DE9112352U1

DE9112352U1 - Coupling for connecting a fixed line with a movable line

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Publication number: DE9112352U1
Application number: DE9112352U
Authority: DE
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Priority date: 1991-06-10
Filing date: 1991-06-10
Publication date: 1992-02-27
Anticipated expiration: 2001-06-11

Description

PATENTANWÄLTE
DR.-ING. K. NEGENDANK |-19'3|PATENT ATTORNEYS
DR.-ING. K. NEGENDANK |-19'3|

HAUCK, GRAALFS, WEHNERT, DÖRING, BEINES, SIEMONSHAUCK, GRAALFS, WEHNERT, DÖRING, BEINES, SIEMONS

HAMBURG - MÜNCHEN - DÜSSELDORF
36 498-19HAMBURG - MUNICH - DÜSSELDORF
36 498-19

PATENT- U, RECHTSANW., NEUER WALL 41, 2000 HAMBURG 36PATENT- U, LAWYER, NEUER WALL 41, 2000 HAMBURG 36

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HANS HAUCK, Dipl.-Ing. WERNER WEHNERT, Dipl.-Ing. Mozartstraße 23, 8000 München Telefon (089) 53 92 36, Fax 49-89-531239 Telex 5216553 pamu dHANS HAUCK, Dipl.-Ing. WERNER WEHNERT, Dipl.-Ing. Mozartstraße 23, 8000 Munich Telephone (089) 53 92 36, Fax 49-89-531239 Telex 5216553 pamu d

WOLFGANG DÖRING, Dr.-Ing. ULRICH BEINES, Dr. rer. nat., Dipl.-Chem. Mörikestraße 18, 4000 Düsseldorf Telefon (0211) 45 07 85, Fax 49-211-4543283 Telex 858 40 44 dopa dWOLFGANG DÖRING, Dr.-Ing. ULRICH BEINES, Dr. rer. nat., Dipl.-Chem. Mörikestraße 18, 4000 Düsseldorf Telephone (0211) 45 07 85, Fax 49-211-4543283 Telex 858 40 44 dopa d

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1. Oktober 19911 October 1991

Kupplung zum Verbinden einer feststehenden Leitung mit einer beweglichen LeitungCoupling for connecting a fixed line with a movable line

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung zum Verbinden einer feststehenden Leitung mit einer beweglichen Leitung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a coupling for connecting a fixed line to a movable line according to the preamble of patent claim 1.

Aus der DE 36 02 775 ist eine derartige Kupplung bekanntgeworden, bei der die Kupplungshälften (Festhälfte und Loshälfte) als Kugelhahn ausgeführt und die Kugelhähne über ihre Schaltwelle willkürlich in die Schließstellung bringbar sind, wobei eine Sicherheitsvorrichtung vorgesehen ist, die gewährleistet, daß ein Trennen der Kupplung nicht stattfinden kann, wenn die Kugelhähne nichtA coupling of this kind has become known from DE 36 02 775, in which the coupling halves (fixed half and loose half) are designed as ball valves and the ball valves can be brought into the closed position at will via their control shaft, whereby a safety device is provided which ensures that the coupling cannot be separated if the ball valves are not

