DE102016115389A1

DE102016115389A1 - Hydraulisches Verbindungsteil und Gegenstück für einen Schnellverbinder

Info

Publication number: DE102016115389A1
Application number: DE102016115389.3A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Miller; Falk Hecker
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 2016-08-19
Filing date: 2016-08-19
Publication date: 2018-02-22
Also published as: US20190203863A1; BR112019002311A2; CN109563955A; EP3500788A1; RU2716946C1; WO2018033439A1; JP2019525101A

Abstract

Ein hydraulisches Verbindungsteil (100A; 100B) zum Verbinden mit einem hydraulischen Gegenstück (200A; 200B) ist offenbart, um einen hydraulischen Flusspfad zwischen dem hydraulischen Verbindungsteil (100A; 100B) und dem Gegenstück (200A; 200B) herzustellen. Das Verbindungsteil (100A, 100B) umfasst einen hydraulischen Verbindungskanal (110) mit einer Anschlussöffnung (112), die während des Verbindens dem Gegenstück (200) zugewandt ist; einen Verschluss (120) für die Anschlussöffnung, der ausgebildet ist, um eine hydraulische Flüssigkeit (10) in dem hydraulischen Verbindungskanal (110) bei einem Mindestdruck zu halten; und Befestigungsmittel (140), die ausgebildet sind, um das Verbindungsteil (100A; 100B) an dem Gegenstück (200A; 200B) zu befestigen und den hydraulischen Flusspfad offen zu halten.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Verbindungsteil, ein hydraulisches Gegenstück, eine hydraulische Verbindung und insbesondere auf eine Schnellmontage von elektrohydraulischen Komponenten durch einen Schnellverbinder.
In Fahrzeugen und insbesondere in Nutzfahrzeugen sind viele hydraulische Komponenten (z.B. Hydraulikmodul, Lenkgetriebe, Komponenten der Bremsanlage, u.a.m.) miteinander zu verbinden. Um die Komponenten miteinander zu verbinden, werden häufig Rohr- oder Schlauchleitungen genutzt, die jedoch schnell und zuverlässig miteinander zu verbinden sind – auch wenn nur ein begrenzter Einbauraum zur Verfügung steht. Dies ist insbesondere bei Nutzfahrzeugen der Fall, bei denen, wie zum Beispiel in dem Einbauraum eines Lenkgetriebes, häufig nur wenig Platz zur Verfügung steht, so dass Zusatzkomponenten zur Ansteuerung des beispielhaften Lenkgetriebes in der Regel an einer anderen Stelle des Motorraumes zu platzieren sind.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass hydraulische Leitungen oder Rohre häufig schmutzempfindlich sind, so dass beim Ausbilden der hydraulischen Verbindung darauf zu achten ist, dass kein Schmutz in die hydraulischen Verbindungskanäle gelangt. Daher werden konventionelle hydraulische Verbindungen in einer entsprechend geschützten Umgebung ausgebildet und nach dem Zusammensetzen der hydraulischen Verbindungsleitungen in der Fahrzeugendmontage beispielsweise mit Hydrauliköl befüllt. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die gesamte Anlage noch zu entlüften ist.
Somit besteht ein Bedarf nach alternativen hydraulischen Verbindungen, die schnell und sicher, auch in einem begrenzten Bauraum, ausgebildet werden können, die einen zuverlässigen Schutz vor Verschmutzung bieten und einen Lufteintrag in den hydraulischen Kanal beim Ankuppeln der Komponenten weitestgehend verhindern.
Die obengenannte technische Aufgabe wird durch ein hydraulisches Verbindungsteil nach Anspruch 1, ein hydraulisches Gegenstück nach Anspruch 10 und einen hydraulischen Schnellverbinder nach Anspruch 14 gelöst.
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Verbindungsteil zum Verbinden mit einem hydraulischen Gegenstück, um einen hydraulischen Flusspfad zwischen dem hydraulischen Verbindungsteil und dem Gegenstück herzustellen oder bereitzustellen. Das Verbindungsteil umfasst einen hydraulischen Verbindungskanal, einen Verschluss und Befestigungsmittel. Der Verbindungskanal umfasst eine Anschlussöffnung, die während des Verbindens dem Gegenstück zugewandt ist. Der Verschluss ist an der Anschlussöffnung ausgebildet und geeignet, um eine hydraulische Flüssigkeit in dem hydraulischen Verbindungskanal bei einem Mindestdruck zu halten. Die Befestigungsmittel sind ausgebildet, um das Verbindungsteil an dem Gegenstück zu befestigen.
Das Verbindungsteil und das Gegenstück bilden somit zusammen einen hydraulischen Verbinder (oder Schnellverbinder), der durch ein Zusammenbringen (z.B. Zusammenstecken oder Zusammenschrauben) der beiden Teile eine hydraulische Verbindung herstellt, wobei während des Zusammenbringens der hydraulische Flusspfad automatisch geöffnet wird. Daher sind bei weiteren Ausführungsbeispielen die Öffnungsmittel ausgebildet, um den Verschluss während des Verbindens des Verbindungsteils mit dem Gegenstück zu öffnen und dadurch den hydraulischen Flusspfad auszubilden.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen umfasst der Verschluss eine Abdeckung (z.B. eine metallische Folie oder einen Blechdeckel) und ein Schiebeelement, wobei das Schiebeelement über ein erstes Federelement vorgespannt ist, um dadurch einen Zwischenraum zwischen den Öffnungsmitteln und der Abdeckung zu gewährleisten und um bei einem Verschieben des Schiebeelementes entgegen der Federspannung die Abdeckung durch die Öffnungsmittel zu durchtrennen.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist der hydraulische Verbindungskanal innerhalb eines rohrförmigen Abschnittes ausgebildet, wobei das Schiebeelement entlang einer Außenoberfläche des rohrförmigen Abschnittes verschiebbar angeordnet ist. Die Öffnungsmittel umfassen außerdem ein oder mehrere Schneidmesser, die an einem Ende in Richtung zu der Anschlussöffnung des rohrförmigen Abschnittes in dem hydraulischen Flusspfad ausgebildet sind. Die Schneidmesser blockieren dabei nicht den hydraulischen Fluss, sondern lassen vielmehr Öffnungen frei, durch die die Hydraulikflüssigkeit frei fließen kann. Die Schneidmesser können sich in einer Querschnittsansicht zu dem hydraulischen Flusspfad zwischen einer Innenoberfläche des rohrförmigen Abschnittes erstrecken. Außerdem können sie in Richtung zur Anschlussöffnung beispielsweise konisch zulaufend sein und in diese Richtung eine scharfe Kante besitzen, die es erleichtert, die beispielhafte Abdeckung zu durchtrennen, um so den Flusspfad auszubilden. Der Begriff Schneidmesser soll dabei breit ausgelegt werden und nicht nur metallische Schneiden umfassen, sondern alle Mittel, die eine ausreichend scharfe Kante aufweisen, um den Verschluss oder die Abdeckung (z.B. eine metallische Folie) leicht durchtrennen zu können.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist das Schiebeelement zylinderförmig ausgebildet und umfasst eine Nut mit einem ersten ringförmigen Dichtungselement entlang des Außenumfanges, um eine Abdichtung zwischen dem Gegenstück, in das es teilweise eingeschoben wird, und dem Verbindungsteil nach dem Verbinden zu ermöglichen. Optional ist ein ringförmiges Dichtungselement zwischen dem zylinderförmigen Schiebeelement und dem rohrförmigen Abschnitt ausgebildet, um eine Dichtung für die hydraulische Flüssigkeit während eines Verschiebens des Schiebeelementes zu gewährleisten.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen umfasst das Verbindungsteil zumindest eine Schutzkappe, die ausgebildet ist, um den Verschluss vor Staub und/oder vor ungewolltem Durchtrennen zu schützen. Die Schutzkappe kann beispielsweise ein Material aufweisen, welches ein unbeabsichtigtes Durchtrennen verhindert (z.B. ein Kunststoffmaterial).
