DE102017000992B4

DE102017000992B4 - Coupling system for the transmission of fluids

Info

Publication number: DE102017000992B4
Application number: DE102017000992.9A
Authority: DE
Inventors: Remo Egger; Dietmar Geiger
Original assignee: Stark Spannsysteme GmbH
Current assignee: Stark Spannsysteme GmbH
Priority date: 2017-02-03
Filing date: 2017-02-03
Publication date: 2021-06-24
Anticipated expiration: 2037-02-04
Also published as: DE102017000992A1

Abstract

Kupplungssystem (1) zur Übertragung von Fluiden, insbesondere zur Übertragung von Hydrauliköl, mita) einer Kupplungsreinrichtung (2) mit mindestens einem Kupplungselement (8-13) zur Herstellung einer Fluidverbindung, undb) einer Gegenkupplungseinrichtung (3) mit mindestens einem Gegenkupplungselement (14-19) zur Herstellung der Fluidverbindung zwischen dem Kupplungselement (8-13) und dem Gegenkupplungselement (14-19),c) wobei die Kupplungseinrichtung (2) und die Gegenkupplungseinrichtung (3) wahlweise trennbar oder mit einer bestimmten Kupplungskraft kuppelbar sind und im gekuppelten Zustand die Fluidverbindung zwischen dem Kupplungselement (8-13) und dem Gegenkupplungselement (14-19) herstellen,d) wobei die Kupplungseinrichtung (2) einen verschiebbaren Kolben (21, 35) aufweist, um die zum Kuppeln erforderliche Kupplungskraft aufzubringen, gekennzeichnet durche) einen verschiebbaren Verriegelungskolben (21) zur Verriegelung der Kupplungseinrichtung (2) in einer Aufnahmebohrung (23) in der Gegenkupplungseinrichtung (3),f) einen verschiebbaren Spannkolben (35) zum Spannen des Verriegelungskolbens (21) und damit auch zum Spannen der an dem Verriegelungskolben (21) einrastbaren Gegenkupplungseinrichtung (3) relativ zu der Kupplungseinrichtung (2), undg) einen lösbaren Riegel (38) zur Arretierung des Verriegelungskolbens (21) in einer Spannstellung, in der die Gegenkupplungseinrichtung (3) an der Kupplungseinrichtung (2) festgespannt ist.Coupling system (1) for the transmission of fluids, in particular for the transmission of hydraulic oil, with a) a coupling device (2) with at least one coupling element (8-13) for establishing a fluid connection, and b) a counter-coupling device (3) with at least one counter-coupling element (14- 19) for establishing the fluid connection between the coupling element (8-13) and the mating coupling element (14-19), c) the coupling device (2) and the mating coupling device (3) being optionally separable or connectable with a certain coupling force and in the coupled state establish the fluid connection between the coupling element (8-13) and the mating coupling element (14-19), d) the coupling device (2) having a displaceable piston (21, 35) in order to apply the coupling force required for coupling, characterized by e) a displaceable locking piston (21) for locking the coupling device (2) in a receiving bore (23) in the counter-coupling device (3), f) a displaceable tensioning piston (35) for tensioning the locking piston (21) and thus also for tensioning the counter-coupling device (3) which can be engaged on the locking piston (21) relative to the coupling device (2), and g) a releasable one Bolt (38) for locking the locking piston (21) in a clamping position in which the counter-coupling device (3) is clamped to the coupling device (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungssystem zur Übertragung von Fluiden, insbesondere zur Übertragung von Hydrauliköl.The invention relates to a clutch system for the transmission of fluids, in particular for the transmission of hydraulic oil.

Aus dem Stand der Technik sind Kupplungssysteme bekannt, die eine Kupplungseinrichtung und eine Gegenkupplungseinrichtung umfassen, die wahlweise voneinander getrennt oder zusammengekuppelt werden. Im gekuppelten Zustand ermöglichen die bekannten Kupplungssysteme die Übertragung von Hydrauliköl oder sonstigen Fluiden. Hierbei werden Kupplungselemente in der Kupplungseinrichtung mit entsprechenden Gegenkupplungselementen in der Gegenkupplungseinrichtung verbunden, um eine Fluidverbindung herzustellen. Problematisch hierbei ist die Tatsache, dass zum Zusammenkuppeln eine Kupplungskraft von teilweise mehr als 300 N für jede Fluidleitung aufgebracht werden muss, d.h. für jedes Paar von Kupplungselementen und Gegenkupplungselementen. Dies hat zur Folge, dass bei einem Kupplungssystem mit mehreren Fluidleitungen eine entsprechend hohe Kupplungskraft erforderlich ist, um die Kupplungseinrichtung und die Gegenkupplungseinrichtung zusammen zu kuppeln.Coupling systems are known from the prior art which comprise a coupling device and a counter-coupling device which are optionally separated from one another or coupled together. In the coupled state, the known coupling systems enable the transmission of hydraulic oil or other fluids. Here, coupling elements in the coupling device are connected to corresponding counter coupling elements in the counter coupling device in order to establish a fluid connection. The problem here is the fact that a coupling force of sometimes more than 300 N has to be applied for each fluid line, i.e. for each pair of coupling elements and mating coupling elements. As a result, in a coupling system with a plurality of fluid lines, a correspondingly high coupling force is required in order to couple the coupling device and the mating coupling device together.

Eine bekannte Möglichkeit zum Aufbringen dieser hohen Kupplungskraft besteht in dem Einsatz einer Kniehebelkonstruktion, die jedoch unhandlich und schwer zu betätigen ist.A known way of applying this high coupling force consists in the use of a toggle lever construction, which, however, is unwieldy and difficult to operate.

Eine andere bekannte Möglichkeit zum Aufbringen der erforderlichen hohen Kupplungskraft besteht darin, einen separaten hydraulischen Zylinder vorzusehen, der jedoch nicht mobil ist und nicht von Hand versetzt werden kann.Another known way of applying the required high clutch force is to provide a separate hydraulic cylinder, which, however, is not mobile and cannot be moved by hand.

Schließlich ist aus DE 32 28 434 A1 ein Kupplungssystem gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs bekannt. Hierbei ist jedoch zur Aufrechterhaltung des gekuppelten Zustandes eine dauerhafte für Druckmediumbeaufschlagung eines Spannkolbens erforderlich, was aufwendig ist.Finally it's over DE 32 28 434 A1 a clutch system according to the preamble of the main claim is known. However, in order to maintain the coupled state, a permanent pressure medium application of a tensioning piston is necessary, which is expensive.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine andere Möglichkeit zum Aufbringen der erforderlichen Kupplungskraft zu schaffen.The invention is therefore based on the object of creating another way of applying the required coupling force.

Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Kupplungssystem gemäß dem Hauptanspruch gelöst.This object is achieved by a clutch system according to the invention according to the main claim.

Das erfindungsgemäße Kupplungssystem umfasst zunächst in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik eine Kupplungseinrichtung mit mindestens einem Kupplungselement zur Herstellung einer Fluidverbindung und eine Gegenkupplungseinrichtung mit mindestens einem Gegenkupplungselement zur Herstellung der Fluidverbindung zwischen dem Kupplungselement und dem Gegenkupplungselement. Die Kupplungseinrichtung und die Gegenkupplungseinrichtung sind hierbei wahlweise trennbar oder können mit einer bestimmten Kupplungskraft zusammen gekuppelt werden, wobei im gekuppelten Zustand eine Fluidverbindung zwischen dem Kupplungselement und dem Gegenkupplungselement hergestellt wird.The coupling system according to the invention initially comprises, in accordance with the prior art, a coupling device with at least one coupling element for establishing a fluid connection and a mating coupling device with at least one mating coupling element for establishing the fluid connection between the coupling element and the mating coupling element. The coupling device and the mating coupling device are optionally separable or can be coupled together with a certain coupling force, a fluid connection being established between the coupling element and the mating coupling element in the coupled state.

