DE4035453C2 - Schnellverschlußkupplung für hydraulische Bremssysteme, insbesondere Anhängerkupplungen - Google Patents
Schnellverschlußkupplung für hydraulische Bremssysteme, insbesondere AnhängerkupplungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schnellverschlußkupplung für hy
draulische Bremssysteme nach dem Oberbegriff des Anspruches
1, die insbesondere als Anhängerkupplung geeignet ist.
Nach der Norm ISO/DIS 5676 NF U 16-006, CUNA NC 344-05, be
nötigt ein von einer Zugmaschine geschleppter Anhänger, wenn
er die zulässigen Gewichte überschreitet, ein hydraulisches
Bremssystem, das mit dem Bremssystem der Zugmaschine verbun
den ist. Hierzu gehört auch eine Schnellverschlußkupplung für
das hydraulische Bremssystem, die das Ankuppeln und das
Abkuppeln des Anhängers von der Zugmaschine ermöglicht.
Eine wichtige Forderung, die das Bremssystem erfüllen muß,
ist, daß der nach dem Abkuppeln des Anhängers im Hydraulik
system verbleibende Druck 5 bar nicht überschreiten darf.
Tatsächlich behindert während des Parkens der Restdruck die
vollständige Funktion der Bremsen, so daß die Standsicherheit
des Anhängers beeinträchtigt ist.
Bei den bekannten Schnellverschlußkupplungen werden das
Steckerventil und das Muffenventil über diverse Hülsen gehal
ten und mittels Kugelverriegelungen arretiert. Dabei wird das
Steckerventil in maßgenau korrespondierend ausgestaltete ver
schiebbare Hülsen des Muffenventils gesteckt. In den Hülsen
sind Nuten vorgesehen, in die die Kugeln der Kugelverriege
lung gelangen, wenn die Hülse ihre Sollposition erreicht hat.
Andere über Federn angetriebene Hülsen verriegeln die Kugeln
in ihren Nuten derart, daß die Schnellverschlußkupplung eine
sichere und leicht zu handhabende Verbindung verwirklicht.
Der Nachteil der bekannten Schnellverschlußkupplungen ist,
daß jederzeit durch Verschieben der äußeren Hülse die Verrie
gelung gelöst und die Schnellverschlußkupplung entkuppelt
werden kann, ohne den im Hydrauliksystem herrschenden Druck
berücksichtigen zu müssen.
Dies kann dazu führen, daß die Leitungen zwar noch unter Ar
beitsdruck stehen, die Verbindung zu den Steuereinrichtun
gen der Zugmaschine aber nicht mehr besteht und so die ur
sprünglichen Funktionen der Anlage nicht mehr ordnungsgemäß
wahrgenommen werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend vom Stan
de der Technik nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, eine
derartige Schnellverschlußkupplung so auszubilden, daß die
die Sperrkugelverriegelung zwischen Steckerventil und Muffen
ventil sichernde äußere Schiebehülse auf der Kupplungshülse
des Muffenventils erst dann verschoben werden kann, wenn der
im hydraulischen Bremssystem vorhandene Druck unter die aus
Sicherheitsgründen vorgeschriebene obere Grenze abgesunken
ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Schnellverschlußkupplung nach
dem Oberbegriff des Anspruches 1 gemäß der Erfindung durch
die im Kennzeichen des Anspruches 1 enthaltenen Merkmale ge
löst.
Der Vorteil der Erfindung ist, daß das Steckerventil und das
Muffenventil durch eine Sperrkugelverriegelung fest miteinan
der verbunden sind und die Sperrkugelverriegelung nur durch
ein Verschieben der äußeren Schiebehülse gelöst werden kann.
Die Schiebehülse wiederum kann erst verschoben werden, wenn
die Sicherungs-Sperrkugelverriegelung gelöst ist.
Ist der Leitungsdruck unter den Grenzwert, in dieser Ausfüh
rungsform 5 bar, gesunken, schiebt eine Schraubendruckfeder
die Arretierhülse in die Ausgangsstellung zurück, so daß die
Kugeln der Sicherungs-Sperrkugelverriegelung freigegeben
werden und die Schiebehülse entriegelt ist.
