WO2016193491A1 - Dichtung - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/10—Means for stopping flow from or in pipes or hoses
- F16L55/115—Caps
- F16L55/1155—Caps fixed by rotating a limited amplitude
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16L37/24—Couplings of the quick-acting type in which the connection is made by inserting one member axially into the other and rotating it to a limited extent, e.g. with bayonet action
- F16L37/244—Couplings of the quick-acting type in which the connection is made by inserting one member axially into the other and rotating it to a limited extent, e.g. with bayonet action the coupling being co-axial with the pipe
- F16L37/252—Couplings of the quick-acting type in which the connection is made by inserting one member axially into the other and rotating it to a limited extent, e.g. with bayonet action the coupling being co-axial with the pipe the male part having lugs on its periphery penetrating in the corresponding slots provided in the female part
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- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/07—Arrangement or mounting of devices, e.g. valves, for venting or aerating or draining
Definitions
- the invention relates to a seal for a coupling element of a coupling for connecting at least one liquid-conducting line according to the closer defined in the preamble of claim 1.
- the invention further relates to a coupling element for a coupling for connecting at least one liquid-carrying line and a coupling for connecting at least one fluid-carrying line.
- Storz couplings are known from the general state of the art, with which, for example, in fire-fighting technology, but also in tank construction or in silo vehicles, fluid-carrying lines are connected to one another.
- Such Storz couplings have two coupling halves or coupling elements which can be connected to one another by means of a bayonet closure and are standardized in different DIN standards, for example DIN 14300, DIN 14301, DIN 14302, DIN 14303, DIN 14321, DIN 14322 or DIN 14323.
- So-called blind couplings are used for temporarily unused Storz connections, which, depending on the size, are standardized in one of the DIN standards DIN 14310, DIN 1431 1, DIN 14312 or DIN 14313.
- blind couplings which are to prevent, for example, the ingress of dirt in pumps, must not be put under pressure, since when releasing the dummy coupling under pressure there is a significant risk of accidents.
- the dummy couplings are therefore attached in practice with chains, so that in the case of an unwanted pressure build-up the far away blasting the clutch is avoided.
- manually operated drain taps There are also variants with manually operated drain taps. Further, for this reason, in practice, holes are often drilled in the blind covers of the blind coupling, so that a possibly present at the respective port pressure can escape through the holes. Since they are behind the connection However, in such cases, it may be necessary for the dummy cover to be sufficiently leakproof in such cases.
- shut-off devices on the pumps which are actually responsible for the seal, have slight leaks.
- a blind coupling in whose blind cover previously holes were drilled, must be exchanged for a blind coupling without holes or it must first be repaired the shut-off.
- the described problem arises not only in the Storz couplings described, but in principle in all used in fire fighting clutches that connect two pressurized, liquid-carrying lines together or in which a line is to be temporarily closed with a dummy coupling.
- the coupling elements can be connected instead of bayonet with threads or in other ways.
- the diameter of the coupling or the liquid-carrying line has only a small influence on this problem.
- find such and similar couplings in areas outside the fire service application for example, in silo vehicles or the like.
- the coupling is usually sealed by means of a sealing ring which has a suction lip on its outer circumference and a pressure lip on its inner circumference (a so-called pressure suction ring), or by means of a sealing ring which has a pressure lip exclusively on the inner circumference (a so-called pressure ring).
- a sealing ring which has a suction lip on its outer circumference and a pressure lip on its inner circumference
- a sealing ring which has a pressure lip exclusively on the inner circumference
- the sealing body is thus embodied in the contact region in such a way that, starting from a specific height of the pressure acting on the inner circumference of the sealing body, a pressure reduction via the seal is possible.
- the existing on the outer periphery of the sealing body suction lip prevents the entry of air through the seal according to the invention.
- an approximately arbitrary pressure can be set in this way, from which the adjacent seals "open". As a result, it may be possible to dispense with otherwise required pressure relief valves.
- the particular advantage of the solution according to the invention is that the seal is much cheaper than the entire coupling element or as a complete blind cover, which is why the seal according to the invention as an ideal retrofit solution for existing and in-use couplings offers.
- the seal can be used in a variety of coupling systems and is not limited to the so-called Storz coupling. Furthermore, there is no restriction on the seal according to the invention to a specific size or a specific diameter of the coupling or the line. Since in other firefighting couplings the dimensions and geometries differ from the Storz coupling, above all at the sealing ring seat, the seal has a different shape or geometry for each type of coupling.
- the sealing body is formed in the contact area so that acting on the inner periphery of the seal body pressure in the amount of about 0.1 bar is capable in the assembled state of the seal to allow leakage of liquid or air between two compressed gaskets.
- Such an embodiment is particularly suitable for the use of the seal according to the invention in a blind cover.
- the sealing body can in principle be designed so that when a certain set pressure is exceeded, a pressure reduction takes place.
- a very simple way to produce the permeability of the seal from a certain pressure arises when a present on the inner circumference of the seal body sealing lip is made so shortened that a certain pressure acting on the inner periphery of the seal body is capable of allowing leakage of liquid or air between two compressed seals when the seal is in the assembled condition.
