DE8015736U1

DE8015736U1 - Schnellverschlusskupplung fuer hydraulik- oder pneumatikleitungen

Info

Publication number: DE8015736U1
Application number: DE19808015736
Authority: DE
Original assignee: Voswinkel KG
Current assignee: Voswinkel KG
Priority date: 1980-06-13
Filing date: 1980-06-13
Publication date: 1980-09-11

Description

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PATENTANWALT	DIPL-ING. MARTIN SCHRÖTER 5860 ISERLOHN IM TÜCKWINKEL 22 TELEFON 023 71/20785
Firma	10. Juni 1980
Voswinkel KG
Neugrünental

5882 Meinerzhagen 1

"Schnellverschlußkupplung für Hydraulik-öder Pneumatikleitungen"

Die Erfindung "betrifft eine Schnellverschlußkupplung für Hydraulik-oder Pneumatikleitungen, bestehend aus zwei ineinandersteckbaren und in der Kupplungslage verriegelbaren, gegeneinander abdichtenden Kupplungsaalften in Form eines Stecker—und eines nuffenventiles mit je einem durch Schließfedern in Schließrichtung belasteten und bei getrennten Kupplungshälften in Schließlage gehaltenen Verschlußstück, von denen die eine Kupplungshälfte mit einem den Ventilhub des Verschlußstückes in der Öffnungsstellung begrenzenden Anschlag versehen ist, während bei der anderen Kupplungshälfte das Verschlußstück mit einer stärkeren Schließfeder belastet ist und einen Ventilhub gleich dem doppelten Öffnungshub des anderen Verschlußstücks ausführen kann.

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Derartige Kupplungen, wie sie beispielsweise aus der DE-OS <« 27 15 417 bekannt sind, dienen beispielsweise zum wahlweisen Ankuppeln von Anbaugeräten an das Hydrauliksystem von Nutzfahrzeugen.

Bei einer solchen bekannten Schnellverschlußkupplung ist zum Kuppeln bzw. zum Entkuppeln einer drucklosen Kupplungshälfte mit einer druckbelasteten Kupplungshälfte das Verschlußstück der auf der zunächst drucklosen Seite eingesetzten Kupplungshälfte um den doppelten Öffnungshub verschiebbar, während der | Öffnungshub des Verschlußstückes der anderen Kupplungshälfte durch einen Anschlag begrenzt ist, an dem sich das Verschlußstück in der Öffnungsstellung anlegt. Da das Verschlußstück der auf der Druckseite eingesetzten Kupplungshälfte durch Federdruck und Strömungsmitteldruck beaufschlag ist, bleibt dieses Verschlußstück beim Kuppeln in Ruhe, während das um den doppelten Öffnungshub verschiebbare Verschlußstück der anderen Kupplungshälfte eine über den einfachen Öffnungshub

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hinausgehend Axialverschiebung fährt. Wenn nun die beim Kuppeln zunächst drucklose Kupplungshälfte mit Strömungsmitteldruck beaufschlagt wird, stellt sich ein Druckausgleich zwischen den beiden Verschlußstücken ein und diese gelangen unter der Wirkung der Schließfeder des zunächst um den doppelten Öffnungshub verschobenen Verschlußstückes, das in der Regel größere Federkraft als die Schließfeder der anderen Kupplungshälfte aufweist, in ihre öffnungsstellung. Damit ist der Strömungsweg durch eine derartige Kupplung freigegeben.