Damit ist gewährleistet, daß die Sicherungs-Sperrkugelver
riegelung die Schnellverschlußkupplung selbständig ver- oder
entriegelt in Abhängigkeit vom Leitungsdruck, so daß die
Schnellverschlußkupplung weder unbeabsichtigt noch beabsich
tigt entkuppelt werden kann, solange der Leitungsdruck noch
über dem Grenzwert liegt.
Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in
den Ansprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung in verschiedenen Stellungen der ineinandergreifen
den Teile einer Schnellverschlußkupplung schematisch darge
stellt. Es zeigen
Fig. 1 eine Schnellverschlußkupplung in Seitenansicht,
teilweise geschnitten, wobei das Steckerventil mit
dem zugehörigen Muffenventil im entkuppelten Zu
stand dargestellt ist,
Fig. 2 die Schnellverschlußkupplung in einer Zwischenstel
lung zu Beginn eines Kupplungsvorganges, wobei die
Ventileinrichtungen sowohl am Steckerventil als
auch am Muffenventil noch geschlossen sind,
Fig. 3 die Schnellverschlußkupplung in einer daran an
schließenden Zwischenstellung, bei der die Ventil
einrichtungen am Steckerventil und am Muffenventil
bereits teilweise geöffnet sind,
Fig. 4 die Schnellverschlußkupplung in noch einer weiteren
Stellung während eines derartigen Kupplungsvorgan
ges, in der das Steckerventil vollständig in das
Muffenventil eingeführt und an diesem durch eine
erste außenliegende Sperrkugelverriegelung gesi
chert ist, und
Fig. 5 die Schnellverschlußkupplung in der Betriebsstel
lung, bei der der Kupplungsvorgang zwischen Stec
kerventil und Muffenventil beendet und die Schiebe
hülse für die Sperrkugelverriegelung zwischen
Steckerventil und Muffenventil infolge des im
Bremssystem herrschenden Hydraulikdruckes zusätz
lich durch eine Sicherungs-Sperrkugelverriegelung
gegen unzulässiges Öffnen gesichert ist.
Fig. 1 zeigt eine Schnellverschlußkupplung in entkuppelter
Stellung mit einem üblicherweise am Zugfahrzeug angebrachten
Steckerventil 1 und einem am Anhänger angebrachten Muffenven
til 2.
Eine das Steckerventil 1 umschließende Außenhülse 3 ist maß
genau korrespondierend zu einer das Muffenventil 2 umschließ
enden Kupplungshülse 4 ausgestaltet. Eine auf der Außenseite
der Kupplungshülse 4 angeordnete Schiebehülse 5 wird von
einer Sperrfeder 6 derart in einer Normalstellung gehalten,
daß eine Sperrkugelverriegelung 7 das Einstecken des Stecker
ventiles 1 zunächst verhindert. Erst ein Verschieben der
Schiebehülse 5 unter Spannung der Sperrfeder 6 ermöglicht
beim Einstecken der Außenhülse 3 ein Verschieben der Kugeln
der Sperrkugelverriegelung 7 in eine Ausweichnut 8.
Eine Stirnplatte 9 des Muffenventils 2 ist an der Stirnseite
korrespondierend zu einem Ventilkörper 10 des Steckerventils
1 ausgestaltet. Im entkuppelten Zustand drückt eine Stecker
ventilfeder 11 den Ventilkörper 10 gegen einen konischen
Ventilsitz 10a an der Außenhülse 3, so daß die Hydrauliklei
tung hierdurch dicht verschlossen wird. Im Muffenventil 2
wird die Hydraulikleitung durch eine auf einem Führungsrohr
12 mit axialen Durchflußöffnungen 12a angebrachte Gleithülse
13 verschlossen, die mittels einer Muffenventilfeder 14 fest
gegen die Stirnplatte 9 gedrückt wird. Eine in eine stirn
seitige Nut der Gleithülse 13 eingelassene elastische Ring
dichtung 15 dichtet die Hydraulikleitung ab.
