DE10016040C1 - Hydraulische Leitungskupplungsanordnung - Google Patents

Abstract

Es wird eine hydraulische Leitungskupplungsanordnung an einem Verbraucher (1) angegeben mit einer Pumpenleitung (9), einer Tankleitung (10) und einem Sicherheitsventil (11) in der Pumpenleitung (9), dessen Ventilelement (12) von einem Schließdruck aus der Tankleitung (10) in Schließrichtung beaufschlagt ist. DOLLAR A Mit einer derartigen Leitungskupplung möchte man den Verbraucher schützen können. DOLLAR A Hierzu ist das Ventilelement (12, 27) von einer Feder (13) in Öffnungsrichtung beaufschlagt und zumindest bei geöffnetem Sicherheitsventil (11) durch den Druck aus der Pumpenleitung (9) in Öffnungsrichtung und in Schließrichtung mit der gleichen Kraft beaufschlagt.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Leitungskupp­ lungsanordnung an einem Verbraucher mit einer Pumpen­ leitung, einer Tankleitung und einem Sicherheitsventil in der Pumpenleitung, dessen Ventilelement von einem Schließdruck aus der Tankleitung in Schließrichtung be­ aufschlagt ist.

Eine derartige Leitungskupplungsanordnung ist aus der DE 199 22 866 A1 bekannt. Wenn der Verbraucher mit einem Versorger verbunden wird, dann werden Eingangsventile an der Pumpenleitung und an der Tankleitung geöffnet, so daß der Druck in der Pumpenleitung vom Versorger zum Verbraucher und die dabei verdrängte hydraulische Flüssigkeit über die Tan­ kleitung wieder zurück zum Versorger gelangen kann. Ein Anwendungsfall für eine derartige hydraulische Lei­ tungskupplung sind landwirtschaftliche Maschinen mit wechselnden Anbaugeräten, bei denen die Geräte, bei­ spielsweise ein Kreiselmäher oder ein Ladewagen, nicht nur mechanisch mit dem Traktor verbunden werden müssen, sondern auch hydraulisch versorgt werden müssen. Wenn bei einer derartigen Leitungskupplung die Tankleitung nicht richtig mit dem Versorger gekuppelt ist, ist sie an ihrem Ende geschlossen. Dementsprechend steigt der Pumpendruck in der Tankleitung und schließt das Sicher­ heitsventil, so daß die dem Sicherheitsventil nachge­ schalteten Hydraulikaggregate des Verbrauchers nicht über einen längeren Zeitraum mit dem Pumpendruck bela­ stet werden.

DE 38 16 987 C1 zeigt ein Sicherheitsventil für eine Leitungskupplungsanordnung, das am Versorger instal­ liert ist. Dieses Sicherheitsventil sperrt eine Pumpen­ leitung, solange eine Kupplungsverbindung zur Tanklei­ tung des Verbrauchers noch nicht hergestellt ist. Beim Herstellen dieser Kupplungsverbindung werden nicht nur Ventile an den beiden Enden der Tankleitung von Versor­ ger und Verbraucher geöffnet, sondern es wird über ein mechanisch durch einen Schlüssel betätigtes Ventil auch eine Druckabsenkung auf der Schließseite des Sicher­ heitsventils verursacht, so daß der Pumpendruck das Si­ cherheitsventil in Öffnungsstellung bewegen kann.

DE 37 28 986 A1 zeigt ein weiteres Sicherheitsventil für hydraulische Rotationsantriebe, das ebenfalls am Versorger angeordnet ist. An der Tankkupplung, d. h. dem Kupplungsteil, das die Tankleitung des Verbrauchers mit der Tankleitung des Versorgers verbindet, ist ein Ven­ tilschieber vorgesehen, der beim Herstellen der Kupp­ lungsverbindung verschoben wird. Solange dieser Ventil­ schieber noch nicht verschoben ist, stellt er eine Ver­ bindung der Tankleitung zu einem Abzweig der Pumpenlei­ tung des Versorgers sicher, so daß Hydraulikflüssigkeit noch im Versorger wieder zum Tank zurückfließen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überla­ stung des Verbrauchers bei fehlerhafter Kupplung zu verhindern.