Bei weiteren Ausführungsbeispielen umfasst der Verschluss einen parallel zur Flussrichtung der hydraulischen Flüssigkeit bewegbaren kolbenförmigen Schieber, der durch ein Federelement vorgespannt ist, um den hydraulischen Verbindungskanal vor dem Verbinden verschlossen zu halten, beispielsweise solange bis das Verbindungsteil mit dem Gegenstück verbunden wird.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen umfasst der kolbenförmige Schieber zumindest eine Öffnung und ist ausgebildet, um beim Verbinden des Verbindungsteils mit dem Gegenstück entgegen der Federspannung bewegt zu werden und dabei die zumindest eine Öffnung freizulegen, so dass die zumindest eine Öffnung Teil des hydraulischen Flusspfades wird.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist der Verschluss und/oder die Dichtelemente ausgebildet, um einen vorbestimmten Öldruck vor dem Verbinden mit dem Gegenstück innerhalb des Verbindungskanals aufrecht zu halten (z.B. bis zu 5 bar, 7 bar oder bis zu 10 bar).
Bei weiteren Ausführungsbeispielen stellen die Befestigungsmittel einen gewindeförmigen Eingriff zwischen dem Verbindungsteil und dem Gegenstück bereit, so dass das Verbindungsteil und das Gegenstück während des Verbindens sich einander annähern und die Öffnungsmittel den Verschluss öffnen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein hydraulisches Gegenstück, das ausgebildet ist zum Verbinden mit dem hydraulischen Verbindungsteil. Das Gegenstück umfasst einen weiteren hydraulischen Verbindungskanal mit einer weiteren Anschlussöffnung, einen weiteren Verschluss für die weitere Anschlussöffnung und zumindest ein weiteres Befestigungselement. Die weitere Anschlussöffnung ist während des Verbindens dem Verbindungsteil zugewandt. Der weitere Verschluss ist ausgebildet, um die hydraulische Flüssigkeit in dem weiteren Verbindungskanal zu halten. Das zumindest eine weitere Befestigungselement ist ausgebildet, um das Gegenstück an dem Verbindungsteil zu befestigen und den hydraulischen Flusspfad offen zu halten.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen umfasst das Gegenstück außerdem einen (absatzförmig gestalteten) Anschlagbereich, der einen Anschlag bildet und an einer Position in dem Gegenstück gebildet ist, so dass beim Verbinden des Verbindungsteiles mit dem Gegenstück das Schiebeelement des Verbindungsteils an dem Anschlagbereich anschlägt und sich daran anschließend relativ zu dem rohrförmigen Abschnitt bewegt. Optional umfasst der weitere Verschluss eine weitere Abdeckung, die derart angeordnet ist, dass beim Verbinden die Öffnungsmittel des Verbindungteils die weitere Abdeckung durchtrennen.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen umfasst der weitere Verschluss ein Anschlagelement, einen Schiebeelement und ein weiteres Federelement, wobei das weitere Federelement das Schiebeelement unter einer Vorspannung dichtend gegen das Anschlagelement drückt. Das Schiebeelement ist beispielsweise ausgebildet, um beim Verbinden gegen die Federspannung verschoben zu werden und gleichzeitig den weiteren hydraulischen Verbindungskanal freizulegen.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen umfasst das Gegenstück zumindest eine Flachdichtung, die an dem Anschlagbereich oder in einem Bodenbereich des Gegenstücks ausgebildet ist, um eine fluide Abdichtung zwischen dem Anschlagabschnitt und dem Schiebeelement zu erreichen. Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass der Anschlag wegfallen kann, da die Flachdichtung selbst den Anschlag bilden kann. Außerdem wird die Abnutzung des Dichtelementes bei einer Flachdichtung minimiert und die Zuverlässigkeit erhöht.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf einen Schnellverbinder mit einem hydraulischen Verbindungsteil und einem hydraulischen Gegenstück, wie sie zuvor beschrieben wurden. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch ein Nutzfahrzeug mit dem Schnellverbinder. Beispielhaft kann der Schnellverbinder für die Verbindung zwischen einem Lenkgetriebe und einem Hydraulikmodul zum Einsatz kommen. Die Erfindung soll jedoch nicht auf diese spezifische Anwendung eingeschränkt sein.
Ausführungsbeispiele lösen die obengenannte technische Aufgabe durch speziell ausgebildete Verschlüsse, die an den hydraulischen Teilkomponenten vorhanden sind und ein Befüllen mit Hydrauliköl bereits vor der Montage (z.B. durch einen Zulieferer) erlauben. Bei einer Fahrzeugendmontage können dann die einzelnen Komponenten einfach montiert werden. Damit erreichen Ausführungsbeispiele die folgenden Vorteile:
es ist ein einfaches Handling beim Einbau möglich und ein abschließendes Befüllen der Anlagen mit Öl ist nicht erforderlich, was für eine Schnellmontage große Vorteile bietet. Da Öl bereits in den Verbindungsteilen vorhanden ist, besteht keine Verschmutzungsgefahr und der Lufteintrag beim Ankoppeln kann minimiert werden. Da beide Komponenten bereits durch einen Zulieferer vor der Fahrzeugendmontage mit Öl befüllt werden können, kann die Fahrzeugendmontage effizienter gestaltet werden.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind somit insbesondere als Einwegverbinder für Schnellmontagen von Hydraulikkomponenten in der Serienfertigung einsetzbar, wobei beliebige Hydraulikkomponenten mit dem Schnellverbinder nach Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verbunden werden können.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden mit der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele, die jedoch nicht so verstanden werden sollten, dass sie die Offenbarung auf die spezifischen Ausführungsformen einschränkt, sondern lediglich der Erklärung und dem Verständnis dienen.
1 zeigt ein hydraulisches Verbindungsteil und ein Gegenstück gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für das Verbindungsteil und das Gegenstück.
3A–C veranschaulichen die Schritte des hydraulischen Verbindens für einen Schnellverbinder gemäß der vorliegenden Erfindung.
4A–C veranschaulichen die Schritte des hydraulischen Verbindens für den Schnellverbinder nach einem weiteren Ausführungsbeispiel.
5A–C veranschaulichen die Schritte des hydraulischen Verbindens für den Schnellverbinder nach einem weiteren Ausführungsbeispiel.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zum Verbinden des Verbindungsteils und des Gegenstücks.
1 zeigt ein hydraulisches Verbindungsteil 100A und ein Gegenstück 200A. Das hydraulische Verbindungsteil 100A ist ausgebildet, um eine Verbindung mit dem Gegenstück 200A zu ermöglichen. Genauso ist das Gegenstück 200A an das Verbindungsteil 100A angepasst, um eine Verbindung zu ermöglichen. Das Verbindungsteil 100A und das Gegenstück 200A bilden beispielsweise einen Schnellverbinder, um einen hydraulischen Flusspfad zwischen dem hydraulischen Verbindungsteil 100A und dem Gegenstück 200A herzustellen.
