Die Erfindung betrifft ein Kupplungselement einer Schnellkupplung für medienführende Systeme mit einem Gehäuse und einem eine Eintrittsöffnung aufweisenden Aufnahmeraum für einen Stutzen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ferner betrifft die Erfindung eine Schnellkupplung mit einem derartigen Kupplungselement.

Medienführende Systeme bestehen vielfach aus mehreren Bauelementen oder Baugruppen, die durch Leitungen miteinander verbunden sind. Eine derartige Leitung kann durch einen Schlauch oder ein Rohr gebildet sein. Der Schlauch wird dann vielfach auf einen Stutzen der Baugruppe aufgeschoben und an dem Stutzen befestigt.

Um eine sichere Halterung des Schlauchs am Stutzen zu gewährleisten, wird vielfach eine Schlauchschelle verwendet, bei der man eine Spannschraube dreht, um den Innendurchmesser der Schlauchschelle zu verringern. Mit verringertem Durchmesser spannt die Schlauchschelle dann den Schlauch auf den Stutzen.

Die Montage eines Schlauchs oder eines Rohrs an einen Stutzen mit Hilfe einer Schlauchschel- le hat sich zwar bewährt. Sie erfordert aber einen gewissen Montageaufwand.

Eine andere Möglichkeit, einen Schlauch oder ein Rohr an einem Stutzen zu befestigen, ist die Verwendung eines Kupplungselements, an dem der Schlauch bereits befestigt ist. Das Kupplungselement weist einen Aufnahmeraum auf, in den der Stutzen eingeführt wird. Das Kupp- lungselement kann dann mit dem Stutzen verrastet werden, wobei allerdings ein Lösen des Kupplungselements vom Stutzen nicht ohne weiteres möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise ein Kupplungselement lösbar am Stutzen zu befestigen.

Diese Aufgabe wird bei einem Kupplungselement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass im Aufnahmeraum mindestens ein radial bewegliches Verriegelungselement angeordnet ist, wobei ein um eine Rotationsachse drehbarer Drehring den Aufnahmering umgibt, der eine radial auf das Verriegelungselement wirkende Druckfläche aufweist, deren Abstand von der Rotationsachse in Umfangsrichtung abnimmt.

Bei einem derartigen Kupplungselement wird der Stutzen in den Aufnahmeraum eingeführt. Der Stutzen weist in der Regel im Bereich seines in den Aufnahmeraum eingeführten Endes einen Wulst oder Vorsprung auf. Wenn man nun den Drehring dreht, dann wirkt die Druckfläche auf das Verriegelungselement und drückt es mit zunehmender Drehung radial nach innen, so dass das Verriegelungselement in Radialrichtung hinter den Vorsprung kommt. In dieser Position ist eine Ausweichmöglichkeit des Verriegelungselements radial nach außen, um den Vorsprung am Stutzen frei zu geben, nicht mehr möglich, weil eine derartige Bewegung durch die Druckfläche verhindert wird. Um die Verbindung zwischen dem Kupplungselement und dem Stutzen zu lösen, muss der Drehring in die andere Richtung gedreht werden, so dass die Druckfläche im Bereich des Verriegelungselements wieder einen größeren Abstand zur Rotationsachse einnimmt. In dieser Stellung des Drehrings kann das Verriegelungselement wieder radial nach außen bewegt werden, so dass man den Stutzen aus dem Aufnahmeraum herausziehen kann. Die Bewegung radial nach außen kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, dass der Vor- sprung bei einer Axialbewegung eine radial nach außen gerichtete Kraft auf das Verriegelungselement ausübt.

Vorzugsweise sind mehrere Verriegelungselemente in Umfangsrichtung vorgesehen, wobei für jedes Verriegelungselement eine eigene Druckfläche im Drehring vorgesehen ist. Jede Druckfläche erstreckt sich also nur über einen vorbestimmten Winkelbereich. Wenn mehrere Verriegelungselemente vorgesehen sind, kann man eine einseitige Belastung des Stutzens im Aufnahmeraum vermeiden. Vorzugsweise sind die Verriegelungselemente durch eine Feder beweglich am Gehäuse gehalten. Die Feder kann dafür sorgen, dass sich die Verriegelungselemente sozusagen in einer Neutralstellung befinden. Das bedeutet, dass die Verriegelungselemente beim Einführen des Stutzens in den Aufnahmeraum radial nach außen bewegen müssen, damit der Vorsprung des Stutzens in Axialrichtung an den Verriegelungselementen vorbeitreten kann. Nach dem Vorbei- treten des Vorsprungs können die Verriegelungselemente noch einen kleinen Abstand zum Außenumfang des Stutzens haben, oder sie können am Außenumfang anliegen. Durch die Drehung des Drehrings wird dann zum einen dafür gesorgt werden, dass die Verriegelungselemente an dem Außenumfang des Stutzens angedrückt werden, und zum anderen, dass eine Ausweichbewegung der Verriegelungselemente radial nach außen nicht mehr möglich ist.