- the sealing body has a contour adapted to the pressure to be held by the pressed-together seals. For example, by reducing the material used for the sealing lip and / or a foot region of the seal body, i. H. a targeted weakening of the seal body, a lower pressure adjustable, from which the pressure reduction takes place.
- the sealing body has a material hardness and / or material composition adapted to the pressure to be held by the pressed-together seals. Since the hardness of the sealing lip or of the entire sealing body has an influence on the suspension properties of the sealing body or the sealing lip, a certain pressure can be set in this way, from which a pressure reduction takes place. This results in an increase in the hardness, an increase in the internal pressure, from which the pressure reduction occurs.
- a coupling element for a coupling for connecting at least one liquid-carrying line with a seal according to the invention is specified in claim 6.
- a coupling element designed in this way uses all the above-mentioned advantages of the seal according to the invention.
- the coupling element is designed as a dummy coupling for closing the at least one liquid-conducting line.
- a dummy coupling is ideally suited for applications where on the one hand the Intake of air through the blind cover and on the other hand, a build-up of internal pressure within the pipe to be prevented.
- a coupling for connecting at least one liquid-carrying line, with two coupling elements, wherein at least one of the coupling elements has a seal according to the invention, is specified in claim 8.
- Such a coupling can be used in such applications in which a certain pressure within the liquid-carrying line must not be exceeded, in which the suction of air should be prevented, however.
- An embodiment of the coupling in which both coupling elements have a seal according to the invention is particularly useful when two liquid-carrying lines are connected to each other and while a certain pressure within the coupling should not be exceeded.
- one of the coupling halves is designed as a dummy coupling.
- Such a blind coupling is particularly suitable for those applications in which both the suction of air through the dummy coupling and a build-up of pressure within the same should be prevented.
- Figure 1 is a schematic view of a first embodiment of a coupling according to the invention with two coupling halves in the unassembled state.
- Figure 2 is a schematic view of a second embodiment of a coupling according to the invention with two coupling halves in the assembled state.
- Fig. 4 shows a second embodiment of the seal according to the invention.
- Fig. 1 shows a coupling 1, which serves for connecting two, merely indicated liquid-carrying lines 2, 3, which may for example be designed as hoses.
- the coupling 1 has two coupling halves or coupling elements 4 and 5, which are separated from one another in the embodiment shown in FIG. 1 and connected to one another in the embodiment shown in FIG.
- the coupling 1 is a so-called Storz coupling, as used for example in fire fighting technology, in container construction or in silo vehicles.
- a feature of such a Storz coupling is a bayonet closure 6, the respective, so-called lugs 7 and the lugs 7 receiving recesses 8 has. Both the lugs 7 and the recesses 8 are provided on both coupling halves 4, 5. Furthermore, in the embodiment of Fig. 1, each of the coupling halves 4, 5, a seal 9, which are formed in the embodiment of FIG. 1 identical to each other. In the embodiment of Fig. 2, however, two differently designed seals 9 and 10 are provided.
- the gasket 9 is formed as described in detail below in accordance with the present invention, whereas the gasket 10 may be a known commercial gasket. All seals 9 and 10 are arranged in a respective groove 1 1 of the respective coupling half 4, 5.
- the seals 9 and 10 designed as sealing rings, in addition to the actual sealing function, also act as Spring element and thus ensure a bias in connecting the two coupling halves 4 and 5 by means of the bayonet closure. 6
- the two seals 9 and 10 which are shown in more detail in Figures 3 and 4, have an annular sealing body 12, which in turn has on its outer periphery a circumferential suction lip 13. As can be seen, are in the mounted state of the seal 9 and 10, the sealing body 12 of the two seals 9 and 10 in a designated by the reference numeral 14 contact area to each other.
- each of the two seals 9 and 10 on the contact area 14 and each of the seals 9 and 10 is located with its contact area 14 at the abutment portion 14 of the other seal 9 and 10 at.
- the sealing body 12 of the seal 9 in the contact area 14 is formed so that a certain, acting on the inner circumference of the seal body 12 and the arrow "F d " designated pressure in the It is possible, in the mounted state of the seal 9, so the state shown in Fig. 2, a leakage of liquid or air between the two pressed-together seals 9 and 10 to allow.
- the respective circumferential suction lips 13 of the two seals 9 and 10 abut each other, so that an entry of air from outside the clutch 1 through the two seals 9 and 10 is prevented.
- the force acting on the seals 9 and 10 in the case of suction is denoted by "F s " in FIG. In this Hang the suction lips 13 are designed so that they act only in the suction direction, ie in the direction of the arrow F s , whereas they have no sealing effect in the printing direction, ie in the direction of the arrow F d .
- the sealing body 12 is formed in the contact region 14 so is that even a very low internal pressure, for example, an internal pressure of 0.1 bar, is able, in the assembled state of the seals 9 and 10, a leakage of the liquid or leakage of air between the two pressed-together seals 9 and 10th to enable.
