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Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilkupplung für Hydraulikleitungen,
die jedoch auch für andere Anwendungszwecke geeignet ist. Bei solchen Ventilkupplungen
ist es erwünscht, daß beim Entkuppeln möglichst wenig oder gar nichts von der in
der Leitung eingeschlossenen Hydraulikflüssigkeit entweicht und damit verlorengeht.
Zu diesem Zweck sind in solchen Kupplungen in beiden Kupplungshälften Ventile vorgesehen,
die beim Entkuppeln schließen und beim Kuppeln den Flüssigkeitsdurchtritt freigeben.
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Sehr häufig sind die beiden Kupplungshälften teleskopartig ineinandersteckbar
und in dieser Stellung verriegelbar. Sehr häufig werden als Ventile federbelastete
Absperrkugeln verwendet. Die Federn sind bei den meisten bekannten Ventilkupplungen
im Inneren der Bohrungen der Kupplungshälften angeordnet und drücken die Absperrkugeln
von hinten gegen die in der Frontseite der Kupplungshälften angebrachten Ventilsitze.
Werden bei solchen Ventilkupplungen die beiden Kupplungshälften voneinander getrennt,
so werden die Kugeln gegen die Ventilsitze gedrückt, und zwar nicht nur unter dem
Einfluß der Federbelastung, sondern auch durch den in der Leitung noch vorliegenden
überdruck des Hydraulikmediums, das beim Entkuppeln den atmosphärischen Außendruck
überwiegt. Deshalb werden die Absperrkugeln beim Entkuppeln mit großer Wucht gegen
die Ventilsitze geschlagen, was nach einiger Zeit zu einer Beschädigung der Ventilsitze
und damit zu einem Undichtwerden führt (USA.-Patentschrift 2 706 646).
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Die Ventilsitze unterliegen im Betrieb aber noch einer weiteren Beschädigung,
die im folgenden in ihren Ursachen erläutert werden soll: Beim Abkuppeln eines Verbrauchers
von einer mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit beaufschlagten Leitung
herrscht vor dem Abkuppeln im gesamten Leitungssystem ein 'Oberdruck. Wird der Verbraucher
jetzt abgekuppelt, so bleibt die in der verbraucherseitigen Leitung eingeschlossene
Hydraulikflüssigkeit unter überdruck, der neben der Ventilfeder die Kugel gegen
den Ventilsitz drückt. Dies ist zwar erwünscht, um den Austritt der Hydraulikflüssigkeit
zu verhüten, führt aber andererseits dazu, daß beim Wiederzusammenkuppeln Schwierigkeiten
entstehen können. Die Gegenfeder der druckseitigen Kupplungshälfte vermag nämlich
nicht diesen verbraucherseitig entgegengerichteten überdruck zu überwinden, so daß
die verbraucherseitige Absperrkugel nicht zurückgedrückt wird und damit das Kuppeln
unmöglich wird. Der Benutzer hilft sich dann meist in unsachkundiger Weise dadurch,
daß er die verbraucherseitige Absperrkugel durch einen kräftigen Hammerschlag vom
Ventilsitz ; abhebt, so daß eine Druckentlastung eintritt und die Leitungen nunmehr
miteinander gekuppelt werden können. Durch diese Hammerschläge wird sowohl die Absperrkugel
selbst beschädigt, als auch die Gefahr der Beschädigung des Ventilsitzes heraufbeschworen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventilkupplung der eingangs geschilderten
Bauart zu schaffen, bei der eine Beschädigung der Ventilsitze durch wuchtiges Aufprallen
der Absperrkugeln beim Entkuppeln verhindert wird und bei der außerdem eine Beschädigung
der verbraucherseitigen Ventilsitze dadurch vermieden wird, daß die Kupplungshälften
gekuppelt werden können, ohne daß eine Druckentlastung in der verbraucherseitigen
Hydraulikleitung erforderlich ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die Absperrkugeln
und deren Federn umschließende Schutzhülsen, in deren dem Ventilsitz zugekehrten
offenen Enden die Absperrkugeln längsverschieblich zentriert sind und deren dem
Ventilsitz abgekehrten Enden geschlossen sind, durch eine wesentlich stärkere Feder
für die Absperrkugel der druckseitigen Kupplungshälfte als für die Absperrkugel
der verbraucherseitigen Kupplungshälfte sowie durch einen Anschlag für die verbraucherseitige
Absperrkugel im gekuppelten Zustand.
