DE102021126812A1

DE102021126812A1 - Coupling device and coupling method

Info

Publication number: DE102021126812A1
Application number: DE102021126812.5A
Authority: DE
Inventors: Markus Göhring; Alexander Müller; Simon Buck; Fabian Schmiel
Original assignee: Hochschule Esslingen Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts; Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Hochschule Esslingen Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts; Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2021-10-15
Filing date: 2021-10-15
Publication date: 2023-04-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung (28) mit mindestens einer fluidischen Steckverbindung (20), die zwei lösbar miteinander verbindbare fluidische Steckverbindungselemente (21,22) umfasst.Um das Schließen einer Kopplungsvorrichtung (28) zu vereinfachen, umfasst die Kopplungsvorrichtung (28) eine manuell betätigbare Vorverriegelungseinrichtung (29) für einen Zuziehmechanismus (30) der fluidischen Steckverbindung (20).The invention relates to a coupling device (28) with at least one fluidic plug-in connection (20), which comprises two fluidic plug-in connection elements (21, 22) that can be detachably connected to one another. In order to simplify the closing of a coupling device (28), the coupling device (28) comprises a manually operable pre-locking device (29) for a closing mechanism (30) of the fluidic plug connection (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung mit mindestens einer fluidischen Steckverbindung, die zwei lösbar miteinander verbindbare fluidische Steckverbindungselemente umfasst. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kopplungsverfahren zum Verbinden von mindestens zwei fluidischen Steckverbindungselementen einer derartigen Kopplungsvorrichtung.The invention relates to a coupling device with at least one fluidic plug-in connection, which comprises two fluidic plug-in connection elements that can be detachably connected to one another. The invention also relates to a coupling method for connecting at least two fluidic plug-in connection elements of such a coupling device.

Aus der europäischen Patentschrift EP 1 456 575 B1 ist ein Koppler bekannt, der adaptiert ist, um zu einem komplementären Mittel gekoppelt zu werden zum Transport eines Fluids vom Koppler zum komplementären Mittel und umfassend einen zum Durchfluss des Fluids ausgebildeten Körper und eine Vielzahl von Spannmodulen um den Körper herum, die jeweils eine Spannbacke aufweist, die zum Koppeln des Kopplers mit den komplementären Mitteln und dem der Backe zugeordneten Betätigungssystem ausgebildet ist, wobei jede Backe und das zugehörige Betätigungssystem jeweils schwenkbar befestigt sind auf einem Lagerbock, der auf dem Körper des Kopplers befestigt ist, um eine feste Drehachse, die vom Lagerbock definiert wird, und wobei die Backe und das zugehörige Betätigungssystem jeweils gegeneinander direkt drehbar um eine Drehachse sind, die in einem vorgegebenen Abstand von der Drehachse der Backe auf ihrem Lagerbock angeordnet ist, wobei das Betätigungssystem eine Vorrichtung vom Schrauben/Mutter-Typ und einen Motor zum Antrieb der Vorrichtung umfasst, die jeder Backe, die dem Betätigungssystem zugeordnet ist, zugeordnet ist.From the European patent specification EP 1 456 575 B1 discloses a coupler adapted to be coupled to a complementary means for transporting a fluid from the coupler to the complementary means and comprising a body adapted for passage of the fluid and a plurality of clamping modules around the body, each having a clamping jaw designed to couple the coupler to the complementary means and to the actuating system associated with the jaw, each jaw and associated actuating system being respectively pivotally mounted on a pedestal fixed to the body of the coupler about a fixed pivot axis defined by the bearing block is defined, and wherein the jaw and associated actuation system are each directly rotatable relative to each other about an axis of rotation located at a predetermined distance from the axis of rotation of the jaw on its bearing block, the actuation system comprising a screw/nut type device and a motor for driving the device associated with each jaw associated with the actuation system.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Schließen einer Kopplungsvorrichtung mit mindestens einer fluidischen Steckverbindung, die zwei lösbar miteinander verbindbare fluidische Steckverbindungselemente umfasst, zu vereinfachen.The object of the invention is to simplify the closing of a coupling device with at least one fluidic plug-in connection, which comprises two fluidic plug-in connection elements that can be detachably connected to one another.

