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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schnellverschlußkupplung
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für Hydraulikleitungen, bestehend aus zwei ineinander steckbaren und
in der gekuppelten Stellung über eine Sperrkugelverriegelung mit axial verschiebbarer
federbelasteter Schiebehülse verriegelbaren Kupplungshälften mit einem Stecker-
und einem Muffenventil mit je einem durch Schließfedern in entkuppelter Stellung
der Kupplungshälften in Schließrichtung gehaltener Ventilkörper, wobei der Ventilkörper
des Steckerventils kegelartige Form aufweist und in einem Sternkörper gegen einen
Anschlag um den einfachen Ventilkörperhub verschiebbar ist, während im Kupplungskörper
des Muffenventils eine abgedichtete Innenhülse verschiebbar und ein Sternkörper
vorgesehen sind. Die vorliegende Schnellverschlußkupplung ist als normale Kupplung,
als Zug-Druck-Kupplung (Abreißkupplung) und auch als sog. Rohr-Abreißkupplung einsetzbar.
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Eine Schnellverschlußkupplung der eingangs beschriebenen Art ist aus
der DE-PS 3 005 490 bekannt. Dabei ist im Kupplungskörper des Muffenventils eine
Innenhülse gleitend und dichtend gelagert, die über einen Anschlag am Herausfallen
aus dem Kupplungskörper gehindert ist und über den Druck einer Feder gegen diesen
Anschlag angepresst wird. Steckerventil und Muffenventil weisen hier den gleichen
Ventilkörper auf, der jeweils in einem Sternkörper gegen einen Anschlag verschiebbar
gelagert ist. Der Sternkörper des Muffenventils ist auf- bzw. in der verschiebbaren
Innenhülse geiagert bzw. kann mit dieser Innenhülse einteilig ausgebildet sein.
Die kegelförmig ausgebildeten Ventilkörper liegen nur mit ihrer abgeflachten Kegelspitze
aneinander an, während die übrige Formgebung so gestaltet ist, daß sich in gekuppelter
Stellung der entsprechende Durchgang für das Hydraulikmedium ergibt. Die bekannten
Schnellverschlußkupplungen haben den Nachteil, daß bei jedem Ankuppelvorgang eine
dem Freiraum um
die Ventilkörper herum entsprechende Luftmenge in
das Hydrauliksystem eingeschlossen wird, das bei bestimmter Größe der Kupplung beispielsweise
3 cm3 betragen kann. Bei jedem Abkuppelvorgang geht weiterhin die gleiche Menge
Hydrauliköl als Lecköl verloren. Durch den Lufteinschluß kann es zu Störungen in
der Hydraulikleitung durch Blasenbildung, Aufschäumung, Kondenswasserabscheidung
usw. kommen, während andererseits durch das Lecköl Fahrzeuge und Umwelt verschmutzt
werden.
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Auch die US-PS 3 500 859 zeigt eine Schnellverschlußkupplung der eingangs
beschriebenen Art mit den kegelförmig ausgebildeten Ventilkörpern und einem ortsfest
in einer verschiebbaren Innenhülse gelagerten Sternkörper im Muffenventil. Auch
diese bekannte Schnellverschlußkupplung weist die Nachteile des Lufteinschlusses
und des Leckölverbrauchs beim Kuppelvorgang auf.
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Andererseits sind Schnellverschlußkupplungen bekannt, bei denen die
Ventilkörper hohl und durchbrochen ausgebildet sind. Der Ventilkörper im Steckerventil
ist dabei gegen Federdruck verschiebbar gelagert. Sein Kopf besitzt hinter der Dichtung
Durchbrechungen. Der Ventilkörper des Muffenventils ist im Kupplungskörper ortsfest
gelagert, rohrförmig ausgebildet und mit einer geschlossenen Stirnfläche versehen,
hinter der über Radialbohrungen die Verbindung hergestellt wird. Dieser Ventilkörper
ist von einer gedichtet gelagerten Innenhülse umgeben, die beim Kuppelvorgang von
dem Kupplungskörper des Steckerventils gegen Federdruck verschoben wird, so daß
dann die hydraulische Verbindung hergestellt ist. Die beiden Ventilkörper liegen
mit einer ebenen Stirnfläche aneinander an. Derartige Schnellverschlußkupplungen
sind zwar leckölarm und schließen nur kleinste Luftmengen beim Kuppelvorgang ein.
Nachteilig ist jedoch, daß die Kupplung insbes.
