DE3240109A1 - Trennbare kupplungsvorrichtung fuer eine pneumatische leitungsverbindung - Google Patents

Trennbare kupplungsvorrichtung fuer eine pneumatische leitungsverbindung

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DE3240109A1
DE3240109A1 DE19823240109 DE3240109A DE3240109A1 DE 3240109 A1 DE3240109 A1 DE 3240109A1 DE 19823240109 DE19823240109 DE 19823240109 DE 3240109 A DE3240109 A DE 3240109A DE 3240109 A1 DE3240109 A1 DE 3240109A1
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Germany
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valve
coupling
coupling part
connection
pneumatic
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DE19823240109
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Peter Buchholz
Edwin Ing.(grad.) Passekel
Rolf Dipl.-Ing. 3170 Gifhorn Warnecke
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Volkswagen AG
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Volkswagen AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/58Couplings of the quick-acting type the extremities of the two halves of the joint being pressed against each other without being locked in position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/28Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means
    • F16L37/38Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in only one of the two pipe-end fittings
    • F16L37/40Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in only one of the two pipe-end fittings with a lift valve being opened automatically when the coupling is applied
    • F16L37/42Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in only one of the two pipe-end fittings with a lift valve being opened automatically when the coupling is applied the valve having an axial bore communicating with lateral apertures

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Description

  • Trennbare Kupplungsvorrichtung für
  • eine pneumatische Leitungsverbindung Die Erfindung bezieht sich auf eine trennbare Kupplungsvorrichtung für eine pneumatische# Leitungsverbindung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
  • In verschiedenen Bereichen der Technik, so auch bei pneumatisch betriebenen Zentralverriegelungsanlagen von Kraftfahrzeugen, liegt die technische Aufgabe vor, aus einer pneumatischen Druck' und/oder Unterdruckquelle, die innerhalb eines ersten Bauteils angeordnet ist, einen pneumatischen Verbraucher, der an einem zum ersten Bauteil relativ verschwenk- oder verschiebbaren zweiten Bauteil befestigt ist, zumindest dann zu speisen, wenn die beiden relativ zueinander bewegbaren Bauteile eine bestimmte definierte Position zueinander innehaben.
  • Bei pneumatisch betätigbaren Zentralverriegelungsanlagen von Kraftfahrzeugen müssen beispielsweise in den Fahrzeugtüren angeordnete pneumatisch betätigbare Stellglieder zum Verriegeln bzw. zum Entriegeln der Schließanlage aus einer Druck- und/oder Unterdruckquelle zumindest dann gespeist werden können, wenn diese Fahrzeugtür geschlossen ist. Bei um eine Drehachse verschwenkbaren Türen wird diese Aufgabe in einfacher Weise mit Hilfe beweglicher Schlauchleitungen gelöst, die im Bereich der Drehachse der Türen verlegt sind und eine ständige Leitungsverbindung von der Druck- und/oder Unterdruckquelle zum pneumatisch betätigbaren Stellelement der Tür herstellen.
  • In einer Reihe von Anwendungsfällen ist der Einsatz solcher fest verlegter beweglicher Schlauchleitungen jedoch aus den verschiedensten Gründen unbefriedigend oder sogar unmöglich, z. B. dann, wenn die beiden Bauteile zueinander vergleichsweise große Relativbewegungen ausführen müssen, wie dies beispielsweise bei Zentralverriegelungsanlagen von Kraftfahrzeugen mit Schiebetüren der Fall ist.
  • Wegen der translatorischen Schließbewegung der Schiebetür wären dann derart lange flexible Schlauchleitungen erforderlich, daß Schwierigkeiten sowohl bezüglich deren räumlichen Anordnung als auch bezüglich der Funktionssicherheit auftreten warden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, mit der es möglich ist auch in den Fällen, in denen wie bei einem Kraftfahrzeug mit Schiebetüren zwei Bauteile zeitweise relativ stark gegeneinander verschwenkt oder verschoben werden, die daran befestigten pneumatischen Elemente jedenfalls dann, wenn sie räumlich zueinander eine definierte benachbarte Lage einnehmen, zuverlässig und sicher miteinander zu verbinden, ohne daß hierfür störende längere flexible Leitungen erforderlich werden.
