DE3237213C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Düse mit Schnell­ trennkupplung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ge­ nannten Art.

Es ist in vielen Fällen erforderlich, die Sprühspitze einer Sprühdüse aus mehreren Gründen zu entfernen und/ oder zu wechseln, beispielsweise zur Überprüfung der Teile und zur Reinigung, wenn dies beispielsweise auf­ grund eines Verstopfens oder einer Verklumpung oder aufgrund anderer Düsenverschlüsse erforderlich ist. Die Düsenspitze kann ersetzt werden oder es kann eine andere Art von Düsenspitze für eine andere Art eines Sprühvorganges eingesetzt werden.

Eine Schraubverbindung zwischen dem Düsenkörper und der Sprühspitze weist Nachteile auf, insbesondere dann, wenn eine nicht axiale Sprührichtung verwendet wird, weil dann die Schraubverbindung jedesmal genau hinsichtlich ihrer Richtung eingestellt werden muß, wenn die Sprühspitze entfernt worden war. Manche Sprühvorrichtungen sind wei­ terhin nicht stationär, so daß es erforderlich ist, daß Werkzeuge an allen Stellen vorhanden sein müssen, an de­ nen die Sprühvorrichtung verwendet werden soll. Weiter­ hin ist das Auswechseln der Sprühspitze zeitraubend, ins­ besondere,wenn eine Sprühvorrichtung mit einer Vielzahl von Düsen verwendet wird.

Es ist bereits eine Düse mit einer Schnelltrennkupplung bekannt (DE-OS 29 01 306 A1), bei der die Düsenspitze durch einfaches Einsetzen und Verdrehen in eine genau definier­ te Winkellage in ihrer Position in dem Düsenkörper arre­ tiert wird. Hierbei ist das Vorspannelement durch eine getrennte Feder gebildet, die beim Auswechseln der Dü­ senspitze verlorengehen kann, und es ist ein Dichtungs­ element in Form eines O-Ringes vorgesehen, der in einer kreisringförmigen Nut am Außenumfang des Strömungsmit­ telkanals der Sprühspitze angeordnet ist. Dieser O-Ring kommt mit der Innenwand der in dem Düsenkörper angeord­ neten Kammer in Eingriff, um eine Abdichtung zu erzie­ len. Dieses Dichtungselement ist jedoch sehr stark ge­ gen Verunreinigungen, wie z.B. Sand oder anderen, eine Schleifwirkung aufweisenden Materialien zwischen der Düsenspitze und dem Gehäuse des Düsenkörpers empfindlich, was insbesondere bei rauhen Betriebsbedingungen zu einer übermäßigen Abnutzung und möglichen Zerstörung der Dich­ tungseigenschaften führt, wenn die Düsenspitzen häufig gewechselt werden. Weiterhin ist die Einhaltung relativ enger Toleranzen hinsichtlich des Innendurchmessers der Kammer und der den O-Ring aufnehmenden Nut erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Düse der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine einwandfreie Abdichtung ohne die Gefahr des Verlierens von Einzelteilen beim Wechsel der Düsenspit­ zen ergibt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Er­ findung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Düse wird ein kombiniertes Dichtungs- und Vorspannelement in Form eines Dichtungs­ elementes mit einem zwischen seinen Enden liegenden, nach innen vorgewölbten Abschnitt verwendet, so daß keine getrennte Feder als Vorspannelement verwendet werden muß, die beim Wechsel der Düsenspitze verloren­ gehen kann. Zusätzlich zur Abdichtung zwischen dem Dü­ senkörper und der Sprühspitze ergibt das kombinierte Vorspann- und Dichtungselement weiterhin eine Abdich­ tung der Baugruppe gegen das Eintreten von Verunrei­ nigungen wie z.B. von Sand oder anderen, eine Schleif­ wirkung aufweisenden Materialien zwischen die Düsen­ spitze und das Gehäuse des Düsenkörpers, so daß die Ab­ nutzung und eine Verschlechterung der Dichtungseigen­ schaften verhindert wird. Durch die Form des kombinier­ ten Vorspann- und Dichtungselementes ergibt sich eine Vergrößerung der Elastizität dieses Elementes, so daß das Einsetzen der Düsenspitze erleichtert wird. Die Ab­ dichtung wird dadurch verbessert, daß bei Auftreten hö­ herer Drücke im Strömungskanal in dem Düsenkörper und der Sprühspitze diese Drücke im Sinne einer Verformung des nach innen vorgewölbten Teils in Richtung auf die Außenwand der Kammer, in der das Dichtungselement ange­ ordnet ist, wirken, wobei diese Verformung des Dichtungselemen­ tes in einen axialen Anpreßdruck gegen den Sitz im In­ neren der Kammer bzw. gegen das kreisringförmige Ende der Sprühspitze umgewandelt wird.