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speziell ausgebildete Steckerventile erforderlich macht und daß die
bekannten und weitverbreiteten Steckerventile mit dem kcgel-#~ormi7##n Von L i ikörpe
ntht gekuppelt werden können. Derartiqe
Steckerventile mit kegelförmigem
Ventilkörper sind aber z. B.
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an landwirtschaftlichen Anbaugeräten fast ausschließlich angebracht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schnellverschlußkupplung
der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß in Verbindung mit einer
neugestalteten, das Muffenventil aufnehmenden Kupplungshälfte die bekannten, das
Steckerventil aufnehmenden Kupplungshälften leckölarm und mit geringem Lufteinschluß
gekuppelt werden können.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Ventilkörper des
Muffenventils zumindest teilweise Negativform des Ventilkörpers des Steckerventils
aufweist und in einen gegenüber der Innenhülse verschiebbaren Hülsenkörper und einen
am im Kupplungskörper gelagerten Sternkörper abgestützten Fortsatz zum Aufdrükken
des Ventilkörpers des Steckerventils bei der Kuppelbewegung unterteilt ist, und
daß im Kupplungskörper des Muffenventils eine Ubersetzungseinrichtung zwischen dem
Weg der verschiebbaren Innenhülse und dem Weg des Hülsenkörpers derart vorgesehen
ist, daß der Weg des Hülsenkörpers größer als der Weg der Innenhülse ist. Die Erfindung
gestaltet zunächst die Ventilkörper der beiden Kupplungshälften in der Weise unterschiedlich,
als der Venttilkörper der das Muffenventil aufnehmenden Kupplungshälfte zumindst
teilweise in Negativform zu dem kegelförmigen Ventilkörper des Steckerventils ausgebildet
wird. Diese Formgebung dient dazu, den Raum zwischen den beiden Ventilkörpern, der
beim Kuppeln mit Luft, beim Entkuppeln dagegen mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt
ist, möglichst klein zu machen, damit einerseits wenig Luft und andererseits eine
möglichst geringe Menge Hydraulikflüssigkeit eingeschlossen werden. Diese Abstimmung
in der Formgebung führt jedoch z. B. bei einstückigem Ventilkörper des Muffenventils
nicht zum Erfolg, weil die Ventilkörper auch in der gekuppelten Stellung aneinander
anliegen, so daß dann der freie Durchgang durch die Kupplung nicht gewährleistet
wäre. Insoweit kommt es darauf an, den Ventilkörper des Muffenventils zweiteilig
zu gestalten,
und zwar in einen Hülsenkörper einerseits und einen
Fortsatz zum Aufdrücken des Ventilkörpers des Steckerventils andererseits. Der Hülsenkörper
ist an seinem dem Ventilkörper des Stekkerventils zugekehrten Ende so ausgebildet,
daß er in den runden Querschnitt im Bereich der Kegelspitze des Ventilkörpers des
Steckerventils eingreift bzw. sich dort anlegt. Der Hülsenkörper muß unabhängig
von der Innenhülse im Kupplungskörper der Muffe verschiebbar gelagert sein. Es versteht
sich, daß der Hülsenkörper in seine Schließstellung über die Kraft einer Feder angepreßt
wird, so daß die Dichtwirkung eintritt. Der Sternkörper des Muffenventils darf nicht
mehr in der Innenhülse, sondern muß im Kupplungskörper ortsfest gelagert sein, weil
er eine Verschiebebewegung der Innenhülse nicht mitmachen darf. Der Fortsatz selbst
kann beispielsweise auch einstückig mit dem Sternkörper ausgebildet sein. Er legt
sich an die abgeflachte Spitze der Kegelform des Ventilkörpers des Steckerventils
an und bewirkt seinerseits das Aufdrücken des Steckerventils. Dies geschieht allerdings
ohne daß der freie Durchgang durch den Hülsenkörper versperrt oder abgesperrt wird.
