WO2018210551A1 - Kupplungsvorrichtung - Google Patents

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WO2018210551A1
WO2018210551A1 PCT/EP2018/060867 EP2018060867W WO2018210551A1 WO 2018210551 A1 WO2018210551 A1 WO 2018210551A1 EP 2018060867 W EP2018060867 W EP 2018060867W WO 2018210551 A1 WO2018210551 A1 WO 2018210551A1
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WO
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transmission path
coupling
connection
coupling device
type
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Application number
PCT/EP2018/060867
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Inventor
Thomas BOCHTLER
Original Assignee
Eisele Pneumatics Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L39/00—Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies
    • F16L39/005—Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies for concentric pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L25/00—Constructive types of pipe joints not provided for in groups F16L13/00 - F16L23/00 ; Details of pipe joints not otherwise provided for, e.g. electrically conducting or insulating means
    • F16L25/01—Constructive types of pipe joints not provided for in groups F16L13/00 - F16L23/00 ; Details of pipe joints not otherwise provided for, e.g. electrically conducting or insulating means specially adapted for realising electrical conduction between the two pipe ends of the joint or between parts thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16L39/02—Joints or fittings for double-walled or multi-channel pipes or pipe assemblies for hoses

Definitions

  • the invention relates to a coupling device with at least two coupling bodies, each having at least one connecting element, the pairs associated with each other and coupled together the transmission of fluidic or electrical energy along at least one predetermined transmission path within the device ermögl sen.
  • a coupling device is known, for example, from the publication WO 201 5/1 72866 A1.
  • the known coupling device in particular a multiple clutch, comprises a connection unit for the plug-in connection of at least one first line section with a respective second line section by mating a first coupling body, are connectable to the first line sections, with a second coupling body, are connectable to the second line sections.
  • connection unit can be inserted into a receiving opening in a coupling body and, in order to form a plug connection between line sections having electrical conductors, has an electrical connection device with plug-type and / or socket-like contact elements.
  • connection unit is in the manner of a cartridge with a one-piece, sleeve-like housing having a connecting device receiving passageway.
  • first and second line sections can be connected to one another in order to ensure the transmission of fluidic or electrical energy along preferably mutually parallel transmission paths through the coupling device.
  • first and second line sections can be connected to one another in order to ensure the transmission of fluidic or electrical energy along preferably mutually parallel transmission paths through the coupling device.
  • the invention has for its object to make available a coupling device of an application with increased requirements, in particular, the transmission of fluid or electrical energy with specifiable amounts and properties and a contactless interaction of the guided along the transmission paths media should be possible.
  • a coupling device is characterized in that at least one further transmission path of a different kind is arranged within the device of this respective one transmission path of one type, which is kept free of further connecting elements along the respective transmission path of the one type.
  • the at least one further transmission path of the other type is kept free of further connecting elements along the respective transmission path of one type, a structurally simple construction of the coupling device according to the invention and a high degree of flexibility for the configuration of further transmission paths is achieved.
  • the coupling body in the coupled state, serves in each case a transmission path of the transmission of a fluidic medium of one type and the respectively further transmission path of the transmission of a fluidic medium of another type.
  • the media can be working or consumable liquids and preferably have a predeterminable Temperature and / or a predetermined consistency or flowability.
  • the line sections can be arranged parallel to one another or one inside the other, particularly preferably coaxially with one another, and be compactly combined to form a common transmission line.
  • the coupling device comprises in the coupled state of the coupling body, a single further transmission path of the other type, the transmission paths of a kind.
  • arrangements with along a predeterminable, for example, radial direction alternating transmission paths of one and the other type are conceivable.
  • the coupling body of the coupling device are typically formed rotationally symmetrical to an axis of symmetry, so that the one single further transmission path is arranged radially outboard.
  • the comprehensive transmission path forms a cooling channel for the transport of a cooling medium as the fluidic medium of the other type for cooling the respective fluidic medium of the one kind, which is guided in the respectively assignable transmission path of the one kind .
  • One or more transmission paths of the one type may be arranged in the comprehensive further transmission path. Characterized in that the respective transmission path of a kind of further transmission path of the other type and thus the cooling medium as the fluidic medium of the other kind is completely surrounded, a particularly good cooling effect is achieved.
  • the comprehensive transmission path can also be used for heating or tempering to a predeterminable temperature, for example as a kind of frost protection.
  • a cooling or tempering medium can Be used water or a liquid mixture, but it is also a gaseous medium conceivable.
  • the respective transmission path of one type of cartridge-like, detachably couplable plug socket parts is chambered, which are subsequently attachable to fluid lines by means of connecting devices, which extend at least partially through a connection housing formed by the coupling bodies, the outwardly towards the comprehensive transmission path karmmert, which is subsequently connected by means of further connection devices to further fluid lines, which leave the connection housing with the one fluid lines in each connected state.
  • the fluid lines are expediently designed as flexible hoses, preferably of a plastic material.
  • the further transmission path in the direction of its attachable fluid lines on both sides undergoes a nozzle-like constriction which is bounded by the connection housing which has the plug socket parts and further housing parts and / or by the connection devices , H here comes the advantage of a secure leadership and channelization of the other in the further transmission path and the fluid lines connected medium of the other kind.
  • the respective coupling body is composed of several components, wherein a first component, the connection housing, a second component, the nozzle-like Constriction and a third component, the further connection device for the additional transmission line to be connected to another fluid line um- summarizes.
  • the material of the coupling body is suitably a metal material, but also composites are conceivable.
  • the fluid lines which are associated with the respective transmission path of the one type at least in the region of the further connecting lines of the fluid lines of a transmission path of the other type. This results in the advantage of a compact arrangement and bundling of the fluid lines to a common transmission line, which adjoins the coupling device.