  • Demzufolge betrifft die Erfindung eine trennbare Kupplungsvorrichtung für eine pneumatische Leitungsverbindung, mit zwei mechanisch voneinander trennbaren Kupplungsteilen, von denen ein erster mit einem ersten Anschlußstutzen o. ä. an einen mit einem pneumatischen Verbraucher, insbesondere einem pneumatisch betätigbaren Stellglied, in Verbindung stehenden ersten Leitungsteil und ein zweiter mit einem zweiten Anschlußstutzen o. ä. an einen mit einer pneumatischen Druck- und/oder Unterdruckquelle in Verbindung stehenden zweiten Leitungsteil anschließbar ist.
  • Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die druckmäßige Verbindung beider Leitungsteile durch stirnseitiges Aneinanderpressen beider Kupplungsteile herstellbar ist und daß innerhalb des zweiten Kupplungsteils eine Ventilvorrichtung angeordnet ist, durch die der zweite Leitungsteile bei Trennung beider Kupplungsteile druckmäßig selbsttätig abgesperrt ist.
  • Erfindungsgemäß wird also durch Einsatz einer trennbaren Kupplungsvorrichtung die pneumatische Leitungsverbindung zwischen der Druck-und/oder Unterdruckquelle und dem pneumatischen Verbraucher beim Verschwenken bzw. Verschieben der Bauteile, an denen Druckquelle und Verbraucher angeordnet sind, aufgetrennt und der mit der Druck-und/oder Unterdruckquelle verbundene Leitungsteil dabei selbsttätig druckmäßig abgesperrt. Beim Zurückschwenken bzw. Zurückschieben der beiden Bauteile in ihre ursprüngliche räumliche Position werden die beiden zuvor getrennten Leitungsteile einfach durch stirnseitiges Aneinanderpressen beider Kupplungsteile wieder druckmäßig miteinander verbunden und gleichzeitig selbsttätig die druckmäßige Sperrung des mit der Druck- und/oder Unterdruckquelle verbundenen Leitungsteile aufgehoben.
  • Erfindungswesentliche und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachstehend näher erläutert, wobei lediglich solche Bauteile dargestellt und beziffert sind, die für das Verständnis der Erfindung notwendig sind.
  • Die Zeichnung zeigt eine trennbare Kupplungsvorrichtung für eine pneumatische Leitungsverbindung mit zwei mechanisch voneinander trennbaren Kupplungsteilen 1 und 2. Hierbei kann der erste Kupplungsteil 1 beispielsweise an einer nicht weiter dargestellten Schiebetür eines Kraftfahrzeuges und der zweite Kupplungsteile am ebenfalls nicht weiter dargestellten Aufbau eines Kraftfahrzeuges befestigt sein.
  • Der erste Kupplungsteil 1 ist über einen ersten Anschlußstutzen 5 an einen ersten Leitungsteil 3 angeschlossen, welcher zu einen pneumatischen Verbraucher, beispielsweise ein pneumatisch betätigbares Stellglied führt.
  • Der zweite Kupplungsteil 2 ist seinerseits über einen zweiten Anschlußstutzen 6 an einen zweiten Leitungsteil 4 angeschlossen, der mit einer nicht weiter dargestellten pneumatischen Druck- und/ oder Unterdruckquelle, z. B. einer Pumpe, in Verbindung steht.
  • In dem in der Zeichnung dargestellten Zustand, der z. B. im Anwendungsfalle eines Kraftfahrzeuges mit Schiebetüren vor]iegt, wenn die Schiebetür des Kraftfahrzeuges geschlossen ist, sind beide Leitungsteile 3 und 4 druckmäßig miteinander verbunden, d. h. die pneumatische Leitungsverbindung zwischen der Druck- und/oder Unterdruckquelle einerseits und dem pneumatischen Verbraucher andererseits hergestellt.
  • Die druckmäßige Verbindung zwischen den beiden Leitungsteilen 3 und 4 ist durch stirnseitiges Aneinanderpressen der beiden Kupplungsteile 1 und 2 hergestellt.
