DE3005490C2 - Auch unter Druck kuppelbare Schnellverschlußkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer auch unter Druck kuppelbaren Schnellverschlußkupplung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art

Eine derartige Schnellverschlußkupplung ist aus der US-PS 37 91411 oder auch der DE-AS 27 12 117 bekannt In aller Regel ist es der Ventilkörper des Steckerventils, der nur um den einfachen Öffnungshub verschiebbar in dem Sternkörper gelagert ist, wobei der Sternkörper selbst einen festen Anschlag für die Begrenzung des einfachen Ventilhubes des Ventilkörpers bildet. Gemäß der US-PS 37 91411 kann der Sternkörper mit Hilfe eines Gewindes relativ zum Kupplungskörper des Steckerventils eingestellt werden. Die beiden Muffenventile besitzen ebenfalls einen in Schließrichtung über eine Schließfeder beaufschlagten Ventilkörper, der jedoch in aller Regel um das Doppelte des einfachen Ventilhubes verschiebbar in dem Kupplungskörper des Muffenventils gelagert ist.

Bei der Ausführungsform nach der US-PS 37 91 411 ist der Ventilkörper des Muffenventils rohrförmig ausgebildet Der Kupplungskörper des Muffenventils ist geteilt und besteht aus einem ortsfesten und einem demgegenüber verschieblichen Teil, welcher den rohrförmigen Ventilkörper aufnimmt. Innerhalb des rohrförmigen Ventilkörpers ist ein Sperrmittel zur Verriegelung des Ventilkörpers des Muffenventils in der gekuppelten Stellung zwischen Stecker und Muffe und in der Offenstellung beider Ventilkörper vorgesehen. Dieses Sperrmittel besteht aus einem in dem rohrförmigen Ventilkörper gelagerten Betätigungsbolzen, in welchem in radialer Anordnung eine einzige Verriegelungskugel untergebracht ist, die federbelastet gelagert ist. Dieses Sperrmittel gestattet die Verriegelung des Betätigungsbolzens, des Ventilkörpers und eines Teils des Kupplungskörpers. Durch die geteilte Ausbildung des Kupplungskörpers sind die Abdichtung und die Strömungszuführung im Muffenventil umständlich und kompliziert. Es muß eine Mehrzahl von im wesentlichen sich radial erstreckenden Bohrungen und Führungskanälen vorgesehen sein, um das Strömungsmedium um das innen angeordnete Sperrmittel herum durch die Kupplungsverbindung zu leiten. Ein entsprechender Druckabfall zählt zu den Nachteilen dieser Konstruktion. Der Hauptnachteil ist jedoch darin zu sehen, daß das Sperrmittel im Innern der Kupplung auf sehr kleinem Durchmesser angeordnet ist, also sehr klein aufgebaut werden muß, wenn der maximale Durchmesser des Muffenventils nicht allzu groß gestaltet werden soll. Insbesondere bei kleinen Nennweiten ergibt sich damit jedoch eine relativ groß im Durchmesser bauende Kupplung. Weiterhin ist nachteilig, daß das Antriebsmittel des Sperrmittels, nämlich die Feder, ebenfalls radial unterzubringen ist, wobei wiederum nur ein sehr begrenzter Platz zur Verfügung sieht. Darüber hinaus wirkt diese Verriegelung durch das Sperrmittel auch nur exzentrisch auf das Muffenteil ein, so daß eine gleichmäßige Kraftübertragung über den Umfang nicht gegeben ist. Ein weiterer Nachteil dieser Konstruktion

besteht darin, daß von außen nicht erkennbar ist, ob das Sperrmittel in der verriegelten Stellung ordnungsgemäß eingerückt ist oder ob beispielsweise nach einem Federbruch die Sperrfunktion überhaupt nicht mehr eintritt Schließlich ist diese Konstruktion sehr aufwendig und kompliziert ausgebildet Da der einfache Ventilhub des Ventilkörpers des Muffenventils nicht einstellbar ist können sich Schwierigkeiten beim Kuppeln des Muffenventils mit verschiedenen Steckerventilen ergeben.

Bei der Konstruktion nach der DE-AS 27 12 117 ist zwar die Strömungsführung vergleichsweise besser gelöst so daß hier insbesondere ein vergleichbarer Druckverlust infolge Strömungslenkung nicht zu erwarten ist Jedoch ist auch hier in nachteiliger Weise das is Sperrmittel innerhalb des Durchströmquerschnittes des Muffenventils untergebracht und zwischen dem Sternkörper und dem Ventilkörper angeordnet und wirksam. Dies bedeutet daß auch hier das Sperrmittel infolge seiner radialen Anordnung und Unterbringung auf kleinem Durchmesser ebenfalls exzentrisch an dem Ventilkörper angreift, was hinsichtlich der Übertragung von Druckkräften von dem Strömungsmedium her auf den Ventilkörper und hinsichtlich der Abstützung dieser Kräfte nicht optimal ist. Auch können die Einzelteile des Sperrmittels nur in begrenzter Größe ausgebildet werden, was ebenfalls nachteilig ist. Da die Sternkörper des Muffenventils und des Steckerventils nicht in ihrer relativen Lage einstellbar ausgebildet sind, ist eine äußerst präzise toleranzmäßige Bearbeitung der Teile erforderlich, um eine ordnungsgemäße Wirkung des Sperrmittels zu erreichen, d. h. einen Anschlag auch dann einzurücken, wenn verläßlich der einfache Ventilhub zurückgelegt ist. Beim Kuppeln unterschiedlicher Stecker mit einer Muffe bzw. umgekehrt können daher die Teile auch in solchen Toleranzen gerade zufällig kombiniert werden, daß die Wirkung des Sperrmittels überhaupt nicht eintritt. Auch bei dieser Konstruktion tritt der weitere Nachteil auf, daß von außen nicht erkennbar ist, ob das Sperrmittel ordnungsgemäß seine Funktion erfüllt, also beispielsweise die eingesetzte Feder des Sperrmittels nicht gebrochen ist. Bei kleinen Nennweiten baut auch diese bekannte Kupplung im Durchmesser relativ groß, weil das Sperrmittel im Innern eine entsprechende Minimalausdehnung erfordert.