Die Erfindung unterscheidet sich von dem insoweit bekannten Kupplungssystem durch einen verschiebbaren Kolben, um die zum Kuppeln erforderliche Kupplungskraft aufzubringen. Dies bietet den Vorteil, dass auf eine herkömmliche Kniehebelkonstruktion oder einen separaten hydraulischen Zylinder zum Aufbringen der erforderlichen Kupplungskraft verzichtet werden kann. Das erfindungsgemäße Kupplungssystem ist daher handlicher, einfacher zu bedienen und mobiler.The invention differs from the coupling system known so far by a displaceable piston in order to apply the coupling force required for coupling. This offers the advantage that a conventional toggle lever construction or a separate hydraulic cylinder for applying the required coupling force can be dispensed with. The coupling system according to the invention is therefore handier, easier to use and more mobile.

Gemäß der Erfindung weist die Kupplungseinrichtung einen Verriegelungskolben auf, um die Kupplungseinrichtung mit der Gegenkopplungseinrichtung mechanisch zu verriegeln. Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff einer Verriegelung ist zu unterscheiden von dem ebenfalls im Rahmen der Erfindung verwendeten Begriff des Spannens. So bedeutet der Begriff einer Verriegelung im Rahmen der Erfindung lediglich, dass Kupplungseinrichtung und Gegenkupplungseinrichtung fest miteinander verbunden sind und nicht ohne Weiteres voneinander getrennt sind. Der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff des Spannens bedeutet dagegen, dass die Kupplungseinrichtung mit einer bestimmten Spannkraft mit der Gegenkupplungseinrichtung verspannt ist.According to the invention, the coupling device has a locking piston in order to mechanically lock the coupling device with the counter-coupling device. The concept of a lock used in the context of the invention is to be distinguished from the concept of tensioning, which is also used in the context of the invention. In the context of the invention, the concept of a lock simply means that the coupling device and the mating coupling device are firmly connected to one another and are not easily separated from one another. In contrast, the term tensioning used in the context of the invention means that the coupling device is braced with the mating coupling device with a specific tensioning force.

Hierbei weist die Gegenkupplungseinrichtung eine entsprechende Aufnahmebohrung auf, in die der Verriegelungskolben der Kupplungseinrichtung eingeführt werden kann und in der sich der Verriegelungskolben im verriegelten Zustand mechanisch abstützen kann. Darüber hinaus ist vorzugsweise eine erste Feder vorgesehen, die sich an der Kupplungseinrichtung abstützt und den Verriegelungskolben in Richtung der Gegenkupplungseinrichtung drückt, d.h. aus der Kupplungseinrichtung heraus. Zum Verriegeln von Kupplungseinrichtung und Gegenkupplungseinrichtung wird der Verriegelungskolben der Kupplungseinrichtung also in die zugehörige Aufnahmebohrung in der Gegenkupplungseinrichtung eingeführt und dort verriegelt.Here, the counter-coupling device has a corresponding receiving bore into which the locking piston of the coupling device can be inserted and in which the locking piston can be mechanically supported in the locked state. In addition, a first spring is preferably provided which is supported on the coupling device and presses the locking piston in the direction of the counter coupling device, i.e. out of the coupling device. To lock the coupling device and mating coupling device, the locking piston of the coupling device is thus inserted into the associated receiving bore in the mating coupling device and locked there.

Die Verriegelung des Verriegelungskolbens in der Aufnahmebohrung erfolgt vorzugsweise durch Verriegelungskugeln, die in einem Kugelkäfig an dem Verriegelungskolben gehalten werden.The locking piston is preferably locked in the receiving bore by locking balls which are held in a ball cage on the locking piston.

In einer Einführstellung sind diese Verriegelungskugel in den Kugelkäfig hineingedrückt und ragen nicht nach außen über den Kugelkäfig nach außen, so dass der Verriegelungskolben in der Einführstellung in die Aufnahmebohrung der Gegenkupplungseinrichtung eingeführt werden kann, da die Verriegelungskugeln dann kein Hindernis bilden.In an insertion position, these locking balls are pressed into the ball cage and do not protrude outward beyond the ball cage, so that the locking piston can be inserted into the receiving bore of the mating coupling device in the insertion position, since the locking balls then do not form an obstacle.

In einer Raststellung ragen die Verriegelungskugeln dagegen nach außen aus dem Kugelkäfig heraus, so dass der Verriegelungskolben in der Aufnahmebohrung der Gegenkupplungseinrichtung festrastet und nicht aus der Aufnahmebohrung der Gegenkupplungseinrichtung herausgezogen werden kann.In a latching position, on the other hand, the locking balls protrude outward from the ball cage so that the locking piston engages in the receiving bore of the counter-coupling device and cannot be pulled out of the receiving bore of the counter-coupling device.

Beim Einführen des Verriegelungskolbens in die zugehörige Aufnahmebohrung liegen die Verriegelungskugeln also zunächst in der Einführstellung innen und behindern dann nicht die Einführung des Verriegelungskolbens in die Aufnahmebohrung. Nach dem Einführen bewegen sich die Verriegelungskugeln dagegen aus der innen liegenden Einführstellung in die außen liegende Raststellung und verhindern dann das Herausziehen des Verriegelungskolbens aus der Aufnahmebohrung, so dass der Verriegelungskolben in der Aufnahmebohrung verriegelt ist.When the locking piston is inserted into the associated receiving bore, the locking balls are initially in the insertion position on the inside and then do not hinder the introduction of the locking piston into the receiving bore. After insertion, however, the locking balls move from the internal insertion position to the external latching position and then prevent the locking piston from being pulled out of the receiving bore, so that the locking piston is locked in the receiving bore.

Hierbei ist zu erwähnen, dass die Verriegelungskugeln in den Kugelkäfig vorzugsweise von einer zweiten Feder in die Raststellung gedrückt werden, damit der Verriegelungskolben nach dem Einführen in die Aufnahmebohrung automatisch verriegelt wird. Beim Einführen des Verriegelungskolbens in die Aufnahmebohrung der Gegenkupplungseinrichtung drückt dann ein Rastvorsprung an der Aufnahmebohrung die Verriegelungskugeln entgegen der Kraft der zweiten Feder in den Kugelkäfig hinein in die innen liegende Einführstellung, um das Einführen zu ermöglichen. Nach dem Einführen des Verriegelungskolbens in die Aufnahmebohrung der Gegenkupplungseinrichtung werden die Verriegelungskugeln dann nach dem axialen Passieren des Rastvorsprungs von der zweiten Feder aus der innen liegenden Einführstellung in die außen liegende Raststellung gedrückt und verriegeln dann den Verriegelungskolben in der Aufnahmebohrung.It should be mentioned here that the locking balls in the ball cage are preferably pressed into the latching position by a second spring so that the locking piston is automatically locked after it has been inserted into the receiving bore. When the locking piston is inserted into the receiving bore of the mating coupling device, a latching projection on the receiving bore then presses the locking balls against the force of the second spring into the ball cage into the internal insertion position to enable insertion. After the locking piston has been inserted into the receiving bore of the mating coupling device, the locking balls are then pressed by the second spring from the internal insertion position into the external locking position after axially passing the locking projection and then lock the locking piston in the receiving bore.