- a liquid-carrying line is connected to the coupling element 5, it may also have a "normal” seal 10, whereby a normal operation of the then also "normal” coupling 1 is possible.
- the embodiment shown in Fig. 1, in which the two identical seals 9 abut each other, is suitable for an application in which a certain pressure is to be set, which should build up in the liquid-carrying lines 2 and 3 maximum.
- the abutting seals 9 thus serve as a pressure relief valve. If several such pressure relief valves are installed in a line, redundant safety against pressure surges or hose bursts results. Furthermore, it is possible in the presence of several formed by the seals 9 pressure relief valves to achieve a very large Ab Kunststoffvolumen so that can be responded to a pressure increase very quickly and effectively.
- FIGS. 3 and 4 show two embodiments of the seal 9 according to the invention in more detail. It can be seen in both figures that an existing on the inner circumference of the seal body 12 sealing lip 15, for example, compared to the seal 10 is made so shortened that the above-mentioned effect occurs, namely that a certain, acting on the inner circumference of the seal body 12 pressure is able, in the mounted state of the seal 9 to allow leakage of the liquid between the two pressed-together seals 9 and 10 and thus a pressure drop across the coupling 1.
- the contour of the sealing lip 15 can have a contour adapted to the pressure to be held by the pressed-together seals 9 and 10.
- a lower pressure is set by reducing the material used for the sealing lip, ie by weakening of the sealing body 12 in this area, from which the gasket 10 compressed seal 9 no longer withstand the pressure and thus pressure is reduced.
- the greater the pressure that the two seals 9 and 10 can hold in the assembled state the more massive the seal 9 on the inner circumference or in the contact area. rich 14 is executed.
- the contour can be changed so that the sealing lip 15 extends at a different angle to the central axis of the seal 9.
- a foot portion 16 of the seal 9 is made less massive, whereby an even lower pressure can be maintained. While the seal 9 according to the embodiment of FIG. 3 withstands a defined internal pressure of, for example, approximately 10 to 15 bar, in the embodiment of FIG. 4, a pressure of approximately 0.1 bar is already possible in the assembled state Condition of the seal 9 to allow leakage of liquid or air between two pressed-together seals 9 and 10.
- the clutch 1 is a Storz clutch.
- the seal 9 according to the invention in another type of quick coupling or hose coupling.
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Abstract
Eine Dichtung (9) für ein Kupplungselement (4) einer Kupplung (1) zum Anschluss wenigstens einer flüssigkeitsführenden Leitung (2) weist einen ringförmigen Dichtungskörper (12) auf, der an seinem äußeren Umfang eine umlaufende Sauglippe (13) aufweist. Im montierten Zustand der Dichtung (9) liegen die Dichtungskörper (12) zweier Dichtungen (9,10) in einem Anlagebereich (14) aneinander an. Der Dichtungskörper (12) ist in dem Anlagebereich (14) so ausgebildet, dass ein bestimmter, auf den inneren Umfang des Dichtungskörpers (12) wirkender Druck in der Lage ist, im montierten Zustand der Dichtung (9) ein Austreten von Flüssigkeit oder Luft zwischen zwei miteinander verpressten Dichtungen (9,10) zu ermöglichen.
Description
Dichtung
Die Erfindung betrifft eine Dichtung für ein Kupplungselement einer Kupplung zum Anschluss wenigstens einer flüssigkeitsführenden Leitung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kupplungselement für eine Kupplung zum Anschluss wenigstens einer flüssigkeitsführenden Leitung sowie eine Kupplung zum Anschluss wenigstens einer flüssigkeitsführenden Leitung.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind sogenannte Storz-Kupplungen bekannt, mit denen zum Beispiel in der Feuerwehrtechnik, jedoch auch im Behälterbau oder bei Silofahrzeugen, flüssigkeitsführende Leitungen miteinander verbunden werden. Solche Storz-Kupplungen weisen zwei mittels eines Bajonettverschlusses miteinander verbindbare Kupplungshälften bzw. Kupplungselemente auf und sind in unterschiedlichen DIN-Normen, beispielsweise der DIN 14300, DIN 14301 , DIN 14302, DIN 14303, DIN 14321 , DIN 14322 oder DIN 14323 genormt. Für temporär nicht verwendete Storz-Anschlüsse werden sogenannte Blindkupplungen eingesetzt, die, je nach Größe, in einer der DIN-Normen DIN 14310, DIN 1431 1 , DIN 14312 oder DIN 14313 genormt sind. Diese Blindkupplungen, die beispielsweise das Eindringen von Schmutz in Pumpen verhindern sollen, dürfen nicht unter Druck gesetzt werden, da beim Lösen der Blindkupplung unter Druck eine erhebliche Unfallgefahr besteht. Die Blindkupplungen werden daher in der Praxis mit Ketten befestigt, damit im Falle eines ungewollten Druckaufbaus das zu weite wegsprengen der Kupplung vermieden wird. Ebenso gibt es auch Varianten mit manuell zu betätigenden Ablasshähnen. Des Weiteren werden aus diesem Grund in der Praxis häufig Löcher in die Blinddeckel der Blindkupplung gebohrt, so dass ein möglicherweise an dem jeweiligen Anschluss anstehender Druck über die Löcher entweichen kann. Da die sich hinter dem Anschluss be-
findende Pumpe jedoch in gewissen zeitlichen Abständen auf ihre Saugwirkung getestet werden muss, ist es in solchen Fällen unter Umständen erforderlich, dass der Blinddeckel ausreichend dicht ist. Dies gilt vor allem in dem Fall, dass die Absperrorgane an den Pumpen, die für die Abdichtung eigentlich zuständig sind, leichte Leckagen aufweisen. In diesem Fall muss also eine Blindkupplung, in deren Blinddeckel zuvor Löcher gebohrt wurden, gegen eine Blindkupplung ohne Löcher ausgetauscht werden oder es müssen zuerst die Absperrorgane instandgesetzt werden.