Um dem Nachteil des exzentrischen Kraftangriffes des Sperrmittel an dem Ventilkörper zumindest teilweise zu begegnen, ist es gemäß DE-OS 27 15 417 bekannt, ein Teil des Sperrmittels, nämlich ein Schaufelgutter symmetrisch zur Längsachse der Kupplung auszubilden und anzuordnen, welches dann aber wieder in exzentrischer Weise in Vertiefungen des Schaftes des Ventilkörpers eingreift. Bei flieser Konstruktion ist das Sperrmittel unmittelbar zwischen dem Sternkörper und dem Schaft des Ventilkörpers, also im Innern angeordnet, so daß von außen nicht erkennbar ist, ob das Sperrmittel in entsprechender Position ordnungsgemäß verriegelt oder nicht.

Die DE-AS 27 24 630 zeigt schließlich eine Kupplung, die im Gegensatz zu den voranbeschriebenen Kupplungen jedoch nicht unter Druck kuppelbar ist. In auch sonst bekannter Weise ist jedoch eine gemeinsame Schiebehülse zur Betätigung von zwei Sperrkugelverriegelungen zur Sicherung der gekuppelten Stellung bzw. Freigabe in die entkuppelte Stellung zwischen dem Steckerventil und dem Muffenventil in beiden Richtungen wirksam bzw. betätigbar ausgebildet. Die erste Sperrkugelverriegelung entspricht der üblichen und bekannten Sperrkugelverriegelung, obwohl die gemeinsame Schiebehülse nicht radial von außen, sondern nur über das Einschieben des Steckers betätigbar ist Die zweite Sperrkugelverriegelung ist auch hier in dem Innern der Kupplung und der Strömung des zu transportierenden Mediums ausgesetzt, wobei von diesem Strömungsmedium eine Betätigungskraft auf die zweite Sperrkugelverriegelung ausgeübt werden soll, um bei strömendem Medium die erste Sperrkugelverriegelung gegen eine Betätigung abzusichern. Da das Steckerventil keinen Ventilkörper aufweist muß der Ventilkörper des Muffenventils gegenüber seinem Sternkörper um den einfachen Öffnungshub und die gemeinsame Schiebehülse um einen weiteren Ventilhub verschiebbar gelagert sein, wobei sich diese beiden Hübe in einer gemäß der besonderen Gattung der Schnellverschlußkupplung eigenen Weise überlagern.

Aus der DE-OS 19 57 879 ist es bekannt einen einstellbaren Anschlag in Form einer Einstellschraube am Sternkörper zu vermeiden und statt dessen den Sternkörper über ein Gewinde axial einstell- und feststellbar an dem Kupplungskörper festzulegen. Die US-PS 33 34 659 zeigt auch einen Sternkörper, der von einer sich am Kupplungskörper abstützenden Feder beaufschlagt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine auch unter Druck kuppelbare Schnellverschlußkuppl'jng der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß sich keine Probleme ergeben hinsichtlich der Unterbringung des als aus- und einrückbarer Anschlag ausgebildeten Sperrmittels zur Verriegelung des für den doppelten Ventilhub vorgesehenen Ventilkörpers in der dem einfachen Hub entsprechenden Stellung. Auch bei kleinen Nennweiten soll es möglich sein, den Durchmesser der Kupplungshälften entsprechend klein zu halten.

Dies wird durch die im Anspruch 1 niedergelegte Erfindung erreicht Die neue Schnellverschlußkupplung löst sich somit grundsätzlich vom Stand der Technik, indem das Sperrmittel nicht im Innern, also innerhalb des Strömungsquerschnittes sondern außerhalb desselben und damit auf größerem Durchmesser untergebracht und angeordnet wird. Damit können die Einzelteile einer weiteren Sperrkugelverriegelung in Verbindung mit dem aus- und einrückbaren Anschlag in einer vernünftigen Größe konstruktiv untergebracht werden, wobei der besondere Vorteil entsteht, daß ein symmetrischer Kraftangriff bzw. Kraftabstützung um die Längsachse der Kupplungshälften herum ohne weiteres verwirklicht werden kann. Da die weitere Sperrkugelverriegelung nicht mehr im Innern, sondern in Verbindung mit dem Kupplungskörper außerhalb des Strömungsquerschnittes angeordnet wird, besteht der weitere Vorteil, daß bei entsprechender Ausbildung ohne weiteres außen erkennbar gemacht werden kann, ob eine ordnungsgemäß verriegelte Stellung nach dem Kuppeln der Kupplungshälften in bezug auf den aus- und einrückbaren Anschlag eingenommen wird oder nicht An der Kupplung ist in gekuppelter Stellung außen sichtbar, daß die Offenstellung des Ventilkörpers, der den doppelten Ventilhub besitzt, ordnungsgemäß verriegelt ist. Dies stellt eine erhebliche Steigerung der Sicherheit beim Gebrauch dar. Die neue Schnellverschlußkupplung besitzt den weiteren Vorteil, daß nach Beendigung des Kuppelvorganges, wenn die Schiebehülse ihre ordnungsgemäße Endposition erreicht hat, die beiden Ventilkörper auch dann verriegelt sind, wenn zwei drucklose Leitungen miteinander gekoppelt

worden sind; beim Stand der Technik kann in einem solchen Falle bei Druckschwankungen die Leitungsverbindung einmal abgesperrt, also der Durchgang unterbrochen werden, bevor eine Verriegelung erreicht wird. Ohne einmalige Absperrung wird eine Verriegelung nicht erreicht.

