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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum steckbaren Verbinden eines ersten Leitungsabschnitts mit einem zweiten Leitungsabschnitt einer Fluidleitung. Derartige Vorrichtungen können beispielsweise zum Verbinden von Rohr- oder Schlauchleitungen eingesetzt werden, oder auch zum Verbinden einer Rohr- oder Schlauchleitung mit einer fluidtechnischen Einrichtung.
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Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, die ein mit dem ersten Leitungsabschnitt verbindbares erstes Kupplungselement aufweisen, das mit einem mit dem zweiten Leitungsabschnitt verbindbaren zweiten Kupplungselement lösbar zusammensteckbar ist und dadurch der erste Leitungsabschnitt mit dem zweiten Leitungsabschnitt verbindbar ist. Insbesondere im Fall von Mehrfachkupplungen, bei denen jedes Kupplungselement mehrere Verbindungsmittel aufweist und dadurch mit der Vorrichtung mehrere Leitungsabschnitte gleichzeitig verbindbar sind, kann ein Zusammenstecken nur in einer bestimmten Winkelposition des einen Kupplungselements in Bezug auf das andere Kupplungselement möglich sein, um dadurch eine Zuordnung der miteinander zu verbindenden Leitungsabschnitte zu gewährleisten. Hierzu kann eines der Kupplungselemente ein Positionierelement aufweisen, das beim Zusammenstecken in eine Aufnahmeöffnung im anderen Kupplungselement einsteckbar ist. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der Produktinformation „EISELE MEHRMEDIEN- UND MEHRFACH-KUPPLUNGEN” bekannt. Beim Zusammenstecken muss für das eine Kupplungselement die richtige Winkelposition in Bezug auf das andere Kupplungselement eingenommen werden, damit ein Zusammenstecken möglich ist. An schwer zugänglichen und/oder nicht einsehbaren Orten ist dies mit erhöhtem Zeitaufwand und oft nur mit Schwierigkeiten möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung bereitzustellen, die weiter verbesserte Gebrauchseigenschaften aufweist. In einer Ausführungsart soll die Betätigung beim Zusammenstecken weiter vereinfacht sein und gleichzeitig die Betriebssicherheit der Verbindung weiter erhöht und auch unter rauen Einsatzbedingungen dauerhaft gewährleistet sein.
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Das Problem ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.
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In einer Ausführungsart ist die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung, bei welcher mindestens ein Kupplungselement ein Führungsmittel aufweist, mit dem die beiden Kupplungselemente vor dem die beiden Leitungsabschnitte miteinander verbindenden Zusammenstecken geführt gegeneinander drehbar sind. Durch dieses Führungsmittel ist es möglich, das eine Kupplungselement durch das Führungsmittel geführt gegenüber dem anderen Kupplungselement zu verdrehen und/oder erforderlichenfalls auch zu verschieben, bis die Steckposition erreicht ist. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die beiden Kupplungselemente nur in einer ganz bestimmten Winkelstellung zueinander steckbar sind. Besonders vorteilhaft ist dies bei Mehrfachkupplungen oder Mehrmedienkupplungen. Die Fluidleitung kann eine Schlauch- oder Rohrleitung sein. In der Fluidleitung können beispielsweise flüssige oder gasförmige Medien geführt werden, beispielsweise eine Kühl- oder Schmierflüssigkeit oder Druckluft.
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In einer Ausführungsart ist das Führungsmittel von einem Grundkörper eines der Kupplungselemente vorzugsweise einstückig ausgebildet. Vorzugsweise weisen beide Kupplungselemente miteinander korrespondierende Führungsmittel auf. In dem Grundkörper ist mindestens ein Verbindungsmittel zum Verbinden der Leitungsabschnitte angeordnet, beispielsweise ein Buchsenelement oder ein Steckerelement. In einer Ausführungsart können in dem ersten Kupplungselement Buchsenelemente als Verbindungsmittel angeordnet sein, wohingegen in dem zweiten Kupplungselement ausschließlich Steckerelemente als Verbindungselemente angeordnet sein können. Durch das Zusammenführen der einander zugeordneten Verbindungsmittel der beiden Kupplungselemente sind die jeweiligen ersten und zweiten Leitungsabschnitte miteinander verbindbar. Die Führungsmittel können mindestens teilweise auch durch die Verbindungsmittel gebildet sein bzw. die Verbindungsmittel können auch mindestens einen Teil der Führungsmittel bilden.
