DE29713116U1

DE29713116U1 - Schnellanschlußkupplung, insbesondere für Gasflaschenventile

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Publication number: DE29713116U1
Application number: DE29713116U
Authority: DE
Original assignee: WEH VERBINDUNGSTECHNIK
Current assignee: WEH VERBINDUNGSTECHNIK
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1997-07-23
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2007-07-24

Description

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Beschreibung Schnellanschlußkupplung, insbesondere für Gasflaschenventile

Die Erfindung betrifft eine Schnellanschlußkupplung für die Übertragung von gasförmigen und/oder flüssigen Fluiden, insbesondere zum Füllen von Gasflaschen.

Mit derartigen Schnellanschlußkupplungen soll eine sichere, dichte sowie schnell anschließbare Steckkupplung zum Übertragen eines Fluids von einer Druckquelle, beispielsweise von einer Befüllanlage aus erreicht werden. Besonders wichtig ist hierbei die einfache, problemlose Bedienbarkeit der Schnellanschlußkupplung, so daß auch bei ungünstigen Bedingungen, wie gefährlichen Fluiden oder bei hohen Anschlußdrücken eine problemlose Handhabung und zuverlässige Abdichtung ermöglicht wird.

Eine derartige Schnellanschlußkupplung ist in der EP-A-O 340 des Anmelders beschrieben, wobei die Schnellanschlußkupplung ein Gehäuse mit einem Fluideinlaß und einem Fluidauslaß aufweist, sowie mehrere Ventile vorgesehen sind, um eine sichere Abdichtung der Schnellanschlußkupplung bis zur vollständigen Herstellung der Verbindung zu gewährleisten. Diese Ventile werden dabei nach Ansetzen der Schnellanschlußkupplung durch Drehen eines Steuerungshebels in einer bestimmten vorgegebenen Reihenfolge geschaltet, wobei zuerst durch das Aufschieben der Schnellanschlußkupplung an einen Anschlußnippel das Auslaßventil geöffnet wird, dann bei weiterer Bewegung eines Steuerungshebels die als Verriegelungselemente dienenden Spannzangen geschlossen werden und schließlich das Einlaßventil geöffnet wird. Der Steuerungshebel ist hierbei über eine Exzenterwelle mit der Schiebehülse für die Beaufschlagung der Spannzangen und mit einem Dichtkolben in Eingriff, der auch den Fluideinlaß nach erfolgtem Anschluß der Steckkupplung freigibt.

Obwohl hierdurch eine besonders sichere Anschlußmöglichkeit geschaffen wird, ist der Anschluß dieser Kupplung bei großen

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Durchlaßquerschnitten (2. B. der Busbetankung) aufgrund des AufSchiebens des Rückschlagventils gegen eine Betätigungsfeder relativ kraftaufwendig, wobei neben dem Aufstecken der Kupplung das Betätigen des Steuerungshebels erforderlich ist, so daß eine Einhand-Bedienung kaum möglich ist.

Aus der WO-A-93/20378 des Anmelders ist weiterhin eine derartige Schnellanschlußkupplung, insbesondere zum Füllen von Gasflaschen bekannt, wobei im Bereich des Auslasses eine Schnellanschlußvorrichtung in Form von Spannzangen mit einem Eingriffprofil vorgesehen ist. Hierbei ist auch ein in dem Kupplungsgehäuse gleitend verschiebbarer, hohler Dichtkolben beschrieben, der über eine mit einer Schiebehülse verbundenen Betätigungseinrichtung für das Schließen bzw. Öffnen der Spannzangen verbunden ist. Auch hier ist ein Aufsetzen der Kupplung unter Axialdruck ("Andrücken") erforderlich, während beim Abkuppeln durch Restdruck ein Rückstoß auftreten kann.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schnellanschlußkupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine sichere und besonders einfache Handhabung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schnellanschlußkupplung gemäß den Merkmalen des Anspruches 1. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die vorgeschlagene Schnellanschlußkupplung zeichnet sich durch eine besonders einfache Bedienung aus, da die Schnellanschlußkupplung auf dem Gegenanschluß, insbesondere ein Gasflaschenventil in Axialrichtung praktisch kraftfrei aufgesetzt bzw. rückstoßfrei abgekuppelt werden kann. Insbesondere für die bevorzugte Ausführungsform zur Befüllung von Gasflaschenventilen wird zudem beim Anschluß bzw. beim Lösen der Schnellanschlußkupplung sicher vermieden, daß zum Befüllvorgang die Schnellanschlußkupplung mit ungenügender Dichtkraft anliegt und somit Gas austreten kann. Dies ist insbesondere aus Sicherheitsgründen wichtig, da mit diesen

