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''Schnellversc'.lluPRupplung fur Hydraulik-oder Pneu-
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matikleitungen" Tlie Erfindung betrifft eine Schnellverschlußkupplung
für Hydraulik-oder Pneumatikleitungen, bestehend aus zwei ineinandersteckbaren und
in der Kupplungslage verriegelbaren, gegenekander abdichtenden Kupplungshälften
in Form eines Stecker-und eines Muffenventiles mit je einem durch Schließfedern
in Schließrichtung belasteten und bei getrennten Kupplungshälften in Schließlage
gehaltenen Verschlußstück, von denen die eine Kupplungshälfte mit einem den Ventilhub
des Verschlußstückes in der öffnungsstellung begrenzenden Anschlag versehen ist,
während bei der anderen Eupplungshälfte das Verschlußstück mit einer stärkeren Schließfeder
belastet ist und einen Ventilhub gleich dem doppelten öffnungshub des anderen Verschlußstücks
ausführen kann.
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Derartige Kupplungen, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 27 15 417
bekannt sind, dienen beispielsweise zum wahlweisen Ankunpeln von Anbaugeräten an
das Hydrauliksystem von Nutzfahrzeugen.
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Bei einer solchen bekannten Schnellverschlußkupplung ist zum Kuppeln
bzw. zum Entkuppeln einer drucklosen Kupplun@shälfte mit einer druckbelasteten Kupplungshälfte
das Verschlußstück der auf der zunichst drucklosen Seite eingesetzten Kupplungshälfte
um den doppelten Öffnungshub verschiebbar, während der Öffnungshub des Verschlußstückes
der anderen Kupplungshälfte durch einen Anschlag begrenzt ist, an dem sich das Verschlußstiick
in der Öffnungsstellung anlegt. Da das Verschlußstück der auf der Druckseite eingesetzten
Kupplungshälfte durch niederdruck und Strömungsmitteldruck beaufschlag ist, bleibt
dieses Verschlußstück beim Kuppeln in Ruhe, während das um den doppelten Öffnungshub
verschiebbare Verschlußstück der anderen Kupplungshälfte eine über den einfachen
Öffnungshub er hinausgehend Axialverschiebung fährt. Wenn nun die beim Kuppeln zunächst
drucklose Kupplungshälfte mit Strömungsmitteldruck beaufschlagt wird, stellt sich
ein Druckausgleich zwischen den beiden Verschlußstücken ein und diese gelangen unter
der Wirk der Schließfeder des zunächst um den doppelten Öffnungshub verschobenen
Verschlußstückes, das in der Regel größere Federkraft als die Schließfeder der anderen
Kupplungshälfte aufweist, in ihre Öffnungsstellung. Damit ist der Strömungsweg durch
eine derartige Kupplung freigegeben.
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La ei derartigen Kupplungen sich das um den doppelten Offnungshub
axial bewegende Verschlußstück gewissermaßen schwimmend gelaj;ert ist und in Abhängigkeit
von den Betriebsbedingungen, insbesondere bei auftretenden Druckstößen, Axialbewegungen
über seine einfache Öffnungsstellung hinaus ausführen kann, ist in der DE-OS 20
15 395 bereits eine Kupplung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei der die
Kupplungshälfte mit dem durch einen festen Anschlag auf den einfachen Öffnungshub
begrenzten Verschlußstück die von der Trennebene der Kupplung entfernte Verschlußstück-seite
sowie die Verschlußstückführungsmittel als widerstandsarmes Strömungsprofil mit
stetig verlaufenden Strömungsleitflächen ausgebildet, wobei bei einer Druckmittelströmung
durch die Kupplung in Schließrichtung auf dieses Verschlußstück einwirkenden dynamischen
Kräfte kleiner sind als die in Gegenrichtung wirkenden Differenzen der Schließfederkräfte.
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Bei allen bekanaten beidseitig absperrenden Schnellverschlußkupplungen
ergeben sich Funktionsschwierigkeiten, wenn die Hydraulilleitungen der Anbauaggregate
noch unter dem Gegendruck einer irn Gerät vert>liebenden Last stehen, oder wenn
sich im Aggregat ein in Restdruck aufgrund äußerer Einflüsse nachträglich aufbaut.
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Bei unter t,rößerem Druck stehendem Ventilstößel ist ein Öffnen ies
Ventiles unmöglich, wobei hhufig eine solche Schnellverschlußkupplung von Hand nicht
mehr gekuppelt werden kann.
