffe, zu verhindern und wobei der 0-Pd.ng auf einen kleineren Hadius angeordnet ist als der Lippen-Dichtrin

Bei der "bekanntes Ventilkupplung muß.zur Erreichung einer sicheren Abdichtung die Hülse, um bei jeder Kupplungsbewegung als spaltschließendes Element wirksam zu werden, eine radiale Ausdehnung im Durchmesser von mehr als 0,2 mm ermöglichen und gleichzeitig eine axiale Belastung, resultierend aus dem inpreßdruck für den O-Ring, unter Einfluß des Druckmitteidruckes, übernehmen, wobei ein relativ hoher Verschleiß dieses wichtigen Bauteiles auftritt.

Ziel der Erfindung:

Die Erfindung hat zum Ziel, für eine Schnellverschlußkupplung > für Druckflüssigkeit führende Leitungen, eine einfache, sichere, ..vsr schleißarme Abdichtung des Kupplungsinnenraumes zur Atmosphäre bei einer gekuppelten Schnellverschlußkupplung za schaffen, wobei die Abdichtung mit handelsüblichen Dichtelementen erfolgen soll und der Bauteil- und Fertigungsaufwand gering gehalten sowie eine hohe Betriebszuverlässigkeit, d. h. Verfügbarkeit_s gewährleistet werden soll.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schnellverschlußkupplung für Druckflüssigkeit führende Leitungen mit sicherer «rschleißfester und zuverlässiger Abdichtung des Eupplungsinnenraumes zur Atmosphäre besonders für Drücke von mehreren 10 MPa bei Vermeidung von Druekmittelverlusten zu entwickeln.- Insbesondere soll bei dieser konstruktiven Lösung wiederum ein O-Ring zum Einsatz gebracht werden, wobei jedoch während der Abdientungsphase nur eine begrenzte axiale Belastung und radiale zugelassen werden soll.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß in einer herkömmlichen Schneirver.schlußkupplung im gekuppelten Zustand _an eier Trennstelle Kupplung3muffs/Kupplungsnippei eine metallische und eine dahinterliegende elastische 0-Ring^-Abdichtung angeordnet ist, wobei der O-Ring die Berührungsfläche der metallischen Abdichtung nur insofern überragt, daß eine radiale Durchmesserveränderung von mehr

als 0,2 mm vermieden wird und daß zur Aufnahme der axialen ......

Belastung sowie gleichseitigen Abdichtung eine metallische Abdichtung durch einen Dichtkegel und Dichtkonus vorgesehen ist.

Durch diese Art der Abdichtung wird eine doppelte Abdichtung zwischen Kupplungsnippel und Schiebehülse der Kupplungsmuffe erzielt, so daß wirkungsverbunden mit dem Flüssigkeitsdruck eine sichere Abdichtung auch bei hohem Betriebsdruck erreicht wird, wobei eine unzulässige Verformung der elastischen O-Ring-Abdichtung durch die formschlüssige Anlage der metallischen Abdichtung vermieden und gleichzeitig über die metallische Abdichtung, die für die Abdichtung erforderliche axiale Anpreßkraft aufgenommen wird.

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft nochmals dargestellt. Es zeigen:

Pig. 1: die Schnellverschlußkupplung in entkuppelter Lage

Pig. 2: die Schnellverschlußkupplung in gekuppelter Lage

Die ,Schnellverschlußkupplung besteht wie bekannt aus den Hauptbauteilen Kupplungsmuffe 1 und Kupplungsnippel 7, wobei die Kupplungsmuffe 1 im wesentlichen aus den Einzelteilen Anschlußhülse 10, Muffe 20, Verriegelungshülse 30, Schiebehülse 40, "ventil 50, Feder 2 und. G sowie dem Dichtelement 44 mit Stützring 45 und O-Ring 41 und- 52 sowie einer Kugel-Kupplungsverriegelung besteht. Die Muffe 20 führt auf der zylindrischen Metallfläche 24 die Verriegelungshülse 30 und in einer Bohrung 21 die Schiebehülse 40 sowie das Dicht element 44 mit Stützring 45» Mehrere Kugeln 5 am Umfang werden in konischen Bohrungen 35 im vorderen Bereich der Muffe 20 geführt und bilden eine in bekannter Weise ausgeführte Kugel-Kupplungsverriegslung mit einer Verriegelungshüls.e 30.