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Das Führungsmittel kann in Steckrichtung über das Verbindungsmittel hinausragen. Dadurch kommt das Führungsmittel in Anlage an dem anderen Kupplungselement, insbesondere an einem korrespondierenden Führungsmittel des anderen Kupplungselements, bevor die Verbindungsmittel der beiden Kupplungselemente miteinander in Verbindung treten, insbesondere bevor die beiden Verbindungsmittel in Anlage aneinander kommen. Dadurch ist das eine Kupplungselement gegenüber dem anderen Kupplungselement drehbar, wobei die Drehbewegung durch das Führungsmittel geführt ist, ohne dass die Verbindungsmittel der beiden Kupplungselemente in Anlage aneinander sind. Erst wenn die zum Zusammenstecken vorgesehene Winkelposition des einen Kupplungselements in Bezug auf das andere Kupplungselement erreicht ist, ist ein Zusammenstecken möglich. Diese einzige mögliche Winkelposition kann allein durch eine entsprechende eindeutige Anordnung der Verbindungsmittel in den Kupplungselementen bestimmt sein. Alternativ oder ergänzend kann diese einzige mögliche Winkelposition auch durch ein Positioniermittel und/oder durch nachstehend noch beschriebene Codierelemente bestimmt sein. Beim Drehen des Kupplungselements kann durch eine gleichzeitige Kraftbeaufschlagung in Steckrichtung bei Erreichen der einzigen möglichen Winkelposition das Zusammenstecken erfolgen.
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In einer Ausführungsart ist das Führungsmittel mindestens abschnittsweise hülsenförmig und weist im Querschnitt vorzugsweise eine geschlossene Randlinie und insbesondere eine Kreisringform auf. Beide Kupplungselemente können jeweils ein Führungsmittel aufweisen, wobei die Innenfläche des einen Führungsmittels beim Drehen in Anlage an die Außenfläche des anderen Führungsmittels kommen kann und die Drehbewegung dadurch geführt ist. Das Führungsmittel kann die Verbindungsmittel umfassen, insbesondere kann das Führungsmittel an oder nahe einem radial äußeren Rand des Kupplungselements verlaufen.
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In einer Ausführungsart weist das Führungsmittel an seinem Ende ein Einführmittel auf, insbesondere eine Einführschräge oder eine Verrundung, mittels welcher die beiden Kupplungselemente beim Zusammenführen zwangsgeführt und damit automatisch zueinander zentrierbar sind. Dadurch erfolgt beim Zusammenstecken erst ein Zentrieren der beiden Kupplungselemente zueinander, anschließend kann das eine Kupplungselement gegenüber dem anderen Kupplungselement gedreht werden, bis die Steckposition erreicht ist und weiter anschließend können die beiden Kupplungselemente zusammengesteckt werden.
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In einer Ausführungsart weisen das erste Kupplungselement und das zweite Kupplungselement miteinander korrespondierende erste und zweite Codierelemente auf. Ein erstes Kupplungselement ist nur dann mit einem zweiten Kupplungselement zusammensteckbar, wenn das erste Kupplungselement ein erstes Coderielement aufweist, das mit dem zweiten Codierelement des zweiten Kupplungselements korrespondiert. Dadurch können nur einander zugeordnete erste und zweite Kupplungselemente zusammengesteckt werden, was insbesondere im Anlagenbau besonders vorteilhaft ist, weil dadurch ein versehentliches Zusammenstecken von einander nicht zugeordneten Kupplungselementen verhindert ist. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit den zusätzlichen Merkmalen eines Codierelements, insbesondere eine Vorrichtung zum steckbaren Verbinden eines ersten Leitungsabschnitts mit einem zweiten Leitungsabschnitt einer Fluidleitung, wobei die Vorrichtung ein mit dem ersten Leitungsabschnitt verbindbares erstes Kupplungselement aufweist, das mit einem mit dem zweiten Leitungsabschnitt verbindbaren zweiten Kupplungselement lösbar zusammensteckbar ist und dadurch der erste Leitungsabschnitt mit dem zweiten Leitungsabschnitt verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kupplungselement und das zweite Kupplungselement miteinander korrespondierende erste und zweite Codierelemente aufweisen, durch welche ein erstes Kupplungselement nur dann mit einem zugeordneten zweiten Kupplungselement zusammensteckbar ist, wenn das erste Kupplungselement ein erstes Codierelement aufweist und das zweite Kupplungselement ein mit dem ersten Codierelement korrespondierendes zweites Codierelement aufweist.
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In einer Ausführungsart ist mindestens eines der Codierelemente derart in dem ersten oder zweiten Kupplungselement angeordnet ist, insbesondere derart in einem Grundkörper der Kupplungselemente angeordnet ist, dass nach dem drehenden Ausrichten der beiden Kupplungselemente zueinander eine kurze Bewegung der Kupplungselemente in Steckrichtung möglich ist, auch wenn die beiden Kupplungselemente aufgrund der Codierelemente nicht zusammensteckbar sind. Dies ist von einer Bedienperson wahrnehmbar, insbesondere intuitiv wahrnehmbar. Dadurch kann die Bedienperson erkennen, dass die Kupplungselemente zueinander passen würden, wenn nicht die Codierelemente ein Zusammenstecken verhindern würden. Zu diesem Zweck kann mindestens eines der Codierelemente gegenüber dem Führungsmittel und/oder dem Verbindungsmittel zurückversetzt angeordnet sein, so dass nach dem Positionieren durch Drehen eine axiale Bewegung in Steckrichtung möglich ist, auch wenn die Codierelemente nicht zueinander passend sind.