Der Sternkörper kann selbst und unmittelbar in dem Kupplungskörper verschiebbar gelagert sein, wobei hier mindestens ein Hub entsprechend dem einfachen Ventilhub vorgesehen sein muß. Die Vergrößerung dieses Hubes schadet jedoch in keinem Falle, sondern wirkt sich, insbesondere im Hinblick auf die Kombinationsmöglichkeiten mit verschiedenen Steckerventilen, nur positiv aus. Es ist aber auch möglich, daß zwischen Sternkörper und Kupplungskörper eine gesonderte Hülse vorgesehen ist, die den Ventilsitz trägt, an der der Sternkörper abgestützt ist und zwischen der und dem Kupplungskörper die weitere Sperrkugelverriegelung vorgesehen ist. Es ist auch möglich, daß diese Hülse gerade nicht den Ventilsitz trägt. In all diesen Fällen ist jedoch die von außen betätigbare weitere Sperrkugelverriegelung auf relativ großem Durchmesser angeordnet.

Gemäß Anspruch 2 ergibt sich die Möglichkeit, die Druckfeder in axialer Richtung wirkend anzuordnen und somit die radialen Bauweisen aus dem Stand der Technik zu verlassen. In axialer Richtung steht bei einer Kupplung ohne weiteres eine entsprechende Baulänge zur Verfügung. Die Abstimmung der Kräfte zwischen Druckfeder einerseits und Schließfedern andererseits legt die Reihenfolge fest, in welcher der Ventilkörper beispielsweise des Muffenventils bei unter Druck stehendem Steckerventilkörper geöffnet wird. Ist die Anordnung so gewählt, wie im Anspruch 2 beschrieben, dann öffnet zunächst der Ventilkörper des Muffenventils. Im zweiten Teil des Ventilhubes bewegen sich der Ventilkörper und der Sternkörper gemeinsam gegenüber dem Kupplungskörper. Außerdem ist damit sichergestellt, daß auf einfache Weise der Ventilkörper des beispielsweise Muffenventils bei seiner Rückbewegung nach dem doppelten Öffnungshub in die Stellung des einfachen Öffnungshubes nicht in eine Schließsteilung gegenüber dem Sitz gelangt.

Wenn der Sternkörper bzw. die Hülse mit dem größeren Hub als dem einfachen Ventilhub seines Ventilkörpers im Kupplungskörper verschiebbar gelagert ist ist sichergestellt, daß verschiedene Steckerventile mit ein und demselben Muffenventil und umgekehrt jeweils gekuppelt werden können und sich Toleranzunterschiede in der Bearbeitung der Einzelteile nicht nachteilig auswirken.

Der aus- und einfückbare Anschlag kann einstellbar ausgebildet sein, um in axialer Richtung Toleranzunterschiede ausschalten und den Anschlag so einstellen zu können, daß eine spielfreie Verriegelung des zugehörigen Ventflkörpers in der gekuppelten Stellung ermöglicht wird. Gleiches gilt für den Ventilkörper des Steckeirventfls- Eine Möglichkeit der Realisierung zeigt Ansprach 3.

Zur Betätigung der weiteren Sperrkugelverriegelung kann eine auf dem Umfang des Kupplungskörpers gegen Federdruck verschiebbar gelagerte Schiebehülse vorgesehen sein, die vorzugsweise in beiden Betätigungseinrichtungen eine Freigabe der Kugeln zuläßt. Als Vorbild bietet sich die Gestaltung der bekannten Schiebehülse an, die bereits bei bekannten sog. Zug-Druck-Kupphmgen in beiden Richtungen im Anschluß an einen Verriegehmgsnocken Ausweichnuten aufweist. Es kann aber auch eine gemeinsame Schiebehülse gemäß Anspruch 4 vorgesehen sein, so daß sich eine erleichterte Betätigung ergibt. Dabei ist besonders wichtig, daß das Sperrmittel noch nicht beim Entkuppeln der Kupplungshälften in seine den doppelten Ventilhub zulassende Ausrücklage zurückbewegt wird, sondern daß die Ausrücklage mit der Entriegelung der Sperrkugelverriegelung für die Kupplungshälften zugleich freigegeben wird. Um eine zweckmäßige

ίο Reihenfolge im Verriegelungsablauf zwischen den beiden Sperrkugelverriegelungen zu erreichen, kann die gemeinsame Schiebehülse je einen Verriegelungsnokken und angrenzend mindestens einseitig Ausweichnuten für die Kugeln der beiden Sperrkugelverriegelungen gemäß Anspruch 5 aufweisen. Damit ist es möglich, die Sperrkugelverriegelung für die beiden Kuppiungshäiften bereits geschlossen zu haben, also in die verriegelte Stellung übergeführt zu haben, ohne daß die weitere Sperrkugelverriegelung bereits verriegelt ist. Damit ist aber zwangsläufig verbunden, daß sich die Schiebehülse relativ zum Kupplungskörper noch nicht in ihrer die ordnungsgemäße Verriegelung beider Sperrkugelverriegelungen anzeigenden Endlage befindet. Es ist also von außen sichtbar, daß nur eine Sperrkugelverriege lung wirksam ist. Erst wenn Druck über den vorher drucklosen Leitungsteil herangeführt wird, gelangt auch die weitere Sperrkugelverriegelung des ein- und ausrückbaren Anschlages in ihre Verriegelungsstellung, wobei dann die Schiebehülse ihre Endlage einnimmt Werden die beiden Kupplungshälften jedoch miteinander gekuppelt ohne daß eine der beiden Hälften unter Druck stand, dann kann durch entsprechende Dimensionierung der Kräfte der Druckfeder einerseits und Schließfeder andererseits eine solche Zwischenstellung vermieden oder bewußt herbeigeführt werden. Die Kupplungshülse kann gemäß Anspruch 6 Markierungen aufweisen. Bei der Ausbildung als Zug-Druck-Kupplung erhöht sich die Zahl der Markierungen auf das Doppelte.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind, jeweils in zusammengefaßten Halbschnitten, in den Figuren dargestellt und werden im folgenden beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch die beiden Ausführungs formen der Schnellverschlußkupplung beim Einstecken des Steckerventils in das Muffenventil,

