Kupplung zum Verbinden zweier Leitungsabschnitte für strömende Medien. Coupling for connecting two pipe sections for flowing media.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung zum Verbinden zweier Leitungsabschnitte für strömende Medien, insbesondere Hydraulikleitungen , mit aus einer Muffe und einer Steckhülse bestehenden Kupplungshälften, in welchen federbelastete Ventile angeordnet sind.The invention relates to a coupling for connecting two line sections for flowing media, in particular hydraulic lines, with coupling halves consisting of a sleeve and a plug-in sleeve, in which spring-loaded valves are arranged.
Verbindungskupplungen für unter Druck stehende Leitungen sind in verschiedenen Ausführungsformen auf dem Markt bekannt. Bei ihnen befinden sich die für das Kuppeln der unter Druck stehenden Leitungen notwendigen Elemente entweder in der Muffe oder in der Muffe und zusätzlich im Stecker. Die letztgenannte Ausführung ist zum Teil geeignet, eine unter Druck stehende Muffe mit einem unter Druck stehenden Stecker zu kuppeln. Diese Möglichkeit erweist sich jedoch in der Praxis vielfach als unnötig und zu teuer, weil die p-umpenseitige Muffe über das sich zwischen der Pumpe und der Muffe befindliche Hub-Senk-Ventil auf einfache Weise drucklos geschaltet werden kann.Connection couplings for pressurized lines are known in various embodiments on the market. They have the elements necessary for coupling the pressurized lines either in the sleeve or in the sleeve and also in the connector. The latter version is partially suitable for coupling a pressurized sleeve to a pressurized connector. In practice, however, this option often proves to be unnecessary and too expensive because the p-umpenseite sleeve can be easily depressurized via the lift-lowering valve located between the pump and the sleeve.
Bei der erstgenannten Lösung, bei welcher sich die Mittel zum Kuppeln der Leitungen unter Druck in der Muffe befinden, besteht dagegen im Betrieb die Gefahr des Zuschlagens durch Strömungskräfte, wie die Praxis gezeigt hat. Weiterhin hat es sich erwiesen,
daß die bisher notwendige Verwendung einer speziell ausgeführten Muffe für das Kuppeln unter Druck nachteilig ist.Die Muffe befindet sich immer pumpenseitig an der Antriebsmaschine. Der Hersteller der Antriebsmaschine, z. B. eines Ackerschleppers, kann nicht voraussehen, ob eine Unter-Druck-Kupplung von Anbaumaschinen und damit der Einbau einer teueren Muffe, die das Kuppeln unter Druck ermöglicht, notwendig ist. Er vermeidet daher im Normalfall diese zusätzlichen,, seine Antriebsmaschine verteuernden Kosten und verwendet eine handelsübliche Muffe, die jedoch eine Kupplung der Leitungen unter Druck nicht zuläßt. Der Hersteller der Anbaumaschine, z. B. eines Pfluges, der an die Antriebsmaschine angekuppelt wird, weiß dagegen immer, ob eine Unter-DruckKupplung erforderlich ist. Er hat aber auf den Hersteller der Antriebsmaschine im Regelfall keinen Einfluß.With the first-mentioned solution, in which the means for coupling the lines under pressure in the sleeve, on the other hand, there is a risk of clogging by flow forces during operation, as practice has shown. Furthermore, it has been proven that the previously necessary use of a specially designed sleeve for coupling under pressure is disadvantageous. The sleeve is always located on the pump side of the drive machine. The manufacturer of the prime mover, e.g. B. an agricultural tractor, can not predict whether a vacuum coupling of attachments and thus the installation of an expensive sleeve, which allows coupling under pressure, is necessary. He therefore normally avoids these additional costs, which increase his drive machine costs, and uses a commercially available sleeve, which, however, does not permit the lines to be coupled under pressure. The manufacturer of the attachment, e.g. B. a plow that is coupled to the drive machine, on the other hand, always knows whether a vacuum coupling is required. As a rule, however, it has no influence on the manufacturer of the drive machine.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß der Stecker oder genauer, die geräteseitig das zu kuppelnde Leitungsende bildende Steckhülse, welche unter Druck steht, mit jeder handelsüblichen Muffe in deren drucklosem Zustand gekuppelt werden kann. Die erfiπdungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß die Steckhülse zwei, einen Druckentlastungsraum einschließende Ventile und durch, von Handkraft betätigbare Mittel zum Absenken des Druckes im Druckentlastύngsraum aufweist.The invention is therefore based on the object of designing a coupling of the type mentioned in such a way that the plug or, more precisely, the plug-in sleeve forming the device end, which is under pressure, can be coupled with any commercially available sleeve in its depressurized state. The solution according to the invention is characterized in that the plug-in sleeve has two valves enclosing a pressure relief chamber and by means of means that can be actuated by hand to lower the pressure in the pressure relief chamber.