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In einer Ausführungsart ist das erste Codierelement lösbar an dem ersten Kupplungselement festlegbar und/oder das zweite Codierelement lösbar an dem zweiten Kupplungselement festlegbar. Dadurch ist es möglich, baugleiche erste und/oder zweite Kupplungselemente durch das Einsetzen von einander zugeordneten ersten bzw. zweiten Codierelementen zu codieren und damit einander zuzuordnen. Die Codierung kann dabei auch erst im Nachhinein erfolgen, beispielsweise am Einsatzort der Vorrichtung. Beispielsweise können die Kupplungselemente im Auslieferungszustand kein Codierelement aufweisen und erst kundenspezifisch durch Einsetzen eines Codierelements für einen bestimmten Einsatzzweck codiert werden derart, dass sie nur mit entsprechend codierten zweiten Kupplungselementen zusammensteckbar sind. Es ist auch möglich, anstelle eines Codierelements ein Blindelement einzusetzen, durch welches verhinderbar ist, dass zwei Kupplungselemente zusammengesteckt werden, von denen nur ein Kupplungselement ein Codierelement aufweist, und/oder durch welches ein Verschließen oder eine Abdichtung der Aufnahmeöffnung für das Codierelement erfolgt.
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In einer Ausführungsart weist das erste Codierelement einen Verbindungsabschnitt auf, der so ausgebildet ist, dass das erste Codierelement nur an einem ersten Kupplungselement festlegbar ist und insbesondere nicht an einem zweiten Kupplungselement festlegbar ist. In entsprechender Weise kann auch das zweite Codierelement einen Verbindungsabschnitt aufweisen, der so ausgebildet ist, dass das zweite Codierelement nur an einem zweiten Kupplungselement festlegbar ist und insbesondere nicht an einem ersten Kupplungselement festlegbar ist. Hierzu sind die Verbindungsabschnitte der ersten und zweiten Codierelemente unterschiedlich ausgebildet. Beispielsweise kann der erste Verbindungsabschnitt eine von der Kreisform abweichende erste Querschnittsform aufweisen, die derart von einer von der Kreisform abweichenden zweiten Querschnittsform eines zweiten Codierelements abweicht, dass das erste Codierelement nur in eine an das erste Codierelement angepasste Aufnahmeöffnung des ersten Kupplungselements einsetzbar ist, nicht jedoch in eine an die Querschnittsform des zweiten Codierelements angepasste Aufnahmeöffnung des zweiten Kupplungselements.
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In einer Ausführungsart ist das erste Kupplungselement aus einer Gruppe erster Codierelemente auswählbar und weist einen ersten Verbindungsabschnitt auf, mit dem das erste Codierelement nur in einer vorgebbaren Winkelausrichtung an dem ersten Kupplungselement festlegbar ist. In entsprechender Weise kann das zweite Codierelement aus einer Gruppe zweiter Codierelemente auswählbar sein und einen zweiten Verbindungsabschnitt aufweisen, mit dem das zweite Codierelement nur in einer vorgebbare Winkelausrichtung an dem zweiten Kupplungselement festlegbar ist. Beispielsweise kann das erste Codierelement an seinem Verbindungsabschnitt eine von der Kreisform abweichende Querschnittsform aufweisen, durch die beim Einstecken in die Aufnahmeöffnung des ersten Kupplungselements eine Winkelausrichtung des ersten Codierelements bestimmt ist. In einer Ausführungsart passt aus der Gruppe erster Codierelemente jeweils nur genau ein erstes Codierelement zu genau einem zweiten Codierelement aus der Gruppe der zweiten Codierelemente.
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In einer Ausführungsart weist die Vorrichtung ein Sicherungselement auf, mittels dem der verbundene Zustand der beiden Kupplungselemente lösbar sicherbar ist. Im verbundenen Zustand ist mindestens ein Dichtmittel in dichtender Anlage an dem Sicherungselement und/oder an mindestens einem der Kupplungselemente, insbesondere an mindestens einem der Grundkörper der Kupplungselemente. Mit dem Dichtmittel sind die in den Kupplungselementen angeordneten Verbindungsmittel zum Verbinden der Leitungsabschnitte nach außen abgedichtet. Dadurch wird beispielsweise das Eindringen von Schmutz und/oder aggressiven Flüssigkeiten oder Gasen in das Innere der Vorrichtung zuverlässig verhindert. Dadurch ist es beispielsweise möglich die Verbindungsmittel aus einem mechanisch besser zu bearbeitenden, insbesondere spanend zu bearbeitenden, Werkstoff herzustellen und beispielsweise lediglich die Grundkörper der Kupplungselemente aus einem hochlegierten Stahl herzustellen.