Das hydraulische Verbindungsteil 100A umfasst einen hydraulischen Verbindungskanal 110 mit einer Anschlussöffnung 112 und Befestigungsmittel 140. Die Anschlussöffnung 112 ist beim Verbinden dem Gegenstück 200A zugewandt und die Befestigungsmittel 140 sind ausgebildet, um das Verbindungsteil 100A an dem Gegenstück 200A zu befestigen. Das hydraulische Verbindungsteil 100A umfasst weiter einen Verschluss 120 für die Anschlussöffnung 112, wobei der Verschluss 120 ausgebildet ist, um eine hydraulische Flüssigkeit (nicht gezeigt in der 1) in dem hydraulischen Verbindungskanal 110 bei einem Mindestdruck zu halten. Das hydraulische Verbindungsteil 100A umfasst außerdem Öffnungsmittel 130, die ausgebildet sind, um den Verschluss 120 während des Verbindens des Verbindungsteils 100A mit dem Gegenstück 200A zu öffnen, um so den hydraulischen Flusspfad entlang des hydraulischen Verbindungskanals 110 auszubilden.
Das hydraulische Gegenstück 200A ist ausgebildet zum Verbinden mit dem hydraulischen Verbindungsteil 100A und umfasst einen weiteren hydraulischen Verbindungskanal 210 mit einer weiteren Anschlussöffnung 212, die beim Verbinden dem Verbindungsteil 100A zugewandt ist. Das Gegenstück 200A umfasst außerdem einen Grundkörper 235, der die Anschlussöffnung 212 definiert, einen weiteren Verschluss 220 für die Anschlussöffnung 212, wobei der weitere Verschluss 220 ausgebildet ist, um eine hydraulische Flüssigkeit (nicht gezeigt in der 1) in dem weiteren Verbindungskanal 210 zu halten. Außerdem umfasst das Gegenstück 200A zumindest ein weiteres Befestigungselement 240, welches ausgebildet ist, um das Gegenstück 200A mit dem Verbindungsteil 100A zu verbinden.
Der Begriff „Öffnung“ oder „Anschlussöffnung“ soll breit ausgelegt werden und nicht darauf eingeschränkt werden, dass die „Öffnung“ stets offen zu sein hat. Vielmehr soll als „Öffnung“ jeder Bereich verstanden werden, der zwar zeitweise verschlossen sein kann (z.B. durch einen Verschluss), der aber mittels „Öffnungsmittel“ geöffnet werden kann und somit zumindest einen offenen Zustand erlaubt.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der hydraulische Verbindungskanal 110 des Verbindungsteils 100A durch einen rohrförmigen Abschnitt 114 gebildet und die Öffnungsmittel 130 sind an der Anschlussöffnung 112 des rohrförmigen Abschnittes 114 befestigt. Außerdem umfasst das Ausführungsbeispiel ein zylinderförmiges Schiebeelement 150, welches bezüglich einer longitudinalen Richtung (Längsrichtung) entlang des rohrförmigen Abschnittes 114 verschiebbar angeordnet ist. Der Verschluss 120 ist an einem vorderen Ende des Schiebeelementes 150 befestigt, wobei das vordere Ende als Eintritts- oder Austrittsöffnung für die Hydraulikflüssigkeit 10 zwischen den Verbindungsteilen definiert werden kann. An einem hinteren Ende 118 (gegenüberliegend zu dem vorderen Ende) kann ein Rohr- oder Schlauchabgang ausgebildet sein, der beispielsweise mit einem Hydraulikmodul oder einer anderen Komponente (nicht gezeigt) verbunden wird.
Das Schiebeelement 150 ist über ein erstes Federelement 152 vorgespannt, so dass zwischen dem Verschluss 120 und den Öffnungsmitteln 130 ein Zwischenraum 144 gebildet wird. Das erste Federelement 152 kann beispielsweise als eine Druckfeder ausgebildet sein, die sich zwischen einem Vorsprung 151 des Schiebeelementes 150 und eines Vorsprunges 116 des rohrförmigen Abschnittes 114 erstreckt, so dass das Schiebeelement 150 entlang des rohrförmigen Abschnittes 114 in Richtung zu der Anschlussöffnung 112 gedrückt wird.
Außerdem sind in dem Ausführungsbeispiel der 1 die Befestigungsmittel 140 beispielhaft als ein Schraubenelement (z.B. eine Überwurfmutter) mit einem Innengewinde 122 ausgebildet, die hinter dem Vorsprung 116 des rohrförmigen Abschnittes 114 greift und sich zylinderförmig um das Schiebeelement 150 und den rohrförmigen Abschnitt 114 von dem hinteren Ende 118 weg erstreckt, um beim Verbinden des Verbindungsteils 100A mit dem Gegenstück 200A den rohrförmigen Abschnitt 114 in Richtung zu dem Gegenstück 200A zu bewegen.
Gleichzeitig bietet das Gegenstück 200A einen Anschlag 250 für das Schiebeelement 150 des Verbindungsteils 100A, so dass beim Verbinden des Verbindungsteils 100A mit dem Gegenstück 200A das Schiebeelement 150 an den Anschlag 250 (oder Anschlagbereich) anschlägt und während des Verbindens in entgegengesetzter Richtung (zu dem hinteren Ende 118 hin) entgegen der Federspannung zurückgedrückt wird. Außerdem kann der Verschluss als eine Abdeckung 120 ausgebildet sein. In ähnlicher Weise kann der weitere Verschluss 220 als eine weitere Abdeckung an dem Anschlag 250 der ausgebildet sein. Die Abdeckungen 120, 220 können beispielsweise in Form einer Folie oder Membrane aus einem Kunststoffmaterial oder einem metallischen Material gebildet sein (auch als Metalldeckel oder Blechdeckel).
Das Verbinden kann beispielsweise durch Eingriff des schraubenförmig gebildeten Befestigungselementes 120 (mit dem Gewindeabschnitt 122) in ein entsprechendes Außengewinde als weitere Befestigungsmittel 240 erfolgen, währenddessen die Abdeckung 120 in (direktem) Kontakt mit der weiteren Abdeckung 220 bleibt. Dadurch wird der Lufteintrag beim Verbinden geringgehalten. Dies führt weiter dazu, dass der Zwischenraum 144 zwischen den Öffnungsmitteln 130 und dem Verschluss 120 sich verringert und daran anschließend die Öffnungsmittel 130 den Verschluss 120 als auch den weiteren Verschluss 220 des Gegenstückes 200A öffnen. Dadurch wird der fluide Flusspfad entlang dem Verbindungskanal 110 des Verbindungsstückes und dem Verbindungskanal 210 in dem Gegenstück geöffnet.
2 zeigt weitere optionale Details des Ausführungsbeispiels aus der 1. Das Verbindungsteil 100A und das Gegenstück 200A sind bei diesem Ausführungsbeispiel mit einer Hydraulikflüssigkeit 10 befüllt. Die Hydraulikflüssigkeit 10 wird durch den Verschluss 120 des Verbindungsteils 100A bzw. durch den weiteren Verschluss 220 des Gegenstückes 200A innerhalb der Verbindungskanäle 110, 210 gehalten. Dabei sind die Verschlüsse 120, 220 derart ausgebildet, dass die hydraulische Flüssigkeit 10 mit einem Mindestdruck innerhalb der Verbindungskanäle 110, 210 gehalten werden kann.
