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Hintergrund der Erfindung
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Diese Erfindung bezieht sich auf eine Strömungsmittelkupplung, die Kupplungsstecker und Kupplungsbuchsen aufweist. Eine Strömungsmittelkupplung weist einen Kupplungsstecker auf, welcher geeignet ist, um in die Kupplungsbuchse eingeführt zu werden und entfernbar damit verbunden zu werden. Der Kupplungsstecker und die Kupplungsbuchse sind sicher miteinander durch den Eingriff von Verriegelungskugeln verbunden, die in der Kupplungsbuchse vorgesehen, wobei eine ringförmige Verriegelungskugelaufnahmeausnehmung an der Außenfläche des Kupplungssteckers ausgeformt ist. Um den Kupplungsstecker indie Kupplungsbuchse einzuführen, muss ein Bediener eine Verriegelungskugelhaltehülse verschieben, die an der Kupplungsbuchse vorgesehen ist, die die Verriegelungskugeln an einer Position hält, in der die Verriegelungskugeln teilweise in das Aufnahmeloch des Kupplungssteckers für die Kupplungsbuchse vorstehen, und zwar zum Eingriff mit der Verriegelungskugelaufnahmeausnehmung, und zwar gegen eine Federkraft in eine Position, wo die Hülse gestattet, dass die Verriegelungskugeln radial nach außen durch den Kupplungsstecker bewegt werden.
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Es gibt eine andere Bauart einer Strömungsmittelkupplung, bei der eine Verriegelungskugelhaltehülse einer Kupplungsbuchse eine geneigte oder konische Innenfläche zum Eingriff mit den Verriegelungskugeln hat. Die Hülse wird durch eine Feder zu einer Position gedrückt, wo die geneigte Innenfläche mit den Verriegelungskugeln in Eingriff kommt, und positioniert sie in einer Ausnehmungseingriffsposition, wo die Verriegelungskugeln mit einer Verriegelungskugelaufnahmeausnehmung eines Kupplungssteckers in Eingriff kommen. Ein Bediener kann den Kupplungsstecker in die Kupplungsbuchse einführen, in dem er einfach ersteres in letzteres drückt, so dass die Verriegelungskugelhaltehülse durch eine Kraft verschoben wird, die durch den Kupplungsstecker aufgebracht wird, und zwar zu der geneigten Innenseite durch die Verriegelungskugeln, wobei die Feder zusammen gedrückt wird. Wenn der Kupplungsstecker vollständig in die Kupplungsbuchse eingeführt worden ist, wird die Verriegelungskugelhaltehülse durch die Feder in einer Anfangsposition zurückgebracht, wo die geneigte Innenfläche die Verriegelungskugeln in der Verriegelungskugelaufnahmeausnehmung hält. Jedoch hat diese Bauart einer Strömungsmittelkupplung ein Problem dahingehend, dass der Kupplungsstecker unbeabsichtigt von der Kupplungsbuchse getrennt werden könnte. Wenn nämlich (zufällig) eine große Zugkraft auf den Kupplungsstecker aufgebracht wird, wird die Verriegelungskugel durch den Kupplungsstecker gegen die geneigte Innenfläche der Hülse gedrückt, und bewegt oder verschiebt die Verriegelungskugelhaltehülse aus ihrer Verriegelungskugelhalteposition.
