DE10107907C1 - Kupplung zum Verbinden von zwei Fluidleitungen - Google Patents

Abstract

Die Kupplung (2) umfasst eine Muffe (1) und einen Stecker (48) mit Fluidräumen (7, 77). Die Muffe (1) weist eine durch eine Verstellbuchse (29) verlagerbare und mit einer Muffendichtung (23) zusammenwirkende Dichthülse (24) auf. In einem zentralen Dichtungsträger (8) der Muffe (1) ist ein Entlastungsventil mit einem Sperrkörper (14) vorgesehen. Die eben ausgebildeten Stirnseiten (43, 44, 45) des Sperrkörpers (14), des Dichtungsträgers (8) und der Verstellbuchse (29) erstrecken sich in der nach außen dichtenden Bereitschaftsposition der Kupplung (2) in einer Querebene (QE). Der Stecker (48) weist einen in eine Zentrierbuchse (58) greifenden, eine Steckerverbindung (60) im Steckerstutzen (50) durchsetzenden Schließkolben (53) sowie einen den Schließkolben (53) in der Zentrierbuchse (58) durchsetzenden Ventilstößel (61) auf. Die Stirnseiten (73, 74, 59) des Ventilstößels (61), des Schließkolbens (53) und des Steckergehäuses (49) verlaufen in derselben Querebene (QE2).

Description

Bisher sind Kupplungen zum Verbinden von zwei Fluidleitungen bekannt, die durch Vorentlastung einen möglichen Restdruck in den Fluidleitungen min­ dern, um ohne erheblichen Kraftaufwand die Kupplungsteile (Muffe und Stecker) zusammenfügen zu können.

Diese Vorentlastungen umfassen vorstehende Zapfen, die beim Kuppeln Ventile in den Kupplungsteilen öffnen, bevor die Kupplung gegen austreten­ des Fluid geschlossen ist (zum Beispiel DE 34 33 787 C2). Das heißt, unter Druck stehendes Fluid gelangt beim Kuppeln und Entkuppeln ins Freie. Dieses gilt insbesondere bei flach dichtenden Kupplungen.

Der Erfindung liegt - ausgehend vom Stand der Technik - die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung zum Verbinden von zwei Fluidleitungen mit einer Muffe und einem Stecker zu schaffen, bei welcher auch unter rauen Be­ triebsbedingungen ausgeschlossen werden kann, dass beim Kuppeln oder Entkuppeln Arbeitsfluid aus den Fluidräumen in der Muffe bzw. im Stecker in die Umgebung austreten kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den Merkmalen im Patentanspruch 1. Kerngedanke der Erfindung ist ein besonders gestaltetes Entlastungsventil in der Muffe im Zusammenwirken mit einem den Stecker in Längsrichtung durchsetzenden Ventilstößel. Sowohl die Stirnseite des Be­ standteil des Entlastungsventils bildenden Sperrkörpers als auch die Stirn­ seite des der Verlagerung des Sperrkörpers dienenden Ventilstößels liegen in der entkuppelten nach außen dichtenden Bereitschaftsposition von Muffe und Stecker in Querebenen, in welchen sich auch die Stirnseiten des Dich­ tungsträgers und der Verstellbuchse der Muffe einerseits. bzw. des Schließ­ kolbens und des Steckergehäuses des Steckers andererseits erstrecken. Die Kupplung dichtet damit hinsichtlich der Bereitschaftspositionen von Muffe und Stecker nach außen ab. Es stehen folglich keine Teile des Ent­ lastungsventils oder des Ventilstößels über diese Querebenen vor. Es han­ delt sich um eine flach dichtende Kupplung.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung bildet der Sachverhalt, dass Muffe und Stecker gezielt zum Zwecke der Druckentlastung aufeinan­ der abgestimmt sind. Fehlkupplungen mit nicht zueinander gehörenden Teilen werden dadurch ausgeschlossen.

Darüberhinaus ist es von Bedeutung, dass durch die Anordnung und Lage einer Steckerdichtung zwischen dem Schließkolben und dem Stutzen des Steckers sichergestellt ist, dass ein Kontakt zwischen dem Ventilstößel und dem Sperrkörper des Entlastungsventils erst nach ca. dem halben Kupp­ lungsweg zustande kommt. Erst wenn die Dichthülse der Muffe in diese Steckerdichtung im Steckerstutzen eingetaucht ist, wird bei weiterem Zu­ sammenfügen von Muffe und Stecker das Entlastungsventil in der Muffe ge­ öffnet, so dass das Fluid aus der Muffe durch den Stecker zum Tank (Vor­ ratsbehälter) strömen kann. Der Druck in der Muffe wird an den Druck im Stecker angeglichen bzw. abgebaut. Anschließend kann der Stecker ohne wesentlichen Kraftaufwand, das heißt im Prinzip druckunabhängig vollstän­ dig in die Muffe eingeschoben werden, wobei durch den Steckerstutzen und die Verstellbuchse die Dichthülse von der Muffendichtung umfangsseitig des Dichtungsträgers abgehoben wird und das Fluid durch die Kupplung strömen kann.