Es ist zwar bereits eine Schnelltrennkupplung bekannt (US-PS 18 90 011), die zum Kuppeln von zwei Schlauch­ abschnitten dient, wobei ein Dichtungselement gleich­ zeitig als Vorspannelement für eine Bajonett-Verbin­ dung zwischen den zu kuppelnden Teilen dient. Hierbei greift das dem Steckerteil zugewandte Ende des Dichtungselementes je­ doch in eine kompliziert geformte Ringnut zur Abdich­ tung ein und weiterhin weist das Dichtungselement selbst eine nach außen gerichtete Auswölbung auf, die beim Auftreten höherer Drücke zu einer Verschlechte­ rung der Abdichtwirkung aufgrund einer Verringerung des axialen Anpreßdruckes führt.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Ansicht einer Ausführungsform des Düsen­ körpers und des kombinierten Vor­ spann- und Dichtungselementes, das zwischen dem Düsenkörper und der Düsenspitze angeordnet ist, wobei eine Außenansicht der Teile gezeigt ist,

Fig. 2 eine Ansicht der Düsenspitze, die eine der Ausnehmungen an einem bogen­ förmigen Abschnitt zeigt,

Fig. 3 eine entsprechende Ansicht des Dü­ senkörpers, dessen Halteeinrichtung so angeordnet ist, daß sie mit der Ausnehmung nach Fig. 2 in Eingriff kommen kann;

Fig. 4 eine Unteransicht der Düsenspitze, die die parallelen Seitenabschnitte zeigt, die durch in ähnlicher Weise parallele gegenüberliegende Oberflächen an dem Düsen­ körper hindurch passen, die mit den Halteeinrichtungen verbunden sind;

Fig. 5 eine vertikale Querschnittsansicht durch den Düsen­ körper und die Düsenspitze im zusammengebauten Zu­ stand, wobei das kombinierte Vorspann- und Dichtungs­ element in elastischem Eingriff zwischen dem Düsen­ körper und der Düsenspitze steht;

Fig. 6 eine horizontale Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 nach Fig. 5, aus der der Düsenkörper und der Einlaßschaft im verriegelten Zustand zu erkennen ist, wobei die Ausnehmungen der bogenförmigen Ab­ schnitte unter den Halteeinrichtungen des Düsenkörpers in Eingriff stehen;

Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Querschnittsansicht, die je­ doch die Teile in nichtverriegeltem Zustand zeigt.

Die Teile der Ausführungsform der Düse mit Schnelltrenn­ kupplung sind am besten aus Fig. 1 zu erkennen, in der diese drei Teile getrennt dargestellt sind. Der Düsenkörper 10 weist bei 11 ein Gewinde auf, so daß die Düse mit einer Strömungsmittelquelle verbunden werden kann, und ein Sechs­ kantabschnitt 12 ermöglicht das Ansetzen eines geeigneten Schraubenschlüssels für diesen Zweck, so daß diese Verbin­ dung in der erforderlichen Weise festgezogen werden kann. Wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, weist der Düsenkörper einen innenliegenden Strömungsmittelkanal 13 auf, der sich durch den Düsenkörper hindurch erstreckt.

