DE3909968C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellkupplung mit einem Muffenteil und einem Kupplungszapfen als axialfest, aber lösbar miteinander verbindbaren Kupplungselemen­ ten, bei der das Muffenteil aus einem Gehäuse mit im Bereich einer stirnseitigen Kupplungsausnehmung, die zum Einkuppeln des mit einer umlaufenden Verrastungsnut versehenen und an seinem vorderen Ende abgeschrägten Kupplungszapfens dient, angeordneten Verriegelungselementen, die in Aussparungen der Gehäusewand zwischen einer in die Kupplungsausnehmung radial vorstehenden Verriegelungslage und einer aus der Ausnehmung verdrängten Entriegelungslage radial bewegbar aufgenommen sind und in der Kupplungslage formschlüssig in die Verrastungsnut des Kupplungszapfens eingreifen, und aus einer gegenüber dem Gehäuse verdrehbaren Verriegelungshülse besteht, die mittels einer zwischen ihr und dem Gehäuse wirksamen Haltefeder in einer Drehstellung, in der die Verriegelungselemente infolge radialer Abstützung an der Verriegelungshülse in einer Eingriffslage mit der Verrastungsnut des Kupplungszapfens arretiert sind, gehalten und gegen die Wirkung dieser Halte­ feder aus der Verriegelungsstellung in wenigstens eine Entriegelungsstellung verdrehbar ist, in der die Verriegelungselemente unter Freigabe des Kupp­ lungszapfens radial nach außen ausweichen können. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Schnellkupplung zum wahlweise axialfesten Verbinden einer Auswerferplatte eines Spritzgießwerkzeugs mit Elementen einer Spritzgießmaschine zum Betätigen der Werkzeug-Auswerferplatte.

Es ist bereits eine Schnellkupplung dieser Art bekannt, die zum wahlweise axialfesten Verbinden einer Aus­ werferplatte eines Spritzgießwerkzeugs mit der Kolbenstange eines Arbeitszylinders einer Spritz­ gießmaschine zum Betätigen der Auswerferplatte des Werkzeugs dient.

Die Kupplungselemente dieser - druckschriftlich nicht belegbaren - Kupplung sind rotationssymmetrisch ausge­ bildet und als Verriegelungselemente dienen in radialen Aussparungen der Gehäusewand des Muffenteils im Be­ reich der stirnseitigen Ausnehmung zum Einkuppeln des Kupplungszapfens des Steckerteils radial beweg­ bar angeordnete Verriegelungskugeln. In der Kupp­ lungslage greifen diese Verriegelungskugeln in eine als Ringnut ausgebildete Verrastungskontur des Kupp­ lungszapfens ein und stützen sich dann außenseitig an einer das Gehäuse des Muffenteils konzentrisch um­ schließenden Verriegelungshülse ab, die gegen die Wir­ kung einer zwischen ihr und dem Gehäuse verspannten Haltefeder aus der Verriegelungsstellung, in der die Verriegelungskugeln in Eingriffslage mit der Verrastungs­ kontur gehalten sind und mithin der Kupplungszapfen in der Kupplungslage gesichert ist, in eine Entrie­ gelungsstellung betätigbar ist, in der die Verriege­ lungskugeln radial ausweichen können und dadurch ein Entkuppeln bzw. Einkuppeln des Kupplungszapfens ermöglicht.

Die vorbekannte Schnellkupplung, deren Verwendung keineswegs auf den vorgenannten Zweck beschränkt ist, hat sich durchaus bewährt. Sie erscheint jedoch im Hinblick auf einen einfachen Aufbau und einfache Handhabbarkeit noch verbesserungsbedürftig insofern, als ein Entkuppeln nur mittels eines Spezialwerkzeugs zum Verdrehen der Verriegelungshülse in die Entrie­ gelungsstellung gelingt, wobei gleichzeitig ein in­ nerhalb der Ausnehmung im Muffenteil angeordneter Kolben gegen Federkraft in eine die Verriegelungskugeln in ihre Entriegelungsstellung drängende Lage betätigt wird. Da gegen diesen Kolben eingekuppelt werden muß, bedarf es dafür beträchtlicher Axialkräfte.

