CH631251A5 - Quick-release coupling for connecting two lines - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellkupplung gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a quick coupling according to the preamble of patent claim 1.

Bekannte Schnellkupplungen dieser Art enthalten elastische Dichtungen, die in der Regel zufriedenstellend funktionieren. Lediglich bei häufigem Gebrauch können diese Dichtungen durch Verschleiss undicht werden. Die Dichtungen müssen dann 40 ausgetauscht werden. Known quick couplings of this type contain elastic seals, which usually work satisfactorily. Only with frequent use can these seals leak through wear. The seals must then be replaced.

Bei Schnellkupplungen für Leitungen, in denen tiefkalte Medien gefördert werden, trifft dieses befriedigende Verhalten allerdings nicht zu. Materialschrumpfungen und Versprödung des Dichtungsmaterials führten bei Betriebstemperatur sehr häufig zu Undichtigkeiten. Aus diesem Grunde haben sich Schnellkupplungen für Leitungen, in denen tiefkalte Medien gefördert werden, bisher in der Praxis nicht durchsetzen können. Andererseits besteht bei der ständig zunehmenden Verwendung tiefkalter verflüssigter Gase der Wunsch nach einer schnell-schliess- und lösbaren Leitungsverbindung, da derartige flüssige Gase, wie andere Flüssigkeiten auch, beim Verbraucher durch Tankfahrzeuge angeliefert werden .Eine Schnellkupplung zum Erleichtern und Beschleunigen des Abfüllvorganges ist hierfür wünschenswert. However, this satisfactory behavior does not apply to quick couplings for lines in which cryogenic media are conveyed. Material shrinkage and embrittlement of the sealing material very often led to leaks at operating temperature. For this reason, quick couplings for lines in which cryogenic media are conveyed have so far not been successful in practice. On the other hand, with the ever increasing use of cryogenic liquefied gases, there is a desire for a quick-close and detachable line connection, since such liquid gases, like other liquids, are delivered to the consumer by tank vehicles. A quick coupling to facilitate and accelerate the filling process is desirable for this .

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Schnellkupplung der eingangs genannten Art, die auch bei der Förderung tiefkalter Medien nicht undicht wird und gegenüber temperaturbedingen Materialschrumpfungen und Materialversprödungen unempfindlich ist. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeich- 60 nendenTeil des Patentanspruchs 1 definierten Massnahmen gelöst. The object of the invention is to provide a quick coupling of the type mentioned, which does not leak even when conveying cryogenic media and is insensitive to temperature-related material shrinkage and embrittlement. This object is achieved by the measures defined in the characterizing part of patent claim 1.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Schnellkupplung sind in den Patentansprüchen 2 bis 5 umschrieben. Particularly advantageous embodiments of the quick coupling are described in claims 2 to 5.

Eine solche Schnellkupplung ist in vorteilhafter Weise selbst- 55 tätig nachstellend und erlaubt es, Verschleiss, Toleranzen und Schrumpfung in weiten Grenzen zu kompensieren. Die Druck-und Verschlusskräfte werden zur Durchmesservergrösserung der Such a quick coupling is advantageously self-adjusting and allows wear, tolerances and shrinkage to be compensated for within wide limits. The pressure and closure forces are used to increase the diameter

45 45

50 50

55 55

elastischen Dichtung benutzt. Je höher der Innendruck ist, desto stärker ist die Anpressung der Dichtung. elastic seal used. The higher the internal pressure, the greater the pressure on the seal.

Wenn das Element auf dem Kupplungsstück in axialer Richtung verschieb- und arretierbar ist, kann auf einfache Weise die Dichtung nachgestellt werden, wenn sie nach häufigem Gebrauch durch Verschleiss einmal undicht werden sollte. If the element on the coupling piece can be moved and locked in the axial direction, the seal can be easily adjusted if it should become leaky due to wear after frequent use.

Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Schnellkupplung sind nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen: Preferred embodiments of the quick coupling according to the invention are described in more detail below with reference to the drawings, in which:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Schnellkupplung, bei der das Element eine Mutter ist, und Fig. 1 is a partially sectioned side view of a quick coupling, in which the element is a nut, and

Fig. 2 und 3 in grösserem Massstab zwei abgewandelte Schnellkupplungen, bei denen das Element ein Gewindering mit Handhebel bzw. mit Exzenterhebel ist, ausschnittsweise. 2 and 3 on a larger scale two modified quick couplings, in which the element is a threaded ring with a hand lever or with an eccentric lever, in sections.