Vorzugsweise ist die Feder als Ring ausgebildet. Der Ring hält dann alle Verriegelungselemente zusammen. Dies ist eine einfache Möglichkeit, um die Verriegelungselemente in einer vorbestimmten Position relativ zueinander zu halten, ohne dass aufwändige Konstruktionen am Gehäuse erforderlich sind. Der Ring kann in Umfangsrichtung auch eine Unterbrechung aufwei- sen. Ferner kann es günstig sein, die als Ring ausgebildete Feder mit Wellen auszubilden.

Vorzugsweise weist der Drehring eine parallel zur Rotationsachse auf das Verriegelungselement wirkende Schiebefläche auf, die eine zur Rotationsachse schraubenförmig verlaufende Steigung aufweist. Damit hat der Drehring eine zweite Aufgabe. Wenn man den Drehring dreht, dann wirkt er nicht nur radial auf die Verriegelungselemente, so dass eine Ausweichbewegung der Verriegelungselemente radial nach außen unterbunden wird. Er schiebt die Verriegelungselemente auch in Axialrichtung etwas von der Eintrittsöffnung weg. Da die Verriegelungselemente auf den Stutzen wirken, wird dadurch der Stutzen in Axialrichtung mitbewegt. Dies kann man ausnutzen, um den Stutzen etwas tiefer in den Aufnahmeraum hinein zu bewegen und dadurch beispielsweise die Dichtigkeit der Verbindung zwischen dem Kupplungselement und dem Stutzen zu verbessern.

Hierbei ist bevorzugt, dass die Schiebefläche zumindest teilweise an einer Innenseite einer Stirnseitenwand des Drehrings angeordnet ist, die die Eintrittsöffnung umgibt. An dieser Stirnseitenwand ist dann für jedes Verriegelungselement eine entsprechende Schiebefläche vorgesehen. Die Stirnseitenwand kann mechanisch stabil genug ausgebildet werden, um die axiale Bewegung der Verriegelungselemente gemeinsam mit dem Stutzen zu bewirken. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Schiebefläche zumindest teilweise in einer Nut in einer Umfangswand des Drehrings ausgebildet ist. Wenn mehrere Verriegelungselemente vorgesehen sind, ist natürlich für jedes Verriegelungselement eine entsprechende Nut in der Umfangswand des Drehrings ausgebildet. Die Nuten können natürlich auch zusammenhängen.

Hierbei ist bevorzugt, dass das Verriegelungselement einen Finger aufweist, der in die Nut eingreift. Damit muss nicht das komplette Verriegelungselement in die Nut eingreifen. Es reicht aus, wenn das Verriegelungselement einen Finger, also einen radialen Vorsprung, aufweist, der in die Nut eingreift.

Vorzugsweise ist das Verriegelungselement zumindest teilweise von außen sichtbar. Damit erhält man auf einfache Weise eine zuverlässige Montagekontrolle. Man kann ohne weiteres feststellen, ob das Verriegelungselement, wie gewünscht, nach der Drehung des Drehrings axial von der Eingangsöffnung weggeschoben worden ist.

Vorzugsweise ist der Drehring an dem Gehäuse gelagert, wobei der Drehring und das Gehäuse eine zusammenwirkende Rastgeometrie aufweisen. Durch die Rastgeometrie kann man sicherstellen, dass der Drehring nach dem Verdrehen, um die Verriegelungselemente in radialer Richtung festzulegen, nicht mehr ohne weiteres in die entgegengesetzte Richtung, also in Öffnungs- richtung, gedreht werden kann. Dies wird durch die Rastgeometrie verhindert. Damit wird eine Sicherung gegen ein versehentliches Öffnen des Kupplungselements bereitgestellt.

