DE4318840A1 - Kupplung zum Verbinden von Hydraulikleitungen - Google Patents
Kupplung zum Verbinden von HydraulikleitungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplung zum Verbinden zum
Hydraulikleitungen, mit einem ersten Kupplungsteil mit
einem ersten Ventil, das in einem Gehäuse des ersten Kupp
lungsteils aufgenommen ist, mit Mitteln zur Aufnahme eines
zweiten Kupplungsteils, dem ein zweites Ventil zugeordnet
ist, wobei das erste Ventil einen kegelstumpfförmigen
Ventilkörper umfaßt, der in Schließstellung in Anlage zu
einer kegeligen Dichtfläche des Gehäuses des ersten Kupp
lungsteiles ist und axial von einem relativ dazu, in Rich
tung auf das zweite Ventil verstellbaren Schaltstift durch
drungen ist, mit einer quer zur Ventilachse angeordneten
und das Gehäuse des ersten Kupplungsteils durchdringenden
Schaltwelle, welche über Schaltflächen auf den Ventilkör
per des ersten Ventils und den Schaltstift einwirkt und
wobei der Schaltstift über eine am Ventilkörper des ersten
Ventils abgestützte Öffnungsfeder zur Anlage an die Schalt
fläche beaufschlagt ist.
Eine solche Kupplung ist in der DE 37 04 159 C2 beschrie
ben. Dabei ist eine sehr komplizierte Exzenterwelle vorge
sehen, die einmal eine Schiebehülse für die Sperrkugelver
riegelung in die Verriegelungsstellung bewegt, dann einen
axial im Muffenventilkörper gelagerten Schaltstift in
Richtung Steckerventil bewegt und dieses öffnet und an
schließend den Muffenventilkörper entgegen der Richtung
des Schaltstiftes öffnet. Dabei ist die, dem Stecker zuge
ordnete Stirnfläche des Muffenventilkörpers so ausgebil
det, daß sie in etwa die Negativkontur des aus dem Stecker
herausragenden Kegelfortsatzes des Steckerventils auf
weist. Beim Einkuppeln des Steckers wird dabei der Kegel
fortsatz des Steckerventils über die eigentliche Stecker
aufnahmebohrung der Kupplungsmuffe hinaus in die entspre
chend geformte Aufnahme des Muffenventils eingeführt. Von
Nachteil ist, daß das Muffenventil über eine Zwangsführung
geöffnet und geschlossen wird. Die Steuerfläche der Exzen
terwelle arbeitet mit zwei Gegenflächen an dem Ventilkör
per und einem damit verbundenen Sicherungsring zusammen.
Durch beide wird eine Zwangsführung des Ventilkörpers in
beiden Richtungen über die Exzenterwelle sichergestellt.
Ferner weist die Exzenterwelle gesonderte Steuerflächen
für die Betätigung des Schaltstiftes für die Überführung
des Steckerventiles in die Öffnungsstellung auf. Die Betä
tigung des Schaltstiftes erfolgt zeitlich vor dem Öffnen
des Muffenventiles. Die Zwangsführung führt dazu, daß nur
bei einwandfrei eingehaltenen Toleranzen ein sicheres
Schließen des Muffenventiles gegeben ist. Die komplizierte
Exzenterwelle ist daher nur mit entsprechend großem Auf
wand zu realisieren, um die erforderlichen Toleranzen
einzuhalten. Entsprechend teuer ist eine solche Kupplung.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß um sicherzustel
len, daß das Muffenventil nicht dann geöffnet werden kann,
wenn sich kein Stecker in der Kupplungsmuffe befindet, ein
erheblicher Bauaufwand zu treiben ist, um die Schiebehülse
in der geöffneten Position zu blockieren. Hierdurch soll
bewirkt werden, daß die Exzenterwelle nicht betätigt wer
den kann.
Ein weiterer Nachteil ist darin begründet, daß eine solche
Kupplung nicht als Abreißkupplung ausgestaltet werden
kann. Von einer Abreißkupplung spricht man dann, wenn
allein durch ziehendes Einwirken auf eines der beiden
Kupplungsteile ein Lösen des Steckers von der Kupplungs
muffe möglich ist, ohne daß Fluid aus den Hydraulikleitun
gen austritt. Gleiches gilt auch für den Fall, daß unbeab
sichtigt die Schiebehülse im Lösesinne betätigt wird.
Solche Abreißkupplungen sind leichter handhabbar als die
eine Beidhandbetätigung erfordernde Kupplung mit Schiebe
hülse, bei der die Schiebehülse von Hand betätigt werden
muß, um den Lösevorgang einleiten zu können. Ein Vorteil
der bekannten Kupplung ist darin begründet, daß aufgrund
der Formgebung die Leckage beim Kupplungsvorgang relativ
kleingehalten ist, da die Flächen der sich gegenüberlie
genden Bauelemente von Steckerventil und Muffenventil enge
Spalte einander gegenüber bilden.
Ein weiterer Nachteil ist dahin begründet, daß die Kon
struktion einen relativ großen Schaltweg benötigt, der ca.
180° beträgt. Bei der Installation der Kupplung muß die
ser Weg als Freiraum berücksichtigt werden. Die Kupplung
benötigt daher einen relativ großen Einbauraum.
Bei Kupplungen der vorgenannten Gattung ist ein Kuppeln
unter Druck möglich, da das Öffnen des Steckerventiles und
des Muffenventiles erst nach erfolgtem Kuppelvorgang durch
geführt wird. Dies ist insbesondere wichtig, weil bei
spielsweise im Bereich der Landtechnik immer stärker An
baugeräte eingesetzt werden, die im abgekoppelten Zustand
noch einen Gegendruck behalten, bzw. erforderlich machen.
Um die vielen Möglichkeiten durch die moderne Hydraulik
auch optimal nutzen zu können, ist daher eine Kupplung
gefordert, die unter Druck stehende Leitungen problemlos
verbinden kann. Eine weitere Forderung besteht darin, daß
beim Entkuppeln anfallende Lecköl so gering wie möglich zu
halten. Bei den meisten verwendeten Kupplung beträgt die
Leckage bis zu 3 cm3. Die gleiche Menge Luft dringt oft
beim Einkuppeln in das Hydrauliksystem ein und wirkt dabei
sehr schädlich auf die Lebensdauer von Ventile und Dich
tungen ein.
Aus der DE 28 23 877 B2 ist eine Kupplung zum Verbinden
von Rohrleitungen bekannt, bei der das dem ersten Kupp
lungsteil zugehörige Ventil einen Ventilkörper besitzt,
der durch eine auf einer Schaltwelle festgelegte Exzen
terscheibe in die geöffnete oder geschlossene Stellung
durch Verdrehen der Schaltwelle bewegt werden kann. Der
Ventilkörper drückt bei Bewegung in die geöffnete Position
den Ventilkörper des zweiten Kupplungsteil ebenfalls in
die geöffnete Position. Die Schaltwelle ist einteilig
ausgeführt und wird auf einer Teillänge von einer Hülse
umschlossen. Diese Kupplung ist für die Verbindung von
Flüssigkeitsleitungen an Tankanlagen und Tankfahrzeugen
gedacht. Sie ist nur für Systeme, einsetzbar in denen die
strömende Flüssigkeit unter einem niedrigen Druck steht.
Sie ist nicht für Hydraulikleitungen geeignet, weil die
Anordnung, bestehend aus der Schaltwelle und der Hülse,
auseinandergesprengt würde, da der auf die innenliegende
Stirnseiten von Hülse und Schaltwelle einwirkende Druck
nicht neutralisiert ist. Die vorgesehenen radial
verlaufenden Arretierschrauben können dem Druck nicht
standhalten. Ferner ist es nicht möglich, eine solche
Kupplung als Abreißkupplung zu gestalten, bei der die
Ventile beider Kupplungsteile automatisch schließen, wenn
die Verbindung gelöst wird, obwohl die Schaltwelle nicht
betätigt worden ist.
Neben den oben beschriebenen bekannten Kupplungen mit
einem kegeligen Ventilkörper, sind auch Schnellverschluß
kupplungen bekannt, bei denen über eine Schaltwelle zwei
in der Kupplungsmuffe hintereinander gelegene Kugelventile
gesteuert werden (US-PS 3 680 591). Wird die Schaltwelle
in Offenstellung gedreht, werden sowohl das Muffenventil
wie auch das Steckerventil geöffnet. Durch die zwangsweise
Öffnung ist auch eine Rückströmsicherheit gegeben. Rück
ströme können bekanntlich bei nur federbelasteten Ventilen
das ungewollte Schließen bewirken. Nachteilig ist bei
dieser Kupplung, daß beim Kuppeln eines unter Druck ste
henden Steckers ein Druckraum im Muffenventil erst durch
entsprechende Stellung der Exzenterwelle mit einer Ent
lastungsleitung verbunden werden muß, wenn Druckmedium in
diesem Raum eingeschlossen ist. Dabei wird entweder Druck
medium als Leckage abgegeben oder muß durch eine gesonder
te Leitung zum Tank zurückgeführt werden. Auch beim Ent
kuppelvorgang tritt eine größere Leckage auf, weil das
zweite und dem Steckerventil benachbarte Ventil der Kupp
lungsmuffe erst verzögert schließt, so daß in dem dadurch
abgeschlossenen Raum vorhandenes Öl noch entweichen
kann, bis dieses Ventil endgültig in die Schließposition
überführt ist. Die Verwendung von Kugelnventilen ist inso
fern nachteilig, da diese Metall auf Metall abdichten und
nur dann absolut dicht sind, wenn die Dichtsätze sehr
präzise gefertigt wurden. Besonders dann, wenn nur ein
kleiner hydraulischer Druck diese Sitzventile beauf
schlagt, neigen sie zu Undichtigkeiten, die durch Lecköl
und die damit verbundene Umweltbelastung die Geräte ver
schmutzen, weil sich auf dem Ölfilm Staub und Schmutz
ablagert. Aus diesem Grunde sind mit einem kegeligen Ven
tilkörper arbeitende Kupplungen günstiger, da sich verbes
serte Abdichtungsverhältnisse erreichen lassen. Ventile
mit kegeligen Dichtflächen erlauben das Anbringen von
Weichdichtungen, welche die an sich schon bessere Dicht
wirkung der kegeligen Sitzflächen noch erhöhen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ausgehend
von der gattungsbildenden Kupplung, bei der das Ventil des
ersten Kupplungsteils und das Ventil des zweiten Kupp
lungsteils unter Druck stehend gekuppelt werden können und
die Öffnung der beiden Ventile erst nach dem Kuppeln durch
Betätigung einer Schaltwelle erfolgt, eine Kupplung zu
schaffen, die gewährleistet, daß eine Verwendung der we
sentlichen Teile sowohl für die Gestaltung als normale
Steckkupplung als auch als eine solche mit Selbstschließ
effekt beim Abreißvorgang möglich ist und welche kosten
günstig herzustellen ist.