Zu diesem Zweck ist im Kupplungskörper des Muffenventils eine Übersetzungseinrichtung
zwischen dem Weg der verschiebbaren Innenhülse und dem Weg des Hülsenkörpers angeordnet,
so daß mit der Verschiebung der Innehülse über den Kupplungskörper, der das Steckerventil
aufnehmenden Kupplung: hälfte eine Verschiebung des Hülsenkörpers des Ventilkörpers
des Muffenventils zwangsweise gekoppelt ist. Diese Kopplung ist derart ausgestaltet,
daß der infolge der Ubersetzungseinrichtung zurückgelegte Weg des Hülsenkörpers
größer als der Weg der Innenhülse ist. Insbesondere ist es möglich, die Innenhülse
um den einfachen Ventilkörperhub zu verschieben und dabei gleichzeitig den Hülsenkörper
den doppelten Ventilkörperhub zurücklegen zu lassen, so daß letztendlich in der
gekuppelten Stellung der Hülsenkörper gegenüber der Innenhülse immer noch um den
einfachen Ventilkörperhub zurückgeschoben ist. Auf jeden Fall kommt damit der Hülsenkörper
trotz seiner Formgebung von dem Ventilkörper des Steckerventils in der gekuppelten
Stellung frei, d. h. der Durchgang für die Hydraulikflüssigkeit in der gekuppelten
Stellung der Schnellverschlußkupplung wird frei und ist nicht etwa durch den
Hülsenkörper
versperrt. Andererseits muß aber beim Entkuppelvorgang wiederum sichergestellt sein,
daß der Hülsenkörper des Muffenventils sich an den Ventilkörper des Steckerventils
möglichst so anlegt, daß die vorhandene Hydraulikflüssigkeit vor dem Schliessen
des Ventilkörpers des Steckerventils und des Hülsenkörpers des Muffenventils in
die beiden Kupplungshälften hineingeschoben und dort abgeschlossen wird. Auch dazu
dient die Ubersetzungseinrichtung, wobei hier gleichsam der größere Weg des Hülsenkörpers
zu einer raschen Annäherung in die Schließlage ausgenutzt wird. Die Übersetzungseinrichtung
wird dabei gleichsam rückwärts benutzt. Die neue Schnellverschlußkupplung gestattet
es, die bisherigen und in großer Anzahl eingesetzten Kupplungshälften mit dem Steckerventil
unverändert weiterzubenutzen. Allein das Austauschen der das Muffenventil aufweisenden
Kupplungshälften ermöglicht es, leckölarm und mit geringem Lufteinschluß die Schnellkupplung
zu betreiben. Die Schnellkupplung sowohl als normale Kupplung, als Zug-Druck-Kupplung
mit Abreißfunktion oder auch als Rohr-Abreißkupplung eingesetzt werden.
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Der Hülsenkörper des Ventilkörpers des Muffenventils kann über eine
Feder oder vermittels einer Fläche in Schließrichtung auf die Innenhülse angepreßt
sein, damit die Dichtwirkung in der entkuppelten Stellung am Muffenventil eintritt.
Die Verwendung einer mechanischen Feder hat dabei den Vorteil, daß die Dichtwirkung
auch dann eintritt, wenn der Systemdruck abgesenkt wird oder verlorengeht.
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Die Ubersetzungseinrichtung weist in der Schließstellung des Ventilkörpers
ein die dichtende Anlage des Hülsenkörpers an der Innenhülse gestattendes Spiel
auf, damit die übersetzungseinrichtung die Dichtfunktion nicht behindert. Die verschiebbare
Innenhülse kann in allen Fällen einen Hub aufweisen, der größer, gleich oder auch
keiner als der einfache Ventilkörperhub ist.
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Die Innenhülse ist in Schließrichtung durch eine Kraft gegen einen
Anschlag beaufschlagt, der das Herausfallen der Innenhülse aus dem Kupplungskörper
verhindert.
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Der Fortsatz zum Aufdrücken des Ventilkörpers des Steckerventils von
der Seite des Muffenventils her kann ortsfest am Sternkörper oder gegen Federkraft
verschiebbar an diesem gelagert sein,-wobei die Kraft der Feder dann größer als
die Kraft der den Ventikörper des Steckerventils belastenden Schließfeder ausgebildet
sein muß, sofern keine gesonderten Verriegelungseinrichtungen benutzt werden.
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Für die Realisierung der übersetzungseinrichtung bieten sich mech.lnische
oder auch hydraulische Lösungen an. Die Ubersetzungseinrichtung kann mehrere über
den Umfang verteilt angeordnete Schlepphebel aufweisen, die kipphebelartig an der
Innenhülse angreifen und am einen Ende am Kupplungskörper und am anderen Ende am
Hülsenkörper gelagert sind. Drei über den Umfang verteilt angeordnete Schlepphebel
genügen hier vollständig, um die beabsichtigte Wirkung zu erzielen und andererseits
den freien Durchgang in der gekuppelten Stellung möglichst wenig einzuschränken.
Diese Schlepphebel sind im Kupplungskörper und im Hülsenkörper beweglich gelagert.
Zweckmäßig ist der hintere Rand der Innenhülse mit Schlitzen oder Ausnehmungen,
die randoffen gestaltet sind, versehen, so daß die Schlepphebel hier eingreifen
können und andererseits damit gegen ein Kippen im Kupplungskörper gesichert sind.
