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Die Erfindung betrifft eine auch unter Druck kuppelbare
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Schnellverschlußkupplung für insbesondere Hydraulikleitungen, bestehend
aus zwei ineinander steckbaren und in der gekuppelten Stellung über eix Kugelgesperre
verriegelbaren Kupplungshälften inform eines Stecker- und eines Muffenventils mit
je einem durch Schließfedern in Schließrichtung belasteten und in entkuppelter Stellung
der Kupplungshälften in Schließstellung gehaltenen und in einem in einem Kupplungskörper
gelagerten Sternkörper geführten Ventilkörper, von denen die eine Kupplungshälfte
mit einem festen, den Hub des Ventilkörpers in seiner Offenstellung begrenzenden
Anschlag versehen ist, während der Ventilkörper der anderen Kupplungshä# te einen
Hub gleich dem doppelten Ventilhub des anderen Ventilkörpers ausführen kann und
am Ende des einfachen Ventilhubes ein aus- und einrückbarer Anschlag zur Freigabe
des doppelten Ventilhubes bzw. zur Verriegelung dieses Ventilkörpers in einer dem
einfachen Ventilhub entsprechenden Offenstellung vorgesehen ist, nach Patentanmeldung
P 30 o5 490.1, wobei der Sternkörper der den doppelten Ventilhub besitzenden Kupplungshälfte
in dem Kupplungskörper mindestens entsprechend dem einfachen Ventilhub axial verschieblich
gelagert ist, der aus- und einrückbare Anschlag als Kugelgesperre und im Sternkörper
gelagerte Einstellschraube zwischen dem Sternkörper und dem Kupplungskörper und
eine gemeinsame Schiebehülse mit Verriegelungsnocken und Ausweichnuten für die Betätigung
des Kugelgesperres des aus- und einrückbaren Anschlages und des Kugelgesperres für
das Kuppeln bzw. Entkuppeln der beiden Kupplungshälften vorgesehen ist Gemäß der
in der Hauptanmeldung P 30 o5 490.1 niedergelegten Erfindung wird die Aufgabe gelöst,
den aus- und einrückbaren Anschlag zur Verriegelung des für den doppelten Ventilhub
vorgesehenen Ventilkörpers in der dem einfachen Hub entsprechenden
Stellung
auf einem relativ großen Radius unterzubringen, wo also genügend Baufläche zur Verfügung
stehen.
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Die Erfindung der Hauptanmeldung schlägt hier ein zweites Kugelgesperre
vor, welches ähnlich wie das bekannte erste Kugelgesperre ausgebildet ist. Dabei
ist die Möglichkeit gegeben, eine gemeinsame Schiebehülse für die Betätigung beider
Kugelgesperre vorzusehen. Eine solche gemeinsame Schiebehülse vereinfacht die Handhabung
der Kupplung gegenüber der Anordnung zweier getrennt betätigbarer Schiebehülsen
ganz erheblich, weil eine gewisse Zwangswirkung hinsichtlich dem Verriegeln bzw.
dem Entriegeln der beiden Kugelgesperre damit vorgegeben ist. Jedoch gibt es auch
dort eine Zwischenstellung,bei welcher das erste Kugelgesperre bereits wieder verriegelt
ist, während das zweite Kugelgesperre noch nicht verriegelt hat. Zwar wird die gemeinsame
Schiebehülse durch eine Feder gefesselt gegenüber dem Kupplungskörper gehalten bzw.
auch verschoben, so daß in der Folge das zweite Kugelgesperre selbsttätig verriegelt.
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Diese Verriegelungswirkung tritt immer dann verläßlich ein, wenn die
Kupplung für vergleichsweise niirige Drücke eingesetzt wird. Bei höhreren Drücken
kann es jedoch vorkommen, daß das zweite Kugelgesperre seine Verriegelungsstellung
nicht erreicht, obwohl das erste Kugelgesperre sicher verriegelt ist. Dann besteht
die Gefahr, daß bei auftretenden Druckschwankungen und bei Rückströmung der Ventilkörper
des Steckerventils in die Schließstellung gelangen kann. Dieser Mangel kann bei
höheren Druckbereichen beispielsweise dadurch eintreten, daß - wie es an sich erforderlich
ist - der Druck in der Kupplungsmuffe gesteigert wird, also beispielsweise die Druckwelle
eingeschaltet wird, um letztlich den Ventilkörper des Steckerventils zu beaufschlagen
und in der Folge zu öffnen. Bei diesem Vorgang der Druckerhöhung wird auch die Stirnfläche
des Steckerventils druckmäßig beaufschlagt,
so daß auf den Kupplungsstecker
eine Kraft einwirkt, die ihn aus der Kupplungsmuffe herausdrücken will. Dabei wird
der Kupplungsstecker von den Kugeln des ersten Kugelgesperres festgehalten. Durch
die Schrägfläche wird auf die Kugeln dabei eine Kraft übertragen, de die Kugeln
- je nach dem vorhandenen Spiel - radial nach außen drückt und damit an den Verriegelungsnocken
der Schiebehülse anpresst.