  • the further fluid conduit assigned to the transmission path of the other type constitutes a type of protective hose as the external fluid conduit and is accordingly preferably made of a stronger and more durable material.
  • the two coupling bodies on their free, mutually facing end faces on sealing means which separate in the coupled state, the respective transmission paths of a kind of the other kind fluid-tight.
  • sealing means which separate in the coupled state, the respective transmission paths of a kind of the other kind fluid-tight.
  • the sealing devices are typically designed as sealing elements, for example as O-rings, made of an elastomer material.
  • the cartridge-like plug socket parts on their free, mutually facing end faces on spring-loaded locking parts, which with increasing production of the coupling connection by means of the two coupling body, the fluid-carrying connection by means of transmission way of the kind release more and more.
  • a secure, media loss-free coupling of the two coupling body is possible because a media transfer is possible only when closing the associated transmission path.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a coupling device according to the invention, the two coupling bodies being shown separately from one another;
  • Figure 2 shows a section through the first coupling body of the coupling device of Figure 1; a section through the second coupling body of the coupling device of Figure 1; A second embodiment of a coupling device according to the invention, wherein both coupling bodies are shown separately from each other; a section through the first coupling body of the coupling device of Figure 4; a section through the second coupling body of the coupling device of Figure 4; and
  • Figure 7 shows the coupling body of Figure 6 with connected thereto
  • Figure 1 shows a perspective view of a coupling device 10 with a first coupling body 12 and a second coupling body 14. Both coupling body 12, 14 are shown separately, wherein the end faces 1 6, 1 6 'of the two coupling body 12, 14 in the figure 1 are directed to the left. In the coupled state of the coupling device 10 are both end faces 1 6, 1 6 'flush against each other, so that the arranged on the first coupling body 12 connector parts engage with locking members 18 in corresponding openings 28 of female parts on the second coupling body 14.
  • coupling body 1 2, 14 is provided on the end face 16 'of the second coupling body 14 projecting in the axial direction positioning pin 30, which in a in the illustration of FIG 1 concealed opening on the front side 1 6 of the first coupling body 12 can be inserted.
  • the coupling bodies 1 2, 14 are each composed of several components and have a connection housing 20, 20 'and a further housing part 22, 22' arranged thereon.
  • the further housing part 22, 22 ' has a reduced outer diameter compared to the respective connection housing 20, 20'.
  • a union nut 26 is provided on the first coupling body 1 2.
  • the union nut 26 has an internal thread 24, the second coupling body 14 corresponding thereto an external thread 32nd
  • the first coupling body 1 2 comprises a union nut 26, a connection housing 20, a further housing part 22 and an inserted into the further housing part 22 further connection means 34.
  • the abovementioned components are each arranged rotationally symmetrical with respect to the axis of symmetry R and in succession in axial sequence.
  • sealing elements 36b, 36c are provided between the connection housing 20 and the further housing part 22 and between the further housing part 22 and the further connection device 34 and arranged in radial installation spaces, such as grooves.
  • connection housing 20 in the axial direction parallel to each other extending transmission paths 44, 46 are formed, wherein the transmission paths 44 of a kind are formed as through holes with connecting elements 38 and connection means 42 inserted therein.
  • the connecting elements 38 are formed as plug parts and have Schl intefile 1 8, which are each acted upon by a non-return element 40 in the form of a compression spring. In this way, it is ensured that the associated transmission path 44 is only opened when, in the non-coupled state shown, it protrudes beyond the end face 1 6 in the axial direction against the force of the return path. Impact element 40 is moved when Schl plexen the associated coupling connection.
  • the connecting device 42 connects to the connecting element 38, via which a fluid line, for example a hose, can be connected to the connecting housing 20 (cf., FIG. 7).
  • a fluid line for example a hose
  • Paral lel to the transmission paths 44 of a kind running a further transmission path 46 of the other type is arranged, which is formed free of connecting elements as a through hole in the connection housing 20.
  • the further transmission path 46 opens into a flow path 48 and experiences there a funnel-like constriction in the manner of a nozzle.
  • a further fluid line to the first coupling body 1 2 subsequently tapable is about the formed as a collet further connection device 34 a further fluid line to the first coupling body 1 2 subsequently tapable, wherein such a further fluid conduit continues both the further transmission path 46 and the flow path 48 and to the connection means 42 connected fluid lines with a smaller diameter comprises (see Figure 7).
  • the transmission paths 44 as media one type of paints and along the other transmission path 46 as a medium of the other type compressed air.
  • the second coupling body 14 comprises a connection housing 20 ', a further housing part 22' and a further connection device 34 'which are in each case rotationally symmetrical to the symmetry axis R.
  • each sealing elements 36d, 36e are arranged.
  • connection housing 20 'transmission paths 44' are arranged therein with connecting elements 38 'and connection devices 42'.
  • the connecting elements 38 ' are formed as a socket parts and each comprise a in the axial direction relative to the end face 1 6' reset closing part 18 ', which is acted upon by a non-return element 40'.
  • connection housing 20 ' On the outer side of the connection housing 20 ', the external thread 32 for fastening the union nut 26 (cf., FIG. 2) is formed and a lock nut 50 is arranged.
  • the not visible in the illustration of Figure 3 further transmission path opens in the housing part 22 'in the flow path 48' and experiences there a nozzle-like constriction.
  • the housing parts 22, 22 'as well as the further connection devices 34, 34' of the two coupling bodies 12, 14 are each configured identically. However, it is also conceivable to make different dimensions depending on the application of the coupling device 10 here.
  • Figure 4 shows a perspective view of a second embodiment of the coupling device 10 with the first coupling body 12 and second coupling body 14.