Eine mit einer Druckfläche 16 (Fig. 5) versehene Arretierhül
se 17 ist zur Abdichtung mit zwei Ringdichtungen 18, 19
versehen. Endseitig ist die Arretierhülse 17 auf dem Füh
rungsrohr 12 abgestützt und frontseitig auf der Gleithülse
13. Das Frontstück ist als Hülsenabschnitt 20 ausgebildet,
woran sich radial nach innen eine Anschlagfläche 21 zum
Anschlag an der Gleithülse 13 anschließt. Außenseitig ist die
Arretierhülse 17 in einen Ausweichabschnitt 22 und einen
Verriegelungsabschnitt 23 unterteilt, wobei der Verriege
lungsabschnitt 23 gegenüber dem Ausweichabschnitt 22 einen
etwas größeren Durchmesser hat. Die Arretierhülse 17 schiebt,
je nach Stellung, Kugeln einer Sicherungs-Sperrkugelverrie
gelung 24 in den Ausweichabschnitt 22 oder in eine in die In
nenseite der Schiebehülse 5 eingelassene Verriegelungsnut 25
und ver- oder entriegelt somit die Schnellverschlußkupplung.
In Fig. 2 ist das Muffenventil 2 bereits teilweise auf das
Steckerventil 1 aufgeschoben, wobei die Außenhülse 3 des
Steckerventils 1 in der Kupplungshülse 4 des Muffenventils
2 geführt wird. Die Schiebehülse 5 wird unter Anspannung der
Sperrfeder 6 zurückgezogen, und die in der Kupplungshülse 4
eingelassenen Kugeln der Sperrverriegelung 7 werden beim Ein
steckvorgang von der Außenhülse 3 des Steckerventils 1 in die
innenliegende ringförmige Ausweichnut 8 der Schiebehülse 5
geschoben. Die Ventileinrichtungen sind noch geschlossen.
Fig. 3 zeigt eine Zwischenstellung der Schnellverschlußkupp
lung, bei der die Ventileinrichtungen bereits halb geöffnet
sind. Hierbei schiebt die Stirnplatte 9 des Muffenventils 2
den Ventilkörper 10 des Steckerventils 1 zurück, wobei die
Steckerventilfeder 11 gespannt wird, so daß das Steckerventil
1 geöffnet wird. Gleichzeitig schiebt die Außenhülse 3 des
Steckerventils 1 die auf dem Führungsrohr 12 aufliegende
Gleithülse 13 des Muffenventils 2 zurück, wobei die Muffen
ventilfeder 14 vorgespannt wird, so daß das Muffenventil 2
geöffnet wird.
In Fig. 4 sind das Steckerventil 1 und das Muffenventil 2
vollständig ineinander geschoben, und beide Ventile sind
jetzt ganz geöffnet. Die Kugeln der Sperrkugelverriegelung 7
sind in eine Verriegelungsnut 26 am Steckerventil 1 gesprun
gen, und die Sperrfeder 6 hat die Schiebehülse 5 am Muffen
ventil 2 in die Ausgangsstellung zurückgeschoben, so daß das
Steckerventil 1 und das Muffenventil 2 mittels der Sperrku
gelverriegelung 7 sicher miteinander verbunden sind. Die
Schnellverschlußkupplung ist jetzt betriebsbereit gekuppelt.
Nachdem die Hydraulikleitung mit dem Betriebsdruck beauf
schlagt ist, wirkt auf die ringförmige stirnseitige Druck
fläche 16 der Arretierhülse 17 in einer Kammer 16a (Fig. 5)
eine Druckkraft, die die mittels der beiden Ringdichtungen
18, 19 abgedichtete Arretierhülse 17 gegen die Muffenventil
feder 14 verschiebt, bis die Gleithülse 13 an der radialen
ringförmigen Anschlagfläche 21 der Arretierhülse 17 anliegt,
wie Fig. 5 zeigt. Der zylindrische Hülsenabschnitt 20 der
Arretierhülse 17 stützt die Arretierhülse 17 auf der Gleit
hülse 13 ab. Die Arretierhülse 17 ist außenseitig im Durch
messer abgestuft ausgebildet. Der den Ausweichabschnitt 22
bildende schmalere Teil wird über einen konischen Durchmes
sersprung in den den Verriegelungsabschnitt 23 bildenden
weiteren Teil übergeleitet. Die Kugeln der Sicherungs-Sperr
kugelverriegelung 24 werden beim Verschieben der Arretierhül
se 17 von dem Ausweichabschnitt 22 in den Verriegelungsab
schnitt 23 verschoben und greifen nun in die Ver
riegelungsnut 25 in der äußeren Schiebehülse 5 ein. Die
Schnellverschlußkupplung ist nun verriegelt, und ein Ver
schieben der Schiebehülse 5 ist nicht mehr möglich.