Außerdem umfasst in dem Ausführungsbeispiel der 2 das Verbindungsteil 100A optional eine Schutzkappe 132 und das Gegenstück 200A optional eine weitere Schutzkappe 232. Die Schutzkappen 132, 232 dienen beispielsweise dem Schutz der Verschlüsse 120, 220, um ein unbeabsichtigtes Durchtrennen der Verschlüsse 120, 220 zu verhindern, aber auch um ein Eindringen von Staub zu vermeiden. Dazu können die Schutzkappen 132, 232 ausreichend stabil ausgebildet sein (beispielsweise als Plastikkörper oder Metallkörper), um einen zuverlässigen Schutz gewährleisten. Optional kann zwischen der weiteren Schutzkappe 232 des Gegenkörpers 200A und dem weiteren Verschluss 220 eine luftgefüllte Vertiefung 216 gebildet sein. Diese Vertiefung 216 bietet den Vorteil, dass das Außengewinde des Befestigungselementes 240 des Gegenstücks 200A weiter in Richtung zu dem Verbindungsteil 100A ragt, um so einen frühen Eingriff der Befestigungsmittel 120, 220 zu erreichen, und zwar bevor beide Verschlüsse 120, 220 aneinander beim Verbinden in Kontakt gelangen. Dadurch brauchen die Verschlüsse 120, 220 erst dann geöffnet zu werden, wenn die Befestigungsmittel 140, 240 bereits in Eingriff zueinander gelangt sind und der mögliche Druck der Hydraulikflüssigkeit 10 wirkt.
Die 2 zeigt unten außerdem eine Querschnittsansicht senkrecht zur Flussrichtung der Hydraulikflüssigkeit 10 durch den Verbindungskanal 110, und zwar in der Nähe der Anschlussöffnung 112 durch die Öffnungsmittel 130 hindurch. Wie die Querschnittsansicht zeigt, sind innerhalb des rohrförmigen Abschnittes 114 die Öffnungsmittel 130 als kreuzförmiges Messer ausgebildet. Die messerartig ausgebildeten Öffnungsmittel 130 weisen dabei Öffnungen auf, durch die die Hydraulikflüssigkeit 10 aus dem Verbindungskanal 110 hin zu dem Gegenstück 200A fließen kann (oder in umgekehrter Richtung). Die messerartigen Öffnungsmittel 130 können beispielsweise, wie es in der 2 oben zu sehen ist, eine konische Form mit einer Spitze aufweisen, so dass die Spitze der konischen Öffnungsmittel ein Durchtrennen des als Abdeckung gestalteten Verschlusses 120 erleichtert. Mit dem Anziehen der beispielhaften Überwurfmutter als Befestigungselement 140 durchschneidet das beispielhafte kreuzförmige Messer die beiden Abdeckungen 120, 220 und biegt die entstandenen (vier) Flügel zur Seite, so dass der rohrförmige Abschnitt 114 durch die beiden Abdeckungen 120, 220 hindurchgeführt werden kann.
Die gezeigten messerartigen Öffnungsmittel 130 sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Abdeckungen 120, 220 stabil ausgebildet sind, um beispielsweise einem Mindestdruck von beispielsweise 7 bar oder mehr widerstehen zu können. Wenn die Verschlüsse 120, 220 beispielsweise als eine Kunststoff- oder Metallfolie gebildet sind, können die beschriebenen messerartigen Öffnungsmittel 130, die beispielsweise ebenfalls ein Metall aufweisen können, die Verschlüsse 120, 220 leicht durchtrennen.
Die 3A bis 3C zeigen die einzelnen Schritte des Verbindens des Verbindungsteils 100A mit dem Gegenstück 200A. Zunächst werden die Schutzkappen 132, 232 von dem Verbindungsteil 100A und von dem Gegenstück 200A entfernt (siehe 2). Anschließend kann das Verbindungsteil 100A in die sich ergebende Vertiefung 216 in dem Gegenstück 200A mit dem Schiebeelement 150 eingesetzt werden. Die Vertiefung 216 ist passend zu dem Schiebeelement 150 geformt. Das Innengewinde 122 des Befestigungselementes 120 und das Außengewinde des Grundkörpers 235 brauchen in diesem Moment noch nicht ineinander zu greifen. Die beispielhafte Überwurfmutter 140 kann dazu beispielsweise zurückgeschoben werden. Das Verbindungsteil 100A kann soweit in die Vertiefung 216 eingesetzt werden, bis die Verschlüsse 120, 220 aneinanderstoßen (siehe 3A). In diesem Moment blockiert der Anschlag 250 das Schiebeelement 150, welches sich bei fortschreitendem Verbinden des Verbindungsteils 100A mit dem Gegenstück 200A in Richtung zu dem hinteren Ende 118 (in der 3A nach rechts) bewegt.
3B zeigt den nächsten Schritt, bei welchem die beispielhafte Überwurfmutter 140 mit ihrem Innengewinde 122 auf das Außengewinde des Grundkörpers 235 aufgeschraubt wird. Da das Schiebeelement 150 durch den Anschlag 250 in der longitudinalen Richtung blockiert wird, schiebt es sich entgegen der Federspannung des ersten Federelementes 152 in Richtung zu dem hinteren Ende 118. Gleichzeitig bewegt sich der rohrförmige Abschnitt 114 weiter in das Gegenstück 200A hinein, bis die Öffnungsmittel 130 gegen die Verschlüsse 120, 220 stoßen und diese durchtrennen (oder durchstoßen). Als Folge gelangt der Verbindungskanal 110 fluid in Verbindung mit dem weiteren Verbindungskanal 210 des Gegenstückes 200A. Die hydraulische Flüssigkeit 10 kann durch die Öffnungen, die die Öffnungsmittel 130 in dem Querschnitt des Verbindungskanals 110 freilassen (siehe Querschnittsansicht in der 2, unten), von dem Verbindungskanal 110 in den weiteren Verbindungskanal 210 des Gegenstückes 200A gelangen (oder umgekehrt).
3C zeigt den Abschluss des Verbindens des Verbindungsteils 100A mit dem Gegenstück 200A. In diesem Abschlussstadium gelangt ein hinterer Abschnitt des Schiebeelementes 150 in Anschlag zu dem Vorsprung 116 des rohrförmigen Abschnittes 114. Als Folge kann das Schiebeelement 150 nicht weiter nach hinten, in Richtung zu dem hinteren Ende 118, gedrückt werden und die beispielhafte Überwurfmutter 140 kann somit fest angezogen werden. In diesem Stadium sind ebenfalls die Verschlüsse 120, 220 vollständig mittels der Öffnungsmittel 130 durchtrennt und der rohrförmige Abschnitt 114 ist (vollständig) durch die Verschlüsse 120, 220 hindurchgetreten. Somit besteht eine fluide Verbindung zwischen dem Verbindungskanal 110 des Verbindungsteiles 100A und des Verbindungskanals 210 des Gegenstückes 200A.