Der Hülsenkörper kann einen umlaufenden Bund aufweisen, der einerseits ein Auflager
für die Schließfeder und andererseits ein Lager für die Schlepphebel bildet. Der
Hilsenkörper kann auch Löcher zur endseitigen Lagerung der Schlepphebel aufweisen.
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Wenn die im Kupplungskörper verschiebbare Innenhülse auf ihrer dem
Stecker zugekehrten Stirnfläche eine Dichtung aufweist, dann wird die beim Kupplungsvorgang
eingeschlossene Luft einerseits und die Leckölmenge andererseits sehr klein, weil
selbst der dreieckig begrenzte Raum auf der Außenseite des Kupplungskörpers des
Steckerventils ohne Einfluß ist. Es ist aber auch möglich, daß die im Kupplungskörper
verschiebbare Innenhülse gestuft ausgebildet und mit zwei Dichtungen gegenüber dem
Kupplungskörper gegenüber
dem Kupplungskörper gedichtet ist, wobei
der Kupplungskörper eine weitere Dichtung für den Stecker aufweist. Eine dieser
Dichtungen auf dem Umfang der Innenhülse bzw. in dem Kupplungskörper ist sowieso
immer vorhanden. Die gestufte Ausbildung der Innenhülse ermöglicht einerseits in
einfacher Weise die Verwirklichung des Anschlages, die das Herausfallen der Innenhülse
aus dem Kupplungskörper der Muie verhindert und andererseits die Schließlage der
Innenhülse festlegt.
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Die Ubersetzungseinrichtung kann auch vorzugsweise mindestens zwei
Zahnräder aufweisen, die an der Innenhülse drehbar gelagert sind und in Zahnstangenabschnitte
am Kupplungskörper und am Hülsenkörper eingreifen. Auf diese Art und Weise besitzt
die Übersetzungseinrichtung ein übersetzungsverhältnis von 1 : 2. Das gleiche Übersetzungsverhältnis
kann auch bei der Schlepphebelkonstruktion erreicht werden, wenn die Schlepphebel
kipphebelartig auf der Hälfte ihrer Erstreckung an der Innenhülse angreifen.
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Schließlich ist es auch möglich, daß die Übersetzungseinrichtung eine
Druckkammer zwischen Innenhülse und Kupplungskörper und eine Wirkkammer zwischen
Hülsenkörper und Fortsaz aufweist, die über eine Hydraulikleitung miteinander verbunden
sind und gleises Volumen aufweisen, wobei die Wirkfläche der Wirkkammer kleiner
als die Wirkfläche der Druckkammer ist. Durch diese unterschiedliche Gestaltung
der Wirkflächen lassen sich beliebige Übersetzungsverhältnisse erzielen, die aber
immer so auszubilden sind, daß der Hub bzw. Weg des Hlsenkörpers größer als der
Weg der Innenhülse ist.
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Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Halbschnitten dargestellt,
wobei die Halbschnitte unterschiedliche Relativlagen der Kupplungsteile verdeutlichen.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Schnitt mit mechanischer Übersetzungseinrichtung,
wobei der obere Halbschnitt die Relativlage der Teile bei beginnender Kuppelbewegung
und der untere Halbschnitt die Relativlage der Teile bei vollendeter Kuppelbewegung
darstellt, Fig. 2 die Darstellung einer ähnlich ausgebildeten zweiten Ausführungsform
des Muffenventils, Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch eine dritte Ausführungsform
mit mechanischer Übersetzungseinrichtung in ähnlichen Relativlagen wie in Fig. 1
und Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels mit einer hydraulischen
Übersetzungseinrichtung.
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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. Diese Ausführungsform ist Stand der Technik und weit verbreitet.
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Das Steckerventil 1 weist einen Kupplungskörper 3 mit einem Sitz 4
auf. Im Kupplungskörper 3 ist ein Sternkörper 5, der über den Umfang verteilt drei
abstehende Arme 6 aufweist, mit Hilfe eines Sicherungsrings 7 gelagert. Ansonsten
ist der Sternkörper 5 hülsenförmig ausgebildet und besitzt mittig eine Durchbohrung
8, in der der Schaft 9 eines Ventilkörpers 10 verschiebbar geführt ist.