Gegenüber dem aufgezeigten Stande der Technik besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe in der Schaffung einer Schnellkupplung, die sich durch einen besonders einfachen Aufbau sowie durch einfache Hand­ habbarkeit auszeichnet und vornehmlich zum wahlweisen Verbinden einer Auswerferplatte eines Spritzgieß­ werkzeugs mit maschinenseitigen Betätigungsmitteln bestimmt, nicht aber auf diesen Verwendungszweck beschränkt ist.

Gelöst ist diese Aufgabe dadurch, daß bei der Schnell­ kupplung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 eine die Verriegelungshülse bei nicht eingekuppeltem Kupplungszapfen in ihrer Entriegelungsstellung arretierende Sicherung mit wenigstens einem in einer Führung der Verriegelungshülse radial beweglich geführten und in der Sicherungsstellung mittels Federkraft in formschlüssigem Eingriff mit einer im Muffen-Gehäuse angeordneten Rast gehaltenen Sicherungselement vorgesehen ist, daß im Bereich der Rast eine sich in Umfangsrichtung erstreckende langlochartige Ausnehmung im Gehäuse angeordnet ist, durch die sich ein einstückig mit dem Sicherungselement ausgebildeter und in der Sicherungsstellung in die Kupplungsausnehmung des Gehäuses radial vorstehender Betätigungsstift hindurcherstreckt und daß die um einen der Umfangserstreckung dieser langlochartigen Ausnehmung entsprechenden Winkel verdrehbar auf dem Gehäuse aufgenommene Verriegelungshülse in gleicher Anzahl und Anordnung, wie die in den Aussparungen radial bewegbar aufgenommenen Verriegelungselemente, mit radialen Ausnehmungen versehen ist, die bei entkuppelten Kupplungsteilen deckungsgleich mit den die Verriegelungselemente aufnehmenden Aussparungen stehen und in die beim Einkuppeln des Kupplungszapfen die Verriegelungselemente radial ausweichen können, bevor infolge des Auftreffens der stirnseitigen Abschrägungen des Kupplungszapfens auf den Betätigungsstift dieser radial einwärts aus der Kupplungsausnehmung verdrängt und damit das Sicherungselement aus der Rast ausgehoben sowie die Verriegelungshülse zur Verdrehung infolge in Umfangsrichtung wirkender Federkraft in ihre Verriegelungsstellung freigegeben wird.

Während bei der Schnellkupplung nach dem Stande der Technik ein innerhalb der für die Aufnahme des Kupp­ lungszapfens bestimmten Ausnehmung des Muffenteils im Zusammenwirken mit der Betätigung der äußeren Ver­ riegelungshülse bewegbarer innerer Kolben erforderlich ist, um im entkuppelten Zustand die Verriegelungs­ kugeln in ihrer Entriegelungsstellung zu halten, han­ delt es sich bei der Erfindung darum, daß mittels der erwähnten Sicherung, die nur bei eingekuppelten Kupp­ lungszapfen in ihrer entsicherten Stellung steht, die Verriegelungshülse in ihrer das radiale Ausweichen der Verriegelungselemente ermöglichenden Entriegelungs­ lage arretiert ist, hingegen erst nach dem Einkuppeln des Kupplungszapfens freigegeben wird und erst nach dieser Freigabe infolge Beaufschlagung durch die er­ wähnte Haltefeder in ihre Verriegelungsposition gelangt, in der die Verriegelungselemente in ihrer formschlüssigen Eingriffslage mit der Verrastungskontur des Kupplungs­ zapfens gehalten sind und radial nach außen nicht ausweichen können. Bei der Erfindung steht somit im entkuppelten Zustand die Verriegelungshülse immer in einer Position, in der die Verriegelungselemente beim Einkuppeln des Kupplungszapfens radial nach außen ausweichen können, so daß jederzeit die Möglich­ keit des Einkuppelns des Kupplungszapfens ohne die Gefahr von Beschädigungen des Kupplungszapfens und/oder der Verriegelungselemente besteht. Dabei sind alle wesentlichen Sicherungsfunktionen durch das Sicherungselement mit dem einstückig damit ausgebildeten Betätigungsstift verwirklicht.