Dabei sollen die Vorteile geringer Leckage, geringer Kup
pelkräfte, einer Durchströmungsmöglichkeit in beiden Fließ
richtungen und ein Schließen der Ventile, ohne daß ein
Entkuppeln erforderlich ist, beibehalten werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Schaltfläche Bestandteil eines gesonderten, mit der Schalt
welle drehfest verbundenen Schaltgliedes ist, daß die
Schaltwelle aus zwei Wellenteilstücken besteht, die axial
fest, aber lösbar miteinander verbunden sind, daß minde
stens ein Ende eines der beiden Wellenteilstücke mit dem
Schaltglied durch Formschluß drehfest verbunden ist und
daß die beiden Wellenteilstücke axial miteinander ver
schraubt sind.
Eine solche Konstruktion ist geeignet, durch geringen
Eingriffin eine Kupplung umgestaltet werden zu können,
die als Abreißkupplung dient. Die Kupplungskonstruktion
läßt also mehrere Optionen für den Einsatz und die Verbin
dung zu. Diese Variation ist dadurch ermöglicht, daß die
Schaltfläche Bestandteil eines gesonderten, mit der Schalt
welle drehfest verbundenen Schaltgliedes ist. Durch die
Teilung der Schaltwelle kann das Schaltglied entsprechend
groß dimensioniert werden, weil es axial mit dem Muffen
ventilkörper in das Muffengehäuse eingeführt und dann mit
den Schaltwellenteilen, die quer im Muffenventilkörper in
entsprechenden Bohrungen gelagert sind, ebenfalls gelagert
wird, wenn die Wellenteilstücke zusammengefügt und
verbunden werden. Hierdurch wird eine besonders einfache
Montierbarkeit von Schaltglied und Schaltwelle erreicht.
Ferner wird gewährleistet, daß eine Druckneutralisierung
gegeben ist bzw. die Schraubverbindung in günstiger Weise
nur auf Zug beansprucht wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß zwischen den Wellenteil
stücken der Schaltwelle das Schaltglied mit mehreren, aber
mindestens zwei Nocken verdrehsicher gegenüber der Schalt
welle gelagert ist und ein Nocken des Schaltgliedes den
Schaltstift in Richtung zweites Ventil und der zweite
Nocken des Schaltgliedes das erste Ventil bei entsprechen
der Drehung der Schaltwelle über eine Betätigungsfläche in
Offenstellung bewegt.
In einfacher Weise können die Wellenteilstücke durch eine
Schraube axial miteinander verbunden werden.
Ferner ist vorgeschlagen, daß die beiden Wellenteilstücke
an ihren einander zugewandten und in das Gehäuse des
ersten Kupplungsteiles hineinragenden Enden zueinander
zentriert sind.
Bevorzugt ist das Schaltglied zwischen den beiden Wellen
teilstücken seitlich geführt.
Die Verbindung zwischen den beiden Wellenteilstücken und
dem Schaltglied wird zweckmäßiger Weise dadurch erzielt,
daß mindestens eines der in das Gehäuse des ersten Kupp
lungsteiles hineinreichenden Enden der Wellenteilstücke
abgeflacht und/oder profiliert ist.
Vorzugsweise ist dabei das profilierte Ende mit einem oval
flachen oder einem mehreckigen, insbesondere rechteckigen
oder quadratischen Querschnitt versehen.
Um die Zentrierung der beiden Wellenteilstücke bei der
Montage zu erleichtern, ist das profilierte Ende eines
Teilbereiches eines der Wellenteilstücke als Vaterteil
ausgebildet und greift in eine entsprechend als Mutterteil
geformte Ausnehmung des zweiten Wellenteilstückes ein.
Die geteilte Ausbildung hat darüber hinaus den Vorteil,
daß die Wellenteilstücke mit außerhalb des Gehäuses des
ersten Kupplungsteiles liegenden Bunden versehen werden
können, die jeweils die Dichtfläche gegenüber einer in
einer Einsenkung des Gehäuses eingelegten Dichtung bilden.
Die Bunde weisen jeweils größere Durchmesser auf als die
eigentlichen Wellenteilstücke. Sie vereinfachen die Mög
lichkeit der Wellenabdichtung.
Vorzugsweise ist das Schaltglied axial zwischen der Betä
tigungsfläche und der Kopffläche des Schaltstiftes ange
ordnet.
Solche Kupplungen sollen bevorzugt so gestaltet sein, daß
sie verschiedene Installations- und Betätigungsmöglichkei
ten ergeben. Üblicherweise dient zur Verbindung zwischen
den beiden Kupplungsteilen eine Überwurfmutter, über die
ein Verschrauben des zweiten Kupplungsteils, an dem ersten
Kupplungsteil erfolgt oder aber es erfolgt eine Festlegung
über eine Sperrkugelverriegelung mit einer Schiebehülse.
Besonders die letztgenannte Kupplungsart ist weit verbrei
tet und erlaubt sowohl die Installation als feststehendes
Kupplungsteil als auch als sogenannte Abreißkupplung. Bei
der feststehenden Installation ist das Gehäuse des ersten
Kupplungsteils ortsfest gelagert. Soll das zweite Kupp
lungsteil eingekuppelt werden, wird eine äußere Schiebe
hülse an dem ersten oder zweiten Kupplungsteil gegen die
Kraft einer Feder so verschoben, so daß eine Anzahl radial
in einem Käfig geführter Sperrkugel nach außen ausweichen
können. Ist das entsprechende Kupplungsteil mit seiner
Rastnut bis zur Höhe der Sperrkugeln eingeführt, rasten
die Kugeln in eine umlaufende Nut ein, wenn die Schiebe
hülse von der Kraft einer Feder wieder in die Sperrposi
tion gedrückt wird. Dabei werden die Sperrkugeln in der
Rastnut arretiert. Für eine solche Kupplung kann auch eine
Anordnung derart gewählt werden, daß nicht das Gehäuse,
sondern die Schiebehülse ortsfest gelagert wird, während
das eigentliche Gehäuse mit der daran ausgebildeten Auf
nahme mit einem begrenzten axialen Weg gegen die Kraft
einer Feder vor- bzw. zurückgeschoben werden kann. Die
Feder ist dabei so installiert, daß sie doppelwirkend
immer das Gehäuse gegenüber der Schiebehülse für die Sperr
kugelverriegelung in Sperrstellung beaufschlagt. Der Kupp
lungsvorgang ist dabei sehr einfach zu handhaben. Der Stec
ker wird einfach zum Kuppeln eingedrückt und zum Entkup
peln herausgezogen.
In weiterer Konkretisierung soll daher eine Lösung vorge
schlagen werden, die die Möglichkeit auch der Ausgestal
tung als Abreißkupplung ermöglicht, ohne daß große Ände
rungen an den Basisbauteilen erforderlich sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das doppel
nockige Schaltglied, das als Scheibe gestaltet ist, eine
elliptische oder ovale Grundform aufweisen, wobei deren
Umfangsfläche als Schaltfläche dient. Vom Grundsatz her
muß das Schaltglied zwei symmetrisch gestaltete Nocken
aufweisen, um einerseits den Schaltstift und andererseits
den Ventilkörper des ersten Ventils zu betätigen. Es er
gibt sich durch eine solche Gestaltung die Möglichkeit,
einen Öffnungs- bzw. Schließweg von ca. 90° zu erreichen.
Um eine definierte Öffnungsposition zu erreichen, ist
vorgesehen, die Enden des elliptischen Schaltgliedes be
züglich der großen Achse abzuflachen.
Für die Bemessung der Grundform des Schaltgliedes ist
vorgesehen, daß die große Achse (Längsachse) des Schalt
gliedes um mindestens die Summe der Öffnungswege von Stec
kerventil und Muffenventil länger ist als die der kleinen
Achse (Breitenachse).
In weiterer Konkretisierung der Gestaltung der Kupplung
als Abreißkupplung ist vorgesehen, daß das Schaltglied mit
einem auf der großen Achse (Längsachse) angeordneten Lang
loch versehen ist, mit dem es auf der im Querschnitt mit
zwei parallelen Führungsflächen versehenen Schaltwelle
drehfest, aber in Richtung der großen Achse (Längsachse)
verstellbar ist.
Hierdurch wird eine Relativverstellung des Schaltgliedes
gegenüber der ortsfest im Gehäuse des ersten Kupplungstei
les angebrachten Schaltwelle erreicht.
Für die Ausgestaltung als Abreißkupplung ist vorzugsweise
vorgesehen, daß das Langloch im Schaltglied in Richtung
seiner Längsachse von mittig bis außermittig in einer
Richtung versetzt angeordnet ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß
die Betätigungsfläche Bestandteil eines Trägers ist, an
dem der Ventilkörper des ersten Ventils befestigt ist, und
daß die Schließfeder den Träger beaufschlagt. Hierdurch
ergibt sich eine einfache Gestaltung, da die beiden Teile
separat gefertigt werden können. Es ist jedoch auch eine
einteilige Ausbildung von Träger und Ventilkörper des
ersten Ventils möglich. Vorzugsweise bildet der Träger
einen Führungsraum, in den der Schaltstift hineinragt und
in dem das Schaltglied schwenkbar aufgenommen ist und der
durch die quer zur Ventilachse angeordnete Schaltwelle
durchdrungen wird. Eine besonders einfache Konstruktion
ergibt sich, wenn der Träger aus am Ventilkörper des er
sten Ventils parallel zur Ventilachse festgelegten Achsen
und einer an deren freien Enden befestigten Stirnplatte
gebildet ist, welche zum Schaltglied hin die Betätigungs
fläche aufweist, wobei das Schaltglied zwischen den Achsen
geführt ist. Der Durchmesser der Achsen kann so gewählt
werden, daß sie nach außen hin die Führung im Gehäuse des
ersten Kupplungsteiles übernehmen und daß zwischen den
Achsen jeweils ein Schlitz gebildet wird, von denen einer
zur Führung des Schaltgliedes und der andere zum Durch
tritt der Schaltwelle dient. An den Achsenenden sind je
weils Nuten vorgesehen. Mit diesen werden die Achsen einen
ends in entsprechende Schlitze im Ventilkörper des ersten
Ventils und anderenends in entsprechende Schlitze der
Stirnplatte eingesteckt. Die Konstruktion ist sehr kosten
günstig aus Drehteilen herstellbar. Da auf den Schaltstift
beim Schaltvorgang, besonders beim Öffnen des ersten Ven
til und zweiten Ventils gegen Druck, erhebliche radiale
Kräfte einwirken, eignen sich die vier Achsen zur Führung
des Schaltstiftes. Dieser kann beispielsweise mit einem
Kopf ausgebildet sein, welcher zwischen den Achsen gehal
ten ist.
