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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsbuchse gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Aus der
EP 38 056 B1 ist eine Kupplungsbuchse bekannt, welche zur Verwendung mit einem Kupplungsstecker vorgesehen ist, so dass sich eine hydraulische Schnellkupplung ergibt. Die Kupplungsbuchse umfasst einen hülsenartigen Buchsenkörper, der mehrstückig ausgebildet ist. Der Kupplungsstecker wird in einen nach außen offenen Steckerraum eingeführt, wobei er dort mittels einer Verriegelungsvorrichtung gehalten wird, welche mehrere Kugeln aufweist. Weiter ist ein zweiter Ventilkörper vorgesehen, mit dem verhindert wird, dass Druckfluid zum Steckerraum hin austritt, wenn der Kupplungsstecker nicht gesteckt ist. Im geschlossenen Zustand liegt der zweite Ventilkörper an einem zugeordneten ersten Ventilsitz am Buchsenkörper an.
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Darüber hinaus ist ein erster Ventilkörper vorgesehen, mit dem Druckfluid aus dem Inneren des Buchsenkörpers zu einem drucklosen Tank hin abgeleitet werden kann. Der erste Ventilkörper ist für Fälle vorgesehen, in denen Druckfluid unter hohem Druck im Buchsenkörper eingeschlossen ist. Der entsprechende Druck muss erst zum Tank hin entlastet werden, ehe der zweite Ventilkörper durch Einführen des Kupplungssteckers vom zweiten Ventilsitz abgehoben werden kann. Im geschlossenen Zustand liegt der erste Ventilkörper an einem ersten Ventilsitz am Buchsenkörper an. Der erste Ventilkörper wird mittels eines Handhebels betätigt, der gleichzeitig die Verriegelungsvorrichtung betätigt.
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Die Kupplungsbuchse weist einen ersten Anschluss auf, der häufig mit einem Steuerschieber eines hydraulischen Ventils verbunden ist. Ein erster Fluidströmungspfad führt vom ersten Anschluss über den zweiten Ventilsitz zum Steckerraum. Die zweite Schließrichtung des zweiten Ventilkörpers ist bezüglich des ersten Fluidströmungspfads zum Steckerraum hin gerichtet, damit sich die oben angesprochene Abdichtfunktion ergibt.
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Weiter hat die Kupplungsbuchse einen zweiten Anschluss, der mit einem drucklosen Tank verbunden ist. Ein zweiter Fluidströmungspfad führt vom ersten Anschluss über den ersten Ventilsitz zum zweiten Anschluss. Der zweite Fluidströmungspfad bewirkt die oben angesprochene Druckentlastung. Die erste Schließrichtung des ersten Ventilsitzes ist bezüglich des zweiten Fluidströmungspfads zum zweiten Anschluss hin gerichtet, so dass der erste Ventilsitz nur dann offen ist, wenn der erste Ventilkörper betätigt wird.
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Der Nachteil der bekannten Kupplungsbuchse besteht darin, dass in dem Buchsenkörper Druckfluid, insbesondere Hydrauliköl, vollkommen dicht eingeschlossen sein kann. Wenn sich dieses Druckfluid erwärmt, kann der entsprechende Druck sehr stark ansteigen. Aus der
DE 10 2009 034 616 A1 ist ein Druckbegrenzungsventil bekannt, dass einen entsprechenden erwärmungsbedingten Druckanstieg nach oben begrenzt. Man spricht auch von einem Thermo-Druckbegrenzungsventil.
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Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die Kombination aus Kupplungsbuchse und Thermo-Druckbegrenzungsventil kompakter und kostengünstiger ausgeführt werden kann.
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Gemäß dem selbständigen Anspruch wird vorgeschlagen, dass der erste Ventilkörper und die erste Feder Bestandteil eines Druckbegrenzungsventils sind, welches den Druck im Inneren des Buchsenkörpers nach oben begrenzt. Es wird also kein gesondertes Druckbegrenzungsventil genutzt. Vielmehr werden der ohnehin vorhandene erste Ventilköper und die ohnehin vorhandene erste Feder verwendet, um die Funktion eines Druckbegrenzungsventils zu realisieren.