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Anschlußkupplungen auch explosive Gase gefüllt werden, die beim Füllvorgang ansonsten entweichen könnten.

Insbesondere wird durch das einfache, kraftfreie Aufsetzen auch vermieden, daß der Gegenanschluß bzw. die Verriegelungselemente und zugehörige Dichtungen durch übermäßige Kraftanwendung oder "schiefes" Aufsetzen beschädigt werden können. Es sei darauf hingewiesen, daß sich die vorgeschlagene Schnellanschlußkupplung für verschiedene Anschlüsse eignet, insbesondere für Anschlüsse mit einem Innengewinde. Zum Anschluß der Kupplung können jedoch auch andere Profilformen wie Einstiche oder Wülste an dem Anschluß vorgesehen sein, wobei die Eingriffsprofilform der Spannzangen korrespondierend ausgebildet ist.

Durch den unter Druckbeaufschlagung teleskopierbaren, axial verschiebbaren Dichtkolben wird hierbei ein sicherer Eingriff am Gegenanschluß ermöglicht, da sich mit der unabhängigen Verschiebung des druckbeaufschlagten Dichtkolbens eine Entkoppelung von der Verriegelungshülse für die Spannzangen ergibt. Durch diese Teleskopbewegung wird die Axialbeweglichkeit des Dichtkolbens bei bereits verriegelten Spannzangen sichergestellt und eine sichere Abdichtung der Schnellanschlußkupplung erreicht. Auch wird durch das rückstoßfreie Abkuppeln ein übermäßiger Verschleiß oder eine Beschädigung des Anschlußprofiles sowohl kupplungs- als auch ventilseitig sicher vermieden, sowie ein einfacher Aufbau des Gegenanschlusses erreicht.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Schnellanschlußkupplung für ein Gasflaschenventil mit einem Innengewinde-Anschlußprofil, wobei die Schnellanschlußkupplung im Längs-Halbschnitt und in der Stellung kurz vor dem Anschließen dargestellt ist; und

Fig. 2 eine ähnliche Darstellung der Schnellanschlußkupplung in angekuppelter Stellung an den Anschluß.

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In Fig. 1 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Schnellanschlußkupplung 10 kurz vor dem Anschluß an ein Gasflaschen-Anschlußventil 30 (vgl. Fig. 2) gezeigt. Die Schnellanschlußkupplung 10 weist ein rohrförmiges Gehäuse 11 auf, wobei hier die rechte Seite als Einlaß 12 dient und die linke Stirnseite als Auslaß 13 für die Weiterleitung des zu übertragenden Fluids an das Anschlußventil 30. Der Einlaß 12 zu dem Gehäuse 11 weist einen Anschlußadapter 14 auf, der in das Gehäuse 11 rechtwinklig eingeschraubt und über eine nicht dargestellte Dichtung gegen das Gehäuse 11 abgedichtet ist. Der Anschlußadapter 14 weist an seinem hier oberen Ende z. B. ein nicht bezeichnetes Gewinde auf, an das ein Schlauch oder eine Leitung zur Zuführung des Fluids angeschlossen werden kann. Der Anschlußadapter 14 kann hierbei in Anpassung an das zu übertragende Fluid, insbesondere an die jeweils gewünschten Zuführwinkel, Durchlaßquerschnitte usw. gestaltet sein.