Diese Aufgabe wird bei der hydraulischen Leitungskupp­ lungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch ge­ löst, daß das Ventilelement von einer Feder in Öff­ nungsrichtung beaufschlagt ist und zumindest bei geöff­ netem Sicherheitsventil das Ventilelement durch den Druck aus der Pumpenleitung in Öffnungsrichtung und in Schließrichtung mit der gleichen Kraft beaufschlagt ist.

Bei einer derartigen Ausgestaltung ist für das Schlie­ ßen des Sicherheitsventils, also für die Bewegung des Ventilelementes nur noch eine Kraftdifferenz ausschlag­ gebend, die sich zwischen der Kraft der Feder, die in Öffnungsrichtung wirkt, und der Kraft, die auf dem Druck in der Tankleitung beruht, ergibt. Das Ventilele­ ment wird, wenn es geöffnet ist, von der Hydraulikflüs­ sigkeit in der Pumpenleitung durchströmt. Es ist nicht zu vermeiden, daß das Ventilelement auch von dem Druck in der Pumpenleitung beaufschlagt wird. Erfindungsgemäß ist das Ventilelement aber kräftemäßig ausgeglichen, obwohl es vom Druck in der Pumpenleitung beaufschlagt ist, weil dieser Druck in beide Richtungen wirkt. Er­ findungsgemäß ist nun vorgesehen, daß man diesen Druck egalisiert, also den Druck in der Pumpenleitung sowohl in Öffnungsrichtung als auch in Schließrichtung auf das Ventilelement wirken läßt. Das Ventilelement ist also diesbezüglich im Gleichgewicht. Wenn nun eine Druckän­ derung in der Tankleitung auftritt, dann kann diese un­ mittelbar auf das Ventilelement wirken, ohne daß erst Gegendrücke überwunden werden müssen, die beispielswei­ se vom Druck in der Pumpenleitung herrühren. Dies hat außerdem den vorteilhaften Effekt, daß man durch die Wahl der Feder, die das Ventilelement in Öffnungsstel­ lung drückt, einen Einfluß auf den "Schließdruck" neh­ men kann, bei dem das Sicherheitsventil die Versorgung des Verbrauchers unterbricht und die Pumpenleitung schließt. Dementsprechend ist eine relativ genaue An­ passung an die Aggregate des Verbrauchers möglich.

Vorzugsweise sind ein Schließdruckanschluß und ein Öff­ nungsdruckanschluß des Sicherheitsventils mit einem Eingang des Sicherheitsventils verbunden. Diese Ausge­ staltung ermöglicht, daß das Sicherheitsventil sofort wieder öffnet, wenn der Druck in der Tankleitung ab­ sinkt, beispielsweise dann, wenn man die Leitungskupp­ lung der Tankleitung wieder korrigiert oder erneut ver­ bunden hat.

In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Schließdruckanschluß mit dem Eingang und der Öff­ nungsdruckanschluß mit dem Ausgang des Sicherheitsven­ tils verbunden ist, in diesem Fall bleibt das Sicher­ heitsventil in der geschlossenen Stellung, auch wenn der Druck im Tankanschluß wieder abgesunken ist. Dies ist eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme, weil der Be­ nutzer gezwungen ist, für die Öffnung des Sicherheits­ ventils selbst Sorge zu tragen. Er wird also angehal­ ten, genau zu überprüfen, ob die Tankleitungskupplung ordnungsgemäß arbeitet.

Vorzugsweise ist das Ventilelement des Sicherheitsven­ tils als gestufter Kolben ausgebildet, der mit einer Übergangsfläche zwischen einem oberen Ende mit größerem Durchmesser und einem unteren Ende mit kleinerem Durch­ messer an einer Dichtkante anliegt. Das Sicherheitsven­ til soll dicht schließen. Ein derartig dichtes Schließen erreicht man mit einfachen Mitteln dadurch, daß man eine Fläche und eine Kante zusammenwirken läßt. Mit ei­ ner derartigen Paarung läßt sich in der Regel eine bes­ sere Dichtigkeit erzielen als mit der reinen Anlage von zwei Flächen aneinander. Darüber hinaus kann man mit den unterschiedlichen Durchmessern des Kolbens Flächen­ verhältnisse schaffen, die so austariert sind, daß der Druck aus der Pumpenleitung in beide Bewegungsrichtun­ gen des Kolbens die gleiche Kraft erzeugt.

