DE19931162A1

DE19931162A1 - Kupplungskopf zur pneumatischen Verbindung der Bremsanlagen eines Motorwagens und eines Anhängefahrzeuges

Info

Publication number: DE19931162A1
Application number: DE1999131162
Authority: DE
Inventors: Tamas Kadar; Andras Voith
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 1999-07-06
Filing date: 1999-07-06
Publication date: 2001-01-25
Anticipated expiration: 2019-07-07
Also published as: DE19931162B4

Abstract

Einem Kupplungskopf (1) zur pneumatischen Verbindung der Bremsanlagen eines Motorwagens und eines Anhängerfahrzeuges sind baulich vereinfachte Mittel zur Filterung der in der Verbindung transportierten Druckluft zugeordnet. Diese bestehen aus einem im Gehäuse (3) des Kupplungskopfes (1) integrierten Filtereinsatz (15). Der Filtereinsatz kann starr geführt oder gegen wenigstens eine Druckfeder (17; 19) beweglich angeordnet sein.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kupplungskopf nach dem Gattungsbegriffs des Patent anspruches 1.

Leitungsfilter schützen die Druckluft-Bremsanlagen sowie den Nebenverbraucher sowohl in Motorfahrzeugen als auch in Anhängefahrzeugen vor Verschmutzung. Bei Verwendung in Anhängefahrzeugen sind derartige Leitungsfilter gesondert in der Leitungsverbindung zwischen Kupplungskopf und Anhängerbremsanlage bzw. Vor rat des Anhängers vorgesehen. Eine derartige Verwendung in Anhängefahrzeugen ist im allgemeinen deshalb erforderlich, da Kupplungsköpfe von Anhängefahrzeugen im Gegensatz zu denjenigen von Motorfahrzeugen kein Absperrglied aufweisen, welches im entkuppelten Zustand ein Schließen der pneumatischen Leitung bewirkt. Die Leitungsfilter befinden sich im allgemeinen im einem gesonderten Gehäuse, wo bei Ausführungsformen vorgesehen sind, bei welchen der im allgemeinen topfförmig ausgebildete Filtereinsatz derartiger Leitungsfilter gegen die Kraft einer verspannen den Druckfeder öffnet und eine Bypass- bzw. Kurzschlußverbindung freigibt, wenn das Material des Filters durch verunreinigende Partikel verstopft sein sollte. Eine derartige Wirkungsweise hat zur Folge, daß bei einem selbsttätigen Öffnen der Kurzschlußverbindung zumindest kurzzeitig verunreinigte Druckluft für den Druckluft vorrat bzw. die Bremsanlage des Fahrzeugs in Kauf genommen wird, da hier Sicher heitsbestimmungen vorrangig sind. Es gibt andererseits auch Anwendungsfälle, bei welchen z. B. bei Umkehr der Strömungsrichtung ein Verstopfen des Filtereinsatzes nicht zum Öffnen führt, was bei gewissen Anordnungen in Kauf genommen werden kann. Im allgemeinen ist es jedoch zweckmäßig, wenn ein derartiges Sicherheitse lement einer Kurzschlußverbindung gegeben ist.

Die Verwendung eines Filtereinsatzes in einem gesonderten Filtergehäuse in der Verbindung zwischen Kupplungskopf und Verbraucher bzw. Bremsanlage stellt ei nen baulichen Aufwand dar, welcher im Sinne der Kosteneinsparung zu vermeiden ist, selbst wenn durch Ersatz von Druckgußgehäusen durch Kunststoffgehäuse be reits eine gewisse Reduzierung des Kostenaufwands erzielbar sein sollte. Trotz weiterer Reduzierung des baulichen Aufwandes soll die Möglichkeit beibehalten werden können, den Leitungsfilter in beiden Richtungen öffnend, in einer Richtung öffnend oder gegebenenfalls starr geführt vorzusehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.