Dia Schiebehülse 40 trägt in einer Hut 47 das Dichtelement 44 mit Stütsrins 45 und in einer Hut 42 den O-Ring 41 und übernimmt somit in der Endlage 3' "gekuppelt" die Abdichtung des Kupplungsinnendruckes gegen die At-

: Biosphäre. Das Ventil 50 kann zwei Endlagen A "ungekuppelt"_ oder -A "gekuppelt" einnehmen, wobei die Endlage A durch die Peder 6, Schiebehülse 40 und Hubbegrenzung 56 sowie O-Ring 52 mit Anlage 57 bestimmt wird und die Endlage A¹ durch, den Ansatz 54 und Anlage 12 bestimmt wird. Die am Ventil 50 vorhandene Hubbegrenzung 56 bestimmt weiterhin' die Endlage B der Schiebehülse 40 im ,urygekuppelten Zustand, wobei die am Ventilschaft 51 vorhandene Endstirnfläche 55 das Ventil 75 des Kupplungsnippels 7 beim Kupplungsvorgang öffnen kann. Der Kupplungsnippel 7 besteht im wesentlichen aus den Einzelteilen Hippel 70, Ventil 75 und Peder 74 mit Pederführung 79» ;

Der Hippel 70 in bekannter Weise ausgeführt mit einer außenliegenden Ringnut 76 zur Aufnahme der Kugeln 5 der Kupplungs-,15 verriegelung führt in einer Bohrung 82 und 84 ein Ventil 75· Ein Dichtkonus 78.dient als Abdichtfläche für.den Dichtkegel 48 und O-Ring 41 der Kupplungsmuffe 1 und dichtet zwischen Kupplungsinnendruck und Atmosphäre im gekuppelten Zustand.

Die Peder 74 sowie die Dichtfläche 85 begrenzen das Ventil 75 in seinen beiden Endlagen· G und C.

In der Pig. 1 und 2 ist die vorzugsweise ausgeführte Porm der Erfindung dargestellt,

Die im Schnitt der Pig. 1 dargestellte Lage der Kupplongsmuffe 1 und des Kupplungsnippels 7 entspricht der Lage im.

entkuppelten Zustand und somit der Ausgangslage vor dam Kuppeln.

Die in Pig. 2 dargestellte Lage der Kupplungsmuffe 1 und des Kupplungsnippels 7 entspricht der Lage im gekuppelten Zustand. '

In der Ausgangslage "entkuppelt" wird in der Kupplungsmuffe 1 das Ventil 50 mit de in der !Tut 53 geführten O-Ring 52 und der Anlage 57 an den Ventilsitz 60 gepreßt, wobei die Anpreßkraft bei unbelasteter Kupplung, also ohse Flüssigkeitsdruck, von der vorgespannten Peder 6 über die Schiebehülse 40, Hubbegrenzung 56, Ventilschaft 51 in das Ventil 50 eingeleitet wird. Das Ventil 50 nimmt also die ώηdla.se A- und die Schiebehülse 40 die Endlage B ein. *

; Das Ventil 75 des üupplungsnippels 7 "befindet sich durch > die vorgespannte Feder 74· in seiner Endlage C. Wird die Man te If Iac Sae 83 des Hippe la 70 in die Führung 23 der Muffe 20 eingeführt, also bei Beginn des Kupplungsvorganges, so gelangt die Endstimfläche 55 des Ventils 50 an die Sndstirnfläche 77 des Ventils 75 und der in der laut der Schiebehülse 40 geführte O-Ring 41 sowie der Dichtkegel 48 an den Dichtkonus 78 zur Anlage« Bei der weiteren Kupplungsbewegung wird durch die Anlage

TO Dichtkegel 48 an den Dichtkonus 78 die Schiebehülse 40 in axialer Richtung entgegen der Federkraft der Feder β verschoben. Hierbei werden im ersten Teil dar Bewegung die Schiebehülse 40 und das Ventil 50 gemeinsam so weit verschoben, bis das Ventil 50 mit dem Ansatz 54 an der Anlage 12·in seiner Eubbewegung begrenzt wird, wobei das Ventil 50 geöffnet wird,

2Jach Beendigung dieser Hubbewegung öffnet das Ventil 50 über die Endstirnfläche 55 und 77 das Ventil 75, so daß die Kupplung ihre Endlage "gekuppelt" erreicht, wobei die Kugeln 5 der Kupplungsverriegelung in die Ringnut 76 einrasten und durch die Verriegelungshülse 70 verriegelt werden«

In dieser gekuppelten Lage nehmen das Ventil 50 die Endlage A' und die Schiebehülse 40 die Endlage B^! sowie das Ventil 75 die Endlage C ein.