Die Aufgabe ist bei einer Kopplungsvorrichtung mit mindestens einer fluidischen Steckverbindung, die zwei lösbar miteinander verbindbare fluidische Steckverbindungselemente umfasst, dadurch gelöst, dass die Kopplungsvorrichtung eine manuell betätigbare Vorverriegelungseinrichtung für einen Zuziehmechanismus der fluidischen Steckverbindung umfasst. Lösbar bedeutet im Hinblick auf die fluidischen Steckverbindungselemente, dass diese wiederholt zerstörungsfrei trennbar miteinander verbindbar sind. Die fluidische Steckverbindung dient zum Beispiel zum Durchführen eines Fluids zur Temperierung, insbesondere zum Kühlen, einer Ladeschnittstelle zwischen einer elektrischen Ladestation und einem elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeug. Bei dem Fluid handelt es sich zum Beispiel um ein Hydraulikmedium. Die Ladeschnittstelle umfasst vorteilhaft mindestens eine elektrische Verbindung, über die ein elektrischer Energiespeicher in dem elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeug aufgeladen werden kann. Um einen unerwünschten Kontakt zwischen der elektrischen Verbindung und dem Fluid zu vermeiden, ist die fluidische Steckverbindung fluiddicht und leckagefrei auszuführen. Je nach Ausführung der fluidischen Steckverbindung kann zu deren Schließen eine Schließkraft von zum Beispiel einhundertfünfzig Newton erforderlich sein. Bei zwei Steckverbindungen an der Ladeschnittstelle wird die Schließkraft doppelt so groß. Eine derart große Schließkraft, die auch als Zuziehkraft bezeichnet wird, wird vorteilhaft durch den Zuziehmechanismus bereitgestellt, der zu diesem Zweck vorzugsweise mit einem elektromotorischen Antrieb ausgestattet ist. Nur die Vorverriegelungseinrichtung wird manuell betätigt, während die benötigte Schließkraft oder Zuziehkraft nach erfolgter Vorverriegelung alleine durch den Zuziehmechanismus bereitgestellt wird.The object is achieved in a coupling device with at least one fluidic plug-in connection, which comprises two fluidic plug-in connection elements that can be detachably connected to one another, in that the coupling device comprises a manually actuable pre-locking device for a closing mechanism of the fluidic plug-in connection. With regard to the fluidic plug-in connection elements, releasable means that these can be repeatedly connected to one another in a non-destructively separable manner. The fluidic plug-in connection is used, for example, to conduct a fluid for temperature control, in particular for cooling, a charging interface between an electrical charging station and an electrically drivable motor vehicle. The fluid is, for example, a hydraulic medium. The charging interface advantageously includes at least one electrical connection via which an electrical energy store in the electrically drivable motor vehicle can be charged. In order to avoid undesired contact between the electrical connection and the fluid, the fluidic plug-in connection must be designed to be fluid-tight and leak-free. Depending on the design of the fluidic plug-in connection, a closing force of, for example, one hundred and fifty Newtons may be required to close it. With two plug connections at the charging interface, the closing force is twice as great. Such a large closing force, which is also referred to as the closing force, is advantageously provided by the closing mechanism, which for this purpose is preferably equipped with an electric motor drive. Only the pre-locking device is actuated manually, while the required closing force or closing force is provided solely by the closing mechanism after pre-locking has taken place.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kopplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Zuziehmechanismus einen mechanischen Antrieb umfasst, der durch die manuell betätigbare Vorverriegelungseinrichtung eines der fluidischen Steckverbindungselemente mechanisch mit dem mechanischen Antrieb koppelt. Das andere fluidische Steckverbindungselement ist vorzugsweise konstruktionsbedingt bereits mit dem mechanischen Antrieb gekoppelt. Der mechanische Antrieb umfasst vorteilhaft mindestens ein translatorisch bewegbares Zuziehelement. Durch die Vorverriegelungseinrichtung werden die beiden fluidischen Steckverbindungselemente aufgrund einer einfachen manuellen Betätigung mechanisch miteinander gekoppelt, so dass der Zuziehmechanismus mit dem elektromotorisch angetriebenen Zuziehelement seine gewünschte Zuziehwirkung entfalten kann.A preferred exemplary