Durch die Montage des Filtereinsatzes im Inneren des Kupplungskopfes, d. h. durch die Integration in diesem ist der bauliche Aufwand bisher üblicher Art beträchtlich reduziert; es kann vollständig auf ein, im allgemeinen mindestens zwei Verschrau bungen für den Energiezufluß und für den Energieabfluß erforderndes Gehäuse ver zichtet werden. Die Verwendung eines Filtereinsatzes als Leitungsfilter ist vorzugs weise in Kupplungsköpfen ohne dem bei Motorwagen-Kupplungsköpfen üblichen Absperrglied vorgesehen, da der erforderliche Freiraum entweder in horizontaler oder in vertikaler Baulage ohne wesentlichen zusätzlichen Aufwand zur Verfügung steht. Die Integration im Kupplungskopf ist auch bei baulichen Varianten derjenigen Art möglich, bei welchen eine die Kurzschlußverbindung zwischen Energiezufluß und Energieabfluß öffnende Beweglichkeit des Filtereinsatzes in beiden Strömungsrich tungen gefordert ist. Die Möglichkeit des Zugriffs in das Innere des Kupplungskopfes ist in einfacher Weise durch einen schnellöslichen Deckel gegeben, welcher nach einer vorteilhaften Ausgestaltung mittels eines schnellöslichen Sicherringes oder ei nes entsprechenden Sicherungsdrahtes und unter Verwendung eines einfachen O- Rings am Gehäuse des Kupplungskopfes aufgesetzt ist und den eigentlichen Boden des Filtereinsatzes darstellt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Patentansprü chen aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnah me auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine Teilschnittansicht eines Kupplungskopfes mit integriertem Fil tereinsatz gemäß der Erfindung; und

Fig. 2 ist eine der Fig. 1 vergleichbare Teilschnittansicht einer weiteren Aus führungsform gemäß der Erfindung.

Der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Kupplungskopf 1 gemäß einer ersten, bei spielhaft wiedergegebenen Ausführungsform gemäß der Erfindung weist ein Gehäu se 3 auf, an welchem oberseitig eine Klaue 5, ein Deckel 7 und eine Führungsleiste 9 ausgebildet sind. Mit Hilfe der Klaue 5 und der Führungsleiste 9 kann der Kupp lungskopf mit einem weiteren Kupplungskopf gekuppelt werden, wobei die Füh rungsleiste des jeweils anderen, in umgekehrter Lage zu kuppelnden Kupplungs kopfes durch Drehung in der Klaue 5 geführt ist, während die Führungsleiste 9 des in Fig. 1 dargestellten Kupplungskopfes in die Klaue des Gegenkopfes eingreift, der art, daß bei gegenseitiger Verdrehung der beiden Kupplungsköpfe die Verbindung zwischen ihnen hergestellt ist. Bei Kupplungsköpfen der beispielhaft wiedergegebe nen Ausführungsform ist im allgemeinen in einem der Kupplungsköpfe ein Absperr glied vorgesehen, im allgemeinen ist dies der Kupplungskopf, welcher am Zugfahr zeug befestigt ist und mit dem Gegenkupplungskopf des Anhängefahrzeugs zu kup peln ist. Der in Fig. 1 wiedergegebene Kupplungskopf ist ohne ein derartiges Ab sperrglied wiedergegeben.