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Der Ventilkörper 10 bildet mit dem Sitz 4 des Kupplungskörpers 3 ein
Rückschlagventil 10, 4, welches die betreffende Leitung, die mit dem Steckerventil
1 verbunden ist, wie ersichtlich, abschließt (Mg. 1 oberer Halbschnitt). Der Ventilkörper
10 wird gegen den Sitz 4 mit Hilfe einer Schließfeder 11 gedrückt, die anderersit
den Sternkörper 5 an dem Sicherungsring 7 in Anlage hält. Der Ventilkörper 10 ragt
in geschlossener Stellung über eine Stirnwand 12 des Kupplungskörpers 3 des Steckerventils
1 um den einfachen
Ventilkörperhub hinaus. In der Durchbohrung
8 ist weiterhin mit Hilfe eines Gewindes eine Einstellschraube 13 gelagert, deren
vorderes Ende einen Anschlag 14 für das Ende des Schaftes 9 bzw. den Ventilkörper
10 bildet. Die Einstellschraube 13 wird im Sternkörper 5 mit Hilfe des Gewindes
so eingestellt, daß sich der Anschlag 14 in der Entfernung des einfachen Ventilkörperhubs
vom Ende des Schaftes 9 des Ventilkörpers 10 befindet, wenn das Pückschlagventil
4, 10 geschlossen ist. Damit ist sichergestellt, daß der Ventilkörper 10 zwischen
seiner Offen- und seiner Schließstellung den einfachen Ventilkörperhub zurücklegen
kann.
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Der Kupplungskörper 3 besitzt an der dargestellten Stelle eine umlaufende
Verriegelungsnut 15, die mit einer noch später zu beschreibenden Sperrkugelverriegelung
zur Verriegelung des Steckerventils 1 mit dem Muffenventil 2 in der gekuppelten
Stellung (unterer Halbschnitt in Fig. 1) 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. Mit dem Anschlußstück 17 kann
eine Rohrleitung, eine Armatur oder sonst Etwas verbunden sein. In dem Kupplungskörper
16 ist eine Innenhülse 19 verschiebbar gelagert, während ein Sternkörper 20 ähnlich
dem Sternkörper 5 des Steckerventils 1 mit Hilfe eines Sicherungsrings 21 in dem
Kupplungskörper 16 bzw.
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dem Anschlußstück 17 ortsfest festgelegt ist. Die Innenhülse 19 trägt
einen Sitz 22, ist gestuft ausgebildet und über einen am Kupplungskörper 16 vorgesehenen
Anschlag 23 an einem Herausfallen aus dem Muffenventil 12 gehindert. Innenhülse
19 wird auf ihrem Umfang von einer Dichtung 24 abgedichtet und besitzt im Bereich
ihrer dem Steckerventil 1 zugekehrten Stirnfläche eine weitere Dichtung 25, die
mit der Stirnfläche 12 des Kupplungskörpers 3 des Steckerventils 1 zusammenarbeitet.
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Der Ventilkörper des Steckerventils 2 ist zweiteilig ausgebildet und
besteht aus einem Hülsenkörper 26 und einem Fortsatz 27. Der Fortsatz 27 kann ortsfest
an dem Sternkörper 20 vorgesehen oder auch einstückig mit diesem ausgebildet sein.
Er ist in der Ausführungsform der Fig. 1 gegenüber dem Kupplungskörper 16 nicht
verschiebbar. Das vordere Ende des Fortsatzes 27 entspricht in seiner Formgebung
der abgeflachten Spitze des Kopfes des Ventilkörpers 10 des Steckerventils 1. Zwischen
dem Hülsenkörper 26, der auf dem Fortsatz 27 geführt ist, und dem Fortsatz 27 ist
eine Dichtung 28 eingeschaltet. Eine Schließfeder 29 stützt sich einerseits auf
dem Sternkörper 20 und andererseits an einem Bund 30 des Hülsenkörpers 26 ab. Der
Hülsenkörper 26 besitzt an seinem dem Ventilkörper 10 des Steckerventils 1 zugekehrten
Ende eine angepaßte Formgebung, also eine Negativform 31, die der Formgebung im
Bereich des kegelförmigen Kopfes des Ventilkörpers 10 so angepaßt ist, daß ein möglichst
kleiner Zwischenraum entsteht, so daß die eingeschlossene Luftmenge beim Kuppelvorgang
oder die eingeschlossene Flüssigkeitsmenge beim Entkuppelvorgang nur sehr klein
sind. Der Hülsenkörper 26 trägt eine Dichtung 32, die mit dem Sitz 22 das Rückschlagventil
22, 32 bildet.
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Die Innenhülse 19 ist an ihrem hinteren Ende mit randoffenen Schlitzen
33 versehen, in die gleichmäßig über dem Umfang verteilt angeordnete Schlepphebel
34 kipphebelartig eingreifen. Es sind beispielsweise drei Schlepphebel 34 über den
Umfang verteilt angeordnet, wobei dann die Innenhülse 19 auch drei Schlitze 33 aufweist.