Aus der DE-AS 28 56 720 ist zwar schon eine Kupplung mit einer als Drehhülse ausgebildeten Verriegelungshülse und einer Sicherung vorbekannt, die eine Betätigung der Verriegelungshülse in eine die Verriegelungselemente radial einwärts in deren Verriegelungsstellung drängende Lage nur dann zuläßt, wenn der Kupplungszapfen in die Kupplungsausnehmung des Muffenteils eingekuppelt ist, aber dabei handelt es sich um eine der Drehmomentenübertragung dienende Kupplung, bei der im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung die Verriegelungs- bzw. Steuerungsfunktionen nicht durch ein einstückig mit einem Betätigungsstift ausgebildetes Sicherungselement verwirklicht sind.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung handelt es sich zweckmäßigerweise bei den radialen Ausnehmungen zum Ausweichen der Verriegelungselemente um Längsnuten, die sich von der Offenseite der Kupplungsausnehmung her in die Verriegelungshülse hineinerstrecken.

Bei der Verwendung der Schnellkupplung zum axialfesten, aber lösbaren Verbinden einer Auswerferplatte eines Spritzgießwerkzeugs mit Betätigungselementen einer Spritzgießmaschine ist die Kupplungsmuffe mit den maschinenseitigen Betätigungselementen, hingegen der Kupplungszapfen mit der werkzeugseitigen Aus­ werferplatte verbunden, so daß es je Maschine nur einer kostenaufwendigen Kupplungsmuffe bedarf.

Eine Ausführungsform der Erfindung soll nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigt

Fig. 1 die Schnellkupplung mit dem Muffenteil in einer Längsschnittansicht gemäß Schnittlinie I-I in Fig. 2 und mit dem teilweise in die stirnseitige Ausnehmung des Gehäuses des Muffenteils eingekuppelten Kupplungszapfen des Steckerteils,

Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1 durch das Muffenteil,

Fig. 3 einen Querschnitt entsprechend der Schnitt­ linie III-III in Fig. 1 bei Weglassung des Kupplungszapfens,

Fig. 4 in einer Ansicht wie in Fig. 1 den Kupplungs­ zapfen im eingekuppelten und axialfest im Muffenteil gehaltenen Zustand,

Fig. 5 einen der Schnittlinie V-V in Fig. 4 ent­ sprechenden Querschnitt durch das Muffenteil mit eingekuppelten Kupplungszapfen und

Fig. 6 in einem Querschnitt gemäß der Schnittlinie VI-VI in Fig. 4 die in eine Verrastungskontur des Kupp­ lungszapfens eingreifenden und mittels einer Ver­ riegelungshülse in ihren Verriegelungslagen ge­ haltenen Verriegelungselemente.

Bei dem in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungs­ beispiel der Erfindung handelt es sich um eine Schnell­ kupplung 10 mit im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildeten Kupplungselementen. Die Schnellkupp­ lung besteht aus einem Steckerteil 11 mit einem Kupp­ lungszapfen 12 und einem Muffenteil 14 mit einem Gehäuse 15 und einer dieses konzentrisch umschließen­ den Verriegelungshülse 16. Der Kupplungszapfen 12 des Steckerteils 11 besitzt eine von seinem freien Ende zu einer als Ringnut 18 ausgebildeten Verrastungs­ kontur hin ansteigende, einen Konus bildende Schräg­ fläche 20.