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In einer Ausführungsart weist die Vorrichtung zwei Dichtmittel auf. Ein erstes Dichtmittel kann an dem ersten Kupplungselement angeordnet sein, und ein zweites Dichtmittel kann an dem zweiten Kupplungselement angeordnet sein. Alternativ hierzu kann mindestens ein Dichtmittel an dem Sicherungselement angeordnet sein. Das Sicherungselement kann beispielsweise als Überwurfmutter oder als Schiebehülse ausgebildet sein. Die an dem Sicherungselement angeordneten Dichtmittel können in einer dafür vorgesehenen Aussparung liegen, durch welche bei einer axialen Bewegung oder Drehung des Sicherungselements eine Mitnahme des Dichtmittels gewährleistet ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung mehrere Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht auf ein erstes Kupplungselement,
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht auf ein zweites Kupplungselement,
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3 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung mit dem ersten und zweiten Kupplungselement,
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4 zeigt einen Schnitte entlang IV-IV durch das erste Kupplungselement der Vorrichtung der 3,
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5 zeigt einen Schnitte entlang V-V durch das zweite Kupplungselement der Vorrichtung der 3,
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6 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine Reihe von insgesamt acht ersten Codierelementen und acht zweiten Codierelementen, und
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7 bis 12 zeigen jeweils einen Schnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung in verschiedenen Stadien beim Zusammenstecken der beiden Kupplungselemente.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht auf ein erstes Kupplungselement 10 einer Vorrichtung 1 zum steckbaren Verbinden von einem ersten Leitungsabschnitt 12 mit einem zweiten Leitungsabschnitt 22 einer Fluidleitung und die 2 zeigt eine perspektivische Ansicht auf ein zugehöriges zweites Kupplungselement 20 der Vorrichtung 1.
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Das erste Kupplungselement 10 ist mit insgesamt vier ersten Leitungsabschnitten 12 verbindbar und weist für jeden Leitungsabschnitt 12 ein separates erstes Verbindungsmittel 14 auf, das als Steckbuchse ausgebildet ist. Das zweite Kupplungselement 20 ist ebenfalls mit insgesamt vier zweiten Leitungsabschnitten 22 verbindbar und weist für jeden zweiten Leitungsabschnitt 22 ein zweites Verbindungsmittel 24 auf, das im Ausführungsbeispiel als Stecker ausgebildet ist. Die Leitungsabschnitte 12, 14 sind in den Figuren nur schematisch dargestellt und können als Rohr- oder Schlauchleitungen ausgeführt sein. Die ersten Verbindungsmittel 14 sind um eine zentrische erste Längsachse 16 des ersten Kupplungselements 10 angeordnet. Die zweiten Verbindungsmittel 24 sind um eine zentrische zweite Längsachse 26 des zweiten Kupplungselements 20 angeordnet.
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Die Anordnung der ersten Verbindungsmittel 14 und der zweiten Verbindungsmittel 24 ist derart, dass nur in einer einzigen Winkelposition das erste Kupplungselement 10 mit dem zweiten Kupplungselement 20 zusammensteckbar ist. Um diese Winkelposition zu erreichen, wird zunächst das erste Kupplungselement 10 so weit an das zweite Kupplungselement 20 angenähert, dass ein stirnseitiges Ende mindestens eines ersten Verbindungselements 14 in Anlage an eine vorzugsweise plane Anlagefläche 42 des zweiten Kupplungselements 20 kommt.
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Um bei der Drehbewegung eine Führung zu gewährleisten, weist das erste Kupplungselement 10 ein Führungsmittel 30 auf, das mindestens abschnittsweise hülsenförmig ist und gegenüber dem ersten Verbindungsmittel 14 in Richtung auf das zweite Kupplungselement 20 vorsteht. Der Innendurchmesser des Führungsmittels 30 des ersten Kupplungselements 10 ist etwas größer als der Außendurchmesser eines weiteren Führungsmittels 40 des zweiten Kupplungselements 20, das auch die Anlagefläche 42 ausbildet und Öffnungen aufweist, in denen die zweiten Verbindungsmittel 24 angeordnet sind. Beim Zusammenführen kommt die Außenfläche 48 des zweiten Führungsmittels 40 in Anlage an die Innenfläche 38 des ersten Führungsmittels 30 oder jedenfalls ist durch das Zusammenspiel der Innenfläche 38 und der Außenfläche 48 eine Führung beim Drehen der beiden Kupplungselemente 10, 20 gewährleistet.
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Die 3 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung 1 in einem Zustand, in dem das erste Kupplungselement 10 noch nicht mit dem zweiten Kupplungselement 20 zusammengesteckt ist, insbesondere die einander zugeordneten ersten und zweiten Leitungsabschnitte 12, 22 noch nicht miteinander verbunden sind, aber die Führungsmittel 30, 40 bereits derart in Eingriff miteinander sind, dass die beiden Kupplungselemente 10, 20 geführt gegeneinander drehbar sind.
