DE19832377C2 - Schnellkupplung - Google Patents

Description

Schnellkupplung für zwei Schläuche oder andere medienführende Baugruppen, mit zwei ineinandersteckbaren Schlauchstutzen, und einem Kupplungsstück, das in axialer Richtung unbeweglich auf dem äußeren Schlauchstutzen befestigt ist, wobei der innere Schlauchstutzen und das Kupplungsstück zusammenwirkende lösbare Befestigungsmittel aufweisen.

Eine derartige Schnellkupplung ist aus der DE 37 41 250 A1 bekannt. Bei dieser Schnellkupplung kann das Kupplungsstück auf unterschiedliche Weise mit dem äußeren Schlauchstutzen verbunden sein. Bei einer Ausführungsform hat der äußere Schlauchstutzen eine umlaufende Ringnut, in die ein umlaufender Ringsteg des Kupplungsstücks einrastet. Bei dieser Verbindung sitzt das Kupplungsstück drehbar auf dem äußeren Schlauchstutzen.

Bei vielen Anwendungsfällen muß aber die Winkellage zwischen zwei ineinander gesteckten Schlauchstutzen festgelegt sein. Hierzu schlägt eine weitere Aus­ führungsform der DE 37 41 250 A1 vor, daß zwischen dem äußeren Schlauch­ stutzen und dem Kupplungsstück eine Schweißverbindung ausgebildet wird, die ein gegenseitiges Verdrehen der beiden Bauteile unmöglich macht. Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Kupplungsstück auf den äußeren Schlauchstutzen aufgeschraubt, wobei diese Gewindeverbindung zusätzlich verklebt sein kann, um die Winkellage festzulegen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise eine nicht-drehbare Befestigung des Kupplungsstücks auf dem äußeren Schlauch­ stutzen zu bewerkstelligen, wobei es zudem möglich sein soll, die einmal festgelegte Winkellage bei Bedarf zu ändern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

Gemäß der Erfindung wird eine verdrehsichere Befestigung des Kupplungsstücks auf dem äußeren Schlauchstutzen auf einfache Weise dadurch erreicht, daß an der Stirnkante des äußeren Schlauchstutzens eine Verzahnung ausgebildet ist, die im Kopplungszustand in eine entsprechende Verzahnung des Kupplungs­ stücks eingreift. Hierdurch ist nicht nur gewährleistet, daß sich die Winkellage zwischen diesen Bauteilen nicht ändern kann, solange die Verrastung zwischen diesen Bauteilen nicht gelöst wird, sondern diese Winkellage ist in beliebig kleiner Teilung durch entsprechende Ausbildung der Verzahnung einstellbar und jederzeit leicht veränderbar, wenn dies notwendig ist.

Die Verzahnung kann zum Beispiel 45 Zähne enthalten, so daß alle 8° eine Verrastung erfolgen kann.

Weiter kann vorgesehen sein, daß aus dem Kupplungsstück in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Fenster ausgeschnitten sind, in die von der Außenseite des äußeren Schlauchstutzens vorstehende Vorsprünge einrasten.

Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung haben die von dem Schlauchstutzen vorstehenden Vorsprünge bevorzugt in Richtung des aufzuschiebenden Kupplungsstücks schräge Rampen, über die das Kupplungsstück gleitet, bis es hinter den bevorzugt vertikalen Randkanten der Vorsprünge einschnappt.

Es kann aber auch vorgesehen sein, daß an dem Kupplungsstück in Einschub­ richtung weisende Federarme mit nach innen ragenden hakenförmigen Vorsprüngen angeformt sind, die in der Kopplungsposition in eine Ringnut des äußeren Schlauchstutzens einrasten.

Wie bereits oben erwähnt, können die Befestigungsmittel des Kupplungsstücks und des inneren Schlauchstutzens oder Vater-Schlauchstutzens (nachfolgend durchgehend als "innerer Schlauchstutzen" bezeichnet), einen Bajonettverschluß bilden. Hierzu können zwei radiale Vorsprünge an dem Schlauchstutzen ausgebildet sein, die in axial verlaufende Innennuten des Kupplungsstücks einschiebbar sind, bis die Kopplungsposition erreicht ist. In dieser Position sind die Vorsprünge in Fenster eingetreten, die über einen Umfangsbereich aus dem Kupplungsstück ausgeschnitten sind. Durch Drehen des inneren Schlauch­ stutzens geraten die Vorsprünge hinter die Randkanten der Fenster, wodurch der innere Schlauchstutzen in axialer Richtung sicher befestigt ist.