Hierbei ist zu erwähnen, dass sich die Verriegelungskugeln in ihrer Raststellung näher am freien Ende des Verriegelungskolbens befinden als in ihrer Einführstellung. Weiterhin ist zu erwähnen, dass sich die Verriegelungskugeln in ihrer Raststellung weiter außen befinden als in ihrer Einführstellung und dann aus dem Kugelkäfig herausragen.It should be mentioned here that the locking balls are closer to the free end of the locking piston in their latching position than in their insertion position. It should also be mentioned that the locking balls are located further outside in their latching position than in their insertion position and then protrude from the ball cage.

Darüber hinaus ist der Kugelkäfig in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel relativ zu dem Verriegelungskolben verschiebbar, wobei der Kugelkäfig vorzugsweise von einer dritten Feder relativ zu dem Verriegelungskolben in Richtung der Gegenkupplungseinrichtung gedrückt wird. Dies ist sinnvoll, um ein manuelles Entriegeln des Verriegelungskolbens zu ermöglichen. Hierzu ragt der Verriegelungskolben mit seinem der Gegenkupplungseinrichtung abgewandten freien Ende aus der Kupplungseinrichtung heraus und kann durch eine manuelle Betätigung in die Kupplungseinrichtung hinein gedrückt werden, um das Kupplungssystem zu entriegeln. Bei diesem manuellen Hineindrücken des Verriegelungskolbens in die Kupplungseinrichtung wird der Verriegelungskolben relativ zu dem Kugelkäfig verschoben, wobei der Kugelkäfig die Verriegelungskugeln aus der außen liegenden Raststellung in die innen liegende Einführstellung drückt, woraufhin dann der Verriegelungskolben nicht mehr verriegelt ist und aus der Aufnahmebohrung herausgezogen werden kann.In addition, in the preferred exemplary embodiment, the ball cage is displaceable relative to the locking piston, the ball cage preferably being pressed by a third spring relative to the locking piston in the direction of the counter-coupling device. This is useful to enable manual unlocking of the locking piston. For this purpose, the locking piston protrudes with its free end facing away from the mating coupling device from the coupling device and can be pressed into the coupling device by manual actuation in order to unlock the coupling system. When the locking piston is manually pushed into the coupling device, the locking piston is displaced relative to the ball cage, the ball cage pushing the locking balls from the external latching position into the internal insertion position, whereupon the locking piston is no longer locked and can be pulled out of the receiving bore .

Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass ein begrifflicher Unterschied besteht zwischen dem Verriegeln des Verriegelungskolbens einerseits und dem Spannen des Verriegelungskolbens andererseits. Zum Spannen des Verriegelungskolbens ist ein verschiebbarer Spannkolben in der Kupplungseinrichtung angeordnet, der auf den Verriegelungskolben wirkt, um den Verriegelungskolben mechanisch zu spannen und dadurch auch die Gegenkupplungseinrichtung und die Kupplungseinrichtung in einem Spannzustand zu spannen.It has already been mentioned above that there is a conceptual difference between locking the locking piston on the one hand and tensioning the locking piston on the other hand. To tension the locking piston, a displaceable tensioning piston is arranged in the coupling device, which acts on the locking piston to mechanically tension the locking piston and thereby also tension the counter-coupling device and the coupling device in a tensioned state.

Der vorstehend erwähnte Spannkolben ist vorzugsweise in einem Arbeitszylinder verschiebbar, wobei der Arbeitszylinder mit einer Fluidleitung verbunden ist, um eine Seite des Spannkolbens mit einem Fluiddruck zu beaufschlagen, insbesondere mit einem Hydraulikdruck. In der Regel wirkt der Fluiddruck auf den Spannkolben hierbei in eine Spannrichtung, d.h. eine Druckbeaufschlagung des Arbeitszylinders führt dazu, dass der Spannkolben den Verriegelungskolben in die Aufnahmebohrung hinein zieht, was zu einer entsprechenden Verspannung von Kupplungseinrichtung und Gegenkupplungseinrichtung führt. Der Spannkolben wird hierbei vorzugsweise von einer vierten Feder entgegen der Spannrichtung bewegt, wobei diese vierte Feder eine Rückstellfeder bildet, die den Spannkolben zurückstellt, wenn der Arbeitszylinder drucklos ist.The above-mentioned tensioning piston is preferably displaceable in a working cylinder, the working cylinder being connected to a fluid line in order to apply a fluid pressure to one side of the tensioning piston, in particular with a hydraulic pressure. As a rule, the fluid pressure on the tensioning piston acts in one tensioning direction, i.e. if the working cylinder is pressurized, the tensioning piston pulls the locking piston into the receiving bore, which leads to a corresponding tensioning of the coupling device and mating coupling device. The tensioning piston is here preferably moved by a fourth spring against the tensioning direction, this fourth spring forming a return spring which resets the tensioning piston when the working cylinder is depressurized.

In einer Variante der Erfindung wird der Arbeitszylinder für den Spannkolben von einer separaten Fluidleitung angesteuert, die von den eigentlichen Medienleitungen unabhängig ist. In einer anderen Variante der Erfindung weist die Kupplungseinrichtung mindestens eine Medienleitung auf, die mit dem Kupplungselement verbunden ist, um ein Medium (z.B. Hydrauliköl) zwischen der Kupplungseinrichtung und der Gegenkupplungseinrichtung zu übertragen. In dieser Variante der Erfindung wird der Mediendruck auch zum Antrieb des Spannkolbens in dem Arbeitszylinder verwendet. Die Medienleitung ist deshalb in dieser Variante auch mit der Fluidleitung verbunden, die den Spannkolben mit Druck beaufschlagt.In a variant of the invention, the working cylinder for the tensioning piston is controlled by a separate fluid line that is independent of the actual media lines. In another variant of the invention, the coupling device has at least one media line which is connected to the coupling element in order to transfer a medium (for example hydraulic oil) between the coupling device and the mating coupling device. In this variant of the invention, the media pressure is also used to drive the tensioning piston in the working cylinder used. In this variant, the media line is therefore also connected to the fluid line which pressurizes the tensioning piston.

Darüber hinaus weist das Kupplungssystem einen Riegel auf, um den Verriegelungskolben in der Spannstellung arretieren zu können, wobei der Riegel zwischen einer Arretierungsstellung und einer Freigabestellung beweglich ist. Der Riegel ermöglicht es vorteilhaft, den auf den Spannkolben wirkenden Hydraulikdruck in der Spannstellung abzuschalten, wobei die Verspannung von Kupplungseinrichtung und Gegenkupplungseinrichtung aufgrund der Arretierung des Verriegelungskolbens durch den Riegel auch im drucklosen Zustand aufrechterhalten bleibt. Beispielsweise kann es sich bei dem Riegel um einen Schwenkriegel handeln, der zwischen der Arretierungsstellung und der Freigabestellung schwenkbar ist. Hierbei wird der Riegel vorzugsweise von einer fünften Feder in die Arretierungsstellung vorgespannt, so dass der Riegel den Verriegelungskolben automatisch arretiert, wenn der Verriegelungskolben in die Spannstellung bewegt wird. Zum Entriegeln muss der Riegel dann manuell aus der Arretierungsstellung in die Freigabestellung bewegt werden. Beispielsweise kann der Riegel an der Außenseite der Kupplungseinrichtung angebracht sein und in das aus der Kupplungseinrichtung herausragende freie Ende des Verriegelungskolbens eingreifen, insbesondere in eine Nut in dem herausragenden freien Ende des Verriegelungskolbens.In addition, the coupling system has a bolt in order to be able to lock the locking piston in the clamping position, the bolt being movable between a locking position and a release position. The bolt advantageously makes it possible to switch off the hydraulic pressure acting on the tensioning piston in the tensioning position, the tension of the coupling device and counter-coupling device being maintained even in the depressurized state due to the locking of the locking piston by the bolt. For example, the bolt can be a swivel bolt that can be pivoted between the locking position and the release position. In this case, the bolt is preferably biased into the locking position by a fifth spring, so that the bolt automatically locks the locking piston when the locking piston is moved into the clamping position. To unlock, the bolt must then be moved manually from the locking position into the release position. For example, the bolt can be attached to the outside of the coupling device and engage in the free end of the locking piston protruding from the coupling device, in particular in a groove in the protruding free end of the locking piston.