Hierbei ist bevorzugt, daß der Durchmesser des Kolbens im Anschluß an die Übergangsfläche kleiner als der Durchmesser eines unteren Bohrungsabschnitts einer Ge­ häusebohrung ist, in der der Kolben verschiebbar ange­ ordnet ist, und sich in einer vorbestimmten Entfernung von der Übergangsfläche auf den Durchmesser der Bohrung erweitert, wobei der durch die Durchmesserverringerung gebildete Kolbenringraum mit einem Pumpenleitungsan­ schluß in Verbindung steht. Der Druck in diesem Pumpen­ leitungsanschluß wirkt also bei geschlossenem Sicher­ heitsventil auf zwei gleich große Flächenabschnitte des Kolbens. Die hierdurch hervorgerufenen Kräfte sind also ausgeglichen, weil sie in beide Bewegungsrichtungen des Kolbens gleich groß sind. Die Bezeichnungen "unteres" und "oberes" Ende dienen zur besseren Erläuterung. Sie bedeuten nicht zwangsläufig eine Orientierung des Kol­ bens im Raum.

Vorzugsweise ist der Kolben am oberen Ende von einem Gehäuseringraum umgeben, der mit einem anderen Pumpen­ leitungsanschluß in Verbindung steht. In diesen Rin­ graum ragt das über die Dichtkante überstehende Ende der Übergangsfläche hinein. Dementsprechend kann der Druck in diesem Ringraum sich nicht nur in Umfangsrichtung des Kolbens gleichmäßig verteilen, er kann auch auf diesen Überstand in Öffnungsrichtung wirken.

Vorzugsweise ist das obere Ende des Kolbens in einem oberen Bohrungsabschnitt der Gehäusebohrung geführt, wobei ein Gehäusevorsprung in eine Kolbenbohrung in der Stirnseite des Kolbens hineinragt und mit dem Kolben einen ersten Druckraum begrenzt, der mit einem Pumpen­ leitungsanschluß in Verbindung steht, während die ver­ bleibende Fläche der Stirnseite mit der Gehäusebohrung einen zweiten Druckraum begrenzt, der mit der Tanklei­ tung in Verbindung steht. Die Fläche des Kolbens im er­ sten Druckraum bildet sozusagen das Gegengewicht zu dem Überstand der Übergangsfläche über die Dichtkante. Da­ mit ist auch für den Druck, der auf diese Flächen wirkt, ein Ausgleich gegeben. Der Kolben wird also zu­ mindest in der Öffnungsstellung ausschließlich von der Kraft der Feder und vom Druck in der Tankleitung beauf­ schlagt, der im zweiten Druckraum wirkt, den Kolben al­ so auf der Ringfläche beaufschlagt, die den Gehäusevor­ sprung umgibt. Dies ist eine konstruktiv relativ einfa­ che Lösung, die sich auch mit geringem Aufwand fertigen läßt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der erste Druckraum mit dem Gehäuseringraum über eine Drosselleitung verbunden ist. In diesem Fall ist der Kolben sowohl in der geöffneten Stellung des Sicher­ heitsventils als auch in der geschlossenen Stellung des Sicherheitsventils ausschließlich von der Kraftdiffe­ renz zwischen der Kraft der Feder und der vom Druck in der Tankleitung hervorgerufenen Kraft beaufschlagt. Wenn also der Druck in der Tankleitung nach einer Stö­ rung wieder absinkt, dann kann das Sicherheitsventil öffnen.

In einer alternativen Ausgestaltung ist der erste Druckraum mit dem Kolbenringraum über eine Drossellei­ tung verbunden. In diesem Fall wird der Kolben in der Schließstellung festgehalten, wenn der Druck in der Tankleitung über einen vorbestimmten Druck, der die Kraft der Feder übersteigt, angestiegen ist.

Vorzugsweise weist der Verbraucher einen Verbraucher­ tank auf. Dieser Verbrauchertank ist in der Lage, Hy­ draulikflüssigkeit aufzunehmen, die von Aggregaten des Verbrauchers noch abgegeben wird und nicht durch die Tankkupplung abfließen kann.