  • the coupling body 12, 14 have as a central part in each case the connection housing 20, 20 'and at the free end, the further connection means 34, 34'.
  • the two coupling body 12, 14 are shown separately from each other and aligned with each other according to a later coupling connection.
  • the centrally formed opening 28 is visible, the corresponding end face of the first coupling body 12 is hidden in the illustration of Figure 4 of the union nut 26.
  • the union nut 26 is fixed to the external thread 32 of the second coupling body 14.
  • the formed on the second coupling body 14 lock nut 50 has, in contrast to all other components shown the Coupling body 12, 14 no circular outer diameter, but the shape of a hexagon.
  • the first coupling body 12 comprises the union nut 26, the connection housing 20 and the further connection device 34.
  • a single transmission path 44 of the one type with the connecting element 38 formed as a plug part and the connecting device 42 is arranged and formed.
  • a sealing element 36a is arranged, which ensures a fluid-tight seal in the coupled state of the two coupling body 12, 14 in juxtaposition of the two end faces 1 6, 1 6 '.
  • the sealing element 36a is arranged radially outward to the further transmission path 46, which radially surrounds the one transmission path 44 and thus represents an external flow around.
  • the second embodiment of the coupling device 10 shown in Figures 4 to 7 differs in addition to the number and arrangement of the transmission paths 44, 44 ', 46, 46' of the first embodiment of the coupling device 10 shown in Figures 1 to 3 also by the arrangement of Connecting elements 38, 38 'in relation to the respective end face 1 6, 1 6'.
  • the connecting element 38 projects clearly beyond the end face 16 of the connection housing 20, whereas recesses in the connection housing 20 are provided adjacent to the respective connecting elements 38 in the first exemplary embodiment, as can be clearly seen in FIG.
  • the further housing part and thus a nozzle-like constriction of the flow path 48 are omitted.
  • FIG. 6 The sectional view of Figure 6 is removable, that the structural design of the second coupling body 14 largely corresponds to that of the first coupling body 12 shown in Figure 5, wherein the union nut is omitted and the connecting element 38 'is not designed as a plug, but rather as a socket part. Further, the lock nut 50 is disposed on the outside of the terminal housing 20 '.
  • FIG. 7 shows the second coupling body 14 from FIG. 6 with fluid lines 52, 54 arranged thereon.
  • a fluid line 52 is fastened to the connecting device 42 'and thus forms a continuation of the transmission path 44' for the transmission of a medium of one kind
  • Fluid line 54 is attached to the further connection device 34 'and thus constitutes a continuation of the further transmission path 46' for a medium of a different kind.
  • the connection devices 42 ', 34' are each designed as a kind of collet and clamp the respective fluid lines 52 formed as a hose , 54 fixed by a radial contact force in the illustrated axial position.
  • the two fluid lines 52, 54 are arranged coaxially with one another so that the media guided in the respective fluid lines 52, 54 can interact with one another via a fluid line 52 in the case of a fluid-tight separation, for example in the form of a temperature exchange.
  • a medium to be tempered can be guided along the one transmission path 44 'and the associated cooling or heating medium can be guided in the further transmission path 46' and the further fluid line 54.

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Abstract

.Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung mit mindestens zwei Kupplungskörpern (12, 14), die jeweils mindestens ein Verbin- dungselement (38, 38') aufweisen, die paarweise einander zugeord- net und miteinander gekoppelt die Übertragung von fluidischer oder elektrischer Energie entlang mindestens eines vorgebbaren Übertra- gungsweges (44,44') innerhalb der Vorrichtung (10) ermöglichen, dadurch gekennzeichnet,dass von diesem jeweiligen einen Übertra- gungsweg (44, 44') der einen Art separiert mindestens ein weiterer Übertragungsweg (46, 46') einer anderen Art innerhalb der Vorrich- tung (10) angeordnet ist, der frei von weiteren Verbindungselemen- ten gehalten entlang des jeweiligen Übertragungsweges (44, 44') der einen Art verläuft. 2.Fig.

Description

Kupplungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung mit mindestens zwei Kupplungskörpern, die jeweils mindestens ein Verbindungselement aufwei- sen, die paarweise einander zugeordnet und miteinander gekoppelt die Übertragung von fluidischer oder elektrischer Energie entlang mindestens eines vorgebbaren Übertragungsweges innerhalb der Vorrichtung ermögl ichen. Eine derartige Kupplungsvorrichtung ist beispielsweise aus der Veröffentlichung WO 201 5/1 72866 A1 bekannt. Die bekannte Kupplungsvorrichtung, insbesondere eine Mehrfachkupplung, umfasst eine Anschlusseinheit zum steckbaren Verbinden mindestens eines ersten Leitungsabschnitts mit einem jeweiligen zweiten Leitungsabschnitt durch Zusammenstecken eines ersten Kupplungskörpers, an den erste Leitungsabschnitte anschließbar sind, mit einem zweiten Kupplungskörper, an den zweite Leitungsabschnitte anschließbar sind. Die Anschlusseinheit ist in eine Aufnahmeöffnung in einem Kupplungskörper einsetzbar und weist zur Bildung einer Steckverbindung zwischen elektrische Leiter aufweisenden Leitungsabschnitten eine elektri- sehe Verbindungseinrichtung mit Stecker- und/oder buchsenartigen Kontaktelementen auf. Hierbei ist die Anschlusseinheit in der Art einer Patrone mit einem einteiligen, hülsenartigen Gehäuse ausgebildet, das einen die Verbindungseinrichtung aufnehmenden Durchgang aufweist.