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in der Schließstellung sind. Die Kupplungshälften sind mittels einer Verriegelungsvorrichtung im gekuppelten Zustand gehalten, die nur entriegelbar ist, wenn eine mit den Schaltwellen der Kugelhähne in Eingriff stehende Sicherheitsvorrichtung in Freigabestellung ist, wobei die Freigabestellung erreicht wird, wenn beide Kugeln in Schließstellung sind. Die Kupplungshälften sind ferner mit einem Stift und einer ein Widerlager bildenden Ausnehmung versehen. An der Kupplungsloshälfte ist im Abstand zum Widerlager ein Zapfen vorgesehen, und an der Kupplungsfesthälfte ist ein Hebel schwenkbar gelagert, der am freien Ende eine Nockenfläche aufweist, die in der Verriegelungsstellung den Zapfen hintergreift. Am Hebel ist eine hakenförmige Nockenfläche ausgebildet dergestalt, daß die Loshälfte beim Eintritt des Zapfens in die Hakenausnehmung zunehmend gegen die Festhälfte gezogen wird. Der Stift ist an den Enden in Langlöchern gelagert und mittels Stellschrauben in seinem Abstand von der Ebene der zugehörigen Kupplungsstirnhälfte veränderbar, so daß beide Stirnflächen mit vorgegebenem Druck gegeneinander spannbar sind unter Anpressung der Ringdichtung gegen die Stirnfläche der anderen Kupplungshälfte. An der Festhälfte ist außerdem eine Stellvorrichtung für den Hebel angebracht.in the closed position. The coupling halves are held in the coupled state by means of a locking device, which can only be unlocked when a safety device engaged with the control shafts of the ball valves is in the release position, whereby the release position is reached when both balls are in the closed position. The coupling halves are also provided with a pin and a recess forming an abutment. A pin is provided on the loose coupling half at a distance from the abutment, and a lever is pivotally mounted on the fixed coupling half, which has a cam surface at the free end, which engages behind the pin in the locking position. A hook-shaped cam surface is formed on the lever in such a way that the loose half is increasingly pulled against the fixed half when the pin enters the hook recess. The pin is mounted at the ends in elongated holes and its distance from the plane of the corresponding coupling half can be changed using adjusting screws, so that both faces can be clamped against each other with a predetermined pressure while pressing the ring seal against the face of the other coupling half. An adjusting device for the lever is also attached to the fixed half.

Eine derartige Kupplung hat den Vorteil, daß ein hoherSuch a coupling has the advantage that a high

Anpreßdruck zwischen den Kupplungsteilen erzielt wird und daß sie auch bei hohen Drücken und Temperaturen sowie aggressiven Medien einsetzbar und bequem handhabbar ist. Für den Kupplungsvorgang muß die Loshälfte zunächst schräg im Winkel zur Festhälfte angeordnet und anschließend um den Lagerzapfen im Langloch in Richtung Festhälfte geschwenkt werden. In manchen Fällen lassen die Einbauverhältnisse eine Schrägstellung der Loshälfte nicht zu. Ferner läßt sich bei der bekannten Kupplung das automatische Kuppeln und Trennen relativ schwer realisieren.contact pressure is achieved between the coupling parts and that it can be used and handled comfortably even at high pressures and temperatures as well as aggressive media. For the coupling process, the loose half must first be arranged at an angle to the fixed half and then swiveled around the bearing pin in the slot towards the fixed half. In some cases, the installation conditions do not allow the loose half to be positioned at an angle. Furthermore, automatic coupling and disconnection is relatively difficult to achieve with the known coupling.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung zum Verbinden einer feststehenden Leitung mit einer beweglichen Leitung zu schaffen, die in axialer Richtung gekuppelt und gelöst werden kann, und zwar auch auf automatischem Wege.The invention is therefore based on the object of creating a coupling for connecting a fixed line to a movable line, which can be coupled and released in the axial direction, even automatically.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.This problem is solved by the features of patent claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Kupplung weisen die Kugelhahngehäuse nahe der Stirnseite radial nach außen weisende Klemmflächen auf, beispielsweise in Form eines radialen Bundes, der sich ringförmig um den Umfang des Gehäuses er-In the coupling according to the invention, the ball valve housings have radially outward-facing clamping surfaces near the front side, for example in the form of a radial collar that extends in a ring around the circumference of the housing.

strecken kann. An der Festhälfte sind zwei von einer Betätigungsvorrichtung verstellbare, Gegenklemmenflachen aufweisende Klemmbügel bewegbar angebracht, die mit den entsprechenden Klemmflächen der Kupplungsgehäuse in Eingriff bringbar sind. Die Gegenklemmflachen können zum Beispiel von einer Nut gebildet sein, die mit den radialen Bunden in Eingriff sind. Werden Nut und Bunde mit Keilflächen versehen, werden die Kupplungshälften beim Aufeinanderzubewegen der Klemmbügel von entgegengesetzten Seiten zunehmend gegeneinandergepreßt. Bei der erfindungsgemäßen Kupplung können daher die Kupplungshälften koaxial aufeinander zu bewegt werden, um sie zu kuppeln. Der Platzbedarf für den Kupplungs- bzw. Entkupplungsvorgang ist daher äußerst gering.can stretch. Two clamping brackets with counter-clamping surfaces, which can be adjusted by an actuating device, are movably attached to the fixed half and can be brought into engagement with the corresponding clamping surfaces of the coupling housing. The counter-clamping surfaces can, for example, be formed by a groove that engages with the radial collars. If the groove and collars are provided with wedge surfaces, the coupling halves are increasingly pressed against each other from opposite sides as the clamping brackets move towards each other. In the coupling according to the invention, the coupling halves can therefore be moved coaxially towards each other in order to couple them. The space required for the coupling or uncoupling process is therefore extremely small.