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Da bei derartigen Kupplungen sich das um den doppelten Öffnungshub axial bewegende Verschlußstück gewissermaßen schwimmend gelagert ist und in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, insbesondere bei auftretenden Druckstößen, Axialbewegungen über seine einfache Öffnungsstellung hinaus ausführen kann, ist in der DE-OS 20 15 395 bereits eine Kupplung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei der die Kupplungshälfte mit dem durch einen festen Anschlag auf den einfachen Öffnungshub begrenzten Verschlußstück die von der Trennebene der Kupplung entfernte Verschlußstück-seite sowie die Verschlußstückführungsmittel als widerstandsarmes Strömungsprofil mit stetig verlaufenden Strömungsleitflächen ausgebildet, wobei bei einer Druckmittelströmung durch die Kupplung in Schließrichtung auf dieses Verschlußstück einwirkenden dynamischen Kräfte kleiner sind als die in Gegenrichtung wirkenden Differenzen der Schließfederkräfte.

Bei allen bekannten beidseitig absperrenden Schnellverschlußkupplungen ergeben sich Funktionsschwierigkeiten, wenn die Hydraulikleitungen der Anbauaggregate noch unter dem Gegendruck einer

im Gerät verbliebenden Last stehen, oder wenn sich im Aggregat ι
= ein Restdruck aufgrund äußerer Einflüsse nachträglich aufbaut.

Bei unter größerem Druck stehendem Ventilstößel ist ein öffnen

des Ventiles unmöglich, wobei häufig eine solche Schnellverschlußkupplung von Hand nicht mehr gekuppelt werden kann.

Zwangsweise Hubbegrenzungen durch Sperrmittel ,wie sie bereits , ebenfalls vorgeschlagen worden sind, wirken bei geringer Druck-

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beaufschlagung und dabei auftretenden Druckstößen, sowie bei drucklosen Systemen und Verschmutzungen nicht zufriedenstellend.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Schließung des der Druckmittelzuführung zugeordneten Verschlußstückes bei jLötzlich auftretenden Druckstößen oder bei sich nachträglich aufbauendem Restdruck von der Anbauaggregatseite her zu verhindern. Gelöst wird diese Erfindungsaufgabe durch eine Schnellverschlußkupplung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das um den doppelten Öffnungshub verschiebbare Verschlußstück in der Öffnungsstellung einen vom Druckmedium beaufschlagten Druckflächenüberschuß in Schließrichtung aufweist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsart ist eine solche Kupplung dadurch gekennzeichnet, daß das als Kolben ausgebildete Verschlußstück teleskopartig auf einer Führung gleitet und daß zwischen dem eine Druckfläche in Schließrichtung bildenden Bund an der Außenseite dieses Kolbens, der Führung und der Innenwandung des Verschlußstückgehäuses eine einen Druckpuffer bildende Kammer gebildet ist, die mit dem Druckmedium in offener, vorzugsweise gedrosselter Verbindung steht, wobei das Innere des Kolbens zumindest in der öffnungsstellung der beiden Verschlußstücke ebenfalls in offener Verbindung mit dem Druckmedium steht. Dabei ist zwischen dem Bund des Kolbens und der Innenwand des Gehäuses ein Ringspalt gebildet. Zwischen diesem Ringspalt und der Dichtung des Versohlußstückes sind etwa radial

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verlaufende Bohrung durch den Kolben in sein Inneres geführt,

Druckstöße, die von der Anbaugeräteseite her, also von der Seite des Steckerventils her, auftreten, führen bei der erfindungsgemäßen Schnellverschlußkupplung auf der Muffenventilseite zu einer sofortigen Beaufschlagung dessen Verschlußstückes in Schließrichtung infolge des dort vorgesehenen Druckflächenüberschusses. Es baut sich sofort in der zwischen dem kolbenartigen Verschlußstück und Gehäuse gebildeten Kammer ein Druckpuffer auf, der in Schließrichtung entgegen dem Druckstoß wirkt. Dabei kann die in etwa umgekehrte Druckmittelströmung durch die Bohrung in das kolbenartige Verschlußstück eindringen, so daß sich auch dort der notwendige Gegendruck aufbaut.

Die als Druckpuffer wirkende Kammer und die Drosselwirkung des gebildeten Ringspaltes am Eintritt der Kammer tragen zur gewünschten Verzögerung bzw. Dämpfung von Druckstößen bei.