Mittels der bekannten Kupplungsvorrichtung sind erste und zweite Lei- tungsabschnitte miteinander verbindbar, um entlang vorzugsweise parallel zueinander verlaufender Übertragungswege durch die Kupplungsvorrichtung hindurch die Übertragung von fluidischer oder elektrischer Energie sicherzustellen. In Anwendungen, in denen die Übertragung von fluidischer oder elektrischer Energie in bestimmten Mengen und mit bestimmten Ei- genschaften, wie einer vorgegebenen Konsistenz, entlang eines gemeinsamen Übertragungsstranges erwünscht oder eine Wechselwirkung, beispielsweise ein Temperaturübertrag, zwischen den entlang der Übertragungswege geführten Medien erfordert ist, stoßen die bekannten Lösungen an ihre Grenzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung einer Anwendung mit gesteigerten Anforderungen zugänglich zu machen, wobei insbesondere die Übertragung von fluidischer oder elektrischer Energie mit vorgebbaren Mengen und Eigenschaften sowie eine kontaktlose Wechsel- Wirkung der entlang der Übertragungswege geführten Medien ermöglicht sein soll.
Diese Aufgabe wird durch eine Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit gelöst. Vorteilhafte Ausgestal- tungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass von diesem jeweiligen einen Übertragungsweg der einen Art separiert mindestens ein weiterer Übertragungsweg einer anderen Art innerhalb der Vorrichtung angeordnet ist, der frei von weiteren Verbindungselementen gehalten entlang des jeweiligen Übertragungsweges der einen Art verläuft. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass entlang des mindestens einen weiteren Übertragungsweges der anderen Art ein Medium geführt werden kann, welches mit dem entlang des jeweiligen einen Übertragungsweges der einen Art geführten Medium wechselwirkt, beispielsweise dieses temperiert. Auch ist, wie insbesondere in einer Lackieranlage erforderlich, die Übertragung von unterschiedlichen Medien, wie Lacken in unterschiedlichen Farben, und Arbeitsflüssigkeiten, wie Druckluft, entlang dereinen Übertragungsstrang bildenden Übertragungswege der einen und der anderen Art möglich. Dadurch, dass der mindestens eine weitere Übertragungsweg der anderen Art frei von weiteren Verbindungselementen gehalten entlang des jeweiligen Übertragungsweges der einen Art verläuft, ist ein konstruktiv einfacher Aufbau der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung und eine hohe Flexibilität zur Ausgestaltung von weiteren Übertragungswegen erreicht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung dient im gekuppelten Zustand der Kupplungskörper der jeweils eine Übertragungsweg der Übertragung eines fluidischen Mediums der einen Art und der jeweils weitere Übertragungsweg der Übertragung eines fluidischen Mediums einer anderen Art. Die Medien können Arbeitsoder Verbrauchsflüssigkeiten sein und weisen vorzugsweise eine vorgebbare Temperatur und/oder eine vorgebbare Konsistenz bzw. Fließfähigkeit auf. Besonders bevorzugt schließen sich an den jeweiligen Kupplungskörper Leitungsabschnitte an, welche jeweils eine Fortführung des jeweiligen Übertragungsweges darstellen. Je nach Anordnung der Übertragungswege im jeweiligen Kupplungskörper können die Leitungsabschnitte parallel nebeneinander oder ineinander, besonders bevorzugt koaxial zueinander, angeordnet und zu einem gemeinsamen Übertragungsstrang kompakt zu- sammengefasst sein. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung umfasst im gekuppelten Zustand der Kupplungskörper ein einzelner weiterer Übertragungsweg der anderen Art die Übertragungswege der einen Art. Hieraus ergibt sich der Vorteil eines besonders kompakten Aufbaus der Kupplungsvorrichtung mit ihren beiden Kupplungskörpern, da die Übertragungswege bauraumsparend ineinander angeordnet sind, wobei besonders bevorzugt zur Ausbildung des einen einzelnen weiteren Übertragungsweges das Gehäuse des jeweiligen Kupplungskörpers dient. Es ist jedoch auch denkbar, einen oder mehrere Übertra- gungswege der einen Art derart auszubilden und anzuordnen, dass sie den mindestens einen weiteren Übertragungsweg der anderen Art umfassen. Weiter sind Anordnungen mit entlang einer vorgebbaren, beispielsweise radialen, Richtung abwechselnden Übertragungswegen der einen und der anderen Art vorstellbar. Die Kupplungskörper der Kupplungsvorrichtung sind typischerweise rotationssymmetrisch zu einer Symmetrieachse ausgebildet, so dass der eine einzelne weitere Übertragungsweg radial außenliegend angeordnet ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet der umfassen- de Übertragungsweg einen Kühlkanal aus für den Transport eines Kühlmediums als dem fluidischen Medium der anderen Art zwecks Kühlen des jeweiligen fluidischen Mediums der einen Art, das in dem jeweils zuordenba- ren Übertragungsweg der einen Art geführt ist. In dem umfassenden weiteren Übertragungsweg können ein oder mehrere Übertragungswege der ei- nen Art angeordnet sein. Dadurch, dass der jeweilige Übertragungsweg der einen Art vom weiteren Übertragungsweg der anderen Art und somit vom Kühlmedium als dem fluidischen Medium der anderen Art vollumfänglich umgeben ist, ist eine besonders gute Kühlwirkung erreicht. Es versteht sich, dass der umfassende Übertragungsweg auch zur Erwärmung oder Tempe- rierung auf eine vorgebbare Temperatur, beispielsweise als eine Art Frostschutz, eingesetzt werden kann. Als Kühl- oder Temperiermedium kann Wasser oder ein Flüssigkeitsgemisch eingesetzt sein, es ist jedoch auch ein gasförmiges Medium denkbar.