embodiment of the coupling device is characterized in that the closing mechanism comprises a mechanical drive, which mechanically couples one of the fluidic plug-in connection elements to the mechanical drive by means of the manually actuable pre-locking device. The other fluidic plug connection element is preferably already coupled to the mechanical drive due to the design. The mechanical drive advantageously includes at least one translationally movable closing element. The pre-locking device mechanically couples the two fluidic plug-in connection elements to one another as a result of a simple manual actuation, so that the closing mechanism with the closing element driven by an electric motor can develop its desired closing effect.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kopplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die manuell betätigbare Vorverriegelungseinrichtung ein push-push-Element umfasst. Push-push-Elemente sind an sich bekannt. Bei der hier beanspruchten speziellen Anwendung wird das push-push-Element zur manuellen Betätigung der Vorverriegelungseinrichtung genutzt. Die Vorverriegelungseinrichtung kann mit Hilfe des push-push-Elements besonders vorteilhaft nicht nur geschlossen, sondern nach einem Ladevorgang auch wieder geöffnet werden, um ein kraftunterstütztes Öffnen der fluidischen Steckverbindung mit dem mechanischen Antrieb zu ermöglichen.A further preferred exemplary embodiment of the coupling device is characterized in that the manually actuable pre-locking device comprises a push-push element. Push-push elements are known per se. In the special application claimed here, the push-push element is used for manual actuation of the pre-locking device. The pre-locking device can be particularly advantageously not only closed with the aid of the push-push element, but also opened again after a charging process, in order to enable power-assisted opening of the fluidic plug-in connection with the mechanical drive.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kopplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Antrieb der fluidischen Steckverbindung einen Kopplungskörper umfasst, der mit zwei Haltearmen umgreifbar ist, die zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung relativ zueinander bewegbar sind. Der Kopplungskörper hat zum Beispiel im Wesentlichen die Gestalt einer Kugel. Die beiden Haltearme sind vorteilhaft relativ zueinander verschwenkbar, um den Kopplungskörper zu umgreifen und bei Bedarf wieder freizugeben. Über die Gestalt und Anordnung der Haltearme in Verbindung mit der Gestalt und Größe des Kopplungskörpers kann auf einfache Art und Weise eine stabile Vorverriegelung sichergestellt werden.A further preferred exemplary embodiment of the coupling device is characterized in that the mechanical drive of the fluidic plug-in connection comprises a coupling body which can be gripped with two holding arms which are positioned between an open position and a closed position position are movable relative to each other. The coupling body essentially has the shape of a sphere, for example. The two holding arms can advantageously be pivoted relative to one another in order to encompass the coupling body and to release it again if necessary. Stable pre-locking can be ensured in a simple manner via the shape and arrangement of the holding arms in conjunction with the shape and size of the coupling body.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kopplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Haltearme an einem translatorisch hin und her bewegbaren Schieber angebracht sind. Durch den Schieber können in Kombination mit den Haltearmen definierte Bewegungsabläufe dargestellt werden, die mit einem geringen händischen Kraftaufwand ein beliebig oft wiederholtes Schließen und Öffnen der Vorverriegelungseinrichtung ermöglichen.A further preferred exemplary embodiment of the coupling device is characterized in that the holding arms are attached to a slide which can be moved back and forth in a translatory manner. Defined movement sequences can be represented by the slider in combination with the retaining arms, which allow the pre-locking device to be closed and opened as often as desired with little manual effort.