DE2734117C3 - Schlauchkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlauchkupplung mit Einsteckteil und Muffenteil, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben und z. B. aus der DE-GM'S 6927527 bekannt ist.

Bei einer derartigen Schlauchkupplung wird die Hülse aus der Sperrstellung in die Freigabestellung gedreht oder verschoben, wobei zwischen Hülse und Sperrkörpern eine Relativbewegung erzielt wird, die bewirkt, daß die Sperrkörper einmal einer ihr radiales Ausweichen verhindernden Sperrfläche und einmal einer dieses Ausweichen gestattenden Ausnehmung der Hülse gegenüberliegen. Durch die das radiale Abweichen des Sperrkörpers verhindernden Sperrflächen in der Hülse wird eine Freigabe des Kupplung bei Ausübung eines Zuges verhindert, da sich die Sperrkörper radial nach außen abstützen. Die einzusetzenden Sperrkörper sind jedoch vom Standpunkt der Fertigung und Montage aus betrachtet als zusätzliche Einzelteile von Nachteil.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schlauchkupplung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Kupplung eine möglichst geringe Anzahl von Einzelteilen aufweist und somit besonders leicht zu montieren ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst, dem sich die Ansprüche 2 bis 7 anschließen.

Durch die erfindungsgemäße Kupplung können nunmehr durch ein einziges einteiliges Stück alle Kupplungsfunktionen erfüllt werden. Auch in herstel-

lungstechnischer Hinsicht ist die Betätigungshülse der vorliegenden Kupplung besonders einfach, da sie keine Hinterschneidungen aufweist und somit durch Spritzgießen aus Kunststoff mit einer einzigen Bewegung einer Spritzgußform hergestellt werden kann. Da keinerlei blind endende Hohlräume vorhanden sind, besteht auch nicht die Gefahr der Beeinträchtigung der Funktionstüchtigkeit durch Eindringen von Schmutz.

Weiterhin werden bei der erfindungsgemäßen Kupplung die elastischen Teile sowohl der Sperrteile als auch der die Lage der Hülse bestimmenden Teile nur in sehr geringem Maße auf Verformung beansprucht, wodurch die Zuverlässigkeit des Funktioniere ns weiter verbessert wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Einsteckteil der Kupplung im Axialschnitt,

Fig. 2 im Schnitt nach der Linie I-I von Fig. 3 das Muffenteil mit der Betätigungshülse,

Fig. 3 das Muffenteil mit Betätigungshülse in Stirnansicht von der Einsteckseite her,

Fig. 4 das Aufschieben der Hülse auf das Muffenteil,

Fig. 5 das Muffenteil ohne Hülse in Seitenansicht bzw. im Längsschnitt,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie II-II von Fig. 5,

Fig. 7 einen Axialschnitt durch die Betätigungshülse,

Fig. 8 die Betätigungshülse in Stirnansicht von der Einsteckseite her,

Fig. 9 die Kupplung im Axialschnitt während des Einschiebens des Einsteckteils in den Muffenteil,

Fig. 10 die Kupplung im Axialschnitt in eingekuppelter Stellung,

Fig. 11 die Kupplung im Axialschnitt während des Entkuppeins,

Fig. 12 einen Axialschnitt einer geänderten Ausführungsform der Kupplung in der eingekuppelten Stellung entsprechend Fig. 10,

Fig. 13 eine vergrößerte Einzelheit der Kupplung gemäß Fig. 12.

Wie aus Fig. 1 sowie Fig. 9 bis 12 ersichtlich ist, hat das Einsteckteil einen Gewindeansatz für den Anschluß ζ. B. an einen Wasserhahn oder an ein Gerät wie z. B. eine Waschbürste, einen Rasensprenger od. dgl. Das Muffenteil hat ein Endstück von an sich bekannter Konstruktion für das Aufklemmen auf das Ende eines flexiblen Schlauches.

Selbstverständlich kann das Gewindeteil auch am Muffenteil und der Schlauchklemmanschluß am Einsteckteil vorgesehen sein, oder es können sowohl das Einsteckteil als auch das Muffenteil mit Endstücken für das Aufklemmen auf ein Schlauchende versehen sein.