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Vorzugsweise ragt der zweite Ventilkörper aus dem Buchsenkörper heraus, wenn er am zweiten Ventilsitz anliegt. Vorzugsweise ist eine Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, mit welcher der Kupplungsstecker im Steckerraum gehalten werden kann. Vorzugsweise ist ein Betätigungsmittel für den zweiten Ventilkörper, beispielsweise ein drehbarer Hebelarm mit einem Schaltnocken, vorgesehen, wobei letztgenannter unter Anlage mit dem zweiten Ventilkörper gebracht werden kann. Vorzugsweise betätigt das Betätigungsmittel gleichzeitig die Verriegelungsvorrichtung und den zweiten Ventilkörper. Vorzugsweise ragt der erste Ventilkörper in den Steckerraum hin, wenn er am ersten Ventilsitz anliegt. Vorzugsweise sind die erste und die zweite Schließrichtung parallel zu einer gemeinsamen Längsachse, wobei sie entgegen gesetzt gerichtet sind.
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In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
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Es ist bevorzugt, dass der erste Ventilkörper an dem vom ersten Ventilsitz abgewandten Ende von einer Abschirmung umgeben ist, so dass der erste Ventilkörper zusammen mit der Abschirmung einen Abschirmraum begrenzen, welcher über einen dritten Fluidströmungspfad mit einer Druckmittelsenke verbindbar ist, wobei der dritte Fluidströmungspfad abseits des zweiten Anschlusses vollständig getrennt vom ersten und vom zweiten Fluidströmungspfad verläuft. Vorzugsweise führt der dritte Fluidströmungspfad zum zweiten Anschluss, um die Verbindung mit der Druckmittelsenke herzustellen. Vorzugsweise ist der Abschirmraum mit Ausnahme des dritten Fluidströmungspfades abgeschlossen. Durch die Abschirmung soll erreicht werden, dass der Druck im Inneren des Buchsenkörpers den ersten Ventilkörper nicht gegen den ersten Ventilsitz drückt. Vielmehr soll dieser Druck den ersten Ventilkörper vom ersten Ventilsitz abheben, wenn das Druckäquivalent der Vorspannkraft der ersten Feder überwunden ist, so dass sich die gewünschte Druckbegrenzungsfunktion ergibt.
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Es ist bevorzugt, dass die Abschirmung eine Führungsausnehmung aufweist, welche sich mit einer konstanten Querschnittsform in die erste Schließrichtung erstreckt, wobei der erste Ventilkörper auf der vom ersten Ventilsitz abgewandten Seite eine Führungskontur aufweist, die druckdicht an die Führungsausnehmung angepasst ist. Die genannte Querschnittsform ist vorzugsweise kreisförmig ausgebildet, damit sie einfach hergestellt werden kann. Die Führungskontur begrenzt einerseits den oben angesprochenen Abschirmraum, wobei sie den ersten Ventilkörper gleichzeitig bezüglich der ersten Schließrichtung führt. Die genannte druckdichte Anpassung ist erforderlich, damit im Abschirmraum der niedrige Druck an der Druckmittelsenke herrscht und nicht der hohe Druck im Inneren des Buchsenkörpers. Es versteht sich von selbst, dass im Spalt zwischen Führungsausnehmung und Führungskontur unvermeidbare Leckagen auftreten. Der entsprechende Druckabfall ist jedoch erheblich höher als der Druckabfall im dritten Fluidströmungspfad.
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Es ist bevorzugt, dass die Führungskontur eine erste Wirkfläche mit einem ersten Flächeninhalt definiert, wobei der erste Ventilsitz eine zweite Wirkfläche mit einem zweiten Flächeninhalt definiert, wobei der erste Flächeninhalt größer als der zweite Flächeninhalt ist. Der Druck im Inneren des Buchsenkörpers steht sowohl an der ersten als auch an der zweiten Wirkfläche am geschlossenen ersten Ventilkörper an. Da der erste Flächeninhalt größer als der zweite Flächeninhalt ist, bewirkt der genannte Druck eine Kraft, die vom ersten Ventilsitz weg gerichtet ist, so dass sie den ersten Ventilkörper vom ersten Ventilsitz abheben kann. Durch geeignete Auslegung der Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Flächeninhalt und der Vorspannkraft der ersten Feder kann der Auslösedruck des erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventils eingestellt werden. Der erste Ventilsitz ist vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildet, wobei der erste Ventilkörper im geschlossenen Zustand höchst vorzugsweise entlang einer kreisringförmigen Linie an dem ersten Ventilsitz anliegt, wobei die genannte Linie die zweite Wirkfläche umgrenzt.
