DE2852617C2 - Ventilkupplung - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

d) beide Strömungskanäle (14,16) der Kupplungsbuchse (10) in dem Zapfenabschnitt (18) *o angeordnet sind, im wesentlichen parallel zur Kupplungsachse verlaufen und kupplungssteckerseitig in in axial beabstandeten Radialebenen angeordneten radialen öffnungen (20, 22) in der Umfangsfläche des Zapfenabschnittes *^s (18) enden, die von der Hülse (24) in ihrer Schließstellung abgedeckt sind,

e) die beiden Strömungskanäle (54, 56) des Kupplungssteckers (50) im wesentlichen parallel zur Kupplungsachse verlaufen und kupp- M lungsbuchsenseitig in in axial beabstandeten Radialebenen angeordneten radialen öffnungen (58, 60) in° der Wandung der Bohrung (53) enden, die von dem Ventükörper (66) in seiner Schließstellung abgedeckt sind, S5

f) sowohl auf dem Zapfenabschnitt (18) als auch auf dem Ventükörper (66) jeweils zu beiden Seiten der öffnungen (20, 22; 58, 60) mit den komplementären Gleitflächen zusammenwirkende HochdruckringdiGhtungen (70) angeord- ^M net sind und

g) die öffnung (58) des einen Strömungskanals (54) des Kupplungssteckers (50) beim Entkuppeln zwangsweise kurzzeitig mit der Öffnung (22) des anderen Strömungskanals (16) der Kupplungsbuchse (10) verbindbar ist.

2. Ventilkupplung nach Anspruch 1, wobei die

lösbaren. Einrichtungen zum Arretieren der beiden Kuppiungshäifteri in Einrückstellung zwei Halter für zwei ringförmige Anordnungen von Arretiermitteln aufweisen und jeder Halter von einem rohrförmigen Teil umgebeh ist, der in Einrückstellung der Kupplurigshäiften die jeweiligen Arretiermittel in eine Ausnehmung in dem Kupplungsstecker drängt, dadurch gekennzeichnet, daß beide Halter (28, 26) für die ringförmigen Anordnungen von Altetiermitteln (40, 44) an der Kupplungsbuchse (10) und die Ausnehmungen (68) für die Arretiermittel (40,44) am Kupplurigsstecker (50) vorgesehen sind und der eins rohrförmige Teil (28), der in der Einrückstellung die Arretiermhtel (40) des einen Halters (26) in die eine Ausnehmung (68) im Kupplungsstecker (50) drängt, gleichzeitig der Halter für, die Arretiermittel (44) ist, die der andere rohrförmige Teil (48) in der Einrückstellung in die andere Ausnehmung im Kupplungsstecker (50) drängt.

3. Ventilkörper nach Anspruch 2, wobei die Aitetiermitiel Kugeln sind, die in öffnungen in der Wand des zugeordneten Halters angeordnet und die Kugeln der einen Anordnung zwischen dem einen rohrförrtiigen Teil und einer beim Einkuppeln durch den Kupplungsstecker verschiebbaren Arretierhülse gehalten und durch eine innenliegende Rampe an dem einen rohrförmigen Teil in die jeweilige Ausnehmung im Kupplungsstecker bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (44) der anderen Anordnung zwischen dem anderen rohrförmigen Teil (48) und dem als Halter für die eine ringförmige Anordnung von Kugeln (40) dienenden einen rohrförmigen Teil (26) gehalten und durch eine innenliegende Rampe (46) an dem anderen rohrförmigen Teil (48) in die jeweilige Ausnehmung im Kupplungsstecker (50) bewegbar sind.