Beim Entkuppeln ist dafür Sorge getragen, dass zunächst wiederum die Dichthülse auf die Muffendichtung am Dichtungsträger gelangt und hierdurch der Strömungsweg für das Fluid unterbrochen wird. Bevor dann in einer weiteren Entkupplungsphase die Dichthülse die Steckerdichtung im Stecker­ stutzen verlässt, wird auch das Entlastungsventil geschlossen. Es kann kein Fluid aus Muffe und Stecker ins Freie treten. Gleichzeitig wird auch der Stecker geschlossen.

Wenn gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 2 die Querebene mit den Stirnseiten des Sperrkörpers, des Dichtungsträgers und der Verstell­ buchse gegenüber einer Querebene mit den Stirnseiten des Muffengehäu­ ses und einer das Muffengehäuse umgebenden Arretierhülse zum Leitungs­ anschluss der Muffe hin versetzt ist, wird durch das Muffengehäuse gewis­ sermaßen eine Zentrierung für den Steckerstutzen gebildet, der beim Kup­ peln ein leichtes verkantungsfreies Zusammenführen von Muffe und Stecker erlaubt.

Die Lage des Schließkolbens in der nach außen dichtenden Bereitschafts­ position wird nach Patentanspruch 3 durch einen umfangsseitigen Anschlag­ kragen am inneren Ende des Schließkolbens bewirkt, der mit einem Absatz im Steckergehäuse zusammenwirkt. Hierbei ist der buchsenartig gestaltete Schließkolben an dem inneren Ende durch eine konische Schrägfläche strömungstechnisch gestaltet. Die Lage des Anschlagkragens am Absatz wird durch eine Schraubendruckfeder bestimmt, die in den Schließkolben fasst und sich mindestens mittelbar am Steckergehäuse abstützt.

Entsprechend Patentanspruch 4 ist dem Schließkolben eine innere Füh­ rungshülse zugeordnet. Die Zuordnung kann direkt oder indirekt erfolgen. Mit dieser Führungshülse fasst der Schließkolben in die Zentrierbuchse des Steckers. Hierdurch kann der Schließkolben einwandfrei axial in beide Rich­ tungen verlagert werden. Die Führungshülse ist an dem der ebenen Stirn­ seite des Schließkolbens abgewandten Ende mit einem nach innen ragen­ den Anschlagkragen versehen, der mit einem Absatz am Ventilstößel zu­ sammenwirkt. Dieser Anschlagkragen dient im Zusammenwirken mit der auf den Schließkolben lastenden Schraubendruckfeder dazu, dass die Lage des Ventilstößels in der Bereitschaftsposition unabhängig von dem im Stecker herrschenden Druck aufrechterhalten bleibt.

Statt des Anschlagkragens und eines Absatzes am Ventilstößel ist es gemäß Patentanspruch 5 aber auch denkbar, dass der Ventilstößel in Richtung auf seine freie Stirnseite federbelastet ist. Hierdurch wird ebenfalls die Lage des Ventilstößels in der Bereitschaftsposition sichergestellt.

Der Anschlagkragen am inneren Ende der Zentrierbuchse entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gewährleistet zusammen mit einem Ab­ satz am Ventilstößel eine Endposition des Ventilstößels, und zwar die in der Zwischenkuppelstellung und in der gekuppelten Stellung.

Entsprechend Patentanspruch 7 ist der Ventilstößel an dem seiner Stirnseite abgewandten Ende mit einem in der Bereitschaftsposition an der Zentrier­ buchse zur Anlage gelangenden Anschlag versehen. Diese Position wird entweder durch die auf den Schließkolben wirkende Druckfeder in Verbin­ dung mit dem Anschlagkragen an der Führungshülse des Schließkolbens sowie dem entsprechend zugeordneten Absatz am Ventilstößel oder durch die Federbelastung des Ventilstößels in Richtung auf seine freie Stirnseite sichergestellt. Eine solche Feder kann beispielsweise auf die innere Stirnflä­ che des Ventilstößels drücken.

Der Anschlag kann zum Beispiel durch einen Sprengring gebildet sein, der am inne­ ren Ende des Ventilstößels in eine Nut eingesetzt ist. Er wirkt dann mit der inneren Stirnseite der Zentrierbuchse zusammen.

Obwohl es denkbar ist, dass die Zentrierbuchse einen einstückigen Be­ standteil des Steckers bildet, ist es nach Patentanspruch 8 vorteilhafter, wenn die Zentrierbuchse einen lösbaren Bestandteil eines mit dem Stecker­ gehäuse zusammenfügbaren Steckeradapters bildet. Die Fertigung des Steckers wird hierdurch vereinfacht.

Steckeradapter und Steckergehäuse werden vorzugsweise unter Eingliede­ rung einer Dichtung miteinander verschraubt.