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Durch dieses Anpressen wiederum wird die Schiebehülse gehindert, ihre
endgültige Schließlage einzunehmen, in welche sie durch die Feder zwischen ihr und
dem Kupplungskörper beaufschlagt ist. Wenn die Kraft der Feder so groß ist, die
von den Kugeln auf den Verriegelungsnocken der Schiebehülse ausgeübte Reibkraft
zu überwinden, was bei niedrigen Druckbereichen immer der Fall ist, dann tritt die
beschriebene Gefahr nicht auf. Bei hohen Drücken jedoch, reicht die Kraft der Feder
nicht mehr aus, um die Reibung zwischen den Kugeln des ersten Kugelgesperres und
dem Verriegelungsnocken der Schiebehülse zu überwinden. Dabei muß berücksichtigt
werden,das die Kraft der Feder nicht beliebig groß gemacht werden kann, sondern
immer innerhalb manuell handhabbarer Grenzen gehalten werden muß.
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Tritt also die hier beschriebene Gefahr auf, dann ist zwar das erste
Kugelgesperre sicher verriegelt, nicht jedoch das zweite Kugelgesperre. Um diesen
Mangel zu beheben, ist bereits in der Hauptanmeldung vorgesehen, zwei verschiedene
Markierungen an der Kuppelungsmuffe vorzusehen, sO daß nach dem Kuppelvorgang nachprüfbar
ist ob nur das eine Kugelgesperre oder auch zusätzlich das zweite Kugelgesperre
verriegelt ist. Eine solche Markierung nutzt jedoch dann relativ wenig, wenn die
Kraft der Feder die Reibung der Kugeln des ersten Kugelgesperres nicht-mehr überwinden
kann.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen
und den Gegenstand der Hauptanmeldung so weiterzubilden, daß auch bei höheren und
höchsten Anwendungsdrücken nach dem Schließen des ersten Kugelgesperres ein verläßliches
selbsttätiges Schließen des zweiten Kugelgesperres erreicht wird.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Verriegelungsnocken
an der gemeinsamen Schiebehülse axial verschieblich gelagert ist und in die Mittelstellung
seines Hubes federbeaufschlagt ist. Der Verriegelungsnocken des zweiten Kugelgesperres
wird somit beweglich gegenüber der gemeinsamen Schiebehülse gemacht, wobei er begrenzt
axial verschieblich gelagert ist und in seiner Mittelstellung federbeaufschlagt
ist, so daß er bestrebt ist, immer diese Mittelstellung einzunehmen.
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Andererseits ist der Verriegelungsnocken aber nicht gehindert, sich
axial seitlich zu verschieben, wenn auf ihn entsprechende Kräfte einwirken. Da bei
derartigen Kupplungen beim Öffnen nach entsprechender Druckbeaufschlagung der Kupplungsmuffe
an sich immer die Stellung erreicht wird, in welcher der Ventilkörper der Kupplungsmuffe,
der den doppelten Ventilhub ausführen können möge, auf dem einfachen Ventilhub fixiert
werden soll, kann die Federkraft und der axial bewegliche Verriegelungsnocken geschickt
dazu ausgenutzt werden, damit dieser eine Relativbewegung selbst dann ausübt, wenn
die gemeinsame Schiebehülse durch die radial von den Kugeln des ersten Kugelgesperres
ausgeübte Kraft an der Bewegung gehindert wird.
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Mit besonderem Vorteil ist der Verriegelungsnocken als Ring in einer
durch die Ausweichnuten gebildeten Ausnehmung der gemeinsamen Schiebehülse begrenzt
axial verschieblich gelagert, wobei zwei etwa gleichstarke Feder rechts und links
von dem ringförmigen Verrieg#lungsnocken gelagert sind. Die Federn sind zweckmäßig
entsprechend vorgespannt, wobei der ringförmige
Verriegelungsnocken
auf seiner Innenseite Anlaufschrägen für die Kugeln aufweisen kann. Dies erleichtert
das Schließen des zweiten Kugelgesperres.