Hierbei ist bevorzugt, daß die Tankleitung über ein Überdruckventil mit dem Verbrauchertank verbunden ist. Der Abfluß der Hydraulikflüssigkeit in den Verbraucher­ tank erfolgt also erst ab einem gewissen Druck.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Aus­ führungsbeispiels,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 ein Sicherheitsventil für die Ausführung nach Fig. 2 und

Fig. 4 ein Sicherheitsventil für die Ausführung nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen hydraulischen Verbraucher 1, der von einem Versorger 2 mit Hydraulikflüssigkeit unter Druck versorgt wird. Der Versorger 2 kann beispielsweise ein Traktor oder eine andere Arbeitsmaschine sein, die mit wechselnden Anbaugeräten betrieben wird, beispielsweise einem Kreiselmäher, einem Hubgerüst oder einer Ladevor­ richtung. Hierzu weist der Verbraucher 1 mehrere hy­ draulische Aggregate 3, 4 auf, die einen hydraulischen Druck benötigen, beispielsweise hydraulische Arbeitszy­ linder oder Motoren. Beim Anschließen des Verbrauchers 1 an den Versorger 2 muß also nicht nur eine nicht nä­ her dargestellte mechanische Verbindung hergestellt werden, sondern es muß auch eine hydraulische Kupplung hergestellt werden. Hierzu weist der Versorger an einem Pumpenanschluß PA ein Kupplungsventil 5 auf, das mit einem Kupplungsventil 6 einer Pumpenleitung 9 des Ver­ brauchers zusammengesteckt werden kann. Normalerweise sind die beiden Kupplungsventile 5, 6 geschlossen. Sie öffnen erst, wenn die Kupplungsverbindung hergestellt worden ist. Im ungekuppelten oder getrennten Zustand wird also ein Austritt von Hydraulikflüssigkeit durch die Kupplungsventile 5, 6 verhindert.

In ähnlicher Weise ist ein Tankanschluß TA des Versor­ gers mit einem Kupplungsventil 7 versehen, das mit ei­ nem Kupplungsventil 8 an einer Tankleitung 10 des Ver­ brauchers zusammenwirkt. Wenn die Kupplungsverbindung hergestellt ist, dann sind die beiden Kupplungsventile 7, 8 geöffnet und die Hydraulikflüssigkeit kann von der Tankleitung 10 des Verbrauchers 1 wieder zum Versorger 2 zurückfließen.

Wenn die Kupplungsverbindung zwischen dem Pumpenan­ schluß PA und der Pumpenleitung 9 nicht ordnungsgemäß hergestellt worden ist, dann kann der Verbraucher 1 nicht arbeiten, weil die Aggregate 3, 4 nicht mit Hy­ draulikflüssigkeit unter Druck versorgt werden. Dies ist im Grunde genommen aber die einzige Folge. Eine Be­ schädigung der Aggregate ist in der Regel nicht zu be­ fürchten.

Anders sieht es aus, wenn die Kupplungsverbindung zum Tankanschluß TA nicht oder nicht ordnungsgemäß arbei­ tet. In diesem Fall kann die Hydraulikflüssigkeit aus der Tankleitung 10 nicht oder nicht mit der erforderli­ chen Menge abfließen. In diesem Fall baut sich in der Tankleitung ein Druck auf, der zu einer Beschädigung der Aggregate 3, 4 führen kann. Viele Aggregate 3, 4 sind nicht dafür ausgelegt, daß an ihrem Ausgang ein höherer hydraulischer Druck herrscht.

Um diese Gefahr zu verringern oder sogar zu beseitigen, ist ein Sicherheitsventil 11 in der Pumpenleitung 9 vorgesehen, dessen Ventilelement 12 in der dargestell­ ten Öffnungsstellung den Durchgang von Hydraulikflüs­ sigkeit durch die Pumpenleitung ermöglicht, also vom Kupplungsventil 6 zu den Aggregaten 3, 4. Wenn das Si­ cherheitsventil 11 umgeschaltet wird, dann wird diese Verbindung unterbrochen, d. h. das Ventilelement 12 wird in seine andere Stellung verschoben, die in seiner obe­ ren Hälfte dargestellt ist.