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Es ist an sich bekannt, Einrichtungen für das Fernhalten des Hydraulikdruckes
von den Absperrkugeln vorzusehen. Bei einer bekannten derartigen Ventilkupplung,
die allerdings keine Absperrkugeln aufweist, sondern Absperrzylinder, ist die Rückseite
dieser Absperrzylinder gegen die Atmosphäre belüftet, was zu einer äußerst komplizierten
Bauart führt (USA.-Patentschrift 2 545 796). Eine andere bekannte Bauart benötigt
dafür Hilfsventile und ist entsprechend kompliziert aufgebaut (USA.-Patentschrift
1493 306). Eine weitere bekannte Ventilkupplung sieht ebenfalls eine Belüftung
der Ventilkörperrückseiten vor und benötigt dazu noch zusätzliche Hilfsventile (deutsche
Patentschrift 1062 504).
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Die Ventilkupplung gemäß der Erfindung dagegen ist außerordentlich
einfach aufgebaut, benötigt nur eine geringe Anzahl von Teilen und ist deshalb entsprechend
zuverlässig. Die Mängel, die der weitverbreiteten Bauart anhaften, von der die Erfindung
ausgeht, werden dadurch behoben, daß beim Entkuppeln ein in sich geschlossener Raum
zwischen den Schutzhülsen und den Absperrkugeln vorhanden ist, in den die in der
Leitung eingeschlossene Hydraulikflüssigkeit nur langsam nachfließen kann. Deshalb
gleiten die Absperrkugeln beim Entkuppeln nur unter der Wirkung der zugeordneten
Federn auf die Ventilsitze und können diese dabei nicht beschädigen, wenn - was
natürlich vorauszusetzen ist - die Federn richtig angepaßt sind. Nach dem Entkupplungsvorgang
kann ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum der Hülsen und der jeweiligen Leitung
stattfinden, so daß eine flüssigkeitsdichte Ausbildung der Gleitfläche zwischen
den Absperrkugeln und den zugeordneten Schutzhülsen nicht erforderlich ist.
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Infolgedessen wird die verbraucherseitige Absperrkugel nach einiger-Zeit
unter dem vollen Druck der ein-geschlossenen Hydraulikflüssigkeit gegen den Ventilsitz
gepreßt werden.
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Im Gegensatz zu den bisher bekannten Ventilkupplungen ist es aber
bei der erfindungsgemäßen Ventilkupplung nicht erforderlich, diese Absperrkugel
etwa durch einen Hammerschlag zu lösen. Denn beim Zusammenkuppeln drückt diese über
den Ventilsitz hinausragende Absperrkugel die Gegenkugel in der druckseitigen Kupplungshälfte
so weit zurück, daß das Kuppeln gleichwohl möglich ist, denn ein Anschlag für die
druckseitige Absperrkugel ist zumindest in diesem Bewegungsbereich nicht vorgesehen.
Wird nun auf der Druckseite die Druckquelle in Betrieb gesetzt, so wird nach einiger
Zeit der Druck in der druckseitigen Kupplungshälfte größer sein als in der verbraucherseitigen
Kupplungshälfte, so daß die stärkere Feder in der druckseitigen
Kupplungshälfte
in der Lage ist, die Absperrkugel der verbraucherseitigen Kupplungshälfte gegen
die Wirkung der der letzteren zugeordneten schwächeren Feder vom Ventilsitz abzuheben.