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Um dieses Problem zu lösen ist eine andere Bauart einer Strömungsmittelkupplung entwickelt worden, wobei ein zylindrisches Tragglied innerhalb einer Kupplungsbuchse vorgesehen ist, so dass das zylindrische Tragglied zu einer Position gedrückt wird, wo das zylindrische Tragglied die Verriegelungskugeln trägt, um zu verhindern, dass die Verriegelungskugeln in das Aufnahmeloch für den Kupplungsstecker vorstehen, wodurch gestattet wird, dass ein Kupplungsstecker in die Kupplungsbuchse eingeführt wird. Wenn der Kupplungsstecker in die Kupplungsbuchse eingeführt wird, drückt der Kupplungsstecker das zylindrische Tragglied nach hinten, und wenn der Kupplungsstecker vollständig in die Kupplungsbuchse eingeführt worden ist, ist eine Verriegelungskugelaufnahmeausnehmung des Kupplungssteckers radial mit den Verriegelungskugeln ausgerichtet, wodurch eine Verriegelungskugelhaltehülse unter einer Federkraft in ihre Verriegelungskugelhalteposition verschoben wird, so dass die Verriegelungskugeln radial nach innen in die Verriegelungskugelaufnahmeausnehmung durch die Verriegelungskugelhaltehülse bewegt werden und dort gehalten werden. Während diese Art einer Strömungsmittelkupplung das Problem der zufälligen Trennung löst, bringt sie ein weiteres Problem mit sich, nämlich ihre Größe, das heißt, da das zylindrische Tragglied innerhalb der Kupplungsbuchse vorgesehen ist, muss die Größe der Kupplungsbuchse relativ groß gemacht werden im Vergleich zu anderen Bauarten von Strömungsmittelkupplungen, die oben erwähnt wurden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein Ziel dieser Erfindung ist es, eine Strömungsmittelkupplung vorzusehen, die einen neuartigen Befestigungsmechanismus besitzt, der es einem Bediener ermöglicht, sicher einen Kupplungsstecker mit einer Kupplungsbuchse zu verbinden, und zwar einfach durch Einführung von ersterem in letzteres, und welche nicht die Probleme aufkommen lässt, die in Bezug auf die Strömungsmittelkupplungen des Standes der Technik festgestellt wurden.
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Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, ein Kupplungsglied vorzusehen, welches in einer solchen neuartigen Strömungsmittelkupplung eingesetzt werden kann.
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Gemäß eines Aspektes der Erfindung ist eine Strömungsmittelkupplung vorgesehen, die Folgendes aufweist:
eine Kupplungsbuchse; und
ein einen Kupplungsstecker; wobei
die Kupplungsbuchse Folgendes aufweist:
ein zylindrisches Glied, welches ein axiales Durchgangsloch mit einem ersten Öffnungsende zur Aufnahme des Kupplungssteckers und mit einem zweiten Öffnungsende gegenüberliegend zu dem ersten Öffnungsende aufweist, wobei das zylindrische Glied weiter Folgendes aufweist:
ein erstes radiales Durchgangsloch, welches sich radial durch das zylindrische Glied erstreckt, und
ein zweites radiales Durchgangsloch, welches sich radial durch das zylindrische Glied erstreckt, wobei das erste radiale Durchgangsloch näher zu dem ersten Öffnungsende positioniert ist als das zweite radiale Durchgangsloch;
eine erste Verriegelungskugel, die in dem ersten radialen Durchgangsloch aufgenommen ist, so dass die erste Verriegelungskugel radial in dem ersten radialen Durchgangsloch bewegbar ist;
eine zweite Verriegelungskugel, die in dem zweiten radialen Durchgangsloch aufgenommen ist, so dass die zweite Verriegelungskugel radial in dem zweiten radialen Durchgangsloch bewegbar ist;
einen Verriegelungskugelhaltering, der axial verschiebbar um das zylindrische Glied herum angeordnet ist und eine Innenfläche besitzt, die ausgeformt ist mit:
einem ersten Verriegelungskugellösungsteil, der ermöglicht, dass die erste Verriegelungskugel sich radial nach außen bewegt, um zu gestatten, dass der Kupplungsstecker in das axiale Durchgangsloch eingeführt wird, wobei es an der ersten Verriegelungskugel vorbei läuft;
einem ersten geneigten Teil, der sich radial nach innen von dem ersten Verriegelungskugellösungsteil in einer Richtung zu einem der ersten und zweiten Öffnungsenden erstreckt, wobei der geneigte Teil axial mit der ersten Verriegelungskugel ausgerichtet ist und in Eingriff ist;
einem zweiten Verriegelungskugellösungsteil, der ermöglicht, dass die zweite Verriegelungskugel sich radial nach außen bewegt, um zu gestatten, dass der Kupplungsstecker in das axiale Durchgangsloch vorgeschoben wird, wobei es an der zweiten Verriegelungskugel vorbei läuft;