Um das Schaltglied bei der Gestaltung als Abreißkupplung
zurückdrehen zu können, wenn es sich beispielsweise bei
einem Steckerabriß und geöffneter Stellung der Schaltwelle
auf dieser verschoben hat, ist vorgesehen, daß der innere
Bohrungsdurchmesser des Gehäuses des ersten Kupplungstei
les mit einem bestimmten Winkel zunächst erweitert und
dann verengend gestaltet ist.
Bei einer einteiligen Ausbildung des Trägers mit dem Ven
tilkörper des ersten Ventils in Form eines rohrförmigen
Ansatzes sind für den radialen Durchtritt des Schaltglie
des und der Schaltwelle zwei Schlitzenpaare vorgesehen,
die in axialer Richtung verlaufen und diametral gegenüber
liegen. Durch eines der Schlitzenpaare ist die Schaltwelle
hindurchgeführt. Das hierzu um 90° versetzte Schlitzenpaar
dient zur Führung des Schaltgliedes.
Die beiden Schlitze des zweiten Schlitzenpaares zur Füh
rung des Schaltgliedes können eine unterschiedliche Länge
aufweisen. Hierdurch kann die Drehrichtung für die Verdre
hung der Schaltwelle in die Öffnungsstellung bzw. Schließ
stellung vorbestimmt werden. Dies macht es überflüssig,
Anschläge außen vorzusehen und erleichtert die Möglich
keit, den Drehhebel zur Betätigung der Schaltwelle an die
Einbaulage der Kupplung anzupassen. Es ergibt sich die
Möglichkeit der Befestigung in unterschiedlichen Winkel
stellungen, um so den zur Verfügung stehenden Freiraum zu
nutzen. Bei einer Ausgestaltung des Träger für den Ventil
körper des ersten Ventils kann es besonders vorteilhaft
sein, wenn ein Anschlag zwischen zwei Achsen des Trägers
angebracht ist, der zu einer Richtung hin den Öffnungsweg
und in entgegengesetzter Drehrichtung den Schließweg des
Schaltgliedes auf etwa 90° beschränkt.
Ferner ist vorgeschlagen, daß der Ventilkörper des ersten
Ventils durch eine am Gehäuse des ersten Kupplungsteiles
oder einem damit verbundenden Teil abgestützte, gesonderte
Schließfeder in Richtung Schließstellung beaufschlagt ist
und daß die Schaltfläche in Schließstellung des ersten
Ventils mit einem Freigang zur Betätigungsfläche zur Bewe
gung des Ventilkörpers des ersten Ventils in die Öffnungs
stellung angeordnet ist.
Von Vorteil bei dieser Ausbildung ist, daß auch bei Abnut
zung oder bei gröberen Toleranzen stets ein sicheres
Schließen des ersten Ventiles gegeben ist. Das Schließen
erfolgt unter der Federkraft und darüber hinaus im Rahmen
des Freiganges auch dann, wenn sich Abnutzungen ergeben.
Soll dieses Prinzip auch bei einer Kupplung mit Abreiß
funktion realisiert werden, ist vorgesehen, daß das Schalt
glied in der Öffnungsstellung in Richtung der Ventilachse
um mindestens den um die Größe des Freiganges vermehrten
Ventilhub des Ventilkörpers des ersten Ventils von der
Schließstellung in die Öffnungsstellung relativ zur Schalt
welle bewegbar ist.
Der Öffnungsweg des Schaltstiftes ist derart bemessen, daß
dieser zum Öffnen des zweiten Ventiles über die Stirn
fläche des Gehäuses des ersten Kupplungsteils hinaus um
mindestens den Öffnungsweg des Steckerventiles in den
Aufnahmeraum der Steckeraufnahme der Kupplungsmuffe hin
einbewegt werden kann.
Die Kupplung eignet sich besonders dafür, so gestaltet zu
werden, daß sie sowohl für das Kuppeln nach der ISO-Norm
ISO 5675 als auch der SAE-Norm SAE-J 1036 geeignet ist.
Bei einer solchen Gestaltung ragt der Schaft des zweiten
Ventiles über die Stirnseite des zweiten Kupplungsteils
nach vorne vor. Ferner ist auch das Kuppeln von verlänger
ten Flachventilsteckern als zweiten Kupplungsteilen in der
gleichen Aufnahme möglich. Dabei ist unter Flachventil
stecker ein Stecker gemeint, dessen Ventilkörper nicht aus
der Stirnfläche des Gehäuses des zugehörigen Kupplungstei
les herausragt.
Um bei den genannten Normsteckern zusätzlich den Lecköl
verlust beim Entkuppeln zu reduzieren, kann zusätzlich ein
Füllring aus geeignetem Material in die Aufnahme eingelegt
sein. Dadurch kann der Leckölverlust auf ca. 0,3 cm3
beim Entkuppeln reduziert werden. Anstelle einer Ausge
staltung mit Schnellverschlußverriegelung, kann die Kupp
lung auch als Schraubkupplung ausgebildet sein. Auch in
diesem Fall ist der Aufnahmeraum gegenüber Schraubsteckern
um den Öffnungsweg des zweiten Ventils verlängerten Ven
tilteilen versehen. Es ist jedoch auch möglich, die Auf
nahme so zu gestalten, daß der erste Ventilkörper in sei
ner Stirnfläche eine Aufnahmekontur, d. h. eine Ausnehmung
für die Ventilverlängerung des aus der Stirnseite des
zweiten Kupplungsteiles herausragenden Ansatzes aufweist.
Bei derartigen Aufnahmen ist es jedoch nicht möglich,
angepaßte Flachventilstecker alternativ einzusetzen, da
der Schaltstift um den Öffnungsweg des Ventils kürzer
gewählt ist.
Der nach der erfindungsgemäßen Ausgestaltung vorgesehene
Freigang kann darüber hinaus so bemessen sein, daß das
einzusteckende Ventil mit einem bestimmten Vorlauf vor dem
die Aufnahme ausweisenden Ventil geöffnet wird. Dement
sprechend muß der Abstand der Schaltfläche zu der Betäti
gungsfläche um den daraus resultierenden Betrag größer als
der Abstand der hinteren Stirnplatte zur vorderen Stirn
fläche des Ventilkörpers des ersten Ventils ausgebildet
sein. Wird dann die Schaltwelle gedreht, drückt das Schalt
glied erst den Schaltstift in Richtung zweitem Kupplungs
teil und dann erst drückt das Schaltglied die hintere
Stirnplatte des Ventilkörpers des ersten Ventils in die
entgegengesetzte Richtung und öffnet das erste Ventil.
Es kann auch noch zusätzlich eine Blockierung vorgesehen
werden, so daß bei offengeschalteten Ventilen ein Entkup
peln nicht erfolgen kann. Hierzu kann ein außenliegender
Bund eines Schaltwellenteiles eine ovale Form aufweisen.
In einem Verlängerungsfortsatz der Verriegelungshülse der
Kupplungsmuffe ist ein Langloch mit zusätzlichen Ausbuch
tungen in den Flanken vorhanden. Das Langloch hat dabei
eine Länge, die sich aus der Länge der Längsachse des
ovalen Bundes und den doppelten Kupplungsweg der Kupplung
zusammensetzt. Wird die Schaltwelle dann, wenn eingekup
pelt ist, um 90° gedreht, dreht sich die Längsachse des
ovalen Bundes in die Ausnehmungen in den Flanken des Lang
loches und arretiert die Schiebehülse gegenüber der Kupp
lungsmuffe. Durch diese Einrichtung kann in der Offenstel
lung der Kupplung weder ein Entkuppeln noch ein Einkuppeln
erfolgen.
Um das Kuppeln auch dann leicht zu gestalten, wenn im
Leitungsanschluß zum ersten Kupplungsteil Druck ansteht,
ist vorgesehen, daß dem ersten Kupplungsteil ein ent
sperrbares Rückschlagventil zugeordnet ist, das zwischen
dem Leitungsanschluß des ersten Kupplungsteiles an eine
Druckmittelleitung und dem Schaltglied angeordnet ist und
bei Bewegung des Schaltgliedes in die Offenstellung eben
falls in die Offenstellung überführbar ist.
Hierdurch wird es nicht erforderlich, das üblicherweise in
der Verbindung zum Leitungsanschluß vorhandene Steuer
ventil zur Entlastung zu betätigen. In Konkretisierung
dieser Ausführung ist vorgeschlagen, daß das Rückschlag
ventil über den vom Schaltglied beaufschlagten Träger
betätigbar ist.
Die Anwendung der Gestaltungsprinzipien ist bei zwei grund
sätzlichen Ausführungsformen möglich, so kann bei einer
ersten Ausführung vorgesehen sein, daß das erste Kupp
lungsteil als Kupplungsmuffe und das zweite Kupplungsteil
als Kupplungsstecker ausgebildet sind.
Alternativ ist vorgesehen, daß das erste Kupplungsteil als
Kupplungsstecker und das zweite Kupplungsteil als Kupp
lungsmuffe ausgebildet sind.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
Zeichnung schematisch dargestellt.
Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Kupplung einer
ersten Ausführungsform in der Ebene, die die
Achse der Schaltwelle enthält und einen ange
paßten Flachstecker, in geschlossener Schalt
stellung des ersten und zweiten Ventils,
Fig. 2 einen Längsschnitt mit einer gegenüber Fig.
1 Längsachse um 90° gedrehten Position,
jedoch mit einem Stecker nach ISO 5675 bzw.