Auf der dem Anschlußadapter 14 gegenüberliegenden Auslaßseite sind mehrere, in Rohrform angeordnete, längliche Spannzangen 15 vorgesehen, die in der hier dargestellten Stellung kurz vor dem Einstecken in das Anschlußventil 3 0 radial nach innen gespreizt sind, wie dies beispielsweise auch in der vorstehend genannten WO-A-93/20378 dargestellt ist. Die länglichen Spannzangen 15, von denen wenigstens drei, im allgemeinen sechs derartiger Spannzangen 15 angeordnet sind, sind an ihrem hier rechten Ende mit einer Klammer 21 am vorderen Bereich 11a des Gehäuses 11 eingehängt und dabei durch eine Ringfeder 16 vorgespannt, so daß die Spannzangen 15 radial nach innen gespreizt werden. An dem hier linken äußeren Ende mit nach außen abgekröpften Flächen weisen die Spannzangen 15 jeweils korrespondierend zu einem gewindeförmigen Anschlußprofil 31 des Anschlußventils 3 0 ausgebildete formschlüssige Eingriffsprofile 17 auf.

Um die Spannzangen 15 herum ist eine äußere, zum Anschluß 30 hin verjüngte Schiebehülse 18 vorgesehen, die an dem zylindrischen Außenmantel des Gehäuses 11 geführt ist und mit einer Druckfeder

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19 in Richtung zum Anschluß 30 hin vorgespannt ist. Die Druckfeder 19 stützt sich hierbei über eine Abstufung des Gehäuses 11 ab und schiebt somit die Schiebehülse 18 zu einem Steuerungs- oder Betätigungshebel 50 mit einer Exzenterwelle 51 und einer Steuerscheibe 52 in einer Ausnehmung 53 hin. Deren Aufbau ist im eingangs genannten Stand der Technik näher beschrieben, so daß hier auf eine weitere Erläuterung verzichtet werden kann.

An der Innenumfangsflache des Gehäuses 11 ist ein topfförmiger Kolben 22b und damit fest verbunden ein hohler Dichtkolben 22 geführt, der an seiner vorderen Stirnseite eine Dichtung 2 3 zur Anlage an eine vertieft angeordnete Dichtfläche des Anschlußventils 3 0 aufweist (vgl. Fig. 2). Der Kolben 2 2b selbst ist gegenüber den außenliegenden Teilen mittels eines eingesetzten Dichtungsringes 2 4 abgedichtet, so daß das im wesentlichen entlang der Zentralachse der Schnellanschlußkupplung 10 strömende gasförmige und/oder flüssige Fluid nicht nach außen hin austreten kann.

Von Bedeutung ist weiterhin eine stirnseitig am Kolben 22b gebildete Stirnfläche 22a, an der eine Druckfeder 20 anliegt, die sich gegen das Gehäuse 11 abstützt. Durch diese Stirnfläche 22a wird sichergestellt, daß der Dichtkolben 22 bzw. seine Dichtung 23 nach Anschluß der Schnellanschlußkupplung 10 an das Anschlußventil 3 0 durch das zugeführte Fluid mit definierter Dichtkraft angedrückt wird.