Da dies mit großem Aufwand verbunden ist und außerdem eine gewisse Gefahr besteht, dass nach der Prüfung der Pumpe der Blinddeckel, der keine Löcher aufweist, an dem Anschluss verbleibt und somit eine Unfallgefahr darstellt, wurde in der DE 10 2006 017 257 A1 vorgeschlagen, einen Blinddeckel mit einer Bohrung zu versehen, in der ein Rückschlagventil aufgenommen ist. Dies stellt zwar eine praktikable Lösung dar, ist jedoch mit relativ hohen Kosten verbunden, weshalb in der Praxis meist nur bei Neuanschaffungen eine Blindkupplung gemäß der DE 10 2006 017 257 A1 eingesetzt wird, wohingegen ein Austausch bereits vorhandener Blindkupplungen aus Kostengründen meist nicht erfolgt.
Die beschriebene Problematik ergibt sich nicht nur bei den beschriebenen Storz- Kupplungen, sondern im Prinzip bei sämtlichen in der Feuerwehrtechnik eingesetzten Kupplungen, die zwei unter Druck stehende, flüssigkeitsführende Leitungen miteinander verbinden bzw. bei denen eine Leitung temporär mit einer Blindkupplung verschlossen werden soll. Die Kupplungselemente können dabei statt mit Bajonettverschlüssen auch mit Gewinden oder auf andere Art und Weise verbunden sein. Auch der Durchmesser der Kupplung bzw. der flüssigkeitsführenden Leitung hat auf diese Problematik nur einen geringen Einfluss. Des Weiteren finden solche und ähnliche Kupplungen auch in Bereichen außerhalb der Feuerwehrtechnik Anwendung, beispielsweise bei Silofahrzeugen oder ähnlichem.
Die Abdichtung der Kupplungen erfolgt üblicherweise mittels eines Dichtungsrings, der an seinem äußeren Umfang eine Sauglippe und an seinem inneren Umfang eine Drucklippe aufweist (ein sogenannter DruckSaugring), oder mittels eines Dichtungsrings, der ausschließlich am inneren Umfang eine Drucklippe aufweist (ein sogenannter Druckring). Wenn die beiden Kupplungselemente miteinander verbunden werden, liegen die in denselben verbauten Dichtungen unter Vorspannung aneinander an und sorgen somit für eine Abdichtung der Kupplung. Die im vorgespannten Zustand aneinander anliegenden Drucklippen verhindern dabei ein Austreten der Flüssigkeit im Bereich der Kupplung im Druckbetrieb, wohingegen die beiden im montierten Zustand der Kupplung aneinander anliegenden Sauglippen ein Eindringen von Luft in den inneren Bereich der Kupplung im Saugbetrieb verhindern.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtung für ein Kupplungselement einer Kupplung zum Anschluss wenigstens einer flüssigkeitsführenden Leitung zu schaffen, durch die mit einfachen Mitteln das Eindringen von Luft in die Leitungen im Saugbetrieb verhindert wird, wohingegen bei Überschreiten eines bestimmten Innendrucks ein Druckabbau über die Kupplung bzw. über die Kupplungsdichtungen ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Dichtung ist der Dichtungskörper also in dem Anlagebereich so ausgeführt, dass ab einer bestimmten Höhe des auf den inneren Umfang des Dichtungskörpers wirkenden Drucks ein Druckabbau über die Dichtung möglich ist. Dagegen wird durch die an dem äußeren Umfang des Dichtungskörpers vorhandene Sauglippe das Eintreten von Luft über die erfindungsgemäße Dichtung verhindert. Auf diese Weise ergibt sich also eine Dichtung, die insbesondere für solche Anwendungsfälle geeignet ist, in denen das Ansaugen von Luft nicht gewünscht ist, in denen jedoch ein bestimmter, an der Dichtung anstehender
Druck nicht überschritten werden soll. Grundsätzlich kann auf diese Weise ein annähernd beliebiger Druck eingestellt werden, ab dem die aneinander anliegenden Dichtungen "öffnen". Dadurch kann unter Umständen auf ansonsten erforderliche Überdruckventile verzichtet werden.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass die Dichtung wesentlich kostengünstiger ist als das gesamte Kupplungselement bzw. als ein kompletter Blinddeckel, weshalb sich die erfindungsgemäße Dichtung als ideale Nachrüstlösung auch für bereits bestehende und sich in Benutzung befindende Kupplungen anbietet. Die Dichtung kann dabei in den unterschiedlichsten Kupplungssystemen eingesetzt werden und ist keinesfalls auf die sogenannte Storz-Kupplung beschränkt. Des Weiteren ergibt sich keinerlei Beschränkung der erfindungsgemäßen Dichtung auf eine bestimmte Größe bzw. einen bestimmten Durchmesser der Kupplung bzw. der Leitung. Da bei anderen Feuerwehrkupplungen die Maße und Geometrien vor allem am Dichtringsitz von der Storz-Kupplung abweichen, weist die Dichtung für jeden Kupplungstyp eine andere Form bzw. Geometrie auf.