SAE-J 1036-Norm, ebenfalls in geschlossener
Schaltstellung,
Fig. 3 einen Längsschnitt in einer Ebene, die gegen
über der von Fig. 1 um 90° in der Längsachse
gedreht ist, bei geöffneter Schaltstellung
des ersten und zweiten Ventils,
Fig. 4 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 3 bei
geöffneter Schaltstellung der Schaltwelle
jedoch entkuppeltem zweiten Kupplungsteil und
geschlossenem ersten Ventil des ersten Kupp
lungsteils (Abreißkupplung),
Fig. 5 einen Längsschnitt einer Variante der Kupp
lung für ein als Stecker gestaltetes zweites
Kupplungsteil nach ISO- bzw. SAE-Norm mit
einer entsprechenden Profilierung des Ventil
körpers des ersten Kupplungsteils zur Auf
nahme des Fortsatzes des zweiten Ventils,
Fig. 6 ein Detail bezüglich einer veränderten Aus
führung zur Fig. 2, wobei in den Aufnahme
raum für das zweite Kupplungsteil ein Füll
ring eingelegt ist,
Fig. 7 als Detail eine bevorzugte Ausführungsform
eines Schaltgliedes für die Gestaltung als
Abreißkupplung,
Fig. 8 eine Gestaltung des Schaltgliedes für Kupp
lungen, die nicht als Abreißkupplungen einge
setzt werden,
Fig. 9-13 die Schaltwelle als Detail in verschiedenen
Schnittdarstellungen,
Fig. 14 einen Längsschnitt als Halbschnitt durch eine
Kupplungsvariante, die als Abreißkupplung
gestaltet ist, jedoch mit radialem Anschluß
für das Druckmedium,
Fig. 15 die Ausbildung des Ventilkörpers des ersten
Ventils mit dem Träger als einteiliges Bau
teil mit axialen Schlitzen für die Schaltwel
le und das Schaltglied im Längsschnitt,
Fig. 16 eine bevorzugte Ausgestaltung des Ventilkör
pers des ersten Ventils mit dem Träger in
Form von Achsen und einer Stirnplatte zur
Verbindung der Achsen,
Fig. 17 einen Querschnitt entlang der Linie B-B gemäß
Fig. 16,
Fig. 18 eine Teilansicht und einen Teillängsschnitt
einer Gestaltung der Aufnahme für das als
Stecker ausgebildete zweite Kupplungsteil als
Schraubkupplung,
Fig. 19 eine alternative Form des Schaltgliedes nach
Fig. 7,
Fig. 20 eine Schaltwelle und Kupplungshülse hinsicht
lich des Prinzips der Blockierung der Verrie
gelungshülse durch die Schaltwelle, in geöff
neter Position,
Fig. 21 die blockierte Position für die Verriege
lungshülse gemäß Fig. 20 und
Fig. 22 einen Längsschnitt durch eine weitere Aus
führungsform der Kupplung bei geschlossener
Stellung, wobei das erste Kupplungsteil als
Muffe ausgebildet ist und die Schaltwelle
aufweist und das zweite Kupplungsteil als
Stecker ausgebildet ist.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Kupplung besteht
aus dem als Kupplungsmuffe gestalteten ersten Kupplungs
teil 1 und dem als Stecker gestalteten zweiten Kupplungs
teil 2. Das erste Kupplungsteil 1 besteht in der Haupt
sache aus dem Gehäuse 3, der Aufnahme 4, der dazu axial
beweglichen Verriegelungshülse 5, dem ersten Ventil 6 und
den Schaltmitteln, die die Schaltwelle 7 umfassen. Die
Aufnahme 4 ist mit dem Gehäuse 3 verschraubt. Die Schalt
welle 7 besteht aus zwei Wellenteilstücken 8 und 9, die
durch eine Schraube 10 axial miteinander verschraubt sind.
Die zwei Wellenteilstücke 8, 9 haben jeweils einen äußeren
Bund 11 bzw. 12. Ein Ende eines Schaltwellenteiles 8, 9 ist
abgeflacht oder profiliert. Der flache Teilbereich 13 ist
aus den Fig. 9 und 10 näher ersichtlich und anhand dersel
ben erläutert.
Auf dem abgeflachten Bereich 13 ist ein Schaltglied 18
(Fig. 7 und 8) verdrehsicher gelagert. Dieses Schaltglied
18 hat vorzugsweise eine elliptische Grundform mit der
Breitenachse 16 und der Längsachse 17 (Fig. 8). Bei Kupp
lungen, die nicht als Abreißkupplungen verwendet werden
sollen, kann das Schaltglied 18 unverschiebbar, wie in
Fig. 8 dargestellt, auf der Schaltwelle 7 drehfest gela
gert sein. Bei Kupplungen mit Abreißfunktion hat das
Schaltglied 18 (Fig. 7) zur drehfesten Lagerung ein Lang
loch 19. Dieses Langloch 19 ist um mindestens den Schließ
weg und den Freigang 49 länger als das Maß 20 (Fig. 12)
des abgeflachten Bereiches 13 des Wellenteilstückes 8. Die
Dicke des Schaltgliedes 18 ist um einen Betrag kleiner als
der Abstand 21 des abgeflachten Bereiches 13, wenn die
beiden Teile 8 und 9 der Schaltwelle 7 axial durch die
Schraube 10 fest und zentriert miteinander verbunden sind
(Fig. 11). Dadurch kann sich das Schaltglied 18 auf der
Schaltwelle 7 um den Betrag in seiner Achsrichtung 17
verschieben, den das Langloch 19 länger ist als das Maß 20
des Wellenbereiches 13 (Fig. 7).
Das erste Ventil 6 des ersten Kupplungsteils 1 besteht aus
dem Ventilkörper 30 und dem Träger 29, der aus den vier
Achsen 31 (in den Schnittzeichnungen sind jeweils nur zwei
Stück dargestellt) und der rückwärtigen Stirnplatte 32
aufgebaut ist. Die Schließfeder 33 stützt sich mit einem
Ende an einem Bund 50 im Anschlußfitting 34 ab und drückt
über die Achsen 31 den Ventilkörper 30 des ersten Ventils
in Richtung A und damit in Schließstellung. In der Bohrung
59 des Ventilkörpers 30 ist der Schaltstift 35 axial ge
führt. Dieser Schaltstift 35 ist ein Formteil mit Berei
chen unterschiedlicher Durchmesser und mit dem Kopf 36 mit
der Kopffläche 36. Der Schaltstift 35 wird von der Öff
nungsfeder 37, die sich mit einem Ende Ventilkörper 30
abstützt, in Richtung B gegen das Schaltglied 18 gehalten.
Der Kopf 36 des Schaltstiftes 35 ist in dem zwischen den
vier Achsen 31 des Trägers 29 gebildeten Führungsraum 26
(Fig. 16) geführt, und sein Schaft ist gegenüber dem Ven
tilkörper 30 mit der Dichtung 38 abgedichtet. Die Bohrung
57 des Gehäuses 3 ist in Richtung A vor der Schaltwelle 7
im Durchmesser in einem bestimmten Winkel 40 vergrößert
und verkleinert sich zur Schaltwelle 7 hin wieder in einem
bestimmten Winkel 41. Diese Durchmesseränderung ist, wie
weiter unten beschrieben, für die Funktion des Schaltglie
des 18 notwendig.
Die Wellenteilstücke 8 und 9 sind gegenüber dem Gehäuse 3
durch Dichtungen 42 abgedichtet, die in einer Einsenkung
55 des Gehäuses 3 eingelegt sind und gegen jeweils den
Bund 11 bzw. 12 der Wellenteilstücke 8, 9 abdichten. Diese
Ausführung der Wellenabdichtung ist besonders einfach und
platzsparend.
Auf dem Bund 11 ist der Schaltgriff 43 befestigt. An Stel
le des Schaltgriffes 43 kann bei entsprechender Ausgestal
tung des Bundes 11 auch ein Drehschlüssel für die Schal
tung der Kupplung Verwendung finden.
Die Aufnahme 4 ist nach Fig. 1 sowohl für das eingezeich
nete als Flachventilstecker gestaltete zweite Kupplungs
teil als auch für Stecker nach ISO 5675 und SAE-J 1036
Norm ausgestaltet. Zu diesem Zweck ist die Aufnahme 4 von
der Sperrkugellinie 45 bis zur Kopffläche 46 des Ventilkör
pers 30 bzw. der Stirnseite 28 des Gehäuses 3 um den Be
trag länger, den der Ventilfortsatz 47 (Fig. 2) des zwei
ten Ventils 64 aus der Stirnseite 48 des zweiten Kupp
lungsteils 2a herausragt.
Das zweite Kupplungsteil 2 wiederum ist von der Linie 45
bis zu seiner Stirnseite 48 ebenfalls um den Betrag län
ger, den der Ventilfortsatz 47 darstellt.
So ausgestaltet können in der Aufnahme 4 sowohl Stecker
nach ISO bzw. SAE Norm, als auch speziell angepaßte als
Stecker gestaltete zweite Kupplungsteile 2 (Fig. 1) ver
wendet werden.
Die Sperrkugeln 51 halten das zweite Kupplungsteil 2 bzw.
2a in bekannter Art in der Aufnahme 4 fest. Die Verriege
lungshülse 5 sperrt bzw. entsperrt die Kugeln 51 ebenfalls
in bekannter Art und ist daher nicht näher beschrieben.
Wird das Gehäuse 3 des ersten Kupplungsteiles 1 ortsfest
gelagert, wird zum Kuppeln bzw. Entkuppeln die Verriege
lungshülse 5 manuell gegen die Kraft der Feder 52 axial
gegenüber dem Gehäuse 3 und der Aufnahme 4 verschoben.
Bei Gestaltung als Abreißkupplung wird die Verriegelungs
hülse 5 ortsfest gelagert, in der sich das Gehäuse 3 mit
der Aufnahme 4 axial um den Betrag bewegen läßt, der für
das Ausweichen der Sperrkugeln 51 in Entriegelungsnuten in
der Verriegelungshülse 5 notwendig ist. Da auch diese
Funktion bekannt ist, wird nicht näher darauf eingegangen.
Fig. 1 und 2 zeigen die erfindungsgemäße Kupplung jeweils
in geschlossener Schaltstellung und mit einem Schaltglied
18 welches für die Funktion als selbstschließendes erstes
Ventil 6 des ersten Kupplungsteiles 1 ausgebildet ist. Für
nicht selbstschließende erste Ventile 6 genügt, wie er
wähnt, ein Schaltglied nach Fig. 8. Sowohl die als Stecker
gestalteten Kupplungsteils 2a nach ISO und SAE Norm als
auch das angepaßte und als Flachstecker gestaltete zweite
Kupplungsteil 2 haben ein zweites Ventil 64 mit durch
Anschlag begrenztem Öffnungsweg.
Dabei ist der Sternkörper 60 des zweiten Ventiles 64 im
Gehäuse 61 des zweiten Kupplungsteils mit geeigneten Mit
teln axial arretiert. In der Hülse 62 des Sternkörpers 60
ist der Schaft 63 des zweiten Ventils 64 axial gleitend
gelagert. Der Abstand zwischen Hülsenende 65 und dem Ven
tilteller 66 bestimmt den möglichen Öffnungsweg des zwei
ten Ventils 64. In offengeschaltetem Zustand liegt daher
das Steckerventil bei 65 an der Hülse 62 des Sternkörpers
60 an.