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Es ist bevorzugt, dass die Abschirmung von einem gesonderten Abschirmteil gebildet wird, welches fest mit dem verbleibenden Buchsenkörper verbunden ist. Hierdurch vereinfacht sich die Montage der Kupplungsbuchse. Es ist anzumerken, dass der Buchsenkörper vorzugsweise mehrstückig ausgebildet ist, wobei alle entsprechenden Teile, die unbeweglich miteinander verbunden sind, als Bestandteile des Buchsenkörpers angesehen werden, während demgegenüber bewegliche Teile nicht dem Buchsenkörper zugeordnet werden.
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Es ist bevorzugt, dass der zweite Ventilkörper von einer zweiten Feder in die zweite Schließrichtung belastet ist, wobei die zweite Feder von außen an der Abschirmung abgestützt ist. Die zweite Feder bewirkt, dass der zweite Ventilsitz ausschließlich dann geöffnet ist, wenn sich der Kupplungsstecker in dem Steckerraum befindet. Die Abstützung der zweiten Feder an der Abschirmung ist besonders einfach herstellbar. Vorzugsweise ist die zweite Feder zumindest mittelbar an dem Abschirmteil abgestützt.
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Es ist bevorzugt, dass der dritte Fluidströmungspfad von einer ersten Bohrung gebildet wird, welche den ersten Ventilkörper entlang der ersten Schließrichtung durchsetzt, wobei sie zum zweiten Anschluss führt. Der entsprechende dritte Fluidströmungspfad ist besonders kostengünstig herstellbar. Alternativ ist es ebenfalls denkbar, den dritten Fluidströmungspfad als Kanal im Buchsenkörper auszuführen, der zum zweiten Anschluss führt. Dies ist jedoch aufwändiger.
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Es ist bevorzugt, dass in dem Buchsenkörper ein Kolben beweglich aufgenommen ist, wobei der Buchsenkörper einen dritten Ventilsitz aufweist, der so angeordnet ist, dass der Kolben durch Bewegung in eine dritte Schließrichtung zur dichtenden Anlage mit dem dritten Ventilsitz gebracht werden kann, wobei der dritte Ventilsitz Bestandteil des zweiten Fluidströmungspfades ist. Mit dem Kolben soll verhindert werden, dass der zweite Ventilkörper allein durch Strömungskräfte bewegt wird, wodurch es zu einem ungewollten Schließen des zweiten oder des dritten Ventilsitzes im eingekuppelten Zustand der Schnellkupplung kommen kann. In einer Endstellung drückt der Kolben den zweiten Ventilkörper und den dritten Ventilkörper gemeinsam gegen einen Anschlag im Kupplungsstecker. Die genannten Ventilkörper können daher durch Strömungskräfte nicht mehr bewegt werden, weil sie fest eingespannt sind. Der dritte Ventilsitz ist vorzugsweise zwischen dem ersten Anschluss und dem ersten Ventilsitz im zweiten Fluidströmungspfad angeordnet. Damit ergibt sich zwischen dem ersten und dem dritten Ventilsitz ein abgeschlossener Druckraum, so dass das eingeschlossene Druckfluid den Kolben an einer Bewegung hindert.
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Es ist bevorzugt, dass die zweite und die dritte Schließrichtung bezüglich dem Verlauf des zweiten Fluidströmungspfads in entgegen gesetzte Richtung weisen. Der dritte Ventilsitz ist vorzugsweise an einem gesonderten Sitzteil angeordnet, welches fest mit dem Abschirmteil verbunden ist. Hierdurch wird die Montage der Kupplungsbuchse vereinfacht. Vorzugsweise ist die zweite Feder am Sitzteil abgestützt.
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Es ist bevorzugt, dass der zweite Ventilkörper gleitbeweglich an dem Kolben gelagert ist. Hierdurch wird erreicht, dass sich der Kolben und der zweite Ventilkörper nicht verklemmen, wenn der zweite und der dritte Ventilkörper vom Kolben gegen den Anschlag im Kupplungsstecker gedrückt werden.