Der Sperrkörper des Entlastungsventils kann nach Patentanspruch 9 durch einen zylindrischen Stufenbolzen gebildet sein, der mit einem seiner Stirn­ seite benachbarten zapfenartigen Längenabschnitt eine Dichtung durchsetzt, welche durch einen mit einem Schaft des Dichtungsträgers lösbar verbunde­ nen Trägerkopf für die Muffendichtung lagefixiert ist. Der Trägerkopf trägt außen die mit der Dichthülse zusammenwirkende Muffendichtung. Er besitzt ein Innengewinde, mit dem er auf ein Außengewinde des Schafts geschraubt ist. Im Schaft befindet sich ein Längskanal, der über mindestens einen Quer­ kanal mit dem langgestreckten Fluidraum in der Muffe verbunden ist. Der Längskanal im Schaft nimmt auch eine Druckfeder auf, welche sich einer­ seits am Boden des Längskanals und andererseits an einem Absatz des Stufenbolzens abstützt. Die zwischen dem Trägerkopf und dem Schaft ein­ gespannte Dichtung dient zugleich auch der Anlage eines Dichtkonusses des Stufenbolzens, wodurch das Entlastungsventil verschlossen wird.

Eine andere Ausführungsform wird in den Merkmalen des Patentanspruchs 10 erblickt. Danach ist der Sperrkörper als Zylinderbolzen gestaltet und durch eine Feder mit einem Dichtkonus gegen eine innere Dichtkante in einer Flanschhülse gedrückt, welche stirnseitig in einen Dichtkopf des Dich­ tungsträgers dicht eingesetzt ist. Der Sperrkörper kann sowohl aus Kunststoff als auch aus Metall bestehen. Somit kann die vom jeweiligen Einsatzfall abhängige gewünschte Dichtwirkung durch eine geeignete Materialpaarung optimiert werden. Der Sperrkörper ist nur in der Flanschhülse geführt. Die Fertigung wird wesentlich vereinfacht. Außerdem brauchen dann an den Schaft des Dichtungsträgers keine größeren Fertigungsgenauigkeiten ge­ stellt zu werden. Der Stutzen der Flanschhülse trägt ein Außengewinde. Über dieses Außengewinde wird er unter Eingliederung einer Dichtung in den einen einstückigen Bestandteil des Dichtungsträgers bildenden Träger­ kopf geschraubt. Der Flansch bildet mit seiner Stirnseite zugleich die Stirn­ seite des Dichtungsträgers. Gleichzeitig ist hiermit eine Fertigungsvereinfa­ chung verbunden, da auch bei größeren Typen die Größe des Sperrkörpers sowie der Flanschhülse gleich bleiben kann. Es ist nur die äußere Kontur des Dichtungsträgers anzupassen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in schematischer Seitenansicht, teilweise im vertikalen Längs­ schnitt, eine Muffe für eine zwei Fluidleitungen verbindende Kupplung;

Fig. 2 in schematischer Seitenansicht, teilweise im vertikalen Längs­ schnitt, einen Stecker für eine zwei Fluidleitungen verbindende Kupplung;

Fig. 3 die Muffe und den Stecker der Fig. 1 und 2 in verkleinerter Darstellung in der Bereitschaftsposition der Kupplung;

Fig. 4 die Kupplung der Fig. 1 bis 3 während einer Kupplungs­ phase;

Fig. 5 die Kupplung der Fig. 1 bis 3 nach vollständigem Zusam­ menfügen von Muffe und Stecker und

Fig. 6 in vergrößerter Darstellung im vertikalen Längsschnitt eine wei­ tere Ausführungsform eines Dichtungsträgers für die Muffe der Kupplung der Fig. 1 bis 5.

In der Fig. 1 ist eine Muffe 1 für eine nachfolgend anhand der Fig. 3 bis 5 noch näher erläuterte Kupplung 2 zum Verbinden von nur schematisch veranschaulichten Fluidleitungen FL, FL1 gezeigt. Die Muffe 1 weist ein mehrteiliges Muffengehäuse 3 auf, das aus einem Anschlussteil 4 zum Ver­ binden mit der durch den Pfeil FL gekennzeichneten Fluidleitung, einer mit dem Anschlussteil 4 verschraubten Muffenhülse 5 und einer inneren Muffen­ buchse 6 besteht.

Im Innern der einen sich längs erstreckenden Fluidraum 7 aufweisenden Muffe 1 ist ein Dichtungsträger 8 angeordnet. Dieser Dichtungsträger 8 setzt sich aus einem Schaft 9 und einem mit dem Schaft 9 verschraubten Träger­ kopf 10 zusammen. Der Trägerkopf 10 ist über ein Innengewinde mit einem Außengewinde des Schafts 9 unter Eingliederung einer inneren Dichtung 11 verschraubt. Im Schaft 9 erstreckt sich ein Längskanal 12, der über einen Querkanal 13 mit dem Fluidraum 7 verbunden ist. Der Längskanal 12 dient der Führung eines als Stufenbolzen ausgebildeten Sperrkörpers 14. Dieser Sperrkörper 14 besitzt zwei im Durchmesser verringerte zapfenartige Län­ genabschnitte 15, 16. Der nach innen gerichtete Längenabschnitt 15 wird von einer Feder 17 in Form einer Schraubendruckfeder umgriffen. Die Feder 17 stützt sich andererseits am Boden 18 des Längskanals 12 ab. Der gege­ nüberliegende äußere Längenabschnitt 16 fasst in eine Bohrung 20 im Trä­ gerkopf 10. Zwischen dem mittleren Führungsabschnitt 19 und dem äußeren Längenabschnitt 16 erstreckt sich ein Dichtkonus 21, der unter dem Einfluss der Feder 17 gegen die Dichtung 11 gedrückt wird. Dichtkonus 21 und Dichtung 11 bilden im Zusammenwirken ein nachfolgend noch näher erläu­ tertes Entlastungsventil.