Eine erste Kammer 14 in dem Düsenkörper 10 schließt eine Anschlagoberfläche 15 ein, die sich in das Innere der Kammer erstreckt und eine Schulter oder einen Sitz bildet. Ein elastisches kombiniertes Vorspann- und Dichtungselement 16 ist in dieser Kammer angeordnet und liegt mit seinem unteren Ende gegen diesen Sitz an.

Eine zweite Kammer 17 ist in dem Düsenkörper oberhalb der ersten Kammer angeordnet, und diese zweite Kammer ist zylindrisch und weist einen größeren Durchmesser als die erste Kammer auf, wie dies noch näher verständlich wird. Benachbart zur oberen Begrenzung dieser zylindri­ schen Kammer 17 erstrecken sich zwei gegenüberliegende Halteteile 18 in Radialrichtung der zweiten Kammer nach innen, und diese Halteteile weisen geradlinige parallele Innenseiten 19 auf, so daß die Halteteile 18 obenliegende Anschläge oder Schultern 20 bilden, die nach unten hin gerichtet sind, um einer nach oben gerichteten Bewegung entgegenzuwirken.

Die Sprühspitze oder Düsenspitze 21 der Düse weist einen zylindrischen Einlaßschaft 22 an einem Ende und einen Sprühkopf am anderen Ende sowie einen innenliegenden Strö­ mungsmittelkanal 24 auf, der sich durch die Düsenspitze vom Einlaß des Einlaßschaftes zum Sprühkopf erstreckt. Ein äußerer kreisförmiger Abschnitt 25 um die Düsenspitze herum ist gerändelt, um die Düsenspitze 21 in dem Düsen­ körper 10 beim Zusammenbau und beim Trennen der Teile handhaben zu können. Der Einlaßschaft 22 erstreckt sich mit zumindestens einem Teil in die erste Kammer des Düsen­ körpers, und an dem Einlaßschaft sind Verriegelungsein­ richtungen angeordnet, die aus bogenförmigen Abschnitten 26 bestehen, die sich in Radialrichtung von der Oberfläche des Einlaßschaftes an dessen gegenüberliegenden Seiten nach außen erstrecken.

In jedem der sich in Radialrichtung nach außen erstrecken­ den bogenförmigen Abschnitten 26 ist eine Ausnehmung 27 ausgebildet, und diese Ausnehmung erstreckt sich, wie dies am besten aus Fig. 7 zu erkennen ist, tangential zur äuße­ ren gekrümmten Oberfläche des Einlaßschaftes, wobei die Ausnehmung im wesentlichen mit dem Außendurchmesser des Einlaßschaftes zusammenfällt. Wie dies in Fig. 6 zu er­ kennen ist, ist diese Ausnehmung im verriegelten Zustand unter der darüberliegenden Schulter 20 angeordnet, die durch das Halteteil 18 gebildet ist.

An den verbleibenden beiden Seiten des Einlaßschaftes 22 sind ebene Oberflächen 28 ausgebildet, die im wesentlichen mit dem Außendurchmesser des Einlaßschaftes übereinstimmen, und durch einen Vergleich der Fig. 6 und 7 ist zu erkennen, daß die geraden Seitenflächen 28 parallel zu den geradlinigen inneren Seitenflächen 19 der Halteteile 18 angeordnet sind, so daß sich in dieser Position ein Spiel für das Eintreten des Einlaßschaftes in den Düsenkörper 10 ergibt. Der übrige Umfang des Einlaßschaftes, der kreisförmig ist, kann ohne weiteres in die zylindrische zweite Kammer 17 eintreten, wie dies aus Fig. 7 zu erkennen ist.