In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Dichtungskörper in dem Anlagebereich so ausgebildet ist, dass ein auf den inneren Umfang des Dichtungskörpers wirkender Druck in Höhe von ca. 0,1 bar in der Lage ist, im montierten Zustand der Dichtung ein Austreten von Flüssigkeit oder Luft zwischen zwei miteinander verpressten Dichtungen zu ermöglichen. Eine solche Ausführungsform eignet sich insbesondere für den Einsatz der erfindungsgemäßen Dichtung in einem Blinddeckel. Es ist jedoch zu betonen, dass der Dichtungskörper grundsätzlich so ausgeführt sein kann, dass bei Überschreiten eines bestimmten, eingestellten Drucks ein Druckabbau erfolgt.
Eine sehr einfache Möglichkeit, die Durchlässigkeit der Dichtung ab einem bestimmten Druck zu erzeugen, ergibt sich, wenn eine am inneren Umfang des Dichtungskörpers vorhandene Dichtlippe derart verkürzt ausgeführt ist, dass ein
bestimmter, auf den inneren Umfang des Dichtungskörpers wirkender Druck in der Lage ist, im montierten Zustand der Dichtung ein Austreten von Flüssigkeit oder Luft zwischen zwei miteinander verpressten Dichtungen zu ermöglichen.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Dichtungskörper eine an den von den miteinander verpressten Dichtungen zu haltenden Druck angepasste Kontur aufweist. Beispielsweise ist durch eine Verringerung des für die Dichtlippe und/oder eines Fußbereichs des Dichtungskörpers verwendeten Materials, d. h. einer gezielten Schwächung des Dichtungskörpers, ein geringerer Druck einstellbar, ab dem der Druckabbau erfolgt.
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass der Dichtungskörper eine an den von den miteinander verpressten Dichtungen zu haltenden Druck angepasste Material härte und/oder Materialzusammensetzung aufweist. Da die Härte der Dichtlippe bzw. des gesamten Dichtungskörpers einen Einfluss auf die Federungseigenschaften des Dichtungskörpers bzw. der Dichtlippe hat, kann auf diese Weise ebenfalls ein bestimmter Druck eingestellt werden, ab dem ein Druckabbau erfolgt. Hierbei ergibt sich durch eine Erhöhung der Härte eine Erhöhung des Innendrucks, ab dem der Druckabbau erfolgt.
Ein Kupplungselement für eine Kupplung zum Anschluss wenigstens einer flüssigkeitsführenden Leitung mit einer erfindungsgemäßen Dichtung ist in Anspruch 6 angegeben.
Ein derart ausgeführtes Kupplungselement nutzt alle oben genannten Vorteile der erfindungsgemäßen Dichtung.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Kupplungselements kann vorgesehen sein, dass das Kupplungselement als Blindkupplung zum Verschließen der wenigstens einen flüssigkeitsführenden Leitung ausgebildet ist. Eine solche Blindkupplung eignet sich in idealer Weise für Anwendungen, bei denen einerseits das
Einsaugen von Luft über den Blinddeckel und andererseits ein Aufbau von Innendruck innerhalb der Leitung verhindert werden soll.
Eine Kupplung zum Anschluss wenigstens einer flüssigkeitsführenden Leitung, mit zwei Kupplungselementen, wobei wenigstens eines der Kupplungselemente eine erfindungsgemäße Dichtung aufweist, ist in Anspruch 8 angegeben.
Eine derartige Kupplung kann in solchen Anwendungsfällen eingesetzt werden, bei denen ein bestimmter Druck innerhalb der flüssigkeitsführenden Leitung nicht überschritten werden darf, bei denen das Ansaugen von Luft jedoch verhindert werden soll.
Eine Ausführungsform der Kupplung, bei der beide Kupplungselemente eine erfindungsgemäße Dichtung aufweisen, ist insbesondere dann sinnvoll, wenn zwei flüssigkeitsführende Leitungen miteinander verbunden werden und dabei ein bestimmter Druck innerhalb der Kupplung nicht überschritten werden soll.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass eine der Kupplungshälften als Blindkupplung ausgebildet ist. Eine solche Blindkupplung ist vor allem für solche Anwendungsfälle geeignet, bei denen sowohl das Einsaugen von Luft über die Blindkupplung als auch ein Aufbau von Druck innerhalb derselben verhindert werden soll.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplung mit zwei Kupplungshälften im nicht montierten Zustand;
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplung mit zwei Kupplungshälften im montierten Zustand;
Fig. 3 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtung; und
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtung.