einen zweiten geneigten Teil, der sich radial nach innen von dem zweiten Verriegelungskugellösungsteil in der Richtung zu einem der ersten und zweiten Öffnungsenden erstreckt, wobei der zweite geneigte Teil axial mit der zweiten Verriegelungskugel ausgerichtet ist und damit in Eingriff ist; und einen zweiten Verriegelungskugeldruckteil, der sich axial von einem radial inneren Ende des geneigten Teils erstreckt; und
eine Feder, die den Verriegelungskugelhaltering zu dem anderen Ende, d. h. dem ersten und zweiten Öffnungsende drückt; und
wobei
wenn der Kupplungsstecker nicht in die Kupplungsbuchse eingeführt ist, die erste Verriegelungskugel mit dem ersten geneigten Teil in Eingriff ist, um sich teilweise in das axiale Durchgangsloch zu erstrecken, und wobei die zweite Verriegelungskugel mit dem zweiten Kugeldruckteil in Eingriff ist, um sich teilweise in das axiale Durchgangsloch zu erstrecken,
wobei wenn die erste Verriegelungskugel mit dem Kupplungsstecker in Eingriff ist, welches in das axiale Durchgangsloch vom ersten Öffnungsende eingeführt wurde, die erste Verriegelungskugel durch Kraft radial nach außen bewegt wird, während sich der Verriegelungskugelhaltering in einer axiale Richtung unter einer Kraft bewegt, die durch die erste Verriegelungskugel auf den ersten geneigten Teil aufgebracht wurde, wodurch gestattet wird, dass der Kupplungsstecker das axiale Durchgangsloch vor läuft,
wobei wenn der Kupplungsstecker in Eingriff mit der zweiten Verriegelungskugel kommt, nachdem es an der ersten Verriegelungskugel vorbei gelaufen ist, der Verriegelungskugelhaltering bewegt worden ist, so dass der Verriegelungskugeldruckteil außer Eingriff von der zweiten Verriegelungskugel kommt, wodurch gestattet wird, dass die zweite Verriegelungskugel radial nach außen bewegt wird, um zu gestatten, dass der Kupplungsstecker weiter vor läuft; und
wobei der Kupplungsstecker eine ringförmige Nut besitzt, die in seiner Außenfläche ausgeformt ist, die radial mit den ersten und zweiten Verriegelungskugeln ausgerichtet ist, die radial nach außen jeweils zu den ersten und zweiten Verriegelungskugellösungsteilen bewegt worden sind, um die ersten und zweiten Verriegelungskugeln darin aufzunehmen, so dass der Verriegelungskugelhaltering durch die Feder in eine Anfangsposition zurückgebracht wird, die die Hülse einnimmt, wenn der Kupplungsstecker nicht in das axiale Durchgangsloch der Kupplungsbuchse eingeführt ist.
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Gemäß eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein Kupplungsglied einer Strömungsmittelkupplung vorgesehen, das Folgendes aufweist:
ein zylindrisches Glied mit einem axialen Durchgangsloch; und
einen Ventilmechanismus, der in dem axialen Durchgangsloch des zylindrischen Gliedes angeordnet ist;
wobei der Ventilmechanismus Folgendes aufweist:
einen Ventilhalter, der verschiebbar in dem axialen Durchgangsloch angeordnet ist, wobei der Ventilhalter axial in dem axialen Durchgangsloch zwischen einer Öffnungsposition und einer Verschlussposition bewegbar ist;
ein drehbares Ventil;
eine Schwenkwelle, um schwenkbar das drehbare Ventil um eine Schwenkachse herum zu tragen, die sich quer mit Bezug auf den Ventilhalter erstreckt; und
einen Nockenmechanismus, um eine Drehbewegung des drehbaren Ventils um die Schwenkachse zu bewirken, und zwar zwischen einer Öffnungswinkelposition, wo das drehbares Ventil gestattet, dass Strömungsmittel durch das Kupplungsglied fließt, und einer Verschlusswinkelposition, wobei das drehbare Ventil verhindert, dass Strömungsmittel durch das Kupplungsglied ansprechend auf die Bewegung des Ventilhalters zwischen der Öffnungsposition bzw. der Verschlussposition fließt;
wobei der Nockenmechanismus ein Nockenprofilloch besitzt, welches sich durch das drehbares Ventil erstreckt;
wobei ein Stift so angeordnet ist, dass der Stift sich durch das Nockenprofilloch erstreckt;
wobei das Nockenprofilloch mit dem Stift derart zusammenarbeitet, dass wenn der Ventilhalter zwischen der Öffnungsposition und der Verschlussposition bewegt wird, der Stift mit einer Wand in Eingriff kommt, die das Nockenprofilloch definiert, so dass das drehbare Ventil zwischen der Öffnungswinkelposition und der Verschlusswinkelposition gedreht wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden mit Bezugnahme auf die folgende Beschreibung, auf die Ansprüche und die beigefügten Zeichnungen offensichtlich, in denen die Figuren Folgendes darstellen:
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1 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung einer Strömungsmittelkupplung gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen Zustand zeigt, in dem der Kupplungsstecker und die Kupplungsbuchse voneinander getrennt sind;
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2 ist eine Ansicht, die entlang der Linie A-A in 1 aufgenommen wurde;
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3 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung der in 1 gezeigten Strömungsmittelkupplung, wobei der Kupplungsstecker und die Kupplungsbuchse miteinander verbunden sind;
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4 ist eine Ansicht aufgenommen entlang der Linie B-B in 3;
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5 ist eine Ansicht eines zylindrischen Kupplungsgliedes der in
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1 gezeigten Strömungsmittelkupplung;
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6 ist eine Ansicht aufgenommen entlang der Linie C-C in 5;
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7 ist eine Ansicht eines Verriegelungskugelhalteringes, der in der in 1 gezeigten Strömungsmittelkupplung eingesetzt wird;
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8 ist eine Ansicht aufgenommen entlang der Linie D-D in 7;
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9a ist eine Ansicht eines vorderen Teils des zylindrischen Gliedes der Kupplungsbuchse der 1, welches an einer Position in seiner Umfangsrichtung gespalten ist, und aufgefaltet ist, so dass es flach ist, um eine Positionsbeziehung der ersten und zweiten radialen Durchgangslöcher zu zeigen, die in dem vorderen Teil des zylindrischen Gliedes geformt sind;
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9b ist eine Ansicht eines Verriegelungskugelhalteringes, der in die Kupplungsbuchse eingesetzt wird, welches an einer Position in seiner Umfangsrichtung geteilt ist, und welches aufgefaltet ist, so dass es flach ist, um eine Innenfläche des Verriegelungskugelhalteringes zu zeigen;
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10 ist eine Ansicht, die entlang der Linie E-E in 1 aufgenommen wurde;
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11 ist eine Ansicht, die entlang der Linie F-F in 3 aufgenommen wurde;
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12 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung des zylindrischen Gliedes der Kupplungsbuchse;
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13 ist eine Ansicht eines Ventils, welches in der Strömungsmittelkopplung der 1 in einem Verschlusszustand eingesetzt wird;
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14 ist eine Seitenansicht des Ventils der 13;
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15 ist eine Unteransicht des Ventils der 13;
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16 ist eine Ansicht, die entlang der Linie G-G in 13 aufgenommen wurde;
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17 ist eine Ansicht des Ventils der 13 in einem Öffnungszustand;
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18 ist eine Seitenansicht des Ventils der 17;
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19 ist eine Ansicht des Ventils der 17 von unten;
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20 ist eine Ansicht aufgenommen entlang der Linie H-H in 17;
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21 ist eine Querschnittsansicht der Strömungsmittelkupplung der 1 in Längsrichtung, wobei das männliche Kupplungsglied in einer ersten Stufe der Einführung in die Kupplungsbuchse ist;
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22 ist eine Ansicht ähnlich der 21, wobei der Kupplungsstecker in einer zweiten Stufe der Einführung in die Kupplungsbuchse ist.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ist eine Strömungsmittelkopplung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Kupplungsbuchse 1 und einem Kupplungsstecker 2 gezeigt. Die Kupplungsbuchse 1 hat einen Verriegelungsmechanismus 3, wie unten erklärt, um sicher das den Kupplungsstecker 2 mit der Kupplungsbuchse 1 zu verbinden.