Fig. 3 zeigt die Kupplung nach Fig. 1 in um 90° versetz
tem Schnitt und in geöffneter Schaltstellung.
Durch die Drehung der Schaltwelle 7 (Fig. 1) um 90° hat
sich auch das Schaltglied 18, durch den abgeflachten Be
reich 13 bewirkt, um 90° gedreht. Die längere Achse 17
(Fig. 7) des Schaltgliedes 18 wirkt dabei in axialer Rich
tung (in Richtung der Ventilachse 23) des ersten Ventiles
6 und hat dabei den Schaltstift 35 in Richtung A und die
hintere Stirnplatte 32 mit dem Träger 29 in Richtung B
bewegt. Der Schaltstift 35 hat dabei das zweite Ventil 64
so weit geöffnet, daß der Ventilteller 66 des zweiten
Ventils 64 an der Hülse 62 des Sternkörpers 60 anliegt. In
dieser Schaltstellung befindet sich die Schaltwelle 7 in
der Mitte des Schaltgliedes 18 und das Langloch 19 darin
ist aus der Mitte versetzt in Richtung B gerichtet. Da der
Schaltstift 35 sich nicht weiter in Richtung A bewegen
kann, weil der Ventilteller 66 an der axial arretierten
Hülse 62 anliegt, ist das erste Ventil 6, von der hinteren
Stirnplatte 32 durch Anlage deren Betätigungsfläche 44 an
der Schaltfläche 22 des Schaltgliedes 18 über die Achsen
31 in Richtung B gezogen, ebenfalls geöffnet worden. Die
Kupplung ist jetzt geöffnet. Das Schaltglied 18 liegt
dabei mit seinem Langloch 19, nur durch einen bestimmten
Freigang getrennt, an der Schaltwelle 7 an. Dadurch kann
sich auch das erste Ventil 6 nicht mehr weiter in Richtung
B bewegen. Die Kupplung ist also rückstromsicher, da weder
das Ventil des ersten noch das des zweiten Kupplungsteiles
von Mediumströmungen zugedrückt werden können. Ein Durch
fluß in beiden Strömungsrichtungen ist möglich.
Wird jetzt, beispielsweise bei als Abreißkupplung instal
lierter Kupplung, das zweite Kupplungsteil 2 bzw. 2a aus
gekuppelt, ohne vorher die Kupplung geschlossen zu schal
ten, entfällt der axiale Widerstand des zweiten Ventils 64
auf den Schaltstift 35, und die Schließfeder 33 drückt
über den Träger 29 den Ventilkörper 30 des ersten Ventils
6 in Richtung A und damit das Ventil 6 in Schließstellung.
Gleichzeitig wird über die Stirnplatte 32 das Schaltglied
18 im Langloch 19 ebenfalls in Richtung A verschoben. Es
entsteht die Ventilstellung nach Fig. 4 mit geschlossenem
ersten Ventil 6 und in den Aufnahmeraum 58 hineinragendem
Schaltstift 35.
In dieser Stellung ist ein Wiedereinkuppeln nur mit druck
losem zweiten Kupplungsteil 2, 2a möglich. Auch dann aber
ist die Einkuppelungskraft wesentlich höher als in ge
schlossener Kupplungsstellung, da zusätzlich die Kraft der
Schließfeder 33 überwunden werden muß, weil jetzt der
Schaltstift 35 über das Schaltglied 18 die Stirnplatte 32
und damit den Träger 29 in Richtung B drückt, wenn ein
Stecker in den Aufnahmeraum 58 eingeführt wird.
Wird die Schaltwelle 7 in Schließstellung gedreht, steht
das Schaltglied 18 exzentrisch zur Schaltwelle 7 und muß
wieder in seine zentrische Lage im Langloch 19 zurückge
führt werden, da die Länge der Längsachse des Schaltglie
des 18 in etwa dem Innendurchmesser der zylindrischen
Bohrung 57 des Gehäuses 3 des ersten Kupplungsteils 1
entspricht. Um das beim Schaltvorgang zu ermöglichen, ist
eine an- und absteigende Durchmesservergrößerung 56 mit
den Winkeln 40 und 41 erforderlich. Die Gradzahl der Win
kel ist von der Form des Schaltgliedes 18 abhängig.
In der Offenstellung der Kupplung muß das aus der Mitte
versetzte Langloch 19 am Schaltglied 18 nach hinten, also
in Richtung B zeigen. Damit die Kupplung nicht in falscher
Drehrichtung geschaltet werden kann, müssen daher entspre
chende Anschläge vorgesehen sein. Diese Anschläge sind dem
Träger 29 des Ventilkörpers 30 des ersten Ventils 6 zuge
ordnet und vorzugsweise an bzw. zwischen den Achsen 31 vor
gesehen (Fig. 16 und 17). Dadurch kann die Winkelstellung
des Schaltgriffes 43 gegenüber der Schaltwelle 7 frei
gewählt werden. Das ist besonders vorteilhaft, wenn der
Einbauplatz für die Kupplung an den entsprechenden Geräten
beengt ist bzw. nicht frei gewählt werden kann. Auch kann
es notwendig sein, je nach Einbaulage der Kupplung, den
Schalthebel wahlweise auf einem der Wellenteilstücke 8
oder 9 zu befestigen. In diesem Falle wird die Kupplung
entweder im Uhrzeigersinn offen und gegen den Uhrzeiger
sinn geschlossen bzw. in umgekehrter Reihenfolge
geschaltet. Aus diesem Grund ist ein Anschlag am Schalt
hebel außerhalb der Kupplungsmuffe nicht vorteilhaft.
Die Gestaltung der Anschläge bei einem aus Achsen 31 ge
bildeten Träger 29 ist aus der Fig. 16, 17 ersichtlich. Es
sind zwei Achsen 31 des Ventilkörpers des ersten Kupp
lungsteiles 1 durch eine Brücke 70 miteinander verbunden,
die als Anschlag dient.
Diese Brücke 70 ist so ausgebildet, daß sich das Schalt
glied 18 nur in einer Richtung vor- und in entgegengesetz
ter Richtung zurückdrehen läßt. Daher ist es nach Fig. 2
nicht möglich, den Schaltgriff 43 weiter in Richtung A zu
drehen, weil das Schaltglied 18 dann an den Anschlag 71
der Brücke 70 stößt. Der Schaltgriff 43 kann also nur in
Richtung B gedreht und damit das Langloch 19 ebenfalls
nach hinten in Richtung B gestellt werden. Andererseits
ist es nicht möglich, das Schaltglied 18 um mehr als 90°
zu drehen, weil es sich, wie in Fig. 3 gezeigt, dann an
der Kante 72 der Brücke 70 abstützt.
Die erfindungsmäßige Kupplung nach Fig. 1, 2, 3 und 4 hat,
wie beschrieben, eine verlängerte Aufnahme, um einmal ein
zweites Kupplungsteil in Form eines Steckers nach ISO Norm
5675 bzw. SAE Norm J 1036 einsetzen zu können und anderer
seits Flachstecker für leckölfreies Entkuppeln zu verwen
den.
In Fig. 5 ist eine artgleiche Kupplung dargestellt, die
nur für oben genannte Norm-Stecker als zweites Kupplungs
teil, nicht aber für Flachventilstecker geeignet ist. Bei
dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Aufnahme 4a
nach den bekannten Normmaßen ausgeführt. Die Stirnseite
des Ventilkörpers 30a des ersten Ventils 6 weist eine
kraterartige Vertiefung auf, die in etwa die Negativkontur
des Fortsatzes 47 des zweiten Ventils 64 des zweiten als
Stecker gestalteten Kupplungsteils besitzt. Der Schalt
stift 35a ist dabei um den Betrag des Steckeröffnungsweges
kürzer als in den vorher beschriebenen Ausführungsbeispie
len. Die Funktionsweise der Kupplung ist dabei gleich der,
der vorher beschriebenen. Lediglich kann, wie erwähnt, ein
als Flachventilstecker gestaltetes zweites Kupplungsteil
nicht verwendet werden. Auch bei dieser Ausführungsform
ist die Leckölmenge beim Entkuppeln gering, weist aber
immer noch nicht den niedrigen Wert auf, den die erfin
dungsgemäße Kupplung nach Fig. 1,3 und 14 mit als Flach
ventilstecker gestalteten zweiten Kupplungsteilen erreicht.
Fig. 6 zeigt eine Lösung, um bei erfindungsgemäßen Kupp
lungen mit Aufnahmen die gleichermaßen für zweite Kupp
lungsteile, die als Flachventilstecker als auch als Stec
ker nach ISO 5675 bzw. SAE Norm J 1036 geeignet sind, die
Leckölmenge beim Entkuppeln der Normstecker noch weiter zu
reduzieren. Dazu kann bei Verwendung von Normsteckern
zwischen der Stirnfläche 28 des Gehäuses 3 des ersten
Kupplungsteiles und der Stirnfläche 48 des Gehäuses
(Fig. 2) des zweiten Kupplungsteiles ein Füllring 54 aus
geeignetem Material eingelegt sein. Dieser Füllring 54 muß
allerdings dann, wenn ein angepaßter Flachstecker gekup
pelt werden soll, herausgenommen werden. Wird auf die
Verwendung von Steckern nach ISO 5675 bzw. SAE Norm J 1036
verzichtet, ist die Verlängerung der beschriebenen Aufnah
me überflüssig. Es kann dann eine für das als Stecker
gestaltete zweite Kupplungsteil und die Aufnahme günstige
Abmessung frei gewählt werden.
Die Schaltwelle 7 besteht aus den beiden Wellenteilstücken
8, 9. Beim axialen Zusammenfügen der Wellenteilstücke 8 und
9 greift der Endbereich des abgeflachten Wellenendes 13
des ersten Wellenteilstückes 8 in eine Nut 14 des zweiten
Wellenteilstückes 9 ein, so daß eine eine Einheit bildende
Schaltwelle 7 gem. Fig. 11 entsteht.
Fig. 12 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A nach
Fig. 9. Alternativ kann an Stelle des abgeflachten Berei
ches 13 mit dem Maß 20 auch eine quadratische Form nach
Fig. 13 gewählt werden.
Auch ein mehreckig profilierter Querschnitt dieses Berei
ches ist möglich (nicht gezeichnet).
Fig. 14 zeigt eine Kupplung mit axial-radialer Strömungs
richtung für das Druckmedium. Wie bereits erwähnt, werden
Schnellverschlußkupplungen mit Kugelverriegelung gerne als
sogenannte Abreißkupplung eingesetzt. Dieses bedingt aber,
daß bei den meisten bekannten Kupplungen die Verriege
lungshülse ortsfest und das Gehäuse demgegenüber verschieb
bar installiert werden muß.