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Die beiden Federn sind außerhalb des radialen Bewegungsbereiches der
Kugeln angeordnet, damit sie durch die Kugeln nicht geklemmt werden und ihre axial
gerichtete Kraft auf den ringförmigen Verriegelungsnocken in jeder Stellung übertragen
können.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind, jeweils in zusammengefaßten
Halbschnitten, in den Figuren dargestellt und werden im folgenden beschrieben. Es
zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch die beiden Ausführungsformen der Schnellverschlußkupplung
beim Einstechen des Stecherventils in das Muffenventil, Fig. 2 einen Schnitt durch
die beiden Ausführungsformen während des Kuppelns nach Freigabe der beiden Kugelgesperre,
Fig. 3 einen Schnitt durch die beiden Ausführungen der Schnellverschlußkupplung
in einem weiteren Stadium der Kupplungsbewegung, und Fig. 4 einen Schnitt durch
die beiden Ausführungen der Schnellverschlußkupplung in gekuppelter und verriegelter
Stellung der beiden Kugelgesperre.
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Jede Schnellverschlußkupplung besteht grundsätzlich aus einem Steckerventil
1 und einem Muffenventil 2. Von dem Steckerventil 1 ist nur eine einzige Ausführungsform
gezeigt, während das
Muffenventil in der oberen Zeichnungshälfte
eine erste Ausführungsform und in der unteren Zeichnungshälfte eine zweite Ausführungsform
in sämtlichen Figuren zeigt.
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Das Steckerventil 1 besteht im wesentlichen aus einem Kupplungskörper
3 mit einem Sitz 4. Im Kupplungskörper 3 ist der Sternkörper 5, der über den Umfang
verteilt drei abstehende Arme 6 aufweist, mit Hilfe des Sicherungsringes 7 gela-gert.
Ansonsten ist der Sternkörper 5 hülsenförmig ausgebildet und besitzt mittig eine
Durchbohrung 8, in der der Schaft 9 eines Ventilkörpers 10 verschiebbar geführt
ist. Der Ventilkörper 1o bildet mit dem Sitz 4 des Kupplungskörpers 3 ein Rückschlagventil
lo, 4, welches die betreffende Leitung, die mit dem Steckerventil 1 verbunden ist,
wie ersichtlich, abschließt. Der Ventilkörper 1o wird genen den Sitz 4 mit Hilfe
einer Schließfeder 11 q#d#ii<kt die andererseits den Sternkörper 5 an dem Sicherungsriny
V in Anlage hält. Der Ventilkörper 1o ragt in geschlossener Stellung über die Stirnwand
12 des Steckerventils 1 um das Maß a'hinaus.
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In der Durchbohrung 8 ist weiterhin mit Hilfe eines Gewindes die Einstellschraube
13 gelagert, deren vorderes Ende einen Anschlag 14 für das Ende des Schaftes 9 bzw.
den Ventilkörper 1o bildet. Die Einstellschraube 13 wird im Sternkörper 5 mit Hilfe
des Gewindes so eingestellt, daß sich der Anschlag 14 in der Entfernung a' vom Ende
eines Schaftes 9 des Ventilkörpers 1o befindet. Der Ventilkörper 1o kann also zwischen
einer Offenstellung und einer Schließstellung den Ventilhub a' zurücklegen.
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Der Kupplungskörper 3 besitzt an der dargestellten Stelle eine umlaufende
Verriegelungsnut 15, die mit einem noch später zu beschreibenden Kugelgesperre zur
Verriegelung des Steckerven-.
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tils 1 mit dem Muffenventil 2 in der gekuppelten Stellung und zur
Freigabe der beiden Teile 1, 2 in der entkuppelten Stellung zusammenwirkt.