Das Ventilelement 12 ist von einer Feder 13 in Öff­ nungsrichtung belastet, d. h. die Feder 13 versucht, das Ventilelement 12 in die in Fig. 1 dargestellte Öff­ nungsstellung zu verschieben. Das Ventilelement 12 ist über einen Schließdruckeingang 14 und eine Stichleitung 15 mit der Tankleitung 10 beaufschlagt, d. h. der Druck in der Tankleitung 10 belastet das Ventilelement 12 in Schließrichtung.

Ferner ist das Ventilelement 12 mit einem Druck am Ein­ gang 16 des Sicherheitsventils 11 belastet, und zwar über einen Schließdruckanschluß 14a in Schließrichtung, während es über einen Öffnungsdruckanschluß 41 in Öff­ nungsrichtung von einem Druck am Ausgang 17 des Sicher­ heitsventils 11 belastet ist. Bei geöffnetem Sicher­ heitsventil 11, bei dem der Druckabfall durch das Si­ cherheitsventil 11 zu vernachlässigen ist, ist das Ven­ tilelement 12 also in beiden Bewegungsrichtungen vom Druck in der Pumpenleitung beaufschlagt. Die Flächen, auf die dieser Druck wirkt, sind so austariert, daß das Ventilelement 12 diesbezüglich im Gleichgewicht ist. Die Kräfte auf das Ventilelement 12 stammen also aus­ schließlich von der Feder 13 und dem Druck aus der Tan­ kleitung 10. Wenn der Druck in der Tankleitung 10 an­ steigt und die Kraft der Feder 13 überwindet, schließt das Sicherheitsventil 12.

Der Verbraucher 1 weist ferner einen Verbrauchertank 18 auf, der mit der Tankleitung 10 über ein Überdruckven­ til 19 verbunden ist. In den Verbrauchertank 18 mündet auch ein Leckageanschluß 20 des Sicherheitsventils 11. Über das Überdruckventil 19 können dementsprechend noch Drücke abgebaut werden, die nach dem Schließen des Si­ cherheitsventils 11 an den Ausgängen der Aggregate 3, 4 herrschen. Das Überdruckventil 19 öffnet erst, wenn das Sicherheitsventil 11 geschlossen ist.

Fig. 2 zeigt eine etwas abgewandelte Ausgestaltung, bei der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der einzige Unterschied liegt hierbei in der Be­ schaltung des Sicherheitsventils 11. Beide Seiten des Ventilelements 12 sind mit dem Eingang 16 des Sicher­ heitsventils 11 verbunden, so daß der Druck aus der Pumpenleitung 9 sowohl in der Schließstellung, als auch in der Öffnungsstellung des Sicherheitsventils 11 an beide Seiten des Ventilelements 12 gelangt.

Fig. 3 zeigt in einer vergrößerten Darstellung schema­ tisch den Aufbau des Sicherheitsventils 11. Hierbei ist, wie in der Darstellung der Fig. 1, der Versorger 2 an der linken Seite vorgesehen, während die Aggregate 3, 4 an der rechten Seite des Sicherheitsventils 11 vorgesehen sind.

Das Sicherheitsventil 11 weist ein Gehäuse 20 auf, in dem eine Gehäusebohrung 21 angeordnet ist. Die Gehäuse­ bohrung weist einen unteren Abschnitt 22 auf, an den sich nach oben ein Gehäuseringraum 23 anschließt, der gegenüber dem unteren Abschnitt 22 einen vergrößerten Durchmesser aufweist. Oben an den Gehäuseringraum 23 schließt sich ein oberer Abschnitt der Gehäusebohrung 21 an, dessen Durchmesser zwischen dem Durchmesser des unteren Abschnitts 22 und dem des Gehäuseringraums 23 liegt.

Zwischen dem unteren Abschnitt 22 und dem Gehäuserin­ graum 23 ist eine Dichtkante 25 ausgebildet.