Der Anschluß des Druckmediums an dem Gehäuse muß dann aber
flexibel beweglich sein, wenn eine axiale Durchströmung
des Druckmediums erfolgt. Dieser bewegliche Anschluß ist
aus Platzgründen nicht überall realisierbar.
Aus diesem Grund muß in dem Falle, wo eine Abreißkupplung
gewünscht wird, das Druckmedium über einen radialen An
schluß die Gehäuse durchströmen.
Auch werden neuerdings mehrere Gehäuse des ersten Kupp
lungsteiles in Blockbauweise in einem gemeinsamen Gehäuse
untergebracht. Bei modernen Traktoren sind nicht selten
vier und mehr Kupplungsmuffen für die verschiedensten Ver
braucher hydraulischer Energie vorgesehen. Nach Fig. 14
entspricht das als Stecker ausgebildete zweite Kupplungs
teil 2 dem nach Fig. 1 und wird im folgenden nicht näher
erläutert. Das erste Ventil 6, bestehend aus Ventilkörper
30a, Träger 29 mit Achsen 31 und Stirnplatte 32 und Schalt
stift 35 sowie Schaltwelle 7 sind baugleich und funktionell
gleich denen nach dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, 3 und
4. Es wird daher im folgenden nicht näher darauf einge
gangen.
Die Außenhülse 75 ist ortsfest gelagert. An Stelle einer
solchen Hülse kann die Aufnahme für das erste Kupplungs
teil auch eine Gehäusebohrung mit den Innenkonturen der
Hülse 75 sein. Es sind Gehäuse vorstellbar, die mehrere
solcher Bohrungen für mehrere erste Kupplungsteile aufwei
sen.
Eine Innenhülse 76 ist aus Montagegründen vorgesehen und
stützt sich mit ihrer Stirnfläche 77 am Ansatz 78 der
Außenhülse 75 ab. Anderenends wird die Innenhülse 76 durch
einen Sicherungsring 79 axial unverschiebbar in der Außen
hülse 75 arretiert. Eine Dichtung 80 dichtet die Außenhül
se 75 gegen die Innenhülse 76 ab.
Mit der Innenhülse 76 ist der umlaufende Verriegelungsring
81 einstückig ausgebildet, der die Sperrkugeln 82 in der
Verriegelungsnut 53 des Steckers 2 hält.
Aus Herstellungs- und Montagegründen ist das Aufnahmege
häuseteil 83 mit dem Gehäuse 85 durch ein Gewinde 84 ver
schraubt. Es ist allerdings auch möglich, die Gehäuseteile
83 und 85 einstückig auszubilden.
Eine Feder 86 wirkt zwischen den Gehäuseteilen 83 und 85
einerseits und den Hülsenteilen 75 und 76 andererseits in
bekannter Weise so, daß sich die Hülsenteile 75, 76 und die
Gehäuseteile 83, 85 axial gegeneinander in jeder Richtung
um einen bestimmten Betrag verschieben lassen, um die
Sperrkugelverriegelung zum Ein- bzw. Auskuppeln des zwei
ten Kupplungsteiles zu öffnen.
Beim Einkuppeln wird das als Stecker gestaltetes Kupp
lungsteil 2 in Richtung B in das die Aufnahme bildende
Gehäuseteil 83 gedrückt. Dabei wird das Gehäuseteil 85
gegen die Kraft der Feder 86 gegenüber der Außenhülse 75
ebenfalls in Richtung B verschoben. Durch die Dichtungen
87 und 88 sind das Gehäuseteil 85 und das die Aufnahme
bildende Gehäuseteil 83 gegenüber der Außenhülse 75 abge
dichtet.
Nach dem Verschieben in Richtung B können die Sperrkugeln
82 in den Freiraum 90 nach außen ausweichen, und das zwei
te Kupplungsteil 2 in bekannter Weise ganz in die Aufnahme
gedrückt werden. In dieser Stellung können die Sperrkugeln
82 in die Verriegelungsnut des zweiten Kupplungsteiles 2
ausweichen und die Verriegelung ist gegeben, sobald das
zweite Kupplungsteil 2 und damit auch das erste Kupplungs
teil von der Feder 86 wieder in Richtung A bis zur Neu
tralstellung der Feder verschoben wurde. Bei der Neutral
stellung der Feder 86 steht der Verriegelungsring, wie
Fig. 14 zeigt, über den Sperrkugeln 82.
Zum Entkuppeln wird das als Stecker gestaltete zweite
Kupplungsteil 2 in Richtung A gezogen. Gegen die Kraft der
Feder 86 wird jetzt auch das Gehäuse 85 des ersten Kupp
lungsteils gegenüber der Außenhülse 75 in Richtung A gezo
gen. Die Sperrkugeln 82 können in den Freiraum 89 nach
außen ausweichen und das zweite Kupplungsteil 2 wird frei.
Das Gehäuse 85 bewegt sich selbsttätig durch die Kraft der
Feder 86 wieder bis zur Neutralstellung der Feder in Rich
tung B.
Für die radiale Durchströmung der Kupplung ist mindestens
eine, zweckmäßigerweise aber mehrere auf dem Umfang des
Gehäuses 85 verteilte Querbohrungen 91 und in der Außen
hülse 75 die Ringnut 92 vorgesehen. An die Ringnut 92 ist
(nicht eingezeichnet) der weiterführende Kanal bzw. die
weiterführende Leitung für das Druckmedium angeschlossen.
Ist die Kupplung durch Drehen des Schaltgriffes 43a auf
"offen" geschaltet, fließt also bei der Kraftübertragung
auf einen Verbraucher Druckmedium aus der Ringnut 92 durch
die Querbohrung 91 und die geöffneten Ventile 6,64 von
erstem und zweitem Kupplungsteil axial durch das zweite
Kupplungsteil 2 dem Verbraucher zu, bzw. in umgekehrter
Richtung, wenn der Verbraucher Druckmedium abgeben soll.
In Fig. 15 ist an Stelle des Ventilkörpers 30 des ersten
Ventils mit dem sich aus den vier Achsen 31 und der hin
teren Stirnplatte 32 zusammensetzenden Träger 29 gemäß
Fig. 16, 17 eine einstückige Ausführung mit arretierter
hinterer Stirnplatte 32a beschrieben. Dieser Ventilkörper
ist mit dem Schlitzenpaar 68 für die Schaltwelle 7, mit
den Wellenteilstücken 8 und 9, und dem um 90° versetzt
vorgesehenen Schlitzenpaar 69 und 69a ausgeführt, in dem
das Schaltglied 18 geführt wird. Der Schlitz 69 ist dabei
kürzer als der Schlitz 69a. Dadurch wirkt die Kante 71
als Anschlag für das Schaltglied 18 und dieses kann da
durch ebenfalls, wie oben beschrieben, nicht in falscher
Richtung geschaltet werden.
Als ganz besonders vorteilhaft aber hat sich eine Kon
struktion nach Fig. 16 herausgestellt, nach der der Ven
tilkörper 30 mit der hinteren Stirnplatte 32 durch vier
Achsen 31, welche zusammen den Träger 29 bilden, verbunden
ist. Die Achsen 31 haben an jedem Ende eine Nut 73, mit
der sie jeweils in den entsprechenden Schlitz 74 (Fig. 17)
eingesetzt werden. Die Positionierung der Achsen 31 am
Ventilkörper 30 und der Stirnplatte 32 ist im Rechteck so
vorgesehen, daß einmal ein breiterer und einmal ein schma
lerer Abstand zwischen den einen Führungsraum 26 bildenden
vier Achsen 31 entsteht. In diesem Führungsraum 26 wird
der Kopf des Schaltstiftes 35 geführt. Das Schaltglied 18
wird zwischen den mit engerem Abstand angeordneten Achsen
31 des Trägers 29 geführt. Der durch den weiteren Abstand
der Achsen 31 gebildete Freiraum dient zur Hindurchführung
der Schaltwelle 7.
Die Achsen 31 sind in der Zeichnung mit Nuten 73 darge
stellt, die jeweils in die Schlitze 74 am Ventilkörper 30
und der Stirnplatte 32 eingerastet werden. Selbstverständ
lich aber ist es möglich, die Achsen 31 auch auf andere
Art, wie beispielsweise Schweißen, Löten oder Verschrauben
mit dem Ventilkörper 30 und der Stirnplatte 32 zu verbin
den. Fig. 17 stellt einen Schnitt B-B von Fig. 16 dar. Aus
dieser wird der Anschlag 71 der durch die Brücke 70, mit
der zwei der vier Achsen 31 miteinander verbunden sind,
gebildet wird, deutlich.
Das erfindungsgemäße erste Kupplungsteil kann auch mit
einer Aufnahme, die als Schraubkupplung für das zweite
Kupplungsteil ausgebildet ist, eingesetzt werden. Fig. 18
zeigt ein solches Ausführungsbeispiel, bei dem die Aufnah
me 4a ebenfalls so verlängert ist, daß ein als Flachven
tilstecker ausgebildetes zweites Kupplungsteil alternativ
zu solchen mit aus der Stirnseite um den Öffnungsweg her
ausragenden Kegelventilen, verwendet werden kann, und
dadurch leckölfrei ist. Die Aufnahme 4a ist dabei mit
einem Außengewinde 93 versehen, auf das die Überwurfmutter
94 aufgeschraubt werden kann und das als Stecker ausge
bildete zweite Kupplungsteil 2b über den Bund 95 in der
Aufnahme 4a hält. Es versteht sich von selbst, daß diese
Schraubverbindung an Stelle der Kugelverriegelung aller
oben beschriebenen Ausführungsbeispiele eingesetzt werden
kann.
Die Geometrie des Schaltgliedes 18 kann gegenüber der
Ellipsenform variieren. Das Schaltglied kann auch eine
rechteckige Grundform mit unterschiedlich abgerundeten
Ecken und oder mit schräg zur Längsachse 17 angebrachtem
Langloch ausgebildet sein. Fig. 19 zeigt ein solcherart
geformtes Schaltglied. Derartige Formen, die einen von 90°
abweichenden Schaltweg bewirken und gegebenenfalls den
Schaltkraftbedarf günstig beeinflussen, können so vielfäl
tig sein, daß nicht näher darauf eingegangen wird.
Bei verschiedenen Einsatzbedingungen ist es erwünscht, daß
bei offen geschalteter Kupplung das als Stecker gestaltete
Kupplungsteil nicht entkuppelt werden kann. Bei allen
beschriebenen Ausführungen der erfindungsgemäßen Schnell
verschlußkupplung mit axialer Verriegelung (also mit Aus
nahme der beschriebenen Ausführungsform als Schraubkupp
lung) ist eine Sperre relativ einfach zu verwirklichen.
