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Steck- und Abreißkupplung für Verbindungsleitungen, insbesondere zwischen
Fahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Steck- und Abreißkupplung für Verbindungsleitungen,
wie sie insbesondere zwischen Fahrzeugen verwendet werden. Es sind bereits für den
gleichen Zweck Kupplungen bekannt, die sich bei auftretendem Zug in der Leitung
selbsttätig öffnen. Bei diesen bekannten Kupplungen ist das eine Kupplungsglied
an seinem vorderen Ende hülsenförmig ausgebildet und mit Radialschlitzen versehen,
um eine Spreizwirkung zu erzielen; innenseitig ist die Hülse mit Gewinde ausgestattet
und wird beim Kuppeln auf die andere Kupplungshälfte aufgeschraubt, wobei eine Überwurfhülse
ein Auseinanderspreizen verhindert, so daß die Kupplung im Eingriff bleibt. Bei
in der Leitung auftretendem Zug wird die Spreizhülse mit dem verschraubten Kupplungsstutzen
gegen eine Feder aus dem Bereich der Überwurfhülse herausgezogen, spreizt sich und
gibt damit die andere Kupplungshälfte frei. Diese bekannte Ausführungsform ist kompliziert
und unwirtschaftlich in der Herstellung und insoweit unzweckmäßig in der Anwendung,
als, das Schließen der Kupplung durch Verschrauben der beiden Kupplungshälften erfolgen
muß.
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Es sind weiter Kupplungen bekannt, bei denen der eine Kupplungsteil
mit schräg zur Kupplungsrichtung beweglichen Kupplungselementen ausgestattet ist,
die in einem vorspringenden zylindrischen Bund mit einer die Stärke der Kupplungselemente
unterschreitenden Wandstärke angeordnet
sind und in Ausnehmungen
des anderen Kupplungsteiles einrasten.
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Bei derartigen bekannten Kupplungen werden bei einem in der Leitung
auftretenden Zug die Kupplungselemente gegen den Druck einer Feder aus der Einraststellung
ausgehoben und die Kupplungsteile selbsttätig entriegelt. Bei diesen bekannten Ausführungsformen
ist ein verhältnismäßig starker Zug erforderlich, um eine Entkupplung zu bewirken,
da der Kupplungskopf und der Kupplungsstutzen unmittelbar durch die Kupplungselemente
miteinander gekuppelt sind und die Entkupplung gegen den Druck einer Feder dadurch
erfolgen muß, daß unter Wirkung des Zuges die Kupplungselemente auf den halben Ringnutflächen
abrollen, bis sie gegen den Druck der Feder aus der Kupplungsstellung austreten.
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Die erfindungsgemäße Ausführungsform zeigt eine wesentliche Verbesserung
gegenüber den bekannten Formen und ist dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kupplungsteil,
der selbst kein Kupplungselement hat, mit einer ihn umgreifenden, in axialer Richtung
federnd auf ihm gelagerten Hülse ausgestattet ist, in die beim Kuppeln die Kupplungselemente
des anderen Kupplungsteiles in eine Ringnut einrasten.
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Erfindungsgemäß ist der Innendurchmesser der Hülse des inneren Kupplungsteiles
gleich dem Außendurchmesser des die Kugeln oder Kegel tragenden Bundes des Gegenkupplungsteils
und der Abstand zwischen Hülse und Stutzen gleich der Wandstärke des Bundes des
Kopfes.
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Der wesentliche Fortschritt der erfindungsgemäßen Ausführungsform
besteht darin, daß eine unmittelbare Kupplung zwischen Kupplungskopf und Kupplungsstutzen
nicht stattfindet. Die Kupplung erfolgt hierbei zwischen dem Kupplungskopf und einer
axial verschieblichen, auf dem Kupplungsstutzen angeordneten Kupplungshülse. Bei
auftretendem Zug kann der Kupplungsstutzen mit Leichtigkeit aus dem Kupplungskopf
-herausgleiten, wobei die Kupplungskugeln unter dem Druck der Feder aus der Ausnehmung
der axial beweglichen Kupplungshülse austreten und so eine Entriegelung der beiden
Kupplungshälften bewirken. Die erfindungsgemäße Ausführungsform. spricht bereits
bei leichtem Zug in der Leitung an und gewährleistet daher eine zuverlässigere Funktion.
Außerdem ist der konstruktive Aufbau der erfindungsgemäßen Hülse einfacher als der
der bisher bekannten Ausführungsformen.
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Die geschilderte erfindungsgemäße Kupplung ist in ihrer Funktion und
konstruktiven Ausbildung einfach und gewährleistet ein einwandfreies Funktionieren.