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Zwangsweise Hubbegrenzungen durch Sperrmittel, wie sie bereits ebenfalls
vorgeschlagen worden sind, wirken bei geringer Druckbeaufschlagung
und
dabei auftretenden Druckstößen, sowie bei drucklosen Systemen und Verschmutzungen
nicht zufriedenstellend.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Schließung des der Druckmitt;elzuführung
zugeordneten Verschlußstückes bei ßötzlich auftretenden Druckstößen oder bei sich
nachträglich aufbauendem Restdruck von der Anbauaggregatseite her zil verjilndern.
Gelöst wird diese Erfindunggaufgabe durch eine Schnellverschlußkupplung der eingangs
genannten Art, die dadurch gekeiinzeictmet ist, daß das um den doppelten Öffnungshub
verschiebbare Verschlußstück in der Öffnungsstellung einen vom Drtickmedium beaufschlagten
Druckflächenüberschuß in Schließrichtung aufweist.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsart ist eine solche Kupplung dadurch
gekennzeichnet, daß das als Kolben ausgebildete Verschlußstück teleskopartig auf
einer Führung gleitet und daß zwisenendem eine Druck fläche in Schließrichtung bildenden
Bund an der Außenseite dieses Kolbens, der Führung und der Innenwandung des Verschliißstückgehhuses
eine einen Druckpuff er bildende Kammer gebildet ist, die mit dem Druckmedium in
offener, vorzugsweise gedrosseltnr Verbindung steht, wobei das innere des Kolbens
zumindert in der Öffnungsstellung der beiden Verschlußstücke ebenfalls in offener
Verbindung mit dem Druckmedium steht. Dabei ist zwischen dem Bund des Kolbens und
der Innenwand des Gehäuses ein Ringspalt gebildet. Zwischen diesem Ringspalt und
der Dichtung des Verschlußstückes sind etwa radial
en/ verlaufende
Bohrung durch den Kolben in sein Inneres geführt.
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Drckstöße, die von der Anbaureräteseite hor, also von der Seite des
Steckerventils her, auftreten, führen bei der erfindungsgemaßen Schnellverschlußkupplung
auf der Muffenventilseite zu einer sofortigen Beaufschlagung dessen Verschlußstückes
in Schließrichtung infolge des dort vorgesehenen Druckflichenüberschusses.
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Es baut sich sofort in der zwischen dem kolbenartigen Verschlußstück
und Gehäuse gebildeten Kammer ein Druckpuffer auf, der in Schließrichtung entgegen
dem Druckstoß wirkt. Dabei kann die in etwa um@gekehrte Druckmittelströmup@ durch
die Bohrung in das koll)enartige Verschlußstück eindringen, so daß sich auch dort
der notwendige Gegendruck aufbaut.
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Die als Druckpuffer wirkende Kammer und die Drosselwirkung des gebildeten
Ringspaltes am Eintritt der Kammer tragen zur gewünschten Verzögerung bzw. Dämpfung
von Druckstößen bei.
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Die strömungsgünstig angeordneten Querbonrungen im Verschlußstück
auf der Muffenventilseite bewirken in der Offenstellung kombiniert mit der keilförmigen
Verengung zwischen Verschlußstückmantelfläche und Gehäuseinnenfläche einen nahezu
ungehinderten Mediendurchfluß.
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Anhand eines abgebildeten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung
im folgenden näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Dängsschnitt
durch eine Schnellverschlußkupplung vor dem Einkuppeln und Fig. 2 die gleiche Schnittdarstellung
nach der Kupplung der beiden Kupplungshälften.
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Die in der Fig. 1 dargestellte Schnellverschlußkupplung bestcht aus
em insgesamt mit der Ziffer 1 bezeichneten Steckerteil un dem damit pekuppelten
Muffenventil. 2, die auch als Kupplungshälften bezeichnet werden. Das Steckerteil
1 ist mit seinem Geliiuse 11 in das einseitig offene Gehäuse 21 des Muffenventiles
2 abdichtend eingeschoben. Zir Abdichtung dient der Dichtring 10. Die Verbindung
beider Kupplungshälften in der Verriegelungslage erfolgt, wie aus Fig. 2 ersichtlich,
in bekannter Weise mittels Rastkugeln 9, die in eine umlaufende Nut 23 am Steckerventil
1 eingreifen und durch eine auf dem Gehäuse 21 des Muffenventile@ 2 verschiebbar
aufgenommene Schiebehülse 81 der insgesamt mit der Ziffer 8 bezeichneten Verriegelung
gesichert sind. Aboesl-iitzt ist diese Ifülse 81 in axialer Richtung mittels einer
zwischen ihr und dem Gehäuse 21 des Muffenventiles 2 verspannten Feder 82. Die Festsetzung
der Rastkugeln erfolgt über den Verriegelungszylinder 83 im inneren der tT5lse 81.