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Die Kupplungsbuchse 1 hat ein zylindrisches Glied 8, welches Folgendes aufweist: ein axiales Durchgangsloch 4; eine Vielzahl von ersten radialen Durchgangslöchern 9, die voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind, und die sich radial durch das zylindrische Glied 8 erstrecken; eine Vielzahl von zweiten radialen Durchgangslöchern 10, die voneinander in Umfangsrichtung beabstandet sind, und die sich jeweils radial durch das zylindrische Glied 8 erstrecken; eine Vielzahl von ersten Verriegelungskugeln 11, die jeweils in den ersten radialen Durchgangslöchern 9 aufgenommen sind, so dass die ersten Verriegelungskugeln 11 radial in die ersten radialen Durchgangslöchern 9 zu bewegen sind; und eine Vielzahl von zweiten Verriegelungskugeln 12, die jeweils in den zweiten radialen Durchgangslöchern 10 aufgenommen sind, so dass die zweiten Verriegelungskugeln 12 radial in dem zweiten radialen Durchgangsloch 10 bewegbar sind. Weiterhin ist ein Verriegelungskugelhaltering 13b axial verschiebbar um das zylindrische Glied 8 herum angeordnet.
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Wie in 5 und in 9a gezeigt, sind die ersten radialen Durchgangslöcher 9 näher an einem Öffnungsende des axialen Durchgangsloches 4 zur Aufnahme des Kupplungssteckers 1 positioniert als die zweiten radialen Durchgangslöcher 10. Die radialen Durchgangslöcher 9 und 10 sind radial nach innen verjüngt, um zu verhindern, dass die Verriegelungskugeln 11 und 12 sich aus den radialen Durchgangslöchern 9 und 10 heraus bewegen.
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7 ist eine Frontansicht eines Verriegelungskugelhalteringes 13b, und 8 ist eine Ansicht, aufgenommen entlang der Linie D-D in 7. 9b ist eine Ansicht des Verriegelungskugelhalteringes 13b, welcher zur Verdeutlichung der Beschreibung an einer Position in seiner Umfangsrichtung aufgespalten ist und abgewickelt ist, so dass er flach ist, um eine Innenseite des Verriegelungskugelhalteringes 13b zu zeigen. Wie aus den 1, 7, 8 und 9b verständlich wird, hat die Innenseite des Verriegelungskugelhalteringes 13b eine erste ringförmige Oberfläche oder einen ersten Verriegelungskugellösungsteil 14; einen zweiten Verriegelungskugellösungsteil 16, eine zweite ringförmige Oberfläche oder einen zweiten Verriegelungskugeldruckteil 18, axial beabstandet von der ersten ringförmigen Oberfläche 14, und mit einem kleineren Durchmesser als jenen der ersten ringförmigen Oberfläche 14; eine erste geneigte ringförmige oder konische Oberfläche oder einen ersten geneigten Teil 15, der sich zwischen der ersten ringförmigen Oberfläche oder dem ersten Verriegelungskugellösungsteil 14 und der zweiten ringförmigen Oberfläche oder dem zweiten Verriegelungskugeldruckteil 18 erstreckt; und eine Vielzahl von Ausnehmungen oder zweiten geneigten Teilen 17, die sich von einem Teil auf der zweiten ringförmigen Oberfläche 18 benachbart zu der geneigten ringförmigen Oberfläche 15 durch die erste ringförmige geneigte Oberfläche 15 zu der ersten ringförmigen Oberfläche oder dem ersten Verriegelungskugellösungsteil 14 erstrecken.