Am oberen Ende der Gehäusebohrung 21 ist ein Hilfskol­ ben 26 angeordnet, der zylinderförmig ausgebildet ist und zentrisch in die Gehäusebohrung 21 hineinragt. Die­ ser Hilfskolben 26 muß nicht unbedingt mit dem Gehäuse verbunden sein. Aus fertigungstechnischen Gründen wird eine Trennung sogar zu bevorzugen sein.

Die Bezeichnungen "oben" und "unten" beziehen sich auf die Darstellung der Fig. 3 und werden aus Gründen der Erläuterung verwendet. Damit ist aber keine Festlegung des Gehäuses im Raum verbunden, d. h. das Sicherheitsventil 11 kann durchaus auch um 90° gekippt oder um 180° gedreht werden.

In der Gehäusebohrung 21 ist ein Kolben 27 angeordnet, der unten von einer Feder 28 unterstützt ist. Die Feder 28 stützt sich an einem Widerlager im Gehäuse 20 ab, das nicht näher dargestellt ist. Die Feder 28 ent­ spricht der Feder 13 nach Fig. 1. Der Kolben 27 bildet das Ventilelement 12.

Der Kolben 27 hat am unteren Ende den gleichen Durch­ messer A1 wie der untere Abschnitt 22 der Gehäuseboh­ rung 21. An das untere Ende schließt sich ein Abschnitt mit einem verringerten Durchmesser an, so daß zwischen dem Kolben 27 und dem Gehäuse 20 ein Kolbenringraum 29 ausgebildet ist. Der Durchmesser des Kolbens vergrößert sich dann in einem Übergangsabschnitt 30 auf einen Durchmesser A2, der größer als der Durchmesser A1 ist und mit dem Durchmesser des oberen Abschnitts 24 der Gehäusebohrung 21 übereinstimmt. Der Übergangsabschnitt 30 ist dementsprechend von einer konischen Übergangs­ fläche 31 umgeben, die mit der Dichtkante 25 zusammen­ wirkt, wenn das Sicherheitsventil 11 geschlossen ist.

Am oberen Ende weist der Kolben eine Kolbenbohrung 32 auf, in die der Hilfskolben 26 hineinragt. Die Kolben­ bohrung 32 und der Hilfskolben 26 haben einen Durchmes­ ser A3. Der Kolben 27 ist im oberen Abschnitt 24 mit einem O-Ring 33 und im unteren Abschnitt mit einem O- Ring 34 gegenüber der Gehäusebohrung 21 abgedichtet.

Die Kolbenbohrung 32 begrenzt zusammen mit dem Vor­ sprung 26 einen ersten Druckraum 35. Der Hilfskolben 26 wird durch den Druck im ersten Druckraum 35 gegen die Stirnwand der Gehäusebohrung gepreßt. Die Stirnseite 36 des Kolbens 27 begrenzt mit dem Gehäuse 20 und dem Hilfskolben 26 einen zweiten Druckraum 36, der den Hilfskolben 26 ringförmig umgibt.

Der zweite Druckraum steht über die Leitung 15 mit der Tankleitung 10 in Verbindung. Der Gehäuseringraum 23 steht mit dem Eingang 16 der Pumpenleitung 9 in Verbin­ dung, während der Kolbenringraum 29 mit dem Ausgang 17 der Pumpenleitung in Verbindung steht.

Die Durchmesser A1, A2, A3 sind so gewählt, daß die durch die Durchmesser definierten Flächen F(A1), F(A2), F(A3) folgender Beziehung genügen:

F(A2) - F(A1) = F(A3).

Bei der Ausgestaltung des Ventils 11 nach Fig. 3 ist der Gehäuseringraum 23 über eine Drossel 37 mit dem er­ sten Druckraum 35 verbunden. Die Ausgestaltung nach Fig. 4 unterscheidet sich von der Ausgestaltung nach Fig. 3 einerseits dadurch, daß der erste Druckraum 35 über eine Drossel 38 mit dem Kolbenringraum 29 verbun­ den ist. Ferner ist die Durchströmungsrichtung umge­ kehrt, d. h. der Kolbenringraum 29 steht mit dem Eingang 16 der Pumpenleitung 9 in Verbindung, während der Ge­ häuseringraum 23 mit dem Ausgang 17 der Pumpenleitung in Verbindung steht. Fig. 3 stellt also das Sicher­ heitsventil 11 aus der Ausführungsform nach Fig. 2 dar, während Fig. 4 das Sicherheitsventil 11 aus Fig. 1 dar­ stellt.