Sobald das gemäß der Erfindung ausgebildete hintere Ventil geöffnet ist, kann das in dem steckerseitigen Leitungsabschnitt befindliche Medium, z. B. eine Hydraulikflüssigkeit, zum Druckausgleich in Richtung
auf die Muffe strömen. Bei ungünstigen, und größere Kräfte entwickelnden Strömungsverhältnissen, könnte der Ventilkörper des hinteren Ventils, in unerwünschter Weise wieder in Richtung auf seinen Sitz gedrückt werden. Um dieser Gefahr vorzubeugen, wird in weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes vorgeschlagen, einen schirmartigen Strömungsabweiser auszubilden, in welchen der betreffende Ventilkörper beim Öffnen einschiebbar ist.As soon as the rear valve designed according to the invention is opened, the medium located in the plug-side line section, e.g. B. a hydraulic fluid for pressure equalization in the direction pour onto the sleeve. If the flow conditions are unfavorable and develop greater forces, the valve body of the rear valve could, in an undesirable manner, be pushed back towards its seat. In order to prevent this danger, it is proposed in a further development of the subject matter of the invention to form an umbrella-type flow deflector into which the valve body in question can be inserted when opening.
Weitere Einzelheiten zur vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.Further details on the advantageous embodiment of the subject matter of the invention are given in the subclaims.
Neben dem Vorteil, die erfindungsgemäße Steckhülse mit jeder handelsüblichen Muffe kuppeln zu können, ohne den Druck in dem zum angetriebenen Gerät gehörenden Leitungsteil absenken zu müssen, zeichnet sich die Steckhülse durch eine bemerkenswerte konstruktive Einfachheit aus. Die Gefahr eines unerwünschten Zuschlagens des hinteren d. h. vom Stekkerende entfernteren Ventilkörpers wird dadurch vermieden, daß dieser in den schirmartigen Strömungsabweiser eintaucht und von der Strömung nicht erfaßt wird.In der Zeichnung ist lediglich ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und nachstehend erläutert.In addition to the advantage of being able to couple the receptacle according to the invention to any commercially available sleeve without having to lower the pressure in the line part belonging to the driven device, the receptacle is distinguished by a remarkable structural simplicity. The risk of undesirable slamming of the rear d. H. Valve body which is more distant from the plug end is avoided by immersing it in the screen-like flow deflector and not being caught by the flow. In the drawing, only one exemplary embodiment of the invention is shown schematically and explained below.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine geschlossene Steckhülse, Figur 2 eine geöffnete SteckhüleFigure 1 is a closed socket, Figure 2 is an open socket
(gemäß Figur 1), Figur 3 eine geschlossene Steckhülse mit einem Strömungsabweiser und Figur 4 eine geöffnete Steckhülse(according to FIG. 1), FIG. 3 a closed plug-in sleeve with a flow deflector and FIG. 4 an open plug-in sleeve
(gemäß Figur 3).
In einem Steckergehäuse 1 mit den üblichen Außenmaßen im Kuppelbereich befinden sich zwei hintereinander angeordnete Sitzventile mit zugehörigen Ventilkegeln. Der vordere, d. h. am äußeren Steckerende befindliche Ventil kegel 2 zeigt eine zentrische Durchgahgsbohrung 4 und dient als Sitz für einen Vorsteuerventilkegel 5. Dieser kann mit einem Ventilstößel 6 von vorn, d. h. muffenseitig betätigt werden, wobei eine Feder 7, die sich auf einem Ventilträger 8 abstüzt, gespannt wird. Der Ventilkegel 2 zeigt einen Hohlschaft mit wenigstens einer Querbσhrung 9. Der Durchmesser des Vorsteuerventilkegels 5 ist so gewählt, daß er mit Hilfe seines Stößels 6 durch normale Handkraft gegen die Kraft der Feder 7 und den höchsten, im ungekuppelten Zustand im Steckergehäuse auftretenden Druck geöffnet werden kann.(according to Figure 3). In a connector housing 1 with the usual external dimensions in the dome area there are two seat valves arranged one behind the other with associated valve cones. The front, ie located on the outer plug end of the valve cone 2 shows a central through bore 4 and serves as a seat for a pilot valve cone 5. This can be actuated with a valve tappet 6 from the front, ie on the sleeve side, with a spring 7, which is located on a valve carrier 8 supported, tensioned. The valve cone 2 shows a hollow shaft with at least one transverse bore 9. The diameter of the pilot valve cone 5 is selected so that it can be opened with the aid of its plunger 6 by normal hand force against the force of the spring 7 and the highest pressure occurring in the connector housing in the uncoupled state can.