Für die verbraucherseitige Absperrkugel ist deshalb ein Anschlag erforderlich, weil
sonst die stärkere Feder auf der Druckseite die druckseitige Absperrkugel schließlich
bis auf ihren Ventilsitz drücken würde und damit die Leitung wieder unterbrochen
wäre. Als zusätzlicher Vorteil ergibt sich bei dieser Ausbildung" daß beide Absperrkugeln
kraftschlüssig von der stärkeren Feder gegen den Anschlag gedrückt werden, so daß
durch Erschütterungen im Betrieb die Ventile auch nicht kurzzeitig schließen werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und nachfolgend näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Mittelachse einer erfindungsgemäßen
Ventilkupplung, und zwar mit teilweise ineinandergesteckten Kupplungshiilften, gerade
vor dem Zusammenkuppeln und mit durch die Ventile abgeschlossenen Bohrungen beider
Kupplungshälften; F i g. 2 ist ein ähnlicher Schnitt mit vollständig abdichtend
zusammengekuppelten Kupplungshälften und mit einer Absperrkugel in einer der Kupplungshälften
in wegbewegter und geöffneter Stellung außerhalb seiner normalen Arbeitslage bei
miteinander gekuppelten Hydraulikleitungen; dieser Zustand wurde erhalten durch
Zusammenstoßen und Wegdrücken der genannten Absperrkugel bei Berührung mit der Absperrkugel
der anderen Kupplungshälfte, welche Kugel gegen ihren Sitz gehalten wird, weil sie
einem höheren Druck als die erstgenannte Kugel ausgesetzt ist; F i g. 3 ist im wesentlichen
ein ähnlicher Schnitt, jedoch für den Zustand der Ventilkupplung, in dem der Druck
in den beiden Hydraulikleitungen ausgeglichen ist und die Absperrkugeln und mit
ihnen zusammenwirkende Teile sich in normaler Arbeitslage befinden, wobei die Kugeln
sich in zentrierter Lage in gleichen Abständen von ihren zugeordneten Ventilsitzen
befinden; und F i g. 4 zeigt einen Ouerschnitt gemäß der Linie 4-4 in F i g. 1 in
Richtung der dort eingezeichneten Pfeile.
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Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Ventilkupplung ist als Ganzes mit 10 bezeichnet. Die Kupplung umfaßt ein Paar von
teleskopartig zusammenpassenden Kupplungshälften, die als Ganzes mit 11 und 12 bezeichnet
sind und axiale Bohrungen 13 und 14 aufweisen. Die Kupplungshälfte 11. ist
mit einer von einer hydraulischen Druckmittelquelle kommenden Druckleitung mit Hilfe
eines geeigneten Ans2hlußstücks A verbunden. Die druckseitige Kupp:ungshälfte
11 besitzt, anstoßend an ihr inneres Ende, über das kurze Längsstück
13 a einen erweiterten Durchmesser zur teleskopartigen Aufnahme des im Durchmesser
reduzierten Endes der zweiten Kupplungshälfte 12, die über ein mit Gewinde
versehenes Anschlußstück mit der Druckleitung verbunden ist, die an den Verbraucher
angeschlossen ist. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße
Ventilkupplung ganz besonders für die Verwendung in Hydraulikleitungen zwischen
einem Traktor und einem Hydraulikmotor zum Antrieb eines Arbeitsgerätes geeignet
ist. Die Bohrung 13 und die Kupplungshälfte 11 sind gerade vor der
die Kupplungshälfte 12 aufnehmenden Erweiterung 13 a im Durchmesser reduziert, um
einen tellerförmig eingebuchteten sphärischen Ventilsitz 15 zu bilden, auf dem ein
Ventilelement in Form einer metallischen Absperrkugel 16 dichtend sitzen
kann.
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Entsprechend ist gerade hinter dem Ende der verbraucherseitigen Kupplungshälfte
12 die Bohrung 14
zur Bildung eines ähnlichen Ventilsitzes 17 eingezogen
und dient zur Aufnahme eines Absperrkugel-Ventilelementes 18. Die Kugeln 16 und
18 besitzen solche Durchmesser, daß -- bei Auflage der Kugeln auf ihrem Sitz
-- sie. mit ihrer Oberfläche über die Stirnfiäclie des Ventilsitzes hinaus vorstehen,
derart, daß sie gt:eenseitig miteinander zur Auflage kommen und einen Schub aufeinander
ausüben können, wenn die beiden Kupplungshälften 11 und 12 gegeneinander bewegt
werden zum Kuppeln aus dem Zustand gemäß F i g. 1 in die Position gemäß F i g. 2.
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Eine feste Schutzhülse 19 besitzt eine im wesentlichen zylindrische
Gestalt und ist koaxial bezüglich der Bohrung 14 der Kupplungshälfte
12 angeordnet. Diese Schutzhülse 19 hat ihre vordere Endpartie bei
19a erweitert und ist so bemessen, daß in dieser Erweiterung die Kugel
18 aufgenommen werden kann. Die Schutzhülse 19 ist mit einer Rückwand
20 versehen, die einen mit ihr aus einem Stück bestehenden mehrarmigen Gewindekopf
21 trägt, dessen Gewinde im Eingriff mit dem Innengewinde der Kupplungshälfte 12
steht. Mit dieser Anordnung läßt sich die Schutzhülse 19 in Längsrichtung
innerhalb der Kupplungshälfte 12 verstellen.