Nach einem alternativen Vorschlag der Erfindung enthält das Kupplungsstück freigeschnittene Zungen, die in der Kopplungsposition hinter einer ringförmigen Schulter des inneren Schlauchstutzens einrasten. Die Zungen haben an ihren freien Enden Griffstücke, die radial einwärts gedrückt werden, um die Verrastung zu lösen. Dabei stützen sich die Zungen wie Wippen auf einem in axialer Richtung konvex verlaufenden Abschnitt des inneren Schlauchstutzens ab, wodurch die freigeschnittenen Zungen an ihren von den Griffabschnitten abgewandten Endbereichen radial nach außen bewegt werden, so daß der innere Schlauchstutzen freigegeben ist. Wenn die Griffabschnitte der Zungen losgelassen werden, federn diese in ihre ursprüngliche Lage zurück.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, geeignete andere Befestigungsmittel zur lösbaren Fixierung des inneren Schlaustutzens anzuordnen, wie zum Beispiel einen Metallbügel, der mit zwei Schenkeln ins Innere des Kupplungsstücks ragt und beim Einsetzen des inneren Schlauchstutzens nach außen gedrückt wird, um in der Kopplungsposition der beiden Schlauchstutzen in eine Ringnut des inneren Schlauchstutzens einzuschnappen.

Die drei Bestandteile der Schnellkupplung bestehen zweckmäßigerweise aus Kunststoff, wobei Polyamid mit Glasfaserverstärkung besonders bevorzugt ist. Die Erfindung ist aber nicht auf die Verwendung dieses Materials beschränkt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfol­ genden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungs­ form einer Schnellkupplung;

Fig. 2 und 3 Seitenansichten der Schnellkupplung gemäß Fig. 1;

Fig. 2a einen Querschnitt durch die Schnellkupplung;

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Schnellkupplung gemäß Fig. 2 entlang der Linie C-C;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungs­ form einer Schnellkupplung;

Fig. 6 und 7 Seitenansichten der Schnellkupplung gemäß Fig. 5;

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 7;

Fig. 9 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schnellkupplung vor der Koppelung des äußeren Schlauchstutzens mit dem Kupplungsstück;

Fig. 10a bis 10d verschiedene perspektivische Ansichten des Kopplungszustandes der Schnellkupplung gemäß Fig. 9;

Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 10d vor der Kopplung des Schlauchstutzens mit dem Kupplungsstück;

Fig. 12 den Kopplungszustand der Anordnung gemäß Fig. 11 und

Fig. 13 einen Schnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 10d entlang der Linie A-A.

Mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4 besteht die Schnellkupplung aus einem Schlauchstutzen 1 mit einer Einstecköffnung 2 für einen zweiten Schlauchstutzen 3 sowie aus einem Kupplungsstück 4. Die Einstecköffnung 2 hat einen Radius, der um die Wandstärke des eingreifenden, inneren Schlauchstutzens 3 größer ist als der Innenradius des übrigen Schlauchstutzens 1 sowie des Schlauch­ stutzens 3.

Ein O-Ring 5 sitzt in einer ringförmigen Aussparung am Ende des Schlauchstutzens 1 und liegt an einer Ringschulter 6 an.

Das Kupplungsstück 4 hat vier in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandete Federarme 7, an deren freien Enden hakenförmige Vorsprünge 8 radial nach innen vorstehen. In der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Befestigungslage greifen die hakenförmige Vorsprünge 8 in eine Ringnut 9 des Schlauchstutzens 1 ein und hintergreifen dabei eine Ringschulter 10 des Schlauch­ stutzens 1, wodurch das Kupplungsstück 4 in axialer Richtung auf dem Schlauchstutzen 1 fixiert ist.

Das Kupplungsstück 4 hat ferner einen radial nach innen ragenden Ringvorsprung 11, der an der Stirnkante des Schlauchstutzens 1 sowie an dem O-Ring anliegt, so daß der O-Ring 5 zwischen der Ringschulter 6 und dem ringförmigen Vorsprung 11 sicher gehalten ist, wenn der Schlauchstutzen 3 aus dem Schlauchstutzen 1 her­ ausgezogen wird.

Der inneren Schlauchstutzen 3 enthält zwei um 180° in Umfangs­ richtung voneinander beabstandete, nach außen weisende Vorsprün­ ge 12, die Bestandteil eines Bajonettverschlusses sind. Die Vor­ sprünge 12 bewegen sich beim Einsetzen des Schlauchstutzens 3 zunächst in axialer Richtung in inneren Nuten 13 des Kupplungs­ stücks 4 und geraten in der Kopplungsposition in den Bereich von Fenstern 14, die sich über einen Umfangsbereich erstreckend aus der Wand des Kupplungsstücks 4 ausgeschnitten sind. Der innere Schlauchstutzen 3 wird nach Eintritt der Vorsprünge, 12 in den Bereich der Fenster 14 in Umfangsrichtung gedreht, wobei zwei weitere Vorsprünge 15 des inneren Schlauchstutzens 3 beim Drehen in Umfangsrichtung über Rampen 16 in der Innenwand des Kupp­ lungsstücks 4 in Vertiefungen 17 eintreten. Hierdurch ist die Winkellage des inneren Rohrstutzens 3 mit einer lösbaren Verra­ stung fixiert.