Das Gehäuse 15 des Muffenteils 14 ist einendig ge­ schlossen und vom anderen Stirnende 21 aus erstreckt sich in das Gehäuse eine ringzylindrische Kupplungs­ ausnehmung 22 zum Einkuppeln des Kupplungszapfens 12 des Steckerteils 11 hinein. Im Bereich dieser Ausneh­ mung sind im Abstand von der Stirnseite 21 sich radial nach innen verengende Aussparungen 23 vorgesehen, in denen als Verriegelungselemente dienende Sperr­ kugeln 24 drehbar und radial beweglich aufgenommen sind. Angesichts der sich radial einwärts verengen­ den Aussparungen 23 vermögen die Sperrkugeln 24 in ihrer radial inneren Stellung nur jeweils mit einer Kugelkalotte in die stirnseitige Kupplungsausneh­ mung 22 des Gehäuses 15 hineinzuragen.

Auf der geschlossenen Seite des Gehäuses 15 erstreckt sich koaxial zu der Kupplungsausnehmung 22 für den Kupplungszapfen 12 ein mit Außengewinde versehener Zapfen 26 fort, der den Anschluß des Muffenteils 14 beispielsweise an ein maschinenseitiges Betätigungs­ organ zum Betätigen einer werkzeugseitigen Auswerfer­ platte vermittelt.

Auf dem Gehäuse 15 ist die letzteres konzentrisch umschließende Verriegelungshülse 16 drehbeweglich aufgenommen, in die sich radial von einem nach Anzahl und Verteilung über den Umfang entsprechend den Sperr­ kugeln 24 angeordnete Ausnehmungen 25 hineinerstrecken. Die Verdrehbarkeit der Verriegelungshülse 16 gegenüber dem Gehäuse 15 ist mittels einer unten noch zu erläu­ ternden Arretierung auf den Bereich zwischen der aus Fig. 3 ersichtlichen Entriegelungsstellung, in der die Sperrkugeln 24 aus ihrer in die Kupplungsausneh­ mung 22 hineinragenden Lage radial nach außen bewegbar sind, und der Verriegelungsstellung nach Fig. 6 be­ grenzt. Zwischen dem Gehäuse 15 und der Verriegelungs­ hülse 16 ist eine vorgespannte und letztere in ihre Verriegelungsstellung, in der die Sperrkugeln in der aus Fig. 6 ersichtlichen Weise radial in die stirnseitige Kupplungsausnehmung 22 hineinragen und in die als ringzylindrische Umfangsnut 18 ausgebildete Verrastungskontur des eingekuppelten Kupplungszapfens 12 eingreifen, drängende Haltefeder 28 angeordnet.

Die Sicherung zum Arretieren der Verriegelungshülse 16 in ihrer Entriegelungsstellung, in der die als Verriegelungselemente dienenden Sperrkugeln 24 radial aus dem Bereich der sich von dem einen Stirnende 20 aus in das Gehäuse 15 des Muffenteils 14 hineiner­ streckenden Kupplungsausnehmung 22 ausweichen können, umfaßt einen Verrastungszapfen 30, der radial bewegbar in einer sich durch den Mantel der Verriegelungs­ hülse 16 hindurcherstreckenden Führungshülse 31 auf­ genommen und mittels einer Feder 32 radial einwärts in Eingriffslage mit einer Rast 34 im Gehäuse des Muffenteils und damit in der Sicherungsstellung ge­ halten ist. Von diesem Verrastungszapfen 30 erstreckt sich radial einwärts ein Betätigungsstift 35 fort, der sich in einer den Mantel des Gehäuses 15 in der Tiefe der Kupplungsausnehmung 22 durchbrechenden Um­ fangsausnehmung 36 erstreckt und in der Sicherungs­ stellung in die Kupplungsausnehmung 22 für den Kupp­ lungszapfen radial vorsteht. Die den Mantel des Ge­ häuses durchbrechende Umfangsausnehmung 36 erstreckt sich über einen Umfangswinkel von etwa 30° und begrenzt die Verdrehbarkeit der Verriegelungshülse 16 gegenüber dem Gehäuse 15 des Muffenteils 14 auf diesen Umfangs­ winkel.