In diesem Zustand ist die Feder δ gespannt, so daß über die Schiebehülse 40 der O-Ring 41 und der Dichtkegel 48 gegen den Dichtkonus 78 gepreßt gepreßt werden. Wird nun die Kupplung mit Druckflüssigkeit beaufschlagt, so wird die Dichtfläche zwischen O-Ring 41, Dichtkegel 48 und Dichtkonus 73 durch die von der Bohrung 21 und 82 begrenzte Ringkolbenfläche der Schisbehülse 40 fest zusammengepreßt, so daß eine sichere Abdichtung erreicht wird. Diese Abdichtung und die des Dichtelementes 44 mit Schutaring 45 übernimmt allein die Abdichtung zwischen Kupplungsinnenseite und Atmosphäre und ist speziell für eine sichere Abdichtung bei hohen Drücken von mehreren 10 MPa vorgesehen. Das charakteristische dieser Abdichtung ist dabei, daß die notwendige axiale Anpreßkraft zur sicheren Abdichtung durch die metallische Abdichtung, bestehend aus dem Dichtkegel 48 und Dichtkonus 73 aufgenommen wird

und der O-Ring 41 ausschließlich der Abdichtung dient, ohne-daß eine übermäßige Deformation seines Durchmessers eintritt. Damit γ/ird eine hohe Lebensdauer der beschriebenen Abdichtung erreicht.

Beim "Entkuppeln" wird die Kugel-Kupplungsverriegelung mit den Kugeln 5 durch das Verschieben der Verriegelungshülse . 30 in axialer, der Federkraft der Feder 2 entgegengesetzter Richtung* gelöst, so daß die gespannte Peder 6 über die Schiebehülse 40 und durch die gespannte Feder 74 das Ven-» til 75 den Kupplungsnippel 7 ausstößt.

Hierbei wird der Hub der Schiebehülse 40 durch die am Ventilschaft 51 angeordnete Hubbegrenzung 56 bestimmt, wobei aber das Ventil 50 und die Schiebehülse 40 sich danach noch so weit gemeinsam bewegen, bis das Ventil 50 mit dem O-Ring 52 und. Ansatz 57 an dem Ventilsitz 60 anliegen.

Die Kupplungsmuffe 1 und der Kupplungsnippel 7 befinden sich somit wieder im entkuppelten Zustand, so daß nachfolgend die Schnellverschlußkupplung gelöst werden kann. Beim erneuten Kuppeln wiederholen sich nunmehr die Arbeitsschritte auf die beschriebene Art und Weise.

Claims

Erfindungsansprüche:

1. Schnellverschlußkupplung für Druckflüssigkeit führende Leitungen für Arbeitsdrücke von mehreren 10 M?a, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kupplungsmuffe (1) und dem Kupplungsnippel (7) eine metallische und eine elastische, also doppelte, Abdichtung zwischen Nippel (70) und Schiebehülse (40) vorgesehen ist, wobei die metallische Abdichtung durch einen Dichtkegel (48) und Dichtkonus (78) und die elastische Abdichtung durch einen O-Ring (41) in Verbindung mit des Dichtkonus (78) gebildet

wird, wobei der O-Ring (41) über die Abdichtfläche de3 Dichtkegels (48) im unbelasteten Zustand ragt und daß die Abdichtung über die von der Bohrung (21)und (82) gebildete Ringkolbenfläche der Schiebehülse (40) hydraαϊ 5 lisch wirkungsverbunden ist.
2. Schnellverschlußkupplung nach Pkt. 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (40) in einer Hut (42)

den Q-Ring (41) und in einer Hut (47) das Dichtelement

(44) mit Stütsring (45) führt und daß diese beiden Dichtungen im gekuppelten Zustand allein die elastische Abdichtung der beweglichen ^Kupplungsinnenteile zwischen Druckmittel und Atmosphäre bewirken.

- Hierzu 1 Blatt Zeichnung -