Der Trägerkopf 10 haltert in einer umfangsseitigen Ringnut 22 eine Muffen­ dichtung 23. Mit dieser Muffendichtung 23 wirkt eine Dichthülse 24 zusam­ men, die in der Muffenbuchse 6 geführt ist. Die Dichthülse 24 wird durch eine Feder 25 in Form einer Schraubendruckfeder gegen die Muffendichtung 23 gepresst. Die Feder 25 stützt sich einerseits an einem Radialkragen 26 der Dichthülse 24 und andererseits an der Muffenbuchse 6 ab. In der Muf­ fenbuchse 6 ist eine Dichtung 27 gelagert, die außenseitig der Dichthülse 24 zur Anlage gelangt. Eine weitere Dichtung 28 befindet sich am inneren Stirnende der Muffenbuchse 6.

Der Außendurchmesser der Dichthülse 24 am dichtungsseitigen Ende ent­ spricht etwa dem Außendurchmesser des Trägerkopfs 10.

Umfangsseitig der Dichthülse 24 ist eine Verstellbuchse 29 in der Muffen­ hülse 5 geführt. Die Verstellbuchse 29 weist am dichtungsseitigen Ende einen nach innen gerichteten Flansch 30 auf, der mit nur geringem Spiel umfangsseitig des Trägerkopfs 10 endet. Eine Feder 31 in Form einer Schraubendruckfeder ist zwischen der Verstellbuchse 29 und einem inneren Anschlag der Muffenbuchse 6 angeordnet. Diese Feder 31 drückt einen umfangsseitigen Anschlagkragen 32 der Verstellbuchse 29 an einen An­ schlag 33 der Muffenhülse 5.

Umfangsseitig der Muffenhülse 5 ist eine außenseitig aufgerauhte Arretier­ hülse 34 vorgesehen. Zwischen einem inneren Anschlag 35 der Arretier­ hülse 34 und einem Anschlag 36 der Muffenhülse 5 erstreckt sich eine Feder 37 in Form einer Schraubendruckfeder.

In Querbohrungen 38 der Muffenhülse 5 liegen umfangsseitig verteilt Kugeln 39. Diese fassen in eine innere Ausnehmung 40 der Arretierhülse 34. Um­ fangsseitig der Muffenhülse 5 liegt ein Sprengring 41 am dichtungsseitigen Ende, der in eine gestufte innere Ringnut 42 der Arretierhülse 34 fasst, um diese in der Bereitschaftsstellung der Muffe zu halten.

Die Fig. 1 lässt ferner erkennen, dass die Stirnseite 43 des Sperrkörpers 14, die Stirnseite 44 des Dichtungsträgers 8 und die Stirnseite 45 der Ver­ stellbuchse 29 in ein und derselben Querebene QE liegen. Diese Querebene QE ist gegenüber einer Querebene QE1 in Richtung zur Fluidleitung FL ver­ setzt, in welcher sich die Stirnseite 46 der Muffenhülse 5 und die Stirnseite 47 der Arretierhülse 34 erstrecken.

Der in der Fig. 2 veranschaulichte Stecker 48 der Kupplung 2 setzt sich aus einem Steckergehäuse 49 mit einem Steckerstutzen 50 und einem Stecker­ adapter 51 zusammen. Der Steckeradapter 51 ist unter Eingliederung einer Dichtung 52 mit dem Steckergehäuse 49 verschraubt. Der Steckeradapter 51 dient der Verbindung mit einer lediglich durch einen Pfeil FL1 veranschaulichten Fluidleitung.

Im Steckerstutzen 50 ist ein hülsenartiger Schließkolben 53 geführt. Dieser Schließkolben 53 besitzt einen umfangsseitigen Anschlagkragen 54, der an einem inneren Absatz 55 im Steckerstutzen 50 zur Anlage kommt. Die An­ lage wird durch eine Feder 56 in Form einer Schraubendruckfeder bewirkt, die sich einerseits an einer dem Schließkörper 53 zugeordneten inneren Führungshülse 57 und andererseits an einer Zentrierbuchse 58 abstützt, die einen lösbaren Bestandteil des Steckers 48 bildet.

Im Steckerstutzen 50 ist zwischen der Stirnseite 59 und dem Absatz 55 eine Steckerdichtung 60 angeordnet, die an der Außenseite des Schließkolbens 53 gleitfähig anliegt.