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Der Verriegelungskugelhaltering 13b wird von einer Hülse 13a umgeben und wird durch eine Schraubenfeder 21 nach vorne gedrückt, um mit dem gestuften Teil 19 der Hülse 13a in Eingriff zukommen, so dass die Schraubenfeder 21 und die Hülse 13a in die Position gedrückt werden, die in 1 gezeigt ist, wobei die Hülse 13a und der Verriegelungskugelhaltering 13b durch einen Anschlagring 20 gestoppt werden. Ein vorderes Ende 21a der Schraubenfeder 21 wird so gebogen, dass es sich radial nach innen erstreckt und mit einer sich radial erstreckenden Ausnehmung 22 (9b) in Eingriff kommt, die in dem Verriegelungskugelhaltering 13b ausgeformt ist; und weiterhin steht es verschiebbar mit einer sich axial erstreckenden Nut 8a in Eingriff (1, 9a und 12), die in der Außenfläche des zylindrischen Gliedes 8 geformt ist, so dass der Verriegelungskugelhaltering 13b davon abgehalten wird, sich um seine Achse zu drehen, während er sich axial auf dem zylindrischen Glied 8 bewegen kann. 9a und 9b veranschaulichen eine Positionsbeziehung zwischen den radialen Durchgangslöchern 9 und 10 und die Konfiguration der Innenfläche des Verriegelungskugelhalteringes 13b.
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Wenn der Verriegelungskugelhaltering 13b an einer vorderen Endposition positioniert ist, wie in 1 gezeigt, wobei der Kupplungsstecker nicht in die Kupplungsbuchse 1 eingeführt ist, oder, wie in 3 gezeigt, wobei der Kupplungsstecker 2 vollständig in die Kupplungsbuchse 1 eingeführt ist, sind die ersten Verriegelungskugeln 11 mit einem radial inneren Endteil des ersten geneigten Teils 15 im Eingriff und erstrecken sich teilweise in das axiale Durchgangsloch 4, während die zweiten Verriegelungskugeln 12 mit dem zweiten Kugeldruckteil 18 in Eingriff sind und sich teilweise in das axiale Durchgangsloch 4 erstrecken.
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Der Kupplungsstecker 2 hat ein zylindrisches Glied 23 mit einem axialen Durchgangsloch 5. Das zylindrische Glied 23 hat einen Teil, der verschiebbar in das axiale Durchgangsloch 4 einzuschieben ist, welches an seiner Außenseite vorgesehen ist, und zwar mit einem konischen Teil am vorderen Ende davon und mit einer Verriegelungskugelaufnahmeausnehmung 24 am hinteren Teil davon.
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Beim Einführen des Kupplungssteckers 2 in die Kupplungsbuchse 1, wenn der Kupplungsstecker sich in das axiale Durchgangsloch 4 zum linken Ende des axialen Durchgangsloches 4 nach vorne bewegt, wie in 1 gezeigt, kommt der konische Teil des vorderen Endes des Kupplungssteckers zwei zuerst mit den Verriegelungskugeln 11 in Eingriff, um die ersten Verriegelungskugeln 11 radial nach außen zu drücken, wodurch der Verriegelungskugelhaltering 13b nach hinten oder nach links verschoben wird, um zu gestatten, dass die Verriegelungskugeln sich radial nach außen bewegen, und somit, dass der Kupplungsstecker 2 seine Bewegung fortsetzt. Wenn der konische Teil des vorderen Endes des Kupplungssteckers 2 in Eingriff mit den zweiten Verriegelungskugeln 12 kommt, hat sich die zweite Verriegelungskugeldruckfläche 18 nach hinten bewegt, um außer Eingriff von den zweiten Verriegelungskugeln 12 zu kommen. Wenn der Kupplungsstecker 2 weiter vorgeschoben wird, drückt der Kupplungsstecker die zweiten Verriegelungskugeln 12 radial nach außen, um weiter den Verriegelungskugelhaltering 13b nach hinten zubewegen. Wenn der Kupplungsstecker 2 eine Verbindungsposition erreicht hat, wo der Kupplungsstecker 2 vollständig in die Kupplungsbuchse 1 eingeführt worden ist, ist die Verriegelungskugelaufnahmeausnehmung 24 des Kupplungssteckers 2 radial mit den ersten und zweiten radialen Durchgangslöchern 9 und 10 ausgerichtet, wodurch gestattet wird, dass der Verriegelungskugelhaltering 13b durch die Schraubenfeder 21 in seine vordere Position zurückgebracht wird, während durch Kraft die Verriegelungskugeln 11 und 12 radial nach innen in die Verriegelungskugelaufnahmeausnehmung 24 bewegt werden. Als eine Folge werden die ersten Verriegelungskugeln 11 durch die geneigte Oberfläche 15 gedrückt, und die zweiten Verriegelungskugeln 12 werden durch den zweiten Verriegelungskugeldruckteil 18 gedrückt (3). Wie aus der vorangegangenen Erklärung offensichtlich wird, kann ein Bediener das Einführen des Kupplungssteckers 2 bewirken, in dem er die Hülse 3a hält. Wie es in den beigefügten Zeichnungen gezeigt ist, haben sowohl die Kupplungsbuchse 1 als auch der Kupplungsstecker 2 Ventilmechanismen 6 und 7, die jeweils in den axialen Durchgangslöchern 4 und 5 vorgesehen sind. Da die Ventilmechanismen 6 und 7 die gleiche Konstruktion haben, wird eine detaillierte Erklärung nur für den Ventilmechanismus 6 unten dargelegt, um eine unnötige Wiederholung zu vermeiden.