Die strömungsgünstig angeordneten Querbohrungen im Verschlußstück auf der Muffenventilseite bewirken in der Offenstellung kombiniert mit der keilförmigen Verengung zwischen Verschlußstückmantelfläche und Gehäuseinnenfläche einen nahezu ungehinderten Mediendurchfluß.

Anhand eines abgebildeten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Schnellverschlußkupplung vor dem Einkuppeln

und

Fig. 2 die gleiche Schnittdarstellung nach der Kupplung

1 der beiden Kupplungshälften.

Die in der Fig. 1 dargestellte Schnellverschlußkupplung besteht aus dem insgesamt mit der Ziffer 1 bezeichneten Steckerteil und dem damit gekuppelten Muffenventil 2, die auch als Kupplungshälftenf bezeichnet werden. Das Steckerteil 1 ist mit seinem Gehäuse 11 in das einseitig offene Gehäuse 21 des Muffenventiles 2 abdichtend eingeschoben. Zur Abdichtung dient der Dichtring 10. Die Verbindung beider Kupplungshälften in der Verriegelungslage erfolgt, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in bekannter Weise mittels Rastkugeln 9, die in eine umlaufende Nut 23 am Steckerventil 1 eingreifen und durch eine auf dem Gehäuse 21 des Muffenventiles 2 verschiebbar aufgenommene Schiebehülse 81 der insgesamt mit der Ziffer 8 bezeichneten Verriegelung gesichert sind. Abgestützt ist diese Hülse 81 in axialer Richtung mittels einer zwischen ihr und dem Gehäuse 21 des Muffenventiles 2 verspannten Feder 82. Die Festsetzung der Rastkugeln erfolgt über den Verriegelungszylinder 83 im Inneren der Hülse 81.

Beide Kupplungshälften 1,2 sind mit in axialer Richtung beweglich geführten und durch Schließfedern 6,6' in Schließrichtung belasteten Verschlußstücken 3»3' ausgerüstet, die mit ihren Dichtungen 5,5' gegen konischen Ventilsitze 12,22 an den Ven-

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tilkegeln 35 bzw. 35' wirken.

Hierbei ist das Steckerteil 1 mit einem Verschlußstück 3 und mit einer Schließfeder 6 ausgerüstet.

An dem für den Anschluß an eine nach dem Abkuppeln drucklose Einheit bestimmten Muffenventil 2 ist ein Verschlußstück 3' doppeltem Öffnungshub vorgesehen.

Dieses Verschlußstück 3¹ ist als Kolben 101 ausgebildet, der zur Gehäuseinnenwand 102 ein Spiel aufweist. Teleskopartig gleitet dieser Kolben 101 abgediditet auf einem Führungsstück bzw. auf dessen Führung 103. Diese Führung 4· ist mit einer Ausdrehung 108 im Gehäuse 21 in axialer Richtung unverschieb lch gehalten. Zur Festsetzung dient die Überwurfmutter 109.

Außen ist an dem kolbenartigen Verschlußstück 101 ein Bund angeformt, der eine Drucküberschußfläche in Schließrichtung bildet. Zwischen dieser Druckfläche 110, der Führung 103 und der Innenwand des Verschlußstückgehäuses 21 ist die als Druckpuffer dienende Kammer 100 gebildet, die mit dem Druckmedium in offener, vorzugsweise gedrosselter Verbindung steht. Das Innere des Kolbens 101 ist in der Öffnungsstellung der beiden Verschlußstücke und 3' ebenfalls in offener Verbindung mit dem Druckmedium. Dazu sind im Bereich des Ventilkegels 35' etwa in radialer Richtung die Bohrung 104 vorgesehen.

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Eine ringförmige Dichtscheibe 5' ist ausspülsieher vor den am Umfang angebrachten Querbohrungen 104 für den Durchfluß des Mediums eingesetzt.