F i g. 2 einen Schnitt durch die beiden Ausführungsformen während des Kuppeins nach Freigabe der beiden Sperrkugelverriegelungen,

so F i g. 3 einen Schnitt durch die beiden Ausführungen der Schnellverschlußkupplung in einem weiteren Stadiurr: der Kupp!ungsbe«regung und

F i g. 4 einen Schnitt durch die beiden Ausführungen der Schnellverschlußkupplung in gekuppelter und verriegelter Stellung.

Jede Schnellverschlußkupplung besteht grundsätzlich aus einem Steckerventil 1 und einem Muffenventil 2. Von dem Steckerventil 1 ist eine einzige Ausführungsform nur gezeigt während das Muffenventil in der oberen Zeichnungshälfte eine erste Ausführungsform und in der unteren Zeichnungshälfte eine zweite Ausfühnmgsfonn in sämtlichen Figuren zeigt

Das Steckerventil 1 besteht im wesentlichen aus einem Kupplungskörper 3 mit einem Sitz 4. Im Kupplungskörper 3 ist der Sternkörper 5, der über den Umfang verteilt drei abstehende Arme 6 aufweist nah Hilfe des Sicherungsringes 7 gelagert Ansonsten ist der Sternkörper 5 hOlsenförmig ausgebildet und besitzt

mittig eine Durchbohrung 8, in der der Schaft 9 eines Ventilkörpers 10 verschiebbar geführt ist. Der Ventilkörper 10 bildet mit dem Sitz 4 des Kupplungskörpers 3 ein Rückschlagventil 10, 4, welches die betreffende Leitung, die mit dem Steckerventil 1 verbunden ist, wie ^r> ersichtlich, abschließt. Der Ventilkörper 10 wird gegen den Sitz 4 mit Hilfe einer Schließfeder 11 gedrückt, die andererseits den Sternkörper 5 an dem Sicherungsring 7 in Anlage hält. Der Ventilkörper 10 ragt in geschlossener Stellung über die Stirnwand 12 des Steckerventils 1 ^l() um das Maß a' hinaus. In der Durchbohrung 8 ist weiterhin mit Hilfe eines Gewindes die Einstellschraube 13 gelagert, deren vorderes Ende einen Anschlag 14 für das Ende des Schaftes 9 bzw. den Ventilkörper 10 bildet. Die Einstellschraube 13 wird im Sternkörper 5 mit Hilfe ^IS des Gewindes so eingestellt, daß sich der Anschlag 14 in der Entfernung a' vom Ende des Schaftes 9 des Ventilkörpers 10 befindet. Der Ventilkörper 10 kann also zwischen seiner Offenstellung und seiner Schließstellung den Ventilhub a'zurücklegen. ·»'

Der Kupplungskörper 3 besitzt an der dargestellten Stelle eine umlaufende Verriegelungsnut 15, die mit einer noch später zu beschreibenden Sperrkugelverriegelung zur Verriegelung des Steckerventils 1 mit dem Muffenventil 2 in der gekuppelten Stellung und zur -¹^ Freigabe der beiden Teile 1, 2 in der entkuppelten Stellung zusammenwirkt.

Das Muffenventil 2 besitzt nun ebenfalls ähnlich wie das Steckerventil 1 einen Kupplungskörper 16, der auf ein Anschlußstück 17 aufgeschraubt ist, wobei eine ^J" Dichtung 18 den Innenraum druckdicht abschließt. Bei der jeweils oben gezeichneten Ausführungsform ist im Kupplungskörper 16 eine Sitzhülse 19 verschiebbar gelagert, in welcher ein Sternkörper 20 mit Hilfe des Sicherungsringes 21 gelagert ist. Die Sitzhülse 19 trägt ^iS> den Sitz 22. Bei der jeweils in der unteren Hälfte jeder Zeichnung dargestellten Ausführungsform fehlt die gesonderte Einschaltung der Sitzhülse 19. Statt dessen ist der Sternkörper 20 direkt im Kupplungskörper 16 verschiebbar gelagert. Zu diesem Zweck weist der ⁴⁽⁾ Sternkörper 20 in der zweiten Ausführungsform eine Gleithülse 23 auf. !n beiden Fällen besitzt der Sternkörper 20 beispielsweise drei radial abstehende Arme 24, zwischen denen über den Umfang gesehen die Strömung stattfinden kann. Bei der Ausführungsform des Sternkörpers 20 mit Gleithülse 23 ist der Sitz 22 vom Kupplungskörper 16 gebildet.