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Der Ventilmechanismus 6 der Kupplungsbuchse weist einen verschiebbaren Ventilhalter 25(43) auf, der axial verschiebbar in dem axialen Durchgangsloch 4 angeordnet ist, und ein drehbares Ventil 26(50). Der verschiebbare Ventilhalter 25(43) wird durch eine Schraubenfeder 28 nach vorne gedrückt, und wenn der Kupplungsstecker 2 nicht in die Kupplungsbuchse 1 eingeführt wurde, wird er gegen einen zylindrischen Anschlag 29 gedrückt, der sicher an der Innenseite des axialen Durchgangsloches 4 mittels eines Schraubengewindes 30 montiert ist.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, hat der verschiebbare Ventilhalter 25(43) einen vorderen zylindrischen Teil 25a mit einem Durchgangsloch 35(54), einen hinteren zylindrischen Teil 25b mit einem Durchgangsloch 36(55), und einen Zwischenteil 33(51) mit einem Durchgangsloch 37(53), welches zwischen dem vorderen und hinteren zylindrischen Teilen positioniert ist. Der Zwischenteil 33(51) hat rechte und linke Seitenwände, die das drehbare Ventil 26 tragen, und zwar mit einem Paar von Schwenkwellen 34(52), 34(52), die an gegenüberliegenden Seiten des drehbaren Ventils 26 positioniert sind und miteinander entlang einer Schwenkachse ausgerichtet sind, die senkrecht zur Achse des axialen Durchgangsloches 4 ist. Das drehbare Ventil 26 ist drehbar zwischen einer Öffnungswinkelposition, wie in 3 gezeigt, in der das Durchgangsloch 37 axial mit dem Durchgangsloch 35 des vorderen zylindrischen Teils und dem Durchgangsloch 36 des vorderen zylindrischen Teils ausgerichtet ist, und einer Verschlusswinkelposition, wie in 1 gezeigt, in der das Durchgangsloch 37 weder mit dem axialen Durchgangsloch 35 des vorderen zylindrischen Teils noch mit dem Durchgangsloch 36 des vorderen zylindrischen Teils ausgerichtet ist, und wobei die Außenfläche 26a des drehbaren Ventils dichtend mit einem Dichtungsring 38(56) in Eingriff steht, der um das Öffnungsende 35 herum vorgesehen ist, um zu verhindern, dass Strömungsmittel durch den Ventilmechanismus fließt. Zwischen dem Ventilmechanismus 6 und dem zylindrischen Glied 8 ist ein Nockenmechanismus vorgesehen, um das drehbare Ventil 26 zwischen der Öffnungswinkelposition (3) und der Verschlusswinkelposition (1) zu bewegen, die oben erwähnt wurden. Der Nockenmechanismus hat ein Nockenprofilloch 39(57), welches sich durch einen Teil 26b des drehbaren Ventils 26 in einer Richtung der Schwenkachse des drehbaren Ventils 26 und entlang eines Nockenprofils in einer Ebene senkrecht zur Schwenkachse erstreckt, und einen Stift 41(59), der so angeordnet ist, dass der Stift sich durch das Nockenprofilloch 39 parallel zur Schwenkachse erstreckt. Das Nockenprofilloch 39 hat ein derartiges Profil, dass wenn der verschiebbare Ventilhalter 25 zwischen der Öffnungsposition (3) und der Verschlussposition (1) bewegt wird, der Stift 41 mit einer Wand in Eingriff kommt, die das Nockenprofilloch 39 definiert, so dass der Stift 41 eine Drehkraft auf das drehbare Ventil 26 aufbringt, um das drehbare Ventil zwischen der Öffnungswinkelposition (3) und der Verschlusswinkelposition (1) zu