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Es ist bevorzugt, dass der zweite Ventilkörper von wenigstens einer zweiten Bohrung durchsetzt ist, welche Bestandteil des zweiten Fluidströmungspfades ist. Hierdurch kann auf einfache Weise vermieden werden, dass der zweite Ventilkörper den zweiten Fluidströmungspfad versperrt. Die zweite Bohrung ist vorzugsweise zwischen dem ersten Anschluss und dem dritten Ventilsitz im zweiten Fluidströmungspfad angeordnet. Die zweite Bohrung kann als Drossel ausgebildet sein, so dass der entsprechende Druckabfall eine Bewegung des Kolbens zur Folge hat.
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Es ist bevorzugt, dass die erste Feder in dem Abschirmraum aufgenommen ist, wobei sie innen an der Abschirmung abgestützt ist. Hierdurch benötigt die erste Feder besonders wenig Bauraum und kann einfach montiert werden.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellt dar:
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1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Kupplungsbuchse mit einem entsprechenden Kupplungsstecker;
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2 einen vergrößerten Ausschnitt von 1 im Bereich des ersten Ventilkörpers; und
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3 einen vergrößerten Ausschnitt von 1 im Bereich des Steckerraums, wobei der Kupplungsstecker gegenüber 1 in die eingekuppelte Stellung verschoben ist.
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1 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Kupplungsbuchse 30 mit einem entsprechenden Kupplungsstecker 20. Die Kupplungsbuchse 30 ist in einem Hauptgehäuse 10 aufgenommen, bei dem es sich beispielsweise um einen hydraulischen Ventilblock handeln kann. In dem Hauptgehäuse 10 ist ein Zulaufkanal 12 angeordnet, der zum ersten Anschluss 31 der Kupplungsbuchse 30 führt. Auf der Gegenseite kann der Zulaufkanal 12 beispielsweise mit einem Steuerschieber eines hydraulischen Ventils verbunden sein. Die Kupplungsbuchse 30 hat ein hülsenförmiges Kupplungsgehäuse 39, welches in einer angepassten Aufnahmebohrung 11 des Hauptgehäuses 10 aufgenommen ist, wobei es dort von einem Sicherungsring 41 unverschiebbar gehalten wird. Unter dem Kupplungsgehäuse 39 wird allein das entsprechende hülsen- bzw. ringförmige Teil angesprochen. Im Bereich des Kupplungsgehäuses 39 ist das Hauptgehäuse 10 mit einem Leckölkanal 18 versehen, so dass Druckfluid, welches vom Zulaufkanal 12 her außen am Kupplungsgehäuse 39 vorbei leckt, zum Leckölkanal 18 abfließen kann und nicht nach außen dringt. Das Druckfluid aus dem Leckölkanal 18 wird gesondert abgeführt, da es verschmutzt sein kann.
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Das Kupplungsgehäuse 39 wird von einem hülsenartigen Basisteil 52 eines Buchsenkörpers 50 durchsetzt, welches in Richtung der Längsachse 17 gleitbeweglich am Kupplungsgehäuse 39 gelagert ist. Am gegenüberliegenden Ende ist das Basisteil 52 außerdem gleitbeweglich in der Aufnahmebohrung 11 des Hauptgehäuses 10 abgestützt. Zwischen dem Kupplungsgehäuse 39 und dem Basisteil 52 ist eine vierte Feder 40 angeordnet, welche in Form einer Schraubenfeder ausgebildet ist, wobei sie das Basisteil 52 umgibt. Die vierte Feder 40 drückt das Basisteil 52 und damit den gesamten Buchsenkörper 50 in Richtung einer inneren Endstellung, in der er am weitesten versenkt in der Aufnahmebohrung 11 angeordnet ist. 1 zeigt dem gegenüber eine Stellung des Buchsenkörpers 50, die gegenüber der inneren Endstellung mittels des Hebels 14 in Richtung der Längsachse 17 nach außen hin verschoben ist.