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Das Muffenventil 2 besitzt nun ebenfalls ähnlich wie das Steckerventil
1 einen Kupplungskörper 16, der auf ein Anschlußstück 17 aufgeschraubt ist, wobei
eine Dichtung 18 den Innenraum druckdicht abschließt. Bei der jeweils oben gezeichneten
Ausführungsform ist im Kupplungskörper 16 eine Sitzhülse 19 verschiebbar gelagert,
in welcher ein Sternkörper 20 mit Hilfe des Sicherungsringes 21 gelagert ist. Die
Sitzhülse 19 trägt den Sitz 22. Bei der jeweils in der unteren Hälfte jeder Zeichnung
dargestellten Ausführungsform fehlt die besondere Einschaltung der Sitzhülsen 19.
Statt dessen ist der Sternkörper 20 direkt im Kupplungskörper 16 verschiebbar gelagert.
Zu diesem Zweck weist der Sternkörper 20 in der zweiten Ausfihrungsform eine Gleithülse
23 auf. In beiden Fällen besitzt der Sternkörper 20 beispielsweise drei mdial abstehende
Arme 24, zwischen denen über den Umfang gesehen die Strömung stattfinden kann. Bei
der Ausführungsform des Sternkörpers 20 mit Gleithülse 23 ist der Sitz 22 vom Kupplungskörper
16 gebildet.
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Ähnlich wie bei dem Steckerventil 1 ist auch an dem Muffenventil 2
mittig an dem Sternkörper 20 eine Bohrung 25 vorgesehen, die den Schaft 26 des Ventilkörpers
27 verschieblich aufnimmt. Der Ventilkörper 27-bildet mit dem Sitz 22 das Rückschlagventil
22, 27 des Muffenventils 2. Das vordere Ende des Ventilkörpers 27 ragt über die
Stirnebene 28 um das Maß a vor. In dem Sternkörper 20 ist eine Einstellschraube
29 mit Hilfe eines Gewindes ver-und einstellbar angeordnet, deren vorderes Ende
einen Anschlag 30 für das hintere Ende des Schaftes 26 bzw. des Ventil-körpers 27
bildet. Die Einstellschraube 29 wird so eingestellt, daß der Ventilkörper 27 beim
Öffnen den Ventilhub a ausführen kann, bevor er mit seinem Schaft 26 auf den Anschlag
30, der auch als ein- und ausrückbarer Anschlag 30 bezeichnet wird, auftritt.
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Zwischen dem Sternkörper 20 und dem Ventilkörper 27 ist die Schließfeder
31 eingeschaltet. Der Ventilhub a des Muffenventils 2 entspricht in etwa dem Ventilhub
a' des Steckerventils 1. Beide Ventilhübe a und a' unterscheiden sich nur durch
herstellungsbedingte
Toleranzen. Grundsätzlich wird bei der Fertigung
das gliche Maß angestrebt und eingestellt.
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Der Sternkörper 20 ist bei der oberen Ausführungsform über die Sitzhülse
19 bzw. mit dieser und bei der unteren Ausführungsform direkt über seine Gleithülse
23 im Kupplungskörper 16 axialverschieblich gelagert, wobei für Abdichtzwecke die
beiden Dichtungen 32 und 33 angeordnet sind. In beiden Fällen wird damit erreicht,
daß der Sternkörper 20 gegenüber dem Kupplungskörper 16 um das Maß b axial verschiebbar
ist. Das Maß b ist mindestens gleich groß wie der Ventilhub a' (bzw. a) ausgebildet,
zwecks erleichterter Fertigung jedoch größer gewahlt.
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Auf jeden Fall wird damit ermöglicht, daß der Ventilkörper 27 des
Muffenventils 2 insgesamt um den doppelten Ventilhub 2a verschiebbar gelagert ist,
während der Ventilkörper 1o des Steckerventils 1 nur um den einfachen Ventilhub
a' verscliit.'bbar ist. Der Sternkörper 20 mit seiner Gleithülse 23 bzw. die gesonderte
Sitzhülse 19 stützen sich über eine Druckfeder 34 an dem Anschlußstück 17 oder an
einem Absatz des Rupplungskörpers 16 ab. Die Kraft der Druckfeder 34 ist größer
gewählt als die Kraft der Schließfeder 31, so daß auf diese Weise eine eindeutige
zeitliche Folge der Relativbewegungen festgelegt ist.
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Der Kupplungskörper 16 wird von einer Schiebehülse 35 umgeben, die
hier als gemeinsame Schiebehülse ausgebildet ist und zur Betätigung von zwei verschiedenen
Kugelgesperren, wie nachfolgend noch erläutert wird, dient. Die Schiebehülse 35
ist an dem Kupplungskörper 16 mit Hilfe der Feder 36 in beiden Richtungen verschiebbar
gelagert. Die gesamte Schnellverschlußkupplung ist als sog. Zug-Druck-Kupplung ausgebildet,
d. h. die Schiebehülse 35 kann in beiden Richtungen gegenüber dem Kupplungskörper
zum Zwecke der Freigabe der beiden Kugelgesperre verschoben werden.