dreht. In dem Ausführungsbeispiel, das in den Zeichnungen veranschaulicht ist, laufen die gegenüberliegenden Enden des Stiftes 41 über geneigte langgestreckte Löcher 40(58), 40(58), (13, 14, 17 und 18), die in den linken und rechten Wänden des Zwischenteils 33 des verschiebbaren Ventilhalters 25 geformt sind, und stehen in Eingriff mit einem Paar von rechteckigen Löchern 42, 42 (10–12), die in dem zylindrischen Anschlag 29 ausgeformt sind. Das Loch 42 erstreckt sich vertikal durch den zylindrischen Anschlag 29 und hat einen rechteckigen Querschnitt. Eine axiale Länge des Querschnittes des Loches 42 ist geringfügig größer als der Durchmesser des Stiftes 41, um im Wesentlichen zu verhindern, dass der Stift 41 sich in axialer Richtung bewegt. Wenn der verschiebbaren Ventilhalter 25 zwischen der Verschlussposition und der Öffnungsposition bewegt wird, arbeiten die Wände der geneigten langgestreckten Löcher 40, 40 zusammen mit den Wänden der rechteckigen Löcher 42, 42, um leicht den Stift 41 vertikal zu bewegen (10 und 11). In 1 bezeichneten 31, 32 und 60 Dichtungsringe.
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Der oben dargelegte Ventilmechanismus ist von der Art von Ventilmechanismen zu unterscheiden, die in einem Strömungsmittelkupplungsglied des Standes der Technik eingesetzt wird, bei der die vorderen und hinteren zylindrischen Teile eines verschiebbaren Ventilhalters voneinander getrennt sind, und wobei ein drehbares Ventil durch die vorderen und hinteren zylindrischen Teile gehalten wird, die gegen das drehbare Ventil durch Federmittel gedrückt werden, und zwar derart, dass das drehbare Ventil durch einen Nockenmechanismus ähnlich jenem der vorliegenden Erfindung gedreht wird, wie oben erklärt. Bei dem Ventilmechanismus des Standes der Technik wird auf Grund der oben beschriebenen Konstruktion eine große Reibungskraft zwischen dem drehbaren Ventil und den vorderen und hinteren zylindrischen Teilen erzeugt, wenn der verschiebbare Ventilhalter axial zwischen der Öffnungsposition und der Verschlussposition bewegt wird. Im Gegensatz dazu wird nur eine kleine Reibungskraft zwischen dem drehbaren Ventil und den vorderen und hinteren zylindrischen Teilen erzeugt, weil das drehbare Ventil des Ventilmechanismus der vorliegenden Erfindung schwenkbar durch Schwenkwellen getragen wird, was ermöglicht, dass ein Bediener den Kupplungsstecker in die Kupplungsbuchse unter Verwendung einer geringen Kraft einführt im Vergleich zu dem Ventilmechanismus des Standes der Technik. Die Erzeugung von nur einer kleinen Reibungskraft zwischen den drehbaren Ventil und dem vorderen und hinteren zylindrischen Teilen ermöglicht auch, dass der Ventilmechanismus der vorliegenden Erfindung eine lange Arbeitslebensdauer hat.
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Der Ventilmechanismus 7 des Kupplungssteckers 2 ist im wesentlichen der Gleiche wie der Ventilmechanismus 6 der Kupplungsbuchse 1 und weist als Hauptelemente einen verschiebbaren Ventilhalter 43(25), ein drehbares Ventil 50 mit einem Nockenprofilloch 7 und mit einem Stift 59 auf, der sich durch das Nockenprofilloch 7 erstreckt.