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Der Hebel 14 ist bezüglich einer Drehachse 15 drehbar am Hauptgehäuse 10 gelagert. Der entsprechende Achsenabschnitt 15a ist in einem Hohlraum des Hauptgehäuses 10 aufgenommen, der an einen Tankkanal 13 angeschlossen ist, wobei der Tankkanal 13 vorzugsweise mit einem im Wesentlichen drucklosen Tank verbunden ist. Im Bereich des Buchsenkörpers 50 ist der Achsenabschnitt 15a mit einer Schaltnocke 16 versehen, welche an einem Verschlussteil 55 des Buchsenkörpers 50 anliegt, wobei das Verschlussteil 55 fest mit dem Basisteil 52 verschraubt ist.
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In der in 1 dargestellten Stellung können sich die Kugeln 36, welche zur Verriegelung des Kupplungssteckers 20 dienen, nach radial außen bewegen, da das Kupplungsgehäuse 39 einen entsprechenden Freiraum aufweist. Der Kupplungsstecker 20 ist in einer Stellung gezeigt, in der er bereits in den Steckerraum 51 des Buchsenkörpers 50 eingeführt ist, wobei er die Kugeln 36 noch nicht berührt. Der Kupplungsstecker 20 ist üblicherweise am Ende eines flexiblen Hydraulikschlauches angebracht.
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2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von 1 im Bereich des ersten Ventilkörpers 70. Zu erkennen ist der zweite Fluidströmungspfad 34, der vom ersten Anschluss 31 zum zweiten Anschluss 32 der Kupplungsbuchse 30 führt. Der zweite Anschluss 32 ist dabei im Bereich des bereits angesprochenen Tankkanals 13 angeordnet, so dass dort austretendes Druckfluid im Wesentlichen drucklos zum Tank abfließen kann. Im Bereich des zweiten Anschlusses 32 ist der erste Ventilkörper 70 innen in dem Buchsenkörper 50 in Richtung der Längsachse 17 beweglich aufgenommen. Dem ersten Ventilkörper 70 ist ein erster Ventilsitz 72 am Verschlussteil 55 des Buchsenkörpers 50 zugeordnet, der bezüglich der Längsachse 17 kreiskegelförmig ausgebildet ist. In 2 ist der erste Ventilkörper 70 durch die Schaltnocke 16 vom ersten Ventilsitz 72 abgehoben, so dass Druckfluid aus dem Inneren des Buchsenkörpers 50 zum Tank abfließen kann. Durch geeignete Betätigung des Hebels (Nr. 14 in 1) hebt die Schaltnocke 16 von dem ersten Ventilkörper 70 und vom Verschlussteil 55 ab. Dies hat zur Folge, dass der erste Ventilkörper 70 von der ersten Feder 73 gegen den ersten Ventilsitz 72 gedrückt wird, so dass er dicht verschlossen ist. Dabei bewegt er sich in die erste Schließrichtung 71, welche parallel zur Längsachse 17 auf den zweiten Anschluss 32 zu gerichtet ist. Weiter bewegt sich der Buchsenkörper 50 in die oben angesprochene innere Endstellung, welche mit Bezug auf 3 noch näher erläutert wird.
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Der Buchsenkörper 50 weist ein topfartiges Abschirmteil 56 auf, welches von der zweiten Feder 83 gegen das Verschlussteil 55 des Buchsenkörpers 50 gedrückt wird, so dass es im Betrieb der Kupplungsbuchse 30 unbeweglich gegenüber diesem ist. Sollte sich dennoch eine unbeabsichtigte Bewegung (insbesondere eine Verdrehung bezüglich der Längsachse 17) des Abschirmteils 56 gegenüber dem Verschlussteil 55 ergeben, so stört dies die Funktion der Erfindung nicht. Das Abschirmteil 56 kann mit dem Verschlussteil 55 verpresst sein, um eine unbewegliche Verbindung zu schaffen.
