WO2004029498A1

WO2004029498A1 - Symmetrische schlauchkupplung

Info

Publication number: WO2004029498A1
Application number: PCT/EP2003/010331
Authority: WO
Inventors: Johann Ambrosi
Original assignee: Max Widenmann KG Armaturenfabrik
Current assignee: Max Widenmann KG Armaturenfabrik
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2003-09-17
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2005-03-18
Also published as: AU2003277866A1; JP4690042B2; EP1540233B1; EP1540233A1; JP2005539188A; WO2004029498B1; DE20214463U1; US20060208487A1; DE50311288D1

Abstract

Eine symmetrische Schlauchkupplung hat zwei Kupplungshälften, die jeweils einen Anbindestutzen (10) und einen Knaggenring (12) aufweisen. Der Anbindestutzen (10) ist jeweils einteilig mit dem Knaggenring (12) ausgebildet. Ferner sind die Knaggen (14) in tangentialer Richtung hakenförmig ausgebildet und weisen radiale axialkraftübertragende Flächen (16) auf. Die Knaggen (14) der Kupplungshälften greifen beim Kuppeln ineinander, wobei die axialkraftübertragenden Flächen (16) einander bajonettartig hintergreifen.

Description

Symmetrische Schlauchkupplung

Die Erfindung betrifft eine symmetrische Schlauchkupplung deren Kupplungshälften einen Anbindestutzen und einen Knaggenring aufweisen.

Symmetrische Schlauchkupplungen dieser Bauform sind als Storz- Kupplungen bekannt und insbesondere im Brandbekämpfungswesen weit verbreitet. Bei diesen Kupplungen ist der Knaggenring drehbar auf dem Anbindestutzen angeordnet. Die am Umfang des Knaggenrings angeordneten Knaggen sind in radialer Erstreckungsrichtung hakenförmig und greifen beim Kuppeln durch eine stirnseitige Öffnung in den jeweils anderen JKnaggenring, um dann durch Drehung der Knaggenringe relativ zueinander hinter eine in Umfangs- richtung verlaufende Leiste zu greifen, die in Axialrichtung ansteigt. Die axial- kraftübertragenden Flächen erstrecken sich an beiden Kupplungshälften in Umfangsrichtung. Von Vorteil ist bei diesen Kupplungen, daß nur die Knaggenringe gedreht werden, während die Anbindestutzen und die darauf angebrachten Schläuche beim Kuppeln nicht gedreht werden. Die Knaggenringe haben aber einen wesentlich größeren Außendurchmesser als Anbindestutzen mit Schlauch. Für großvolumige Schläuche im Bereich von mehreren hundert Millimeter Durchmesser ergibt sich ein kaum noch akzeptabler Außendurchmesser der Knaggenringe. Nachteilig ist auch, daß durch den relativ großen erforderlichen Kuppelweg die kraftübertragenden Teile in ihren Querschnitten und somit in ihrer Tragfähigkeit begrenzt sind, wodurch ihre Auslegung für große Kraftübertragungen, wie sie bei höheren Innendrücken, Ziehen oder Biegung der Schlauchleitung oder in Kombination solcher Einflüsse erforderlich werden, nur durch unverhältnismäßige Vergrößerung des Kupplungsdurchmessers oder Verwendung von Werkstoffen mit höheren Festigkeiten realisiert werden kann, was wiederum zu Problemen bei der Handhabung und bei der Fertigung f hrt. Durch die Erfindung wird eine Schlauchkupplung geschaffen, die in der Lage ist, große JKräfte zu übertragen, ohne daß der größte Kupplungsdurchmesser im Verhältnis zum Schlauchdurchmesser übermäßig vergrößert werden muß und ohne daß hohe Anforderungen an Werkstoffestigkeit und Fertigungstechnik gestellt werden müssen. Gemäß der Erfindung ist der Anbindestutzen einteilig mit dem Knaggenring ausgebildet. Die JKnaggen sind in tangentialer Richtung hakenförmig ausgebildet und sind mit radialen axialkraftübertragenden Flächen ausgestattet. Die Knaggen der Kupplungshälften greifen beim Kuppeln ineinander, wobei die axialkraftübertragenden Flächen einander bajonettartig hintergreifen. Bei der erfindungsgemäßen Schlauchkupplung sind die axialkraftübertragenden Flächen an den Knaggen ausgebildet. Die am Umfang des Knaggenrings angeordneten Knaggen bestimmen den größten Außendurchmesser der Kupplung. Dieser ist nur um das radiale Maß der Knaggen größer als der Außendurchmesser des Anbindestutzens. Beim Kuppeln müssen zwar die Anbindestutzen mit den Knaggenringen relativ zueinander verdreht werden, jedoch nur um einen relativ kleinen Drehwinkel, der in etwa dem Abstand zweier benachbarter Knaggen in Umfangsrichtung entspricht. Die Kupplungshälften können gießtechnisch aus einem herkömmlichen Material wie Aluminium gefertigt werden.