Weiter ist vorteilhaft, dass der jeweil ige Übertragungsweg der einen Art von patronenartigen, miteinander lösbar koppelbaren Stecker-Buchsenteilen gekammert ist, die mittels Anschlusseinrichtungen an Fluidleitungen anschl ießbar sind, die sich zumindest teilweise durch ein von den Kupplungskörpern gebildetes Anschlussgehäuse hindurch erstrecken, das nach außen hin den umfassenden Übertragungsweg kammert, der mittels weiterer An- Schlusseinrichtungen an weitere Fluidleitungen anschl ießbar ist, die mit den einen Fluidleitungen im jeweils angeschlossenen Zustand das Anschlussgehäuse verlassen. Zweckmäßigerweise sind die Fluidleitungen als flexible Schläuche, vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, ausgebildet. Durch die patronenartigen Stecker-Buchsenteile mit den daran anschl ießenden Anschlusseinrichtungen für die Fluidleitungen ist eine fluiddichte, insbesondere tropffreie, Ausbildung des zugehörigen Übertragungsweges mit den daran angeschlossenen Fluidleitungen sichergestellt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung erfährt der die einen Übertragungswege umfassende weitere Übertragungsweg in Richtung seiner anschl ießbaren Fluidleitungen beidseits eine düsenartige Verengung, die von dem Anschlussgehäuse, das die Stecker-Buchsenteile aufweist, und weiteren Gehäuseteilen und/oder von den Anschlusseinrichtungen begrenzt ist. H ieraus ergibt sich der Vorteil einer sicheren Führung und Kanal isierung des im weiteren Übertragungsweg und der daran angeschlossenen Fluidleitungen geführten Mediums der anderen Art. Typischerweise ist der jeweil ige Kupplungskörper aus mehreren Komponenten zusammengesetzt, wobei eine erste Komponente das Anschlussgehäuse, eine zweite Komponente die düsenartige Verengung und eine dritte Komponente die weitere Anschlusseinrichtung für die an den weiteren Übertragungsweg anzuschl ießende weitere Fluidleitung um- fasst. Es ist jedoch auch vorstellbar, den jeweiligen Kupplungskörper einstückig auszubilden. Das Material des Kupplungskörpers ist zweckmäßigerweise ein Metall Werkstoff, es sind jedoch auch Verbundstoffe denkbar. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung sind die Fluidleitungen, die dem jeweiligen Übertragungsweg der einen Art zugehörig sind, zumindest im Bereich der weiteren Anschlussleitungen von den Fluidleitungen eines Übertragungsweges der anderen Art umfasst. Hieraus ergibt sich der Vorteil einer kompakten An- Ordnung und Bündelung der Fluidleitungen zu einem gemeinsamen Übertragungsstrang, der sich an die Kupplungsvorrichtung anschließt. Hierbei stellt die dem Übertragungsweg der anderen Art zugeordnete weitere Flu id- leitung als außenliegende Fluidleitung eine Art Schutzschlauch dar und ist dementsprechend vorzugsweise aus einem stärkeren und strapazierfähige- ren Material hergestellt.
Besonders bevorzugt weisen die beiden Kupplungskörper an ihren freien, einander zugewandten Stirnseiten Dichteinrichtungen auf, die im gekuppelten Zustand die jeweiligen Übertragungswege der einen Art von der ande- ren Art fluiddicht separieren. Auf diese Weise ist ein unerwünschtes Vermischen von in den Übertragungswegen der einen und der anderen Art geführten Medien wirksam unterbunden und eine störungsfreie Übertragung von Medien mittels der Kupplungsvorrichtung gewährleistet. Die Dichteinrichtungen sind typischerweise als Dichtelemente, beispielsweise als O-Ringe, aus einem Elastomermaterial ausgebildet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung weisen die patronenartigen Stecker-Buchsenteile an ihren freien, einander zugewandten Stirnseiten federbelastete Schließteile auf, die mit zunehmender Herstellung der Kupplungsverbindung mittels der beiden Kupplungskörper die fluidführende Verbindung mittels der Übertragungs- wege der einen Art zusehends freigeben. Auf diese Weise ist eine sichere, medienverlustfreie Kupplung der beiden Kupplungskörper möglich, da ein Medienübertritt erst bei Schließen des zugehörigen Übertragungsweges möglich ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung schließen bei hergestellter Kupplungsverbindung mittels der beiden Kupplungskörper deren einander zugewandten Stirnseiten bündig auf Stoß miteinander ab und begrenzen dergestalt hemmnisfrei den Übertragungsweg der anderen Art im Bereich des Stoßes. Durch die Stirnseiten wird eine definierte Anlage- und Kontaktfläche der beiden Kupplungskörper definiert. Durch die Anlagekraft in den Stirnseiten, welche bei der Kupplung typischerweise über eine festgelegte Überwurfmutter aufgebracht wird, sind beide Kupplungskörper unverrückbar zueinander ange- ordnet und fest miteinander verbunden.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Die vorstehend genannten und die weiter angeführten Merkmale können jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen an einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung realisiert sein. Die in den Figuren gezeigten Merkmale sind rein schematisch und nicht maßstäblich zu verstehen. Es zeigen: ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung, wobei die beiden Kupplungskörper separat voneinander gezeigt sind;
Figur 2 einen Schnitt durch den ersten Kupplungskörper der Kupplungsvorrichtung aus Figur 1 ; einen Schnitt durch den zweiten Kupplungskörper der Kupplungsvorrichtung aus Figur 1 ; ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung, wobei beide Kupplungskörper separat voneinander gezeigt sind; einen Schnitt durch den ersten Kupplungskörper der Kupplungsvorrichtung aus Figur 4; einen Schnitt durch den zweiten Kupplungskörper der Kupplungsvorrichtung aus Figur 4; und
Figur 7 den Kupplungskörper aus Figur 6 mit daran angeschlossenen
Fluidleitungen.
Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Kupplungsvorrichtung 10 mit einem ersten Kupplungskörper 12 und einem zweiten Kupplungskörper 14. Beide Kupplungskörper 12, 14 sind getrennt voneinander dargestellt, wobei die Stirnseiten 1 6, 1 6' der beiden Kupplungskörper 12, 14 in der Figur 1 nach links gerichtet sind. Im gekuppelten Zustand der Kupplungsvorrichtung 10 liegen beide Stirnseiten 1 6, 1 6' bündig aneinander an, so dass die am ersten Kupplungskörper 12 angeordneten Steckerteile mit Schließteilen 18 in entsprechende Öffnungen 28 von Buchsenteilen am zweiten Kupplungskörper 14 eingreifen. Zur lagegerechten Positionierung der beiden jeweils rotationssymmetrisch zu einer Symmetrieachse R (vgl. Figur 2) ausgebildeten Kupplungskörper 1 2, 14 ist an der Stirnseite 16' des zweiten Kupplungskörpers 14 ein in axialer Richtung vorragender Positionierstift 30 vorgesehen, welcher in eine in der Darstellung der Figur 1 ver- deckte Öffnung an der Stirnseite 1 6 des ersten Kupplungskörpers 12 einführbar ist. Die Kupplungskörper 1 2, 14 sind jeweils aus mehreren Komponenten zusammengesetzt und weisen ein Anschlussgehäuse 20, 20' und ein daran angeordnetes weiteres Gehäuseteil 22, 22' auf. Das weitere Gehäuseteil 22, 22' weist gegenüber dem jeweil igen Anschlussgehäuse 20, 20' einen redu- zierten Außendurchmesser auf. Zur Festlegung und Sicherung der beiden Kupplungskörper 1 2, 14 im gekuppelten Zustand ist eine Überwurfmutter 26 am ersten Kupplungskörper 1 2 vorgesehen. Die Überwurfmutter 26 weist ein Innengewinde 24 auf, der zweite Kupplungskörper 14 dazu korrespondierend ein Außengewinde 32.
Der Schnittdarstel lung der Figur 2 ist zu entnehmen, dass der erste Kupplungskörper 1 2 eine Überwurfmutter 26, ein Anschlussgehäuse 20, ein weiteres Gehäuseteil 22 und eine in das weitere Gehäuseteil 22 eingesetzte weitere Anschlusseinrichtung 34 umfasst. Die vorstehend genannten Kom- ponenten sind jeweils rotationssymmetrisch zur Symmetrieachse R und in axialer Folge nacheinander angeordnet. H ierbei sind zwischen dem Anschlussgehäuse 20 und dem weiteren Gehäuseteil 22 sowie zwischen dem weiteren Gehäuseteil 22 und der weiteren Anschlusseinrichtung 34 Abdichtelemente 36b, 36c vorgesehen und in radialen Einbauräumen, wie Nuten, angeordnet. Im Anschlussgehäuse 20 sind in axialer Richtung parallel zueinander verlaufende Übertragungswege 44, 46 ausgebildet, wobei die Übertragungswege 44 der einen Art als Durchgangsbohrungen mit darin eingesetzten Verbindungselementen 38 und Anschlusseinrichtungen 42 ausgebildet sind.
Die Verbindungselemente 38 sind als Steckerteile ausgebildet und weisen Schl ießteile 1 8 auf, welche jeweils von einem Rückschlagelement 40 in Form einer Druckfeder beaufschlagt sind. Auf diese Weise wird sichergestel lt, dass der zugehörige Übertragungsweg 44 erst dann geöffnet wird, wenn das im gezeigten ungekuppelten Zustand über die Stirnseite 1 6 herausragende Schl ießteil 1 8 in axialer Richtung gegen die Kraft des Rück- Schlagelements 40 beim Schl ießen der zugehörigen Kupplungsverbindung bewegt wird. Mit geringem axialem Abstand schl ießt sich an das Verbindungselement 38 die Anschlusseinrichtung 42 an, über die eine Fluidlei- tung, beispielsweise ein Schlauch, an das Anschlussgehäuse 20 anschließ- bar ist (vgl. Figur 7). Im der Stirnseite 1 6 zugeordneten Bereich des Anschlussgehäuses 20 ist als Abdichtelement 36a ein gekammerter O-Ring angeordnet, welcher eine verl iersichere Dichtung darstel lt.
Paral lel zu den Übertragungswegen 44 der einen Art verlaufend ist ein wei- terer Übertragungsweg 46 der anderen Art angeordnet, welcher frei von Verbindungselementen als Durchgangsbohrung im Anschlussgehäuse 20 ausgebildet ist. Im Bereich des weiteren Gehäuseteils 22 mündet der weitere Übertragungsweg 46 in einen Strömungsweg 48 und erfährt dort eine trichterartige Verengung in der Art einer Düse. Über die als Spannzange ausgebildete weitere Anschlusseinrichtung 34 ist eine weitere Fluidleitung an den ersten Kupplungskörper 1 2 anschl ießbar, wobei eine derartige weitere Fluidleitung sowohl den weiteren Übertragungsweg 46 und den Strömungsweg 48 fortsetzt als auch an die Anschlusseinrichtungen 42 angeschlossene Fluidleitungen mit kleinerem Durchmesser umfasst (vgl. Figur 7). Beispielsweise sind entlang der Übertragungswege 44 als Medien der einen Art Lacken und entlang des weiteren Übertragungsweges 46 als Medium der anderen Art Druckluft geführt.