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Innen weist das Abschirmteil 56 eine Führungsausnehmung 57 auf, die bezüglich der Längsachse 17 kreiszylindrisch ausgebildet ist. Der erste Ventilkörper 70 liegt mit einer ebenfalls kreiszylindrischen Führungskontur 74 druckdicht an der Führungsausnehmung 57 an, wobei er entlang der Führungskontur 74 gleiten kann. Das dem ersten Ventilsitz 72 abgewandte Ende des ersten Ventilkörpers 70 und das Abschirmteil 56 umgrenzen damit einen Abschirmraum 38. Der Abschirmraum 38 ist bis auf die erste Bohrung 75, welche den ersten Ventilkörper 70 in Richtung der Längsachse 17 durchsetzt, dicht verschlossen. Die erste Bohrung 75 ist Bestandteil eines dritten Fluidströmungspfades 35, welcher vom Abschirmraum 38 über die erste Bohrung 75 zum zweiten Anschluss 32 und von dort weiter zum im Wesentlichen drucklosen Tank führt. Damit ist der Abschirmraum 38 im Wesentlichen drucklos, so dass von dort im Wesentlichen keine Druckkraft auf den ersten Ventilkörper 70 einwirkt. Das Abschirmteil 56 bildet also eine Abschirmung 37, mit der das vom ersten Ventilsitz 72 abgewandte Ende des ersten Ventilkörpers 70 vom Druck im zweiten Fluidströmungspfad 34 abgeschirmt wird.
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Die Kraft auf den ersten Ventilkörper 70 in Richtung der Längsachse 17, welche der Druck im zweiten Fluidströmungspfad 34 auf den ersten Ventilkörper 70 ausübt, wird daher von der zweiten Wirkfläche 47 des geschlossenen ersten Ventilsitzes 72 und von der ersten Wirkfläche 46 der Führungskontur 74 bestimmt. Vorliegend ist der erste Flächeninhalt der ersten Wirkfläche 46 größer als der zweite Flächeninhalt der zweiten Wirkfläche 47. Der Druck im zweiten Fluidströmungspfad 34 übt also auf den ersten Ventilkörper 70 eine Kraft aus, welche vom ersten Ventilsitz 70 weg gerichtet ist. Sobald der Druck im zweiten Fluidströmungspfad 34 das Druckäquivalent der vorgespannten ersten Feder 73 übersteigt, hebt der erste Ventilkörper 70 vom ersten Ventilsitz 72 ab. Der zweite Fluidströmungspfad 34 wird freigegen, so dass das im Inneren des Buchsenkörpers 50 eingeschlossene Druckfluid über den zweiten Anschluss 32 zum Tank abfließen kann, bis der Druck im Inneren des Buchsenkörpers 50 wieder unter das Druckäquivalent der ersten Feder 73 gefallen ist. Der erste Ventilkörper 70 und die erste Feder 73 bilden also ein Druckbegrenzungsventil 45, welches den Druck im Inneren des Buchsenkörpers 50 nach oben begrenzt. Anzumerken ist, dass die Dichtwirkung des ersten Ventilsitzes 72 durch eine Weichdichtung aus Gummi unterstützt werden kann, welche vorzugsweise am ersten Ventilkörper 70 angeordnet ist.
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Die erste Feder 73 ist im Inneren des Abschirmraumes 38 aufgenommen, wobei sie von innen an der Abschirmung 37 abgestützt ist. Die erste Feder 73 ist in Form einer oder mehrerer Schraubenfedern ausgebildet, deren Mittelachse jeweils mit der Längsachse 17 zusammenfällt.
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Weiter ist in 2 der topfartige zweite Ventilkörper 80 zu sehen. Diesem ist ein zweiter Ventilsitz 82 am Basisteil 52 des Buchsenkörpers 50 zugeordnet, welcher bezüglich der Längsachse 17 kreiskegelförmig ist. Innen im zweiten Ventilkörper 80 ist eine zweite Feder 83 angeordnet, die eine oder mehrere Schraubenfedern umfasst, deren Mittelachse jeweils mit der Längsachse 17 zusammenfällt. Die zweite Schließrichtung 81 des zweiten Ventilkörpers 80 weist parallel zur Längsachse 17 in Richtung des Steckerraums 51. Sie ist also genau entgegengesetzt zur ersten Schließrichtung 71 ausgerichtet. Der zweite Ventilkörper 80 wird von einer zweiten Bohrungen 84 durchsetzt, welche Bestandteil des zweiten Fluidströmungspfades 34 sind. Die zweite Bohrung 84 ist als Drossel ausgeführt, so dass bei entsprechendem Fluiddurchfluss ein Druckabfall entsteht, welcher zu einer Bewegung des Kolbens 90 führt. Weiter sind im Basisteil 54 mehrere dritte Bohrungen 54 angeordnet, welche sowohl Bestandteil des ersten Fluidströmungspfades (Nr. 33 in 3) als auch des zweiten Fluidströmungspfades 34 sind. Der zweite Fluidströmungspfad 34 verläuft vom ersten Anschluss 31 über die dritten Bohrungen 54, weiter über die zweiten Bohrung 84, weiter über den dritten Ventilsitz 92, weiter über den ersten Ventilsitz 72 zum zweiten Anschluss 32.