Fig. 1 zeigt eine Kupplung 1 , die zum Verbinden zweier, lediglich angedeuteter flüssigkeitsführender Leitungen 2, 3, die beispielsweise als Schläuche ausgeführt sein können, dient. Die Kupplung 1 weist im vorliegenden Fall zwei Kupplungshälften bzw. Kupplungselemente 4 und 5 auf, die bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform voneinander getrennt und bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform miteinander verbunden sind. Bei der Kupplung 1 handelt es sich im vorliegenden Fall um eine sogenannte Storz-Kupplung, wie sie beispielsweise in der Feuerwehrtechnik, im Behälterbau oder bei Silofahrzeugen verwendet wird.
Ein Merkmal einer solchen Storz-Kupplung ist ein Bajonettverschluss 6, der jeweilige, sogenannte Knaggen 7 und die Knaggen 7 aufnehmende Aussparungen 8 aufweist. Dabei sind sowohl die Knaggen 7 als auch die Aussparungen 8 an beiden Kupplungshälften 4, 5 vorgesehen. Des Weiteren weist bei der Ausführungsform von Fig. 1 jede der Kupplungshälften 4, 5 eine Dichtung 9 auf, die bei der Ausführungsform von Fig. 1 identisch miteinander ausgebildet sind. Bei der der Ausführungsform von Fig. 2 sind dagegen zwei unterschiedlich ausgeführte Dichtungen 9 und 10 vorgesehen. Hierbei ist die Dichtung 9 wie nachfolgend ausführlich beschrieben in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgebildet, wohingegen es sich bei der Dichtung 10 um eine bekannte, handelsübliche Dichtung handeln kann. Sämtliche Dichtungen 9 und 10 sind in einer jeweiligen Nut 1 1 der jeweiligen Kupplungshälfte 4, 5 angeordnet. Die als Dichtungsringe ausgeführten Dichtungen 9 und 10 wirken, neben der eigentlichen Dichtfunktion, auch als
Federelement und sorgen damit für eine Vorspannung beim Verbinden der beiden Kupplungshälften 4 und 5 mittels des Bajonettverschlusses 6.
In dem in Fig. 2 dargestellten, montierten Zustand der Kupplung 1 , in dem die beiden Kupplungselemente 4, 5 mittels der Knaggen 7 und der Ausnehmungen 8 des Bajonettverschlusses 6 miteinander verbunden sind, liegen die beiden Dichtungen 9 und 10 aneinander an. Selbstverständlich ist dies auch bei der Ausführungsform von Fig. 1 denkbar, wenn die beiden Kupplungselemente 4 und 5 miteinander montiert sind.
Die beiden Dichtungen 9 und 10, die in den Figuren 3 und 4 detaillierter dargestellt sind, weisen einen ringförmigen Dichtungskörper 12 auf, der wiederum an seinem äußeren Umfang eine umlaufende Sauglippe 13 aufweist. Wie zu erkennen ist, liegen im montierten Zustand der Dichtung 9 bzw. 10 die Dichtungskörper 12 der beiden Dichtungen 9 und 10 in einem mit dem Bezugszeichen 14 bezeichneten Anlagebereich aneinander an. Hierbei weist jede der beiden Dichtungen 9 und 10 den Anlagebereich 14 auf und jede der Dichtungen 9 und 10 liegt mit ihrem Anlagebereich 14 an dem Anlagebereich 14 der anderen Dichtung 9 bzw. 10 an.
Des Weiteren ist der Dichtungskörper 12 der erfindungsgemäßen Dichtung 9, wie nachfolgend anhand mehrerer Beispiele ausführlicher erläutert, in dem Anlagebereich 14 so ausgebildet, dass ein bestimmter, auf den inneren Umfang des Dichtungskörpers 12 wirkender und mit dem Pfeil "Fd" bezeichneter Druck in der Lage ist, im montierten Zustand der Dichtung 9, also dem in Fig. 2 dargestellten Zustand, ein Austreten von Flüssigkeit oder Luft zwischen den beiden miteinander verpressten Dichtungen 9 und 10 zu ermöglichen. Die jeweiligen umlaufenden Sauglippen 13 der beiden Dichtungen 9 und 10 liegen dabei aneinander an, so dass ein Eintreten von Luft von außerhalb der Kupplung 1 durch die beiden Dichtungen 9 und 10 verhindert wird. Die im Falle des Ansaugens auf die Dichtungen 9 und 10 wirkende Kraft ist in Fig. 2 mit "Fs" bezeichnet. In diesem Zusammen-
hang sind die Sauglippen 13 so ausgeführt, dass sie lediglich in Saugrichtung, d. h. in Richtung des Pfeils Fs wirken, wohingegen sie in Druckrichtung, also in Richtung des Pfeils Fd, keinerlei Dichtwirkung besitzen.