Da sich vor dem Zusammensetzen des Verbindungsteils 100A mit dem Gegenstück 200A beispielsweise Hydrauliköl 10 in dem Verbindungskanal 110 als auch in dem weiteren Verbindungskanal 210 unter einem (Über-)Druck befinden kann, sind an verschiedenen Stellen Dichtelemente ausgebildet. Sie sollen verhindern, dass die Hydraulikflüssigkeit 10 während des Verbindens (aber auch davor oder danach) austreten kann. Beispielsweise ist ein ringförmiges Dichtelement 160 zwischen dem rohrförmigen Abschnitt 114 und dem Schiebeelement 150 ausgebildet. Es verhindert, dass Hydraulikflüssigkeit 10 entlang einer Außenoberfläche des rohrförmigen Abschnittes 114 von der Anschlussöffnung 112 hin zu dem hinteren Ende 118 fließen kann. Vorteilhafterweise ist das Dichtelement 160 in einer entlang der äußeren Umfangsrichtung des rohrförmigen Abschnittes 114 verlaufenden Nut ringförmig ausgebildet. Auf diese Weise kann beim Bewegen des Schiebeelementes 150 das Dichtelement 160 sich rollend bewegen, um so einen Verschleiß zu verringern.
Außerdem ist ein weiteres ringförmige Dichtelement 218 zwischen dem weiteren Verschluss 220 des Gegenstückes 200A und dem Grundkörper 235 bzw. dem Anschlag 250 vorhanden. Ein weiteres ringförmige Dichtelement 190 ist zwischen dem Verschluss 120 des Verbindungsteils 100A und dem Schiebeelement 150 angeordnet.
Der Druck, der durch das erste Federelement 152 ausgeübt wird, sorgt gleichzeitig dafür, dass die Dichtelemente 218, 190 unter Spannung stehen und somit eine zuverlässige Abdichtung gewährleisten. Schließlich kann in einer Nut entlang des äußeren Umfanges des Schiebeelementes 150 ebenfalls ein ringförmiges Dichtelement 156 ausgebildet sein, welches eine Abdichtung zwischen dem Schiebeelement 150 und dem Gegenstück 200A gewährleistet.
Das Ausführungsbeispiel, welches mit den 1 bis 3C beschrieben wurde, stellt eine Form für einen Einwegverbinder für eine Schnellmontage von Hydraulikkomponenten bei einer Serienfertigung dar. Die Hydraulikflüssigkeit 10 (z.B. Öl) kann in dem Verbindungsteil 100A mit einem Druck von beispielsweise ca. 7 bar (oder maximal 10 bar, 7 bar oder maximal 5 bar) während der Schnellmontage vorhanden sein. Das Hydrauliköl 10 in dem weiteren Verbindungskanal 210 des Gegenstückes 200A kann ebenfalls unter einem Druck stehen (maximal 10 bar, maximal 7 bar oder maximal 5 bar), es kann aber auch drucklos sein. Daher kann das Hydraulikaggregat, das am hinteren Ende 118 angeschlossen werden kann, mit Öl vorgefüllt werden, wobei ein Ausdehnungsgefäß einen Überdruck verhindern kann. Ebenso kann das Lenkgetriebe, das beispielsweise an das Gegenstück 200A koppelt, bereits mit Öl 10 vorgefüllt sein. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht davon abhängt, welche Komponente auf welche Seite koppelt. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann ein Lenkgetriebe an das hintere Ende 118 des Verbindungsteils 110A koppeln und ein Hydraulikmodul an das Gegenstück 200A. Es braucht auch kein Überdruck ausgebildet werden. Vielmehr kann auch ein Teilvakuum als Schutz vor Überdruck während der Lagerung vorhanden sein. Die Verbindungsrohre oder Verbindungsschläuche an dem hinteren Ende 118 können beispielsweise einseitig bereits mit einer der hydraulischen Komponenten verbunden sein.
4A bis 4C zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem das Verbindungsteil 100A und das Gegenstück 200A bis auf die Befestigungsmittel 123 (140), 223 (240) und die Dichtelemente 218, 156 gleich ausgebildet sein können, wie es in dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3C gezeigt wurde.
Die Befestigungsmittel 140 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfassen beispielsweise zwei Bolzenelemente 123 (Inbusschrauben), die in eine Gewindeöffnung 223 des Grundkörpers 235 eingreifen und über eine Halterung 117 (z.B. bügelförmig oder zylinderförmig) den rohrförmigen Abschnitt 114 des Verbindungsteils 100A gegen das Gegenstück 200A drücken. Wie auch in der 2 können Schutzkappen 132, 232 zum Schutz der Verschlüsse 120, 220 auf dem Verbindungsteil 100A und auf dem Gegenstück 200A ausgebildet sein. Die Schutzkappen 132, 232 verschließen dabei wiederum den Verbindungsteil 100A und das Gegenstück 200A, die beim Ausbilden der Verbindung miteinander koppeln. Die Schutzkappen 132, 232 können wieder einen Kunststoff oder ein Metall aufweisen und ausreichend stark oder dick ausgebildet sein, um ein unbeabsichtigtes Beschädigen der Verschlüsse 120, 220 zu verhindern.
4A zeigt wieder den Ausgangspunkt mit den Schutzkappen 132, 232. Außerdem ist in der 4A wiederum eine Querschnittsansicht der Öffnungsmittel 130 gezeigt, die beispielsweise genauso ausgebildet sind wie die Öffnungsmittel 130 der 2.
4B zeigt den Zustand, wenn das Verbindungsteil 100A ohne die Schutzkappe 132 auf das Gegenstück 200A (ebenfalls ohne weitere Schutzkappe 232) aufgesetzt ist, und zwar soweit, bis das Schiebeelement 150 mit dem Verschluss 120 gegen das flach ausgebildete Dichtelement 218 anstößt. In diesem Zustand greift die Inbusschraube 123 in das Innengewinde 223 des Gegenstücks 200A ein. Mit dem Anziehen der beispielhaften zwei Inbusschrauben 123 des Schnellverbinders 100A, 200A durchschneidet das kreuzförmige Messer (Öffnungsmittel 130) die beiden Membranen (Verschlüsse 120, 220) und biegt die entstandenen Membranreste zur Seite.
4C zeigt den Endzustand, bei dem die Schraubverbindungen 123, 223 soweit miteinander verbunden wurden, bis die Halterung 117 des Verbindungsstückes 100A gegen den Grundkörper 235 des Gegenstückes 200A anstößt. Diese longitudinale Bewegung führt dazu, dass sich das Schiebeelement 150 relativ zu dem rohrförmigen Abschnitt 114 hin zu dem rückseitigen Ende 118 bewegt und gleichzeitig die Öffnungsmittel 130 die Verschlüsse 120, 220 durchtrennen und den rohrförmigen Abschnitt 114 durch die Verschlüsse 120, 220 hindurch schieben. Als Resultat ist die fluide Verbindung zwischen dem Verbindungskanal 110 und dem weiteren Verbindungskanal 210 hergestellt. Die Öffnungsmittel 130 können beispielsweise wieder als kreuzförmige Messer ausgebildet sein.
Durch die Nutzung der Flachdichtung 218 ist bei diesem Ausführungsbeispiel lediglich ein minimaler Lufteinschluss möglich, der somit die Zuverlässigkeit der hydraulischen Verbindung erhöht. Ein weiterer Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht in der einfachen Montage, die durch Nutzung üblicher Schrauben 123 möglich wird.