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kopplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber eine Herzkurve mit einem Koppelelement umfasst, das durch eine Federeinrichtung vorgespannt ist. So wird auf einfache Art und Weise eine hohe Funktionalität sichergestellt. Darüber hinaus sind der Schieber mit der Herzkurve, das Koppelelement und die Federeinrichtung kostengünstig herstellbar.A further preferred exemplary embodiment of the coupling device is characterized in that the slide comprises a heart-shaped curve with a coupling element which is pretensioned by a spring device. This ensures a high level of functionality in a simple manner. In addition, the slide with the heart curve, the coupling element and the spring device can be produced at low cost.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kopplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Antrieb der fluidischen Steckverbindung eine elektromotorisch angetriebene Spindel umfasst. Der Kopplungskörper, der zum Beispiel im Wesentlichen die Gestalt einer Kugel aufweist, ist vorteilhaft an einem freien Ende der Spindel angebracht. Durch die elektromotorisch angetriebene Spindel wird eine lineare Kopplung für den Zuziehmechanismus mit der Vorverriegelungseinrichtung ermöglicht.A further preferred exemplary embodiment of the coupling device is characterized in that the mechanical drive of the fluidic plug-in connection comprises a spindle driven by an electric motor. The coupling body, which for example essentially has the shape of a sphere, is advantageously attached to a free end of the spindle. A linear coupling for the closing mechanism with the pre-locking device is made possible by the spindle driven by an electric motor.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kopplungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsvorrichtung mit der manuell betätigbaren Vorverriegelungseinrichtung mit dem Zuziehmechanismus der fluidischen Steckverbindung in eine Ladeschnittstelle zur elektrischen und thermischen Leistungsübertragung integriert ist. Mit der beanspruchten Kopplungsvorrichtung wird besonders vorteilhaft eine ausreichende thermische Leistungsübertragung bei Schnellladevorgängen ermöglicht. Eine zum Kühlen benötigte Flüssigkeit wird zum Beispiel durch einen entsprechend ausgelegten Flüssigkeitskühler in einer Ladesäule bereitgestellt. Über die geschlossene fluidische Steckverbindung kann ausreichend Kühlflüssigkeit an der Ladeschnittstelle bereitgestellt werden. Die fluidische Steckverbindung umfasst zum Beispiel zwei Schnellkupplungen, die jeweils eine Schließkraft von hundertfünfzig Newton aufweisen. Durch den vorverriegelten Zuziehmechanismus kann die benötigte Kraftunterstützung beim Schließen der fluidischen Steckverbindung komfortabel bereitgestellt werden. Mindestens ein fluidisches Steckverbindungselement ist an einem Ladestecker vorgesehen, der zum Laden in eine Ladestation, insbesondere eine Ladesäule, oder in eine Ladebuchse an einem Kraftfahrzeug einsteckbar ist. Der Ladestecker ist zum Beispiel so oder so ähnlich ausgeführt, wie der in der deutschen Patentschrift DE 10 2018 100 825 B4 offenbarte Ladestecker. Ein gattungsgemäßer Ladestecker ist auch in der deutschen Patentschrift DE 10 2019 114 765 B3 offenbart.A further preferred exemplary embodiment of the coupling device is characterized in that the coupling device with the manually actuable pre-locking device with the closing mechanism of the fluidic plug connection is integrated into a charging interface for electrical and thermal power transmission. With the claimed coupling device, a sufficient thermal power transmission is made possible in a particularly advantageous manner during rapid charging processes. A liquid required for cooling is provided, for example, by a suitably designed liquid cooler in a charging station. Sufficient cooling liquid can be made available at the charging interface via the closed fluidic plug-in connection. The fluidic plug-in connection includes, for example, two quick-release couplings, each of which has a closing force of one hundred and fifty Newtons. The required force support when closing the fluidic plug-in connection can be conveniently provided by the pre-locked closing mechanism. At least one fluidic plug-in connection element is provided on a charging plug, which can be plugged into a charging station, in particular a charging column, or into a charging socket on a motor vehicle for charging. The charging plug, for example, is designed in a way that is similar to that in the German patent specification DE 10 2018 100 825 B4 disclosed charging connector. A generic charging plug is also in the German patent DE 10 2019 114 765 B3 disclosed.