Durch die keilförmige Verengung 106 zwischen Verschlußstück-Mantelfläche 105 uikA der Gehäuseinnenwand 102 erfolgt eine strömungstechnisch günstige Umlenkung des Druckmediums in die Bohrungen 104· hinein.

Der Ringspalt zwischen dem Bund 107 und der Gehäuseinnenwand 102 am Eintritt in die Kammer 100 führt zu einer Drosselwirkung. Die Kammer selbst bildet dann einen Durckpuffer, der bei Druckstößen von der Steckerventilseite her dämpfend wirkt.

Beim Abkuppeln der beiden Kupplungshälften 1 und 2 bewegen sich beidö Verschlußstücke 3,3' iⁿ Schließrichtung und dichten ab. Dabei entweicht das Druckmedium langsam durch den Ringspalt aus der Kammer 100 und gibt danach den für den Kupplungsvorgang erforderlichen doppelten Hub wieder frei.

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Zusammenstellunq der Bezuqszelcheη

1	Steckerteil
11	Gehäuse
12	Ventilsitz
2	Muffenventil
21	Gehäuse
22	Ventilsitz
23	Nut

3,3' Verschlußstück

35,35' Ventilkegel

4,4· Führung

5,5' Dichtung

6,6· Schließfeder

8 Verriegelung

81 Schiebehüise

82 Feder

83 Verriegelungszylinder

9 Rastkugel

10 Dichtung

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100	Kammer
101	Kolben
102	Gehäuseinnenwand
103	Führung
104	Bohrung
105	MantelflMche
106	konische Verengung
107	Bund
108	Ausdrehung
109	Überwurfmutter
110	Druckfläche

Claims

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Schnellverschlußkupplung für Hydraulik-oder Pneumatikleitungen, bestehend aus zwei ineinandersteckbaren und in der Kupplungslage verriegelbaren, gegeneinander abdichtenden Kupplungshälften in Form eines Stecker-und eines Muffenventiles mit Je einem durch Schließfedern in Schließrichtung belasteten und bei getrennten Kupplungshälften in Schließlage gehaltenen Verschlußstück, von denen die eine Kupplungshälfte mit einem den Ventilhub des Verschlußstückes in der Öffnungsstellung begrenzenden Anschlag versehen ist, während bei der anderen Kupplungshälfte das Verschlußstück mit einer stärkeren Schließfeder belastet ist und einen Ventilhub gleich dem doppelten Öffnungshub des anderen Verschlußstücks ausführen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das um den doppelten Öffnungshub verschiebbare Verschlußstück (3) in der Öffnungsstellung einen vom Druckmedium beaufschlagten Druckflächenüberschuß in Schließrichtung aufweist.

Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als Kolben (101) ausgebildete Verschlußstück (3) teleskopartig auf einer Führung (4·) gleitet und daß zwischen dem eine Druckfläche (110) in Schließrichtung bildenden Bund (107) an der Außenseite dieses Kolbens (101), der Führung (104) und der Innenwandung des Verschlußstückgehäuses (21) eine einen Druckpuffer bildende Kammer (100) gebildet ist, die mit dem Druckmedium in offener, vorzugsweise gedrosselter Verbindung steht, wobei das Innere des Kolbens (101) zumindest in der Öffnungsstellung der beiden Verschlußstücke (3,3') ebenfalls in offener Verbindung mit dem Druckmedium steht.

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3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bund (107) des Kolbens (101) und der Innenwand (102) des Gehäuses (21) ein JRingspalt gebildet ist und daß vor dem Ringspalt etwa radial verlaufende Bohrungen (104) durch den Kolben (101) in sein Inneres geführt sind.

4. Kupplung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Bohrungen (104) in Schließrichtung gesehen vor der Ventildichtung (5¹) im konischen Bereich des Ventilkegels (55') angeordnet sind.