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Die Rückwand 20 der Schutzhülse 19 ist mit einer zentralen
und sich in Achsrichtung erstreckenden durchgehenden Bohrung 22 versehen,
die mit genauer Passung das einen verkleinerten Durchmesser aufweisende Endstück
23a eines Stößels 23 aufnimmt. Dieser Stößel 23 ist relativ zur Schutzhülse
19 in axialer Richtung verschiebbar; seine Vorwärtsbewegung wird begrenzt
durch die Berührung seiner Stirnfläche 23 b mit der Kugel 18, wenn letztere sich
in Verschließstellung in ihrem Ventilsitz 17 befindet. Die Partie 23 a mit
reduziertem Durchmesser des Stößels 23 bildet eine Schulter, die in Eingriff
mit der Rückwand 20 der Schutzhülse 19 kommen kann, derart, daß eine
Rückwärtsbewegung des Stößels begrenzt ist. In der hintersten Stellung dient der
Stößel so als Anschlagelement für die Kugel 18.
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Eine Schratiben-Druckfeder 24 umschließt den Stößel
23 und stützt sich einerseits auf die innere Oberfläche cler Rückwand 20
der Schutzhülse 19 und andererseits auf die zugekehrte Oberfläche der Kugel
18. Die Feder 24 besitzt eine vorbestimmte Federcharakteristik, und
zwar durch entsprechende Wahl der Federdrahtstärke oder der Federdralitgesamtlänge
und der Windungszahl; unter der Wirkung der von ihr erzeugten Kraft wird die Absperrkugel
18
gegen ihren Sitz 17 gedrückt. Ferner sei festgehalten, daß der Stößel
23 unter dem Einfiuß von Flüssigkeitsdruck steht und die Feder 24 beim Entkuppeln
der Vorrichtung darin unterstützt, die Kugel 18 mit verhältnismäßig niedriger
Geschwindigkeit gegen den Sitz 17 zii drängen. Die Endpartie 23 a
des Stößels sitzt mit ziemlich engem Sitz innerhalb der Öffnung 20, so daß die Hydraulikflüssigkeit
durch diese Öffnung nur langsam in die Schutzhülse 19 nachfließen kann. Es
ist aus dieser Anordnung ersichtlich, ciaß die sich innerhalb der geschlossenen
Schutzhülse
19 befindliche Kugel nur der Einwirkung der Feder
24 und einer vom Stößel ausgeübten Schubkraft unterstehen kann, jedoch keiner
direkten Beeinflussung durch den Flüssigkeitsdruck der in den Leitungen vorhandenen
Hydraulikflüssigkeit unterliegt.
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Weil somit die Absperrkugel 18 während eines Entkupplungsvorganges
nicht den sehr hohen Flüssigkeitsdrücken ausgesetzt ist, kann die Kugel mit niedriger
Geschwindigkeit in die Sitzstellung auf dem Ventilsitz 17 übergeführt werden,
womit eine Beschädigung der Kugel und des Ventilsitzes vermieden wird. Der Ventilsitz
wird nicht durch Stöße der Kugel beschädigt, und es wurde festgestellt, daß sogar
der Sitz durch diese Schließwirkung verbessert wird, weil die leichte wiederholte
Klopfwirkung den Sitz entsprechend der Gestalt der Kugel nachformt.