Um den Dichtkolben 22 herum ist eine Ringhülse 40 angeordnet, die beim Anschließen der Schnellanschlußkupplung 10 mit den Spannzangen 15 zusammenwirkt, wobei letztere verriegelt werden und somit ein kraftfreies Ansetzen am Gegenanschluß 30 ermöglicht wird. Wie aus der Darstellung in Fig. 1 ersichtlich, wird die Ringhülse 40 hierbei bis zu dem nach innen hin abgekröpften Bereich der Spannzangen 15 geschoben, wobei eine Begrenzung der Verschiebebewegung der Ringhülse 40 durch einen Anschlag 2 5 erreicht wird, so daß die zum Einlaß 12 hin weisende

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Stirnfläche der Ringhülse 40 nahezu an den Spannzangen 15 anliegt. Da der Dichtkolben 22 demgegenüber axial verschiebbar ist, ist zwischen Ringhülse 40 und dem Dichtkolben 22 auch eine unabhängige Axialbeweglichkeit dieser beiden Bauteile zueinander ermöglicht. Der Anschlag 2 5 wird bevorzugt durch einen Schraubbolzen 2 6 gebildet, der radial in die Schiebehülse 18 eingesetzt ist und sich durch ein Langloch in dem Gehäuse 11 bis zur Ringhülse 40 erstreckt. Hierdurch ist letztere mit der Schiebehülse 18 gekoppelt.

In Fig. 2 ist die Anschlußstellung der Schnellanschlußkupplung dargestellt. Wie ersichtlich, wird beim Einstecken der Schnellanschlußkupplung 10 in eine Anschlußhülse 32 des Anschlusses 30 das Eingriffsprofil 17 der Spannzangen 15 mit dem Anschlußprofil 31 in Eingriff gebracht. Durch Betätigung (bevorzugt ein Verdrehen um ca. 90°) des Steuerungshebels 50 wird die Schiebehülse 18 verschoben und damit die Ringhülse 40 in die Spannzangen 15 geschoben und diese somit verriegelt. Bei Druckbeaufschlagung (Beginn des Befüllvorganges) wird der Dichtkolben 22 mit Unterstützung der Druckfeder 20 nach links verschoben, da der Druck auf eine relativ große Stirnfläche 22a des Kolbens 22b wirkt. Dabei hat das Eingriffsprofil 17 an dem korrespondierend ausgebildeten Anschlußprofil 31 des Anschlusses 3 0 bereits eingegriffen, wobei durch die Axialbewegung der Schiebehülse 18 hier nach links hin diese über die Spannzangen 15 greift, so daß ein stirnseitig eingesetzter Schutzring 33 an der Anschlußhülse 3 2 des Anschlusses 3 0 anliegt. Innerhalb der Schiebehülse 18 ist hierbei eine Teleskophülse 29 eingesetzt, deren Axialhub durch einen Querstift 28 begrenzt ist. Die Teleskophülse 29 ist durch eine Druckfeder 27 zum Auslaß 13 hin beaufschlagt, wobei die Teleskophülse 29 zugleich die Klammern 21 umgreift. Durch diese Bauweise können zudem die Spannzangen 15 einfach gewechselt werden, wenn nach Entfernen des Stiftes die Teleskophülse 29 und die Klammern 21 entnommen werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß in der hier in Fig. 2 dargestellten Anschlußstellung der Dichtkolben 22 gegenüber der

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Ringhülse 40 axial beweglich ist und auch durch die Druckfeder 20 zum Auslaß 13 hin gedrückt wird. Von Bedeutung ist hierbei die Stirnfläche 22a, die eine größere wirksame Fläche als im Bereich der Dichtung 23 aufweist. Hierdurch wird sichergestellt, daß durch die Fluidströmung im wesentlichen entlang der Zentralachse der Schnellanschlußkupplung 10 der Dichtkolben 22 mit seiner Dichtung 23 mit steigendem Druck auch stärker gegen den Anschluß 3 0 angedrückt wird. Hierdurch wird eine Servowirkung, d. h. eine stärkere Anpreßkraft der Dichtung 23 mit steigendem Fluiddruck und damit eine besonders zuverlässige Abdichtung der Schnellanschlußkupplung 10 erreicht.