Bei einem Kopplungsverfahren zum Verbinden von mindestens zwei fluidischen Steckverbindungselementen einer vorab beschriebenen Kopplungsvorrichtung ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die Vorverriegelungseinrichtung manuell betätigt wird, bevor die fluidischen Steckverbindungselemente mechanisch angetrieben durch den Zuziehmechanismus in einer Schließrichtung zusammengezogen werden. Nach der Vorverriegelung erfolgt das Zuziehen der fluidischen Steckverbindungselemente vorteilhaft ohne manuelle Krafteinwirkung. Ein nach einem erfolgreichen Ladevorgang durchgeführtes Öffnen der Steckverbindungselemente erfolgt vorteilhaft analog in entgegengesetzter Richtung ebenfalls durch den Zuziehmechanismus, der dann als Zuzieh- und Öffnungsmechanismus bezeichnet werden kann. Das Entriegeln der Vorverriegelungseinrichtung erfolgt vorzugsweise ebenfalls manuell, besonders einfach vorteilhaft durch nochmaliges Betätigen des push-push-Elements.In a coupling method for connecting at least two fluidic plug-in connection elements of a coupling device as described above, the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved in that the pre-locking device is actuated manually before the fluidic plug-in connection elements are pulled together in a closing direction, driven mechanically by the closing mechanism. After the pre-locking, the fluidic plug-in connection elements are advantageously pulled closed without manual force being applied. An opening of the plug-in connection elements carried out after a successful loading process is advantageously carried out analogously in the opposite direction, also by the closing mechanism, which can then be referred to as the closing and opening mechanism. The pre-locking device is preferably also unlocked manually, advantageously in a particularly simple manner by actuating the push-push element again.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorverriegelungseinrichtung, einen Zuziehmechanismus und/oder eine fluidische Steckverbindung, insbesondere ein fluidisches Steckverbindungselement, für eine vorab beschriebene Kopplungsvorrichtung. Die genannten Teile sind separat handelbar.The invention also relates to a pre-locking device, a closing mechanism and/or a fluidic plug-in connection, in particular a fluidic plug-in connection element, for a coupling device as described above. The parts mentioned can be traded separately.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung einer Ladeschnittstelle mit einer Kopplungsvorrichtung im Schnitt;
2 eine perspektivische Darstellung einer Vorverriegelungseinrichtung der Kopplungsvorrichtung aus 1;
3 eine schematische Darstellung der Vorverriegelungseinrichtung aus 2 in einem Längsschnitt; und die
4 bis 6 die Vorverriegelungseinrichtung aus 3 in verschiedenen Zuständen, um die Funktionsweise der Vorverriegelungseinrichtung zu veranschaulichen.