In beiden Ausgestaltungen ist noch das Überdruckventil 19 erkennbar, das in einer anderen Ebene als die Ein­ gangsleitung zum Eingang 16 angeordnet und dessen Zu­ leitung deswegen teilweise gestrichelt gezeichnet ist.

Das Überdruckventil 19 öffnet gegen die Kraft einer Fe­ der 39 in den Verbrauchertank 18.

Das Sicherheitsventil nach Fig. 3 arbeitet folgenderma­ ßen:

Druck, der am Eingang 16 der Pumpenleitung 9 ansteht, wirkt über die Drossel 37 im Druckraum 35 und beauf­ schlagt die Fläche F(A3) in Schließrichtung. Gleichzei­ tig wirkt der Druck aus der Pumpenleitung 9 aber auch im Gehäuseringraum 23 und wirkt auf die über die Dicht­ kante 25 überstehenden Teile der Übergangsfläche 31 in Öffnungsrichtung. Diese Fläche hat eine Größe F(A2) - F(A1) = F(A3), d. h. der Kolben 27 ist im Hinblick auf die Kräfte vom Druck aus der Pumpenleitung 9 ausgegli­ chen.

Auf die Stirnseite 40 des Kolbens 27 wirkt der Druck aus der Tankleitung 10 in Schließrichtung. In Öffnungs­ richtung des Kolbens 27 wirkt die Feder 28.

Wenn die Kupplungsverbindung mit den beiden Kupplungs­ ventilen 7, 8 ordnungsgemäß arbeitet, dann baut sich in der Tankleitung 10 nur ein kleiner Druck auf, so daß die Federkraft 28 ausreicht, den Kolben 27 von der Dichtkante 27 abzuheben. In diesem Augenblick gelangt der Druck aus der Pumpenleitung 9 auch in den Kolben­ ringraum 29. Die dann dem Druck aus der Pumpenleitung ausgesetzten Flächen sind in beide entgegengesetzte Richtungen gleich groß, so daß auch hier das druckmäßi­ ge Gleichgewicht auf dem Kolben 27 im Hinblick auf den Druck aus der Pumpenleitung aufrechterhalten wird.

Wenn nun der Druck in der Tankleitung 10 ansteigt, dann erhöht sich auch der Druck im zweiten Druckraum 36 und damit der Druck auf die Stirnseite 40 des Kolbens 27. Wenn die daraus resultierende Kraft, d. h. der Druck auf die Fläche F(A2) - F(A3) mal Druck in der Tankleitung 10 größer wird als die Kraft der Feder 28, dann ver­ schiebt dieser Druck aus der Tankleitung den Kolben 27 nach unten, und zwar solange, bis die Übergangsfläche 31 an der Dichtkante 25 aufsetzt. Damit ist der Weg vom Eingang 16 zum Ausgang 17 verschlossen und die Pumpen­ leitung 9 gesperrt. Die Aggregate 3, 4 werden also nicht mehr mit Druck aus der Pumpenleitung 9 belastet. Möglicherweise noch anstehende Hydraulikflüssigkeit kann über das Überdruckventil 19 in den Verbrauchertank 18 entsorgt werden.

Das Sicherheitsventil nach Fig. 4 arbeitet prinzipiell genauso, wobei durch die andere Anordnung der Drossel 38 dafür Sorge getragen ist, daß sich das Sicherheits­ ventil 11 nicht selbständig öffnen kann, wenn der Druck in der Tankleitung 10 nach einem Fehlerfall wieder absinkt.