Es wurde eingangs bereits erwähnt, dass das Kupplungssystem vorzugsweise mindestens ein Kupplungselement und mindestens ein zugehöriges Gegenkupplungselement aufweist. Vorzugsweise umfasst das Kupplungssystem jedoch mehrere Paare von Kupplungselementen und zugehörigen Gegenkupplungselementen, was zu einer entsprechend höheren Kupplungskraft führt. Beispielsweise kann das Kupplungssystem mehr als 3, 4, 5 oder sogar 6 Leitungsdurchführungen enthalten, wobei die Größe der erforderlichen Kupplungskraft mit der Anzahl der Leitungsdurchführungen und der entsprechenden Anzahl der Kupplungselemente bzw. Gegenkupplungselemente zunimmt.It was already mentioned at the beginning that the coupling system preferably has at least one coupling element and at least one associated mating coupling element. However, the coupling system preferably comprises several pairs of coupling elements and associated counter-coupling elements, which leads to a correspondingly higher coupling force. For example, the coupling system can contain more than 3, 4, 5 or even 6 line bushings, the size of the required coupling force increasing with the number of line bushings and the corresponding number of coupling elements or mating coupling elements.

Hierbei ist zu erwähnen, dass der Spannkolben eine bestimmte Kolbenfläche aufweist, die druckbeaufschlagt ist, während die Kupplungselemente zusammen eine bestimmte Kontaktfläche aufweisen, die dem Hydraulikdruck ausgesetzt ist. Bei dem erfindungsgemäßen Kupplungssystem ist die druckbeaufschlagte Kolbenfläche des Spannkolbens vorzugsweise größer als die gesamte Kontaktfläche aller Kupplungselemente, insbesondere mindestens doppelt so groß.It should be mentioned here that the tensioning piston has a certain piston area that is pressurized, while the coupling elements together have a certain contact area that is exposed to the hydraulic pressure. In the clutch system according to the invention, the pressure-loaded piston area of the tensioning piston is preferably larger than the total contact area of all the coupling elements, in particular at least twice as large.

Ferner ist zu erwähnen, dass die Kupplungseinrichtung und/oder die Gegenkupplungseinrichtung vorzugsweise mindestens einen Vorzentrierdorn aufweisen, der in eine entsprechende Zentrierbohrung an der Gegenkupplungseinrichtung bzw. an der Kupplungseinrichtung eingreift, um beim Zusammenkuppeln eine Vorzentrierung der Kupplungseinrichtung relativ zu der Gegenkupplungseinrichtung zu bewirken. Der Vorzentrierdorn kann also wahlweise an der Kupplungseinrichtung oder an der Gegenkupplungseinrichtung angebracht sein, wobei die zugehörige Zentrierbohrung dann an dem jeweils anderen Bauteil (Kupplungseinrichtung oder Gegenkupplungseinrichtung) angebracht ist.It should also be mentioned that the coupling device and / or the mating coupling device preferably have at least one pre-centering mandrel which engages in a corresponding centering hole on the mating coupling device or on the coupling device in order to bring about a pre-centering of the coupling device relative to the mating coupling device when coupling together. The pre-centering mandrel can therefore optionally be attached to the coupling device or to the mating coupling device, the associated centering bore then being attached to the other component (coupling device or mating coupling device).

Darüber hinaus kann an der Gegenkupplungseinrichtung ein auswechselbarer Fangring angeordnet sein, der die Aufnahmebohrung für den Verriegelungsring umgibt und den Rastvorsprung zur Verrastung mit dem Verriegelungskolben der Kupplungseinrichtung aufweist.In addition, an exchangeable catch ring can be arranged on the mating coupling device, which catch ring surrounds the receiving bore for the locking ring and has the locking projection for locking with the locking piston of the coupling device.

Das erfindungsgemäße Kupplungssystem ermöglicht also verschiedene Zustände, nämlich einen Einführzustand, einen Rastzustand, einen Spannzustand, einen Arretierungszustand und einen Trennzustand.The coupling system according to the invention thus enables various states, namely an insertion state, a latching state, a clamping state, a locking state and a disengaging state.

Im Einführzustand sind Kupplungseinrichtung und Gegenkupplungseinrichtung entkuppelt, so dass keine Fluidverbindung möglich ist. Der Verriegelungskolben wird dagegen von dem Riegel im Einführzustand freigegeben und der Spannkolben ist drucklos. Der Verriegelungskolben der Kupplungseinrichtung kann deshalb in die Aufnahmebohrung der Gegenkupplungseinrichtung eingeführt werden.In the inserted state, the coupling device and the mating coupling device are decoupled, so that no fluid connection is possible. The locking piston, on the other hand, is released by the bolt in the inserted state and the tensioning piston is depressurized. The locking piston of the coupling device can therefore be inserted into the receiving bore of the mating coupling device.

Im Rastzustand sind Kupplungseinrichtung und Gegenkupplungseinrichtung ebenfalls noch entkuppelt, so dass keine Fluidverbindung möglich ist. Allerdings ist der Verriegelungskolben der Kupplungseinrichtung im Rastzustand schon in der Aufnahmebohrung der Gegenkupplungseinrichtung eingerastet und verriegelt und kann deshalb nicht mehr ohne Weiteres aus der Aufnahmebohrung herausgezogen werden. Darüber hinaus ist der Spannkolben in dem Rastzustand noch drucklos.In the latched state, the coupling device and the mating coupling device are also still decoupled, so that no fluid connection is possible. However, in the latching state, the locking piston of the coupling device is already engaged and locked in the receiving bore of the mating coupling device and can therefore no longer be easily pulled out of the receiving bore. In addition, the tensioning piston is still depressurized in the latched state.

Im Spannzustand sind Kupplungseinrichtung und Gegenkupplungseinrichtung ebenfalls noch entkuppelt, so dass keine Fluidverbindung möglich ist. Darüber hinaus ist der Verriegelungskolben in dem Spannzustand in der Aufnahmebohrung eingerastet und verriegelt. Schließlich ist der Spannkolben druckbeaufschlagt, so dass der Verriegelungskolben eingespannt wird.In the tensioned state, the coupling device and the mating coupling device are also still decoupled, so that no fluid connection is possible. In addition, the locking piston is engaged and locked in the receiving bore in the clamping state. Finally, the tensioning piston is pressurized so that the locking piston is clamped.

In dem Arretierungszustand ist die Kupplungseinrichtung dagegen mit der Gegenkupplungseinrichtung gekuppelt, so dass eine Fluidverbindung zwischen Kupplungselement und Gegenkupplungselement möglich ist. Der Verriegelungskolben ist in dem Arretierungszustand in der Aufnahmebohrung verriegelt und kann nicht mehr ohne Weiteres herausgezogen werden. Der Spannkolben ist dagegen in dem Arretierungszustand drucklos, während der Verriegelungskolben von dem Riegel axial arretiert wird.In the locked state, however, the coupling device is coupled to the mating coupling device, so that a fluid connection between the coupling element and mating coupling element is possible. The locking piston is locked in the locking state in the receiving bore and can no longer be easily pulled out. In contrast, the tensioning piston is depressurized in the locked state, while the locking piston is axially locked by the bolt.