Die erfindungsgemäße Kupplung kann auch durch einfache Mittel auf automatischem Wege gekuppelt und gelöst werden. Zu diesem Zweck sind an den Kupplungshälften geeignete Führungsmittel vorgesehen, welche die Kupplungsteile bei der Annäherung zueinander zentrieren und ggf. in Drehrichtung orientieren, bevor die Klemmbügel mit den Kupplungshalften in Eingriff treten und sie gegeneinanderpressen. Beispielsweise können an der Festhälfte seitlich zwei keilförmige Vorsprünge angebracht sein, die mit keil-The coupling according to the invention can also be coupled and released automatically using simple means. For this purpose, suitable guide means are provided on the coupling halves, which center the coupling parts as they approach each other and, if necessary, orient them in the direction of rotation before the clamping brackets engage with the coupling halves and press them against each other. For example, two wedge-shaped projections can be attached to the side of the fixed half, which are provided with wedge-shaped

förmigen seitlichen Ausnehmungen der Loshälfte zusammenwirken .shaped lateral recesses of the loose half interact.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung können an der Stirnseite der Kupplungsgehäuse Ausrichtmittel vorgesehen sein, welche die Gehäuse koaxial zueinander und radial festlegen. Bei der eingangs beschriebenen bekannten Kupplung liegen die Stirnflächen der Kupplungshälften annähernd bündig gegeneinander. Bei der erfindungsgemäßen Kupplung ist von Vorteil, wenn zum Beispiel eine Kupplungshälfte an der Stirnseite eine ringförmige Erhebung aufweist, die mit einer entsprechend geformten Nut an der Stirnseite der anderen Kupplungshälfte zusammenwirkt, wenn die Kupplungshälften zusammengebracht werden. Werden Erhebung und Nut keilförmig ausgebildet, findet beim Zusammenführen der Kupplungsteile eine automatische Zentrierung statt, so daß nur noch erforderlich ist, auf die Kupplungsteile eine Axialkraft aufzubringen, um sie gegeinanderzupressen. Dies geschieht mit Hilfe der mehrfach erwähnten Klemmbügel.According to another embodiment of the invention, alignment means can be provided on the front side of the coupling housing, which fix the housings coaxially to one another and radially. In the known coupling described at the beginning, the front surfaces of the coupling halves lie almost flush against one another. In the coupling according to the invention, it is advantageous if, for example, one coupling half has an annular elevation on the front side, which interacts with a correspondingly shaped groove on the front side of the other coupling half when the coupling halves are brought together. If the elevation and groove are wedge-shaped, automatic centering takes place when the coupling parts are brought together, so that it is only necessary to apply an axial force to the coupling parts in order to press them against one another. This is done with the help of the clamping bracket mentioned several times.

Die Lagerung und Betätigung der Klemmbügel kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung können die Klemmbügel beidseitig der Festhälfte auf Lagerstiften gelagert sein und mittels FedernThe clamping brackets can be mounted and operated in various ways. According to one embodiment of the invention, the clamping brackets can be mounted on bearing pins on both sides of the fixed half and can be held in place by springs.

