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Trennbare Kupplungsvorrichtung für
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eine pneumatische Leitungsverbindung Die Erfindung bezieht sich auf
eine trennbare Kupplungsvorrichtung für eine pneumatische# Leitungsverbindung der
im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Erfindungswesentliche und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die druckmäßige Verbindung zwischen den beiden Leitungsteilen 3 und
4 ist durch stirnseitiges Aneinanderpressen der beiden Kupplungsteile 1 und 2 hergestellt.
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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.
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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.
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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.
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Infolge der Elastizität der ringförmigen Erhebung 10 können gewisse
Toleranzen des räumlichen Abstandes a (Axialversatz) zwischen den beiden Kupplungsteilen
1 und 2 ausgeglichen werden.
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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.
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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.
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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.
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fortgeschwenkt wird.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.