Hierbei ist bevorzugt, dass die Rastgeometrie ein Entriegelungselement aufweist. Das Entriegelungselement muss bewusst betätigt werden, um eine Verrastung der Rastgeometrie zu lösen und ein Zurückdrehen des Drehrings gegenüber dem Gehäuse zu ermöglichen. Bevorzugterweise weist der Aufnahmeraum an seinem der Eintrittsöffnung abgewandten Ende eine Dichtung auf. Diese Dichtung kann beispielsweise so positioniert sein, dass der Stutzen mit Sicherheit in die Dichtung hineinbewegt werden kann, wenn die Schiebefläche die Verriegelungselemente in die von der Eintrittsöffnung am weitesten entfernte Position geschoben hat. Damit lässt sich auf einfache Weise sicherstellen, dass der Stutzen tatsächlich mit der Dichtung in Eingriff steht.

Hierbei ist bevorzugt, dass die Dichtung eine radial nach innen ragende Dichtlippe aufweist. Diese Dichtlippe wird durch den Stutzen in Axialrichtung etwas umgeformt, wenn der Stutzen durch die Verriegelungselemente unter der Wirkung der Schiebefläche hineingeschoben wird. Für eine derartige Umformung ist in der Regel eine Kraft erforderlich, die ein Werker nicht mit der notwendigen Zuverlässigkeit wiederholbar aufbringen kann. Durch die Verwendung des Drehrings mit der Schiebefläche ist jedoch eine ausreichende Getriebewirkung mit Übersetzung vorhanden, so dass auch mit einem relativ geringen Drehmoment, das auf den Drehring wirkt, eine ausreichende Axialkraft erzeugt werden kann, mit der der Stutzen mit der Dichtlippe in Eingriff gebracht werden kann. Dadurch wird eine hervorragende Dichtigkeit zwischen dem Stutzen und der Dichtlippe erzeugt.

Die Erfindung betrifft auch eine Schnellkupplung, mit einem in den Aufnahmeraum einsetzbaren Rohrstutzen, der einen umlaufenden Vorsprung aufweist, hinter dem das Verriegelungselement eingreift. Wenn das Verriegelungselement durch das Verdrehen des Drehrings radial nach innen belastet und an einer Ausweichbewegung radial nach außen gehindert ist, ist der Stutzen unverlierbar im Kupplungselement gehalten. Wenn das Verriegelungselement durch die Schiebefläche auch noch axial bewegt worden ist, ist der Stutzen auch in die Dichtung eingetreten.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine Schnellkupplung im Schnitt l-l nach Fig. 2 in geöffnetem Zustand,

Fig. 2 einen Schnitt II-II nach Fig. 1 ,

Fig. 3 die Schnellkupplung im geöffneten Zustand von außen,

Fig. 4 die Schnellkupplung im geschlossenem Zustand im Schnitt IV-IV nach Fig. 5, Fig. 5 einen Schnitt V-V nach Fig. 4 und

Fig. 6 die Schnellkupplung von außen im geschlossenem Zustand.

Fig. 1 zeigt eine Schnellkupplung 1 mit einem Kupplungselement 2 und einem Stutzen 3. Das Kupplungselement 2 weist ein Gehäuse 4 auf, das an einem axialen Ende einen Anschlussstutzen 5 mit einem Tannenbaumprofil 6 aufweist. Am anderen Ende ist ein Drehring 7 am Gehäuse 4 drehbar gelagert. Der Drehring 7 ist um eine Rotationsachse 8 drehbar. Der Drehring 7 weist an seinem vom Anschlussstutzen 5 abgewandten Ende eine Stirnseitenwand 9 auf. Der Drehring 7 umgibt in Umfangsrichtung einen Aufnahmeraum 10, in den der Stutzen 3 eingeführt worden ist. Hierzu weist der Auf nahmeraum 10 eine Eintrittsöffnung 1 1 auf. Die Eintrittsöffnung 1 1 ist in der Stirnseitenwand 9 vorgesehen. Der Stutzen 3 weist an seinem in den Auf nahmeraum 10 eingeführten Ende einen umlaufenden Vorsprung 12 auf. Der Vorsprung 12 kann in Umfangsrichtung auch Unterbrechungen aufweisen.