Diese Kupplung ist jedoch abhängig von dem in der Leitung herrschenden Druck des
Mediums: sie eignet sich für Leitungen mit niedrigeren Drücken, da bei höheren Drücken
in der Leitung eine selbsttätige Öffnung der Kupplung zufolge des Leitungsdruckes
auftreten kann.
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Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplung ist von
dem in der Leitung herrschenden Überdruck unabhängig und daher insbesondere für
Leitungen mit hohen Drücken. geeignet. Bei dieser Ausführungsform ist erfindungsgemäß
die Hülse an dem Fahrzeug befestigt und die die Kugeln oder Kegel aufnehmende Ringnut
auf der Außenfläche des Stutzens angeordnet. Die Innenfläche der Hülse ist mit einem
vorspringenden ringförmigen Bund ausgestattet, durch den die Kugeln oder Kegel so
lange in eingerasteter Stellung gehalten werden, bis bei auftretender Zugbeanspruchung
durch Verschiebung des Stutzens gegenüber der Hülse die Kugeln oder Kegel mit dem
ringförmigen Bund der Hülse außer Eingriff kommen, und aus der Ringnut ausrasten.
Der Durchmesser des inneren Bundes der Hülse ist gleich dem Außendurchmesser des
die Kugeln oder Kegel tragenden Ansatzes des Kupplungskopfes, während der Außendurchmesser
des die Ringnut tragenden Stutzens gleich dem Innendurchmesser des die Kugeln oder
Kegel tragenden Ansatzes des Kupplungskopfes ist. Der ringförmige Bund der Hülse
läuft über eine konische Leitfläche in eine Bohrung größeren Durchmessers aus, wodurch
ein Ausrasten der Kugeln oder Kegel aus der Ringnut ermöglicht wird.
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Die Zeichnungen zeigen beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Kupplung, und es bedeutet Abb. I einen Längsschnitt durch eine Kupplung mit ringförmiger
Nut in der Hülse, Abb. 2 bis 4 eine andere Ausführungsform der Kupplung mit ringförmiger
Nut im Kupplungsstutzen, und zwar Abb. 2 einen Schnitt durch den Kupplungskopf,
Abb. 3 einen Schnitt durch Kupplungshülse mit Stutzen, Abb. 4 einen Schnitt durch
die Kupplung gemäß Abb. 2 und 3 in geschlossenem Zustand.
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Gemäß Abb. I ist an der Leitung I der Kupplungskopf 2 befestigt, der
an seinem vorderen Ende einen zylindrischen Bund 3 trägt, in den die Kupplungskugeln
oder -kegel 4 wie in einem Kugelkäfig angeordnet sind. An der Leitung 5 ist der
Kupplungsstutzen 6 befestigt, auf diesem ist die Hülse 7 gegen die Wirkung der Feder
8 längs verschieblich angeordnet. Die Hülse 7 besitzt in ihrer Innenfläche eine
Ringnut 9, in die in der Schließstellung die Kugeln q. einrasten. Der Kupplungsstutzen
6 besitzt auf dem Bund io die Leitfläche i i, die zu einem Bund 12 geringerenDurchmessers
überleitet. Zwischen dem Bund 12 und dem Bund 3 des Kupplungskopfes 2 ist eine Dichtung
13 angeordnet. Im Kupplungskopf 2 ist das Stößelventil rd. mit der Feder 15 und
im Kupplungsstutzen 6 das Kugelventil 16 mit der Feder 17 angeordnet. Die Ventile
14 und 17 halten sich bei geschlossener Stellung offen, schließen sich jedoch beim
Öffnen der Kupplung.
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Die Wirkungsweise der Kupplung wird an Hand der Zeichnung wie folgt
dargestellt: Beim Verbinden der beiden Kupplungsteile wird die Hülse 7 über den
Bund 3 des Kupplungskopfes 2 geschoben, wobei die Kugeln ,4 nach innengeführt werden.
Gleichzeitig mit der Hülse 7
tritt der Kupplungsstutzen 6 mit seinem
Bund 12 in den Kupplungskopf 2 ein. Beim Weiterführen der Hülse 7 trifft die Leitfläche
II des Kupplungsstutzens 6 auf die nach innen stehenden Kugeln 4, so daß der Kupplungsstutzen
festgehalten wird. Die Hülse 7 wird gegen den Druck der Feder 8 weiter auf den Kupplungskopf
2 geschoben, bis in der Schließstellung die Ringnut 9 gegenüber den Kugeln 4 liegt.
Nunmehr werden durch die Leitfläche II die Kugeln 4 nach außen gedrückt und treten
in die Ringnut 9 ein. Ferner kann der Kupplungsstutzen in die endgültige Kupplungsstellung
gelangen, wobei die Ventile 14 und 16 geöffnet werden. In dieser Stellung werden
die Kugeln 4 im Eingriff mit der Ringnut 9 der Hülse 7 gehalten, womit eine sichere
Verbindung der beiden Kupplungsteile gewährleistet wird.