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im in#.t#in#n b(#f# i L?t dir Schlobehûlse einen Verriegelungsnocken
37, an welchen zwei Ausweichnuten 38 und 39 nach beiden Richtungen anschließen.
An der Stelle des Verriegelungsnockens 37 besitzt der Kupplungskörper 16 in an sich
bekannter Weise eine Reihe von radialen Durchbrechungen 40, in welchen Kugeln 41
gelagert sind. Der Verriegelungsnocken 37 bildet in Verbindung mit den Ausweichnuten
38, 39 den Kugeln 41 und der Verriegelungsnut 15 des Steckerventils 1 ein erstes
Kugelgesperre 15, 37, 38, 39, 40, 41 welches zur Verriegelung von Steckerventil
1 und Muffenventil 2 in der gekuppelten Stellung bzw.
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zur Freigabe der beiden Teile in der entkuppelten Stellung dient.
Derartige Kugelgesperre sind an sich bekannt und bedürfen daher keiner weiteren
Beschreibung.
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Zur Abdichtung zwischen Steckerventil 1 und Muffenventil 2 ist am
Kupplungskörper 16 des Muffenventils 2 die weitere Dichtung 42 untergebracht.
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Die gemeinsame Schiebehülse 35 dient gleichzeitig zur Betätigung eines
zweiten Kugelgesperres. Zu diesem Zweck ist an der Schiebehülse 35 ein umlaufend
ringförmig ausgebildeter Verriegelungsnocken 43 axialverschieblich gelagert, der
gegenüber dem Verriegelungspocken 37 vergleichsweise weniger breit ausgebildet sein
kann. An dem Verriegelungsnocken 43 schließen sich nach beiden Seiten wiederum Ausweichnuten
44 und 45 an.
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Die Ausweichnuten 44 und 45 bilden eine axial durchgehende Ausnehmung,
in der der ringförmige Verriegelungsnocken 43 begrenzt axialverschieblich gegenüber
der gemeinsamen Schiebehülse 35 gelagert und durch zwei Federn 54 und'55 in Richtung
auf die axiale Mittellage seines Hubes beaufschlagt ist. Den Ausweichnuten 44 und
45 bzw. dem Verriegelungsnocken 43 zugeordnet besitzt der Kupplungskörper 16 mehrere
über den Umfang verteilt angeordnete Durchbrechungen 46 zur Aufnahme der Kugeln
47. Eine umlaufende Verriegelungsnut 48 ist in der Sitzhülse 19
bzw.
in der Gleithülse 23 des Sternkörpers 20 außen eingearbeitet. Der Verriegelungsnocken
43 bildet in Verbindung mit den Ausweichnuten 44, 45, den Durchbrechungen 46 in
dem Kupplungskörper 16, den Kugeln 47 und der Verriegelungsnut 48 das zweite Kugelgesperre
43 bis 48-,'. welches zur Verriegelung des Sternkörpers 20 gegenüber dem Kupplungskörper
16 bzw. in seiner anderen Stellung zur Freigabe dient. Das zweite Kugelgesperre
43 bis 48 bildet in Verbindung mit dem Anschlag 30 an der Einstellschraube 29 des
Sternkörpers 20 einen ein- und ausrückbaren Anschlag zur Begrenzung bzw.
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Freigabe der axialen Bewegung des Ventilkörpers 27 Wenn das zweite
Kugelgesperre 43 bis 48 verriegelt ist, wie dies Fig. 1 zeigt, ist der Anschlag
30 eingerückt, so daß der Ventilkörper 27 maximal den einfachen Ventilhub a zurücklegen
kann, falls auf die Spitze des Ventilkörpers 27 eine entsprechende Kraft ausgeübt
wird, die zur Überwindung der Kraft der Schließfeder 31 führt. Ist dagegen das zweite
Kupplungsgesperre 43 bis 48 ausgerückt bzw. freigegeben, wie dies beispielsweise
Fig. 2 zeigt, dann kann der Ventilkörper 27 nicht nur den einfachen Ventilhub a
ausführen, sondern relativ zu der Stirnebene 28 den doppelten Ventilhub zurücklegen,
der sich aus der Summe der einzelnen Ventilhübe a + a' ~ 2 x a zusammensetzt.