Schließlich ist noch der Trennzustand zu erwähnen, in dem der Verriegelungskolben manuell in Richtung der Gegenkupplungseinrichtung in die Kupplungseinrichtung hineingedrückt wird, so dass der Kugelkäfig die Verriegelungskugeln in die innen liegende Einführstellung drückt. Die Kupplungseinrichtung kann dann von der Gegenkupplungseinrichtung entkuppelt werden, wobei der Spannkolben drucklos ist.Finally, the disconnected state should also be mentioned, in which the locking piston is manually pushed into the coupling device in the direction of the mating coupling device, so that the ball cage pushes the locking balls into the insertion position on the inside. The coupling device can then be decoupled from the mating coupling device, the tensioning piston being depressurized.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Kupplungssystems im zusammengekuppelten Zustand,
2A eine Perspektivansicht der Gegenkupplungseinrichtung des Kupplungssystems aus 1 von schräg unten,
2B eine Perspektivansicht der Kupplungseinrichtung des Kupplungssystems aus 1 von schräg oben,
3A eine Querschnittsansicht durch das Kupplungssystem gemäß 1 in einer Einführstellung,
3B eine vergrößerte Detailansicht aus 3A,
4A eine Querschnittsansicht durch das Kupplungssystem gemäß 1 in einer Raststellung,
4B eine vergrößerte Detailansicht aus 4A,
5 eine Querschnittsansicht durch das Kupplungssystem gemäß 1 in einer Spannstellung,
6A eine vergrößerte Detailansicht aus 3A, sowie
6B eine vergrößerte Detailansicht aus 4A.

Other advantageous developments are characterized in the subclaims or are explained in more detail below together with the description of the preferred exemplary embodiment of the invention with reference to the figures. Show it:

1 a perspective view of a coupling system according to the invention in the coupled state,
2A a perspective view of the mating coupling device of the coupling system 1 from diagonally below,
2 B a perspective view of the coupling device of the coupling system 1 from diagonally above,
3A a cross-sectional view through the coupling system according to FIG 1 in an insertion position,
3B an enlarged detailed view 3A ,
4A a cross-sectional view through the coupling system according to FIG 1 in a detent position,
4B an enlarged detailed view 4A ,
5 a cross-sectional view through the coupling system according to FIG 1 in a clamping position,
6A an enlarged detailed view 3A , as
6B an enlarged detailed view 4A .

Die Zeichnungen zeigen ein erfindungsgemäßes Kupplungssystem 1 zum Übertragen von Hydrauliköl, wobei das Kupplungssystem 1 im Wesentlichen aus einer Kupplungseinrichtung 2 und einer Gegenkupplungseinrichtung 3 besteht und in 1 im zusammengekuppelten Zustand dargestellt ist.The drawings show a coupling system according to the invention 1 for transferring hydraulic oil, the clutch system 1 essentially from a coupling device 2 and a mating coupling device 3 exists and in 1 is shown in the coupled state.

Zum Kuppeln bzw. Entkuppeln werden die Kupplungseinrichtung 2 und die Gegenkupplungseinrichtung 3 in Richtung des Doppelpfeils aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt.The coupling devices are used for coupling and uncoupling 2 and the counter coupling device 3 moved towards or away from one another in the direction of the double arrow.

Die Kupplungseinrichtung 2 weist zunächst zwei Vorzentrierdorne 4, 5 (vgl. 2B) auf, die von der Stirnfläche der Kupplungseinrichtung 2 axial abstehen und bei einem Kuppelvorgang in entsprechend Vorzentrierbuchsen 6, 7 in der Stirnseite der Gegenkupplungseinrichtung 3 eingeführt werden, um eine Vorzentrierung zu bewirken.The coupling device 2 initially has two pre-centering pins 4th , 5 (see. 2 B) on that of the end face of the coupling device 2 protrude axially and in the case of a coupling process in corresponding pre-centering bushes 6th , 7th in the face of the mating coupling device 3 can be introduced to effect pre-centering.

Darüber hinaus weist die Kupplungseinrichtung 2 insgesamt sechs Kupplungselemente 8-13 auf, die jeweils eine Leitungsverbindung ermöglichen.In addition, the coupling device 2 a total of six coupling elements 8-13 each of which enables a line connection.

Die Gegenkupplungseinrichtung 3 weist entsprechend sechs Gegenkupplungselemente 14-19 auf, die in der Stirnseite der Gegenkupplungseinrichtung 3 angeordnet sind.The mating coupling device 3 accordingly has six counter-coupling elements 14-19 on that in the face of the mating coupling device 3 are arranged.

Die Kupplungselemente 8-13 einerseits und die Gegenkupplungselemente 14-19 andererseits können jeweils paarweise zusammengekuppelt werden und stellen dann im zusammengekuppelten Zustand jeweils paarweise eine Fluidverbindung her.The coupling elements 8-13 on the one hand and the mating coupling elements 14-19 on the other hand, they can be coupled together in pairs and then establish a fluid connection in pairs in the coupled state.

Hierbei ist zu erwähnen, dass das Zusammenkuppeln der Kupplungselemente 8-13 einerseits und der Gegenkupplungselemente 14-19 andererseits eine bestimmte Kupplungskraft benötigt, wobei die erforderliche Kuppelkraft pro Leitungsverbindung (d.h. für jedes Paar der Kupplungselemente 8-13 und der Gegenkupplungselemente 14-19) beispielsweise 300 N betragen kann. Zum Aufbringen der erforderlichen Kupplungskraft ist in einem Gehäusekörper 20 der Kupplungseinrichtung 2 ein Verriegelungskolben 21 angeordnet, der mit seinem Kopf 22 in eine entsprechende Aufnahmebohrung 23 in einem Gehäusekörper 24 der Gegenkupplungseinrichtung 3 eingeführt werden kann, um in der Aufnahmebohrung 23 verriegelt zu werden. Diese Verriegelung erfolgt durch Verriegelungskugeln 25, die an dem Verriegelungskolben 21 in einem Kugelkäfig 26 gehalten werden.It should be mentioned here that the coupling together of the coupling elements 8-13 on the one hand and the mating coupling elements 14-19 on the other hand requires a certain coupling force, the required coupling force per line connection (ie for each pair of coupling elements 8-13 and the mating coupling elements 14-19 ) can be 300 N, for example. To apply the required coupling force is in a housing body 20th the coupling device 2 a locking piston 21 arranged the one with his head 22nd into a corresponding mounting hole 23 in a housing body 24 the mating coupling device 3 can be introduced to in the mounting hole 23 to be locked. This locking is done by locking balls 25th attached to the locking piston 21 in a ball cage 26th being held.

In der in 3A und 3B gezeigten Einführstellung sind die Verriegelungskugeln 25 in den Kugelkäfig 26 hinein gedrückt und ragen nach außen nicht über den Kugelkäfig 26 hinaus, so dass der Verriegelungskolben 21 in die Aufnahmebohrung 23 der Gegenkupplungseinrichtung 3 eingeführt werden kann.In the in 3A and 3B The insertion position shown are the locking balls 25th in the ball cage 26th pressed in and do not protrude outward beyond the ball cage 26th addition, so that the locking piston 21 into the mounting hole 23 the mating coupling device 3 can be introduced.