Selbstverständlich tritt nur dann Flüssigkeit zwischen den miteinander verpressten Dichtungen 9 und 10 aus, wenn in der flüssigkeitsführenden Leitung 2 eine Flüssigkeit geführt wird. Wenn es sich bei dem an dem inneren Umfang des Dichtungskörpers 12 wirkenden Druck um Luftdruck handelt, so tritt Luft zwischen den beiden miteinander verpressten Dichtungen 9 und 10 aus.
Insbesondere wenn, wie dies in dem dargestellten Ausführungsbeispiel von Fig. 2 der Fall ist, eine der Kupplungshälften, nämlich im vorliegenden Fall die Kupplungshälfte 4, als Blindkupplung 4a ausgebildet ist, ist es zu bevorzugen, wenn der Dichtungskörper 12 in dem Anlagebereich 14 so ausgebildet ist, dass bereits ein sehr geringer Innendruck, beispielsweise ein Innendruck von 0,1 bar, in der Lage ist, im montierten Zustand der Dichtungen 9 und 10 ein Austreten der Flüssigkeit bzw. ein Austreten von Luft zwischen den beiden miteinander verpressten Dichtungen 9 und 10 zu ermöglichen.
Die Wirkungsweise bzw. der Einsatz einer solchen Blindkupplung 4a zum Verschließen des Kupplungselements 5 und damit zum Schutz der dahinterliegenden Bauteile, wie zum Beispiel Pumpen und Ventile, sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden daher hierin nicht ausführlich beschrieben. Die in Fig. 2 dargestellte Blindkupplung 4a mit der in derselben eingesetzten Dichtung 9 ist zum Verschließen sowohl eines Druck- als auch eines Sauganschlusses geeignet.
Falls statt der Blindkupplung 4a über ein "normales" Kupplungselement eine flüssigkeitsführende Leitung an das Kupplungselement 5 angeschlossen wird, so kann dasselbe ebenfalls eine "normale" Dichtung 10 aufweisen, wodurch ein üblicher Betrieb der dann ebenfalls "normalen" Kupplung 1 möglich ist.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform, bei der die beiden identischen Dichtungen 9 aneinander anliegen, ist für einen Anwendungsfall geeignet, bei dem ein bestimmter Druck eingestellt werden soll, der sich maximal in den flüssigkeitsführenden Leitungen 2 und 3 aufbauen soll. Die aneinander anliegenden Dichtungen 9 dienen damit als ein Überdruckventil. Wenn in einer Leitung mehrere solche Überdruckventile eingebaut sind, ergibt sich eine redundante Sicherheit gegen Druckschläge bzw. Schlauchplatzer. Des Weiteren ist es beim Vorhandensein mehrerer durch die Dichtungen 9 gebildeter Überdruckventile möglich, ein sehr großes Absteuervolumen zu erreichen, sodass sehr schnell und effektiv auf eine Druckerhöhung reagiert werden kann.
In den Figuren 3 und 4 sind zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dichtung 9 detaillierter dargestellt. Dabei ist in beiden Figuren zu erkennen, dass eine am inneren Umfang des Dichtungskörpers 12 vorhandene Dichtlippe 15 beispielsweise gegenüber der Dichtung 10 derart verkürzt ausgeführt ist, dass die oben erläuterte Wirkung eintritt, nämlich dass ein bestimmter, auf den inneren Umfang des Dichtungskörpers 12 wirkender Druck in der Lage ist, im montierten Zustand der Dichtung 9 ein Austreten der Flüssigkeit zwischen den beiden miteinander verpressten Dichtungen 9 und 10 und damit einen Druckabfall an der Kupplung 1 zu ermöglichen.
Um die Dichtung 9 bzw. 10 an einen jeweiligen, von den miteinander verpressten Dichtungen 9 und 10 zu haltenden Druck anzupassen, kann die Kontur der Dichtlippe 15 eine an den von den miteinander verpressten Dichtungen 9 und 10 zu haltenden Druck angepasste Kontur aufweisen. Hierbei wird durch eine Verringerung des für die Dichtlippe verwendeten Materials, d. h. durch eine Schwächung des Dichtungskörpers 12 in diesem Bereich, ein geringerer Druck eingestellt, ab dem die mit der Dichtung 10 verpresste Dichtung 9 dem anstehenden Druck nicht mehr standhält und damit ein Druckabbau erfolgt. Umgekehrt ist der Druck, den die beiden Dichtungen 9 und 10 in montiertem Zustand halten können, umso größer, je massiver die Dichtung 9 an dem inneren Umfang bzw. in dem Anlagebe-
reich 14 ausgeführt ist. Beispielsweise kann die Kontur so verändert werden, dass die Dichtlippe 15 in einem anderen Winkel zu der Mittelachse der Dichtung 9 verläuft.