Alle weiteren Elemente sind wie gesagt in der gleichen Weise ausgebildet, wie es in dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3C gezeigt wurde, so dass eine wiederholte Beschreibung nicht erforderlich ist.
Bei allen bisher gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Verschluss 120 und/oder der weitere Verschluss 220 beispielsweise über Nuten, Vertiefungen oder ein Gewinde an dem Schiebeelement 150 bzw. dem Grundkörper 235 (z.B. als Membran) befestigt und wird bei der Herstellung der hydraulischen Verbindung beschädigt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche Einmalverbinder eingeschränkt.
5A bis 5C zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung für den Schnellverbinder mit einem hydraulischen Verbindungsteil 100B und einem Gegenstück 200B, der mehrfach zum Öffnen und zum Schließen genutzt werden kann, ohne den Verschluss zu beschädigen (Mehrfachverbinder). Das hydraulische Verbindungsteil 100B umfasst wiederum einen hydraulischen Verbindungskanal 110, einen Verschluss 120 und Befestigungsmittel 140. Der hydraulische Verbindungskanal 110 ist wiederum beispielhaft mit einer hydraulischen Flüssigkeit 10 befüllt.
Der Verschluss 120 umfasst in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen (kolbenförmigen) Schieber 135 mit seitlich ausgebildeten Öffnungen 136. Der Schieber 135 ist durch ein weiteres Federelement 137 vorgespannt, um die Anschlussöffnung 112 des Verbindungskanals 110 durch den Schieber 135 zu schließen (im Bereich der Anschlussöffnung 112 sind keine Öffnungen 136 ausgebildet). Dazu ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Verschluss 120 teilweise als ein Kegelstumpf ausgebildet, der gegen einen abgeschrägten Vorsprung 119 des rohrförmigen Abschnittes 114 anstößt und dadurch die seitlich ausgebildeten Öffnungen 136 als auch die Anschlussöffnung 112 des Verbindungskanals 110 dicht abschließt.
Außerdem umfasst das Ausführungsbeispiel eine Schutzkappe 132 für die Anschlussöffnung 112 des Verbindungsteils 100B, die ausgebildet ist, um die Anschlussöffnung 112 vor einem unbeabsichtigten Öffnen zu schützen (z.B. durch ein Zurückschieben des Schiebers 135 hinein in den Verbindungskanal 110). Zur Abdichtung des Verbindungskanals 110 ist im Schieber 135 gegenüber dem abgeschrägten Vorsprung 119 ein ringförmiges Dichtelement eingebracht. Außerdem umfasst das Ausführungsbeispiel Befestigungsmittel 140, die wie der 4 als Schraubenelemente 123 (z.B. Inbusschraube) ausgebildet sein können, um das Verbindungsteil 100B an dem Gegenstück 200B zu fixieren.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind jedoch keine Öffnungsmittel nötig. Vielmehr wird der Schieber 135 durch die Interaktion mit dem Gegenstück 200B zurückgeschoben und dadurch der Verbindungskanal 110 geöffnet.
Das Gegenstück 200B umfasst wiederum einen weiteren hydraulischen Verbindungskanal 210, einen weiteren Verschluss 220 und ein Anschlagelement 250. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der weitere Verschluss 220 ein ringförmig ausgebildetes weiteres Schiebeelement 260, welches sich beispielsweise als ringförmiger Kolben um das Anschlagelement 250 herum erstreckt und relativ dazu verschiebbar ist. Außerdem umfasst das Gegenstück 200B weitere Befestigungselemente 223 (230), die wieder als ein Innengewindeteil 223 ausgebildet sein können, um die beispielhaften Inbusschrauben 123 des Verbindungsteils 100B aufzunehmen. Das Anschlagelement 250 ist in diesem Ausführungsbeispiel unbeweglich an den Gegenkörper/Grundkörper 235 befestigt und das weitere Schiebeelement 260 ist innerhalb einer zylinderförmig ausgestalteten Vertiefung des Grundkörpers 220 relativ zu dem Grundkörper 220 verschiebbar angeordnet.
Das Anschlagelement 250 weist einen ersten Abschnitt 251 und einen zweiten Abschnitt 252 auf, wobei der erste Abschnitt 251 als Querschnittsansicht (senkrecht zu dem weiteren Verbindungskanal 210) in der Abbildung unten in der 5A gezeigt ist.
Ein weiteres Federelement 237 spannt das weitere Schiebeelement 260 vor, so dass es gegen den zweiten Abschnitt 252 des Anschlagelements 250 drückt und eine fluiddichte Verbindung mit dem Anschlagelement 250 herstellt. In dem ersten Abschnitt 251 sind Öffnungen 256 ausgebildet, durch die die Hydraulikflüssigkeit 10 entlang des weiteren Verbindungskanals 210 fließen kann. In dem zweiten Abschnitt 252 sind jedoch keine Öffnungen ausgebildet, so dass das Schiebeelement 260 den Verbindungskanal 210 verschließen kann. Eine Hydraulikflüssigkeit 10 kann daher innerhalb des weiteren Fluidkanals 210 noch vor der Montage gehalten werden. Um die Abdichtung zu verbessern kann optional dazu auch der zylinderförmig gestaltete Abschnitt des Grundkörpers 235 einen Dichtanschlag 239 aufweisen, gegen welchen das weitere Schiebeelement 260 durch die weitere Feder 237 gedrückt wird.
Außerdem kann auch das Gegenstück 200B aus dem Ausführungsbeispiel der 5A wieder eine Schutzkappe 232 umfassen, um zu verhindern, dass das weitere Schiebeelement 260 unbeabsichtigt entgegen der Federspannung zurückgedrückt wird und somit Hydraulikflüssigkeit 10 aus dem Inneren des Verbindungskanals 210 entweichen könnte. Die Schutzkappen 132, 132 können wieder ein Material aufweisen, welches einen zuverlässigen Schutz bietet (z.B. ein Kunststoffmaterial mit ausreichender Festigkeit), so dass kein unbeabsichtigtes Öffnen der Verbindungskanäle 110, 210 erfolgt.
Die 5B und 5C veranschaulichen den Prozess des Verbindens von dem Verbindungsteil 100B mit dem Gegenstück 200B.
In der 5B ist zunächst der Prozessschritt gezeigt, in welchem die Schutzkappen 132, 232 entfernt wurden und das Verbindungsteil 100B auf das Gegenstück 200B aufgesetzt wurde. Die Anschlussöffnung 112 des Verbindungsstücks 100B (siehe 5A) weist beispielsweise einen Öffnungsbereich auf, der das Anschlagelement 250 aufnehmen kann. Außerdem ist der Vorsprung 119 derart an dem rohrförmigen Abschnitt 114 angeordnet, dass nach dem Aufsetzen des Verbindungsteils 100B auf das Gegenstück 200B die Vorsprünge 119 gegen das weitere Schiebeelement 260 stoßen. Beispielsweise kann das Anschlagelement 250 vor dem Schiebeelement 260 hervorstehen und gleichzeitig kann die Anschlussöffnung 112 eine Vertiefung aufweisen, wobei die Vertiefung eine gleiche Tiefe aufweisen kann, wie der Vorsprung des Anschlagelementes 250 hoch ist (siehe 5A). Daher wird beim Aufsetzen des Verbindungsteils 100B auf das Gegenstück 200B das Anschlagelement 250 in die Vertiefung eingesetzt. Zur (annähernd) gleichen Zeit stößt der Vorsprung 119 gegen das Schiebeelement 260 und eine Oberfläche des Anschlagelementes 250 stößt gegen den kolbenförmigen Schieber 135.