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3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt von 1 im Bereich des Steckerraums, wobei der Kupplungsstecker 20 gegenüber 1 in die eingekuppelte Stellung verschoben ist.
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Der Kupplungsstecker 20 hat einen hülsenartigen Steckerkörper 21, an dessen Außenumfangsfläche eine kreisringförmig umlaufende Verriegelungsnut 22 vorgesehen ist, welche beispielsweise eine halbkreisförmige Querschnittsform aufweist. Im gezeigten verriegelten Zustand greifen die Kugeln 36 in die Verriegelungsnut 22 ein. Gleichzeitig werden sie von einem Verriegelungsvorsprung 59 am Kupplungsgehäuse 39 in einer zugeordneten Kugelausnehmung 60 im Basisteil 52 des Buchsenkörpers 50 gehalten werden, so dass sie nach radial außen nicht verschiebbar sind. Damit kann der Steckerkörper 21 in Richtung der Längsachse 17 nicht mehr gegenüber dem Basisteil 52 verschoben werden.
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In dem Steckerkörper 21 ist ein topfartiges Halteteil 27 fest aufgenommen, wobei zwischen dem Halteteil 27 und dem Steckerkörper 21 (nicht dargestellte) Durchflussöffnungen für das Druckfluid vorhanden sind. Das Halteteil 27 bildet einen Anschlag für den dritten Ventilkörper 23, so dass sein maximaler Hub begrenzt ist. Zwischen dem dritten Ventilkörper 23 und dem Halteteil 27 ist eine dritte Feder 24 angeordnet, welche den dritten Ventilkörper 23 in Richtung des zugeordneten dritten Ventilsitzes 26 drückt. Der dritte Ventilsitz 26 ist also dicht verschlossen, wenn sich der Kupplungsstecker 20 außerhalb der Kupplungsbuchse 30 befindet. Dementsprechend kann kein Druckfluid aus dem daran angeschlossenen Schlauch herausfließen. Die dritte Feder 24 ist als Schraubenfeder ausgebildet, wobei ihre Mittelachse mit der Längsachse 17 zusammenfällt. Der dritte Ventilsitz 26 ist kreiskegelförmig bezüglich der Längsachse 17 ausgebildet, wobei der dritte Ventilkörper 23 den dritten Ventilsitz 26 nur an einer umlaufenden Kante an seinem äußeren Ende berührt. Zusätzlich kann am dritten Ventilsitz 26 eine Weichdichtung vorhanden sei, um die Dichtwirkung zu verbessern.
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Beim Einführen des Kupplungssteckers 20 in die Kupplungsbuchse 30 berührt der zweite Ventilkörper 80 den dritten Ventilkörper 23, so dass beide Ventilkörper 80; 23 gegen die Vorspannkraft ihrer Federn 83; 24 vom zugeordneten Ventilsitz 82; 26 abgehoben werden. Dadurch wird der erste Fluidströmungspfad 33 freigegen, der vom ersten Anschluss 31 über den zweiten Ventilsitz 82 in den Steckerraum 51 und von dort weiter über den dritten Ventilsitz 26 in den Steckerkörper 21. Der erste Fluidströmungspfad 33 kann auch entgegen der vorstehend angegeben Richtung durchflossen sein.
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Es kann vorkommen, dass die Federkräfte der zweiten und der dritten Feder 83; 24 nicht ausreichen, um die Strömungskräfte zu überwinden, welche das entlang des ersten Fluidpfades 33 fließende Druckfluid am zweiten bzw. am dritten Ventilkörper 80; 23 verursacht. Um ein unbeabsichtigtes Sperren des zweiten oder des dritten Ventilsitzes 82; 26 zu verhindern, ist der Kolben 90 vorgesehen, welcher im Buchsenkörper 50 in Richtung der Längsachse 17 beweglich gelagert ist. Der Kolben 90 wird vom Druck im zweiten Fluidströmungspfad (Nr. 34 in 1) gegen den zweiten und den dritten Ventilkörper 80; 23 gedrückt, so dass beide zusammen gegen den Anschlag 25 am Halteteil 27 gedrückt werden. Es kann auch ein geringes Spiel zum Anschlag 25 vorhanden sein, solange ausgeschlossen ist, dass der zweite und der dritte Ventilsitz 82; 26 verschlossen werden können. Der Kolben 90 ist so groß ausgelegt, dass die entsprechende Kolbenkraft in jedem Fall größer als die genannten Strömungskräfte ist.