Ähnlich wie bei dem Steckerventil 1 ist auch an dem Muffenventil 2 mittig am Sternkörper 20 eine Bohrung 25 vorgesehen, die den Schaft 26 des Ventilkörpers 27 verschieblich aufnimmt Der Ventilkörper 27 bildet mit dem Sitz 22 das Rückschlagventil 22, 27 des Muffenventüs 2. Das vordere Ende des Ventilkörpers 27 ragt über die Stirnebene 28 um das Maß a hervor. In dem Sternkörper 20 ist eine Einstellschraube 29 mit ^ä5 Hilfe eines Gewindes ver- und einstellbar angeordnet, deren vorderes Ende einen Anschlag 30 für das hintere Ende des Schaftes 26 bzw. des Ventükörpers 27 bildet Die Einstellschraube 29 wird so eingestellt daß der Ventilkörper 27 beim Öffnen den Ventilhub a ausführen kann, bevor er mit seinem Schaft 26 auf den ein- und ausrückbaren Anschlag 30 auftritt Zwischen dem Sternkörper 20 und dem Ventilkörper 27 ist die Schließfeder 31 eingeschaltet Der Ventilhub a des Muffenventils 2 entspricht in etwa dem Ventilhub a'des Steckerventils 1. Beide Ventilhübe a und a' unterscheiden sich nur durch herstellungsbedingte Toleranzen. Grundsätzlich wird bei der Fertigung das gleiche Maß angestrebt und eingestellt.

Der Sternkörper 20 ist bei der oberen Ausführungsform über die Sitzhülse 19 bzw. mit dieser und bei der unteren Ausführungsform direkt über seine Gleithülse 23 im Kupplungskörper 16 axialverschieblich gelagert, wobei für Abdichtzwecke die beiden Richtungen 32 und 33 angeordnet sind. In beiden Fällen wird damit erreicht, daß der Sternkörper 20 gegenüber dem Kupplungskörper 16 um das Maß b axial verschiebbar ist. Das Maß b ist mindestens gleich groß wie der Ventilhub a'(bzw. a) ausgebildet, zwecks erleichterter Fertigung jedoch größer gewählt. Auf jeden Fall wird damit ermöglicht, daß der Ventilkörper 27 des Muffenventüs 2 insgesamt um den doppelten Ventilhub 2a verschiebbar gelagert ist, während der Ventilkörper 10 des Steckerventils 1 nur um den einfachen Ventilhub a'verschiebbar ist Der Sternkörper 20 mit seiner Gleithülse 23 bzw. die gesonderte Sitzhülse 19 stützen sich über eine Druckfeder 34 an dem Anschlußstück 17 oder an einem Absatz des Kupplungskörpers 16 ab. Die Kraft der Druckfeder 34 ist größer gewählt als die Kraft der Schließfeder 31, so daß auf diese Weise eine eindeutige zeitliche Folge der Relativbewegungen festgelegt ist.

Der Kupplungskörper 16 wird von einer Schiebehülse 35 umgeben, die hier als gemeinsame Schiebehülse ausgebildet ist und zur Betätigung von zwei verschiedenen Sperrkugelverriegelungen, wie nachfolgend noch erläutert wird, dient. Die Schiebehülse 35 ist an dem Kupplungskörper 16 mit Hilfe der Feder 36 in beiden Richtungen verschiebbar gelagert. Die gesamte Schnellverschlußkupplung ist als sog. Zug-Druck-Kupplung ausgebildet, d. h. die Schiebehülse 35 kann in beiden Richtungen gegenüber dem Kupplungskörper zum Zwecke der Freigabe der beiden Sperrkugelverriegelungen verschoben werden.

Im einzelnen besitzt die Schiebehülse 35 einen relativ breit ausgebildeten Verriegelungsnocken 37, an welchem zwei Ausweichnuten 38 und 39 nach beiden Richtungen anschließen. An der Stelle des Verriegelungsnockens 37 besitzt der Kupplungskörper 16 in an sich bekannter Weise eine Reihe von radialen Durchbrechungen 40, in welchen Kugeln 41 gelagert sind. Der Verriegelungsnocken 37 bildet in Verbindung mit den Ausweichnuten 38, 39, den Kugeln 41 und der Verriegelungsnut 15 des Steckerventils 1 eine erste Sperrkugelverriegelung 15,37,38,39,40,41, welche zur Verriegelung von Steckerventil 1 und Muffenventil 2 in der gekuppelten Stellung bzw. zur Freigabe der beiden Teile in der entkuppelten Stellung dient. Derartige Sperrkugelverriegelungen sind an sich bekannt und bedürfen daher keiner weiteren Beschreibung.

Zur Abdichtung zwischen Steckerventil 1 und Muffenventil 2 ist am Kupplungskörper 16 des Muffenventüs 2 die weitere Dichtung 42 untergebracht.

Die Schiebehülse 35 dient gleichzeitig zur Betätigung einer zweiten Sperrkugelverriegelung. Zu diesem Zweck besitzt die Schiebehülse 35 einen weiteren umlaufend ausgebildeten Verriegelungsnocken 43, der gegenüber dem Verriegelungsnocken 37 vergleichsweise weniger breit ausgebildet ist An dem Verriegelungsnocken 43 schließen sich nach beiden Seiten wiederum Ausweichnuten 44 und 45 an. Diesen bzw. dem Verriegelungsnocken 43 zugeordnet besitzt der Kupplungskörper 16 mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Durchbrechungen 46.zur Aufnahme der Kugeln 47. Eine umlaufende Verriegelungsnut 48 ist in der Sitzhöhe 19 bzw. in der Gleithülse 23 des Sternkörpers 20 außen eingearbeitet Der Verriege-