In der in 4A und 4B gezeigten Raststellung werden die Verriegelungskugeln 25 dagegen von einer Feder 27 nach oben und damit auch nach außen gedrückt, so dass die Verriegelungskugeln 25 dann nach außen aus dem Kugelkäfig 26 hinaus ragen und den Verriegelungskolben 21 dadurch in der Aufnahmebohrung 23 der Gegenkupplungseinrichtung verriegeln. Die Verriegelungskugeln 25 stützen sich dann in der Spannstellung an einem ringförmig umlaufenden Rastvorsprung eines Fangrings 28 ab, der mit Befestigungsschrauben 29 in der Gegenkupplungseinrichtung 3 eingeschraubt ist.In the in 4A and 4B the locking position shown are the locking balls 25th on the other hand by a feather 27 pushed upwards and thus also outwards, so that the locking balls 25th then outwards from the ball cage 26th stick out and the locking piston 21 thereby in the mounting hole 23 lock the mating coupling device. The locking balls 25th are then supported in the clamping position on an annular circumferential locking projection of a catch ring 28 from that with mounting screws 29 in the mating coupling device 3 is screwed in.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Kugelkäfig 26 von einer Feder 30 in Richtung der Gegenkupplungseinrichtung 3 vorgespannt wird. Dies ist für eine manuelle Entriegelung wichtig, wie nachfolgend noch detailliert beschrieben wird.It should also be mentioned that the ball cage 26th from a feather 30th in the direction of the mating coupling device 3 is biased. This is important for manual unlocking, as will be described in detail below.

Der Gehäusekörper 20 der Kupplungseinrichtung 2 wird an seiner Unterseite von einem Verschlussdeckel 31 verschlossen, wobei der Verschlussdeckel 31 mit Befestigungsschrauben 32 an dem Gehäusekörper 20 der Kupplungseinrichtung 2 verschraubt ist.The case body 20th the coupling device 2 is on its underside by a sealing cap 31 closed, with the cap 31 with fastening screws 32 on the case body 20th the coupling device 2 is screwed.

An dem Gehäusedeckel 31 stützt sich eine Feder 33 ab, die den Verriegelungskolben 21 nach oben in Richtung der Gegenkupplungseinrichtung 2 drückt.On the housing cover 31 a spring is supported 33 starting the locking piston 21 upwards in the direction of the mating coupling device 2 presses.

Darüber hinaus weist die Kupplungseinrichtung 2 einen Arbeitszylinder 34 auf, in dem ein Spannkolben 35 verschiebbar ist, wobei der Spannkolben 35 an seiner Oberseite durch eine Hydraulikzuleitung 36 mit einem Hydraulikdruck beaufschlagt werden kann, um den Spannkolben 35 nach unten zu drücken. Dabei wirkt der Spannkolben 35 auf den Verriegelungskolben 21 und zieht diesen bei einem Spannvorgang nach unten, wodurch die Gegenkupplungseinrichtung 3 mit der Kupplungseinrichtung 2 verspannt wird. Bei diesem Spannvorgang werden auch die Kupplungselemente 8-13 einerseits mit den Gegenkupplungselementen 14-19 andererseits jeweils paarweise zusammengekuppelt, wobei insgesamt sechs Fluidverbindungen hergestellt werden.In addition, the coupling device 2 a working cylinder 34 on, in which a tensioning piston 35 is displaceable, wherein the tensioning piston 35 at its top by a hydraulic supply line 36 hydraulic pressure can be applied to the tensioning piston 35 to press down. The tensioning piston acts here 35 on the locking piston 21 and pulls this down during a tensioning process, whereby the counter-coupling device 3 with the coupling device 2 is braced. During this tensioning process, the coupling elements are also 8-13 on the one hand with the mating coupling elements 14-19 on the other hand, each coupled together in pairs, whereby a total of six fluid connections are established.

Darüber hinaus weist die Kupplungseinrichtung 2 eine Feder 37 auf, die sich unten an dem Verschlussdeckel 31 abstützt und den Spannkolben 35 nach oben drückt. Bei der Feder 37 handelt es sich also um eine Rückstellfeder, die den Spannkolben 35 im drucklosen Zustand in seine Ausgangsstellung drückt.In addition, the coupling device 2 a feather 37 on the bottom of the cap 31 and the tensioning piston 35 pushes up. By the pen 37 So it is a return spring that the tensioning piston 35 pushes in the unpressurized state in its starting position.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass der Verriegelungskolben 21 mit seinem unteren freien Ende durch eine mittige Bohrung in dem Verschlussdeckel 31 herausragt, was eine Entriegelung ermöglicht, wie noch detailliert beschrieben wird.It should also be mentioned that the locking piston 21 with its lower free end through a central hole in the cap 31 protrudes, which enables unlocking, as will be described in detail.

An der Unterseite ist auch ein schwenkbarer Riegel 38 angebracht, der um eine Schwenkachse 39 schwenkbar ist und von einer Feder in eine Arretierungsstellung vorgespannt wird.There is also a hinged latch at the bottom 38 attached around a pivot axis 39 is pivotable and is biased by a spring into a locking position.

In der Arretierungsstellung greift der Riegel 38 in eine Nut 40 in dem herausragenden freien Ende des Verriegelungskolbens 21 ein und arretiert diesen dadurch axial.The bolt engages in the locked position 38 into a groove 40 in the protruding free end of the locking piston 21 and locks it axially.

Zum Entriegeln wird der Riegel 38 dagegen manuell in eine Freigabestellung geschwenkt, woraufhin der Verriegelungskolben 21 dann axial in die Kupplungseinrichtung 2 hineingedrückt werden kann. Bei einem solchen Hineindrücken des Verriegelungskolbens 21 wird der Verriegelungskolben 21 relativ zu dem Kugelkäfig 26 verschoben, woraufhin der Kugelkäfig 26 die Verriegelungskugeln aus der außen liegenden Raststellung nach innen in die innen liegende Einführstellung drückt, woraufhin dann der Verriegelungskolben 21 entriegelt ist und aus der Aufnahmebohrung 23 in der Gegenkupplungseinrichtung 3 herausgezogen werden kann.The bolt is used to unlock 38 on the other hand pivoted manually into a release position, whereupon the locking piston 21 then axially into the coupling device 2 can be pushed in. With such a pushing in of the locking piston 21 becomes the locking piston 21 relative to the ball cage 26th moved, whereupon the ball cage 26th the locking balls from the outer detent position presses inward into the inner insertion position, whereupon the locking piston then presses 21 is unlocked and out of the mounting hole 23 in the mating coupling device 3 can be pulled out.

Darüber hinaus ist in den Zeichnungen auch dargestellt, dass die Kupplungselemente 8-13 jeweils mit einer Medienzuleitung 41, 42 verbunden sind. Die Gegenkupplungselemente 14-19 in der Gegenkupplungseinrichtung 3 sind entsprechend mit Medienzuleitungen 43, 44 verbunden.In addition, it is also shown in the drawings that the coupling elements 8-13 each with a media supply line 41 , 42 are connected. The mating coupling elements 14-19 in the mating coupling device 3 are accordingly with media supply lines 43 , 44 connected.

Im Folgenden wird nun die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Kupplungssystems 1 beschrieben.The operating mode of the clutch system according to the invention will now be described below 1 described.

Zum Zusammenkuppeln des Kupplungssystems 1 werden zunächst die Vorzentrierdorne 4, 5 in die zugehörigen Vorzentrierbuchsen 6, 7 eingeführt, um eine Vorzentrierung zu bewirken.For coupling the coupling system together 1 are first the pre-centering pins 4th , 5 into the associated pre-centering bushes 6th , 7th introduced to effect pre-centering.