Die drei Grundkomponenten der Kupplung sind:

Das Einsteckteil gemäß Fig. 1, der Körper des Muffenteils gemäß Fig. 5 und β rnd die Betätigungshülse gemäß Fig. 7 und 8, üie auf dem Körper des Muffenteils gelagert ist.

Bezugszeichen werden im folgenden immer nur dann verwendet, wo dies zum Hinweis auf die Zeichnungen erforderlich ist.

Aus Fig. 1 erkennt man, daß der Einsteckteil aus einem Körper 1 besteht mit einem ersten zylindrischen Abschnitt 7 von relativ kleinem Durchmesser und einer Ringnut 12 zur Aufnahme eines Dichtungsrings 13, einem daran anschließenden zweiten zylindrischen Abschnitt 8 von etwas größerem Durchmesser, einem dritten zylindrischen Abschnitt 9 von noch größerem Durchmesser und einer Ringnut 10 zwischen den Abschnitten 8 und 9. deren vordere Flanke 11 geneigt ist für das Zusammenwirken mit den im folgenden beschriebenen SperrelemeDten. An den Körper 1 schließt sich der Gewindeansatz 14 mit In-

nengewinde IS an, in den ein Dichtungsring 16 eingelegt ist, so daß das Einsteckteil an einen Wasserhahn oder ein Gerät angeschraubt werden kann.

Aus Fig. 5 und 6 erkennt man den Körper 2 des Muffenteils, in den der Körper 1 des Einsteckteils eingesteckt wird und auf den die Betätigungshülse aufgeschoben wird. Der Körper 2 des Muffenteils hat einen innenzylindrischen Abschnitt 17, dessen Durchmesser dem des Abschnitts 7 des Einsteckteils entspricht und an dem dieser mittels des Dichtungsrings 13 abdichtend anliegt. Vordem Abschnitt 17 liegt ein ebenfalls innenzylindrischer Abschnitt 18, dessen Durchmesser größer ist als der des Abschnitts 17 und dem Bereich 9 des Einsteckteils entspricht, wobei die Abschnitte 17 und 18 mit einem konischen Bereich 19 ineinander übergehen. In der Wand des Körpers 2 des Muffenteils sind Öffnungen 20 ausgebildet, die radial angeordnet sind und eine ebene vordere Wand 21 haben, die rechtwinklig zur Achse des Muffenteils 2 angeordnet ist, sowie eine zu dieser Achse geneigte hintere Wand 22 und ebene und zueinander parallele Seitenwände 24. Die von den ebenen Vorderwänden 21 gebildete Innenkante ist mit 23 bezeichnet. Außen am Muffenteil 2 sind Längsführungsrippen 25 ausgebildet, die am vorderen Ende in Querstücken 26 enden, deren hinlere Flächen 27 Anschläge für die Betätigungshülse bilden. Der Körper 2 des Muffenteils besitzt ferner in einem hinteren Abschnitt einen Flansch 28 mit Vorderflächen 29 und endet schließlich in einer Schlauchtülle 30 und einer Muffe 31 mit Außengewinde. Die Teile 30 und 31 gehören zu einer Schlauchklemmeinrichtung von an sich bekannter Art, mit der bei der beschriebenen Ausführungsform das Muffenteil der Kupplung versehen ist.

Aus Fig. 7 und 8, in denen die Betätigungshülse gesondert dargestellt ist, erkennt man den eigentlichen Körper 3 der Hülse, an dessen Innenseite die Längsführungsrippen 32, die Sperrteile 33, die über Federzungen mit einem axialen Teil 34 und einem radialen Teil 35 mit der Hülse 3 verbunden sind, die

so Federelemente 36 und die Anschläge 37 einstückig ausgebildet sind. Die Längsführungsrippen 32 sind an ihrem hinteren Ende durch Flächen 38 begrenzt, die zur Anlage gegen die Vorderfläche 29 des Flansches 28 kommen, wie noch beschrieben wird.