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Die Schlepphebel 34 sind mit ihren nach außen gekehrten Enden 35 in
Lagern 36, das ebenfalls als randoffener Schlitz in dem Anschlußstück 17 vorgesehen
sein kann, gelagert. Jie inneren Enden 37 greifen hinter den Bund 30, der diesbezüglich
ein Lager bildet.
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Auf diese Art und Weise sind die Schlepphebel 34 gegen ein Abkippen
in dem Kupplungskörper 16 gesichert. Sie können eine Bewegung lurchführen, deren
Endlaqen in den beiden Halbschnitten der Fig. 1 dargestellt ist Dabei verschwenken
die Schlepphebel 34 in radiale
Längsebenen des Muffenventils 2,
wobei ihre äußeren Enden 35 gleichsam die Drehlager bilden und sich die inneren
Enden 37 entsprechend bewegen. Je nach den geometrischen Verhältnissen, also der
Länge des Hebelarms, an welchem die Innenhülse 19 angreift, ergibt sich das Übersetzungsverhältnis.
Greift die Innenhülse 19 beispielsweise in der Mitte der Schlepphebel 34 an, dann
ist über eine Verschiebung der Innenhülse 19 ein doppelter Weg des Hülsenkörpers
26 zu erreichen. Läßt sich beispielsweise die Innenhülse 19 um den einfachen Ventilkörperhub
verschieben, dann legt der Hülsenkörper 26 dabei den doppelten Ventilkörperhub zurück.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß die Übersetzung 1 : 2 beträgt. Die Übersetzung
muß nur so ausgebildet sein, daß der Weg des Hülsenkörpers 26 jedenfalls größer
als der Weg der Innenhülse 19 ist.
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Das Muffenventil 2 besitzt eine übliche Sperrkugelverriegelung, die
im wesentlichen aus Kugeln 38, einer Schiebehülse 39 und einer Sicherungsfeder 40
bestehen. Die Kugeln 38 können sich in Ausnehmungen 41 anordnen und arbeiten mit
der Verriegelungsnut 15 bzw. einer Ausweichnut 42 zusammen. Die Schiebehülse 39
besitzt hier nur eine einzige Ausweichnut 42, etwa im Gegensatz zu einer Zug-Druck-Kupplung,
die zwei Ausweichnuten aufweist. Ein Sicherrungsring 43 verhindert das Loslösen
der Schiebehülse 39 in der gekuppelten Stellung.
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Die Wirkungsweise der Schnellkupplung gemäß Fig. 1 ist folgende: Das
Muffenventil 2 möge mit seinem Kupplungskörper 16 bzw. dem Anschlußstück 17 am Ende
einer starren Rohrleitung angeordnet sein. Die Innenhülse 19 liegt gemäß dem oberen
Halbschnitt der Fig. 1 an dem Anschlag 23 an. Das Rückschlagventil 32, 22 ist geschlossen,
weil die Schließfeder 29 den Hülsenkörper 26 beaufschlagt. Die Schlepphebel 34 sind
in dieser Stellung mit Spiel angeordnet. Das Muffenventil 2 ist also geschlossen.
Ebenso ist
das Steckerventil 1 geschlossen, weil die Schließfeder
11 den Ventilkörper 10 an den Sitz 4 des Kupplungskörpers 3 andrückt.
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Zum Zwecke des Einkuppelns wird die Schiebehülse 39 aus ihrer im unteren
Halbschnitt dargestellten Endstellung so gegen die Kraft der Sicherungsfeder 40
zurückgezogen, daß die Kugeln 38 in die Ausweichnut 42 eintreten können. Demzufolge
ist der Eingang des Muffenventils 2 frei geworden und das Steckerventil 1 mit dem
geschlossenen Ventilkörper 10 kann so eingeführt werden, bis seine Stirnfläche 12
an die Dichtung 25 der Innenhülse 19 anschlägt. Gleichzeitig kommt die abgeflachte
Spitze des Ventilkörpers 10 an der Frontfläche des Fortsatzes 27 zur Anlage. Durch
die eintretende Dichtwirkung der Dichtung 25 erfolgt nur ein sehr kleiner Lufteinschluß
zwischen der Dichtung 25 und den Dichtungen 32 des Hülsenkörpers 26 und der Dichtung
des Ventilkörpers 10. In der fortgesetzten Einschiebebewegung des Steckerventils
1 in das Muffenventil 2 wird nun die Innenhülse 19 von dem Kupplungskörper 3 des
Steckerventils 1 nach links verschoben, wobei die Schlepphebel 34 eine Schwenkbewegung
ausführen und dadurch über den Bund 30 den HüMenkörper 26 mit übersetztem Weg bzw.