Der Kupplungskopf 1 gemäß der Erfindung weist einen Anschluß 11 als Energiezu fluß und einen Anschluß 13 als Energieabfluß auf. Bei einem derartigen Aufbau wird Druckluft vom (nicht dargestellten) Gegenkupplungskopf in den Anschluß 11 geleitet und verläßt den Kupplungskopf 1 durch den Anschluß 13 als Energieabfluß. Grund sätzlich ist die Strömungsrichtung der Druckluft auch umkehrbar, derart, daß die Druckluft vom Anschluß 13 nach Passieren des Kupplungskopfes 1 den Anschluß 11 als Energieabfluß verläßt und in den Gegenkupplungskopf geführt wird. Das darge stellte Ausführungsbeispiel gibt einen vorzugsweise für Anhängefahrzeuge verwen deten Kupplungskopf wieder, bei welcher Druckluft vom Motorfahrzeug durch den Anschluß 11 als Energiezufluß in den Kupplungskopf 1 gelangt und diesen durch den Anschluß 13 als Energieabfluß verläßt. Nachdem Kupplungsköpfe der in Rede stehenden Art zur Verbindung von Vorratsleitungen und Bremsleitungen dienen, ist mit der Bezeichnung Druckluft Vorrats-Druckluft bzw. Bremsleitungs-Druckluft be zeichnet.

Gemäß Fig. 1 der Zeichnung befindet sich im Inneren des Kupplungskopfes erfin dungsgemäß ein Filtereinsatz 15, welcher zwischen Druckfedern 17 und 19 ver spannt ist. Die Druckfeder 17 stützt sich direkt am Kopfende 21 des Filtereinsatzes 15 ab, während die Druckfeder 19 gegenüber einem Anschlagring 23 wirkt, welcher seinerseits an der Unterseite des Kopfendes 21 anliegt und von einer Schulter 25 des Gehäuses 3 endseitig abgefangen ist.

Der Filtereinsatz 15 des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels besteht aus einem Rahmen, an welchen ein Sieb 27 aufgebracht ist, derart, daß die den Kupp lungskopf vom Anschluß 11 zum Anschluß 13 durchströmende Luft das Sieb 27 passieren muß. Es kann sich hierbei um ein an sich bekanntes z. B. aus Kunststoff bestehendes, feinmaschiges Filtermaterial handeln, welches mit den Rahmenteilen des Filtereinsatzes verklebt ist oder mit diesen Teilen als Folge von Wärmebehand lung verschmolzen ist. Vorzugsweise ist das Kopfende 21 des Filtereinsatzes offen, d. h. das Kopfende 21 ist z. B. als Ring ausgebildet, während der Boden 29 des Fil tereinsatzes in gleicher Weise wie die seitlichen Fenster des Rahmens durch das Filtermaterial überdeckt ist.

Die Wirkungsweise des Filtereinsatzes bei Durchströmung vom Anschluß 11 zum Anschluß 13 ist wie folgt: Bei Durchströmung des Kupplungskopfes und des Fil tereinsatzes bleiben eventuelle Verunreinigungen im Inneren des Filtereinsatzes hängen, so daß gereinigte Luft den Anschluß 13 verläßt. Übersteigt die Verunreini gung des Filteieinsatzes ein vorgegebenes Maß, wird also der Luftdurchgang stark gedrosselt oder sogar ganz unterbrochen, dann wird der Filtereinsatz durch den am Anschluß 11 anstehenden Druck gegen die Wirkung der Druckfeder 19 nach unten gerichtet verschoben, so daß der zwischen Druckfeder 19 und Kopfende 21 gefan gene Anschlagring 23 von der Schulter 25 abhebt und eine direkte Kurzschlußver bindung zwischen Anschluß 11 und Anschluß 13 herstellt.

Die Druckluftversorgung des an den Anschluß 13 angeschlossenen Druckluftvorra tes (bei Anschluß an eine Vorratsleitung) oder die Funktion der an den Anschluß 13 angeschlossenen Bremsanlage (bei Anschluß an die Steuer- bzw. Bremsleitung) bleiben sichergestellt.