Die Sperrteile 33 weisen nach der Innenseite hin eine vordere Schrägfläche 39 und eine hintere Schrägfläche 40 auf. Diese vordere und hintere Schrägfläche 39,40 konvergieren radial nach innen. Am vorderen Ende trifft die Schrägfläche 39 mit einer Schrägfläche

41 zusammen, die im wesentlichen parallel zur hinteren Schrägfläche 40 verläuft und daher mit der Schrägfläche 39 in Richtung auf die vordere Einstecköffnung konvergiert. An diese Schrägfläche 41 schließt sich nach außen hin eine radial rechtwinklig

zur Achse der Hülse verlaufende Fläche 42 an. Die Flächen 41 und 42 stoßen in der Kante 43 zusammen. Die Federelemente 36 haben die gleiche Funktion wie bei den bekannten KuDDluneen der Feder, welche die

gesamte Betätigungshülse 3 nach vorne in die Sperrstellung drückt, und die bei den bekannten Konstruktionen als gesondertes Element ausgebildet ist. Bei der erfindungsgemäßen Kupplung dagegen besteht diese Feder aus den elastischen Elementen 36, die einstückig mit der Betätigungshülse 3 ausgebildet sind. Diese elastischen Elemente 36 haben am hinteren Ende einen abgerundeten Teil 45, der an der Vorderfläche 29 des Flansches 28 zum Anschlag kommt, wie im folgenden noch beschrieben wird. Die Anschläge 37, die im vorderen Bereich der Innenseite der Betätigungshülse 3 angeordnet sind, enden vorne mit Anschlagflächen 46, die zum Anschlag an den hinteren Flächen 27 der Querkorper 26 des Muffenteils vorgesehen sind.

Die Anordnung aller Elemente, die an der Innenseite der Hülse 3 ausgeformt sind, ist derart, daß die Längsführungsrippen 32, die Federzungen 34, 35 mit den Sperrkörpern 33, die Federelemente 36 und die Anschläge 37 jeweils in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend zwischeneinander angeordnet sind, so daß sie durch Spritzgießen einstückig mit der Hülse geformt werden können. Hierdurch erhält man ein einziges Formteil mit sämtlichen vorgenannten Elementen, wodurch die Anzahl der Komponenten der Kupplung auf das denkbare Minimum reduziert wird.

Außer der Verringerung der Einzelteile der Kupplung ermöglicht die Erfindung auch eine äußerst einfache und schnelle Montage ohne Zuhilfenahme besonderer Werkzeuge.

Die gesamte Montage besteht lediglich aus dem Aufbringen der Betätigungshülse 3 auf den Muffenteil 2. Dieses Anbringen der Betätigungshülse 3 erfolgt durch einfaches Aufschieben auf den Muffenteil 2. Zur Erleichterung des Aufschiebens kann ein abgerundeter oder konischer Führungskörper verwendet werden, der zuvor auf den Muffenteil 2 aufgesetzt wird, wie in Fig. 4 strichpunktiert angedeutet. Man erkennt deutlich, daß bei Annäherung der Hülse 3 an das Muffenteil 2 die Federelemente 36, die Sperrkörper 33 und die Anschlagzungen 37 beim Auftreffen auf die schräge Außenfläche des Führungskörpers nach außen gedrückt werden, bis sie die Außenfläche des Muffenteils 2 erreichen. Die Verbindung zwischen der Hülse 3 und dem Muffenteil 2 kann aufgrund der gegenseitigen Anordnung der verschiedenen Elemente 33,36 und 37 an der Innenseite der Hülse 3 und der entsprechenden Elemente 25, 26 an der Außenseite des Muffenteils 2 nur erfolgen, wenn eine bestimmte Einschubstellung exakt ist. Wenn man die Hülse 3 auf das Muffenteil 2 aufschiebt, bis schließlich die Enden 45 der Federelemente 36 auf die Vorderfläche 29 des Flansches 28 auftreffen, gleiten die Anschlagzungen 37 über die Querkörper 26 hinweg, wobei sie sich durch ihre Elastizität nach außen verformen, und schnappen nach dem Passieren dieser Querkörper nach innen, so daß sie mit ihren Vorderflächen 46 die Innenflächen 27 der Querkörper 26 hintergreifen und dann ein Abziehen der Hülse vom Muffenteil verhindern. Gleichzeitig treten die Sperrkörper 33 in die Öffnungen 20 in der Wand des Muffenteils 2 ein, wobei sie durch die Federzungen 34, 35 nach innen gedrückt werden. Durch diesen einfachen Vorgang erhält man das betriebsbereit montierte Muffenteil mit Betätigungshülse, wie in Fig. 2 dargestellt