  • Zu diesem Zweck weist der erste Kupplungsteil 1 auf seiner dem zweiten Kupplungsteil 2 zugekehrten Stirnseite eine Dichtfläche 8 auf, welche zumindest annähernd plan ausgebildet ist. Im Bereich dieser planen Dichtfläche mündet eine erste Axialbohrung 9, welche innerhalb des ersten Anschlußstutzens 5 verläuft und so mit dem ersten Leitungsteil 3 verbunden ist.
  • Der zweite Kupplungsteil 2 ist seinerseits auf seiner dem ersten Kupplungsteil 1 zugekehrten Stirnseite im Bereich dieser planen Dichtfläche 8 des ersten Kupplungsteils mit einer gummielastischen ringförmigen Erhebung 10 versehen, innerhalb deren Begrenzung eine zweite Axialbohrung 11 mündet, welche über den zweiten AnschluB-stutzen 6 mit dem zweiten Leitungsteil 4 in Verbindung steht.
  • Im gekuppelten Zustand, d. h. wenn die beiden Kupplungsteile 1 und 2 stirnseitig aneinandergepreßt sind, übernimmt die an der planen Dichtfläche 8 anliegende gummielastische ringförmige Erhebung 10 eine Dichtfunktion gegenüber dieser Planfläche, so daß eine ausreichend zuverlässige und sichere pneumatische Verbindung zwischen den beiden Axialbohrungen 9 und 11 und damit zwischen den beiden Leitungsteilen 3 und 4 hergestellt ist.
  • Infolge der Elastizität der ringförmigen Erhebung 10 können gewisse Toleranzen des räumlichen Abstandes a (Axialversatz) zwischen den beiden Kupplungsteilen 1 und 2 ausgeglichen werden.
  • Um auch Fluchtungsfehler, die wie Axialversätze aufgrund von Bautoleranzen nie völlig ausgeschlossen werden können, auszugleichen, ist der Innendurchmesser der ringförmigen Erhebung 10 deutlich größer bemessen als der Mündungsdurchmesser der ersten Axialbohrung 9 im ersten Kupplungsteil 1.
  • Die gewünschte pneumatische Leitungsverbindung zwischen dem ersten Leitungsteil 3 und dem zweiten Leitungsteil 4 wird also allein durch stirnseitiges Aneinanderpressen der beiden Kupplungsteile 1 und 2 hergestellt. Diese müssen nicht in irgendeiner Weise ineinandergesteckt werden oder sonstwie miteinander verriegelt werden. Bei richtiger Positionierung der beiden Kupplungsteile in bzw. an den beiden relativ zueinander bewegbaren Bauteilen, z. B. im Fahrzeugaufbau einerseits und in der Fahrzeugtür andererseits, wird allein dadurch, daß die beiden Bauteile in ihre Grundposition gebracht werden, also z. B. die Fahrzeutür geschlossen wird, eine ausreichend sichere und dichte Kupplung der beiden Leitungsteile 3 und 4 hergestellt.
  • Umgekehrt wird diese pneumatische Leitungsverbindung selbsttätig getrennt, wenn die beiden Bauteile auseinanderbewegt werden, also z. R. die Fahrzeugtür durch Schwenken oder Schieben geöffnet wird, weil dabei der Kupplungsteil 1 vom Kupplungsteil 2 abgehoben bzw.
  • fortgeschwenkt wird.
  • Innerhalb des zweiten Kupplungsteiles 2 ist eine Ventilvorrichtung 7 angeordnet, welche den zweiten Leitungsteil 4 druckmäßig selbsttätig absperrt, wenn die beiden Kupplungsteile 1 und 2 voneinander getrennt werden. Eine solche druckmäßige Absperrung des zweiten Leitungsteils, der ja mit der Druck- und/oder Unterdruckquelle in Verbindung steht, ist insbesondere dann von Vorteil, wenn durch die Druck- und/oder Unterdruckquelle gleichzeitig mehrere voneinander unabhängige pneumatische Verbraucher gespeist werden sollen. Ohne eine derartige Absperrung könnte der für die übrigen pneumatischen Verbraucher benötigte Betätigungsdruck bzw. -unterdruck sonst nicht aufgebaut werden.