Bei der in den Fig. 5 bis 8 dargestellten zweiten Ausfüh­ rungsform der Schnellkupplung sind an dem äußeren Schlauchstut­ zen 18 vier in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstan­ dete radiale Vorsprünge 19 angeformt. Diese Vorsprünge 19 haben schräge Rampen 20, über die das Kupplungsstück 21 unter gering­ fügiger radialer Aufweitung gleitet, bis in der Befestigungslage die Vorsprünge 20 in Fenster 22 einrasten, die aus dem Kupp­ lungsstück 21 ausgeschnitten sind. Hierdurch ist das Kupplungs­ stück praktisch unlösbar an dem Schlauchstutzen 18 befestigt. Wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform hat auch das Kupplungsstück 21 einen nach innen weisenden Ringvorsprung 23, der das Bett 24 des O-Rings 5 in axialer Richtung begrenzt.

Das Kupplungsstück 21 hat zwei in Umfangsrichtung einander gegenüberliegend angeordnete freigeschnittene Zungen 25, die an ihrem in Einschubrichtung rückwärtigen Endabschnitt 26 über Griff­ stücke mit Stegen 27 verbunden sind, die wiederum in axialer Richtung von den übrigen Umfangsbereichen des Kupplungsstücks 21 freigeschnitten sind.

Die Zungen 25 verlaufen zu ihrem freien Ende hin in einem spit­ zen Winkel radial einwärts, wie Fig. 5 zeigt.

In der Befestigungslage greifen die vorderen Randkanten der Zungen 25 hinter eine Ringschulter 28 des inneren Rohrstutzens 29.

Die Zungen 25 liegen in der Befestigungslage über einen Teil ihrer Länge am Außenumfang des inneren Schlauchstutzens 29 an, wie Fig. 5 zeigt. Die Umfangswand des äußeren Schlauchstutzens 29 ist im Bereich der freigeschnittenen Zungen - im Längsschnitt betrachtet - leicht konvex geformt, so daß etwa die rückwärtige Hälfte der freigeschnittenen Zungen 25 mit dem Griffabschnitt 26 radial von der Umfangswand 30 dieses Bereichs beabstandet ist. Wenn die beiden Griffabschnitte 26 radial einwärts gedrückt werden, bewegen sich die freigeschnittenen Zungen 25 nach Art einer Wippe auf dem konvexen Umfangsabschnitt des inneren Schlauchstutzens 29, so daß der vordere Abschnitt der freige­ schnittenen Zungen 25 radial nach außen bewegt wird und die Ringschulter 28 des inneren Schlauchstutzens 29 nicht mehr von der vorderen Randkante der freigeschnittenen Zungen 25 hinter­ griffen wird. Damit kann der innere Schlauchstutzen 29 aus dem äußeren Stutzen 18 und aus dem Kupplungsstück 21 herausgezogen werden.

Die Fig. 9 bis 13 zeigen eine dritte Ausführungsform der Schnellkupplung, wobei jeweils nur der äußere Schlauchstutzen 31 und das Kupplungsstück 32 dargestellt sind. Der innere Schlauch­ stutzen, der ähnlich der Darstellung in Fig. 1 in das Kupp­ lungsstück und den äußeren Schlauchstutzen eingeführt und mit­ tels einer geeigneten Befestigungsvorrichtung verriegelt wird, ist in den Figuren weggelassen.

Der äußere Schlauchstutzen 31 hat - wie dies auch bei den übrigen Ausführungsformen der Fall ist - eine innere Ringschulter 33, an der sich ein O-Ring 34 abstützt. An der Außenseite hat der äußere Schlauchstutzen 31 eine umlaufende Ringnut 35, in die im Kopplungszustand vier hakenförmige Vorsprünge 36 einrasten, die an der Innenseite eines vorderen Ringabschnitts 37 des Kupp­ lungsstücks 32 angeformt sind. Der vordere Ringabschnitt 37 ist dadurch ausgebildet, daß aus der Wand des Kupplungsstücks 32 an mit den hakenförmigen Vorsprüngen 36 übereinstimmenden Stellen Fenster 38 weggeschnitten sind, die eine größere Breite als die hakenförmigen Vorsprünge 36 haben.