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Es versteht sich, daß anstelle der gemeinsamen Schiebehülse 35 auch
je eine Schiebehülse zur Betätigung des ersten Kugelgesperres 15, 37 bis 41 und
eine weitere Schiebehülse zur Betätigung des zweiten Kugelgesperres 43 bis 48 vorgesehen
sein könnte. Auch dabei könnte der Verriegelungsnocken 43 axialverschieblich in
der einen Schiebehülse gelagert sein.
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Die gemeinsame Schiebehülse 35 zur Betätigung beider Kugelgesperre
vereinfacht jedoch die Handhabung wesentlich.
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Hinsichtlich der Wirkungsweise sei zunächst die in den vier Figuren
jeweils in der unteren Hälfte dargestellte Ausführungsform betrachtet: Die Schnellverschlußkupplung
ist auch unter Druck kuppelbar, d. h. daß eine Leitung der beiden zu verbindenden
Leitungsteile unter Druck stehen kann. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
möge die Leitung, die an das Steckerventil 1 angeschlossen ist, unter Druck stehen,
so daß das Rückschlagventil 4, 1o nicht nur durch den Druck der Schließfeder 11,
sondern auch durch den Druck des eingesparten Mediums beaufschlagt und in der Schließlage
gehalten wird. ~Die am Muffenventil 2 angeschlossene Leitung ist drucklos. Beim
Einführen des Steckerventils 1 in das Muffenventil 2 können die Teile zunächst so
weit ineinander gesteckt werden, wie dies Fig. 1 zeigt. Die Phase an der Stirnwand
12 stößt damit an die Kugeln 41 des ersten Kugelgesperres 15, 37 bis 41 an, welches
sich in der verriegelten Stellung befindet. Anschließend wird die Schiebehülse 35
gemäß den Pfeilen 49 in Fig. 2 (oder in der entgegengesetzten Richtung) relativ
gegenüber dem Kupplungskörper 16 verschoben, so daß sowohl das erste Kugelgesperre
1-5, 37 bis 41, als auch das zweite Kugelgesperre 43 bis 48 freigegeben bzw.
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entriegelt wird. Die Federn 54 und 55 halten bzw. schieben den Verriegelungsnocken
43 in seine Mittellage. Die Kugeln 41 können in die Ausweichnut 39 ausweichen, so
daß das Steckerventil 1 weiter in das Muffenventil 2 hineingeschoben werden kann.
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Da das Rückschlagventil 4, 10 durch den Druck des eingeschlossenen
Mediums in seiner Schließ-stellung gehalten wird, öffnet in der Fortsetzung der
Einschiebebewegung das Rückschlagventil 22, 27, indem der Ventilkörper 27 den einfachen
Ventilhub a zurücklegt und damit mit seinem Schaft 26 auf dem Anschlag 30 zur Anlage
kommt. Diese Zwischenstellung ist in Fig. 2 dargestellt. Da die Schließfeder 31
schwächer ausgebildet ist als
die Druckfeder 34, wird, wie in Fig.
2 dargestellt, sich zunächst der Ventilkörper 27 gegenüber dem Sternkörper 20 verschieben.
Wäre dagegen die Schließfeder 31 stärker ausgebildet als die Druckfeder 34, so würde
sich zunächst der Sternkörper 20 relativ zu dem Kupplungskörper 16 verschieben.
Da mit dem Verschieben der Schiebehülse 35 auch das zweite Kugelgesperre 43 bis
48 in die Freigabeposition gekommen ist, kann das Steckerventil 1 bei geschlossenem
Rückschlagventil lo, 4 jedoch noch weiter in das Muffenventil 2 eingeschoben werden,
wobei jetzt über den Anschlag 30 der Sternkörper 20 mitgenommen wird, so daß sich
das Maß b verkleinert. Der Ventilkörper 27 legt jetzt zusätzlich zu dem einfachen
Ventilhub a einen weiteren Ventilhub a' zurück, so daß der Ventilkörper 27 insgesamt
etwa den doppelten Ventilhub 2a ausführt. Diese Stellung der Teile ist in Fig. 3
wiedergegeben. Es versteht sich, daß dabei die Kugeln 47 aus der Verriegelungsnut
48 herausgetreten und in die Ausweichnut 45 verschoben worden sind.