Anschließend werden die Kupplungseinrichtung 2 und die Gegenkupplungseinrichtung 3 dann in Richtung des Doppelpfeils in 1 weiter zusammengeführt, wobei der Kopf 22 des Verriegelungskolbens 21 in die Aufnahmebohrung 23 in der Gegenkopplungseinrichtung 3 eingeführt wird. Der innen liegende Rastvorsprung des Fangrings 28 drückt dann die Verriegelungskugeln 25 in dem Kugelkäfig 26 nach innen, so dass der Verriegelungskolben 21 weiter in die Aufnahmebohrung 23 eingeführt werden kann. Nach dem axialen Passieren des Rastvorsprungs an dem Fangring 28 werden die Verriegelungskugeln 25 dann von der Feder 27 nach außen gedrückt, so dass die Verriegelungskugeln 25 nach außen aus dem Kugelkäfig 26 herausragen. Das Kupplungssystem 1 befindet sich dann in der Raststellung gemäß 4A und der Verriegelungskolben 21 kann nicht ohne Weiteres aus der Aufnahmebohrung 23 herausgezogen werden. Allerdings sind die Kupplungselemente 8-13 und die Gegenkupplungselemente 14-19 dann noch getrennt, so dass keine Leitungsverbindung hergestellt ist.Then the coupling device 2 and the counter coupling device 3 then in the direction of the double arrow in 1 further merged, with the head 22nd of the locking piston 21 into the mounting hole 23 in the negative feedback device 3 is introduced. The locking projection on the inside of the catch ring 28 then presses the locking balls 25th in the ball cage 26th inwards so that the locking piston 21 further into the mounting hole 23 can be introduced. After axially passing the locking projection on the catch ring 28 become the locking balls 25th then from the pen 27 pushed outwards so that the locking balls 25th outwards from the ball cage 26th stick out. The coupling system 1 is then in the locking position according to 4A and the locking piston 21 cannot easily out of the mounting hole 23 be pulled out. However, the coupling elements are 8-13 and the Mating coupling elements 14-19 then still separated so that no line connection is established.

Anschließend wird der Spannkolben 35 dann über die Hydraulikzuleitung 36 mit einem Hydraulikdruck beaufschlagt und dadurch nach unten gedrückt. Der Spannkolben 35 nimmt dabei den Verriegelungskolben 21 nach unten mit, was zu einer mechanischen Verspannung der Kupplungseinrichtung 2 an der Gegenkupplungseinrichtung 3 führt. Die von dem Spannkolben 35 erzeugte Spannkraft reicht hierbei aus, um die Kupplungselemente 8-13 mit den Gegenkupplungselementen 14-19 zusammen zu kuppeln, so dass entsprechende Leitungsverbindungen hergestellt werden.Then the clamping piston 35 then via the hydraulic supply line 36 applied with a hydraulic pressure and thereby pressed down. The tension piston 35 takes the locking piston 21 down with, resulting in mechanical tensioning of the coupling device 2 on the mating coupling device 3 leads. The one from the cocking piston 35 The clamping force generated is sufficient to move the coupling elements 8-13 with the mating coupling elements 14-19 to be coupled together so that appropriate line connections are made.

In der Spannstellung gemäß 5 greift dann der Riegel 38 in die Nut 40 in dem herausragenden Ende des Verriegelungskolbens 21 ein und arretiert dadurch den Verriegelungskolben 21. Dies ermöglicht es, den Hydraulikdruck auf den Spannkolben 35 abzuschalten, da der Verriegelungskolben 21 von dem Riegel 38 arretiert wird.In the clamping position according to 5 then the bolt engages 38 into the groove 40 in the protruding end of the locking piston 21 and thereby locks the locking piston 21 . This enables the hydraulic pressure to be exerted on the tensioning piston 35 turn off as the locking piston 21 from the bolt 38 is locked.

Zum Lösen der Verbindung wird der Riegel 38 manuell in eine Freigabestellung geschwenkt. Anschließend wird dann das herausragende Ende des Verriegelungskolbens 21 in die Kupplungseinrichtung 2 hinein gedrückt, so dass sich der Verriegelungskolben 21 relativ zu dem Kugelkäfig 26 verschiebt. Dabei drückt der Kugelkäfig 26 die Verriegelungskugeln 25 in die innen liegende Einfahrstellung, so dass der Verriegelungskolben 21 wieder aus der Aufnahmebohrung 23 in der Gegenkupplungseinrichtung 3 herausgezogen werden kann.The latch is used to release the connection 38 manually pivoted into a release position. Then then the protruding end of the locking piston 21 into the coupling device 2 pushed in so that the locking piston is 21 relative to the ball cage 26th shifts. The ball cage presses 26th the locking balls 25th in the retracted position on the inside, so that the locking piston 21 again out of the mounting hole 23 in the mating coupling device 3 can be pulled out.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den jeweils in Bezug genommenen Ansprüchen und insbesondere auch ohne die Merkmale des Hauptanspruchs. Die Erfindung umfasst also zahlreiche verschiedene Erfindungsaspekte, die unabhängig voneinander Schutz genießen.The invention is not restricted to the preferred exemplary embodiment described above. Rather, a large number of variants and modifications are possible which also make use of the inventive concept and therefore fall within the scope of protection. In particular, the invention also claims protection for the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims referred to and in particular also without the features of the main claim. The invention thus comprises numerous different aspects of the invention that are protected independently of one another.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: KupplungssystemCoupling system
22: KupplungseinrichtungCoupling device
33: GegenkupplungseinrichtungMating coupling device
4, 54, 5: VorzentrierdornePre-centering mandrels
6, 76, 7: VorzentrierbuchsenPre-centering bushes
8-138-13: Kupplungselemente in der KupplungseinrichtungCoupling elements in the coupling device
14-1914-19: Gegenkupplungselemente in der GegenkupplungseinrichtungCounter-coupling elements in the counter-coupling device
2020th: Gehäusekörper der KupplungseinrichtungHousing body of the coupling device
2121: VerriegelungskolbenLocking piston
2222nd: Kopf des VerriegelungskolbensHead of the locking piston
2323: Aufnahmebohrung der GegenkupplungseinrichtungMounting hole of the mating coupling device
2424: Gehäusekörper der GegenkupplungseinrichtungHousing body of the mating coupling device
2525th: VerriegelungskugelnLocking balls
2626th: KugelkäfigBall cage
2727: Feder, die die Verriegelungskugeln in die Raststellung vorspanntSpring that biases the locking balls into the detent position
2828: Fangring mit RastvorsprungCatch ring with locking projection
2929: Befestigungsschrauben für den FangringFastening screws for the catch ring
3030th: Feder, die den Kugelkäfig relativ zu dem Verriegelungskolben vorspanntSpring that biases the ball cage relative to the locking piston
3131: VerschlussdeckelSealing cap
3232: Befestigungsschrauben für den VerschlussdeckelFixing screws for the cover
3333: Feder, die den Verriegelungskolben vorspanntSpring that biases the locking piston
3434: ArbeitszylinderWorking cylinder
3535: SpannkolbenClamping piston
3636: Hydraulikzuleitung in die HydraulikkammerHydraulic supply line to the hydraulic chamber
3737: Feder, die den Spannkolben zurückstelltSpring that resets the tensioning piston
3838: Riegel zur Arretierung des VerriegelungskolbensBolt for locking the locking piston
3939: Schwenkachse des RiegelsPivot axis of the bolt
4040: Nut in dem herausragenden Ende des VerriegelungskolbensGroove in the protruding end of the locking piston
41, 4241, 42: Medienzuleitungen zu den Kupplungselementen in der KupplungseinrichtungMedia feed lines to the coupling elements in the coupling device
43, 4443, 44: Medienzuleitungen zu den Gegenkupplungselementen in der GegenkupplungseinrichtungMedia feed lines to the mating coupling elements in the mating coupling device

Claims

Coupling system (1) for the transmission of fluids, in particular for the transmission of hydraulic oil, with a) a coupling device (2) with at least one coupling element (8-13) for establishing a fluid connection, and b) a counter-coupling device (3) with at least one counter-coupling element ( 14-19) to establish the fluid connection between the coupling element (8-13) and the mating coupling element (14-19), c) the coupling device (2) and the mating coupling device (3) being optionally separable or connectable with a certain coupling force and in coupled state establish the fluid connection between the coupling element (8-13) and the mating coupling element (14-19), d) the coupling device (2) having a displaceable piston (21, 35) to apply the coupling force required for coupling, characterized by e) a displaceable locking piston (21) for locking the coupling device (2) in a receiving bore (23 ) in the counter-coupling device (3), f) a displaceable tensioning piston (35) for tensioning the locking piston (21) and thus also for tensioning the counter-coupling device (3) which can be engaged on the locking piston (21) relative to the coupling device (2), and g ) a releasable bolt (38) for locking the locking piston (21) in a clamping position in which the mating coupling device (3) is clamped to the coupling device (2).