Im Gehäuse 4 ist am von der Eintrittsöffnung 1 1 abgewandten Ende des Aufnahmeraums 10 eine Dichtung 13 mit einer radial nach innen ragenden Dichtlippe 14 vorgesehen. Der Stutzen 3 kommt mit seinem Vorsprung 12 zur Anlage an die Dichtlippe 14 der Dichtung 13, wenn er, wie in Fig. 1 dargestellt, in den Auf nahmeraum eingeführt worden ist. Die Dichtung 13 kann auch auf andere Weise ausgebildet sein, z.B. als O-Ring oder mit anderen Geometrien von Dichtringen.

Im Aufnahmeraum sind in Umfangsrichtung verteilt mehrere Verriegelungselemente 15 vorgesehen. Diese sind durch eine als Ring ausgebildete Feder 16 miteinander verbunden. Solange keine anderen Kräfte auf die Verriegelungselemente 15 wirken, hält die Feder 16 die Verriegelungselemente 15 in einer Position, in der sie am Umfang des Stutzens 3 anliegen oder allen- falls einen kleinen Abstand zum Umfang des Stutzens 3 haben.

Der Drehring 7 weist für jedes Verriegelungselement eine Druckfläche 17 auf, deren Abstand von der Rotationsachse 8 in Umfangsrichtung abnimmt, wie man aus Fig. 2 erkennen kann. In der in Fig. 1 bis 3 dargestellten "geöffneten" Stellung des Drehrings 7 ist zwischen den Verrie- gelungselementen 15 und dem Drehring 7 jeweils ein Ausweichraum 18 gebildet, in den die Verriegelungselemente 15 radial nach außen ausweichen können. Wenn sich der Drehring 7 also in der in Fig. 2 dargestellten Position befindet und der Stutzen 3 mit seinem Vorsprung 12 in den Aufnahmeraum 10 eingeführt wird, dann können die Verriegelungselemente 15 radial nach außen verdrängt werden, so dass der Vorsprung 12 an den Verriegelungselementen 15 vorbeitreten kann. Sobald der Vorsprung 12 an den Verriegelungselementen 15 vorbeigetreten ist, sorgt die Feder 16 dafür, dass die Verriegelungselemente 15 wieder radial nach innen bewegt werden, so dass sie in Axialrichtung (bezogen auf die Rotationsachse 8) hinter dem Vorsprung 12 positioniert sind. Der Vorsprung 12 weist jedoch an seiner der Eintrittsöffnung 1 1 zugewandten Rückseite eine Schrägfläche 19 auf, die die Vorsprünge 15 in radialer Richtung wieder nach außen bewegen würden, wenn man den Stutzen 3 aus dem Aufnahmeraum 10 herausziehen würde.

Um eine derartige Bewegung der Verriegelungselemente 15 radial nach außen zu verhindern, wird der Drehring 7 gedreht. Bezogen auf die Darstellung der Fig. 2 erfolgt diese Drehung ent- gegen dem Uhrzeigersinn, so dass der Drehring 7 dann eine Position einnimmt, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. Hier hat dann der Bereich der Druckfläche 17, an dem das Verriegelungselement 15 von innen anliegt, den geringsten Abstand zur Rotationsachse 8, so dass das Verriegelungselement 15 gegen den Umfang des Stutzens 3 gedrückt oder jedenfalls bis zum Umfang des Stutzens 3 bewegt wird. Eine Bewegung des Verriegelungselements 15 radial nach außen ist nicht möglich, weil eine derartige Bewegung durch die Druckfläche 17 des Drehrings 7 auf jeden Fall verhindert wird. Damit ist der Stutzen 3 zuverlässig im Aufnahmeraum 10 festgehalten. Auch bei Aufbringen einer Zugkraft auf den Stutzen 3, die aus dem Aufnahmeraum 10 herausgerichtet ist, kann der Stutzen 3 nicht aus dem Aufnahmeraum 10 herausgezogen werden, weil die Verriegelungselemente 15 sicher hinter dem Vorsprung 12 liegen.