Bei der bevorzugten Ausfuhrungsform der Schlauchkupplung sind die axialkraftübertragenden Flächen der Knaggen zur Tangentialrichtung und auf die Relativdrehung beim Kuppeln bezogen mit Neigung ausgebildet. Beim Kuppeln entsteht daher ein Rasteffekt, der einer Rückdrehung der Kupplungshälften entgegenwirkt. Auf einen axialen Anstieg der beim Kuppeln aufeinandergleitenden radialen Flächen an den Knaggen kann verzichtet werden, wenn die Kupplungshälften mit Formdichtringen ausgestattet sind, die eine Dichtung durch hydraulischen Innendruck auch ohne axiale Anpreßkraft gewährleisten.. Demgemäß hat bei der bevorzugten Ausführungsform der Knaggenring bzw. Anbindestutzen in seiner der jeweils anderen Kupplungshälfte zugewandten Stirnfläche und radial innerhalb der JKnaggen einen ringförmigen Einstich zur Aufnahme eines Formdichtringes. Die Dichtlippe des Formdichtringes steht im ungekuppelten Zustand axial über die Stirnfläche des Knaggenrings hinaus und ist nach innen gerichtet. Beim Kuppeln kommen zuerst die Dichtlippen der beiden Kupplungshälften in Anlage aneinander. Die Kupplungshälften werden dann axial gegeneinander gedrückt, so daß die JKnaggen ineinandergreifen können. Die Dichtwirkung wird in bekannter Weise durch den hydraulischen Druck erzielt, der die Dichtringe gegeneinander und gegen die den Einstich begrenzenden Dichtflächen preßt.

Zur Sicherung der Schlauchkupplung im gekuppelten Zustand werden Blockiereinrichtungen zwischen wenigstens zwei benachbarte Knaggen eingebracht. Alternativ finden in Umfangsrichtung wirkende Haltemittel Anwendung, die zwei benachbarte Knaggen zusammenhalten.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:

- Figur 1 einen diametralen Schnitt einer Kupplungshälfte;

- Figur 2 eine Kupplungshälfte in Frontansicht;

- Figur 3 eine Kupplungshälfte in Seitenansicht;

- Figur 4 eine Abwicklung der gekuppelten Knaggen mit einer ersten Ausführungsform eines Sicherungsmechanismus;

- Figur 5 eine Abwicklung der gekuppelten Knaggen mit einem Sicherungsmechanismus gemäß einer zweiten Ausfuhrungsform; und

- Figur 6 eine Abwicklung der gekuppelten JKnaggen mit einem Sicherungsmechanismus nach einer dritten Ausf hrungsform.

Die symmetrische Schlauchkupplung besteht aus zwei identischen Kupplungshälften, von denen in Figur 1 eine dargestellt ist. Jede Kupplungshälfte besteht aus einem zylindrischen Anbindestutzen 10 und einem einteilig mit diesem ausgebildeten Knaggenring 12, an dessen Umfang radial abstehende Knaggen 14 angeordnet sind. Die Knaggen 14 sind in tangentialer Erstreckungs- richtung hakenförmig. Bei der gezeigten Ausfülirungsform sind auf dem Umfang des JKnaggenrings 12 insgesamt zwölf Knaggen 14 in gleichen Winkelabständen angeordnet. Die zwischen den JKnaggen verbleibenden Lücken sind etwas breiter als die Breite der JKnaggen in Umfangsrichtung, so daß die JKnaggen beider Kupplungshälften zum Kuppeln ineinandergreifen können. Die axialkraftübertragenden Flächen 16 sind an den Knaggen 14 ausgebildet und haben eine radiale Erstreckung. Gleichzeitig sind die axialkraftübertragenden Flächen 16 gegen die Tangentialrichtung um wenige Grad geneigt, wie in Figur 1 durch einen Winkel α angedeutet.

Die der jeweils anderen Kupplungshälfte zugewandte Stirnfläche des Knaggenrings 12 ist radial innerhalb der Knaggen 14 mit einem ringförmigen Einstich 18 versehen, der einen Formdichtring 20 aufnimmt. Der Formdichtring 20 hat eine nach innen weisende Dichtlippe, die im ungekuppelten Zustand axial über die Stirnfläche des Knaggenrings 12 hinaussteht. Auf dem Anbindestutzen 10 kann ein (nicht dargestellter) Schlauch mittels eines aus Segmenten zusammengesetzten Ringes 22 befestigt werden. Die Segmente dieses Ringes 22 werden durch tangentiale Schraubkräfte radial form- und reibschlüssig gegen den mit umlaufenden Nuten gestalteten Anbindestutzen 10 gepreßt. Alternativ zu der gezeigten Ausführungsform des Anbindestutzens 10 sind Ausführungen mit Gewindeanschluß (Festkupplung) oder Verschlußdeckel (Bindkupplung) vorgesehen.