lungsnocken 43 bildet in Verbindung mit den Ausweichnuten 44, 45, den Durchbrechungen 46 in dem Kupplungskörper 16, den Kugeln 47 und der Verriegelungsnut 48 die zweite Sperrkugelverriegelung 43 bis 48, welche zur Verriegelung des Sternkörpers 20 gegenüber dem Kupplungskörper 16 bzw. in seiner anderen Stellung zur Freigabe dient. Die zweite Sperrkugelverriegelung 43 bis 48 bildet in Verbindung mit dem Anschlag 30 an der Einstellschraube 29 des Sternkörpers 20 einen ein- und ausrückbaren Anschlag zur Begrenzung bzw. Freigabe der axialen Bewegung des Ventilkörpers 27. Wenn die zweite Sperrkugelverriegelung 43 bis 48 verriegelt ist, wie dies F i g. 1 zeigt, ist der Anschlag 30 eingerückt, so daß der Ventilkörper 27 maximal den einfachen Ventilhub a zurücklegen kann, falls auf die Spitze des Ventilkörpers 27 eine entsprechende Kraft ausgeübt wird, die zur Überwindung der Kraft der Schließfeder 31 führt. Ist dagegen die zweite Sperrkugelverriegelung 43 bis 48 ausgerückt bzw. freigegeben, wie dies beispielsweise Fig.2 zeigt, dann kann der Ventilkörper 27 nicht nur den einfachen Ventilhub a ausführen, sondern relativ zu der Stirnebene 28 den doppelten Ventilhub zurücklegen, der sich aus der Summe der einzelnen Ventilhübe a + a' = 2 · a zusammensetzt.

Es versteht sich, daß anstelle der gemeinsamen Schiebehülse 35 auch je eine Schiebehülse zur Betätigung der ersten Sperrkugelverriegelung 15, 37 bis 41 und eine zweite Schiebehülse zur Betätigung der zweiten Sperrkugelverriegelung 43 bis 48 vorgesehen sein könnte. Die gemeinsame Schiebehülse 35 zur Betätigung beider Sperrkugelverriegelungen vereinfacht jedoch die Handhabung wesentlich.

Hinsichtlich der Wirkungsweise sei zunächst die in den vier Figuren jeweils in der unteren Hälfte dargestellte Ausfiihrungsform betrachtet:

Die Schnellverschlußkupplung ist auch unter Druck kuppelbar, d. h., daß eine Leitung der beiden zu verbindenden Leitungsteile unter Druck stehen kann. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel kann also die Leitung, die an das Steckerventil 1 angeschlossen ist, unter Druck stehen, so daß das Rückschlagventil 4, 10 nicht nur durch den Druck der Schließfeder 11. sondern auch durch den Druck des eingesperrten Mediums beaufschlagt und in der Schließlage gehalten wird. Die am Muffenventil 2 angeschlossene Leitung ist drucklos. Beim Einführen des Steckerventils 1 in das Muffenventil 2 können die Teile zunächst so weit ineinandergesteckt werden, wie dies F i g. 1 zeigt. Die Phase an der Stirnwand 12 stößt damit an die Kugeln 41 der ersten Sperrkugelverriegelung 15, 37 bis 41 an, weiche sich in der verriegelten Stellung befindet Anschließend wird die Schiebehüise 35 gemäß den Pfeilen 49 in F i g. 2 (oder in der entgegengesetzten Richtung) relativ gegenüber dem Kupplungskörper 16 verschoben, so daß sowohl die erste Sperrkugelverriegelung 15,37 bis 41 als auch die zweite Sperrkugelverriegelung 43 bis 48 freigegeben bzw. entriegelt wird. Die Kugeln 41 können damit in die Ausweichnut 39 ausweichen, so daß das Steckerventil 1 weiter in das Muffenventil 2 hineingeschoben werden kann. Da das Rückschlagventil 4,10 durch den Druck des eingeschlossenen Mediums in seiner Schließstellung gehalten wird, öffnet in der Fortsetzung der Einschiebebewegung das Rückschlagventil 22,27, indem der Ventilkörper 27 den einfachen Ventilhub a zurücklegt und damit mit seinem Schaft 26 auf dem Anschlag 30 zur Anlage kommt. Diese Zwischenstellung ist in Fig.2 dargestellt. Da die Schließfeder 31 schwächer ausgebildet ist als die Druckfeder 34, wird, wie in F i g. 2 dargestellt, sich zunächst der Ventilkörper 27 gegenüber dem Stemkörper 20 verschieben. Wäre dagegen die Schließfeder 31 • stärker ausgebildet als die Druckfeder 34, so würde sich zunächst der Stemkörper 20 relativ zu dem Kupplungskörper 16 verschieben. Da mit dem Verschieben der Schiebehülse 35 auch die zweite Sperrkugelverriegelung 43 bis 48 in die Freigabeposition gekommen ist,

m kann das Steckerventil 1 bei geschlossenem Rückschlagventil 10, 4 jedoch noch weiter in das Muffenventil 2 eingeschoben werden, wobei jetzt über den Anschlag 30 der Stemkörper 20 mitgenommen wird, so daß sich das Maß b verkleinert. Der Ventilkörper 27 legt jetzt

i'i zusätzlich zu dem einfachen Ventilhub a einen weiteren Ventilhub a' zurück, so daß der Ventilkörper 27 insgesamt etwa den doppelten Veniiihub 2a ausführt. Diese Stellung der Teile ist in F i g. 3 wiedergegeben. Es versteht sich, daß dabei die Kugeln 47 aus der Verriegelungsnut 48 herausgetreten und in die Ausweichnut 45 verschoben worden sind. Nach dem Loslassen der Schiebehülse 35 hat sich diese wiederum geringfügig in Richtung der Pfeile 50 in Fig.3 bewegt, so daß die erste Sperrkugelverriegelung 15, 37 bis 41

j) schon in ihre Schließposition zurückgekehrt ist, während die zweite Sperrkugelverriegelung 43 bis 48 noch offen ist. Dies bedeutet, wie in F i g. 3 dargestellt, daß das Steckerventil 1 bereits mit dem Muffenventil 2 gekuppelt ist, so daß das Steckerventil 1 nicht mehr aus dem Muffenventil 2 herausgezogen oder herausgedrückt werden kann. Eine auf dem Außenumfang des Kupplungskörpers 16 angebrachte Markierung 51. beispielsweise in Form einer umlaufenden Einkerbung, deckt sich in dieser Stellung mit der Stirnwand der