  • Die Ventilvorrichtung 7 ist innerhalb einer im zweiten Kupplungsteil 2 angeordneten Ventilkammer 15 angeordnet und besteht aus einem Ventilsitz 14 sowie einem Ventilglied 13, welches bei voneinander getrennten Kupplungsteilen unter der Wirkung einer Federvorrichtung 16 auf dem Ventilsitz 14 zur Anlage kommt, wodurch die sonst über eine Radialbohrung 12 bestehende Verbindung zwischen der zweiten Axialbohrung 11 und der Ventilkammer 15, die über den zweiten Anschlußstutzen 6 mit dem zweiten Leitungsteil 4 in Verbindung steht, unterbunden wird.
  • Bei stirnseitig aneinandergepreßten Kupplungsteilen 1 und 2 wird das Ventilglied 13 dagegen durch einen axial verschiebbar im zweiten Kupplungsteil 2 gelagerten und mit seinem einen Ende in die Ventilkammer 15 hineinragenden Ventilstößel 17, dessen anderes Ende aus der dem ersten Kupplungsteil 1 zugekehrten Stirnseite des zweiten Kupplungsteils herausragt, vom Ventilsitz 14 gegen die Wirkung der Federvorrichtung 16 abgehoben.
  • Im Ausführungsbeispiel ist das ventilkammerseitige Ende des Ventilstößels 17 selbst als Ventilglied ausgebildet, indem es ein sich radial nach außen erstrekcnedes axiales Dichtungsglied trägt, welches mit dem ringförmig ausgebildeten axialen Ventilsitz 14 in der Ventilkammer 15 zusammenwirkt. Die dabei innerhalb des Ventilstößels 17 verlaufende zweite Axialbohrung 11 ist als Sackbohrung ausgebildet und durch eine zumindest annähernd in Höhe des axialen DicJitungsgliedes 13 über mindestens eine Radialbohrung 12 - bei abgehobenem Ventilglied - mit der Ventilkammer 15 verbunden.
  • Die mit der planen Dichtfläche 8 des ersten Kupplungsteils 1 zusammenwirkende gummielastische ringförmige Erhebung 10 ist im Ausführungsbeispiel als axial vorspringende ringförmige Dichtlippe einer auf das aus dem zweiten Kupplungsteil 2 herausragende freie Ende des Ventilstößels 17 aufgeknüpften gummielastischen Dichtstulpe 18 ausgebildet. Die Verwendung einer solchen gummielastischen Dichtstulpe bietet den Vorteil, daß sie gleichzeitig als Schutz gegen Verschmutzung der Ventilstößel-Gleitfläche ausgenutzt werden kann.
  • Die erfindungsgemäße trennbare Kupplungsvorrichtung kann mit Vorteil insbesondere in Verbindung mit einer sogenannten pneumatischen Bi-Druckanlage eingesetzt werden, d. h. in einer Druckanlage, in der eine z. B. elektrische Pumpe während eines Betriebszustandes als Vakuumpumpe und während eines zweiten Betriebszustandes als Druckpumpe arbeitet. Bei stirnseitig aneinandergepreßten Kupplungsteilen 1 und 2 wird sowohl der dabei erzeugte notwendige Überdruck als auch der erzeugte notwendige Unterdruck mit ausreichender Sicherheit vom zweiten Leitungsteil 4 zum ersten Leitungsteil 3 übertragen.

Claims (8)

  1. A N S P R Ü C H E X Trennbare Kupplungsvorrichtung für eine pneumatische Leitungsverbindung, mit zwei mechanisch voneinander trennbaren Kupplungsteilen, von denen ein erster mit einem ersten Anschlußstutzen o. ä. an einen mit einem pneumatischen Verbraucher, insbesondere einem pneumatisch betätigbaren Stellglied, in Verbindung stehenden ersten Leitungsteil und ein zweiter mit einem zweiten Anschlußstutzen o. ä. an einen mit einer pneumatischen Druck- und/oder Unterdruckquelle in Verbindung stehenden zweiten Leitungsteil anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die druckmäßige Verbindung beider Leitungsteile (3, 4) durch stirnseitiges Aneinanderpressen beider Kupplungsteile (1, 2) herstellbar ist, und daß innerhalb des zweiten Kupplungsteils (2) eine Ventilvorrichtung (7) angeordnet ist, durch die der zweite Leitungsteil (3) bei Trennung beider Kupplungsteile (1, 2) druckmäßig selbsttätig abgesperrt ist.