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Beide Kupplungshälften 1,2 sind mit in axialer Richtung beweg,-lich
geführten und durch Schließfedern 6,6' in Schließrichtung belasteten Verschlußstücken
3,3' ausgerüstet, die mit ihren Dichtungen 5,5' gegen konischen Ventilsitze 12,22
an den Ventilkegeln
35 bzw. 35' wirken.
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Hierbei ist das Steckerteil 1 mit einem Verschlußstück 3 und mit einer
Schließfeder 6 ausgerüstet.
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An dem für den Anschluß an eine nach dem Abkuppeln drucklose Einheit
bestimmten Muffenventil 2 ist ein Verschlußstück 3' mit doppeltem öffnungshub vorgesehen.
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Dieses Verschlußstück 3' ist als Kolben 101 ausgebildet, der zu Gehäuseinnenwand
102 ein Spiel aufweist. Teleskopartig leitet dieser Kolben 101 abgedichtet auf einem
Führungsstück 4' tzw, auf dessen !eilrung 103. Diese Führung 4 ist mit einer Ausdrehung
108 im Gehäuse 21 in axialer Richtung unverschieblich gehalten. Zur Festsetzung
dient die Überwurfmutter 109.
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Außen ist an dem kolbenartigen Verschlußstück 101 ein Bund 107 anget'ormt,
der eine Drucküberschußfläche in Schließrichtung bildet. Zwischen dieser Druckfläche
11(j, der Führung 103 und der Innenwand des Verschlußstückgehänses 21 ist die als
Druckpirfer dienende Kammer 100 gebildet, die mit dem Druckmedium in offener, vorzugsweise
gedrosselter Verbindung steht. Das Innere des Kolbens 101 ist in der Offnungsstellung
der beiden Verschlußstücke und 3' ebenfalls in offener Verbindung mit dem Druckmedium.
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Dazu sind im Bereich des Ventilkegels 35' etwa in radialer Richtung
die Bohrung 104 vorgesehen.
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Eine ringförmige Dichtscheibe 5' ist ausspülsicher vor den am Umfang
angebrachten Querbohrungen 104 für den Durchfluß des Mediums eingesetzt.
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Durch die keilförmige Verengung 106 zwischen Verschlußstück-Nantelfläche
105 und der Gehäuseinnenwand 102 erfolgt eine strömungstechnisch günstige Umlenkung
des Druckmediums in die Bohrungen 104 hinein.
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Der Ringspalt zwischen dem Bund 107 und der Gehäuseinnenwand 102 am
Eintritt in die Kammer 100 führt zu einer Drosselwirkung.
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Die Kammer selbst bildet dann einen Durokpuffer, der bei l,ruckstößen
von der Steckerventilseite her dämpfend wirkt.
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Beim Abkuppeln der beiden Kupplungshälften 1 und 2 bewegen sich beide
Verschlußstücke 3,3' in Schließrichtung und dichten ab.
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Dabei entweicht das Druckmedium langsam durch den Ringspalt aus der
Kammer 100 und gibt danach den für den Kupplungsvorgang erforderlichen doppelten
Hub wieder frei.
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Zusammenstellung der Bezugszeichen 1 Steckerteil 11 Gehäuse 12 Ventilsitz
2 Muffenventil 21 Gehäuse 22 Ventilsitz 23 Nut 3,3' Verschlußstück 35,35' Ventilkegel
4,z1' Führung 5,5' Dichtung 6,6' Schließfeder 8 Verriegelung 81 Schiebehülse 82
Feder 83 verriegelungszylinder 9 Rastkugel 10 Dichtung
100 Kammer
101 Kolben 102 Gehäuseinnenwand 103 Führung 104 Bohrung 105 Mantelfläche 106 konische
Verengung 107 Bund 108 Ausdrehung 109 Überwurfmutter 110 Druckfläche