Im entkoppelten Zustand steht die Verriegelungshülse 16 in ihrer Entriegelungsstellung, in der die Sperr­ kugeln 24 radial ausweichen können. Beim Einkuppeln des Kupplungszapfens 12 in die Kupplungsausnehmung 22 des Gehäuses 15 trifft dessen stirnendige Schräg­ fläche 20 auf den in die Gehäuseausnehmung vorstehen­ den Betätigungsstift 35 und drängt diesen radial nach außen. Dadurch gelangt der Verrastungszapfen 30 außer Eingriff mit der Rast 34 im Gehäuse 15 und die Ver­ riegelungshülse 16 wird von der in Umfangsrichtung wirkenden Haltefeder 28 in die Verriegelungsstellung gedrängt, sobald der Kupplungszapfen voll eingekuppelt ist und die Sperrkugeln 24 radial einwärts in die um­ laufende Verrastungsnut 18 des Kupplungszapfens 12 eingreifen. Durch die Verdrehung der Verriegelungshülse in ihre Verriegelungsstellung kommen die als Längs­ nuten ausgebildeten Aussparungen 25 in der Verriege­ lungshülse 16, in welche die Sperrkugeln 24 bei in Entriegelungsstellung stehender Verriegelungshülse 16 radial ausweichen können, in eine in Umfangsrichtung gegenüber den Sperrkugeln versetzte Position und die Sperrkugeln werden von unversehrt belassenen Ab­ schnitten der Verriegelungshülse in ihrer in die Kupplungsausnehmung 22 des Gehäuses vorstehenden und dabei in die Verrastungsnut 18 des Kupplungs­ zapfens 12 eingreifenden Lage gehalten. Damit ist eine axialfeste Verbindung des Kupplungszapfens 12 mit dem Muffenteil 14 hergestellt.

Getrennt werden können die beiden Kupplungsteile nur dann, wenn zuvor die Verriegelungshülse 16 gegen die Vorspannkraft der in Umfangsrichtung wirkenden Halte­ feder 28 aus der aus Fig. 6 ersichtlichen Verriege­ lungslage in die in Fig. 3 gezeigte Entriegelungs­ stellung gedreht wird, in der die als Längsnuten ausgebildeten inneren Ausnehmungen 25 der Verriege­ lungshülse deckungsgleich mit den in Lochungen 23 des Gehäusemantels aufgenommenen Sperrkugeln 24 stehen, so daß diese beim Zurückziehen des Kupplungszapfens 12 aus der Kupplungsausnehmung 22 im Gehäuse 15 des Muffenteils radial ausweichen können und dann den Kupplungszapfen freigeben. Beim Herausziehen des Kupplungszapfens aus der Gehäuseausnehmung wird der Betätigungsstift 35 des Verrastungszapfens 30 frei­ gegeben und dieser infolge der radial einwärts wir­ kenden Federkraftbeaufschlagung in seine Eingriffs­ lage mit der Rast 34 im Gehäuse 15 gedrängt. Damit ist die Verriegelungshülse 16 in ihrer Entriegelungs­ stellung arretiert und die Kupplung zum erneuten Ein­ kuppeln des Kupplungszapfens 12 betriebsbereit.