Die Erfindung betrifft eine Ventilkupplung für zwei getrennt geführte. Druckmittel führende Strömungskanäle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine solche Ventilkupplung ist aus der DE-AS 28 471 bekannt. Bei dieser Ventilkupplung ist der eine Strömungskanal der Kupplungsbuchse durch einen in dem Zapfenabschnitt verschiebbaren Ventükörper geführt, und er wird durch das Zusammenwirken der Außenwand des Ventilkörpers iwi: einer Dichtung an der Innenwand des Zapfenabschnittes verschlossen, wobei der Ventükörper gegen die Verschiebrichtung .nit Druckmittel beaufschlagt ist Der andere Strömungskanal der Kupplungsbuchse ist zwischen der Außenwand des Zapfenabschnittes und der Innenwand der axial verschiebbaren Hülse geführt, und er wird durch das Zusammenwirken einer Endkante der Hfilse mit einer Dichtung an der Außenwand des Zapfenabschnittes verschlossen. Auch die Hülse ist gegen die Verschiebrichtung mit Druckmittel beaufschlagt Im Kupplungsstecker ist in der axialen Bohrung zur Aufnahme des Zapfenabschnittes der Kupplungsbuchse ebenfalls ein axial verlaufender, starrer Zapfenabschnitt vorgesehen, in welchem der eine Strömungskanal des Kupplungssteckers geführt ist, der in die axiale Bohrung mündet, in welche auch der zweite Strömungskanal mündet. Die axiale Bohrung ist durch den darin axial verschiebbaren VentilkOrper uodurch verschlossen, daß seine Außenwand mit einer Dichtung in der Innenwand

der Bohrung und seine Innenwand mit einer Dichtung an der Außenwand des Zapfenabschnittes des Kupplungssteckers zusammenwirken. Auch der Ventilkörper des Kupplungssteckers ist gegen die Verschiebrichtung mit Druckmittel beaufschlagt Beim Kuppeln werden der Ventilkörper der Buchse und die Hülse längs des Zapfenabschnittes der Buchse verschoben und wird der Ventilkörper des Steckers längs des Zapfenabschnittes des Steckers verschoben.

Die vorbekannte Ventilkupplung hat den Nachteil, daß sie sich für hohe Strömungsmitteldrücke nicht eignet da durch das Zusammenwirken der Hülse, des Ventilkörpers und des Zapfenabschnittes der Kupplungsbuchse sowie das Zusammenwirken des anderen Ventilkörpers des Zapfenabschnittes und der innenwand der axialen Bohrung dies Kupplungssteckers kein ausreichend dichter Verschluß der jeweiligen Strömungskanäle gewährleistet wird und außerdem wegen des auf die Hülse und die Ventilkörper wirkenden Druckes der Strömungsmittel eine sehr hohe Kraft beim Kuppein aufgewendet werden-muß, .uns. die Hülse und die Ventilkörper zu verschieben. Ferner ist beim Kuppeln und Entkuppeln mit Strömungsmittelverlusten zu rechnen. Darüber hinaus hat die vorbekannte Ventilkupplung relativ große radiale Abmessungen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die gattungsgemäße Ventilkupplung so auszubilden, daß eine hydraulisch dichte Verbindung auch bei hohen Drücken mit nur minimalen Fluidverlusten beim Kuppeln und Entkuppeln hergestellt werden kann, wobei gleichzeitig die radialen Abmessungen der Kupplung verringert sind.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Ventilkupplung besteht darin, daß die beim Kuppeln zu verschiebende Hülse der Kupplungsbuchse und der Ventilkörper des Kupplungssteckers nicht mit hydraulischem Druck beaufschlagt sind, so daß die zum Kuppeln erforderliche Kraft wesentlich geringer als bei der vorbekannten Ventilkupplung ist, denn es sind nur die aus der Federvorspannung der Hülse und des Ventilkörpers resultierenden Kräfte beim Kuppeln zu überwinden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch das zwangsweise kurzzeitige Verbinden der öffnung des einen Strömungskanals des Kupplungssteckers mit der öffnung des anderen Strömungskanals der Kuppkingsbuchse, Fluidverluste beim Trennen der Kupplungshälften auf ein Minimum reduziert werden.