Im geöffneten Zustand ist die Situation genau wie bei der Ausgestaltung nach Fig. 3. Der Druck aus dem Ein­ gang 16 wirkt auf die beiden Begrenzungsflächen des Kolbenringraums 29, also mit gleich großen Kräften nach oben und nach unten. Die Kräfte, die durch den Druck auf die Flächenbereiche der Übergangsfläche 31 verur­ sacht werden, die über die Dichtkante 25 überstehen, werden durch die Kräfte kompensiert, die der Druck im ersten Druckraum 35 ausübt. Dementsprechend wird die Bewegung des Kolbens 27 ausschließlich durch die Feder 28 und den Druck im zweiten Druckraum 36, der auf die Stirnseite 40 des Kolbens 27 wirkt, gesteuert. Wenn al­ so der Druck in der Tankleitung 10 ansteigt, dann wird der Kolben, wenn der Druck die Kraft der Feder 28 überwindet, zur Anlage an der Dichtkante 25 gebracht und das Sicherheitsventil 11 ist geschlossen. Im geschlos­ senen Zustand kann der Druck in der ersten Druckkammer 35 aber nicht kompensiert werden, d. h. der Druck in Schließrichtung ist größer als der Druck in Öffnungs­ richtung. Der Bediener muß das Sicherheitsventil also "bewußt" in Betrieb nehmen, sei es durch Absenken des Drucks im Eingang 16 oder durch eine manuelle Betäti­ gung des Kolbens 27.

Claims (11)

1. Hydraulische Leitungskupplungsanordnung an einem Verbraucher mit einer Pumpenleitung, einer Tanklei­ tung und einem Sicherheitsventil in der Pumpenlei­ tung, dessen Ventilelement von einem Schließdruck aus der Tankleitung in Schließrichtung beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (12, 27) von einer Feder (13, 28) in Öffnungsrich­ tung beaufschlagt ist und zumindest bei geöffnetem Sicherheitsventil (11) das Ventilelement (12, 27) durch den Druck aus der Pumpenleitung (9) in Öff­ nungsrichtung und in Schließrichtung mit der glei­ chen Kraft beaufschlagt ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schließdruckanschluß (14a) und ein Öff­ nungsdruckanschluß (41) des Sicherheitsventils (11) mit einem Eingang (16) des Sicherheitsventils (11) verbunden sind.

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließdruckanschluß (14) mit dem Eingang (16) und der Öffnungsdruckanschluß mit dem Ausgang (17) des Sicherheitsventils verbunden sind.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (12) des Si­ cherheitsventils als gestufter Kolben (27) ausge­ bildet ist, der mit einer Übergangsfläche (31) zwi­ schen einem oberen Ende mit größerem Durchmesser (A2) und einem unteren Ende (22) mit kleinerem Durchmesser (A1) an einer Dichtkante (25) anliegt.

5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Kolbens (27) im Anschluß an die Übergangsfläche (31) kleiner ist als der Durch­ messer eines unteren Bohrungsabschnitts (22) einer Gehäusebohrung (21), in der der Kolben (27) ver­ schiebbar angeordnet ist, und sich in einer vorbe­ stimmten Entfernung von der Übergangsfläche (31) auf den Durchmesser der Bohrung (21) erweitert, wo­ bei der durch die Durchmesserverringerung gebildete Kolbenringraum (29) mit einem Pumpenleitungsan­ schluß (16, 17) in Verbindung steht.

6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (27) am oberen Ende von einem Gehäu­ seringraum (23) umgeben ist, der mit einem anderen Pumpenleitungsanschluß (17, 16) in Verbindung steht.

7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Kolbens (27) in einem oberen Bohrungsabschnitt (24) der Gehäusebohrung (21) ge­ führt ist, wobei ein Gehäusevorsprung (26) in eine Kolbenbohrung (32) in der Stirnseite (40) des Kol­ bens (27) hineinragt und mit dem Kolben (27) einen ersten Druckraum (35) begrenzt, der mit einem Pum­ penleitungsanschluß (16) in Verbindung steht, wäh­ rend die verbleibende Fläche der Stirnseite (40) mit der Gehäusebohrung (21) einen zweiten Druckraum (36) begrenzt, der mit der Tankleitung (10) in Ver­ bindung steht.

8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Druckraum (35) mit dem Gehäuserin­ graum (23) über eine Drosselleitung (37) verbunden ist.

9. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Druckraum (35) mit dem Kolbendruck­ raum (29) über eine Drosselleitung (38) verbunden ist.

10. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher (1) einen Ver­ brauchertank (18) aufweist.

11. Kupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tankleitung (10) über ein Überdruckventil (19) mit dem Verbrauchertank (18) verbunden ist.