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Die ersten Leitungsabschnitte 12 sind an dem ersten Kupplungselement 10 mittels einer ersten Anschlusseinrichtung 34 vorzugsweise lösbar festlegbar, im Ausführungsbeispiel unter Verwendung einer ersten Spannzange 36. Die zweiten Leitungsabschnitte 22 sind an dem zweiten Kupplungselement 20 mittels einer zweiten Anschlusseinrichtung 44 vorzugsweise lösbar festlegbar, im Ausführungsbeispiel unter Verwendung einer zweiten Spannzange 46. Das erste Kupplungsteil 10 weist einen ersten Grundkörper 18 auf, in dem die ersten Verbindungsmittel 14 angeordnet sind, die mit den in einem zweiten Grundkörper 28 des zweiten Kupplungselements 20 angeordneten zweiten Verbindungsmitteln 24 beim Zusammenstecken jeweils paarweise derart zusammenwirken, dass ein erster Leitungsabschnitt 12 mit einem zugeordneten zweiten Leitungsabschnitt 22 verbindbar ist.
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Zwischen dem ersten Verbindungsmittel 14 und dem ersten Grundkörper 18 weist das erste Kupplungselement 10 einen Hohlraum 50 auf, in den beim Zusammenstecken der beiden Kupplungselemente 10, 20 das weitere Führungsmittel 40 einführbar ist. Der erste Grundkörper 18 weist eine Entlüftungsöffnung 32 auf, die vorzugsweise an oder nahe einem axial von dem zweiten Kupplungselement 20 entfernten Ende des Hohlraums 50 angeordnet ist. Die Entlüftungsöffnung 32 kann sich im Wesentlichen radial erstrecken. Der ersten Grundkörper 18 kann mehrere Entlüftungsöffnungen 32 aufweisen, insbesondere mehrere in Umfangsrichtung gleichverteilt angeordnete Entlüftungsöffnungen 32. Beim Entkuppeln der beiden Kupplungselemente 10, 20 kann über die Entlüftungsöffnung 32 Fluid aus dem Inneren der Vorrichtung 1 entweichen, bevor die beiden Kupplungselemente 10, 20 vollständig getrennt sind.
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Das weitere Führungsmittel 40 weist an seinem dem ersten Kupplungselement 10 zugewandten Ende radial außenseitig ein Einführmittel 52 auf, das im Ausführungsbeispiel durch eine Fase gebildet ist. Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann alternativ oder ergänzend auch das Führungsmittel 30 ein solches Einführmittel aufweisen. Das Führungsmittel 30 ragt gegenüber dem ersten Verbindungsmittel 14 in Richtung auf das zweite Kupplungselement 20 vor, wobei der Vorsprung zwischen 2 und 20% der lichten Weite des Führungsmittels 30 beträgt, insbesondere zwischen 4 und 15% und vorzugsweise zwischen 5 und 10%. Das weitere Führungsmittel 40 des zweiten Kupplungselements 20 kann im Wesentlichen bündig mit dem stirnseitigen Ende des zweiten Verbindungsmittels 24 abschließen, insbesondere bündig mit einem darin angeordneten Ventilkörper 54, mittels dem der zweite Leitungsabschnitt 22 in dem dargestellten nicht verbundenen Zustand verschließbar ist. Alternativ kann auch das weitere Führungsmittel 40 gegenüber dem Ende des zweiten Verbindungsmittels 24 vorstehen, wobei der Überstand vorzugsweise geringer ist als der Überstand des Führungsmittels 30 des ersten Kupplungselements 10 gegenüber dem ersten Verbindungsmittel 14.
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Die Vorrichtung 1 weist ein Sicherungselement 60 auf, das im Ausführungsbeispiel an dem zweiten Kupplungselement 20 angeordnet ist und mittels dem der zusammengesteckte Zustand der beiden Kupplungselemente 10, 20 lösbar sicherbar ist. Im Ausführungsbeispiel ist das Sicherungselement 60 durch eine Überwurfmutter gebildet. Im verbundenen Zustand ist mindestens ein Dichtmittel 62 in dichtender Anlage, so dass die in den Kupplungselementen 10, 20 angeordneten Verbindungsmittel 14, 24 nach außen abgedichtet sind. Im Ausführungsbeispiel ist ein erstes Dichtmittel 62 als O-Ring ausgebildet und in eine ringförmige Nut in dem Sicherungselement 60 eingelegt. Das erste Dichtmittel 62 ist dabei in Anlage an einen zylindrischen Abschnitt des zweiten Grundkörpers 28. Ein zweites Dichtmittel 64 ist eine ringförmige Nut im ersten Grundkörper 18 eingelegt und kommt im zusammengesteckten Zustand der beiden Kupplungselemente 10, 20 nach einem Aufschrauben des Sicherungselements 60 mit dessen Innengewinde 66 auf das Außengewinde 68 des ersten Grundkörpers 18 in dichtende Anlage an das Sicherungselement 60. Dadurch wird an oder nahe beiden Enden des Sicherungselements 60 eine dichte Verbindung mit dem ersten Grundkörper 18 bzw. dem zweiten Grundkörper 20 hergestellt.
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Das erste Kupplungselement 10 weist auf der Außenseite einen Abschnitt mit einem Außengewinde auf, auf das eine Mutter 56 aufschraubbar ist, beispielsweise um das erste Kupplungselement 10 an einer Schottwand zu befestigen.