3Ί Schiebehüise 35 (F i g. 3), so daß von außen an der Schnellverschlußkupplung erkennbar ist, daß die erste Sperrkugelverriegelung 15, 37 bis 41 sich bereits in der verriegelten Stellung befindet und die zweite Sperrkugelverriegelung 43 bis 48 noch nicht verriegelt ist. Wird jetzt auf die Leitung, die mit dem Muffenventil 2 verbunden ist. Druck gegeben, beispielsweise durch Einschalten der Druckmittelquelle, so strömt das Druckmedium über die Zwischenräume zwischen den Armen 24 über das geöffnete Rückschlagventil 22, 27 gegen den Ventilkörper 10 und belastet diesen damit zusätzlich entgegen der Kraft der Schließfeder 11 und des dort eingesperrten Druckes. Zusätzlich wirkt auf den Ventilkörper 10 über den Ventilkörpei 27 der Druck der Druckfeder 34, so daß insgesamt oder bei entsprechender Druckhöhe auf jeden Fall eine Öffnungsbewegung des Rückschlagventils 10,4 erfolgt, so daß der Druckausgleich hergestellt ist Infolge der Strömung des Druckmediums aus der an dem Mi'ffenventil 2 angeschlossenen Leitung in Richtung auf die Leitung des Steckerventils 1 wirkt dieser Druck auch auf die Rückseite des Ventilkörpers 27, wobei diese Bewegung durch die Kraft der Druckfeder 34 unterstützt wird. Auf diese Weise bewegt sich der Ventflkörper 27 wiederum um den einfachen Ventilhub a 'nach rechts, wobei der Ventilkörper 10 mitgenommen wird und selbstverständlich ebenfalls den einfachen Ventilhub a' ausführt, bis sein Schaft 9 auf dem festen Anschlag 14 zur Anlage kommt Diese Stellung der Teile ist in F i g. 4 dargestellt Während dieser Bewegung, die der Vendlkörper 27 gemeinsam mit dem Sternkörper 20 ausführt, ohne daß der Schaft 26 von dem Anschlag 30 freikommt, verschiebt sich auch die Gleithülse 23 des Sternkörpers 20 so weit nach rechts, daß die

Verriegelungsnut 48 in den Bereich der Kugeln 47 gelangt, so daß sich zusätzlich zu der ersten Sperrkugelverriegelung auch die zweite Sperrkugelverriegelung 43 bis 48 nunmehr schließen kann. Sowohl die erste Sperrkugelverriegelung 15, 37 bis 41 als auch die zweite ■; Sperrkugelverriegelung 43 bis 48 befinden sich dann in der verriegelten Stellung, wie dies Fig.4 zeigt. Eine weitere Markierung 52 auf dem Außenumfang des Kupplungskörpers 16 wird damit relativ zu dem Ende der Schiebehülse 35 sichtbar, wenn sich diese gemäß m Pfeil 53 in die in F i g. 4 gezeichnete Endlage verschoben hit. Die Markierung 52 zeigt verläßlich an, daß beide Sperrkugelverriegelungen verriegelt sind. Dies bedeutet, daß auch der Anschlag 30 wieder eingerückt, also wirksam ist. Die beiden Ventilkörper 10 und 27 befinden sich somit in fest verriegelter Lage zwischen den Anschlagen 14 und 30, so daß auch Druckschivankungcn des Druckmediums zu keiner wesentlichen Verschiebung der Ventilkörper 10, 27 in den Teilen 1, 2 der Schnellverschlußkupplung führen können. Bei dieser Betrachtung ist vorausgesetzt, daß die Stirnfläche 12 des Steckerventils 1 und die Stirnebene 28 des Muffenventils 2 in der gekuppelten Stellung eine gemeinsame Stirnflächenebene einnehmen, wie dies F i g. 4 zeigt.

Zum Zwecke der Entkuppelung wird die Schiebehülse 35 aus der Stellung gemäß Fig.4 heraus entweder in Richtung der Pfeile 43 oder in der entgegengesetzten Richtung betätigt, so daß die beiden Sperrkugelverriegelungen 15,37 bis 41 und 43 bis 48 entriegelt werden. Je nach den herrschenden Druckverhältnissen wird das Steckerventil 1 aus dem Muffenventil 2 herausgedrückt, wobei sich beide Rückschlagventile 10, 4 und 22, 27 in die Schließstellung bewegen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.

Die in den Fig.] bis 4 in der oberer. Hälfte y, dargestellte Ausführungsform besitzt eine analoge Wirkungsweise, wobei hier der Sternkörper 20 gemeinsam mit der Sitzhülse 19 verschoben wird. Die Zeichnungen zeigen die verschiedenen Zwischenstellungen unter der Voraussetzung, daß die Druckfeder 34 stärker ausgebildet ist als die Schließfeder 31. Macht man hingegen die Schließfeder 31 stärker als die Druckfeder 34, so hätte dies eine etwas andere Wirkungsweise zur Folge. Bei der Zwischenstellung nach Fig.2 entstünde dann der möglicherweise erwünschte Vorteil, daß beide Rückschlagventile 4, 10 und 22, 27 in dieser Zwischenstellung geschlossen wären. Sofern man dann noch das Maß b mindestens doppelt so groß wählt wie den einfachen Ventilhub a', könnte eine solche Kupplung hinsichtlich ihrer ersten Sperrkugelverriegelung vollkommen geschlossen werden, wobei sich in dieser Schließstellung selbst beide Rückschlagventile 10, 4 und 22, 27 noch in der Schließstellung befinden. Es müßte dann allerdings durch entsprechenden Druckaufbau bzw. Druckabsenkung oder auf andere Weise erreicht werden, daß beide Rückschlagventile eine Offenstellung gemäß Fig.4 erreichen können und eine entsprechende Verriegelung dieser Stellung erfolgt.