übersetzter Geschwindigkeit ebenfalls nach links verschieben, und zwar entgegen
der Kraft der Schließfeder 29. Da der Fortsatz 27 ortsfest angeordnet ist, wird
mit dem Öffnen des Ventilkörpers 26, also dem Öffnen des Rükschlagventils 22, 32
auch der Ventilkörper 10 des Steckerventils 1 geöffnet, wobei das hintere Ende des
Schaftes 9 des Ventilkörpers 10 an dem Anschlag 14 zur Anlage kommt. Der untere
Halbschnitt in Fig. 1 zeigt die entsprechende Relativlage der Teile nach dieser
vollständigen Einschiebebewegung, wobei dabei dann die Verriegelungsnut 15 unter
die Kugeln 38 tritt, so daß diese radial von außen nach innen wandern können und
die Schiebehülse 39 ihre Verriegelungsstellung einnimmt.
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Das Steckerventil 1 ist mit dem Muffenventil 2 damit gekuppelt und
der Durchgang für die Hydraulikflüssigkeit ist geöffnet. Je nach der gewählten Übersetzung
durch die Schlepphebel 34 befindet
sich der Hülsenkörper 26 mehr
oder weniger weit weg von der Stirnfläche 12 des Kupplungskörpers 3, so daß der
Durchgang der Hydraulikflüssigkeit nicht behindert wird.
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Zum Entkuppeln wird die Übersetzungseinrichtung gleichsam rückwärts
benutzt. Nach dem Zurückziehen der Schiebehülse 39 und damit der Freigabe der Kugeln
38 des Verriegelungsgesperres kann das Stekkerventil 1 aus dem Muffenventil 2 herausgezogen
werden, wobei jetzt der Ventilkörper 10 an dem Fortsatz 27 zunächst stillstehend
in Anlage bleibt, bis das Steckerventil geschlossen hat, wobei gleichzeitig der
Hülsenkörper 26 sich an den Ventilkörper 10 anlegt, so daß bis zum Schließen der
beiden Ventilkörper die Hydraulikflüssigkeit in das Steckerventil 1 und in das Muffenventil
2 zurückverdrängt wird mit Ausnahme des kleinen Raumes, der sich zwischen den Dichtungen
der Ventilkörper und der Dichtung 25 ergibt. Diese Leckölrate ist sehr gering und
kann durch entsprechende Dimensionierung und Anordnung der Dichtungen auf ein vertretbares
kleines Maß beschränkt bleiben.
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Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Muffenventils 2.
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Das Muffenventil ist hier als Zug-Druck-Kupplung ausgebildet, d.
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h. die Schiebehülse 39 besitzt zwei Ausweichnuten 42,42' und kann
mit Hilfe einer auf dem Umfang angeordneten Nut 44 z. B. in einer Schottwand festgelegt
werden, so daß der Kupplungskörper 16 gegenüber der Schiebehülse 39 verschiebbar
wird. Die Innenhülse 19 besitzt an ihrer Stirnseite hier keine Dichtung. An deren
Stelle ist eine Dichtung 45 am gestuften Umfang vorgesehen. Eine weitere Dichtung
46 dient der Abdichtung des Kupplungskörpers 3 des Stekkerventils 1. Die Innenhülse
19 besitzt an ihrem rückwärtigen Ende keine Schlitze 33. Der Hülsenkörper 26, der
hier mehrteilig ausgebildet ist, besitzt an seinem rückwärtigen Endbereich Durchbrechungen
47, die ein Lager für die inneren Enden 37 der Schlepphebel 34 bilden. Ein gegen
die Schlepphebel 34 gestellter Ring 48
wird von der Schließfeder
29 beaufschlagt, die sich hier direkt am Kupplungskörper 16 bzw. Anschlußstück 17
abstützt. Der Fortsatz 27 ist hier nicht ortsfest mit dem Sternkörper 20 verbunden,
sondern beweglich gegenüber diesem gelagert. Er wird durch eine gefesselte Feder
49 in der vorgesehenen Relativlage gehalten, kann aber beispielsweise dann zurückweichen,
wenn das Steckerventil unter Druck gekuppelt werden soll, so daß sich der Ventilkörper
10 dabei nicht in die Offenstellung überführen läßt. Dies ist nach vollendetem Kupplungsvorgang
erst dadurch möglich, daß die Druckquelle muffenseitig eingeschaltet wird.