Bei der Ausführungsform von Fig. 4 ist zusätzlich zu den Änderungen gemäß Fig. 3 auch ein Fußbereich 16 der Dichtung 9 weniger massiv ausgeführt, wodurch ein noch geringerer Druck gehalten werden kann. Während die Dichtung 9 gemäß der Ausführungsform von Fig. 3 einem definierten Innendruck von beispielsweise ca. 10 - 15 bar standhält, ist bei der Ausführungsform von Fig. 4 bereits ein Druck in Höhe von ca. 0,1 bar in der Lage, im montierten Zustand der Dichtung 9 ein Austreten von Flüssigkeit oder Luft zwischen zwei miteinander verpressten Dichtungen 9 und 10 zu ermöglichen.
Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, die Härte des Materials der Dichtung 9 oder auch lediglich die Härte des Materials der Dichtlippe 15 so auszuwählen, dass die beiden miteinander verpressten Dichtungen 9 und 10 einen bestimmten Druck halten und ab einem bestimmten Druck denselben ablassen bzw. entweichen lassen. Hierbei wird mit einer höheren Härte ein höherer, von der Dichtung 9 zu haltender Druck erreicht.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen handelt es sich bei der Kupplung 1 um eine Storz-Kupplung. Es wäre jedoch auch möglich, die erfindungsgemäße Dichtung 9 bei einer anderen Art von Schnell- bzw. Schlauchkupplung zu verwenden. Des Weiteren ist es möglich, die Dichtung 9, wie auch die Dichtung 10, in den verschiedensten Größen der Kupplung 1 einzusetzen.
Claims
1. Dichtung (9) für ein Kupplungselement (4) einer Kupplung (1 ) zum Anschluss wenigstens einer flüssigkeitsführenden Leitung (2), mit einem ringförmigen Dichtungskörper (12), der an seinem äußeren Umfang eine umlaufende Sauglippe (13) aufweist, wobei im montierten Zustand der Dichtung (9) die Dichtungskörper (12) zweier Dichtungen (9,10) in einem Anlagebereich (14) aneinander anliegen,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Dichtungskörper (12) in dem Anlagebereich (14) so ausgebildet ist, dass ein bestimmter, auf den inneren Umfang des Dichtungskörpers (12) wirkender Druck in der Lage ist, im montierten Zustand der Dichtung (9) ein Austreten von Flüssigkeit oder Luft zwischen zwei miteinander verpressten Dichtungen (9,10) zu ermöglichen.
2. Dichtung (9) nach Anspruch 1 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Dichtungskörper (12) in dem Anlagebereich (14) so ausgebildet ist, dass ein auf den inneren Umfang des Dichtungskörpers (12) wirkender Druck in Höhe von ca.0,1 bar in der Lage ist, im montierten Zustand der Dichtung (9) ein Austreten ein Austreten von Flüssigkeit oder Luft zwischen zwei miteinander verpressten Dichtungen (9,10) zu ermöglichen.
3. Dichtung (9) nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
eine am inneren Umfang des Dichtungskörpers (12) vorhandene Dichtlippe (15) derart verkürzt ausgeführt ist, dass ein bestimmter, auf den inneren Umfang des Dichtungskörpers (12) wirkender Druck in der Lage ist, im montierten Zustand der Dichtung (9) ein Austreten von Flüssigkeit oder Luft zwischen zwei miteinander verpressten Dichtungen (9,10) zu ermöglichen.
4. Dichtung (9) nach Anspruch 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Dichtungskörper (12) eine an den von den miteinander verpressten Dichtungen (9,10) zu haltenden Druck angepasste Kontur aufweist.
5. Dichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Dichtungskörper (12) eine an den von den miteinander verpressten Dichtungen (9,10) zu haltenden Druck angepasste Materialhärte und/oder Materialzusammensetzung aufweist.
6. Kupplungselement (4) für eine Kupplung (1 ) zum Anschluss wenigstens einer flüssigkeitsführenden Leitung (2) mit einer Dichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
7. Kupplungselement (4) nach Anspruch 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Kupplungselement (4) als Blindkupplung (4a) zum Verschließen der wenigstens einen flüssigkeitsführenden Leitung (2,3) ausgebildet ist.
8. Kupplung (1 ) zum Anschluss wenigstens einer flüssigkeitsführenden Leitung (2), mit zwei Kupplungselementen (4,5), wobei wenigstens eines der Kupplungselemente (4) eine Dichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist.
9. Kupplung (1) nach Anspruch 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
beide Kupplungselemente (4,5) eine Dichtung (9) nach einem der Ansprüche
1 bis 5 aufweisen.
10. Kupplung (1 ) nach Anspruch 8 oder 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kupplung (1) als Blindkupplung ausgebildet ist.
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GB2077875A (en) * | 1980-06-13 | 1981-12-23 | Vorwerk Co Interholding | Sealing arrangement for a connection between two tubular parts of a floor care appliance |
GB2166501A (en) * | 1984-11-01 | 1986-05-08 | Sterling Hydraulics Limited | Sealing member |
US20060017288A1 (en) * | 2004-07-26 | 2006-01-26 | Kochek Company, Inc. | Pressure relief cap |
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