Bei umgekehrter Strömungsrichtung, also bei Anströmung über den Anschluß 13 und bei Energieabfluß vom Anschluß 11, ist die gleiche Wirkungsweise des Filterein satzes, wenngleich in entgegengesetzter Richtung sichergestellt. Bei einer sehr star ken Drosselung oder bei einem Schließen des Durchganges durch den Filtereinsatz wird dieser durch den am Anschluß 13 anstehenden Druck gegen die Wirkung der Feder 17 nach oben gehoben, wobei sich das Kopfende vom Anschlagring 23 ab hebt, d. h. der zwischen Anschlagring 23 und Kopfende 21 des Filtereinsatzes gebil dete Ventilsitz wird freigegeben und die Kurzschlußverbindung zwischen Anschluß 13 und Anschluß 11 ist gegeben. In diesem Fall kann die Druckluft vom Anschluß 13 ungereinigt in den Anschluß 11 gelangen und wird von dort über den Gegenkupp lungskopf weitergeleitet. Die Betrachtungsweise der Anschlüsse 11 und 13 als Ener giezufluß bzw. Energieabfluß hängt von der Verwendung des Kupplungskopfes am Zug- bzw. Motorfahrzeug oder am Anhängefahrzeug ab. Bei der erstgenannten Vari ante befindet sich der Kupplungskopf 1 am Anhängefahrzeug, wobei Druckluft über den Anschluß 11 als Energiezufluß zuströmt und durch den Anschluß 13 als Ener gieabfluß dem Vorratsbehälter im Anhänger bzw. der Bremsanlage (Anhänger bremsventil etc.) zugeleitet wird.

Die Erfindung ist nicht auf die in Fig. 1 dargestellte stehende Bauart des Filtereinsat zes zwischen zwei Druckfedern 17 und 19 beschränkt. Es ist grundsätzlich möglich, den Filtereinsatz nur in einer Richtung öffnend auszubilden, wobei anstelle der Druckfeder 17 ein gehäuseseitiges Anschlagelement verwendet werden kann. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, den Filtereinsatz starr im Inneren des Kupplungskopfes anzuordnen, wobei auf die Möglichkeit einer Kurzschlußverbin dung verzichtet wird, d. h. bei einer derartigen Konstruktion ist mit der Möglichkeit des Verschließens des Luftdurchganges zu rechnen.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform eines Kupplungskopfes dargestellt, bei welcher der Filtereinsatz liegend geführt ist. Der Aufbau des Filtereinsatzes zwischen zwei Druckfedern 17 und 19 und die Wirkung bei starker Drosselung oder bei einem Ver schließen des Luftdurchganges entsprechen derjenigen nach Fig. 1, d. h. grundsätz lich ist ein Öffnen des Filtereinsatzes unabhängig von der Strömungsrichtung im In neren des Kupplungskopfes möglich. Auch bei der Variante nach Fig. 2 ist es alter nativ möglich, das Öffnen des Filtereinsatzes nur in einer Richtung vorzusehen. Grundsätzlich ist auch die Möglichkeit gegeben, den Filtereinsatz starr, d. h. ohne Druckfedern, im Inneren des Kupplungskopfes zu verwenden, wie vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert ist.

Der Einbau und die Wartung des Filtereinsatzes bei erfindungsgemäßer Verwen dung im Kupplungskopf nach den Fig. 1 und 2 ist von einfacher Art. Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 ist im Gehäuse 3 des Kupplungskopfes 1 ein Deckel 31 eingeschraubt und z. B. mittels eines O-Rings 33 gegenüber dem Gehäuse abgedichtet. Sowohl Gehäuse 3 als auch Deckel 31 können aus Kunststoff gefertigt sein. Auf die Ver schraubung zwischen Deckel und Gehäuse kann auch verzichtet werden, wenn ein (nicht dargestellter) Deckel zum Einsatz kommt, welcher bei gleichzeitig vorhandener Abdichtung mittels eines O-Rings gehäuseaußenseitig mittels eines schnellöslichen Sicherungsrings oder sonstigen Sicherungsdrahtes gehaltert ist. Grundsätzlich kann nach Lösen des Deckels 31 ein Zugriff in das Innere des Kupplungskopfes vorge nommen werden, so daß ein schneller Austausch des Filtereinsatzes nach Zusetzen desselben bzw. ein Austausch der Druckfedern möglich ist. Der einfache Ausbau der Bestandteile ist vor allem dadurch ermöglicht, daß sich die Druckfeder 19 im allge meinen am Deckel 31 abstützt, und zwar unabhängig von der stehenden oder von der liegenden Ausführungsform.

