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Patent Searching and Data


Title:
PLUG-IN COUPLING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/065761
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a plug-in coupling (11) for pressure medium lines, comprising two coupling parts (12, 13), namely a housing part (12) and a connector part (14) that can be sealingly inserted in the direction of a coupling axis into a receiving opening (21) of the housing part (12). Inside the housing part (12) the inserted connector part (14) can be automatically locked against loosening by way of a radially elastically movable retaining element (41), owing to the fact that the retaining element (41) mounted on the side of the housing part (12) engages positively with a radial latching step (25) of the connector part (14). According to the invention the connector part (14) comprises a conical locking portion (24) which, as the connector part (14) is inserted into the receiving opening (21) of the housing part (12), can be displaced through the retaining element (41) provided with circularly arranged clamping jaws (42) until the radially pre-stressed clamping jaws (42) engage with the latching step (25). The outer peripheral surface of the housing part (12) is provided with an external thread (34), onto which a cap nut (35) is screwed, wherein the end wall (37) of the cap nut (35) is arranged with an axial clearance with respect to the end face of the receiving portion (31) of the housing part (12), and wherein the radially elastic retaining element (41) is concentrically arranged in the space created by said clearance.

Inventors:
KRUMPHOLZ MARC (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/064959
Publication Date:
May 24, 2012
Filing Date:
August 31, 2011
Export Citation:
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Assignee:
CONTITECH TECHNO CHEMIE GMBH (DE)
KRUMPHOLZ MARC (DE)
International Classes:
F16L37/084
Foreign References:
US1509651A1924-09-23
GB173580A1921-12-28
DE3734948A11988-12-15
FR91484E1968-06-21
FR2380485A11978-09-08
EP1070898A12001-01-24
DE102004041773A12006-03-02
Attorney, Agent or Firm:
FINGER, KARSTEN (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Steckkupplung (11) für Druckmittelleitungen, bestehend aus zwei Kupplungsteilen (12, 13), nämlich einem Gehäuseteil (12) und einem in Richtung einer Kupplungsachse in eine Aufnahmeöffnung (21) des Gehäuseteils (12) dichtend einsteckbaren Steckerteil (14), wobei das eingesteckte Steckerteil (14) innerhalb des Gehäuseteils (12) über ein radialelastisch bewegliches Halteelement (41) selbsttätig gegen Lösen arretierbar ist, indem das auf der Seite des Gehäuseteils (12) gelagerte Halteelement (41) eine radiale Raststufe (25) des Steckerteils (14) formschlüssig rastend hintergreift,

dadurch gekennzeichnet,

dass auf dem Steckerteil (14) ein konischer Verriegelungsabschnitt (24) angeordnet ist, welcher beim Einstecken des Steckerteils (14) in die Aufnahmeöffnung (21) des Gehäuseteils (12) soweit durch das mit kreisförmig angeordneten Spannbacken (42) versehenen Halteelement (41) verschiebbar ist, bis die unter radialer Vorspannung stehenden Spannba- cken (42) die radiale Raststufe (25) hintergreifen,

dass die äußere Umfangsfläche des Gehäuseteils (12) mit einem Außengewinde (34) versehen ist, auf das eine Überwurfmutter (35) geschraubt ist, wobei die Stirnwand (37) der Übenvurfmutter (35) in axialem Abstand zur Stirnseite des Aufnahmeabschnitts (31) des Gehäuseteils (12) angeordnet ist, und

dass in dem durch diesen Abstand gebildeten Raum das radial elastische Halteelement (41) konzentrisch angeordnet ist.

2. Steckkupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerschaft (14) mit einer Dichtnut (17) zur Aufnahme eines Dichtringes (18) und eines an dem Dichtring (18) anliegenden Stützringes (19) versehen ist.

3. Steckkupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Verschiebbarkeit des Steckerschafts (14) zum Gehäuseteil (12 hin) dadurch begrenzt ist, dass die Durchflußbohrung (22) einen im axialen Abstand zu dem kupplungsseitigen Boh- rungsende angeordneten inneren, ringförmigen Ansatz (20) mit kleinerem Innendurchmesser aufweist.

Description:
Beschreibung Steckkupplung

Die Erfindung betrifft eine Steckkupplung für Druckmittelleitungen, bestehend aus zwei Kupplungsteilen, nämlich einem Gehäuseteil und einem in Richtung einer Kupplungsachse in eine Aufnahmeöffnung des Gehäuseteils dichtend einsteckbaren Steckerteil, wobei das eingesteckte Steckerteil innerhalb der Aufnahmeöffnung über ein radialelastisch bewegliches Halteelement selbsttätig gegen Lösen arretierbar ist, indem das auf der Seite des Gehäuseteils gelagerte Halteelement eine radiale Raststufe des Steckerteils formschlüssig rastend hintergreift.