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Nach dem Loslassen der Schiebehülse 35 hat sich diese in Richtung
der Pfeile So in Fig. 3 bewegt, so daß das erst-e Kljcyç esperre 15, 37 bis 41 schon
in seine Schließposition zurückgekehrt ist, während das zweite Kugelgesperre 43
bis 48 noch offen ist. Dabei wird die Feder 54 zusammengedrückt und die Feder 55
teilentlastet. Dies bedeutet, wie in Fig. 3 dargestellt, daß das Steckerventil 1
bereits mit dem Muffenventil 2 gekuppelt ist, so daß das Steckerventil 1 nicht mehr
aus dem Muffenventil 2 herausgezogen oder herausgedrückt werden kann.
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Eine auf dem Außenumfang des Kupplungskörpers 16 angebrachte Markierung
51, beispielsweise in Form einer umlaufenden Einkerbung, deckt sich in dieser Stellung
mit der Stirnwand der Schiebehülse 35 (Fig. 3), so daß von außen an der Schnellverschlußkupplung
erkennbar ist, daß das erste Kugelgesperre 15, 37 bis 41 sich bereits in der verriegelten
Stellung befindet.
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Wird jetzt auf die Leitung, die mit dem Muffenventil 2 verbunden ist,
Druck gegeben, beispielsweise durch Einschalten der Druckmittelquelle, so strömt
das Druckmedium über die Zwischenräume zwischen den Armen 24 über das gèofnete Uückschlagventil
22, 27 gegen den Ventilkörper 1o und belastet diesen damit zusätzlich entgegen der
Kraft der Schließfeder 11 und des dort eingesperrten Druckes. Zusätzlich wirkt auf
den Ventilkörper 1o über den Ventilkörper 27 der Druck der Druckfeder 34, so daß
insgesamt oder bei entsprechender Druckhöhe auf jeden Fall eine öffnungsbewegung
des Rückschlagventils lo, 4 erfolgt, so daß der Druckausgleich hergestellt ist.
Infolge der Strömung des Druckmediums aus der an dem Muffenventil 2 angeschlossenen
Leitung inRichtung auf die Leitung des Steckerventils 1 wirkt dieser Druck auch
auf die Rückseite des Ventilkörpers 27, wobei diese Bewegung durch die Kraft der
Druckfeder 34 unterstützt wird. Auf diese Weise bewegt sich der Ventilkörper 27
wiederum um den einfachen Ventilhub a' nach rechtes, wobei der Ventilkörper 1o mitgenommen
wird und selbstverständlich ebenfalls den einfachen Ventilhub a' ausführt, bis sein
Schaft 9 auf dem festen Anschlag 14 zur Anlage kommt. Diese Stellung der Teile ist
in Fig. 4 dargestellt. Während dieser Bewegung, die der Ventilkörper 27 gemeinsam
mit dem Sternkörper 20 ausführt, ohne daß der Schaft 26 von dem Anschlag 30 freikommt,
verschiebt sich auch die Gleithülse 23 des Sternkörpers 20 so weit nach rechts,
daß die Verriegelungsnut 48 in den Bereich der Kugeln 47 gelangt, so daß sich zusätzlich
zu dem ersten Kugelgesperre auch das zweite Kugelgesperre 43 bis 48 nunmehr schließen
kann. Diese Schließstellung wird durch die axialverschiebliche Lagerung des Verriegelungsnockens
43 und die Kraft der Feder 54 ermöglicht. Sowohl das erste Kugelgesperre 15, 37
bis 41 als auch das zweite Kugelgesperre 43 bis 48 befinden sich dann in der verriegelten
Stellung, wie dies Fig. 4 zeigt. Der Außenumfang
der Schiebehülse
35 in Verbindung mit einer Ausnehmung 56 zeigt an, daß sich der Verriegelungsnocken
43 gemäß Pfeil 53 in die in Fig. 4 gezeichnete Endlage verschoben hat.