Daran anschließend wird das Verbindungsteil 100B weiter in Richtung zu dem Gegenstück 200B bewegt (siehe 5C). Das hat zur Folge, dass der Schieber 135 entgegen der Federspannung des Federelementes 137 in Richtung zu dem hinteren Ende 118 gedrückt wird, während gleichzeitig das weitere Schiebeelement 260 des Gegenstückes 200B durch den Vorsprung 119 ebenfalls entgegen der Federspannung des Federelementes 237 hin zu dem Grundkörper 235 gedrückt wird. Die Öffnungen 136 des Schiebers 135 und die Öffnungen 256 des Anschlagelementes 250 (s.a. 5A unten) werden dadurch freigelegt und der Fluidfluss F (siehe 5C) wird hergestellt. Die Hydraulikflüssigkeit 10 kann so von dem Gegenstück 200B zu dem Verbindungsteil 100B entlang des Flusspfades F fließen, und zwar zunächst durch die Öffnungen 256 des Anschlagelements 250, dann in den Innenraum des rohrförmigen Abschnittes 114 des Verbindungsteils 100B und schließlich über die Öffnungen 136 des Schiebers 135 hin zum hinteren Ende 118 des Verbindungsteils 100B gelangen (oder in umgekehrter Richtung).
Abschließend können die Befestigungselemente (d.h. die Schraubenverbindungen 123, 223) zusammengeschraubt werden und eine feste Verbindung zwischen dem Verbindungsteil 100B und dem Gegenstück 200B herstellen. Wie auch in den Ausführungsformen der 4A bis 4C können auch bei dem Ausführungsbeispiel der 5A bis 5C eine ringförmige Flachdichtung 253 an einem Bodenbereich 236 des Grundkörpers 235 ausgebildet sein (siehe 5B), die eine zusätzliche Abdichtung zwischen dem Grundkörper 235 des Gegenstücks 200B und der Halterung 117 erreicht. Die Halterung 117 dient wieder der Befestigung des Verbindungsteils 100B und kann in diesem Ausführungsbeispiel einteilig mit dem rohrförmigen Abschnitt 114 gebildet sein.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem das Verbindungsteil 100B und das Gegenstück 200B in der gleichen Weise aufgebaut sind, wie es in den 5A bis 5C gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden jedoch mehrere Verbindungsteile 100B an ein (oder mehrere) Gegenstücke 200B mit einem gemeinsamen Befestigungselement 129 (z.B. eine gemeinsame Schraubenverbindung) befestigt. Alle weiteren Elemente sind in der gleichen Weise ausgebildet, wie es in dem Ausführungsbeispiel der 5A bis 5C beschrieben wurde, so dass eine wiederholte Beschreibung nicht erforderlich ist.
Die Ausführungsformen der 5A bis 5C und 6 sind zur Schnellmontage von Hydraulikkomponenten bei einer Serienfertigung geeignet. Insbesondere bietet diese Ausführungsformen den Vorteil, dass ein mehrfaches Verbinden und mehrfaches Trennen der Hydraulikkomponente möglich ist, beispielsweise in einem Reparaturfall. Wenn nämlich die Befestigungselemente 140, 240 gelöst werden, schließen sich aufgrund der Federspannungen sowohl der Verschluss 120 in dem Verbindungsteil 100B als auch der Verschluss 220 in dem Gegenstück 200B und der Zustand, wie er in der 5A gezeigt ist, wird wieder erreicht.
Außerdem bietet auch dieses Ausführungsbeispiel den Vorteil, dass aufgrund einer Vorbefüllung mit Hydraulikflüssigkeit 10 ein Lufteinschluss beim Verbinden minimiert wird. Die Hydraulikflüssigkeit 10 kann auch hier in dem Verbindungsteil 100B unter einem Druck von beispielsweise ca. 5 bar (oder einen beliebigen anderen Druck) eingebracht sein. In dem Gegenstück 200B kann, braucht aber kein Überdruck für die Hydraulikflüssigkeit 10 anzuliegen (dort kann auch ein Vakuum ausgebildet sein). Das Ausführungsbeispiel der 6 bietet außerdem den Vorteil, dass die Befestigung nur durch eine zentrale Befestigungsschraube 129 erfolgt, was ein einfaches Montieren bei der Serienfertigung und auch bei der Reparatur ermöglicht.
Somit können die Hydraulikverbindungen schnell gelöst und auch wiederhergestellt werden. Die gezeigten Schraubenverbindungen stellen jedoch nur eine Möglichkeit dar, die ein sicheres und festes Befestigen des Verbindungsteils 100A, 100B an dem Gegenstück 200A, 200B ermöglicht. Die Erfindung soll jedoch nicht auf die schraubenförmige Verbindung eingeschränkt sein. Eine beliebige andere Befestigungsmöglichkeit soll ebenfalls umfasst sein (z.B. Nietverbindung, Klemmverbindungen oder eine beliebige andere kraft- oder formschlüssige Verbindungsform).
Obwohl die Erfindung nicht darauf eingeschränkt werden soll, ist ein besonderes Ausführungsbeispiel für die elektrohydraulisch betriebene Lenkung eines Nutzfahrzeuges (z.B. eines Lastkraftwagens) anwendbar, wobei beispielsweise ein Lenkgetriebe mit einem Hydraulikmodul oder einem Zylinder einer weiteren lenkbaren Achse über die hydraulische Verbindung verbunden werden. Natürlich können Ausführungsbeispiele auch auf alle weiteren hydraulischen Komponenten in Fahrzeugen angewendet werden. Bei Nutzung des hydraulischen Verbinders gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Hydraulikmodul eines Nutzfahrzeuges an einer geeigneten Stelle montiert werden, und zwar unabhängig von der Position des beispielhaften Lenkgetriebes oder eines anderen hydraulischen Moduls, welches durch das Hydraulikmodul betrieben werden soll. Zur Erhöhung der Variantenvielfalt kann z.B. bei einem nicht benötigten Zylinder für eine zweite Lenkachse, anstelle des Grundkörpers 235 auch ein Verschlussstopfen für eine dauerhaft nicht benötigte Schnellkupplung eingesetzt werden.
Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
Bezugszeichenliste

10: hydraulische Flüssigkeit
100A, B: hydraulisches Verbindungsteil
110, 210: hydraulische Verbindungskanäle
112, 212: Anschlussöffnungen
114: rohrförmiger Abschnitt
116, 151: Vorsprünge
117: Halterung
118: hinteres Ende
120, 220: Verschlüsse
122: Gewinde
123, 223: Schraubenverbindung
130: Öffnungsmittel
132, 232: Schutzkappen
135: kolbenförmiger Schieber
136, 256: Öffnungen
137, 152, 237: Federelemente
140, 240: Befestigungsmittel
144: Zwischenraum
150: Schiebeelement
156, 160, 190, 218: ringförmige Dichtungselemente
200A, B: hydraulisches Gegenstück
216: Vertiefung
235: Grundkörper
236: Bodenbereich
239: Dichtanschlag
250: Anschlagbereich oder Anschlagelement
251, 252: erster und zweiter Abschnitt des Anschlagelementes
253: flaches Dichtelement
260: weiterer Schieber, Schiebeelement

Claims

Hydraulisches Verbindungsteil (100A; 100B) zum Verbinden mit einem hydraulischen Gegenstück (200A; 200B), um einen hydraulischen Flusspfad zwischen dem hydraulischen Verbindungsteil (100A; 100B) und dem Gegenstück (200A; 200B) herauszubilden, gekennzeichnet durch – einen hydraulischen Verbindungskanal (110) mit einer Anschlussöffnung (112), die während des Verbindens dem Gegenstück (200) zugewandt ist; – einen Verschluss (120) für die Anschlussöffnung (112), der ausgebildet ist, um eine hydraulische Flüssigkeit (10) in dem hydraulischen Verbindungskanal (110) bei einem Mindestdruck zu halten; und – Befestigungsmittel (140), die ausgebildet sind, um das Verbindungsteil (100A; 100B) an dem Gegenstück (200A; 200B) zu befestigen.
Hydraulisches Verbindungsteil (100A) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Öffnungsmittel (130), die ausgebildet sind, um den Verschluss (120) während des Verbindens des Verbindungsteils (110A) mit dem Gegenstück (200A) zu öffnen und dadurch den hydraulischen Flusspfad auszubilden.
Hydraulisches Verbindungsteil (100A) Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (120) eine Abdeckung, insbesondere eine metallische Membrane, und ein Schiebeelement (150) umfasst, wobei das Schiebeelement (150) über ein erstes Federelement (152) vorgespannt ist, um dadurch einen Zwischenraum (144) zwischen den Öffnungsmitteln (130) und der Abdeckung (120) zu gewährleisten und um bei einem Verschieben des Schiebeelementes (150) entgegen der Federspannung die Abdeckung (120) durch die Öffnungsmittel (130) zu durchtrennen.
Hydraulisches Verbindungsteil (100A) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – der hydraulische Verbindungskanal (110) innerhalb eines rohrförmigen Abschnittes (114) ausgebildet ist, wobei das Schiebeelement (150) entlang einer Außenoberfläche des rohrförmigen Abschnittes (114) verschiebbar angeordnet ist, und – die Öffnungsmittel (130) zumindest ein Schneidmesser umfassen, das an einem Ende in Richtung zu der Anschlussöffnung (112) des rohrförmigen Abschnittes (114) in dem hydraulischen Flusspfad ausgebildet ist.
Hydraulisches Verbindungsteil (100A) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – das Schiebeelement (150) zylinderförmig ausgebildet ist und eine Nut mit einem ersten ringförmigen Dichtungselement (156) entlang seines Außenumfanges aufweist, um eine Abdichtung zwischen dem Gegenstück (200A) und dem Verbindungsteil (100A) nach dem Verbinden zu ermöglichen, und – ein ringförmiges Dichtungselement (160) zwischen dem zylinderförmigen Schiebeelement (150) und dem rohrförmigen Abschnitt (114) ausgebildet ist, um eine Dichtung für die hydraulische Flüssigkeit (10) während eines Verschiebens des Schiebeelementes (150) zu gewährleisten.
Hydraulisches Verbindungsteil (100B) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (120) einen parallel zur Flussrichtung der hydraulischen Flüssigkeit (10) bewegbaren kolbenförmigen Schieber (135) umfasst, der durch ein Federelement (137) vorgespannt ist, um den hydraulischen Verbindungskanal (110) vor dem Verbinden verschlossen zu halten.
Hydraulisches Verbindungsteil (100B) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der kolbenförmige Schieber (135) zumindest eine Öffnung (136) aufweist und ausgebildet ist, um beim Verbinden des Verbindungsteils (110B) mit dem Gegenstück (200B) entgegen der Federspannung bewegt zu werden und um dabei die zumindest eine Öffnung (136) freizulegen, so dass die zumindest eine Öffnung (136) Teil des hydraulischen Flusspfades wird.
Hydraulisches Verbindungsteil (100A; 100B) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (120) und/oder die Dichtelemente (156, 160) ausgebildet ist/sind, um einen vorbestimmten Öldruck vor dem Verbinden mit dem Gegenstück (200A, 200B) innerhalb des Verbindungskanals (110) aufrecht zu halten.
Hydraulisches Verbindungsteil (100A, 100B) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (140) einen gewindeförmigen Eingriff (122) zwischen dem Verbindungsteil (100A, 100B) und dem Gegenstück (200A, 200B) bereitstellen, so dass das Verbindungsteil (100A, 100B) und das Gegenstück (200A, 200B) während des Verbindens sich einander annähern und die Öffnungsmittel (130) den Verschluss (120) öffnen.
Hydraulisches Gegenstück (200A; 200B) zum Verbinden mit dem hydraulischen Verbindungsteil (100A, 100B) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch – einen weiteren hydraulischen Verbindungskanal (210) mit einer weiteren Anschlussöffnung (212), die während des Verbindens dem Verbindungsteil (100A, 100B) zugewandt ist; – einen weiteren Verschluss (220) für die weitere Anschlussöffnung (212), um die hydraulische Flüssigkeit (10) in dem weiteren Verbindungskanal (210) zu halten; – zumindest ein weiteres Befestigungselement (240), um das Gegenstück (200A, 200B) an dem Verbindungsteil (100A, 100B) zu befestigen.
Gegenstück (200A) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Anschlag (250), der an einer Position in dem Gegenstück (200) gebildet ist, so dass beim Verbinden des Verbindungsteiles (100A) mit dem Gegenstück (200A) das Schiebeelement (150) des Verbindungsteils (100A) an dem Anschlag (250) anschlägt und sich daran anschließend relativ zu dem rohrförmigen Abschnitt (114) bewegt, und wobei der weitere Verschluss (220) eine weitere Abdeckung umfasst, die derart angeordnet ist, dass beim Verbinden die Öffnungsmittel (130) des Verbindungteils (100A) die weitere Abdeckung (220) durchtrennen.
Gegenstück (200B) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Verschluss (220) ein Anschlagelement (250), ein Schiebeelement (260) und ein weiteres Federelement (237) aufweist, wobei das weitere Federelement (237) das Schiebeelement (260) unter einer Vorspannung dichtend gegen das Anschlagelement (250) drückt, wobei das Schiebeelement (260) ausgebildet ist, um beim Verbinden gegen die Federspannung verschoben zu werden und um gleichzeitig den weiteren hydraulischen Verbindungskanal (210) freizulegen.
Gegenstück (200A; 200B) nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, gekennzeichnet durch zumindest eine Flachdichtung (218, 253), die an dem Anschlag (250) oder in einem Bodenbereich (236) des Gegenstücks (200A; 200B) ausgebildet ist, um eine fluide Abdichtung zwischen dem Anschlag (250) und dem Schiebeelement (150) oder zwischen einer Halterung (117) des Verbindungsteils (100B) und einem Grundkörper (235) des Gegenstücks (200B) zu erreichen.
Schnellverbinder mit einem hydraulischen Verbindungsteil (100A; 100B) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und einem hydraulischen Gegenstück (200A; 200B) nach einem der Ansprüche 11 bis 13.
Nutzfahrzeug mit einem Schnellverbinder nach Anspruch 14.