Eine derartige Steckkupplung ist beispielsweise aus der EP 1 070 898 AI bekannt. Um ein Lösen des Steckerteils zu ermöglichen, besteht das Gehäuseteil aus zwei lösbar miteinander verbundenen Teilen, nämlich aus einem Basisteil und einem Einsatzteil, wobei das Einsatzteil als eine im Wesentlichen hohlzylindrische und dabei einen Teil der Aufnahme- Öffnung bildende, bereichsweise in eine Öffnung des Basisteils einsetzbare Überwurfschraube ausgebildet ist. Das Basisteil und das Einsatzteil begrenzen gemeinsam eine Ringkammer zur lagernden Aufnahme des Halteelementes. Zum Lösen des Steckerteils wird das Einsatzteil vom Basisteil getrennt, wobei das Steckerteil dann zusammen mit dem Halteelement aus dem Gehäuseteil entnehmbar ist.

Nachteilig an einer derartigen Steckkupplung ist, dass die Einzelteile, insbesondere das Gehäuseteil mit dem Halteelement, einen sehr aufwendigen und komplexen Aufbau besitzen. Das Lösen der Steckkupplung ist kompliziert und macht es erforderlich, das Gehäuseteil in seine Einzelelemente zu zerlegen.

Andere gattungsgemäße Steckkupplungen sind derart aufgebaut, dass das Steckerteil durch federnde Haltesegmente des Gehäuseteils hindurch geschoben wird, wobei die Halteseg- mente in eine radiale Raststufe am Steckerteil formschlüssig einrasten. Zum Öffnen der Steckkupplung ist eine Öffnungshülse vorgesehen, die zusammen mit dem Steckerteil in die Aufnahmeöffnung des Gehäuseteils eingefügt wird. Das Öffnen erfolgt durch Druck auf die Öffnungshülse, die daraufhin die Haltesegmente auseinanderdrückt und somit ein Herausziehen des Steckers aus der Aufnahmeöffnung ermöglicht.

Neben dem auch hier aufwendigen und komplizierten Aufbau der Einzelteile, insbesondere der Haltesegmente, hat sich als Nachteil herausgestellt, dass der auf die Öffnungshülse ausgeübte Druck entgegen der Entkupplungsrichtung erfolgen muss. Räumlich nur schwer zugängliche Steckkupplungen lassen sich unter diesen Bedingungen nur mit großem Aufwand entkuppeln. Das Lösen einer derartigen Steckkupplung mit lediglich einer Hand ist praktisch nicht möglich.

Weitere gattungsgemäße Steckkupplungen sind so aufgebaut, dass das mit einem ersten Sprengring versehene Steckerteil durch einen im Gehäuseteil angeordneten zweiten

Sprengring geschoben wird. Steckerteil und Gehäuseteil werden dann dadurch zusammengehalten, dass sich die Sprengringe ineinander verkeilen. Zum Lösen der Steckkupplung ist auch hier eine Öffnungshülse auf dem Steckerteil vorgesehen, die derart in Kupplungsrichtung gegen den zweiten Sprengring drückbar ist, dass sich dieser an dem ersten Sprengring vorbeischiebt und ein Herausziehen des Steckerteils aus dem Gehäuseteil in Entkupplungsrichtung ermöglicht.

Nachteilig an dieser Steckkupplung ist, dass das Verkeilen der Sprengringe ohne merklichen Widerstand erfolgt, so dass nur schwer feststellbar ist, ob Steckerteil und Gehäuseteil tatsächlich miteinander verbunden sind. Auch das Trennen der Steckkupplung in Entkupplungsrichtung erfolgt nachteilig durch Übereinanderschieben der Sprengringe entgegen der Entkupplungsrichtung und erfordert einen relativ großen Kraftaufwand, wobei die Öffnungshülse bereits nach wenigen Kupplungs- bzw. Entkupplungsvorgängen verformt wird. Schließlich besteht ein Nachteil darin, dass der zweite Sprengring und das Gehäuseteil mit hoher Präzision gefertigt werden müssen, da sich anderenfalls die Sprengringe aneinander vorbeischieben und Fehlfunktionen auftreten könnten. Bei einer weiteren gattungsgemäßen Steckkupplung ist auf dem Steckerteil ein geschlitzter Konus angeordnet, der einen Hinterschnitt aufweist. Beim Einstecken des Steckerteils ins Gehäuseteil wird der geschlitzte Konus zusammengedrückt und rastet formschlüssig mit dem Hinterschnitt in einer im Gehäuseteil angeordneten radialen Raststufe ein. Das Tren- nen dieser Steckkupplung erfolgt durch Druck auf eine auf dem Steckerteil angeordnete Kegelhülse, die mit dem geschlitzten Konus in Verbindung steht und den Durchmesser des geschlitzten Konus soweit verringert, bis das Steckerteil aus dem Gehäuseteil herausziehbar ist. Nachteilig an dieser Steckerkupplung ist deren aufwendige und kostenintensive Herstellung, wobei insbesondere der geschlitzte Konus nur mit großem Aufwand herstellbar ist. Zur Kupplung und Entkupplung ist zudem ein erheblicher Kraftaufwand erforderlich. Das Trennen der Steckkupplung erfolgt wiederum nachteilig durch Ausüben eines Druckes auf die Kegelhülse entgegen der eigentlichen Entkupplungsrichtung.