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Die Markierung-en 51 und 52 zeigen verläßlich an, daß beide Kugelgesperre
verriegelt sind. Dies bedeutet, daß auch der Anschlag 30 wieder eingerückt, also
wirksam ist Die beiden Ventilkörper 1o und 27 befinden sich somit in fest verriegelter
Lage zwischen den Anschlägen 14 und 30, so daß aucl Druckschwankungen des Druckmediums
zu keiner wesentlichen Verschiebung der Ventilkörper lo, 27 in den Teilen 1, 2 der
Schnellverschlußkupplung führen können Bei dieser Betrachtung ist vorausgesetzt,
daß die Stirnfläche 12 des Steckerventils 1 und die Stirnebene 28 des Muffenventils
2 in der gekuppelten Stellung eine gemeinsame Stirnflächenebene einnehmen, wie dies
Fig. 4 zeigt.
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Zum Zwecke der Entkupplung wird die Schiebehülse 35 aus der Stellung
gemäß Fig. 4 heraus entweder in Richtung der Pfeile 49 oder in der entgegengesetzten
Richtung betätigt, so daß die beiden Kugelgesperre 15, 37 bis 41 und 43 bis 48 entriegelt
werden. Je nach den herrschenden Druckverhältnissen wird das Steckerventil 1 aus
dem Muffenventil 2 herausgedrückt, wobei sich beide Rückschlagventile 1o,4 und 22,
27 in die Schließstellung bewegen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
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Die in den Fig. 1 bis 4 in der oberen Hälfte dargestellte Ausführungsform
besitzt eine analoge Wirkungsweise, wobei hier der Sternkörper 20 gemeinsam mit
der Sitzhülse 19 verschoben wird. Die Zeichnungen zeigen die verschiedenen Zwischenstellungen
unter der Voraussetzung, daß die Druckfeder 34 stärker ausgebildet ist als die Schließfeder
31.
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Macht man hingegen die Schließfeder 31 stärker als die
Druckfeder
34, so hätte dies eine etwas andere Wirkungsweise zur Folge. Bei der Zwischenstellung
nach Fig. 2 entstünde dann dsWr rit#jI£cherw#t#e urwllnschte Vorteil, daß beide
Rückschlagventile 4, 1o und 22, 27 in dieser Zwischenstellung geschlossen wären.
Sofern man dann noch das Maß b mindestens doppelt so groß wählt wie den einfachen
Ventilhub a' , könnte eine solche Kupplung hinsichtlich ihres ersten Kugelgesperres
vollkommen geschlossen werden, wobei sich in dieser Schließstellung selbst beide
Rückschlagventile lo, 4 und 22, 27 noch in der Schließstellung befinden. Es müßte
dann allerdings durch entsprechenden Druckaufbau bzw. Druckabsenkung oder auf andere
Weise erreicht werden, da+ beide Rückschlagventile eine Offenstellung gemäß Fig.
4 erreichen können und eine entsprechende Verriegelung dieser Stellung erfolgt.
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Es versteht sich, daß bei den darge#stellten Ausführungsformen die
Schnellverschlußkupplung selbstverständlich auch dann gekuppelt und entkuppelt werden
kann, wenn keine der beiden jeweils an das Steckerventil 1 und an das Muffenventil
2 angeschlossenen Leitungen während des Kupplungs- bzw. Entkupplungsvorganges unter
Druck stehen. In einem solchen Fall tritt dann je nach der Abstimmung der Federn
11, 31, 34 untereinander eine unterschiedliche Reihenfolge der Bewegungen der einzelnen
Ventilkörper relativ zu den Kupplungskörpern 3 bzw. 16 auf. Ist z. B. die Druckfeder
34 stärker ausgebildet als die Schließfeder 31 und die Schließfeder 11, wobei die
Schließfeder 11 und die Schließfeder 31 kraftmäßig etwa gleich sind, dann wird beim
Kupplungsvorgang ohne Druck der Ventilkörper 1o den einfachen Ventilhub a' ausführen,
während der Ventilkörper 27 den einfachen Ventilhub a ausführt, so daß unmittelbar
die Offenstellung der beiden Rückschlagventile 4, 1o und 22, 27 gemäß Fig. 4 erreicht
wird. Aber auch in diesem Falle wird unmittelbar die Verregelungsstellung erreicht,
wenn der Kupplungsvorgang
beendet ist und die Schiebehülse ihre
Endposition erreicht hat. Der Durchgang durch die Schnellverschlußkupplung ist geöffnet
und bleibt geöffnet, weil die Ventilkörper schon vor dem Einschalten der Druckquelle
verriegelt sind. Ein einmaliger Schließvorgang im Sinne einer doppelten Hubbewegung
ist zur Erreichung der Verriegelungsstellung nicht mehr mögliM.