  2. 2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kupplungsteil (1) auf seiner dem zweiten Kupplungsteil (2) zugekehrten Stirnseite eine zumindest annähernd plane Dichtfläche (8) aufweist, in deren Bereich eine vom ersten Anschlußstutzen (5) kommende erste Axialbohrung (9) mündet, und daß der zweite Kupplungsteil (2) auf seiner dem ersten Kupplungsteil (1) zugekehrten Stirnseite im Bereich der planen Dichtfläche (8) des ersten Kupplungsteils (1) eine gummielastische ringförmige Erhebung (10) aufweist, innerhalb deren Begrenzung eine mit dem zweiten Anschlußstutzen (6) in Verbindung stehende zweite Axialbohrung (11) mündet, wobei der Innendurchmesser der ringförmigen Erhebung (10) zum Ausgleich von Fluchtungsfehlern zwischen den beiden Axialbohrungen (9, ii) deutlich größer bemessen ist als der Mündungsdurchmesser der ersten Axialbohrung (9).
  3. 3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Ventilglied (13) und Ventilsitz (14) bestehende Ventilvorrichtung (7) innerhalb einer Ventilkammer (15) des zweiten Kupplungsteils (2) angeordnet ist, die einerseits mit dem zweiten Anschlußstutzen (6) und andererseits mit der zweiten Axialbohrung (11) in Verbindung steht, daß der Ventilsitz (14) und die zweite Axialbohrung (11) derart angeordnet sind, daß die Verbindung zwischen der zweiten Axialbohrung (11) und der Ventilkammer (15) unterbrochen ist, wenn das Ventilglied (13) unter der Wirkung einer Federvorrichtung (16) auf dem Ventilsitz (14) zur Anlage kommt, und daß ein aus der dem ersten Kupplungsteil (1) zugekehrten Stirnseite des zweiten Kupplungsteils (2) herausragender Xentilstößel (17) vorgesehen ist, der sich bis in die Ventilkammer (15) erstreckt und das Ventilglied (13) vom Ventilsitz (14) gegen die Wirkung der Federvorrichtung (16) abhebt, wenn beide Kupplungsteile (1, 2) stirnseitig aneinandergepreßt sind.
  4. 4. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Axialbohrung (11) innerhalb des Ventilstößels (17) verläuft und daß am herausragenden freien Ende des Ventilstößels (17) ein axial vorspringender gummielastischer Ring befestigt ist.
  5. 5. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf das herausragende freie Ende des Ventilstößels (17) eine gummielastische Dichtstulpe (18) mit axial vorspringender ringförmiger Dichtlippe (10) o. ä. aufgeknüpft ist.
  6. 6. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das ventilkammerseitige Ende des Ventilstößels (17) als Ventilglied ausgebildet ist.
  7. 7. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das ventilkammerseitige Ende des Ventilstößels (17) ein sich radial nach außen erstreckendes axiales Dichtungsglied (13) trägt, welches mit einem axialen ringförmigen Ventilsitz (14) in der Ventilkammer (15) zusammenwirkt, daß die zweite Axialbohrung (11) als Sackbohrung ausgebildet ist, und daß im Ventilstößel (17) zumindest annähernd in Höhe des axialen Dichtungsgliedes (13) mindestens eine mit der Sackbohrung verbundene Radialbohrung (12) angeordnet ist.
  8. 8. Kupplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ihre Anwendung in einer pneumatischen Zentralverriegelungsanlage eines Kraftfahrzeuges, wobei der zweite Kupplungsteil (2) am Fahrzeugaufbau und der erste Kupplungsteil (1) an einer dagegen relativ beweglichen Fahrzeugtür, insbesondere einer Schiebetür, angeordnet ist.
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