Der Schnittdarstel lung der Figur 3 ist entnehmbar, dass der zweite Kupp- lungskörper 14 ein Anschlussgehäuse 20', ein weiteres Gehäuseteil 22' und eine weitere Anschlusseinrichtung 34' umfasst, welche jeweils rotationssymmetrisch zur Symmetrieachse R ausgebildet sind. Zwischen dem Anschlussgehäuse 20' und dem weiteren Gehäuseteil 22' sowie dem weiteren Gehäuseteil 22' und der weiteren Anschlusseinrichtung 34' sind jeweils Abdichtelemente 36d, 36e angeordnet. Am Anschlussgehäuse 20' ist der über die Stirnseite 1 6' in axialer Richtung vorragende Positionierstift 30 an- geordnet. Weiter sind im Anschlussgehäuse 20' Übertragungswege 44' mit darin angeordneten Verbindungselementen 38' und Anschlusseinrichtungen 42' ausgebildet. Die Verbindungselemente 38' sind als Buchsenteile ausgebildet und umfassen jeweils ein in axialer Richtung gegenüber der Stirnseite 1 6' rückgesetztes Schließteil 18', das von einem Rückschlagelement 40' beaufschlagt ist.
An der Außenseite des Anschlussgehäuses 20' sind das Außengewinde 32 zur Befestigung der Überwurfmutter 26 (vgl. Figur 2) ausgebildet sowie eine Kontermutter 50 angeordnet. Der in der Darstellung der Figur 3 nicht sichtbare weitere Übertragungsweg mündet im Gehäuseteil 22' in den Strömungsweg 48' und erfährt dort eine düsenartige Verengung. Die Gehäuseteile 22, 22' sowie die weiteren Anschlusseinrichtungen 34, 34' der beiden Kupplungskörper 12, 14 sind jeweils baugleich ausgestaltet. Es ist jedoch auch vorstellbar, je nach Anwendungszweck der Kupplungsvorrichtung 10 hier unterschiedliche Dimensionierungen vorzunehmen.
Figur 4 zeigt in perspektivischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung 10 mit erstem Kupplungskörper 12 und zweitem Kupplungskörper 14. Die Kupplungskörper 12, 14 weisen als zentrales Teil jeweils das Anschlussgehäuse 20, 20' und am freien Ende die weitere Anschlusseinrichtung 34, 34' auf. In der Darstellung der Figur 4 sind die beiden Kupplungskörper 12, 14 separat voneinander dargestellt und entsprechend einer späteren Kupplungsverbindung zueinander ausgerichtet. Am zweiten Kupplungskörper 14 ist die mittig ausgebildete Öffnung 28 sichtbar, die entsprechende Stirnfläche des ersten Kupplungskörpers 12 ist in der Darstellung der Figur 4 von der Überwurfmutter 26 verdeckt. Im gekuppelten Zustand der beiden Kupplungskörper 12, 14 ist die Überwurfmutter 26 am Außengewinde 32 des zweiten Kupplungskörpers 14 festge- legt. Die am zweiten Kupplungskörper 14 ausgebildete Kontermutter 50 weist im Unterschied zu allen anderen dargestellten Komponenten der Kupplungskörper 12, 14 keinen kreisförmigen Außendurchmesser, sondern die Form eines Sechskantes auf.
Der Schnittdarstellung der Figur 5 ist entnehmbar, dass der erste Kupp- lungskörper 12 die Überwurfmutter 26, das Anschlussgehäuse 20 und die weitere Anschlusseinrichtung 34 umfasst. Koaxial zur Symmetrieachse R des ersten Kupplungskörpers 12 ist ein einzelner Übertragungsweg 44 der einen Art mit dem als Steckerteil ausgebildeten Verbindungselement 38 und der Anschlusseinrichtung 42 angeordnet und ausgebildet. Im Bereich der Stirnseite 1 6 des Anschlussgehäuses 20 ist ein Abdichtelement 36a angeordnet, welches im gekuppelten Zustand der beiden Kupplungskörper 12, 14 bei Aneinanderlage der beiden Stirnseiten 1 6, 1 6' eine fluiddichte Abdichtung gewährleistet. Das Abdichtelement 36a ist radial außen zum weiteren Übertragungsweg 46 angeordnet, weicher den einen Übertragungs- weg 44 radial umgibt und insoweit eine außenliegende Umströmung darstellt.
Das in den Figuren 4 bis 7 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung 10 unterscheidet sich neben der Anzahl und Anordnung der Übertragungswege 44, 44', 46, 46' von dem in den Figuren 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung 10 auch durch die Anordnung der Verbindungselemente 38, 38' in Bezug zur jeweiligen Stirnseite 1 6, 1 6'. Wie in Figur 5 gut ersichtlich, ragt das Verbindungselement 38 über die Stirnseite 1 6 des Anschlussgehäuses 20 deutlich vor, wohingegen beim ersten Ausführungsbeispiel benachbart zu den jeweiligen Verbindungselementen 38 Ausnehmungen im Anschlussgehäuse 20 vorgesehen sind, wie gut aus Figur 2 ersichtlich. Im zweiten Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung 10 entfällt zudem jeweils das weitere Gehäuseteil und somit eine düsenartige Verengung des Strömungsweges 48. Der Schnittdarstellung der Figur 6 ist entnehmbar, dass die konstruktive Ausgestaltung des zweiten Kupplungskörpers 14 weitestgehend der des in Figur 5 gezeigten ersten Kupplungskörpers 12 entspricht, wobei die Überwurfmutter entfällt und das Verbindungselement 38' nicht als Stecker-, son- dem als Buchsenteil ausgebildet ist. Weiter ist die Kontermutter 50 an der Außenseite des Anschlussgehäuses 20' angeordnet.