Bezugszeichenliste

1

Kupplungskopf

3

Gehäuse

5

Klaue

7

Deckel

9

Führungsleiste

11

Anschluß

13

Anschluß

15

Filtereinsatz

17

Druckfeder

19

Druckfeder

21

Kopfende

23

Anschlagring

25

Schulter

27

Sieb

29

Boden

31

Deckel

33

O-Ring

Claims

1. Kupplungskopf zur pneumatischen Verbindung der Bremsanlagen eines Mo torwagens und eines Anhängefahrzeuges, mit einer Einrichtung zur Filterung der Druckluft, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung aus einem im Gehäuse (3) des Kupplungskopfes (1) integrierten Filtereinsatz (15) besteht.

2. Kupplungskopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- der Filtereinsatz (15) befindet sich innerhalb des Gehäuses (3) des Kupplungskop fes zwischen dem Energiezufluß (Anschluß 11; 13) und dem Energieabfluß (Anschluß 13; 11) desselben und ist bei einem vorbestimmten Leitungsdruck des Energiezuflusses gegen die Kraft wenigstens einer Druckfeder (17; 19) in eine eine Kurzschlußverbindung zwischen den beiden Anschlüssen (11, 13) öffnende Position bewegbar.

3. Kupplungskopf nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) der Außenumfang des Filtereinsatzes (15) ist mittels der wenigstens einen Druckfeder (17; 19) gegenüber einem Ventilsitz verspannt, welcher am Innen umfang der Leitungsverbindung zwischen Energiezufluß und -abfluß ausge bildet ist; und
b) bei Erreichen des Öffnungsdruckes für die Kurzschlußverbindung ist der Fil tereinsatz (15) gegen die Kraft der wenigstens einen Druckfeder vom Ventil sitz abhebbar.

4. Kupplungskopf nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch fol gende Merkmale:

a) der Filtereinsatz ist zwischen zwei entgegengesetzt an ihm einwirkenden Druckfedern (17, 19) geführt;
b) der Außenumfang des Filtereinsatzes liegt unter Verspannung der einen Druckfeder (17) an einem Anschlagring (23) an, welcher einen ersten Ventilsitz für den Filtereinsatz bildet; und
c) der Anschlagring liegt unter Verspannung durch die zweite Druckfeder (19) an einer gehäuseseitigen Schulter (25) der Verbindung zwischen Energiezufluß und Energieabfluß an, welche einen zweiten Ventilsitz für den Filtereinsatz (15) bildet, derart, daß der Filtereinsatz in einer Durchströmungsrichtung des Kupp lungskopfes bei Erreichen des Öffnungsdrucks der Kurzschlußverbindung ge gen die Kraft der ersten Druckfeder (17) vom ersten Ventilsitz abhebbar ist und in entgegengesetzter Strömungsrichtung gegen die Kraft der zweiten Druckfe der (19) unter Mitnahme des Anschlagrings (23) vom zweiten Ventilsitz (Schulter 25) abhebbar ist.

5. Kupplungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterein satz (15) unbeweglich in der Verbindung zwischen Energiezufluß und Energieabfluß im Inneren des Kupplungskopfes angeordnet ist.

6. Kupplungskopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Filtereinsatz aus einem in Topfform ausgebildeten Rahmen als Filterträger besteht, zwischen dessen Rahmenteilen sich das Filtermaterial befindet.

7. Kupplungskopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen am Gehäuse (3) des Kupplungskopfes (1) vorgesehenen schnellösli chen Deckel (31), an welchem sich die Federanordnung des Filtereinsatzes endsei tig abstützt.