Wenn der Einlaßschaft 22 und der Düsenkörper 10 in der in Fig. 7 gezeigten Beziehung angeordnet sind, so ist es er­ forderlich, den Einlaßschaft in den Düsenkörper gegen die Vorspannwirkung des elastischen Dichtungselementes 16 hin­ einzupressen. Dieses kombinierte Vorspann- und Dichtungs­ element 16 steht mit dem unteren Ende des Einlaßschaftes in Eingriff und ergibt eine wirkungsvolle Abdichtung der unteren Seite des Schaftes aufgrund eines konzentrischen Dichtungsringes 29, der sich in die obere Oberfläche des elastischen Dichtungselementes 16 einpreßt, so daß sich nicht nur eine wirkungsvolle Abdichtung ergibt, sondern auch aufgrund der Elastizität des kombinierten Vorspann- und Dichtungselementes ein Druck in diesem elastischen Dichtungselement aufgebaut wird, der eine Vorspannwirkung hervorruft, die zwischen dem Sitz 15 und dem unteren Ende des Einlaßschaftes 22 ausgeübt wird, so daß die beiden Teile in ihrer verriegelten Position sicher festgehalten werden. Dieser Eingriff der beiden Teile ineinander tritt auf, wenn der nach innen gerichtete Druck auf die Sprüh­ düse 21 nach dem Zusammenbau aufgehoben wird und das elasti­ sche Vorspann- und Dichtungselement bestrebt ist, sich in den normalen Ruhezustand zurückzustellen, so daß ein nach oben gerichteter Druck auf den Einlaßschaft 22 ausgeübt wird.

Der Außenumfang des elastischen Vorspann- und Dichtungs­ elementes 16 ist bei 16 a ausgehöhlt, so daß die Form dieses Dichtungselementes etwas der Einschnürung einer Sand­ uhr ähnelt und eine größere Flexibilität der Dichtung hervorgerufen wird. Auf diese Weise kann sich das Dichtungs­ element beim Eindrücken des Einlaßschaftes 22 in das obere Ende des Dichtungselementes leichter durchbiegen, wenn ein Druck ausgeübt wird, wobei sich das Dichtungselement nach innen in Richtung auf seine Achse vorwölbt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, so daß sich eine Anpassung an die Zusammendrückungskraft ergibt. Diese Konstruktion des Dichtungselementes 16 erleichtert weiterhin eine Rück­ stellung des Dichtungselementes in den Normalzustand, wenn die Druckkraft aufgehoben wird, wobei weiterhin die ge­ wünschte Vorspannwirkung zwischen dem Düsenkörper 10 und dem Einlaßschaft sichergestellt wird.

Beim Zerlegen der Teile 10 und 21 der Düse ist es lediglich erforderlich, den Einlaßschaft 22 gegen den Widerstand des elastischen Vorspann- und Dichtungselementes 16 ausreichend weit in den Düsenkörper hineinzudrücken, damit die bogen­ förmigen Abschnitte 26 in der Kammer 17 aus ihrer in Fig. 6 gezeigten Position unter den Halteteilen 18 in die in Fig. 7 gezeigte Position gedreht werden können, in der die geraden Seiten 28 des Einlaßschaftes parallel zu den Innenkanten 19 der Halteteile liegen, worauf der Einlaß­ schaft frei aus dem Düsenkörper ohne jeden Widerstand her­ ausgezogen werden kann.

Zum Zusammenbau der Düsenspitze 21 in den Düsenkörper 10 muß der Einlaßschaft 22 relativ zum Düsenkörper derart eingesetzt werden, daß die entsprechenden Teile des Ein­ laßschaftes derart in den Düsenkörper einsetzbar sind, daß die geraden Seitenflächen zwischen den Seitenkanten 19 der Haltereinrichtungen 18 vorbeibewegt werden können, wobei die die Ausnehmung aufweisenden bogenförmigen Ab­ schnitte 26 in die zweite Kammer 17 einsetzbar sind. Die Düsenspitze 21 wird dann in den Düsenkörper 10 hineinge­ drückt, wobei das kombinierte Vorspann- und Dichtungs­ element 16 ausreichend weit zusammengedrückt wird, damit die bogenförmigen Abschnitte 26 einen Punkt unterhalb der Höhenlage der unteren Flächen 20 der Haltereinrichtungen 18 erreichen können. Zu diesem Zeitpunkt können die bogen­ förmigen Abschnitte in der zylindrischen Kammer 17 ge­ dreht werden, um die Ausnehmungen 27 unter die Halteteile zu bringen, worauf der Einlaßschaft freigegeben wird und die Vorspannwirkung des Dichtungselementes die bogenförmigen Abschnitte unter den Halteteilen 18 in Eingriff bringt, worauf eine weitere Drehbewegung durch die Ausrichtung der geraden Seitenwände der Ausnehmungen 27 mit den seitlichen Kantenflächen 19 der Halteteile verhindert wird. Auf diese Weise wird die Düsenspitze fest in dem Düsenkörper gegen eine Drehung oder Axialbewegung nach außen gehalten, weil sich ein Eingriff zwischen dem mit Ausnehmungen ver­ sehenen bogenförmigen Abschnitten 26 und den Halteteilen 18 unter der Vorspannwirkung des kombinierten Vorspann- und Dichtungselements 16 ergibt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu erkennen, daß die beschriebene Ausführungsform der Düse keine getrennten Druckfedern zwischen der Düsenspitze und dem Düsenkörper benötigt und ein einziges Bauteil aufweist, das sowohl eine Dichtungswirkung als auch eine Vorspannwirkung ergibt, um die betriebsmäßige Beziehung zwischen den beiden Teilen aufrechtzuerhalten.