Auf dem Ventilkegelträger 8 ist der Ventilkegel 3 verschiebbar angeordnet. Zwischen den Ventilkegeln 2 und 3 befindet sich die Druckfeder 10, die bei geschlossenem Zustand der Ventile 2 und 3 entspannt ist.The valve cone 3 is displaceably arranged on the valve cone carrier 8. Between the valve cones 2 and 3 is the compression spring 10, which is relaxed when the valves 2 and 3 are closed.
Der Ventilkegelträger 8 ist in seinem hinteren Bereich mit einem Kragen 8a versehen, der als Anschlag für den Ventilkegel 3 dient. Im Spalt zwischen dem Kragen 8a und dem Ventilkegel 3 ist eine schwache Druckfeder 11 eingesetzt. Der Ventilkegelträger 8 greift mit einem hohlen Schaft 8b in einen Führungssteg 12 und ist durch eine Druckfeder 13 beaufschlagt, die die kraftschlüssige Verbindung zwischen diesen beiden Teilen herstellt. Der Ventilkegelträger 8 ist mit einer zentrischen Druckentlastungsbohrung 14 versehen.The valve cone carrier 8 is provided in its rear area with a collar 8 a, which serves as a stop for the valve cone 3. A weak compression spring 11 is inserted in the gap between the collar 8a and the valve cone 3. The valve cone carrier 8 engages with a hollow shaft 8b in a guide web 12 and is acted upon by a compression spring 13 which establishes the non-positive connection between these two parts. The valve cone carrier 8 is provided with a central pressure relief bore 14.
Mit 2a bzw. 3a sind die Ventilsitze für die Ventilkegel 2 und 3 bezeichnet. Der Ventilsitz 3a besteht
aus einem in das Steckergehäuse 1 einschraubbaren Ring, während der Ventilsitz 2a unmittelbar auf dem Steckergehäuse 1 angeordnet ist. Auch der Führungssteg 12 ist in das Steckergehäuse 1 einschraub- bar, seine Lage bestimmt die Vorspannung der Druckfeder 13.With 2a and 3a, the valve seats for the valve cone 2 and 3 are designated. The valve seat 3a exists from a ring that can be screwed into the plug housing 1, while the valve seat 2a is arranged directly on the plug housing 1. The guide web 12 can also be screwed into the plug housing 1; its position determines the pretension of the compression spring 13.
Durch die geschlossenen Ventile 2, 2a und 3, 3a wird ein von dem Leitungshohlraum getrennter und separat vom herrschenden Druck entlastbarer Vorraum 15 gebildet.The closed valves 2, 2a and 3, 3a form an antechamber 15 which is separate from the line cavity and can be relieved separately of the prevailing pressure.
Sobald das unter Druck stehende Steckergehäuse 1 mit einer drucklosen, nicht dargestellten Muffe gekuppelt wird, stützt sich der Ventilkegel 2 auf einem entsprechenden Ventilkegel der Muffe ab. Durch Handkraft wurd während des Kuppelvorganges zuerst der Stößel 6 eingeschoben und das Vorsteuerventil 5 geöffnet. Dadurch wird über die Querbohrung 9 im Schaft des Ventilkegels 2 der Vorraum 15 zwischen den Ventilen 2, 2a und 3, 3a drucklos. Dadurch kann mittels Handkraft anschließend der Ventilkegel 2 zusammen mit dem Ventilkegelträger 8 gegen die Feder 13 soweit in das Steckergehäuse 1 eingeschoben werden, bis der Kragen 8a des Ventilkegelträgers 8 an dem Führungssteg 12 zu Anlage kommt. Damit ist der Kupplungsvorgang beendet. Über die Bohrung 14 des Ventilkegelträgers 8 wird hierbei ein Überströmen des Öles aus dem Raum der Feder 13 ermöglicht. Durch das Einschieben des Ventilkegels 2 wird zusätzlich die Feder 10 gespannt, da das druckbeaufschlagte Ventil 3, 3a weiterhin geschlossen bleibt. Das Öffnen dieses Ventils und damit das Erreichen eines freien Kupplungsdurchganges kann nun, je nach Ausführung auf verschiedene Weise erzielt werden.