Im Inneren der Führungshülse 57 ist ein Ventilstößel 61 angeordnet. Dieser Ventilstößel 61 durchsetzt mit einem gegenüber seinem Führungsabschnitt 62 im Durchmesser kleineren Längenabschnitt 63 den Schließkolben 53 und einen Haltering 64 sowie eine zwischen dem Haltering 64 und einem ein­ wärts gerichteten Flansch 65 des Schließkolbens 53 angeordnete Dichtung 66. Am inneren Ende besitzt die Führungshülse 57 einen radial einwärts ge­ richteten Anschlagkragen 67, der mit einem Absatz 68 am Ventilstößel 61 zusammenwirkt. Das innere Ende des Ventilstößels 61 besitzt einen An­ schlag 69 in Form eines Sprengrings, der in eine Nute des Ventilstößels 61 eingebettet ist. Dieser Anschlag 69 kommt am inneren Ende 70 der Zentrier­ buchse 58 zur Anlage. Dieses innere Ende 70 der Zentrierbuchse 58 besitzt ferner einen radial einwärts gerichteten Anschlagkragen 71, der mit einem weiteren Absatz 72 am Ventilstößel 61 zusammenwirkt.

In der in der Fig. 2 dargestellten Bereitschaftsposition - entkuppelt dich­ tend - des Steckers 48 erstrecken sich die Stirnseite 73 des Ventilstößels 61, die Stirnseite 74 des Schließkolbens 53 und die Stirnseite 59 des Stecker­ stutzens 50 in ein und derselben Querebene QE2.

Zum Verbinden der beiden Fluidleitungen FL und FL1 werden die Muffe 1 und der Stecker 48 gemäß Fig. 3 so einander genähert, dass ihre Längs­ achsen 75, 76 im wesentlichen axial übereinstimmen. Dadurch, dass die Querebene QE zu der Querebene QE1 in Richtung zur Fluidleitung FL ver­ setzt ist, wird durch den Innenquerschnitt der Muffenhülse 5 eine Zentrierung geschaffen, welche es erlaubt, den Steckerstutzen 50 genau an die Verstell­ buchse 29 heranzuführen (siehe auch Pfeil PF).

Werden dann nach dem Kontakt von Steckerstutzen 50 und Verstellbuchse 29 Muffe 1 und Stecker 48 weiter zusammen geschoben, so drückt gemäß Fig. 4 der Steckerstutzen 50 die Verstellbuchse 29 gegen die Rückstellkraft der Feder 31 in Richtung auf die Fluidleitung FL. Bei dieser Einwärtsverlage­ rung der Verstellbuchse 29 gleiten die Kugeln 39 umfangsseitig der Verstell­ buchse 29 sowie auf der Außenseite des Steckerstutzens 50. Die Dichthülse 24 der Muffe 1 fasst in den Steckerstutzen 50 und gelangt in den Bereich der Steckerdichtung 60, wobei der Dichtungsträger 8 der Muffe 1 zwischenzeit­ lich den Schließkolben 53 gegen die Rückstellkraft der Feder 56 in das Steckergehäuse 49 verlagert hat. Während dieser Verlagerung bleiben die Positionen des Sperrkörpers 14 des Entlastungsventils in der Muffe 1 und des Ventilstößels 61 relativ zum Schließkolben 53 unverändert. Allerdings verlagert sich der Ventilstößel 61 in Richtung zur Fluidleitung FL1, bis der Absatz 72 des Ventilstößels 61 am radial einwärts gerichteten Anschlag­ kragen 71 der Zentrierbuchse 58 zur Anlage gelangt. In dieser Situation, dargestellt in Fig. 4, befindet sich dann die Dichthülse 24 innerhalb der Steckerdichtung 60 im Steckerstutzen 50.

Bei anschließender Weiterverlagerung des Steckerstutzens 50 in die Muffe 1 hinein wird durch die Anlage des Absatzes 72 des Ventilstößels 61 am An­ schlagkragen 71 der Zentrierbuchse 58 der Dichtkonus 21 des Sperrkörpers 14 des Entlastungsventils von der Dichtung 11 abgehoben, so dass nun Fluid aus dem Fluidraum 7 der Muffe 1 durch den Querkanal 13 den Längskanal 12 im Schaft 9 des Dichtungsträgers 8 und zwischen den Stirn­ seiten 74, 44 des Schließkolbens 53 und des Trägerkopfs 10 entlang des Schließkolbens 53 in den Fluidraum 77 des Steckers 48 fließen kann. Zwi­ schen dem Fluidraum 7 der Muffe 1 und dem Fluidraum 77 des Steckers 48 findet ein Druckausgleich statt. Wenn der Stecker 48 freien Ablauf über die FLuidleitung FL1 zum nicht näher veranschaulichten Tank hat, ergibt sich ein geringer Restdruck, der es erlaubt, die Kupplung ohne einen relevanten Kraftaufwand zu schließen.

Der restliche Verlagerungsweg des Steckers 48 relativ zur Muffe 1 kann dann weitgehend druckunabhängig erfolgen, und zwar bis der einwärts ge­ richtete Flansch 30 der Verstellbuchse 29 an dem Radialkragen 26 der Dichthülse 24 zur Anlage gelangt, diese bei weiterer Verlagerung dann von der Muffendichtung 23 umfangsseitig des Trägerkopfs 10 abhebt, bis gemäß Fig. 5 die Kuppelendstellung erreicht ist. Es ist zu sehen, dass dann die Fluidleitungen FL und FL1 über die sich längs erstreckenden Fluidräume 77, 7 im Stecker 48 und in der Muffe 1 einwandfrei strömungstechnisch verbun­ den sind.