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Eine längliche Schutzhülse 25 ist aus einem Stück mit einem
mehrarmigen Gewindekopf 25 a geformt und koaxial in die Bohrung 13 der Kupplungshälfte
11 eingesF,zt. Die Schutzhülse besitzt eine erweiterte vordere Endpartie
25 b mit geringfügig größerem Radius als die von ihr aufgenommene Absperrkugel
16. Das Außengewinde auf den Enden der Gewindekopfarme 25
a steht im Eingriff mit dem Innengewinde der Kupplungshälfte 11 und gestattet,
die Schutzhülse 25 in Längsrichtung zu verstellen. Es sei darauf hingewiesen,
daß die Schutzhülse 25 länger ist als die Schutzhülse 19 und eine geschlossene
Rückwand 26 sowie auch ein Anschlagelement 27 besitzt, das sich relativ zur Schutzhülse
in Achsrichtung verschieben läßt. Das Anschlagelement 27
dient in erster Linie
als Abstandsstück, um beim Zusammenbau das anfängliche Einstellen und Einpassen
der Kugel 16 zu erleichtern. Eine längliche Schraubenfeder 28 von
wesentlich größerer Federkraft als die Feder 24 umschließt das Anschlagelement
27 und stützt sich auf die Innenseite der Rückwand 26 und auf die zugekehrte
Oberfläche der Kugel 16. Es ist sehr wichtig, daß das Verhältnis der Federkräfte
dieser beiden Federn einen solchen Wert aufweist, daß die Absperrkugeln gemäß F
i g. 3 in der Offenstellung gehalten sind, wenn die beiden Kupplungshälften sich
in vollständig gekuppeltem Zustand befinden. Es wurde festgestellt, daß ein Verhältnis
von 2 : 1 normalerweise ausreicht; die von der Feder 28 ausgeübte Kraft beträgt
deshalb vorzugsweise mindestens das Zweifache der von der Feder 24 ausgeübten
Kraft.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die erweiterte Partie 25 b der
Schutzhülse 25 so bemessen ist, daß die Absperrkugel 16 um eine größere
Distanz eindringen kann, als ihrer Eindringtiefe in normaler Arbeitslage entspricht,
bei welcher die beiden KupplungshäIften 11 und 12 sich gemäß F i g.
3 in vollständig gekuppelter Position befinden. Vorzugsweise ist die Erweiterung
25 b so bemessen, daß die Absperrkugel 16 mindestens um das Doppelte der normalen
Distanz gemäß F i g. 3 in die Schutzhülse 25 hineingedrückt werden kann.
Wird eine solche maximale Eindringtiefe für die Kugel 16 vorgesehen, kann - wie
nachstehend näher erläutert werden wird - das wiederholte vollständige Kuppeln der
Hydraulikleitungen selbst unter Druck von Hand ausgeführt werden.
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Es sind ferner die üblichen Mittel vorgesehen. um die Kupplungshälften
11 und 12 lösbar in gekuppelter Lage zu verriegeln; diese Mittel sind
eine flache ringförmige Nut 12b, radiale Öffnungen 11 b mit lose eingelegten
kleinen Haltekugeln 29, ein Verriegelungsring 30, eine Schraubenfeder
31, ein Federring 32 und ein ringförmiger Bund 12 c.
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Bei gemäß F i g. 1 zurückgezogenem Verriegelungsring 30 und bei gemäß
dieser Figur in gegenseitigem Anschlag befindlichen Absperrkugeln 16 und 18 kann
- vorausgesetzt, daß kein Druckmitteldruck im Innern der Kupplungshälfte
11
herrscht - die Kupplungshälfte 12 leicht vollständig bis zur Grenze der
Verschiebbarkeit in die Kupplungshälfte 11 eingesteckt werden, wobei am Ende dieser
einwärts gerichteten Bewegung die vom Druck der eingeschlossenen Hydraulikflüssigkeit
auf ihren Sitz gepreßte Absperrkugel 18 die Kugel 16 aus ihrem Sitz
heraushebt und in die extrem vom Ventilsitz wegbewegte Lage etwas über die offene
Betriebsstellung gemäß F i g. 2 hinausbewegt. In der letzten Kupplungsphase bewegt
sich der Verriegelungsring 30 unter Einwirkung der Feder 31 nach vorn und verriegelt
die Ventilkupplung vollständig gemäß F i g. 2 und 3, wobei die einzelnen Haltekugeln
29 in die ringförmige Verriegelungsnut 12 b gedrückt werden.
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Bei gemäß den F i g. 2 und 3 gekuppelten Hydraulikleitungen wird ein
Flüssigkeitsaustritt mit Hilfe des O-Ringes 33 verhindert, der in eine innere Nut
in der erweiterten äußeren Partie 13 a der Bohrung 13 eingesetzt ist, welche
Partie in Eingriff mit dem im Durchmesser reduzierten Kopfteil der Kupplungshälfte
12 kommt. Die Anordnung gemäß F i g. 1 zeigt, daß die ringförmige Nut
34 einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt besitzt und eine vordere
Schulter 34 a bildet. Mit dieser Anordnung kommt der O-Ring 33 während
des Trennens der Ventilkupplung sehr wirksam mit der Außenfläche der Kupplungshälfte
12 in Eingriff und ergibt eine Dichtung, die Flüssigkeitsverluste beim Entkuppeln
auf ein Mindestmaß vermindert.