Sobald der Leitungsdruck unter den Grenzwert, hier 5 bar,
fällt, schiebt die an einer Widerlagerfläche 27 der Arretier
hülse 17 anliegende Muffenventilfeder 14 die Arretierhülse
17 in die Ausgangsstellung zurück. Die Kugeln der Sicher
ungs-Sperrkugelverriegelung 24 gelangen wieder in den
Ausweichabschnitt 22 der Arretierhülse 17 und geben die
Schiebehülse 5 frei. Nun kann die Schnellverschlußkupp
lung entkuppelt werden.
Liste der Bezugszeichen
1 Steckerventil
2 Muffenventil
3 Außenhülse
4 Kupplungshülse
5 Schiebehülse
6 Sperrfeder
7 Sperrkugelverriegelung
8 Ausweichnut
9 Stirnplatte
10 Ventilkörper
10a Ventilsitz
11 Steckerventilfeder
12 Führungsrohr
12a Durchflußöffnungen
13 Gleithülse
14 Muffenventilfeder
15 Ringdichtung
16 Druckfläche
16a Kammer
17 Arretierhülse
18 Ringdichtung
19 Ringdichtung
20 Hülsenabschnitt
21 Anschlagfläche
22 Ausweichabschnitt
23 Verriegelungsabschnitt
24 Sicherungs-Sperrkugelverriegelung
25 Verriegelungsnut
26 Verriegelungsnut
27 Widerlagerfläche
2 Muffenventil
3 Außenhülse
4 Kupplungshülse
5 Schiebehülse
6 Sperrfeder
7 Sperrkugelverriegelung
8 Ausweichnut
9 Stirnplatte
10 Ventilkörper
10a Ventilsitz
11 Steckerventilfeder
12 Führungsrohr
12a Durchflußöffnungen
13 Gleithülse
14 Muffenventilfeder
15 Ringdichtung
16 Druckfläche
16a Kammer
17 Arretierhülse
18 Ringdichtung
19 Ringdichtung
20 Hülsenabschnitt
21 Anschlagfläche
22 Ausweichabschnitt
23 Verriegelungsabschnitt
24 Sicherungs-Sperrkugelverriegelung
25 Verriegelungsnut
26 Verriegelungsnut
27 Widerlagerfläche
Claims (5)
1. Schnellverschlußkupplung für hydraulische Bremssysteme,
insbesondere Anhängerkupplung, bestehend aus zwei in
einandersteckbaren und in der gekuppelten Stellung über
eine Sperrkugelverriegelung (7) verriegelbaren Kupp
lungshälften in Form eines Steckerventils (1) und eines
Muffenventils (2) mit je einer durch Schließfedern in
Schließrichtung belasteten und während der entkuppelten
Stellung der beiden Kupplungshälften in Schließstellung
gehaltenen Ventileinrichtung mit einer Gleithülse (13),
die beim Ineinanderstecken beider Kupplungshälften durch
stirnseitigen Anschlag an der jeweils anderen Kupplungs
hälfte zur Freigabe eines oder mehrerer Durchlässe für
die Hydraulikflüssigkeit anschlagbegrenzt verschiebbar
ist, wobei das Muffenventil (2) eine das Steckerventil
(1) aufnehmende Kupplungshülse (4) mit einer die Sperr
kugelverriegelung (7) umschließenden Schiebehülse (5)
aufweist, die auf der Kupplungshülse (4) gegen den Druck
einer Feder verschiebbar ist und eine innenliegende
ringförmige Ausweichnut (8) für die Kugeln der Sperrku
gelverriegelung (7) besitzt, und wobei ferner an dem
Muffenventil (2) ein in das Steckerventil (1) eingrei
fendes Führungsrohr (12) für die Gleithülse (13) mit
vorderer Stirnplatte (9) und mit axialen Durchfluß
öffnungen für die Hydraulikflüssigkeit vorgesehen ist,
und wobei die Durchflußöffnungen durch die beim Kupp
lungsvorgang gegen Federdruck verschiebbare Gleithülse
(13) als Ventilkörper verschließbar sind, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem Muffenventil
(2) zwischen der Kupplungshülse (4) und der die axialen
Durchflußöffnungen (12a) an dem Führungsrohr (12) ver
schließenden Gleithülse (13) eine in der Kupplungsstel
lung durch den Druck der Hydraulikflüssigkeit entgegen
dem Federdruck anschlagbegrenzt verschiebbare Arretier
hülse (17) für eine die äußere Schiebehülse (5) in ihrer
Sperrstellung an der Kupplungshülse (4) sichernde
Sicherungs-Sperrkugelverriegelung (24) angeordnet ist.
2. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Arretierhülse
(17) an ihrem Innenumfang gegenüber dem Außenumfang der
Gleithülse (13) und an ihrem Außenumfang gegenüber dem
Innenumfang der Kupplungshülse (4) jeweils durch eine
Ringdichtung (18, 19) abgedichtet ist, und daß an dem
von der Gleithülse (13) entfernt liegenden Ende der
Arretierhülse (17) eine ringförmige stirnseitige Druck
fläche (16) zur Druckbeaufschlagung durch die Hydraulik
flüssigkeit vorgesehen ist.
3. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Arre
tierhülse (17) einen die Gleithülse (13) umschließenden
zylindrischen Hülsenabschnitt (20) mit einer davon
radial nach innen gerichteten ringförmigen Anschlagflä
che (21) für die Gleithülse (13) aufweist, mit der die
Arretierhülse (17) bei einer Druckbeaufschlagung durch
die Hydraulikflüssigkeit an der Gleithülse (13) anliegt,
daß die Arretierhülse (17) einen im Durchmesser abge
stuften zylindrischen Außenumfang mit einem in der
Kupplungshülse (4) des Muffenventils (2) gleitenden
Verriegelungsabschnitt (23) größeren Durchmessers und
mit einem daran zur Gleithülse (13) hin anschließenden
Ausweichabschnitt (22) für die Kugeln der Sicherungs-
Sperrkugelverriegelung (24) aufweist, und daß zwischen
dem Verriegelungsabschnitt (23) und dem Ausweichab
schnitt (22) für die Kugeln der Sicherungs-Sperrku
gelverriegelung (24) an der Arretierhülse (17) ein
konisch abgeschrägter Durchmessersprung in Bezug auf die
Anschlagfläche (21) für das stirnseitige Ende der
Gleithülse (13) derart angeordnet ist, daß der Verriege
lungsabschnitt (23) in der Anschlagstellung der Arre
tierhülse (17) an der Gleithülse (13) die Kugeln der
Sicherungs-Sperrkugelverriegelung (24) sperrend un
tergreift, wobei diese in eine innenliegende ringförmige
Verriegelungsnut (25) an der äußeren Schiebe
hülse (5) des Muffenventils (2) sperrend eingreifen.
4. Schnellverschlußkupplung nach Anspruch
3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Arretierhülse (17) im Anschluß an die ringförmige
Anschlagfläche (21) für das rückwärtige stirnseitige
Ende der Gleithülse (13) einen weiteren, im Durchmesser
stufenförmig abgesetzten ringförmigen Abschnitt mit
einer Widerlagerfläche (27) für eine am Innenumfang der
Gleithülse (13) angeordnete Muffenventilfeder (14)
aufweist, die die Gleithülse (13) und die Arretierhülse
(17) in axialer Richtung auseinanderdrückt.
5. Schnellverschlußkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Arretierhülse (17) mit ihrer stirnseitigen Druckflä
che (16) zur Druckbeaufschlagung durch die Hydraulik
flüssigkeit im drucklosen Zustand der Schnellverschluß
kupplung an einer rückwärtigen radialen Anschlagfläche
an der Kupplungshülse (4) des Muffenventils (2) anliegt
und mit ihrem äußeren Verriegelungsabschnitt die Kugeln
der Sicherungs-Sperrkugelverriegelung (24) für ein
Ausweichen in den daran axial anschließenden Ausweichab
schnitt (22) an der Arretierhülse (17) freigibt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904035453 DE4035453C2 (de) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | Schnellverschlußkupplung für hydraulische Bremssysteme, insbesondere Anhängerkupplungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904035453 DE4035453C2 (de) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | Schnellverschlußkupplung für hydraulische Bremssysteme, insbesondere Anhängerkupplungen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4035453A1 DE4035453A1 (de) | 1992-05-14 |
DE4035453C2 true DE4035453C2 (de) | 1993-10-07 |
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ID=6417837
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904035453 Expired - Fee Related DE4035453C2 (de) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | Schnellverschlußkupplung für hydraulische Bremssysteme, insbesondere Anhängerkupplungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4035453C2 (de) |
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