Man sieht ferner aus den Zeichnungen, dass die verschiedenen Bereiche der verlagerbaren und nicht verlagerbaren Teile im Stecker 48 und in der Muffe 1 zu den Fluidräumen 77 und 7 hin abgeschrägt sind, um eine mög­ lichst laminare Strömung des Fluids zu ermöglichen.

In der Kuppelstellung gemäß Fig. 5 sind die Kugeln 39 in eine umfangssei­ tige Ausnehmung 78 des Steckerstutzens 50 eingefallen. Ihre Lage wird durch den inneren Anschlag 35 an der Arretierhülse 34 fixiert. Die Dichtung 41 endseitig der Muffenhülse 5 liegt dann in dem im Durchmesser kleineren Längenabschnitt der Ringnute 42.

Beim Entkuppeln von Muffe 1 und Stecker 48 der Kupplung 2 gemäß Fig. 5 wird zunächst die Arretierhülse 34 so gegen die Rückstellkraft der Feder 37 in Richtung zur Fluidleitung FL verlagert, dass anschließend die Kugeln 39 im Bereich der Ausnehmung 40 der Arretierhülse 34 liegen. Sie ist nunmehr frei beweglich, so dass jetzt der Stecker 48 aus der Muffe 1 gezogen werden kann.

Bei dieser Bewegung folgt dem Stecker 48 die Verstellbuchse 29 zusammen mit der Dichthülse 24 unter dem Einfluss der Rückstellkraft der Federn 31, 25, bis dass die Dichthülse 24 an der Muffendichtung 23 umfangsseitig des Trägerkopfs 10 des Dichtungsträgers 8 zur dichtenden Anlage gelangt. Der Strömungsweg des Fluids zwischen den Fluidräumen 7, 77 der Muffe 1 und des Steckers 48 ist unterbrochen. Die Dichthülse 24 liegt aber immer noch gemäß Fig. 4 in der Steckerdichtung 60 im Steckerstutzen 50.

Bei weiterer Verlagerung des Steckers 48 in Richtung zur Fluidleitung FL1 kann sich dann auch die auf den Schließkolben 53 wirkende Feder 56 ent­ lasten. Hierbei nimmt der innere Anschlagkragen 67 an der Führungshülse 57 des Schließkolbens 53 durch Kontakt mit dem Anschlag 68 am Ventil­ stößel 61 diesen mit. Die auf den Sperrkörper 14 wirkende Feder 17 drückt den Dichtkonus 21 des Sperrkörpers 14 auf die Dichtung 11, so dass bei dieser weiteren Verlagerung dann auch der Druckentlastungsweg zwischen dem Fluidraum 7 in der Muffe 1 über das Entlastungsventil zum Fluidraum 77 im Stecker 48 unterbrochen wird.

Bei weiterem Auseinanderziehen von Muffe 1 und Stecker 48 gelangt der Schließkolben 53 in den Bereich der Steckerdichtung 60 im Steckerstutzen 50, wodurch der Fluidraum 77 wieder nach außen abgedichtet ist. Verlässt anschließend der Steckerstutzen 50 das Muffengehäuse 3, haben die Fe­ dern 56, 31 den Schließkolben 53, damit auch den Ventilstößel 61 und die Verstellbuchse 29 in die Position gemäß Fig. 3 verlagert, so dass dann wieder die Stirnseite 43 des Sperrkörpers 14, die Stirnseite 44 des Dich­ tungsträgers 8 und die Stirnseite 45 der Verstellbuchse 29 in der Querebene QE und die Stirnseite 73 des Ventilstößels 61, die Stirnseite 74 des Schließ­ kolbens 53 und die Stirnseite 59 des Steckerstutzens 50 in der Querebene QE2 liegen.

Es konnte kein Fluid ins Freie austreten.

Vorstehende Teile sind im Kupplungsbereich nicht vorhanden.

Die Darstellung gemäß Fig. 6 veranschaulicht einen Dichtungsträger 8a mit einem Entlastungsventil gemäß einer weiteren Ausführungsform in zwei Positionen.

Das Entlastungsventil umfasst einen Sperrkörper 14a in Form eines gestuften Zylinderbolzens mit Dichtungskonus 21a und Dichtungs­ kante 11a. Der Dichtungskonus 21a zwischen einem Führungsabschnitt 87 und einem im Durchmesser kleineren Längenabschnitt 88 kommt im Schließzustand an einer Dichtkante 11a in einer Stufenbohrung 79 einer Flanschhülse 80 zur dichtenden Anlage. Auf den Sperrkörper 14a lastet eine Feder 17a in Form einer Schraubendruckfeder, die in einem Längskanal 12a des Schafts 9a des mit dem Trägerkopf 10a einstückig verbundenen Dich­ tungsträgers 8a angeordnet ist. Sie stützt sich am Boden 18a des Längs­ kanals 12a ab. Der Trägerkopf 10a trägt umfangsseitig eine Muffendichtung 23, welche - wie vorstehend anhand der Fig. 1 bis 5 erläutert - mit der Dichthülse 24 zusammenwirkt.