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Am Ende seiner Bewegung in die dritte Schließrichtung 91 verschließt der Kolben 90 einen dritten Ventilsitz 92 am Buchsenkörper 50. Der Verschluss erfolgt mit einer Weichdichtung, so dass eine gering Druckdifferenz in Richtung des zweiten Fluidströmungspfades 34 ausreicht, um den Dichteingriff aufzuheben. In Gegenrichtung ist der dritte Ventilsitz 93 im Wesentlichen dicht. Der dritte Ventilsitz 92 ist dabei an einem gesonderten topfartigen Sitzteil 58 angeordnet, welches auf das Abschirmteil 56 aufgesetzt ist. Die gesonderte Ausbildung dieser beiden Teile 56; 58 ist erforderlich, damit die Baugruppe montiert werden kann. Zwischen dem ersten und dem dritten Ventilsitz entsteht damit ein abgeschlossener Raum, der seinen Druck zumindest weitgehend selbst dann hält, wenn der Druck am ersten Anschluss 33 abfällt. Erst wenn der erste Ventilkörper (Nr. 70 in 2) vom ersten Ventilsitz (Nr. 72 in 2) abgehoben wird, sinkt dieser Druck, so dass sich der Kolben durch den Druck am ersten Anschluss wieder in die in 2 gezeigte Stellung bewegt, in der der dritte Ventilsitz 92 nicht gesperrt ist. Bei der Bewegung des Kolbens 90 wird ausgenutzt, dass der Kolbenrückraum (Nr. 93 in 2) nicht vollkommen dicht verschlossen ist, so dass ein Fluidaustausch mit dem Tankkanal (Nr. 13 in 1) möglich ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Hauptgehäuse
- 11
- Aufnahmebohrung
- 12
- Zulaufkanal
- 13
- Tankkanal
- 14
- Hebel
- 15
- Drehachse
- 15a
- Achsenabschnitt
- 16
- Schaltnocke
- 17
- Längsachse
- 18
- Leckölkanal
- 20
- Kupplungsstecker
- 21
- Steckerkörper
- 22
- Verriegelungsnut
- 23
- dritter Ventilkörper
- 24
- dritte Feder
- 25
- Anschlag
- 26
- dritter Ventilsitz
- 27
- Halteteil
- 30
- Kupplungsbuchse
- 31
- erster Anschluss
- 32
- zweiter Anschluss
- 33
- erster Fluidströmungspfad
- 34
- zweiter Fluidströmungspfad
- 35
- dritter Fluidströmungspfad
- 36
- Kugel
- 37
- Abschirmung
- 38
- Abschirmraum
- 39
- Kupplungsgehäuse
- 40
- vierte Feder
- 41
- Sicherungsring
- 42
- Verriegelungsvorrichtung
- 45
- Druckbegrenzungsventil
- 46
- erste Wirkfläche
- 47
- zweite Wirkfläche
- 50
- Buchsenkörper
- 51
- Steckerraum
- 52
- Basisteil
- 54
- dritte Bohrung
- 55
- Verschlussteil
- 56
- Abschirmteil
- 57
- Führungsausnehmung
- 58
- Sitzteil
- 59
- Verriegelungsvorsprung
- 60
- Kugelausnehmung
- 70
- erster Ventilkörper
- 71
- erste Schließrichtung
- 72
- erster Ventilsitz
- 73
- erste Feder
- 74
- Führungskontur
- 75
- erste Bohrung
- 80
- zweiter Ventilkörper
- 81
- zweite Schließrichtung
- 82
- zweiter Ventilsitz
- 83
- zweite Feder
- 84
- zweite Bohrung
- 90
- Kolben
- 91
- dritte Schließrichtung
- 92
- dritter Ventilsitz
- 93
- Kolbenrückraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 38056 B1 [0002]
- DE 102009034616 A1 [0006]