Die in Patentanspruch 2 definierten Maßnahmen dienen dazu, die radialen Abmessungen der Ventilkupplung noch weiter zu reduzieren. Aus der eingangs genannten DE-AS 1.2 28 471 ist jedoch bekannt, daß die lösbaren Einrichtungen zum Arretieren der beiden Kupplungshälften in Einrückstellung zwei Halter für zwei ringförmige Anordnungen von Arretiermitteln aufweisen, wobei jeder Halter von einem rohrförmigen Teil umgeben ist, der in Einrückstellung der Kupplungshälften die jeweiligen Arretiermittel in eine Ausnehmung in dem Kupplungsstecker drängt

Eine zweckmäßige Fortbildung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruches 3. Aus der eingangs genannten DE-AS 12 28 471 ist jedoch bekannt, daß die Arretiermittel Kugeln sind, die in öffnungen in der Wand des zugeordneten Halters angeordnet sind, und daß die Kugeln der einon Anordnung zwischen d.em einen rohrförmigen Teil und einer beim Einkuppeln

durch den Kupplungsstecker verschiebbaren Arretierhülse gehalten und durch eine innenliegende Rampe'an dem einen rohrförmigen Teil in die jeweiligie Xusnehmung im Kupplungsstecker bewegbar sind.

Die erfindungsgemäße Ventilkupplung eignet sich insbesondere für Strömungsmittelzuführungs- und Rückführungsleitungen und zur Verwendung in hydraulischen Leistungskreisen, beispielsweise als Zugfahrzeug-Anhänger-Verbindung in hydraulisch beaufschlagten Bremssystemen.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert Es zeigt

Fig.l im Längsschnitt eine als Kupplungsbuchse ausgebildete Kupplungshälfte einer Zugfahrzeug-Anhänger-BremsIeitungsverbindung,

Fig.2 im Längsschnitt eine als Kupplungsstecker ausgebildete Kupplungshälfte der gleichen Kupplung und

Fig.3 im Längsschnitt den Kupplungsstecker von F i g. 2 und die Kupplungsbuchse von ¹^ i g. 1 zur Bildung der Zugfahrzeug-Anhänger-Bremsleipingskupplung in zusammengefügter Form.. .

Die in F i g. 1 gezeigte Kupplungsbuchse 10 'sitzt an dem Zugfahrzeug und hat einen Gehauseabschn.it 12 mit einander diametral gegenüberliegenden und sich axial erstreckenden Strömungsmittelzuführungskanälen 14 und -rückführungskanälen 16, die in Betrieb mit den entsprechenden Leitungen eines hydraulischem Voll· Ieistungsbremssystems verbunden sind. Der Gehäuseabschnitt 12 hat einen Abschnitt 18 hi Form eines zapfenartigen axialen Fortsatzes. Die Kanäle gehen in diesen Zapfenabschnitt 18 und enden in nach außen gerichteten radialen öffnungen 20 und 22, die am Umfang des Zapfenabsrhnittes 18 angeordnet sind. Die Rückführöffnung 22 ist nach außen bezüglich der Zuführöffnung 20 verschoben, d.h. sie befindet sich näher am freien Ende des Zapfenabschnittes Ϊ8. Auf dem Zapfenabschnitt 18 sitzt in einem abdichtenden Gleitsitz eine innere Hülse 24, weiche eine Wirkverbindung mit einem konzentrischen äußeren rohrförmigen Teil 2S oder einer Hülse hat Diese Hülsenanordnung ist in eine Auswärtsstellung federgespanrit, wobei die innere Hülse 24 die öffnungen in dem Zapfenabschnitt 18 abdeckt. An dem Gehäuseabschnitt 12 ist ein rohrförmiger Teil 28 oder Mäntel befestigt, der die Hülsenanordnung umschließt Die äußere Hülse 26 hat eine ringförmige Anordnung von radialen Öffnungen 30, weiche Kugeln 40 oder äquivalente Arretiermittel enthalten, die in der nachstehend beschriebenen Weise mit einer Rampenfläche 42 an dem Mantel 28 zusammenwirken. Zwischen der inneren Hülse 24 und der äußeren Hülse 26 befindet sich eine federvorgespannt? Arretierhülse 32, die so wirkt daß die Arretiermittel 40 in einer vorstehenden Stellung für den Eingriff mit der Rpmpenfläche 42 gehaltan werden, während eine weitere Vielzahl von Kugeln oder Arretiermitteln 44 in einer ringförmigen Anordnung von öffnungen im Mantel 28 mit einer entsprechenden Rampenfläche 46 M einem federgespannten und von Hand verschiebbaren rohrförmigen Teil 48 oder einer Freigabehülse zusammenwirkt, welche den Mantel 28 umgibt.