Aus DE 102004041773 AI ist eine Steckkupplung bekannt, auf dessen Steckerteil ein begrenzt axial verschiebbares, in seiner Ausgangslage die radiale Raststufe überdeckendes Verriegelungselement angeordnet ist, welches beim Einstecken des Steckerteils in die Aufnahmeöffnung des Gehäuseteils soweit durch das Halteelement entgegen der Kupp- lungsrichtung verschiebbar ist, bis das Halteelement die radiale Raststufe hintergreift, wobei das Halteelement nach dem Hintergreifen der Raststufe derart positioniert ist, dass das Verriegelungselement wieder in die Ausgangslage verschiebbar ist und hierbei das die radiale Raststufe hintergreifende Halteelement verriegelnd überdeckt. Beim Kupplungsvorgang wird das Steckerteil in die Aufnahmeöffnung des Gehäuseteils dichtend eingesteckt. Hierbei drückt das radialelastisch bewegliche Halteelement gegen das auf dem Steckerteil angeordnete Verriegelungselement, wodurch dieses aus seiner Ausgangslage entgegen der Kupplungs- bzw. Einsteckrichtung axial verschoben wird. Das Verriegelungselement wird nun soweit durch das Halteelement verschoben, bis die auf dem Steckerteil angeordnete radiale Raststufe, die vom Verriegelungselement in seiner Ausgangslage überdeckt wird, freigegeben wird. Sobald die radiale Raststufe freigegeben ist, wird diese vom Halteelement formschlüssig rastend hintergriffen. Beim Einrasten nimmt das Halteelement eine Position ein, die es erlaubt, das Verriegelungselement über das Halteelement hinweg wieder in die Ausgangslage zu verschieben, wodurch das Halteelement gleichzeitig verriegelt wird und sich nicht mehr vom Steckerteil lösen kann. Beim Entkupplungsvorgang wird das Verriegelungselement in Entkupplungsrichtung, also entgegen der Einsteckrichtung verschoben, bis das die radiale Raststufe formschlüssig rastend hintergreifende Halteelement nicht mehr überdeckt und mithin nicht mehr verriegelt ist. Durch weiteren Zug auf das Steckerteil in Entkupplungsrichtung wird sich das Halteelement ab einem bestimmten Druckpunkt, der unter anderem von der Form der radialen Raststufe und der Form des die radiale Raststufe formschlüssig rastend hintergreifenden Teils des Halteelements abhängt, vom Steckerteil lösen. Die Steckkupplung lässt sich somit auf einfachste Weise durch Ziehen von Verriegelungselement und Steckerteil nur in Entkupplungsrichtung trennen. Die Entriegelungsbewegung bzw. -richtung stimmt hierbei mit der Entkupplungsbewegung und -richtung überein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Steckkupplung für Druckmittelleitungen bereitzustellen, die mit geringerem Aufwand herstellbar ist und eine leichte Montage und Demontage ermöglicht. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf dem Steckerteil ein konischer Verriegelungsabschnitt angeordnet ist, welcher beim Einstecken des Steckerteils in die Aufnahmeöffnung des Gehäuseteils soweit durch das mit kreisförmig angeordneten Spannbacken versehene Halteelement verschiebbar ist, bis die unter radialer Vorspannung stehenden Spannbacken die radiale Raststufe hintergreifen, wobei die äußere Umfangsflä- che des Gehäuseteils mit einem Außengewinde versehen ist, auf das eine Überwurfmutter geschraubt ist, wobei die Stirnwand der Überwurfmutter in axialem Abstand zur Stirnseite des Aufnahmeabschnitts des Gehäuseteils angeordnet ist, und wobei in dem durch diesen Abstand gebildeten Raum das radialelastische Halteelement konzentrisch angeordnet ist. Beim Einschieben des Steckerteils in das Gehäuseteil schieben sich die Spannbacken <us ihrer kreisringförmigen Position über den Kegel des Steckers und werden dabei radial nach außen auf einen größeren Kreisdurchmesser verschoben. Dieses erfolgt gegen die radiale Vorspannung, deren ausgeübte Gegenkraft die Spannbacken nach dem Überschieben des Kegels hinter diesem wieder in die Ausgangsposition bringen. Bei Zugbelastung in Gegenrichtung werden die Spannbacken gegen die Stirnfläche des Kegels gedrückt, so dass ein Lösen der Steckkupplung nicht möglich ist.