In Fig. 20 und 21 ist eine Kupplung mit einer Kupplungs
sperre symbolisch dargestellt. Einige Bezugsziffern werden
zum besseren Verständnis aus Fig. 1 übernommen bzw. er
gänzt.
Die Verriegelungshülse 5 weist den bis hinter das zweite
Wellenteilstück 9 reichenden Fortsatz 101 auf. An Stelle
des gezeichneten Fortsatzes kann die Verriegelungshülse 5
um einen Betrag rundum verlängert sein und dabei das Ge
häuse 3a des ersten Kupplungsteils umhüllen.
Übertragen auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 kann
an Stelle der Verriegelungshülse 5 auch ein ortsfestes
Gehäuse treten, in dem sich das Gehäuse des ersten Kupp
lungsteiles zum Ein- bzw. Auskuppeln axial um einen Betrag
bewegen kann.
Fig. 20 zeigt die Kupplung in angenommener geschlossener
Ventilstellung und mit ortsfest gelagerter Verriegelungs
hülse 5.
Der Bund 102 des Wellenteilstückes 9 ist oval geformt und
seine Längsachse liegt in geschlossenem Zustand der Kupp
lung in axialer Richtung zum Gehäuse 3a des ersten Kupp
lungsteiles und damit in Richtung eines Langloches 103 mit
zwei, in der Mitte des Langloches sich gegenüberliegenden
Ausbuchtungen 96. Das Langloch 103 ist in axialer Richtung
um den doppelten Betrag des für den Kupplungsvorgang not
wendigen Weges länger als die Längsachse des ovalen Bundes
102 am Wellenteilstück. Die Verbreiterung des Langloches
103 durch die Ausbuchtungen 96 ist maßlich in etwa gleich
der Längsachse des Bundes 104.
In Neutralstellung der Kupplung, das ist dann, wenn der
Verriegelungsring 81, siehe beispielsweise Fig. 14, in
Sperrposition um die Sperrkugeln 82 steht, bzw. die Feder
86 sich in Neutralstellung befindet, befindet sich das
Wellenteilstück 9 in der Mitte des Langloches 103. Darin
kann sich dann, wenn die Kupplung geschlossen ist, der
ovale Bund 102 des Wellenteilstückes axial nach beiden
Richtungen jeweils mit dem für das Kuppeln notwendigen Hub
bewegen. Der Abstand jeweils zwischen den beiden Enden
97, 98 des Langloches 95 und den gegenüberliegenden Enden
99, 100 des Bundes 102 entspricht jeweils einem Kupplungs
hub. Kuppeln und Entkuppeln ist daher bei der Stellung des
Wellenteilstückes 9 nach Fig. 20 möglich.
Wird die Schaltwelle um 90° gedreht, stellt sich der ovale
Bund 102 quer zur Längsrichtung des Langloches 103 und
tritt mit der Längsachse in die Ausbuchtungen 96 des Lang
loches 103.
Jetzt ist die Verschiebbarkeit des Gehäuses 3a gegenüber
der Verriegelungshülse 5 gesperrt. Das als Stecker gestal
tete zweite Kupplungsteil 2 kann nicht entkuppelt werden.
Es versteht sich von selbst, daß die gleiche Funktion
gegeben ist, wenn statt der Verriegelungshülse 5 das Ge
häuse 3a ortsfest gelagert ist und die Verriegelungshülse
5 zum Ein- und Auskuppeln des zweiten Kupplungsteiles 2
manuell gegenüber dem Gehäuse 3a verschiebbar ist.
Auf die beschriebene Art ist die Kupplung gesichert, daß
nur in geschlossener Ventilstellung ein- bzw. ausgekuppelt
werden kann.
In Fig. 22 ist eine weitere Ausführungsform einer Kupplung
mit einem erfindungsgemäßen Schaltmechanismus dargestellt.
Dabei ist das den Schaltmechanismus aufweisende erste
Kupplungsteil 1a als Stecker ausgebildet. Das zweite Kupp
lungsteil 2c der Kupplung ist als Muffenteil ausgestaltet.
Eine solche Kupplung wird vorzugsweise dort eingesetzt, wo
das als Steckerteil ausgebildete erste Kupplungsteil
stationär, daß heißt unbeweglich installiert ist und das
als Muffenteil ausgebildete zweite Kupplungsteil beweglich
angeordnet ist. Dabei kann der Kuppelvorgang der beiden
Kupplungsteile 1a, 2c mit einer Hand durchgeführt werden,
in dem das bewegliche, als Kupplungsmuffe ausgestaltete
zweite Kupplungsteil an der Schiebehülse gegriffen und
gegen das feststehende erste Kupplungsteil 1a gedrückt
wird. Die Schiebehülse 104 verschiebt sich dann gegen die
Kraft der diese fixierenden Druckfeder 105, so daß die
Sperrkugeln 82 ausweichen können. Läßt man die Schiebe
hülse 104 los, wird diese wieder von der Feder 105 in
Sperrstellung gedrückt. Soll entkuppelt werden, wird die
Schiebehülse 104 in entgesetzter Richtung aus der Sperrpo
sition gezogen und das als Muffe gestaltete zweite Kupp
lungsteil 2b löst sich von dem als Steckerteil ausgebilde
ten ersten Kupplungsteil 1a. Eine solche Kupplung ist
überall dort vorteilhaft einzusetzen, wo keine klassische
Abreißkupplung eingesetzt werden soll. Wie aus Fig. 22
ferner ersichtlich, ist das erste Kupplungsteil 1a als
Vaterteil mit entsprechend einem Stecker ausgebildeten
Ende versehen. Das zweiten Kupplungsteil 2b ist dabei als
Muffenteil mit Sperrkugeln 82 ausgebildet, die von der
Schiebehülse 104 in Sperrposition gehalten werden. Ist das
erste Kupplungsteil 1a stationär installiert und das
zweite Kupplungsteil 2b beweglich, verschiebt sich die
Schiebehülse 104 gegenüber dem Gehäuse des ersten Kupp
lungsteils in Richtung B, sobald das steckerförmige Ende
des ersten Kupplungsteils 1a gegen die Sperrkugeln 82
stößt und die Schiebehülse 104 gegen die Kraft der Druck
feder 105 weiter in Richtung B gedrückt wird. Dann können
die Sperrkugeln 82 in die erste Ringnut 106 in der Innen
fläche der Schiebehülse 104 ausweichen, bis das stecker
förmige Ende des ersten Kupplungsteiles 1a ganz in das als
Muffenteil gestaltete zweite Kupplungsteil 2b eingeführt
ist und die Sperrkugeln 82 in die Rastnut 107 einrasten
können. Wird die Schiebehülse 104 jetzt losgelassen, wird
diese von der Druckfeder 105 wieder in Richtung A bis in
die Sperrstellung gezogen, in der die Sperrkugeln 82 nicht
mehr nach außen ausweichen können. Die Kupplung ist jetzt
fest eingekuppelt. Soll das zweite Kupplungsteil 2b vom
ersten Kupplungsteil 1a entkuppelt werden, wird die
Schiebehülse 104 in Richtung A gezogen. Diese verschiebt
sich gegenüber dem Gehäuse des ersten Kupplungsteil 2b und
gegen die Kraft der Druckfeder 105 in Richtung A, bis die
Sperrkugeln 81 in die zweite Ringnut 108 in der Innen
fläche der Schiebehülse 104 ausweichen können und das
zweite Kupplungsteil 2b vom ersten Kupplungsteil 1a abge
zogen werden kann.
Es ist auch möglich, diese Ausführungsform der Kupplung
als echte Abreißkupplung zu installieren. In einem solchen
Falle wird die in Fig. 4 dargestellte Schiebehülse 104
stationär installiert und die Kupplungsteile 2b und 1a
beweglich. Desgleichen ist auch eine Ausgestaltung mög
lich, bei der eine Schraubkupplung ähnlich Fig. 18 zur
Verbindung der beiden Kupplungsteile 1a und 2b vorgesehen
ist.
Im Anschlußfitting 34 ist ein durch die Feder 110 in
Richtung A beaufschlagtes Rückschlagventil 109 vorgesehen.
Es ist zwischen dem Leitungsanschluß 113 und dem Schalt
glied 18 angeordnet. Mit dem Ventilkegel 111 des Rück
schlagventiles 109 ist ein Betätigungsstift 112 einstückig
ausgebildet, der bis nahe an die Stirnplatte 32 des Trägers
29 reicht, wenn die Kupplung in Schließstellung geschaltet
ist. Das Rückschlagventil 111 ist dann ebenfalls
geschlossen.
Wird jetzt irrtümlich Druckmedium in den Leistungsanschluß
113 geschaltet, kann dieses nicht in das Kupplungsteil 1a
gelangen und dabei den Schaltstift 35b, aus dem Gehäuse 3b
des ersten Kupplungsteiles 1a herausdrücken.
Wird jetzt die Kupplung in Öffnungsstellung geschaltet,
wird vom Schaltglied 18 die Stirnplatte 32, des Trägers 29
in Richtung B gedrückt. Diese drückt dann gegen den
Betätigungsstift 112 und das Rückschlagventil 109 wird
geöffnet.
Es versteht sich von selbst, daß die dargestellte Bauart
des Rückschlagventils 109 auch variiert werden kann.
Beispielsweise kann der Betätigungsstift 112 auch an der
Stirnplatte 32 befestigt oder mit dieser einstückig ausge
bildet sein und beim Öffnen gegen den Ventilkegel 111
drücken und diesen öffnen. Auch kann an Stelle des Ventil
kegels 111 ein Kugelsitzventil eingebaut sein.