Wenn das Kupplungsstück 32 auf den äußeren Schlauchstutzen 31 aufgeschoben wird, weitet sich der vordere Ringabschnitt 37 des Kupplungsstücks 32 etwas radial auf, bis die hakenförmigen Vorsprünge 36 in die Ringnut 35 einschnappen.

Das Kupplungsstück 32 hat ferner einen Ringabschnitt 39, der im Kupplungszustand der Ringschulter 33 des äußeren Schlauchstut­ zens 31 im Abstand gegenüberliegt und den O-Ring 34 von der anderen Seite abstützt.

An der vorderen Stirnkante des äußeren Schlauchstutzens 31 ist eine Verzahnung 40 ausgebildet, die beispielsweise aus 45 Zähnen besteht. Im Kopplungszustand greift die Verzahnung 40 in eine entsprechende Verzahnung 41 des Kupplungsstücks 32 ein, wobei diese Verzahnung 41 sich nicht durchgehend über den gesamten Umfang erstreckt, sondern nur in den Bereichen zwischen den Fenstern 38.

Im Kopplungszustand sind damit der äußere Schlauchstutzen 31 und das Kupplungsstück 32 verdrehsicher, miteinander verrastet, wobei diese Verrastung in einer ausgewählten kleinen Winkelteilung von beispielsweise 8° erfolgen kann.

Wie die Fig. 9 und 10d erkennen lassen, enthält das Kupp­ lungsstück 32 zwei diametral gegenüberliegende, in axialer Richtung verlaufende Innennuten 42, in die beim Einsetzen des (nicht dargestellten) inneren Schlauchstutzens zwei entsprechen­ de Vorsprünge an dessen Außenseiten eingreifen. Hierdurch ist der innere Schlauchstutzen verdrehsicher in dem Kupplungsstück und in dem äußeren Schlauchstutzen befestigt. Durch Eingriff der Verzahnungen 40 und 41 des äußeren Schlauchstutzens 31 und des Kupplungsstücks 32 werden somit die beiden Schlauchstutzen ver­ drehsicher in der ausgewählten Winkellage miteinander gekoppelt.

Das Kupplungsstück 32 enthält zwei einander gegenüberliegende Schlitze 43, durch die ein nicht dargestellter Metallbügel mit zwei Schenkeln ins Innere des Kupplungsstücks 32 ragt. Beim Einsetzen des inneren Schlauchstutzens werden diese Schenkel elastisch nach außen gedrückt, um in der Kupplungsposition der beiden Schlauchstutzen in eine Ringnut des inneren Schlauch­ stutzens einzuschnappen.

Es wird betont, daß auch bei der dritten Ausführungsform der innere Schlauchstutzen beispielsweise mittels eines Bajonett­ verschlusses oder mittels freigeschnittener Zungen des Kopp­ lungsstücks befestigt werden kann, wie dies oben im Zusammenhang mit den beiden anderen Ausführungsformen der Schnellkupplung beschrie­ ben ist.

Claims (9)

1. Schnellkupplung für zwei Schläuche oder andere medienführende Baugruppen, mit zwei ineinandersteckbaren Schlauchstutzen, und einem Kupplungsstück, das in axialer Richtung unbeweglich auf dem äußeren Schlauchstutzen befestigt ist, wobei der innere Schlauchstutzen und das Kupplungsstück zusammenwirkende lösbare Befestigungsmittel aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnkante des äußeren Schlauchstutzens (31) eine Verzahnung (40) ausgebildet ist, die im Kopplungszustand in eine entsprechende Verzahnung (41) des Kupplungsstücks (32) ein­ greift.

2. Schnellkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kupplungsstück (4) nach innen ragenden hakenförmigen Vorsprüngen (8) angeformt sind, die in eine Ringnut (9) des äußeren Schlauchstutzens (1) einrasten.

3. Schnellkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hakenförmigen Vorsprünge (8) an Federarmen (7) angeformt sind.

4. Schnellkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hakenförmigen Vorsprünge (8) an einem vorderen Ringabschnitt (37) angeformt sind.

5. Schnellkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Kupplungsstück (21) Fenster (22) ausgeschnitten sind, in die von der Außenseite des äußeren Schlauchstutzens (18) vorstehende Vorsprünge (20) einrasten.

6. Schnellkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (40) aus 45 Zähnen besteht.

7. Schnellkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel einen Bajonettverschluß bilden.

8. Schnellkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsstück (21) freige­ schnittene Zungen (25) aufweist, die in der Kopplungsposition hinter einer ringförmigen Schulter (28) des inneren Schlauch­ stutzens (29) einrasten.

9. Schnellkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallbügel mit zwei Schenkeln ins Innere des Kupplungsstücks (32) ragt, die in eine Ringnut des inneren Schlauchstutzens eingreifen.