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Der Betrieb der geschilderten Vorrichtung gestaltet sich wie folgt:
Beim Kuppeln wird keine Hydraulikflüssigkeit unter Druck von einer DruckmittelqueIle
in die Bohrung 13 der Kupplungshälfte 11 geführt. Die F i g. 1 bis
3 veranschaulichen den Kupplungsvorgang in den drei Hauptanschlagstellungen unter
der häufig gegebenen Voraussetzung, daß die Kupplungshälfte 12 einem hohen,
noch in dem Verbraucher vorhandenen Hydraulikdruck ausgesetzt ist.
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In diesem Fall wird die Absperrkugel 18 durch diesen überdruck
fest gegen ihren Sitz gedrückt. Bevor die Kupplungshälften vollständig ineinandergesteckt
sind, wird die Kugel 16 durch die verhältnismäßig starke Feder
28 in ihrer Schließstellung gehalten. Die Kupplungshälften werden zuerst
von Hand ineinandergesteckt und der Ring 30 entgegen der auf ihn wirkenden Kraft
der Feder 31 in die Position gemäß F i g. 1 verschoben, was erlaubt, die
Kupplungshälfte 12 in die Position gemäß F i g. 1 zu bringen, in welcher die Haltekugeln
29 den Bund 12 c überrollen. In diesem Zustand berühren sich die Absperrkugeln 16
und 18 gerade.
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Beim weiteren Zusammenschieben unter nur geringem Kraftaufwand hebt
die durch den hydraulischen Druck angepreßte Kugel 18 die Kugel 16 von ihrem
Ventilsitz und drückt sie um den vollen Weg - d. h. in die Endla,(,c gemäß F i g.
2 - nach
hinten. Gleichzeitig gleitet der frei gelassene Ring
30
unter der Einwirkung der Feder 31 nach vorn und drückt beim Überfahren
der Haltekugeln 29 diese in die ringförmige Verriegelungsnut 12 b,
womit die Kupplungshälften 11 und 12 lösbar miteinander verriegelt
sind und der O-Ring 33 im Eingriff mit der äußeren 1Tinfangsfläche der Kupplungshälfte
12 stellt, so daß ein Lecken der Hydraulikflüssigkeit mit Sicherheit vermieden
ist.
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Wie die Zeichnung deutlich veranschaulicht, muß die maximale Einwärtsbewegunsi
der Absperrkugel 16 aus ihrer Schließstellung gemäß F i g. 1 in die
in axialer Richtung abgehobene Position gemäß F i g. 2 mindestens so groß wie die
doppelte Distanz der mö-lichen Ablrebebewegung der durch den Hydraulikdruck angepreßten
Absperrkugel 18 sein.
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Bei allen öffnungs- und Schließbewegungen der Absperrkugeln
16 und 18 sind diese in Achsrichtung zentriert und geführt. Im Fall
der Absperrkugel 16
stellt die Schutzhülse 25 zusammen mit der Feder
28
jederzeit im führenden Eingriff mit der Kugel, und zwar in -enau zentrierter
relativer Lage. Desgleichen wird die Absperrkugel 18 durch die Schutzhülse
19
und durch die schwächere Feder 25 geführt. Somit ist die Kugel
18 jederzeit während der ganzen Abhebcbewegung vom Sitz 17 bis zuin
Anschlag an die konkave Fläche 23 b des Stößels 23 axial zentriert.