Figur 7 zeigt den zweiten Kupplungskörper 14 aus Figur 6 mit daran angeordneten Fluidleitungen 52, 54. Hierbei ist eine Fluidleitung 52 an der An- Schlusseinrichtung 42' befestigt und bildet insoweit eine Fortführung des Übertragungsweges 44' zur Übertragung eines Mediums der einen Art. Eine weitere Fluidleitung 54 ist an der weiteren Anschlusseinrichtung 34' befestigt und bildet insoweit eine Fortführung des weiteren Übertragungsweges 46' für ein Medium der anderen Art. Die Anschlusseinrichtungen 42', 34' sind jeweils als eine Art Spannzange ausgebildet und klemmen die jeweils als Schlauch ausgebildeten Fluidleitungen 52, 54 durch eine radiale Anpresskraft in der gezeigten axialen Position fest. Die beiden Fluidleitungen 52, 54 sind koaxial zueinander angeordnet, so dass die in den jeweiligen Fluidleitungen 52, 54 geführten Medien bei fluiddichter Trennung mitei- nander über die eine Fluidleitung 52 wechselwirken können, beispielsweise in Form eines Temperaturaustausches. So kann entlang des einen Übertragungsweges 44' ein zu temperierendes Medium geführt sein und im weiteren Übertragungsweg 46' und der weiteren Fluidleitung 54 das zugehörige Kühl- oder Wärmemedium geführt sein.

Claims

P ate n ta n s p r ü c h e
Kupplungsvorrichtung mit mindestens zwei Kupplungskörpern (12, 14), die jeweils mindestens ein Verbindungselement (38, 38') aufweisen, die paarweise einander zugeordnet und miteinander gekoppelt die Übertragung von fluidischer oder elektrischer Energie entlang mindestens eines vorgebbaren Übertragungsweges (44,44') innerhalb der Vorrichtung (10) ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass von diesem jeweiligen einen Übertragungsweg (44, 44') der einen Art separiert mindestens ein weiterer Übertragungsweg (46, 46') einer anderen Art innerhalb der Vorrichtung (10) angeordnet ist, der frei von weiteren Verbindungselementen gehalten entlang des jeweiligen Übertragungsweges (44, 44') der einen Art verläuft.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im gekuppelten Zustand der Kupplungskörper (12, 14) der jeweils eine Übertragungsweg (44, 44') der Übertragung eines fluidischen Mediums der einen Art und der jeweils weitere Übertragungsweg (46, 46') der Übertragung eines fluidischen Mediums einer anderen Art dient.
Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im gekuppelten Zustand der Kupplungskörper (12, 14) ein einzelner weiterer Übertragungsweg (46, 46') der anderen Art den mindestens einen Übertragungsweg (44, 44') der einen Art um- fasst.
Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der umfassende weitere Übertragungsweg (46, 46') einen Kühlkanal ausbildet für den Transport eines Kühlmediums als dem fluidischen Medium der anderen Art zwecks Kühlen des jeweil igen fluidischen Mediums der einen Art, das in dem jeweils zuordenbaren Übertragungsweg (44, 44') der einen Art geführt ist.
5. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweil ige Übertragungsweg (44, 44') der einen Art von patronenartigen, miteinander lösbar koppelbaren Stecker-Buchsenteilen (18, 1 8') gekammert ist, die mittels Anschlusseinrichtungen (42, 42') an Fluidleitungen (52) anschließbar sind, die sich zumindest teilweise durch ein von den Kupplungskörpern (12, 14) gebildetes Anschlussgehäuse (20, 20') hindurch erstrecken, das nach außen hin den umfassenden weiteren Übertragungsweg (46, 46') kammert, der mittels weiterer Anschlusseinrichtungen (34, 34') an weitere Fluidleitungen (54) anschl ießbar ist, die mit den einen Fluidleitungen (52) im jeweils angeschlossenen Zustand das Anschlussgehäuse (20, 20') verlassen.
6. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der den mindestens einen Übertragungsweg (44, 44') umfassende weitere Übertragungsweg (46, 46') in Richtung seiner anschl ießbaren Fluidleitungen (54) beidseits eine düsenartige Verengung erfährt, die von dem Anschlussgehäuse (20, 20'), das die Stecker-Buchsenteile (1 8, 1 8') aufweist, und weiteren Gehäuseteilen (22, 22') und/oder von den Anschlusseinrichtungen (42, 42', 34, 34') begrenzt ist.
7. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitungen (52), die dem jeweil igen Übertragungsweg (44, 44') der einen Art zugehörig sind, zumindest im Bereich der weiteren Anschlusseinrichtungen (34, 34') von den Fluidleitungen (54) eines Übertragungsweges (46, 46') der anderen Art umfasst sind. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungskörper (12, 14) an ihren freien einander zugewandten Stirnseiten (16, 16') Dichtein richtungen (36a) aufweisen, die im gekuppelten Zustand die jeweil i gen Übertragungswege der einen Art (44, 44') von der anderen Art (46, 46') fluiddicht separieren.
9. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die patronenartigen Stecker- Buchsenteile (18, 18') an ihren freien einander zugewandten Stirnseiten federbelastete Schließteile aufweisen, die mit zunehmender Herstellung der Kupplungsverbindung mittels der beiden Kupplungskörper (12, 14) die fluidführende Verbindung mittels der Übertragungswege (44, 44') der einen Art zusehends freigeben.
10. Kupplungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei hergestellter Kupplungsverbindung mittels der beiden Kupplungskörper (12, 14) deren einander zugewandten Stirnseiten (16, 16') bündig auf Stoß miteinander abschließen und dergestalt hemmnisfrei den Übertragungsweg (46, 46') der anderen Art im Bereich des Stoßes begrenzen.
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