Claims (5)

1. Düse mit einer Schnelltrennkupplung zum Kuppeln einer Sprühspitze, die einen innenliegenden Strö­ mungsmittelkanal aufweist, mit einem Düsenkörper, der mit einer Strömungsmittelquelle verbindbar ist und einen innenliegenden Strömungsmittelkanal auf­ weist, wobei die Sprühspitze und der Düsenkörper unter Zwischenfügung eines Dichtungselementes zur gegenseitigen Abdichtung derart miteinander in Ein­ griff bringbar sind, daß die Strömungsmittelkanäle miteinander ausgerichtet sind, mit einer in dem Dü­ senkörper angeordneten Kammer, die einen kreisring­ förmigen Sitz an einem Ende aufweist, gegen das ein Ende eines Vorspannelementes anliegt, wobei die Sprühspitze ein kreisringförmiges Ende aufweist, das in die Kammer einsetzbar und mit dem anderen Ende des Vorspannelementes derart in Eingriff bringbar ist, daß dieses zwischen dem kreisringförmigen Ende und dem kreisringförmigen Sitz zusammengedrückt wird, und mit selektiv in Eingriff bringbaren Verriege­ lungseinrichtungen zum Festhalten der Düsenspitze in dem Düsenkörper derart, daß das Vorspannelement im zusammengedrückten Zustand gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannele­ ment durch ein kreisringförmiges Dichtungselement (16) mit einem zwischen seinen Enden liegenden nach innen vorgewölbten Abschnitt (16 a) gebildet ist, der einen kreisringförmigen Raum zwischen dem Außenumfang des Dichtungselements (16) und der Kammer (14) bildet, und daß der nach innen vorgewölbte Abschnitt (16 a) beim Zusammendrücken des Dichtungselements (16) durch das Einsetzen der Düsenspitze (21) in den Dü­ senkörper (10) in Radialrichtung nach innen verformt wird.

2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der innen vorgewölbte Abschnitt (16 a) des Dichtungselements (16) in der Mitte zwischen den En­ den des Dichtungselements angeordnet ist.

3. Düse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das kreisringförmige Ende der Düsenspitze (21) mit einem vorspringenden Dichtungs­ ring (29) ausgebildet ist, der mit einem Ende des Dichtungselements (16) in Eingriff bringbar ist.

4. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenspitze (21) einen Einlaßschaft (22) an einem Ende und einen Sprüh­ kopf (23) am anderen Ende aufweist und daß der Einlaß­ schaft (22) in den Düsenkörper (10) einsetzbar ist.

5. Düse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungs­ einrichtungen eine Anzahl von bogenförmigen Abschnit­ ten (26) aufweisen, die sich in Radialrichtung von der Oberfläche der Düsenspitze (21) aus nach außen erstrecken, daß der Düsenkörper (10) an einem Ende eine Ausnehmung zur Aufnahme der bogenförmigen Abschnit­ te (26) aufweist, in der die bogenförmigen Abschnitte bei einer Drehung verriegelt werden.