Der Drehring 7 weist darüber hinaus eine Schiebefläche 20 auf, die eine zur Rotationsachse 8 schraubenförmig verlaufende Steigung aufweist. Genauer gesagt ist für jedes der Verriegelungselemente 15 eine entsprechende Schiebefläche 20 vorgesehen. Das Verriegelungselement 15 liegt in Axialrichtung an der Schiebefläche 20 an. Wenn also der Drehring 7 gedreht 15 wird, dann schieben die Schiebeflächen 20 die Verriegelungselemente 15 in axialer Richtung von der Eintrittsöffnung 11 weg, so dass der Stutzen 3 mit seinem Vorsprung 12 in die Dichtung 13 hineingedrückt wird und die Dichtlippe 14 in Axialrichtung umformt. Der Vorsprung 12 liegt dann mit einer relativ großen Kraft an der Dichtlippe 14 an, so dass sich eine hervorragende Dichtigkeit ergibt. Die Schiebefläche 20 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel an der Stirnseitenwand 9 ausgebildet, wie man anhand der Fig. 1 und 4 erkennen kann. Sie kann aber alternativ oder zusätzlich auch an anderer Stelle des Drehrings ausgebildet sein, wie weiter unten erläutert wird. Wie man anhand der Fig. 1 und 4 erkennen kann, ist jedes Verriegelungselement 15 mit einem radial nach außen ragenden Finger 21 versehen, der in eine in der Umfangswand des Drehrings ausgebildete Nut 22 eingreift und von außen sichtbar ist.

Die Schiebefläche 20 kann auch teilweise oder vollständig in der Nut 22 ausgebildet sein, so dass das Verriegelungselement 15 dann über den Finger 21 verschoben wird.

Da das Verriegelungselement 15 zumindest teilweise von außen sichtbar ist, kann ein Monteur auch von außen kontrollieren, ob der Drehring weit genug gedreht worden ist und somit die notwendige axiale Verschiebung der Verriegelungselemente erfolgt ist und darüber hinaus die notwendige Drehbewegung erfolgt ist, um eine radiale Bewegung der Verriegelungselemente 15 nach außen zu verhindern.

Wie man in den Fig. 3 und 6 erkennen kann, weist das Gehäuse 4 an seiner dem Aufnahmeraum 10 zugewandten Seite eine Verzahnung 23 auf. Diese Verzahnung 23 ist allerdings nur in einem radial äußeren Bereich des Gehäuses 4 vorgesehen. Radial innerhalb der Verzahnung ist das Gehäuse frei von der Verzahnung 23.

Der Drehring 7 weist ein Entriegelungselement 24 auf, das an seiner dem Anschlussstutzen 5 zugewandten Seite ebenfalls eine Verzahnung 25 aufweist. Das Entriegelungselement 24 ist über einen elastischen Steg 26 mit dem Drehring verbunden. Zweckmäßigerweise sind Entriegelungselemente 24 in einander diametral gegenüberliegenden Positionen am Drehring 7 vorgesehen. Wenn die Entriegelungselemente 24 radial nach innen gerückt werden, dann kommt die Verzahnung 25 des Entriegelungselements 24 von der Verzahnung 23 am Gehäuse 4 frei und der Drehring 7 lässt sich frei im Uhrzeigersinn drehen, um in die Öffnungsstellung bewegt zu werden. In die entgegengesetzte Richtung lässt sich der Drehring 7 auch ohne Betätigung des Entriegelungselements 24 drehen, weil die Verzahnungen 23, 25 entsprechende Zahnneigungen aufweisen.

Der Drehring 7 kann im vorliegenden Fall also zwei Funktionen erfüllen. Er bewegt zum einen die Verriegelungselemente 15 radial nach innen oder hält sie jedenfalls radial in einer Position, in der ein Vorbeitreten des Vorsprungs 12 des Stutzens 3 nicht mehr möglich ist, wenn der Stutzen 3 einmal in den Aufnahmeraum 10 eingesetzt worden ist. Darüber hinaus bewirkt ein Verdrehen des Drehrings 7 eine axiale Verschiebung des Stutzens 3 mit Hilfe der Verriegelungselemente 15, die ihrerseits wiederum auf den Vorsprung 12 wirken oder einfach mit einer Klemmkraft auf den Stutzen 3 wirken. Dadurch ist es möglich, den Stutzen 3 mit seinem im Aufnahmeraum 10 befindlichen Ende mit einer relativ großen Kraft gegen die Dichtlippe 14 der Dichtung 13 zu pressen, um eine hervorragende Dichtigkeit zu bewirken.