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Die 4 zeigt einen Schnitte entlang IV-IV durch das erste Kupplungselement 10 der Vorrichtung 1 der 3. Die 5 zeigt einen Schnitt entlang V-V durch das zweite Kupplungselement 20 der Vorrichtung 1 der 3. Die ersten Verbindungsmittel 14 sind dabei unsymmetrisch oder jedenfalls derart in dem ersten Kupplungselement 10 angeordnet, dass nur in einer einzigen Winkelposition das erste Kupplungselement 10 mit dem zweiten Kupplungselement 20 zusammensteckbar ist. Im Bereich der ersten Längsachse 16 ist ein erster Verbindungsabschnitt 72 eines ersten Codierelements 70 (6) angeordnet, der derart ausgestaltet ist, dass das erste Codierelement 70 nur mit dem ersten Kupplungselement 10 und insbesondere nicht mit dem zweiten Kupplungselement 20 verbindbar ist. Zu diesem Zweck weist das erste Kupplungselement 10, insbesondere der erste Grundkörper 18, eine entsprechend geformte Aufnahmeöffnung auf. Entsprechendes gilt für den Querschnitt durch den zweiten Verbindungsabschnitt 82 eines zweiten Codierelements 80. Aus den Darstellungen der Querschnittsform ist insbesondere ersichtlich, dass ein erstes Codierelement 70 nicht in das zweite Kupplungselement 20 einsteckbar ist und ein zweites Codierelement 80 nicht in das erste Kupplungselement 10 einsteckbar ist.
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Wie aus der 3 ersichtlich, ist das erste Codierelement 70 mittels eines ersten Verbindungselements 56, das im Ausführungsbeispiel durch eine Schraube gebildet ist, lösbar mit dem ersten Grundkörper 10 verbindbar. Der erste Grundkörper 10 weist hierzu eine zentrische Durchgangsöffnung auf, in welche das erste Verbindungselement 56 einsteckbar ist und mit seinem Ende mit dem ersten Codierelement 70 verbindbar ist, insbesondere verschraubbar ist. In entsprechender Weise ist das zweite Codierelement 80 mittels eines zweiten Verbindungselements 58 lösbar mit dem zweiten Kupplungselement 20 verbindbar, im Ausführungsbeispiel durch eine Schraube, für welche der zweite Grundkörper 28 eine zentrische Durchgangsbohrung aufweist. Im Ausführungsbeispiel der 3 ist das erste Codierelement 70 bündig mit dem ersten Verbindungsmittel 14 und das zweite Codierelement 80 bündig mit dem zweiten Verbindungsmittel 24, insbesondere mit dem Ventilkörper 54 in seiner geschlossenen Stellung.
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Die 6 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine Reihe von insgesamt acht ersten Codierelementen 70 und acht zweiten Codierelementen 80. Neben den jeweils vergrößert dargestellten Verbindungsabschnitten 72, 82 weisen die Codierelemente 70, 80 an ihren einander zugewandten Enden einen Codierabschnitt auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Codierabschnitt im Querschnitt im Wesentlichen halbkreisförmig. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist eine Gruppe erster Codierelemente 70 insgesamt n-Gruppenmitglieder auf, die einen gegenüber dem Verbindungsabschnitt 72 um (0 bis (n – 1)) × (360°/n) gedrehten Codierabschnitt aufweisen; im Ausführungsbeispiel ist n = 8. Durch die Ausbildung des ersten Verbindungsabschnitts 72 in Bezug auf die zugehörige Öffnung im ersten Kupplungselement 10 kann das erste Codierelement 70 nur in einer einzigen Winkelposition an dem ersten Kupplungselement 10 festgelegt werden. Mithin ergeben sich im Ausführungsbeispiel acht verschiedene mögliche Positionen für den Codierabschnitt des ersten Codierelements 70 des ersten Kupplungselements 10.
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Auch die Gruppe der zweiten Codierelemente 80 weist insgesamt acht Gruppenmitglieder auf, deren Codierabschnitt um jeweils 45° versetzt ist. Auch der zweite Verbindungsabschnitt 82 der zweiten Codierelemente ist nur in einer einzigen möglichen Winkelposition an dem zweiten Kupplungselement 20 festlegbar. Dies hat zur Folge, dass zwei Kupplungselemente 10, 20 nur dann zusammensteckbar sind, wenn die paarweise einander zugeordneten ersten und zweiten Codierelemente 70, 80 in dem ersten bzw. dem zweiten Kupplungselement 10, 20 montiert sind. Zu diesem Zwecke weisen die Codierelemente 70, 80 eine eindeutige Kennzeichnung 74, 84 auf, die visuell und/oder haptisch wahrnehmbar sein kann; im Ausführungsbeispiel sind die Codierelemente 70, 80 durchnummeriert. Die Codierelemente 70, 80 können aus einen Metall hergestellt sein, beispielsweise aus Aluminium. Die paarweise Kennzeichnung kann alternativ oder ergänzend auch durch eine Farbgebung erfolgen, beispielsweise durch eine farbige Eloxierung.