Im eingesteckten Zustand ist die Steckkupplung über das radial elastisch bewegliche Halteelement selbsttätig gegen Lösen arretierbar, indem das im Gehäuseteil gelagerte Halteelement eine radiale Raststufe des Steckerteils formschlüssig rastend hintergreift. Ein Lösen der Steckkupplung wird in einfacher Weise durch ein Losschrauben der Übenvurfmutter erreicht. Besondere Lösewerkzeuge oder aufwendig eingebaute Lösemechanismen sind nicht notwendig.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Steckerschaft mit einer Dichtnut zur Aufnahme eines Dichtringes und eines an dem Dichtring anliegenden Stützringes verse- hen. Dieser Stützring ist bei Einsatz der Steckkupplung im Hochdruckbereich sinnvoll.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die axiale Verschiebbarkeit des Steckerschafts zum Gehäuseteil dadurch begrenzt, dass die Durchflußbohrung einen im axialen Abstand zu dem kupplungsseitigen Bohrungsende angeordneten inneren, ringför- migen Ansatz mit kleinerem Innendurchmesser aufweist

Die erfindungsgemäße Steckkupplung zeichnet sich vorteilhaft durch geringeren technischen Aufwand aus und ermöglicht und eine leichte Montage und Demontage. Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine geschnittene Darstellung der Steckkupplung im entkuppelten Zustand;

Fig. 2 eine geschnittene Darstellung der Steckkupplung mit eingeführtem Steckerteil im Kupplungsbeginn; Fig. 3 eine geschnittene Darstellung der Steckkupplung im gekuppelten Zustand.

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Steckkupplung gemäß Linie IV - IV in Fig. 3. Die in den Figuren gezeigte Steckkupplung 11 für Druckmittelleitungen besteht aus zwei Kupplungsteilen, nämlich einem aufnehmenden, muffenartigen Gehäuseteil 12 und einem Steckerteil 13.

Das hohle Steckerteil 13 weist einen Steckerschaft 14 auf, der an seinem freien Ende einen zylindrischen Führungsansatz 15 mit abgeschrägter Außenkante 16 aufweist. In entgegengesetzter axialer Richtung ist der Steckerschaft 14 mit einer Dichtnut 17 zur Aufnahme eines Dichtringes 18 und eines an dem Dichtring 18 anliegenden Stützringes 19 versehen. Damit ist der Steckerschaft 14 umfangsgemäß abgedichtet in Richtung der Kupplungsachse in eine Aufnahmeöffnung 21 des Gehäuseteils 12 einsteckbar (Fig. 2 und Fig. 3). Die Aufnahmeöffnung 21 wird von einer Durchflußbohrung 22 in einem rohrförmigen Ansatz

23 des Gehäuseteils 12 gebildet. Die Durchflußbohrung 22 weist einen im axialen Abstand zu dem kupplungsseitigen Bohrungsende angeordneten inneren, ringförmigen Ansatz 20 mit kleinerem Innendurchmesser auf, der ein Begrenzungselement für die Einstecktiefe des Steckerschaftes 14 darstellt.

An den Steckerschaft 14 schließt sich ein konisch erweiternder Verriegelungsabschnitt 24 an, der an seinem Ende eine radiale Raststufe 25 bildet. Die Raststufe 25 bildet eine ringförmige, senkrecht zur Kupplungsachse verlaufende Flankenfläche 26, von der zentrisch ein Rohrabschnitt 27 abgeht.