Claims (34)
1. Kupplung zum Verbinden von Hydraulikleitungen, mit
einem ersten Kupplungsteil (1, 1a) mit einem ersten
Ventil (6), das in einem Gehäuse (3, 3a, 3b) des ersten
Kupplungsteils (1) aufgenommen ist, mit Mitteln zur
Aufnahme eines zweiten Kupplungsteils (2, 2a, 2b, 2c),
dem ein zweites Ventil (64) zugeordnet ist, wobei das
erste Ventil (6) einen kegelstumpfförmigen Ventilkör
per (30, 30a, 30b) umfaßt, der in Schließstellung in
Anlage zu einer kegeligen Dichtfläche (27) des Gehäu
ses (3, 3a, 3b) des ersten Kupplungsteiles (1, 1a) ist
und axial von einem relativ dazu, in Richtung auf das
zweite Ventil (64) verstellbaren Schaltstift (35, 35a,
35b) durchdrungen ist, mit einer quer zur Ventilachse
(23) angeordneten und das Gehäuse (3, 3a, 3b) des ersten
Kupplungsteiles (1, 1a) durchdringenden Schaltwelle
(7), welche über Schaltflächen (22) auf den Ventilkör
per (30, 30a, 30b) des ersten Ventils (6) und den Schalt
stift (35, 35a, 35b) einwirkt und wobei der Schaltstift
(35, 35a, 35b) über eine am Ventilkörper (30, 30a, 30b)
des ersten Ventils (6) abgestützte Öffnungsfeder (37)
zur Anlage an die Schaltfläche (22) beaufschlagt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltfläche (22) Bestandteil eines gesonder
ten, mit der Schaltwelle (7) drehfest verbundenen
Schaltgliedes (18) ist, daß die Schaltwelle (7) aus
zwei Wellenteilstücken (8, 9) besteht, die axial fest,
aber lösbar miteinander verbunden sind, daß mindestens
ein Ende (13, 14) eines der beiden Wellenteilstücke
(8, 9) mit dem Schaltglied (18) durch Formschluß dreh
fest verbunden ist und daß die beiden Wellenteil
stücke (8, 9) axial miteinander verschraubbar sind.
2. Kupplung nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Wellenteilstücken (8, 9) der Schalt
welle (7) das Schaltglied (18) mit mehreren, aber
mindestens zwei Nocken verdrehsicher gegenüber der
Schaltwelle (7) gelagert ist und ein Nocken des Schalt
gliedes (18) den Schaltstift (35) in Richtung zweites
Ventil (64) und der zweite Nocken des Schaltgliedes
(18) das erste Ventil (6) bei entsprechender Drehung
der Schaltwelle (7) über eine Betätigungsfläche (44)
in Offenstellung bewegt.
3. Kupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenteilstücke (8, 9) durch eine Schraube
(10) axial miteinander verbunden sind.
4. Kupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Wellenteilstücke (8, 9) an ihren ein
ander zugewandten und in das Gehäuse (3, 3a) des ersten
Kupplungsteiles (1) hineinragenden Enden (13, 14) zu
einander zentriert sind.
5. Kupplung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltglied (18) zwischen den beiden Wellen
teilstücken (8, 9) seitlich geführt ist.
6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eines der in das Gehäuse (3, 3a, 3b) des
ersten Kupplungsteiles (1, 1a) hineinreichenden Enden
(13) der Wellenteilstücke (8, 9) abgeflacht und/oder
profiliert ist.
7. Kupplung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das profilierte Ende (13) einen oval flachen oder
einen mehreckigen, insbesondere einen rechteckigen
oder quadratischen Querschnitt aufweist.
8. Kupplung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das profilierte Ende (13) eines Teilbereiches
eines der Wellenteilstücke (8) als Vaterteil in eine
entsprechend als Mutterteil geformte Ausnehmung (14,
Fig. 9) des zweiten Wellenteilstückes (9) eingreift.
9. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenteilstücke (8, 9) mit außerhalb des Ge
häuses (3, 3a, 3b) des ersten Kupplungsteiles (1, 1a)
liegenden Bunden (11, 12) versehen sind, die jeweils
die Dichtfläche (15) gegenüber einer in einer Einsen
kung (52) des Gehäuses (3) eingelegten Dichtung (42)
bilden.
10. Kupplung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltglied (18) axial zwischen der Betäti
gungsfläche (44) und der Kopffläche (36) des Schalt
stiftes (35) angeordnet ist.
11. Kupplung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltglied (18) über ein Langloch (19) dreh
fest und eine Relativverstellung gegenüber der Schalt
welle (7) zulassend angeordnet ist.
12. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltglied (18) als Scheibe gestaltet ist und
eine elliptische oder ovale (Fig. 8) Grundform auf
weist, deren Umfangsfläche als Schaltfläche (22) ge
staltet ist.
13. Kupplung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Enden des elliptischen Schaltgliedes (18)
bezüglich der großen Achse (Längsachse 17) abgeflacht
(Fläche 15) sind.
14. Kupplung nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die große Achse (Längsachse 17) des Schaltgliedes
(18) um mindestens die Summe der Öffnungswege des
zweiten Ventil (64) und ersten Ventils (6) länger ist
als die der kleinen Achse (Breitenachse 16).
15. Kupplung nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltglied (18) mit einem auf der großen
Achse (Längsachse 17) angeordneten Langloch (19) ver
sehen ist, mit dem es auf der im Querschnitt mit zwei
parallelen Führungsflächen (24, 25) versehenen Schalt
welle (7) drehfest, aber in Richtung der großen Achse
(Längsachse 17) verstellbar ist.
16. Kupplung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Langloch (19) im Schaltglied (18) in Richtung
seiner Längsachse (17) von mittig bis außermittig in
einer Richtung versetzt angeordnet ist.
17. Kupplung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungsfläche (44) Bestandteil eines Trä
gers (29) ist, an dem der Ventilkörper (30) des ersten
Ventils (6) befestigt ist, und daß die Schließfeder
(33) den Träger (29) beaufschlagt.
18. Kupplung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (29) einen Führungsraum (26) bildet, in
den der Schaltstift (35) hineinragt und in dem das
Schaltglied (18) schwenkbar aufgenommen ist und der
von der quer zur Ventilachse (23) angeordneten Schalt
welle (7) durchdrungen wird.
19. Kupplung nach einem der Ansprüche 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (29) aus am Ventilkörper (30) des er
sten Ventils (6) parallel zur Ventilachse (23) festge
legten Achsen (31) und einer an deren freien Enden
befestigten Stirnplatte (32) besteht, welche zum
Schaltglied (18) hin die Betätigungsfläche (44) auf
weist, und daß das Schaltglied (18) zwischen den Ach
sen (31) geführt ist.
20. Kupplung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei Achsen (31) durch eine Brücke (70)
verbunden sind, die derart positioniert ist, daß sie
als Anschlag für das Schaltglied (18) dient und da
durch die Drehrichtung der Schaltwelle (7) zum Öffnen
und Schließen des ersten Ventiles (6) bestimmt.
21. Kupplung nach einem der Ansprüche 11 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (3, 3a, 3b) des ersten Kupplungsteiles
(1) im Bereich der Bohrung (57), in der das Schalt
glied (18) eine Axialverstellung erfährt, einen Ab
schnitt aufweist, in dem der innere Bohrungsdurchmes
ser mit einem bestimmten Winkel (40) zunächst erwei
tert ist und dann wieder mit einem bestimmten Winkel
(41) abnimmt.
22. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilkörper (30) des ersten Ventils (6) mit
einem rohrförmigen Ansatz versehen ist, der mit zwei
in axialer Richtung verlaufenden Schlitzenpaaren (68,
69) versehen ist, wobei durch das erste Schlitzenpaar
(68) die Schaltwelle (7) hindurchgeführt ist und das
Schaltglied (18) im zweiten Schlitzenpaar (69, 69a)
geführt ist (Fig. 15).
23. Kupplung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehrichtung der Schaltwelle (7) dadurch vor
gegeben ist, daß ein zweiter Schlitz (69) des das
Schaltglied (18) führenden zweiten Schlitzenpaares
(69, 69a) kürzer ist als der andere.
24. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilkörper (30, 30a) des ersten Ventils (6)
durch eine am Gehäuse (3, 3a, 3b) des ersten Kupplungs
teiles (1, 1a) oder einem damit verbundenden Teil abge
stützte, gesonderte Schließfeder (33) in Richtung
Schließstellung beaufschlagt ist und daß die Schalt
fläche (22) in Schließstellung des ersten Ventils (6)
mit einem Freigang (49) zur Betätigungsfläche (44) zur
Bewegung des Ventilkörpers (30, 30a) des ersten Ventils
(6) in die Öffnungsstellung angeordnet ist.
25. Kupplung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltglied (18) in der Öffnungsstellung in
Richtung der Ventilachse (23) um mindestens den um die
Größe des Freiganges (49) vermehrten Ventilhub des
Ventilkörpers (30) des ersten Ventils (6) von der
Schließstellung in die Öffnungsstellung relativ zur
Schaltwelle (7) bewegbar ist.
26. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaltstift (35, 35a) zum Öffnen des zweiten
Ventils (64) über die Stirnseite (28) des Gehäuses (3)
des ersten Kupplungsteiles (1) hinaus um mindestens
den Öffnungsweg des zweiten Ventils (2) in den Aufnah
meraum (58) des Aufnahmeteils (4) des ersten Kupp
lungsteiles (1) hinein bewegt wird.
27. Kupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
26,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen dem Lochkreis (45) der Sperr
kugeln (51) und der Stirnfläche (28) des Gehäuses
(3) des ersten Kupplungsteils (1) so bemessen ist, daß
die aus der Stirnseite (48) des zweiten Kupplungsteils
(2) (nach ISO-5675 und SAE-J 1036) vorstehenden Ven
tilteile (47) in gekuppeltem Zustand und bei geschlos
senem ersten Ventil (6) und zweiten Ventil (64) nicht
über die Stirnfläche (28) hinaus in Richtung erstem
Ventil (6) reichen.
28. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Aufnahmeteil (4a, Fig. 18) des ersten Kupp
lungsteils (1) für ein über eine Überwurfmutter (102)
verschraubbares zweites Kupplungsteil (2b) aus
gebildet ist.
29. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Stirnflächen (48) des zweiten Kupp
lungsteiles (2) und der Stirnfläche (28) des ersten
Kupplungsteils (1) ein Füllring (54) eingelegt ist.
30. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Ventil (64) in geschlossenem Zustand
nicht über die Stirnfläche (48) des zweiten Kupplungs
teils (2) hinausragt.
31. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem ersten Kupplungsteil (1a) ein entsperrbares
Rückschlagventil (11) zugeordnet ist, das zwischen dem
Leitungsanschluß (109) des ersten Kupplungsteiles (1a)
an eine Druckmittelleitung und dem Schaltglied (18)
angeordnet ist und bei Bewegung des Schaltgliedes (18)
in die Offenstellung ebenfalls in die Offenstellung
überführbar ist (Fig. 22).
32. Kupplung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rückschlagventil (111) über den vom Schalt
glied (18) beaufschlagten Träger (29) betätigbar ist.
33. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 32,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Kupplungsteil (1) als Kupplungsmuffe und
das zweite Kupplungsteil (2, 2a, 2b) als Kupplungs
stecker ausgebildet sind (Fig. 1 bis 6, 14, 18).
34. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 32,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Kupplungsteil (1a) als Kupplungsstecker
und das zweite Kupplungsteil (2c) als Kupplungsmuffe
ausgebildet sind (Fig. 22).
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