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Durch die lösbare Festlegung der Codierelemente 70, 80 an dem ersten bzw. zweiten Kupplungselement 10, 20 ist es möglich, auch bereits an die Leitungsabschnitte montierte Kupplungselemente 10, 20 in vorgebbarer Weise zu codieren oder umzucodieren, um zu gewährleisten, dass nur ein bestimmtes erstes Kupplungselement 10 mit einem vorgebbaren zweiten Kupplungselement 20 zusammensteckbar ist. In einer Grundausführung können die Kupplungselemente 10, 20 ohne Codierelement ausgestattet sein; in diesem Fall kann anstelle eines Codierelements 70, 80 ein Blindelement an den Kupplungselementen 10, 20 angeordnet sein, um ein Zusammenstecken uncodierter Kupplungselemente 10, 20 zu verhindern.
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Durch die Ausbildung des ersten Verbindungsabschnitts 72 bzw. des zweiten Verbindungsabschnitts 82 und der zugehörigen Öffnungen in den beiden Kupplungselementen 10, 20 ist auch verhindert, dass ein erstes Codierelement 70 in einem zweiten Kupplungselement 20 montiert wird. Im Ausführungsbeispiel ist die Verwechslungssicherheit dadurch realisiert, dass der erste Verbindungsabschnitt 72 im Querschnitt eine von der Kreisform abweichende Form aufweist, wobei die Abweichung größer ist als jene des zweiten Codierelements 80, so dass das erste Codierelement 70 nicht in die Aufnahmeöffnung für das zweite Codierelement 80 einsteckbar ist. Entsprechendes gilt für die Querschnittsform des zweiten Verbindungsabschnitts 82 des zweiten Codierelements 80.
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Die 7 bis 12 zeigen jeweils einen Schnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 101 in verschiedenen Stadien beim Zusammenstecken der beiden Kupplungselemente 110, 120. Soweit die Merkmale mit dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel übereinstimmen oder diesen Merkmalen entsprechen, sind um den Betrag 100 erhöhte Bezugszeichen verwendet.
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Das erste Codierelement 170 des ersten Kupplungselements 110 ist in Richtung auf das zweite Kupplungselement 120 gegenüber dem Führungselement 130 des ersten Kupplungselements 110 zurückversetzt. Das erste Codierelement 170 ist in Richtung auf das zweite Kupplungselement 120 gegenüber dem ersten Verbindungsmittel 114 zurückversetzt. Der das Außengewinde 168 tragende Abschnitt des ersten Grundkörpers 118 weist am Übergang zur Entlüftungsöffnung 132 eine Fase auf. Dies gilt auch für den axial gegenüberliegenden und an die Entlüftungsöffnung 132 anschließenden Abschnitt des ersten Grundkörpers 118.
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Das zweite Codierelement 180 des zweiten Kupplungselements 120 ist in Richtung auf das erste Kupplungselement 110 gegenüber dem weiteren Führungsmittel 140 zurückversetzt. Das zweite Codierelement 180 ist in Richtung auf das erste Kupplungselement 110 gegenüber dem zweiten Verbindungselement 124, im Ausführungsbeispiel gegenüber dem Ventilkörper 154, zurückversetzt.
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Die 7 zeigt die Ausgangsposition für ein Zusammenstecken, in der die beiden Kupplungselemente 110, 120 noch nicht in Anlage aneinander sind. Die 8 zeigt die Position, in welcher das zweite Kupplungselement 120 in Anlage an dem ersten Kupplungselement 110 ist, insbesondere ist das weitere Führungsmittel 140 mit seiner Außenfläche 148 in Anlage an der Innenfläche 138 des Führungsmittels 130. In dieser Position können die beiden Kupplungselemente 110, 120 um die erste bzw. zweite Längsachse 116, 126 gegeneinander gedreht werden, bis die einander zugeordneten ersten und zweiten Verbindungsmittel 114, 124 einander gegenüberliegen und dadurch die beiden Kupplungselemente 110, 120 in einer Winkelposition zueinander sind, in welcher die Kupplungselemente 110, 120 zusammensteckbar sind.
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Die 9 zeigt eine Position, in welcher die beiden Verbindungsmittel 114, 124 ein Stück weit miteinander in Eingriff sind, aber noch nicht so weit, dass eine Fluidverbindung zwischen den beiden Leitungsabschnitten 12, 22 hergestellt ist. Insbesondere sind die in den Kupplungselementen 110, 120 angeordneten Ventile noch nicht geöffnet. Die beiden Codierelemente 170, 180 sind im Wesentlichen ohne axialen Spalt einander gegenüberliegend. Wenn – wie im dargestellten Ausführungsbeispiel – die beiden Kupplungselemente 110, 120 füreinander vorgesehen sind und mithin die beiden Codierelemente 170, 180 miteinander korrespondieren, ist ein weiteres Zusammenstecken möglich.