Die gezeigte Ausfuhrungsform mit zwölf Knaggen ist für einen Schlauchinnendurchmesser von 305 mm dimensioniert und hat einen größten Außendurchmesser von 372 mm. Je nach Durchmesser und Druckbelastung kann die Anzahl der Knaggen größer oder kleiner sein.

Im gekuppelten Zustand, wie in den Figuren 4 und 5 veranschaulicht, greifen die Knaggen der beiden Kupplungshälften bajonettartig ineinander, wobei die axialkraftübertragenden Flächen 16 aufeinanderliegen. Durch die Neigung dieser Flächen 16 wird ein Rasteffekt erzielt, der einer Rückdrehung der Kupplungs- hälften entgegenwirkt. Eine zusätzliche Sicherung wird in Figur 4 mit einem Drahtbügel 24 erzielt, der zwei benachbarte Knaggen in Umfangsrichtung zusammenhält. Bei der in Figur 5 gezeigten Ausfuhrungsform ist ein Sicherungsmechanismus vorgesehen, der einen federbelasteten Bolzen 26 aufweist. Der federbelastete Bolzen 26 greift in die Lücke zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Knaggen 14 und blockiert diese so automatisch gegen eine unbeabsichtigte Rückdrehung.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform des Sicherungsmechanismus ist auf einer zum Knaggenkopf 30 parallelen Fläche 32 eine Blattfeder 34 befestigt. Am freien Ende der Blattfeder 34 ist ein Distanzelement 36 befestigt. Beim Einkuppeln wird das Distanzelement 36 zunächst von der Gegenknagge 38 weggedrückt, wobei die Blattfeder 34 ausgelenkt wird. Im vollständig gekuppelten Zustand federt das Distanzelement 36 in die Lücke 40 zwischen den Knaggen zurück. Das Distanzelement 36 trägt an seiner der Gegenknagge 38 zugewandten Fläche und am von der Blattfeder 34 abgewandten Ende einen Ansatz 42, der bei Kraftangriff einen hakenartigen Vorsprung 44 am kopfseitigen Ende der Gegenknagge 38 hintergreift, um ein Herausheben des Distanzelements 36 aus der Lücke 40 zu verhindern.

Claims

Patentansprüche

1. Symmetrische Schlauchkupplung, deren Kupplungshälften einen Anbindestutzen und einen Knaggenring aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbindestutzen einteilig mit dem Knaggenring ausgebildet ist, dass die Knaggen in tangentialer Richtung hakenförmig ausgebildet sind und radiale axialkraftübertragende Flächen aufweisen und dass die Knaggen der Kupplungshälften beim Kuppeln ineinandergreifen, wobei die axialkraftübertragenden Flächen einander bajonettartig hintergreifen.

2. Schlauchkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axialkraftübertragenden Flächen der Knaggen zur Tangentialrichtung und auf die Relativdrehung beim Kuppeln bezogen mit Neigung ausgebildet sind.

3. Schlauchkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Knaggenring in seiner der jeweils anderen Kupplungshälfte zugewandten Stirnfläche und radial innerhalb der Knaggen einen ringförmigen Einstich zur Aufiiahme eines Formdichtrings aufweist, dessen Dichtlippe im ungekuppelten Zustand axial über die Stirnfläche des JKnaggenrings hinaussteht.

4. Schlauchkupplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Knaggen in Umfangsrichtung des Knaggenrings Abstände voneinander haben, die nur wenig größer sind als die Breite der JKnaggen in Umfangsrichtung.

5. Schlauchkupplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im gekuppelten Zustand die Kupplungshälften gegen Relativdrehung durch zwischen wenigstens zwei benachbarte JKnaggen eingefügte Blockiermittel gesichert sind.

6. Schlauchkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiermittel durch ein Distanzelement gebildet sind, das an einem freien Ende einer Blattfeder befestigt ist und in eine Umfangslücke zwischen zwei benachbarten JKnaggen zweier vollständig gekuppelter JKnaggenringe eingreift.

7. Schlauchkupplung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im gekuppelten Zustand die Kupplungshälften gegen Relativdrehung durch wenigstens zwei benachbarte Knaggen in Umfangsrichtung zusammenhaltende Haltemittel gesichert sind.