Zum Lösen der Schnellanschlußkupplung 10 und damit dem Zurückführen der in Fig. 2 dargestellten Anschlußstellung in die Öffnungsstellung gemäß Fig. 1 wird die Schiebehülse 18 und die damit über den Schraubbolzen 2 6 gekoppelte Ringhülse 40 nach Verdrehen des Steuerungshebels 50 gegen die Druckfeder 19 zurückgeschoben. Nach einem kurzen Weg können die Spannzangen 15 sich wieder radial nach innen spreizen. Da vorher der Fluiddruck unterbrochen wurde (z. B. Schließen eines Befüll- und Einlaßventils), wird zudem der Dichtkolben 22 von der Ringhülse 40 hier nach rechts zur Einlaßseite 12 hin verschoben, da die Stirnfläche 22a nicht mehr druckbeaufschlagt ist.

Hierbei ist insbesondere die Gestaltung der Ringhülse 40 von Bedeutung, da diese ohne Beschädigungen des Eingriffsprofils 17 bzw. des Anschlußprofiles 31 ein sicheres und kraftfreies Ankuppeln der Schnellanschlußkupplung 10 an den Anschluß 30 bzw. ein Abkuppeln davon erlaubt. Durch die freie Axialverschiebbarkeit des Dichtkolbens 22 innerhalb der zur Verriegelung dienenden Ringhülse 4 0 wird ermöglicht, den Anschluß- bzw. AbkuppelVorgang praktisch kraftfrei vorzunehmen.

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Claims

-1 -Ansprüche

1. Schnellanschlußkupplung für die Übertragung von gasförmigen und/oder flüssigen Fluiden, insbesondere zum Füllen von Gasflaschen, umfassend:

- ein rohrförmiges Gehäuse;

- eine gegenüber dem Gehäuse verschiebbar gelagerte, äußere Schiebehülse;

- mehrere am Gehäuse befestigte, radial bewegbare Verriegelungselemente, insbesondere aufspreizbare Spannzangen, mit einem Eingriffsprofil zum Anschließen an einen korrespondierend ausgebildeten Anschluß; und

- einen zentral im Gehäuse gleitend verschiebbaren Dichtkolben zur Anlage an den Anschluß;

dadurch gekennzeichnet, daß

der Dichtkolben (22) von einer im Gehäuse (11) axial verschiebbaren Ringhülse (40) umgeben ist, die in gekuppelter Position der Schnellanschlußkupplung (10) die Spannzangen (15) in Verriegelungsstellung hält, wobei bei Druckbeaufschlagung der Dichtkolben (22) relativ zur Ringhülse (40) frei verschiebbar in dieser gelagert ist.

2. Schnellanschlußkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Dichtkolben (22) einen von einer Druckfeder (20) beaufschlagten, durchmessergrößeren Kolben (22b) aufweist.

3. Schnellanschlußkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

an dem Dichtkolben (22) und/oder dem damit verbundenen Kolben (22b) wenigstens ein Dichtring (24) vorgesehen ist.

4. Schnellanschlußkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

der Dichtkolben (22) und/oder der damit verbundene Kolben (22b) an der Innenfläche des Gehäuses (11) geführt ist.

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5. Schnellanschlußkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

die dem Einlaß (12) zugewandte Stirnfläche (22a) des Dichtkolbens (22) und/oder dessen Kolbens (22b) eine größere wirksame Fläche aufweist als die axial gegenüberliegende Dichtung (23) am Auslaß (13).

6. Schnellanschlußkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

der axiale Verschiebeweg des Dichtkolbens (22) größer bemessen ist als der Axialhub der Ringhülse (40).

7. Schnellanschlußkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

die Ringhülse (40) einteilig ausgebildet ist.

8. Schnellanschlußkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

die Schiebehülse (18) zum Auslaß (13) hin verjüngt ausgebildet ist.

9. Schnellanschlußkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß

die Schiebehülse (18) an ihrer auslaßseitigen Stirnseite einen Schutzring (33) aus Gummi oder Kunststoff aufweist.

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