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Für den Fall, dass die beiden Kupplungselemente 110, 120 nicht zum Zusammenstecken vorgesehen sind, können sie nicht weiter zusammengesteckt werden. Dies ist durch die Bedienperson intuitiv wahrnehmbar, insbesondere taktil wahrnehmbar. Beim Übergang von der 8 zur 9, bei dem die beiden Kupplungselemente 110, 120 zueinander in die für ein Zusammenstecken erforderliche Winkelposition gedreht werden, sind die beiden Kupplungselemente 110, 120 ein Stück weit aufeinander zubewegbar, bis die beiden Codierelemente 170, 180 aneinander in Anlage kommen; dies ist taktil und vorallem unmittelbar und ohne auf Reflexion beruhendes Erfassen, mithin intuitiv, wahrnehmbar. Dadurch wird der Bedienperson signalisiert, dass die richtige Winkelposition erreicht ist und die beiden Kupplungselemente 110, 120 auch zusammengesteckt werden könnten. Da die beiden Codierelemente 170, 180 dies aber nicht erlauben, weil die beiden Kupplungselemente 110, 120 nicht füreinander vorgesehen sind, erfährt die Steckbewegung einen Stopp und signalisieren der Bedienperson, dass die beiden Kupplungselemente 110, 120 nicht zusammengesteckt werden dürfen.
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Wenn hingegen wie im dargestellten Ausführungsbeispiel die beiden Kupplungselemente 110, 120 einander zugeordnet sind, kann die Position der 10 eingenommen werden, in welcher das zweite Verbindungsmittel 124 zwar bereits in das erste Verbindungsmittel 114 eintritt, aber noch keine fluiddichte Verbindung hergestellt wird. Die beiden in den Kupplungselementen 110, 120 angeordneten Ventile sind in diesem Zustand noch geschlossen und schließen insbesondere die an die Kupplungselemente 110, 120 angeschlossenen ersten und zweiten Leitungsabschnitte 12, 22 (1 und 2) ab.
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Bei einem weiteren Zusammenstecken wird bei Erreichen der in der 11 dargestellten Position der Hohlraum 150 eingeschlossen, indem das zweite Verbindungsmittel 124 in Anlage an das Dichtmittel 186 kommt, das im Ausführungsbeispiel durch einen O-Ring gebildet ist und in eine Nut in der Innenwand des ersten Verbindungsmittels 114 eingesetzt ist. Dabei sind die Ventile in den beiden Kupplungselementen 110, 120 noch geschlossen, allerdings ist der Ventilkörper 154 des zweiten Kupplungselements 120 bereits in Anlage an dem weiteren Ventilkörper 176, der in dem ersten Kupplungselement 110 angeordnet ist.
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Bei einem weiteren Zusammenstecken erreicht die Vorrichtung den in der 12 dargestellten Zustand, in dem die Ventile in den beiden Kupplungselementen 110, 120 geöffnet sind und damit eine Verbindung zwischen den beiden Leitungsabschnitten hergestellt ist. Das Sicherungselement 160 ist auf den ersten Grundkörper 118 aufgeschraubt und die beiden Dichtmittel 162, 164 dichten den Verbindungsraum nach außen ab. Alternativ oder ergänzend zu den beiden Dichtmitteln 162, 164 kann ein Dichtmittel im Bereich der Stoßstelle der beiden Kupplungselemente 110, 120 angeordnet sein, insbesondere dort, wo beim vollständigen Zusammenstecken ein Führungsmittel 140 des einen Kupplungselements 120 nahe an den Grundkörper 118 des anderen Kupplungselements 110 kommt, vorzugsweise innerhalb des ersten Grundkörpers 118 nahe der Entlüftungsöffnung 132.
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Bei einem Trennen der beiden Kupplungselemente 110, 120, das erst nach einem Lösen des Sicherungselements 160 möglich ist, wird ausgehend von der 12 zunächst der Zustand der 11 erreicht, in dem die Ventile der beiden Kupplungselemente 110, 120 geschlossen sind. Beim Übergang in die in der 10 dargestellte Position kann das in dem Hohlraum 150 eingeschlossene Fluid über den Spalt zwischen dem weiteren Führungsmittel 140 und dem ersten Verbindungsmittel 114 sowie die Entlüftungsöffnung 132 entweichen. Dies ist dann besonders vorteilhaft, wenn mindestens eines der beiden Kupplungselemente 110, 120 kein Ventil aufweist, weil dann auf diesem Wege auch das in dem angeschlossenen Leitungsabschnitt eventuell noch unter Druck stehende Fluid entweichen kann. In einer Ausführungsart wird dabei das Entweichen erst dann freigegeben, beispielsweise indem das zweite Verbindungsmittel 124 nicht mehr in Anlage an dem Dichtmittel 186 ist, wenn mindestens eines der Ventile in den Kupplungselementen 110, 120 geschlossen ist. Vorteilhaft ist weiterhin, dass in der Position der 10 das Fluid über die Lüftungsöffnung 132 entweichen kann, das Sicherungselement 160 aber noch die beiden Kupplungselemente 110, 120 zusammenhält, insbesondere noch in Eingriff mit dem ersten Grundkörper 118 ist.