Further advantages, features and details of the invention result from the following description, in which various exemplary embodiments are described in detail with reference to the drawing. Show it:

1 a perspective view of a charging interface with a coupling device in section;
2 a perspective view of a pre-locking device of the coupling device 1 ;
3 a schematic representation of the pre-locking device 2 in a longitudinal section; and the
4 until 6 the pre-locking device 3 in different states to illustrate the functioning of the pre-locking device.

In 1 ist eine Ladeschnittstelle 10 mit einem ersten Ladepartner 11 und einem zweiten Ladepartner 12 perspektivisch im Schnitt dargestellt. Bei dem ersten Ladepartner 11 handelt es sich zum Beispiel um ein Gehäuseteil 13 einer Ladestation 15. Bei der Ladestation 15 handelt es sich vorzugsweise um eine Schnellladestation.In 1 a charging interface 10 with a first charging partner 11 and a second charging partner 12 is shown in perspective in section. The first charging partner 11 is, for example, a housing part 13 of a charging station 15. The charging station 15 is preferably a rapid charging station.

Bei dem zweiten Ladepartner 12 handelt es sich zum Beispiel um ein Gehäuseteil 14 eines Ladesteckers 16. Der Ladestecker 16 ist zum Beispiel an einem Ende eines Ladekabels angebracht, das zum Laden eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs elektrisch mit diesem verbunden ist.The second charging partner 12 is, for example, a housing part 14 of a charging plug 16. The charging plug 16 is attached, for example, to one end of a charging cable that is electrically connected to an electrically powered motor vehicle for charging it.

Die Ladeschnittstelle 10 umfasst zur Darstellung eines elektrischen Schnellladevorgangs eine elektrische Verbindung 25, die in 1 nur durch ein Bezugszeichen angedeutet ist. Darüber hinaus umfasst die Ladeschnittstelle 10 eine thermische Verbindung 24.The charging interface 10 includes an electrical connection 25 to represent an electrical rapid charging process, which is 1 is only indicated by a reference number. In addition, the charging interface 10 includes a thermal connection 24.

Die thermische Verbindung 24 dient zur thermischen Leistungsübertragung, insbesondere zum Abführen von Wärme, die bei einer elektrischen Leistungsübertragung bei einem Schnellladevorgang an der elektrischen Verbindung 25 auftritt.The thermal connection 24 is used for thermal power transmission, in particular for dissipating heat that occurs at the electrical connection 25 during electrical power transmission during a fast charging process.

Die thermische Verbindung 24 an der Ladeschnittstelle 10 umfasst eine fluidische Steckverbindung 20, die zum Beispiel als hydraulische Schnellkupplung ausgeführt ist. Die fluidische Steckverbindung 20 umfasst zwei fluidische Steckverbindungselemente 21, 22, die zur Darstellung der fluidischen Steckverbindung 20 ineinander steckbar sind.
Die Schnellkupplung 20 ist fluiddicht und leckagefrei ausgeführt. Zum Schließen der fluidischen Steckverbindung 20 wird eine Schließkraft von einhundertfünfzig Newton benötigt. Zur Kraftunterstützung umfasst die Ladeschnittstelle 10 eine Kopplungsvorrichtung 28 mit einer Verriegelungseinrichtung 29 für einen Zuziehmechanismus 30.The thermal connection 24 at the charging interface 10 includes a fluidic plug connection 20, which is designed, for example, as a hydraulic quick coupling. The fluidic plug-in connection 20 comprises two fluidic plug-in connection elements 21, 22, which can be plugged into one another to form the fluidic plug-in connection 20.
The quick coupling 20 is designed to be fluid-tight and leak-free. A closing force of one hundred and fifty Newtons is required to close the fluidic plug-in connection 20 . For power assistance, the charging interface 10 includes a coupling device 28 with a locking device 29 for a closing mechanism 30.

Der Zuziehmechanismus 30 umfasst einen mechanischen Antrieb 31 mit einem Elektromotor 32, der eine Spindel 33 antreibt. An einem freien Ende der Spindel 33 ist ein Kopplungskörper 34 angebracht. Der Kopplungskörper 34 ist über den mechanischen Antrieb 31 translatorisch hin und her bewegbar.The closing mechanism 30 includes a mechanical drive 31 with an electric motor 32 which drives a spindle 33 . A coupling body 34 is attached to a free end of the spindle 33 . The coupling body 34 can be moved back and forth in a translatory manner via the mechanical drive 31 .

Der Kopplungskörper 34 hat, wie man in 2 sieht, die Gestalt einer Kugel, die an dem freien Ende der Spindel 33 befestigt ist. Die Vorverriegelungseinrichtung 29 umfasst zwei Haltearme 35, 36, die schwenkbar an einem Schieber 37 angebracht sind. Der Schieber 37 wiederum ist translatorisch bewegbar, um die Haltearme 35, 36 zu schließen und zu öffnen. Zur Betätigung der Vorverriegelungseinrichtung 29 dient ein push-push-Element 8.The coupling body 34 has, as can be seen in 2 sees the shape of a ball attached to the free end of the spindle 33. The pre-locking device 29 comprises two retaining arms 35, 36 which are attached to a slide 37 in a pivotable manner. The slide 37 in turn can be moved in a translatory manner in order to close and open the holding arms 35, 36. A push-push element 8 is used to actuate the pre-locking device 29.