An die Aufnahmeöffnung 21 anschließend weist das Gehäuseteil 12 einen zur Kupplungsseite gerichteten, stirnseitig offenen Aufnahmeabschnitt 31 auf, der einen inneren Gehäusesprung 32 aufweist, so dass sich ein im Durchmesser vergrößerter, freier Innenraum 33 ergibt. Die äußere Umfangsfläche des Aufnahmeabschnitts 31 ist mit einem Außengewin- de 34 versehen, auf das eine Überwurfmutter 35 geschraubt ist, die stirnseitig eine zentrale Kreisöffnung 36 aufweist, durch die der Steckerschaft 14 mit dem Verriegelungsabschnitt

24 ragt Die Stirnwand 37 der Überwurfmutter 35 ist in axialem Abstand zur Stirnseite des Aufnahmeabschnitts 31 angeordnet. In dem durch diesen Abstand gebildeten Raum ist ein radialelastisches Halteelement 41 konzentrisch angeordnet.

Das radialelastisch bewegliche Halteelement 41 besteht aus vier kreisförmig angeordneten Spannbacken 42, die jeweils einen Viertelkreis bilden. Die vier Spannbacken 42 sind gemeinsam von einem elastischen Sprengring 43 unter radialer Vorspannung umgeben. Der Querschnitt der Spannbacken 42 ist derart ausgebildet, dass er einen stufenförmigen Innenumfang aufweist, durch den eine radiale Raststufe 44 gebildet ist. Die Raststufe 44 ist mit der Stirnseite mit dem größeren Innendurchmesser gegen die Stirnseite des Aufnahmeabschnitts 31 gerichtet. Die Spannbacken 42 weisen im Anfangsbereich des Innenumfangs mit dem kleineren Durchmesser eine abgeschrägte umlaufende Auflauffläche 45 auf.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Steckkupplung ist wie folgt:

Beim Beginn des Einsteckens des Steckerteils 13 in die Aufnahmeöffnung 21 des Gehäuseteils 12 läuft die Kegelfläche des Verriegelungsabschnitts 24 des Steckerschaftes 14 ge- gen die innere Umfangsfläche der Spannbacken 42. Dieses wird zu Beginn der Einschubbewegung durch die Anlauffläche 45 der Spannbacken 42 erleichtert. Durch weiteres Einschieben des Steckerschaftes 14 werden die Spannbacken 42 radial gegen die Vorspannung des Sprengringes 43 auf dem Außenkonus 24 des Steckerschaftes 14 bis zum höchsten Punkt der Kegelfläche verschoben, wie aus Fig. 2 ersichtlich wird. Der Sprengring 43 wirkt dabei wie eine Feder als Gegenkraft.

Wird das Steckerteil 13 weiter eingeschoben, wird der erste Teil der Raststufe 44 der Spannbacken 42 mit dem kleineren Innendurchmesser frei und die radiale Raststufe 44 der Spannbacken 42 hintergreift den konischen Verriegelungsabschnitt 24 (Fig. 3) an seiner ringförmigen Flankenfläche 26. Im eingesteckten Zustand (Fig. 3) ist die Steckkupplung 11 über das radial elastisch bewegliche Halteelement 41 selbsttätig gegen Lösen arretiert, weil das im Gehäuseteil 12 gelagerte Halteelement 41 die radiale Raststufe 25 des Steckerteils 14 formschlüssig rastend hintergreift. Das Halteelement 41 nimmt beim Einrasten eine Position ein, in der sich das Gehäuseteil 12 nicht mehr vom Steckerteil 13 lösen kann.

Die axiale Verschiebbarkeit des Steckerschafts 14 zum Gehäuseteil 12 hin ist dadurch begrenzt, dass der höchste Punkt des konischen Verriegelungsabschnitts 24 auf dem Steckerteil 13 als Begrenzungselement wirkt.

Zur Entkupplung wird die Übenvurfmutter 35 vom Gehäuseteil 12 abgeschraubt, so dass Steckerschaft 14 und Halteelement 41 herausgezogen werden können. Das Lösen der Steckkupplung 11 ist nur durch das Losschrauben der Überwurfmutter 35 möglich.

Bezugszeichenliste

(ist Bestandteil der Beschreibung)

11 Steckkupplung

12 Gehäuseteil

13 Steckerteil

14 Steckerschaft

15 Führungsansatz

16 Außenkante

17 Dichtnut

18 Dichtring

19 Stützring

20 innerer ringförmiger Ansatz

21 Aufnahmeöffnung

22 Durchflußb ohrung

23 rohrförmiger Ansatz

24 konischer Verriegelungsabschnitt

25 radiale Raststufe

26 ringförmige Flankenfläche

27 Rohrabschnitt

31 Aufnahmeabschnitt

32 Gehäusesprung

33 Innenraum

34 Außengewinde

35 Überwurfmutter

36 Kreisöffnung

37 Stirnwand

41 radial elastisches Halteelement

42 Spannbacken

43 Sprengring

44 radiale Raststufe Spannbacken

45 Auflauffläche