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Bei auftretendem Zug in der Leitung wird der Kupplungsstutzen 6 gegen
die Kraft der Feder 8 aus der Kuppelstellung herausgezogen. Sobald die Leitflächen
II hierbei die Kugeln 4 passieren, treten diese unter Einwirkung des Zuges nach
innen in den Bund 3, die Verbindung zwischen dem Kupplungskopf 2 und der Hülse 7
wird aufgehoben, und die Kupplung ist gelöst. Sobald sich bei auftretendem Leitungszug
der Kupplungsstutzen aus der Kuppelstellung entfernt, werden sofort die Ventile
14 und 16 geschlossen, so daß Materialverlust vermieden wird.
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Die in den Abb.2 bis 4 dargestellte Kupplung besteht gemäß Abb. 2
aus dem Kupplungskopf 2, in dessen vorderen Bund 3 die Kupplungskugeln 4 in gleicher
Weise wie bei Abb. I angeordnet sind.
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Gemäß Abb. 3 ist die Hülse 18 mit einem Flansch I9 ausgestattet, mit
dem sie an der Wand des Fahrzeuges befestigt wird. In der Hülse 18 ist der Kupplungsstutzen
20 längs verschieblich angeordnet über eine Feder 21, die an einem Bund 22 der Hülse
I8 einerseits und an einem Bund 23 des Stutzens 2o andererseits anliegt. In dem
Stutzen 2o sind Führungsstifte 24 vorgesehen, die in einen von außen zu betätigenden
Ring 25 eingreifen. Vermittels des Ringes 25 kann der Stutzen 20 gegen die Kraft
der Feder 2I axial verschoben werden. Auf seiner Außenfläche trägt der Stutzen 2o
die Ringnut 26. Der Abstand zwischen der Ringnut 26 und dem Bund 27 der Hülse 18
entspricht dem Durchmesser der Kupplungskugeln 4.
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Gemäß Abb. 2 ist in dem Kupplungskopf 2 ein vorspringender zylindrischer
Teil 28 angeordnet, durch den das Medium zu den Austrittsöffnungen 29 geführt wird.
Zwischen dem Zylinder 28 und der Innenwandung des Kupplungskopfes 2 ist ein Gleitstück
3o angeordnet, das unter Wirkung der Feder 31 steht und bei geöffneter Kupplung
die Austrittsöffnungen 29 abschließt. Zwischen dem Gleitstück 30 und dem Kupplungskopf
:2 ist die Dichtung 32 angeordnet. Zwischen dem Gleitstück 30 und dem Zylinder 28
ist die Dichtung 33 angeordnet. Das Gleitstück 30 wird über einen Führungsstift
34 in dem Kupplungskopf 2 längs verschieblich gehalten. Gemäß Abb. 3 ist indem Stutzen
2o ein Einsatz 35 vorgesehen, auf dem sich eine Feder 36 abstützt, die ein Gleitstück
37 bei geöffneter Kupplung in der Schließstellung erhält. Das Gleitstück 37 ist
mit Austrittsöffnungen 38 für das in der Leitung befindliche Medium versehen. Zwischen
dem Gleitstück 37 und dem Stutzen 2o ist eine Dichtung 39 vorgesehen.
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Die Funktion dieser Kupplung ist folgende: Wie sich. aus Abb.4 ergibt,
wird beim Schließen der Kupplung der Ring 25 nach vorn gezogen und der Kupplungskopf
2 in die Hülse 18 eingeführt, bis die Kugeln 4 in die Ringnut 26 einrasten. Nunmehr
wird der Ring 25 in die Ruhestellung zurückgeführt, wodurch die Kugeln 4 auf den
Innenbund 27 auflaufen und in geschlossener Stellung gehalten werden, wie aus Fig.4
hervorgeht. Die Gleitstücke 3o und 37 werden in gekuppelter Stellung derartig gegeneinander
verschoben, daß das Medium ungehindert durch die Öffnungen 29 und 38 in der Leitung
fließen kann. Wenn ein Zug in der Leitung auftritt, wird der Stutzen 20 entgegen
dem Druck der Feder 21 nach vorn verschoben. Hierbei laufen die Kugeln 4 von dem
Bund 27 ab und gelangen in den Bereich des größeren Innendurchmessers der Hülse
18. Hierbei treten die Kugeln 4 aus der Ringnut 26 aus, der Kupplungskopf löst sich
von dem Stutzen, die Gleitstücke 30 und 37 treten hierbei in die Schließstellungen,
und: die Kupplung ist geöffnet.