Die Vorverriegelungseinrichtung 29 mit dem push-push-Element 8 ist in den 3 bis 6 schematisch dargestellt. Der Schieber 37 der Vorverriegelungseinrichtung 29 umfasst eine Aufnahme 41 für den Kopplungskörper 34. Der Schieber 37 umfasst des Weiteren eine Herzkurve 38, in der ein Koppelelement oder Halteelement 39 geführt ist. Das Koppelelement oder Halteelement 39 ist durch eine Federeinrichtung 40 vorgespannt.The pre-locking device 29 with the push-push element 8 is in the 3 until 6 shown schematically. The slide 37 of the pre-locking device 29 includes a receptacle 41 for the coupling body 34. The slide 37 also includes a cardioid 38, in which a coupling element or holding element 39 is guided. The coupling element or holding element 39 is pretensioned by a spring device 40 .

In den 4 bis 6 ist die Funktionsweise der Vorverriegelungseinrichtung 29 mit dem push-push-Element 8 veranschaulicht. In 4 sieht man, wie die Spindel 33 mit dem Kopplungskörper 34 manuell auf den Schieber 37 mit der Aufnahme 41 zu bewegt wird.In the 4 until 6 the functioning of the pre-locking device 29 with the push-push element 8 is illustrated. In 4 one can see how the spindle 33 with the coupling body 34 is moved manually towards the slide 37 with the receptacle 41 .

In 5 sieht man, wie der in der Aufnahme 41 befindliche Kopplungskörper 34 manuell über die Spindel 33 in 5 nach rechts bewegt wird. Dabei wird die Federeinrichtung 40 komprimiert.In 5 you can see how the coupling body 34 located in the receptacle 41 is manually moved via the spindle 33 in 5 is moved to the right. The spring device 40 is thereby compressed.

Das Koppelelement oder Halteelement 39 bewegt sich in dem Schieber 37 entlang der Herzkurve 38. Die in 4 noch geöffneten Haltearme 35, 36 umgreifen den Kopplungskörper 34.The coupling element or holding element 39 moves in the slide 37 along the heart curve 38. The in 4 still open retaining arms 35, 36 surround the coupling body 34.

In 6 ist gezeigt, wie das Koppelelement oder Halteelement 39 in 6 links in der Herzkurve 38 des Schiebers 37 einschnappt. Beim Einschnappen oder Verrasten des Koppelelements 39 in der Herzkurve 38 werden die Haltearme 35, 36 in ihrer in den 5 und 6 dargestellten Stellung fixiert. So ist die Vorverriegelungseinrichtung 29 geschlossen. Dann kann der Zuziehmechanismus 30 mit seinem mechanischen Antrieb 31 und dem Elektromotor 32 seine kraftunterstützende Wirkung beim Schließen der als Schnellkupplung ausgeführten fluidischen Steckverbindung 20 entfalten.In 6 is shown as the coupling element or retaining element 39 in 6 snaps into the heart curve 38 of the slide 37 on the left. When snapping or latching of the coupling element 39 in the heart curve 38, the retaining arms 35, 36 in their in the 5 and 6 shown position fixed. The pre-locking device 29 is thus closed. The closing mechanism 30 with its mechanical drive 31 and the electric motor 32 can then unfold its force-supporting effect when closing the fluidic plug-in connection 20 designed as a quick coupling.

Im vorverriegelten oder verriegelten Zustand umschließen die Haltearme 35, 36 den an der Spindel 33 angebrachten Kopplungskörper 34 und nehmen die zum Schließen der fluidischen Steckverbindung 20 benötigte Schließkraft oder Zugkraft beziehungsweise Zuziehkraft auf. Das fluidische Steckverbindungselement 22 wird durch manuelles Betätigen oder Drücken eines Nutzers über die Vorverriegelungseinrichtung 29 mit der elektromotorisch angetriebenen Spindel 33 verbunden.In the pre-locked or locked state, the holding arms 35, 36 enclose the coupling body 34 attached to the spindle 33 and absorb the closing force or tensile force or closing force required to close the fluidic plug-in connection 20. The fluidic connector element 22 is by manually pressing or pressing a user on the front locking device 29 connected to the spindle 33 driven by an electric motor.