Die in Fig. 1 dargestellte Schnellkupplung dient zum Anschluss einer Schlauchleitung 1 an einen festinstallierten Flansch 5. In den Flansch 5 ist das Kupplungsstück 4 mit dem kleineren Durchmesser eingeschraubt. Das Kupplungsstück 2 mit dem grösseren Durchmesser ist mittels des Ringes 6 an die Schlauchleitung 1 gelötet. Auf dem Kupplungsstück 2 ist die Einrichtung zur formschlüssigen Verbindung der Kupplungsstücke 2 und 4 angeordnet. Diese Einrichtung besteht aus einem Ring 3, der gegen die Kraft einer Druckfeder 8 auf dem Kupplungsstück 2 axial verschiebbar ist. Der Ring 3 drückt die Kugeln 14, die in auf dem Kupplungsstück 2 angebrachten Sitzen angeordnet sind, in ihren Sitz. Die Kugeln 14 greifen in eine entsprechend angeordnete Nut im anderen Kupplungsteil, wodurch die Verbindung hergestellt wird. Wird der Ring 3 zurückgezogen, so werden die Kugeln 14 soweit freigegeben, dass sie aus ihren Sitzen verdrängt werden können. Ein Lösen der Kupplung ist dadurch möglich. Die Kupplung wird betätigt mittels der Handgriffe 10, die in Ringen 9 befestigt sind. The quick coupling shown in FIG. 1 is used to connect a hose line 1 to a permanently installed flange 5. The coupling piece 4 with the smaller diameter is screwed into the flange 5. The coupling piece 2 with the larger diameter is soldered to the hose line 1 by means of the ring 6. On the coupling piece 2, the device for the positive connection of the coupling pieces 2 and 4 is arranged. This device consists of a ring 3 which is axially displaceable against the force of a compression spring 8 on the coupling piece 2. The ring 3 presses the balls 14, which are arranged in seats arranged on the coupling piece 2, into their seats. The balls 14 engage in a correspondingly arranged groove in the other coupling part, as a result of which the connection is established. If the ring 3 is withdrawn, the balls 14 are released to the extent that they can be displaced from their seats. This enables the clutch to be released. The clutch is actuated by means of the handles 10, which are fastened in rings 9.

Die Ringe 9 sind ihrerseits mittels der Sicherungsringe 13 auf dem Kupplungsstück 2 bzw. dem Ring befestigt. The rings 9 are in turn fastened by means of the locking rings 13 on the coupling piece 2 or the ring.

Erfindungsgemäss sind die Kupplungsstücke 2 und 4 so dimensioniert, dass sie unter Ausbildung eines Ringraumes ineinandergreifen. In dem Ringraum sind ein elastischer Dichtring 7 und ein Stellring 11 hintereinander angeordnet. Der Dichtring 7 besitzt Gleitschrägen und liegt einerseits an einem Wulst des Kupplungsstückes 4 mit dem kleineren Durchmesser an, andererseits an dem Stellring 11. Der Stellring 11 kann auf dem Kupplungsstück 2 mit dem kleineren Durchmesser gleiten und liegt an einer Mutter 12 an, die auf das Kupplungsstück 2 aufgeschraubt ist. Die Mutter 12 wird durch eine Kontermutter 15 gesichert. Kupplungsstück 2, Mutter 12, Kontermutter 15, Stellring 11 und Dichtring 7 sind somit zu einer starren Einheit verbunden. Auf dem Stellring 11 ist daher auch die Nut angebracht, in welche die Kugeln 14 greifen, um die Verbindung zwischen beiden Kupplungsteilen herzustellen. According to the invention, the coupling pieces 2 and 4 are dimensioned such that they engage in one another to form an annular space. An elastic sealing ring 7 and an adjusting ring 11 are arranged one behind the other in the annular space. The sealing ring 7 has sliding bevels and is on the one hand on a bead of the coupling piece 4 with the smaller diameter, on the other hand on the adjusting ring 11. The adjusting ring 11 can slide on the coupling piece 2 with the smaller diameter and rests on a nut 12 on the Coupling piece 2 is screwed on. The nut 12 is secured by a lock nut 15. Coupling piece 2, nut 12, lock nut 15, adjusting ring 11 and sealing ring 7 are thus connected to form a rigid unit. On the adjusting ring 11 there is therefore also a groove into which the balls 14 engage in order to establish the connection between the two coupling parts.

Wird die Kupplung durch den Druck in der Leitung beaufschlagt, versucht die in Achsrichtung wirkende Druckkomponente die Kupplungsteile auseinander zu drücken. Da der Stellring 11 auf dem Kupplungsstück 4 gleitend angeordnet ist, bewegen sich die Kupplungsteile auch tatsächlich auseinander. Die dabei auftretenden Stellkräfte führen über die Gleitschrä-gung zum Anpressen des Dichtringes 7 an das Kupplungsstück 2 mit dem grösseren Durchmesser. Die axialen Druckkräfte wirken demnach über einen Verschiebeweg und bewirken die Verformung des Dichtringes 7. If the coupling is pressurized by the pressure in the line, the pressure component acting in the axial direction tries to push the coupling parts apart. Since the adjusting ring 11 is slidably arranged on the coupling piece 4, the coupling parts actually move apart. The resulting actuating forces lead via the sliding slope to press the sealing ring 7 onto the coupling piece 2 with the larger diameter. The axial compressive forces therefore act via a displacement path and cause the sealing ring 7 to deform.