Claims (3)

1. Schnellkupplung mit einem Muffenteil und einem Kupp­ lungszapfen als axialfest, aber lösbar miteinander ver­ bindbaren Kupplungselementen, bei der das Muffenteil aus einem Gehäuse mit im Bereich einer stirnseitigen Kupplungsausnehmung, die zum Einkuppeln des mit einer umlaufenden Verrastungsnut versehenen und an seinem vorderen Ende abgeschrägten Kupplungszapfens dient, angeordneten Verriegelungselementen, die in Aussparungen der Gehäusewand zwischen einer in die Kupplungsausnehmung radial vorstehenden Verriegelungslage und einer aus der Kupplungsausnehmung verdrängten Entriegelungslage radial bewegbar aufgenommen sind und in der Kupplungslage formschlüssig in die Verrastungsnut des Kupplungszapfens eingreifen, und aus einer gegen­ über dem Gehäuse verdrehbaren Verriegelungshülse besteht, die mittels einer zwischen ihr und dem Gehäuse wirksamen Haltefeder in einer Drehstellung, in der die Verriegelungselemente infolge radialer Abstützung an der Verriegelungshülse in einer Eingriffslage mit der Verrastungsnut des Kupplungszapfens arretiert sind, gehalten und gegen die Wirkung dieser Haltefeder aus der Verriegelungsstellung in wenigstens eine Entriegelungsstellung verdrehbar ist, in der die Verriegelungselemente unter Freigabe des Kupplungszapfens radial nach außen ausweichen können, insbesondere Schnellkupplung zum wahlweise axialfesten Verbinden einer Auswerferplatte eines Spritzgießwerk­ zeugs mit Elementen einer Spritzgießmaschine zum Betätigen der Auswerferplatte, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Verriegelungshülse (16) bei nicht eingekuppeltem Kupplungszapfen (12) in ihrer Entriegelungsstellung arretierende Sicherung mit wenigstens einem in einer Führung (31) der Verriegelungshülse radial beweglich geführten und in der Sicherungsstellung mittels Federkraft in formschlüssigem Eingriff mit einer im Muffen-Gehäuse (15) angeordneten Rast (34) gehaltenen Sicherungselement (30) vorgesehen ist, daß im Bereich der Rast (34) eine sich in Umfangsrichtung erstreckende langlochartigen Ausnehmung (36) im Gehäuse (15) angeordnet ist, durch die sich ein einstückig mit dem Sicherungselement (30) ausgebildeter und in der Sicherungsstellung in die Kupplungsausnehmung (22) des Gehäuses (15) radial vorstehender Betätigungsstift (35) hindurcherstreckt und daß die um einen der Umfangserstreckung dieser langlochartigen Ausnehmung (36) entsprechenden Winkel verdrehbar auf dem Gehäuse (15) aufgenommene Verriegelungshülse (16) in gleicher Anzahl und Anordnung, wie die in den Aussparungen (23) radial bewegbar aufgenommenen Verriegelungselemente (24), mit radialen Ausnehmungen (25) versehen ist, die bei entkuppelten Kupplungsteilen deckungsgleich mit den die Verriegelungselemente aufnehmenden Aussparungen (23) stehen und in die beim Einkuppeln des Kupplungszapfens (12) die Verriegelungselemente radial ausweichen können, bevor infolge des Auftreffens der stirnseitigen Abschrägung (20) des Kupplungszapfens auf den Betätigungsstift (35) dieser radial einwärts aus der Kupplungsausnehmung (22) verdrängt und damit das Sicherungselement (30) aus der Rast (34) ausgehoben sowie die Verriegelungshülse zur Verdrehung infolge in Umfangsrichtung wirkender Federkraft in ihre Verriegelungsstellung freigegeben wird.

2. Schnellkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es sich bei den radialen Ausnehmungen zum Ausweichen der Verriegelungselemente (24) um sich von der Offenseite der Kupplungsausnehmung (22) in die Verriegelungshülse (16) hineinerstreckende Längsnuten (25) handelt.

3. Schnellkupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei deren Verwendung zum axialfesten, aber lösbaren Verbinden einer Aus­ werferplatte eines Spritzgießwerkzeugs mit Betäti­ gungselementen einer Spritzgießmaschine die Kupp­ lungsmuffe (14) mit den maschinenseitigen Betäti­ gungselementen, hingegen der Kupplungszapfen (12) mit der werkzeugseitigen Auswerferplatte verbunden sind.