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Die unterschiedlichen Federdrücke der Federn 24
und
28 ermöglichen der Feder 28 in der druckseitigen Kupplungshälfte
11 der Kraft der Feder 24,
die sich in der verbraucherseitigen Kupplungshälfte
12 befindet. eine größere Kraft entgegenzusetzen, um die Kugel
18 dauernd gegen ihren Anschlag zu drücken und so ein Rattern oder Verschieben
beider Kugeln aus der Position gemäß F i g. 3 zu verhindern, in welcher die Kugeln
um eine gleiche Distanz 1'(1t1 Ihren Sitzen entfernt sind; diese Wirkung ist sehr
wichtig für einen einwandfreien Betrieb. Die Absperrkugel 18 wird aus ihrer
vom Leitungsdruck gehaltenen Sitzstellung abgehoben bei Überschreiten des von der
Druckquelle erzeugten Drucks plus des Differenzdrucks aus den Federkräften der beiden
Federn 28 und 2:1 über den Hydraulikdruck in der verbraucherseitigen Kupplungshälfte,
wonach die Drücke auf beiden Seiten beider Absperrkugeln sich ausgleichen. Der auf
die Rückseite der einen verkleinerteil Durchmesser aufweisenden Partie des Stößels
23
einwirkende Druck schiebt den Stößel beim Entkuppeln nach vorn, wobei der
Stößel als Kolben wirkt. Diese Kolbenwirkung unterstützt die Feder und die
Rückführbewegung der Kugel 18 gegen ihren Sitz, und zwar mit ausreichend
großer Geschwindigkeit, tun Fliissigkeitsverltiste während des Enikuppelrrs auf
ein Mindestmaß zu reduzieren, jedoch gleichzeitig auch mit ausreichend kleiner Geschwindigkeit,
um Beschädigungen an der Kugel und dem Ventilsitz zu vcrhindc:rn. Auch hier findet
zwischen A1)sperrkugel 18 und Ventilsitz. 17 ein leichtes Hämmern
statt, so daß der Ventilsitz so nachgeformt wird, daß er die Kugel mit enger Passung
aufnimmt. Die beiden Absperrkugeln 16 und 18 sind also zunächst mittels
der Schutzhülsen gegenüber hohen Flüssigkeitsdrücken abgeschirmt, was eine sehr
erhebliche Verlängerung der Lebenszeit der Kupplungsvorrichtung gewährleistet; während
nach dem Entkupplungsvorgang ein Druckausgleich zwischen dem Innen- und dein Außenraum
der Schutzhülsen durch Nachfließen von I-Ivdraulikflüssigkeit stattfindet. Wie bereits
erwähnt wurde, dient während des Entkuppelns die große starke Feder 28 dazu, die
Ab-
sperrkugel 16 sofort mit niedriger Geschwindigkeit in die Sitzstellung
überzuführen. Im Zusammenhang mit der allerersten Bewegung der Kupplungshälften
11 und 12 während des Entkuppelns muß aber auch die Absperrkugel
18 in ihre Sitzstellung bewegt werden. Dazu dient die Schraubenfeder
24, während der Stößel 23 die Rückführung der Kugel beschleunigt.
Dies verhindert den Austritt von Iiydraulikflüssigkeit in dem f;<rtnll
13 a, was andererseits nicht der Fall wäre, wenn die Kugel 18 mit
zu langsamer Geschwindigkeit in die Sitzstellung übergeführt würde. Die in diesem
Raum sich ansammelnde I-lydraulikflüssigkeit würde zwar die entkuppelnde Wirkung
unterstützen, allerdings mit einem unerwünschten Flüssigkeitsverlust als Nebenwirkung.
Es ist deshalb ersichtlich, daß das Zusammenwirken von Stößel 23
und Feder
24 nicht nur erlaubt, die Kugel mit einer Geschwindigkeit in Absperrlage
zu bringen, die Beschädigungen am Ventilsitz 17 ausschließt, sondern auch
mit einer solchen Geschwindigkeit, die Verluste an Hydraulikflüssigkeit während
des Entkuppelns verhindert.
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Bei kalter Witterung vergrößert sich die Viskosität der Hydraulikflüssigkeit,
besonders bei Temperaturen von - 5' C und darunter. In vielen konventionellen Kupplungsvorrichtungen
wird das Absperrventil, das sich in dem an die Pumpe angeschlossenen Leitungsstück
befindet, durch das Rückwärtsströmen von dickem, kaltem öl aus seiner Offenstellung
verdrängt und drückt so die mit ihrn zusammenarbeitende Feder zusammen, was die
normale Offenstellung der Ventilelemente stört. Durch die Schutzhülsen werden die
Absperrkugeln 16 und 18 gegen eine nachteilige Einwirkung von kalter
verdickter I-lydraulikfiiissigkeit geschützt, ganz besonders heim Rückfließen derselben
aus dein Arbeitsgerät.