Durch ein nochmaliges Drücken wird der Kopplungskörper 34 wieder von dem fluidischen Steckverbindungselement 22 gelöst. Beim Lösen oder Öffnen der Vorverriegelungseinrichtung 29 bringt die Federeinrichtung 40 den Schieber 37 wieder in seinen in 4 dargestellten Ausgangszustand.The coupling body 34 is released again from the fluidic plug-in connection element 22 by pressing again. When the pre-locking device 29 is released or opened, the spring device 40 brings the slide 37 back into its in position 4 shown initial state.

Durch die Spindel 33 wird im vorverriegelten Zustand eine lineare Vor- und Rückbewegung durchgeführt, um die Steckverbindungselemente 21, 22 zusammenzuziehen oder voneinander weg zu bewegen. So wird ein komfortables Schließen und Öffnen der fluidischen Steckverbindung 20 ermöglicht.A linear back and forth movement is performed by the spindle 33 in the pre-locked state in order to draw the connector elements 21, 22 together or to move them apart. A comfortable closing and opening of the fluidic plug-in connection 20 is thus made possible.

Durch eine geeignete Wahl der Spindelsteigung kann eine gewünschte Selbsthemmung des Zuziehmechanismus 30 implizit vorgegeben werden. Durch die Vorverriegelungseinrichtung 29 kann eine weitere Verriegelung des Zuziehmechanismus 30 entfallen.A desired self-locking of the closing mechanism 30 can be specified implicitly by a suitable choice of the spindle pitch. The pre-locking device 29 eliminates the need for further locking of the closing mechanism 30 .

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 1456575 B1 [0002]
DE 102018100825 B4 [0011]
DE 102019114765 B3 [0011]

Claims

Coupling device (28) with at least one fluidic plug-in connection (20), which comprises two fluidic plug-in connection elements (21, 22) that can be detachably connected to one another, characterized in that the coupling device (28) has a manually operable pre-locking device (29) for a closing mechanism (30) of the includes fluidic connector (20).

Coupling device after claim 1 , characterized in that the closing mechanism (30) comprises a mechanical drive (31) which mechanically couples one of the fluidic plug-in connection elements (21,22) to the mechanical drive (31) by the manually actuable pre-locking device (29).

Coupling device according to one of the preceding claims, characterized in that the manually actuable pre-locking device (29) comprises a push-push element (8).

Coupling device according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanical drive (31) of the fluidic plug-in connection (20) comprises a coupling body (34) which can be gripped with two holding arms (35, 36) which can be moved between an open position and a closed position relatively are movable to each other.

Coupling device after claim 4 , characterized in that the holding arms (35,36) are attached to a slide (37) which can be moved back and forth in translation.

Coupling device after claim 5 , characterized in that the slide (37) comprises a heart curve (38) with a coupling element (39) which is pretensioned by a spring device (40).

Coupling device according to one of the preceding claims, characterized in that the mechanical drive (31) of the fluidic plug connection (20) comprises a spindle (33) driven by an electric motor.

Coupling device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling device (28) with the manually operable pre-locking device (29) with the closing mechanism (30) of the fluidic plug connection (20) is integrated into a charging interface (10) for electrical and thermal power transmission.

Coupling method for connecting at least two fluidic plug-in connection elements (21, 22) of a coupling device (28) according to one of the preceding claims, characterized in that the pre-locking device (29) is actuated manually before the fluidic plug-in connection elements (21, 22) are mechanically driven by the Closing mechanism (30) are contracted in a closing direction.

Pre-locking device (29), closing mechanism (30) and/or fluidic plug-in connection (20), in particular fluidic plug-in connection element (21, 22), for a coupling device (28) according to one of Claims 1 until 8th .