Bei einer Ausführung wi rd das Ventil 3 , 3a durch den beim Einschalten der muffenseitigen Pumpe ansteigenden Druck geöffnet. Die beim Kupplungsvorgang zuvor gespannte Feder 10 schiebt dann den Ventilkegel 3a nach hinten in die voll geöffnete Position und hält ihn dort.As soon as the pressurized connector housing 1 is coupled to an unpressurized sleeve, not shown, the valve cone 2 is supported on a corresponding valve cone of the sleeve. The plunger 6 was first inserted by hand during the coupling process and the pilot valve 5 opened. As a result, the antechamber 15 between the valves 2, 2a and 3, 3a is depressurized via the transverse bore 9 in the stem of the valve cone 2. As a result, the valve cone 2 together with the valve cone carrier 8 can be pushed against the spring 13 into the plug housing 1 by hand until the collar 8a of the valve cone carrier 8 comes into contact with the guide web 12. The coupling process is now complete. An overflow of the oil from the space of the spring 13 is made possible here via the bore 14 of the valve cone carrier 8. By pushing in the valve cone 2, the spring 10 is additionally tensioned since the pressurized valve 3, 3a remains closed. Opening this valve and thus reaching a free coupling passage can now be achieved in different ways, depending on the version. In one embodiment, the valve 3, 3a is opened by the pressure rising when the socket-side pump is switched on. The spring 10 previously tensioned during the coupling process then pushes the valve plug 3a backwards into the fully open position and holds it there.
Bei einer anderen Ausführung besitzt das Ventil 3, 3a eine Drosselbohrung oder, wie beim dargestellten Beispiel, einen Drosselspalt durch die Führung auf dem Ventilkegelträger 8. Dieser Drosselspalt 16 ist so ausgelegt, daß über ihn nach dem Kupplungsvorgang ein langsamer Druckausgleich am Ventil 3, 3a stattfindet. Ist dieser beendet, so schiebt die beim Kupplungsvorgang gespannte Druckfeder 10 den Ventilkegel 3a in die voll geöffnete Position nach hinten und hält dort, so daß ein freierIn another embodiment, the valve 3, 3a has a throttle bore or, as in the example shown, a throttle gap through the guide on the valve cone carrier 8. This throttle gap 16 is designed so that, after the coupling process, a slow pressure equalization at the valve 3, 3a takes place. When this has ended, the compression spring 10, which is under tension during the coupling process, pushes the valve cone 3a back into the fully open position and stops there, so that a free one
Durchströmungsquerschnitt erzielt wird.Flow cross section is achieved.
Die letztgenannte Ausführung hat den Vorteil, daß zum Absenken des Anbaugerätes die Pumpe an der Antriebsmaschine nicht betätigt werden muß, sondern nur das Hub-Senk-Ventil, so daß die Hydraulikflüssigkeit durch das Gewicht des Anbaugerätes verdrängt . werden kann. Wird die Kupplung gelöst, so schließt die. Feder 13 das vordere Ventil 2, 2a, die Feder 7 das Vorsteuerventil 5 und schließlich die Feder 11 das Ventil 3, 3a.The latter embodiment has the advantage that the pump on the drive machine does not have to be actuated to lower the attachment, but only the lift-lower valve, so that the hydraulic fluid is displaced by the weight of the attachment. can be. If the clutch is released, the closes. Spring 13 the front valve 2, 2a, the spring 7, the pilot valve 5 and finally the spring 11, the valve 3, 3a.
Bei der Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 ist der Ventilkegel 2 mit einem hüisenförmigen Ansatz20 in dem Ventilsitz 23a des hinteren Ventilkegels 23 geführt. Der Ventilsitz 23a besteht aus einem in das Steckergehäuse 1 einschiebbaren Ring, während der Ventilsitz 2a wieder unmittelbar auf dem Steckergehäuse 1 angeordnet ist. Zwischen den geschlossenen
Ventilen 2, 2a und 23, 23a wird der von dem Leitungshohlraum getrennte und separat vom herrschenden Druck entlastbare Vorraum 15 gebildet.In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the valve cone 2 is guided in the valve seat 23a of the rear valve cone 23 with a sleeve-shaped extension 20. The valve seat 23a consists of a ring which can be pushed into the plug housing 1, while the valve seat 2a is again arranged directly on the plug housing 1. Between the closed Valves 2, 2a and 23, 23a are formed in the antechamber 15 which is separate from the line cavity and can be relieved separately of the prevailing pressure.