Es versteht sich, daß bei den dargestellten Ausführungsforrncn die Schric'lvcrschiußkupplung selbstverständlich auch dann gekuppelt und entkuppelt werden kann, wenn keine der beiden jeweils an das Steckerventil 1 und an das Muffenventil 2 angeschlossenen Leitungen während des Kupplungs- bzw. Entkupplungsvorganges unter Druck stehen. In einem solchen Fall tritt dann je nach der Abstimmung der Federn 11,31,34 untereinander eine unterschiedliche Reihenfolge der Bewegungen der einzelnen Ventilkörper relativ zu den Kupplungskörpern 3 bzw. 16 auf. Ist z. B. die Druckfeder 34 stärker ausgebildet als die Schließfeder 31 und die Schließfeder 11, wobei die Schließfeder 11 und die Schließfeder 31 kraftmäßig etwa gleich sind, dann wird beim Kupplungsvorgang ohne Druck der Ventilkörper 10 den einfachen Ventilhub a'ausführen, während der Ventilkörper 27 den einfachen Ventilhub a ausführt, so daß unmittelbar die Offenstellung der beiden Rückschlagventile 4, 10 und 22, 27 gemäß F i g. 4 erreicht wird. Aber auch in diesem Falle wird unmittelbar die Verriegelungsstellung erreicht, wenn der Kupplungsvorgang beendet ist und die Schiebehüise ihre Endposition erreicht hat. Der Durchgang durch die Schnellverschiußkupplung ist geöffnet und bleibt geöffnet, weil die Ventilkörper schon vor dem Einschalten der Druckquelle verriegelt sind. Ein einmaliger Schließvorgang im Sinne einer doppelten Hubbewegung ist zur Erreichung der Verriegeiungsstellung nicht mehr erforderlich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Auch unter Druck kuppelbare Schnellverschlußkupplung für insbesondere Hydraulikleitungen, bestehend aus zwei ineinander steckbaren und in der gekuppelten Stellung über eine Sperrkugelverriegelung mit axial verschiebbarer, federbelasteter Schiebehülse verriegelbaren Kupplungshälften mit einem Stecker- und einem Muffenventil mit je einem durch Schließfedern in Schließstellung belasteten und in entkuppelter Stellung der Kupplungshälften in Schließstellung gehaltenen und in einem in einem als Sperrkugellagerkörper ausgebildeten Kupplungskörper gelagerten Sternkörper geführten Schaft des Ventilkörpers, von denen die eine Kupplungshälfte mit einem festen, den Hub des Ventilkörpers in seiner Offenstellung begrenzenden Anschlag versehen ist, während der Veniilkörper der anderen Kupplungshälfte einen Hub gleich dem doppelten Ventilhub des anderen Ventilkörpers ausführen kann, und am Ende des einfachen VentiJhubes ein aus- und einrückbarer Anschlag zur Freigabe des doppelten Ventilhubes bzw. zur Verriegelung dieses Ventilkörpers in einer dem einfachen Ventilhub entsprechenden Offenstellung vorgesehen ist, d a durch gekennzeichnet, daß der Sternkörper (20) der den doppelten Ventilhub (2a bzw. a + a') besitzenden Kupplungshälfte in einer zum Kupplungskörper (16) koaxialen Hülse (19, 23) festgelegt und mit dieser in dem Kupplungskörper (16) mindestens entsprechend dem einfachen Ventilhub axial verschieblich gelagert ist und daß zum Aus- und Einrücken des insbesondere einstellbar ausgebildeten Anschlages (30) außerhalb des Strömungsquerschnittes eine von außen betätigbare weitere Sperrkugelverriegelung (43 bis 48) zwischen der Hülse (19, 23) und dem Kupplungskörper (16) vorgesehen ist.

2. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sternkörper (20) bzw. die Hülse (19, 23) über eine in Schließrichtung des Ventilkörpers (27) wirkende Druckfeder (34) an dem Kupplungskörper (16) abgestützt ist und daß die Druckfeder (34) stärker als die Schließfeder (31) des Ventilkörpers ausgebildet ist.

3. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus- und einrückbare Anschlag (30) für den Hub des Ventilkörpers (27) eine im Sternkörper (20) gelagerte Einstellschraube (29) aufweist.

4. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Schiebehülse (35) für die Betätigung der Sperrkugelverriegelung (43 bis 48) des ein- und ausrückbaren Anschlages (30) und der Sperrkugelverriegelung (15, 37 bis 41) für das Kuppeln bzw. Entkuppeln der beiden Kupplungshälften (1,2) vorgesehen ist.

5. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Schiebehülse (35) je einen Verriegelungsnocken (37, 43) und angrenzend mindestens einseitig Ausweichnuten (38,44 und/oder 39, 45) für die Kugeln (41,47) der beiden Sperrkugelverriegelungen aufweist, wobei die beiden Verriegelungsnocken (37, 43) aufeinander abgestimmt sind und der Verriegelungsnocken (43) der Sperrkugelverriegelung (43 bis 48) des aus- und einrückbaren Anschlages (30) eine vergleichsweise geringere axiale Breite aufweist.

6. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskörper (16) relativ zu der Schiebehülse (35) eine oder zwei Markierungen (51,52) zur Anzeige des eingerückten Anschlages (30) und/oder zur Anzeige der gekuppel-'.sn Stellung aufweist