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Die Funktion der Schnellverschlußkupplung gemäß Fig. 2 ist ähnlich
derjenigen in Fig. 1. Durch die zusätzlich vorgesehene Abreißfunktion ist es möglich,
z. B. durch Ziehen an dem Stecker die Kupplung zu lösen. Auch dabei tritt die beabsichtigte
Wirkung mit Hilfe der Übersetzungseinrichtung durch die Schlepphebel 34 ein. Der
eingeschlossene Raum ist hier etwas größer, weil er sich bis zu den Dichtungen 45
und 46 erstreckt. Da es sich dabei jedoch nur um eng begrenzte Schlitze handelt,
ist es gerechtfertigt, auch diese Kupplung noch als leckölarm und mit geringem Lufteinfluß
arbeitend anzusehen.
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Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform schließt sehr eng an die
Ausführungsform gemäß Fig. 1 an. Zur Realisierung der übersetzungseinrichtung sind
Zahnräder 50 über den Umfang verteilt angeordnet, wobei zwei Zahnräder 50 gegenüberliegend
angeordnet genügen. Diese Zahnräder 50 arbeiten mit Zahnstangenabschnitten 51 an
dem Kupplungskörper 16 und Zahnstangenabschnitten 52 an dem Hülsenkörper 26 zusammen,
während sie selbst auf der Innenhülse 19 drehbar gelagert sind. Diese Übersetzungseinrichtung
weist ein Übersetzungsverhältnis 1 : 2 auf, d. h. mit dem einfachen Weg der Innenhülse
19 ist der doppelte Weg des Hülsenköpers 26 zwangsläufig verbunden. Ansonsten entspricht
die Wirkungsweise derjenigen der Ausführungsform nach Fig. 1.
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Fig. 4 zeigt eine hydraulische Übersetzungseinrichtung. Zu diesem
Zweck ist zwischen der verschiebbaren Innenhülse 19 und dem Kupplungskörper 16 des
Muffenventils 2 eine Druckkammer 53 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise
angeordnet und vorgesehen, wobei die Innenhülse 19 eine zusätzliche Dichtung 54
trägt. Von der Druckkammer 53 führt eine Hydraulikleitung 55 zu einer Wirkkammer
56, die zwischen dem Hülsenkörper 26 und dem Fortsatz 27 gebildet und vorgesehen
ist. Die Hydraulikleitung 55 ist nur schematisch angedeutet. Sie ist durch den Sternkörper
20 dichtend hindurchgeführt. Der Fortsatz 27 ist hier einstückig mit dem Sternkörper
20 ausgebildet. Die Druckkammer 23 und die Wirkkammer 26 besitzen gleiche Volumina,
aber unterschiedlich große Wirkflächen, so daß damit eine Übersetzung im gewünschten
Ausmaße möglich ist. Wenn die Wirkfläche der Wirkkammer 56 beispielsweise 1/3 der
Wirkfläche der Druckkammer 53 beträgt, ist der jeweils dreifache Hub des Hülsenkörpers
26 mit dem einfachen Hub der Innenhülse 19 verbunden, so daß ein Obersetzungsverhältnis
von 1 : 3 resultiert. Die Wirkungsweise ist ohne weiteres aus der Beschreibung heraus
verständlich.
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B e z u g s z e i c h e n l i s t e : 1 = Steckerventil 2 = Muffenventil
3 = Kupplungskörper 4 = Sitz 5 = Sternkörper 6 = Arm 7 = Sicherungsring 8 = Durchbohrung
9 = Schaft 10 = Ventilkörper 11 = Schließfeder 12 = Stirnwand 13 = Einstellschraube
14 = Anschlag 15 = Verriegelungsnut 16 = Kupplungskörper 17 = Anschlußstück 18 =
Dichtung 19 = Innenhülse 20 = Sternkörper 21 = Sicherungsring 22 = Sitz 23 = Anschlag
24 = Dichtung 25 = Dichtung 26 = Hülsenkörper 27 = Fortsatz 28 = Dichtung 29 = Schließfeder
30 = Bund 31 = Negativform 33 = Dichtung 34 = Schlitz 35 = Schlepphebel 3t3 = Encie
37 = Lager 33 = Kugel 39 = Schiebehülse 40 = Sicherungsfeder 41 = Ausnehmung 42
= Ausweichnut 43 = Sicherungsring 44 = Nut 45 = Dichtung 46 = Dichtung 47 = Durchbrechung
48 = Ring 49 = Feder 50 = Zahnrad 51 = Zahnstange 52 = Zahnstange 53 = Druckkammer
54 = Dichtung 55 = Hydraulikleitung 56 = Wirkkammer