Die Stirnseite 43a des Sperrkörpers 14a und die Stirnseite 44a der Flansch­ hülse 80 bzw. des Dichtungsträgers 8a liegen in derselben Querebene QE wie die Stirnseite 45 der Verstellbuchse 29 gemäß der Darstellung der Fig. 1.

Die Flanschhülse 80 umfasst einen Flansch 81, dessen Stirnseite 44a die Stirnseite des Dichtungsträgers 8a bildet. Mit einem Stutzen 82 ist die Flanschhülse 80 in eine Gewindebohrung 89 des Trägerkopfs 10a ge­ schraubt. Eine Dichtung 83 am Übergang vom Flansch 81 auf den Stutzen 82 dichtet den Längskanal 12a nach außen ab. Ein Querkanal 13a zwischen dem Längskanal 12a und dem umfangsseitig des Dichtungsträgers 8a aus­ gebildeten Fluidraum 7 in der Muffe 1 ist im Übergangsbereich von der Ge­ windebohrung 89 im Trägerkopf 10a auf den Längskanal 12a im Dichtungs­ träger 8a vorgesehen.

Die Funktion des Entlastungsventils gemäß Fig. 6 entspricht an­ sonsten im Zusammenwirken mit dem Ventilstößel 61 dem Entlastungsventil der Fig. 1 bis 5.

Letztlich ist in der Fig. 2 noch eine Ausführungsform angedeutet, bei wel­ cher der Ventilstößel 61 in Richtung auf seine freie Stirnseite 73 durch eine Feder 84 belastet ist, die sich einmal an der inneren Stirnseite 85 des Ventil­ stößels 61 und zum anderen an einem Widerlager 86 in der Steckermuffe 51 abstützt.

Bezugszeichenliste

1

Muffe von

2

2

Kupplung

3

Muffengehäuse

4

Anschlussteil von

3

5

Muffenhülse

6

Muffenbuchse

7

Fluidraum von

1

8

Dichtungsträger in

1

8

a Dichtungsträger in

1

9

Schaft von

8

9

a Schaft von

8

a

10

Trägerkopf von

8

10

a Trägerkopf von

8

a

11

Dichtung

11

a Dichtungskante

12

Längskanal in

9

12

a Längskanal in

9

a

13

Querkanal

13

a Querkanal

14

Sperrkörper in

12

14

a Sperrkörper in

12

a

15

Längenabschnitt von

14

16

Längenabschnitt von

14

17

Feder für

14

17

a Feder für

14

a

18

Boden von

12

18

a Boden von

12

a

19

mittlerer Führungsabschnitt von

14

20

Bohrung in

10

21

Dichtkonus an

14

21

a Dichtkonus an

14

a

22

Ringnut an

10

23

Muffendichtung in

22

24

Dichthülse

25

Feder

26

Radialkragen an

24

27

Dichtung stirnseitig von

6

28

Dichtung in

6

29

Verstellbuchse

30

Flansch an

29

31

Feder

32

Anschlagkragen an

29

33

Anschlag an

5

34

Arretierhülse

35

Anschlag an

34

36

Anschlag an

5

37

Feder

38

Querbohrung in

5

39

Kugel in

38

40

Ausnehmung in

34

41

Sprengring

42

Ringnut in

34

43

Stirnseite von

14

43

a Stirnseite von

14

a

44

Stirnseite von

8

44

a Stirnseite von

80

45

Stirnseite von

29

46

Stirnseite von

5

47

Stirnseite von

34

48

Stecker von

2

49

Steckergehäuse

50

Steckerstutzen

51

Steckeradapter

52

Dichtung

53

Schließkolben

54

Anschlagkragen an

53

55

Absatz in

50

56

Feder

57

Führungshülse

58

Zentrierbuchse

59

Stirnseite von

50

60

Steckerdichtung in

50

61

Ventilstößel

62

Führungsabschnitt von

61

63

Längenabschnitt von

61

64

Haltering

65

Flansch von

53

66

Dichtung

67

Anschlagkragen an

57

68

Absatz an

61

69

Anschlag an

61

70

Ende von

58

71

Anschlagkragen an

58

72

Absatz an

61

73

Stirnseite von

61

74

Stirnseite von

53

75

Längsachse von

1

76

Längsachse von

48

77

Fluidraum in

48

78

Ausnehmung in

50

79

Stufenbohrung in

80

80

Flanschhülse

81

Flansch von

80

82

Stutzen von

80

83

Dichtung

84

Feder, auf

61

einwirkend

85

innere Stirnseite von

61

86

Widerlager in

51

87

Führungsabschnitt von

14

a

88

Längenabschnitt von

14

a

89

Gewindebohrung in

10

a
FL Fluidleitung
FL1 Fluidleitung
PF Pfeil in

Fig.