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Kupplung wird im folgenden in verschiedenen Betriebsphasen anhand der Fig. 9, 10 und 11 beschrieben.

Das Einsteckteil 1 trifft beim Einschieben in das Muffenteil 2 zuerst mit seinem vorderen Ende auf die geneigten Vorderflächen 39 der Sperrkörper 33, wo durch diese nach außen beiseite gedrückt werden Beim weiteren Einschieben gleiten die Sperrkörpe 33 über die Außenfläche des ersten Abschnitts 7 des Einsteckteils, wobei aufgrund des geringen Durch messers dieses Abschnitts 7 der Anlagedruck dei

ίο Sperrkörper 33 nur gering ist, wodurch sich auch die Reibung der Sperrkörper 33 am Dichtungsring 13 unc die Gefahr, daß dieser beschädigt wird, ent;prechenc verringert.

Nach dem ersten Abschnitt 7 treffen die Sperrkör per 33 auf die den Abschnitt 7 mit dem Abschnitt ί verbindende Flanke und werden noch weiter nach außen gedrückt, bis sie eine Lage auf diesem zweiten Abschnitt 8 erreicht haben, wie sie in Fig. 9 darge stellt ist. Bei noch weiterem Einschieben bis zum voll ständigen Eingriff des Einsteckteils 1 in den Muffen teil 2 treten die durch die Federzungen 34, 35 nach innen belasteten Sperrkörper 33 in die Ringnut 10 des Einsteckteils 1 ein und blockieren dadurch der Einsteckteil am Muffenteil. Diese Stellung ist in Fig. 10 dargestellt.

Um die Teile voneinander zu trennen, muß die Hülse 3 betätigt werden, indem sie zum hinteren Ende des Muffenteils hin verschoben wird. Wenn die Hülse 3 nach hinten gezogen wird, bis die Endflächen 38 der Längsführungsrippen 32 auf die Vorderfläche 29 des Flansches 28 auftreffen, werden die Federelemente 36 verbogen, und gleichzeitig treffen die sich nach hinten mitbewegenden Sperrkörper 33 mit ihren Schrägflächen 40 auf die geneigte Rückwand 22 dei

Öffnungen 20 und werden dadurch nach außen verschoben, wodurch die Entkupplung der beiden Kupplungsteile ermöglicht wird. Diese Betriebsphase ist in Fig. 11 dargestellt.

Aus Fig. 10 und unter Zuhilfenahme der Fig. 5 und 7 erkennt man auch, wie die Blockierung zwischen dem Einsteckteil und dem Muffenteil bei nicht verschobener Hülse zustande kommt. Jede auf die beiden Teile im Sinne des Entkuppeins ausgeübte Axialkraft erzeugt an den hinteren Schrägflächen 40 der Sperrkörper 33 eine zu dieser Schrägfläche senkrechte Kraft. Die Sperrkörper 33 stützen sich gegen diese Kraft an der Innenkante 23 der Öffnungen 20 ab, an der sie mit ihrer Kante 43 anliegen. Ferner liegen die Sperrkörper 33 auch mit ihren Flächen 42 gegen die