Der Kupplungsstecker 50 ist an dem Anhänger anbringbar und hat einen, rohrförmigen Gehäuseabschnitt 52, dessen Bohrung 53 einen Durchmesser für die Aufnahme des Zapfenabschnittes 18 der komplementären Kupplungsbqchse 10 in einem abdichtenden Gleitsitz aufweist. Der Gehäuseabschnitt 52 hat

diametral gegenüberliegend und in axialer Erstreckung einen Strömungsmittelzuführungskanal 54 und einen -rückführungskanal 56, die an den Anhängerbremskreis anschließbar sind. Die Kanäle enden in radialen Offnungen 58 und 60, die in die Bohrung 53 münden, wobei die Zuführungsöffnung 58 bezüglich der Rückführungsöffnung 60 weiter außen angeordnet ist. Das vordere Ende des Kupplungssteckers 50 hat einen ringflanschartigen Nasenabschnitt 62 mit einem Außendurchmesser für einen engen Sitz in der äußeren Hülse 26 der Kupplungsbuchse 10. Die Innenseite des Nasenabschnitts hat eine Ringdichtung 64 für einen abdichtenden Gleiteingriff mit der inneren Hülse 24 der Kupplungsbuchse. In der Bohrung 53 des Kupplungssteckers sitzt ein Ventilkörper 66 in Form eines Stopfens oder eines Steuerkolbens in einem abdichtenden Gleitsitz, der in eine Vorwärtsstellung federvorgespannt ist, in welcher er die beiden radialen öffnungen 58 und bö abdeckt, die mit dem Zuiührungskanäi 34 bzw. dem Rückführungskanal 56 in Verbindung stehen.

Im entkuppelten Zustand werden die inneren Kugeln 40 in einem außwärts vorstehenden Zustand durch die Arretierhülse 32 gehalten, während die äußeren Kugeln 44 in einem inneren oder eingedrückten Zustand durch die äußere Freigabehülse 48 gehalten sind.

Für das Kuppeln der beiden Kupplungshälften miteinander sind die nachstehenden, aufeinanderfolgenden Maßnahmen erforderlich: Beim anfänglichen Eintritt des Kupplungssteckers 50 in die komplementäre Kupplungsbuchse 10 wird der Nasenabschnitt 62 des Kupplungssteckers in dem Ende der äußeren Hülse 26 der Kupplungsbuchse positioniert und in Eingriff mit dem Ende der Arretierhülse 32 gebracht. In dieser Stellung liegt der Stopfen oder Steueikolben 66 in dem Kupplungsstecker am äußeren Ende des Zapfenabschnittes 18 der Kupplungsbuchse 10 an. Beim weiteren Eintreten des Kupplungssieckers wird die Hülsenanordnung nach innen gegen den Axialdruck ihrer Vorspannfeder verschoben. Die inneren Kugeln 40 werden durch die Rampe 42 an den Mantel 28 nach innen und in Eingriff mit einer Ringnut 68 im Nasenabschnitt 62 gedruckt, wodurch die beiden Kupplungshälften aneinander arretiert sind. Während dieser weiteren Bewegung wird der Stopfen oder Steuerkolben 66 in der Bohrung des Kupplungssteckers 50 nach innen gedruckt und gibt die radialen öffnungen in diesem Teil frei.