3

QE Querebene
QE1 Querebene
QE2 Querebene

Claims (10)

1. Kupplung zum Verbinden von zwei Fluidleitungen (FL, FL1), welche eine Muffe (1) und einen Stecker (48) mit sich jeweils längs erstreckenden Fluidräumen (7, 77) umfasst,
bei der die Muffe (1) eine durch eine Verstellbuchse (29) gegen die Rückstellkraft von Federn (31, 25) relativ zum Muffengehäuse (3) und zu einem eine Muffendichtung (23) tragenden zentralen Dichtungsträger (8, 8a) verlagerbare Dichthülse (24) aufweist, in dem Dichtungsträger (8, 8a) ein Entlastungsventil mit einem gegen Federkraft (17, 17a) axial verlagerbaren Sperrkörper (14, 14a) vorgesehen ist, und die eben ausgebildeten Stirnseiten (43, 43a, 44, 44a, 45) des Sperrkörpers (14, 14a), des Dichtungsträgers (8, 8a) und der Verstellbuchse (29) sich in der entkuppelten, nach außen dichtenden Bereitschaftsposition in der­ selben Querebene (QE) erstrecken
bei welcher der auf die Verstellbuchse (29) einwirkende Stecker (48) einen gegen die Rückstellkraft einer Feder (56) axial verlagerbaren, eine Steckerdichtung (60) in dem Steckergehäuse (49) durchsetzenden und in eine Zentrierbuchse (58) greifenden Schließkolben (53) mit einem dem Außendurchmesser der Dichthülse (24) entsprechenden Außen­ durchmesser sowie einen den Schließkolben (53) und die Zentrierbuchse (58) in Längsrichtung durchsetzenden, am Schließkolben (53) und an der Zentrierbuchse (58) axial lageorientierbaren, am Schließkolben (53) dicht geführten Ventilstößel (61) aufweist,
wobei die eben ausgebildeten Stirnseiten (73, 74, 59) des Ventilstößels (61), des Schließkolbens (53) und des Steckergehäuses (49) sich in der entkuppelten Bereitschaftsposition in derselben Querebene (QE2) erstrecken.

2. Kupplung nach Patentanspruch 1, bei welcher die Querebene (QE) mit den Stirnseiten (43, 43a, 44, 44a, 45) des Sperrkörpers (14, 14a), des Dichtungsträgers (8, 8a) und der Verstellbuchse (29) gegenüber einer Querebene (QE1) mit den Stirnseiten (46, 47) des Muffengehäuses (5) und einer das Muffengehäuse (5) umgebenden Arretierhülse (34) zum Leitungsanschluss (FL) der Muffe (1) hin versetzt ist.

3. Kupplung nach Patentanspruch 1 oder 2, bei welcher der Schließkolben (53) an dem seiner Stirnseite (74) abgewandten Ende einen mit einem Absatz (55) im Steckergehäuse (49) zusammenwirkenden umfangsseiti­ gen Anschlagkragen (54) aufweist.

4. Kupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, bei welcher der Schließkolben (53) mit einer inneren Führungshülse (57) in die Zentrier­ buchse (58) fasst, wobei die Führungshülse (57) an dem der Stirnseite (74) des Schließkolbens (53) abgewandten Ende mit einem nach innen ragenden Anschlagkragen (67) versehen ist, der mit einem Absatz (68) am Ventilstößel (61) zusammenwirkt.

5. Kupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, bei welcher der Ventilstößel (61) in Richtung auf seine freie Stirnseite (73) federbelastet ist.

6. Kupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, bei welcher die Zentrierbuchse (58) an dem der Stirnseite (59) des Schließkolbens (53) abgewandten Ende mit einem radial einwärts gerichteten Anschlag­ kragen (71) versehen ist, der mit einem Absatz (72) am Ventilstößel (61) zusammenwirkt.

7. Kupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, bei welcher der Ventilstößel (61) an dem seiner Stirnseite (73) abgewandten Ende mit einem in der Bereitschaftsposition an der Zentrierbuchse (58) zur Anlage gelangenden Anschlag (69) versehen ist.

8. Kupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, bei welcher die Zentrierbuchse (58) einen lösbaren Bestandteil eines mit dem Steckerge­ häuse (49) zusammen fügbaren Steckeradapters (51) bildet.

9. Kupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, bei welcher der Sperrkörper (14) des Entlastungsventils durch einen zylindri­ schen Stufenbolzen gebildet ist, der mit einem seiner Stirnseite (43) be­ nachbarten Längenabschnitt (16) eine Dichtung (11) durchsetzt, welche durch einen mit einem Schaft (9) des Dichtungsträgers (8) lösbar ver­ bundenen Trägerkopf (10) für die Muffendichtung (23) lagefixiert ist.

10. Kupplung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, bei welcher der Sperrkörper (14a) als Zylinderbolzen gestaltet und durch eine Feder (17a) mit einem Dichtkonus (21a) gegen eine innere Dichtkante (11a) in einer Flanschhülse (80) gedrückt ist, welche stirnseitig in einen Träger­ kopf (10a) des Dichtungsträgers (8a) dicht eingesetzt ist.