so Wände 21 an, wodurch die Flächenpressung zwischen den aneinander anliegenden Teilen verringert wird. Die Sperrkörper 33 können nicht nach außen ausweichen, da sie durch die Schrägfläche 41 daran gehindert werden. Die gleiche Wirkung erzielt man bei der Ausführungsform nach Fig. 12 und 13. Bei dieser Ausführungsform ist die Kante 23 durch eine Schrägfläche 23' ersetzt, und ferner ist die Formgebung der Sperrkörper 33 und der Öffnungen 20 so abgeändert, daß die vorspringenden Vorderenden der Sperrkörper 33 nicht nach innen in das Muffenteil 2 hineinragen. In Fig. 13 sind mit 21', 41' und 42' Flächen bezeichnet, die funktionsmäßig den Teilen 21,41 und 42 in Fi g. 4 und 7 entsprechen. Man erkennt, daß auch in diesem Fall die Sperrkörper 33 beim Ausüben einer Zugkraft

an der Kupplung axial nach vorne gezogen werden, so daß jede Radialkraft, die zu einer Bewegung der Sperrkörper 33 nach außen führen könnte, durch das Anschlagen der Flächen 41' aufgenommen und auf ge-

hoben wird. Man kann erkennen, daß der Durchmesser des innenzylindrischen Bereichs 17 des Muffenteils 2 größer ist als der des innenzylindrischen Bereichs 18, wodurch der Bereich, gegen den die Sperrkörper 33 beim Auseinanderziehen der Kupplung angepreßt werden (d. h. die Kante 23 oder die Schrägfläche 23'), weiter nach außen verlegt ist, wodurch man erreicht, daß die Richtung der vom Einsteckteil auf die Sperrkörper 33 ausgeübten Kraftkomponente genau oder sehr nahe durch diese Anlagefläche verläuft. Hierdurch wird jede Gefahr, daß die Sperrkörper 33 unter der vom Einsteckteil ausgeübten Kraft nach außen verschwenkt werden könnten, vollständig oder jedenfalls soweit wie möglich vermieden.

Wie bereits erwähnt, ist das Muffenteil mit einer Schlauchklemmvorrichtung von an sich bekannter Art versehen, die nicht im einzelnen beschrieben werden muß. Die Bestandteile dieser Schlauchklemmvorrichtung sind, außer der Schlauchtülle 30 und der Muffe 31 mit Außengewinde, die Klemmhülse 50 und die an einem Ring 52 ausgebildeten elastischen Zungen 51. Mit 53 ist ein flexibler Schlauch bezeichnet, der auf die Schlauchtülle 30 aufgeschoben ist. Es kann noch darauf hingewiesen werden, daß die Außenfläche der Betätigungshülse 3 keinerlei vorspringende Teile aufweist, die sich an Hindernissen verfangen und zu einem ungewollten Entkuppeln führen können, wenn mit der Kupplung versehene Schläuche über den Boden gezogen werden. Für das leichtere Anfassen

können im vorderen Teil dieser Außenfläche Einbuchtungen ausgeformt sein, jedoch unter Vermeidung von Teilen oder Bereichen, die sich an Hindernissen verhängen könnten.

Aus der vorstehenden Beschreibung erkennt man, daß die erfindungsgemäße Kupplung nur das aus der absolut nötigen Mindestzahl von Teilen besteht, die im übrigen äußerst einfach durch Spritzguß aus Kunststoff hergestellt werden können, und daß nur ein einziger, sehr schneller und einfacher Montagevorgang für die beiden Bestandteile des Muffenteils erforderlich ist, wobei die Kupplung weiterhin eine sichere und zuverlässige Funktion gewährleistet.

'<"> Abweichend von den beschriebenen Ausführungsformen können einige der an der Innenseite der Betätigungshülse 3 ausgebildeten Elemente, z. B. die Federelemente 36, statt dessen auch am Muffenteil 2 ausgebildet sein. Es ist jedoch, wie bei den beschriebenen Ausführungsformen, vorzuziehen, wenn alle Elemente, die elastisch verformt werden müssen, an einem einzigen Teil, nämlich der Hülse 3 vereinigt sind. Dieses Teil kann dann aus einem Kunststoff mit geeigneten elastischen Eigenschaften hergestellt werden, während für die beiden anderen Bestandteile der Kupplung, nämlich das Muffenteil 2 und das Einsteckteil 1, ein beliebiges Kunststoffmaterial verwendet werden kann, das keine besonderen elastischen Eigenschaften aufzuweisen braucht und somit auch