Der hintere Ventilkegel 23 ist ebenfalls mit einem hülsenförmigen Ansatz 19 versehen, mit dem er in dem Führungssteg 12 verschiebbar gelagert ist. Eine Druckfeder 13 sorgt für einen ständigen, in Schließrichtung wirkenden Druck.The rear valve cone 23 is also provided with a sleeve-shaped extension 19 with which it is displaceably mounted in the guide web 12. A compression spring 13 ensures constant pressure acting in the closing direction.
Der Führungssteg 12 ist in das Steckergehäuse 1 einschraubbar. Zwischen diesem und dem Ventilsitz 23a ist eine Distanzhülse 18 angeordnet, wodurch der Ventilsitz 23a in seiner Lage fixiert wird. Der Führungssteg 12 trägt außerdem den schirmartigen Strömungsabweiser 17, in welchen der Ventilkegel 23 in geöffneten Zustand eingetauchτ verharrt, d.h. der Ventilkegel 23 ist kann von dem Mantel des Strömungsabweisers 17 umgeben (Figur 4).The guide web 12 can be screwed into the connector housing 1. A spacer sleeve 18 is arranged between this and the valve seat 23a, as a result of which the valve seat 23a is fixed in its position. The guide web 12 also carries the screen-like flow deflector 17, in which the valve cone 23 remains immersed in the open state, i.e. the valve cone 23 can be surrounded by the jacket of the flow deflector 17 (FIG. 4).
Sobald das unter Druck stehende Steckergehäuse 1 mit der drucklosen, nicht dargestellten Muffe gekuppelt wird, stüzt sich der Ventilkegel 2 auf einem entsprechenden Ventilkegel der Muffe ab. Durch Handkraft wird während des Kuppelvorgangs wieder zuerst der Stößel 6 eingeschoben und das Vorsteuerventil 5 geöffnet. Dadurch wird über das Spiel zwischen dem Stößel 6 und der Bohrung des Ventilkegels 2 der Vorraum 15 zwischen den Ventilen 2, 2a, 23, 23a drucklos. Mittels Handkraft kann anschließend der Ventilkegel 2 in das Steckergehäuse 1 eingeschoben werden. Damit ist der Kupplungsvorgang beendet. Gleichzeitig wird die Druckfeder 7 des Vorsteuerventils 5 gespannt.
Das hintere Ventil 23, 23a wird durch den rückseitigen Druck zunächst noch geschlossen gehalten. Durch eine Druckbeaufschlagung von der Muffe in Richtung Stecker wird nun das hintere Ventil geöffnet. Ist es etwas geöffnet, kann es durch die Kraft der gespannten Feder 7 so weit nach hinten geschoben werden, bis zwischen den beiden Federn 7 und 13 wieder Kraftgleichgewicht herrscht. Die sich in dem Raum zwischen dem hülsenförmigen Ansatz 19 und dem Führungssteg 12 befindliche Hydraulikflüssigkeit kann durch das Spiel zwischen dem Ansatz 19 und der Führungshülse 12 in Richtung auf den Ventilkegel 23 entweichen.
As soon as the pressurized connector housing 1 is coupled to the unpressurized sleeve, not shown, the valve cone 2 is supported on a corresponding valve cone of the sleeve. The plunger 6 is first pushed in again by hand force during the coupling process and the pilot valve 5 is opened. As a result, the antechamber 15 between the valves 2, 2a, 23, 23a is depressurized via the play between the tappet 6 and the bore of the valve cone 2. The valve cone 2 can then be pushed into the plug housing 1 by hand. The coupling process is now complete. At the same time, the compression spring 7 of the pilot valve 5 is tensioned. The rear valve 23, 23a is initially kept closed by the back pressure. By applying pressure from the sleeve towards the connector, the rear valve is now opened. If it is slightly open, it can be pushed back so far by the force of the tensioned spring 7 until the force between the two springs 7 and 13 is again balanced. The hydraulic fluid located in the space between the sleeve-shaped extension 19 and the guide web 12 can escape through the play between the extension 19 and the guide sleeve 12 in the direction of the valve cone 23.