Bei extremen Betriebsbedingungen odernach erfolgtem Verschleiss könnte die beschriebene selbsttätig nachstellende Abdichtung undicht werden. Dies kann ohne Schwierigkeiten durch Nachstellen der Mutter 12 und der Kontermutter 15 behoben werden. Under extreme operating conditions or after wear and tear, the described self-adjusting seal could leak. This can be remedied without difficulty by readjusting the nut 12 and the lock nut 15.

Fig. 2 zeigt eine andere Möglichkeit zur Nachstellung der Dichtung. An die Stelle einer Mutter tritt hier ein Gewindering 17, der durch einen Handhebel 16 betätigt wird. Um die Vorspannung der Dichtung elastisch zu halten, kann zwischen dem Fig. 2 shows another way to readjust the seal. Instead of a nut, there is a threaded ring 17 which is actuated by a hand lever 16. To keep the preload of the seal elastic, you can choose between

3 631 251 3,631,251

Gewindering 17 und dem Stellring 11 ein Federelement eingelegt Gewindering 18 ist ein Exzenterhebel 19 angeordnet. Wenn der werden. Exzenterhebel 19 umgelegt wird, wird der Stellring 11 zusätzlich Threaded ring 17 and the adjusting ring 11, a spring element inserted. Threaded ring 18, an eccentric lever 19 is arranged. If they are. Eccentric lever 19 is flipped, the collar 11 is also

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 zeigt eine weitere Mög- auf den Dichtring 7 gepresst. Hierdurch ergibt sich eine beson- The embodiment according to FIG. 3 shows a further possibility of being pressed onto the sealing ring 7. This results in a particularly

lichkeit zum Nachstellen der Dichtung. Diese Ausführungsform ders gute Abdichtung. Am Exzenterhebel 19 ist ferner ein ist besonders für hohe Drücke geeignet. Das Nachstellen der 5 Rastklotz 20 angebracht, der ein Zurückschieben des Ringes 3 possibility to readjust the seal. This embodiment of good sealing. On the eccentric lever 19 is also particularly suitable for high pressures. Adjustment of the 5 locking block 20 attached, which pushes the ring 3rd

Dichtung erfolgt wiederum über einen Gewindering 18. In dem und somit ein unbeabsichtigtes Öffnen der Kupplung verhindert. Sealing again takes place via a threaded ring 18 in which, and thus an unintentional opening of the coupling is prevented.

M M

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (5)

631 251 631 251 PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 1. Schnellkupplung zur Verbindung zweier Leitungen mit zwei mit den zu verbindenden Leitungsenden jeweils fest verbundenen zylindrischen Kupplungsstücken unterschiedlichen 5 Durchmessers, die in Kupplungslage unter Einschluss einer elastischen Dichtung ineinandergreifen und formschlüssig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsstücke (2,4) in Kupplungslage unter Ausbildung eines Ringraumes ineinandergreifen, in welchem ein elastischer Dicht-10 ring (7) und ein Stellring (11) hintereinander angeordnet sind, wobei der Dichtring (7) über Gleitschrägen einerseits an einem Wulst des Kupplungsstückes (4) mit dem kleineren Durchmesser, andererseits an dem Stellring (11) anliegt, dass der auf diesem Kupplungsstück verschiebbare Stellring (11) an einem 15 auf diesem Kupplungsstück (4) mit dem kleineren Durchmesser befestigten Element (12,17,18) anliegt und der Stellring (11) mit dem Kupplungsstück (2) mit dem grösseren Durchmesser formschlüssig verbunden ist. 1.Quick coupling for connecting two lines with two cylindrical coupling pieces of different diameters which are firmly connected to the line ends to be connected, which engage in one another in the coupling position including an elastic seal and are positively connected to one another, characterized in that the coupling pieces (2, 4) in Coupling position interlocking to form an annular space in which an elastic sealing ring (7) and an adjusting ring (11) are arranged one behind the other, the sealing ring (7) on the one hand via sliding bevels on a bead of the coupling piece (4) with the smaller diameter, on the other hand on the adjusting ring (11), that the sliding ring on this coupling piece (11) bears against an element (12, 17, 18) fastened on this coupling piece (4) with the smaller diameter and the adjusting ring (11) with the Coupling piece (2) with the larger diameter is positively connected. 2. Schnellkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 20 net, dass das Element (12,17,18) auf dem Kupplungsstück (4) in axialer Richtung verschieb- und arretierbar ist. 2. Quick coupling according to claim 1, characterized in that the element (12, 17, 18) on the coupling piece (4) can be moved and locked in the axial direction. 3. Schnellkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element eine Mutter (12) ist (Fig. 1). 3. Quick coupling according to claim 2, characterized in that the element is a nut (12) (Fig. 1). 4. Schnellkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element ein Gewindering (17) mit Handhebel (16) ist (Fig. 2). 4. Quick coupling according to claim 2, characterized in that the element is a threaded ring (17) with a hand lever (16) (Fig. 2). 5. Schnellkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element ein Gewindering (18) mit Exzenterhebel (19) ist (Fig. 3). 5. Quick coupling according to claim 2, characterized in that the element is a threaded ring (18) with an eccentric lever (19) (Fig. 3). 25 25th 30 30th 35 35