Diese Bewegung stimmt mit einer Verschiebung der Gleitanordnung in der Kupplungsbuchse 10 überein, wodurch die radialen Öffnungen 20 und 22 in dem Zapfenabschnitt 18 abgedeckt werden. Wenn der Stecker seine Einwärtsbewegung abschließt, sind die radialen öffnungen in Verbindung gebracht, wodurch die hydraulische Verbindung hergestellt isL Gleichzeitig wird die Freigabehülse 48 gegen ihre Rückführfeder verschoben, wodurch sich die äußeren Kugeln 44 nach to auswärts bewegen können, so daß der Stecker 50 seine Arretierstellung erreicht, wenn die Kugeln 44 in eine äußere Nut des Steckers eingreifen. Die Freigabehülse 44 wird dann in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt, um die äußeren Kugeln 44 in ihrer verschobenen Stellung festzulegen und um die beiden Kupplungshälften aneinander festzulegen. Das Entkuppeln erfolgt in der umgekehrten Reihenfolge der beschriebenen Schritte. Die Trennung im Notfall, beispielsweise beim Abreißen eines Anhängers gib! eine Trennkraf». die durch den Axialdruck der äußeren Kugeln 44 gegen die Rampe 46 der Freigabehülse 48 die Hülse verschiebt und es den Kugeln 44 ermöglicht, sich nach außen zu bewegen, wodurch die beiden Kupplungshälften getrennt werden.

In dem Zapfenabschniu 18 und in dem Stopfen oder Steuerkolben 66 sind auf jeder Seite zwischen den radialen öffnungen Hochdruckringdichtungen 70 angeordnet, die mit komplementären Gleitflächen derart zusammenwirken, daß eine Hochdruckleckage von Fluid nur zum Rückführungskanal hin erfolgen kann. Die Zuführungsöfinung 54 des Steckers wird von der Rückführungsöffnung 22 der Duchse 10 während des Trennens überstrichen, so daß gewährleistet ist, daß in dem Anhängerbremskreis kein Druck aufrechterhalten wird.

Der Mantel 28 kann eine nachgiebige Verankerung mit dem Gehäuseabschnitt 12 haben, um Probleme hinsichtlich der Konzentrizität während des Verbindens auszugleichen, wobei c*i. Zuführungs- und Rückführungsöffnungsverbindnngcci vorzugsweise drehbar sind, um eine Freiheit Dei der Schlauchbewegung zu haben.

Die Erfindung ist anhand von Kupplungen für hydraulische Hochdruckkreise beschrieben. Die Kupplung kann jedoch auch für Zweikreisleitungsverbindungen in hydraulischen Kreisen beim Druck Null eingesetzt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Ventilkupplung far zwei getrennt geführte, druckmittelführende Strömungskanäfe mit

■

a) einer als Kupplungsbuchse ausgebildeten Kupplungshälfte, die einen darin angeordneten, axial verlaufenden starren Zapfenabschnitt aufweist, in welchem wenigstens einer der beiden

• Strömungskanäle der Kupplungsbuchse an- to geordnet ist, und welcher von einer bezüglich diesem axial verschiebbaren Halse umgeben ist, die in eine Stellung vorgespannt ist, in welcher sie mit dem Zapfenabschnitt zusammenwirkend wenigstens einen der beiden Strömungskanäle is der Kupplungsbuchse verschließt,

b) einer in die Kupplungsbuchse mit abdichtendem Gleitsitz einführbaren, als Kupplungsstecker ausgebildeten Kupplungshälfte, die eine axiale Bofenmg zur Aufnahme des Zapfenabschnittes der Kuppiungsbuchse und einen in der Bohrung axial verschiebbar angeordneten, zylindrischen Ventilkörper aufweist, der in eine Stellung zum Verschließen der Strömungskanäle des Kupplungssteckers vorgespannt ist, wobei die Anord- nung so getroffen ist, daß, wenn die beiden

, Kupplungshälften zusammengebracht werden, die Hülse längs des Zapfenabschnittes der Kupplungsbuchse und gleichzeitig der Ventilkörper längs der Bohrung des Kupplungsstekkers verschoben werden, wodurch die jeweiligen Strömungskanäle >>eim Kuppeln geöffnet und in Verbindung gebracht werden, und

c) lösbaren Einrichtungen 3um Arretieren der beiden Kupplungshälften in Einrückstellung,