J'i billiger sein kann.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schlauchkupplung, bestehend aus

a) einem eine Ringnut aufweisenden Einsteckteil,

b) einem das Einsteckteil aufnehmenden Muffenteil,

c) einer auf dem Muffenteil aus einer Sperr- in eine Freigabestellung axial verschiebbaren Hülse, und

d) von der Hülse betätigbaren Sperrkörpern,

die

dl) nockenartig mit je einer Ein- und Auslauf schräge ausgebildet sind, d2) radial nach innen federnd durch Aufnahmeöffnungen des Muffenteils greifen,

d3) und in diesen beweglich derart angeordnet sind, daß sie d3.1) beim Einstecken des Einsteckteils zuerst radial ausweichen und dann in dessen Ringnut einrasten, d3.2) bei Ausübung einer Zugkraft auf

das Einsteckteil bei in Sperrstellung befindlicher Hülse
d3.2.i) sich gegen eine ihr radiales Ausweichen verhindernde Verriegelungsfläche abstützen d3.2.2) und das Einsteckteil gegen Herausziehen sichern

d3.3) bei in Freigabestellung befindlicher Hülse von der Verriegelungsfläche frei sind und das Einsteckieil durch radiales Schwenken freigeben,
dadurch gekennzeichnet,

e) daß jeder Sperrkörper (33) mit der Hülse (3) einstückig über eine federnde Zunge (34,35) verbunden ist, die

el) den Schwenkpunkt seiner Radialbewegung definiert und

e2) vom Vorderende der Hülse (3) ausgehend

e2.1) zuerst radial nach innen
e2.2) und dann abgewinkelt axial verläuft,

f) daß die axial vorn liegende Begrenzungs- so kante (23) jeder Aufnahmeöffnung (20) des Muffenteils (2) die Verriegelungsfläche bildet,

fl) die vom axial vorn liegenden Ende des zugehörigen Sperrkörpers (33) untergriffen wird, und

g) daß die Sperrkörper (33) gemeinsam mit dem Muffenteil (2) axial in eine Freigabestellung verschiebbar sind,

gl) in der sie die Verriegelungsflächen (23) nicht mehr untergreifen.

2. Schlauchkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) in die Sperrstellung drückende Federelemente (36) ebenfalls einstückig mit der Hülse (3) oder mit dem Muf- es fenteil (2) ausgebildet sind.

3. Schlauchkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einstückig an der Innenseite der Hülse (3) ausgebildeten Federelemente (36) in Richtung auf das hintere Ende der Hülse (3) vorstehen und zur Achse hi« gekrümmt sind.

4. Schlauchkupplung nach einem derAnsprüchp 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Hülse (3) Längsführungsrippen (32) einstückig ausgeformt sind, die mit entsprechenden Längsführungselementen (25) an der Außenseite des Muffenteils (2) zusammenwirken.

5. Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß elastische Anschlagzungen (37) ebenfalls einstückig an der Innenfläche der Hülse (3) nahe ihrem vorderen Rand ausgebildet sind, die mit entsprechenden Vorsprüngen (36) an der Außenseite des Muffenteils (2) zusammenwirken, um die Hülse (3) auf dem Muffenteil (2) festzulegen.

6. Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sperrkörper (23) an seinem axial vorderen Ende eine mit der Verriegelungsfläche (23) des Muffenteils (2) zusammenwirkende Schrägfläche (41) aufweist, die etwa parallel zur Auslaufschräge (40) des Sperrkörpers (32) verläuft.

7. Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axial hintere Begrenzungswand (22) jeder Aufnahmeöffnung (20) des Muffenteils (2) als eine mit der Auslaufschräge (40) des Sperrkörpers (33) zusammenwirkende Führungsfläche ausgebildet ist, um den Sperrkörper (33) bei seiner Axialverschiebung mit der Hülse (3) radial nach außen zu bewegen.