Coupling system (1) according to Claim 1 , characterized in that a first spring (33) is provided which is supported on the coupling device (2) and presses the locking piston (21) in the direction of the counter-coupling device (3).

Coupling system (1) according to Claim 2 , characterized in that a) that the displaceable locking piston (21) has locking balls (25) which are held in a ball cage (26) on the locking piston (21), b) that the locking balls (25) are in an insertion position into the ball cage ( 26) are pressed in so that the locking piston (21) in the insertion position can be inserted into the receiving bore (23) of the counter-coupling device (3), and c) that the locking balls (25) in a latching position outwards out of the ball cage (26) protrude so that the locking piston (21) engages in the receiving bore (23) of the counter coupling device (3) and cannot be pulled out of the receiving bore (23) of the counter coupling device (3).

Coupling system (1) according to Claim 3 , characterized in that a) that the locking balls (25) in the ball cage (26) are pressed into the latching position by a second spring (27), b) that the locking balls (25) when the locking piston (21) is inserted into the receiving bore ( 23) of the mating coupling device (3) are pressed into the internal insertion position by a locking projection on the receiving bore (23) against the force of the second spring in the ball cage (26) in order to enable insertion, and c) that the locking balls (25 ) when inserting the locking piston (21) into the receiving bore (23) of the mating coupling device (3) after axially passing the locking projection from the second spring (27) from the inner insertion position into the outer locking position.

Coupling system (1) according to Claim 3 or 4th , characterized in that a) that the locking balls (25) are closer to the free end of the locking piston (21) in their latching position than in their insertion position, and b) that the locking balls (25) are further out in their latching position than in their Insertion position and then protrude from the ball cage (26).

Coupling system (1) according to one of the Claims 3 to 5 , characterized in that a) that the ball cage (26) is displaceable relative to the locking piston (21), b) that the locking piston (21) protrudes with its free end facing away from the mating coupling device (3) from the coupling device (2) and by a manual actuation can be pressed into the coupling device (2) in order to unlock the coupling system (1), and c) that the locking piston (21) is displaced relative to the ball cage (26) during manual pressing, the ball cage (26) the Presses locking balls (25) from the outside-outside latching position into the inside insertion position, d) that the ball cage (26) is preferably pressed by a third spring (30) relative to the locking piston (21) in the direction of the counter-coupling device (3).

Clutch system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a) that the tensioning piston (35) is displaceable in a working cylinder (34), b) that the working cylinder (34) is connected to a fluid line (36) in order to apply a fluid pressure to one side of the tensioning piston (35), in particular with a hydraulic pressure, c) that the tensioning piston (35) is relieved of the fluid pressure in a tensioning direction can be moved, and / or d) that the tensioning piston (35) is moved by a fourth spring (37) against the tensioning direction.

Coupling system (1) according to Claim 7 , characterized in that a) that the coupling device (2) has a media line (41, 42) which is connected to the coupling element (8-13) in order to transfer a medium, and b) that the media line is also connected to the fluid line the tensioning piston (35) is connected so that the medium to be transferred also tensions the tensioning piston (35).

Coupling system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a) that the bolt (38) is movable between a locking position and a release position, and / or b) that the bolt (38) can be pivoted between the locking position and the release position, and / or c) that the bolt (38) is tensioned into the locking position by a fifth spring, so that the bolt (38) automatically locks the locking piston (21) when the locking piston (21) is moved into the tensioning position, and / or or d) that the bolt (38) is attached to the outside of the coupling device (2) and engages in the free end of the locking piston (21) protruding from the coupling device (2), in particular in a groove (40) in the protruding free end of the locking piston (21) and / or e) that the bolt (38) can be moved manually into the release position.

Coupling system (1) according to one of the Claims 6 to 9 , characterized in that a manually releasable check valve is arranged in the fluid line in order to maintain the clamping state in the unpressurized state of the clamping piston (35).

Coupling system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a) that the coupling device (2) has several coupling elements (8-13) for establishing a fluid connection, and b) that the mating coupling device (3) has several mating coupling elements (14-19 ) has to produce a fluid connection in each case.

Coupling system (1) according to Claim 11 , characterized in that a) that the tensioning piston (35) has a certain piston area which is pressurized, b) that the coupling elements (8-13) together have a certain contact area, and c) that the pressurized piston area of the tensioning piston (35) is larger is than the total contact area of all coupling elements (8-13), in particular at least twice as large.

Coupling system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a) that the coupling device (2) and / or the mating coupling device (3) has at least one pre-centering mandrel which is inserted into a centering bore on the mating coupling device (3) or on the coupling device ( 2) engages in order to bring about a pre-centering of the coupling device (2) relative to the counter-coupling device (3) during coupling, and / or b) that an exchangeable catch ring (28) is arranged in the counter-coupling device (3), which catches the receiving bore (23 ) for the locking piston (21) and has the locking projection for locking with the locking piston (21) of the coupling device (2).

Coupling system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling system (1) can be switched between the following states: a) an insertion state in which a1) the coupling device (2) and the mating coupling device (3) are decoupled so that no fluid connection is possible, a2) the locking piston (21) is released from the bolt (38), a3) the tensioning piston (35) is depressurized, and a4) the locking piston (21) of the coupling device (2) in the receiving bore (23) the mating coupling device (3) can be introduced, b) a latching state in which b1) the coupling device (2) and the mating coupling device (3) are still decoupled so that no fluid connection is possible, b2) the locking piston (21) of the coupling device ( 2) engages in the receiving bore (23) of the mating coupling device (3) and can no longer be pulled out, and b3) the clamping piston (35) is depressurized, c) a clamping state in which c 1) the coupling device (2) and the mating coupling device (3) are still uncoupled so that no fluid connection is possible, c2) the locking piston (21) of the coupling device (2) engages in the receiving bore (23) of the mating coupling device (3) and does not can be pulled out more, c3) the tensioning piston (35) is pressurized and tensions the locking piston (21), d) a locking state in which d1) the coupling device (2) and the mating coupling device (3) are coupled to one another so that a fluid connection is possible, d2) the locking piston (21) of the coupling device (2) engages in the receiving bore (23) of the mating coupling device (3) and not can be pulled out more, d3) the clamping piston (35) is depressurized, and d4) the locking piston (21) is axially locked by the bolt (38), e) a disconnected state in which e1) the locking piston (21) is manually in the direction the mating coupling device (3) is pressed into the coupling device (2) so that the ball cage (26) pushes the locking balls (25) into the internal insertion position, e2) the coupling device (2) and the mating coupling device (3) are uncoupled, e3) the tensioning piston (35) is depressurized.

Coupling system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling element (8-13) and the mating coupling element (14-19) require a coupling force of at least 50N, 100N, 200N or 300N for coupling together.