voneinander fort vorgespannt sein. Es werden zum Beispiel Schraubenfedern verwendet, die auf den Stiften sitzen. Zur Betätigung der Klemmbügel kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein Joch vorgesehen sein, in dem zum Beispiel die Stifte befestigt sind. Auf dem Joch sitzt eine Betätigungsvorrichtung, die auf den zugeordneten Klemmbügel wirkt. Die Betätigungsvorrichtung kann zum Beispiel von einem Spindeltrieb gebildet sein, wobei die Spindelmutter mit dem Joch verbunden ist. Alternativ kann ein Verstellzylinder oder dergleichen am Joch angebracht werden, um den zugeordneten Klemmbügel zu betätigen.be pre-tensioned away from each other. For example, coil springs are used which sit on the pins. According to a further embodiment of the invention, a yoke can be provided to actuate the clamping brackets, in which, for example, the pins are fastened. An actuating device sits on the yoke which acts on the associated clamping bracket. The actuating device can be formed, for example, by a spindle drive, with the spindle nut connected to the yoke. Alternatively, an adjusting cylinder or the like can be attached to the yoke in order to actuate the associated clamping bracket.

Es ist bekannt, die Verstellwellen der Kupplungshälften mit Nockenscheiben zu verbinden, die eine Verriegelung bewerkstelligen dergestalt, daß ein Trennen der Kupplungshälften nur möglich ist, wenn die Kugelhähne geschlossen sind. In diesem Zusammenhang sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der zugeordnete Klemmbügel einen Sperrstift oder dergleichen aufweist, der gegen die Nockenscheibe der Festhälfte stößt, wenn der Kugelhahn nicht in der Schließstellung ist. In der Schließstellung kann beim Öffnen der Klemmbügel der Stift zum Beispiel in eine Ausnehmung der Nockenscheibe eintreten, um ein Trennen der Klemmbügel und damit ein Entkuppeln herbeizuführen. In allen anderen Stellungen der Verstellwelle stößt der StiftIt is known to connect the adjusting shafts of the coupling halves with cam disks, which effect a locking mechanism in such a way that the coupling halves can only be separated when the ball valves are closed. In this context, one embodiment of the invention provides that the associated clamping bracket has a locking pin or the like, which abuts against the cam disk of the fixed half when the ball valve is not in the closed position. In the closed position, when the clamping bracket is opened, the pin can, for example, enter a recess in the cam disk in order to separate the clamping brackets and thus uncouple them. In all other positions of the adjusting shaft, the pin abuts against the cam disk of the fixed half when the ball valve is not in the closed position.

beim Auseinanderbewegen der Klemmbügel gegen die Nockenscheibe, so daß ein Entkuppeln verhindert wird.When the clamps are moved apart, they press against the cam disc, preventing uncoupling.

Bei einem Spindeltrieb kann sich die Gewindespindel durch einen Schlitz der Nockenscheibe hindurcherstrecken, wobei zum Beispiel die Spindelmutter einen erweiterten Bereich aufweist, der in der Schließstellung des Kugelhahns der Festhälfte und in der Offenstellung der Klemmbügel in einem erweiterten Abschnitt des Schlitzes sitzt und ein Verschwenken der Nockenscheibe verhindert, eine Verschwenkung jedoch zuläßt, wenn die Klemmbügel in der Schließstellung sind. Bei dieser Ausführungsform wird davon ausgegangen, daß das Joch, auf dem der Spindeltrieb sitzt und mit dem Stifte zur Führung der Klemmbügel verbunden sind, sich mit der Verstellung der Klemmbügel ebenfalls bewegt, so daß der erweiterte Bereich der Spindelmutter wahlweise im Bereich des Schlitzes oder außerhalb liegt, um eine Betätigung der Schaltwelle der Festhälfte bei getrennter Kupplung zu verhindern.In a spindle drive, the threaded spindle can extend through a slot in the cam disk, whereby for example, the spindle nut has an extended area which sits in an extended section of the slot in the closed position of the ball valve of the fixed half and in the open position of the clamping brackets and prevents pivoting of the cam disk, but allows pivoting when the clamping brackets are in the closed position. In this embodiment, it is assumed that the yoke on which the spindle drive sits and to which pins for guiding the clamping brackets are connected also moves with the adjustment of the clamping brackets, so that the extended area of the spindle nut is optionally in the area of the slot or outside it in order to prevent actuation of the switching shaft of the fixed half when the clutch is separated.

Es wurde bereits erwähnt, daß die Betätigung der Klemmbügel durch einen Servoantrieb stattfinden kann. Auch die Schaltwellen können durch einen Servoantrieb betätigt werden. Für diesen Fall sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der Servoantrieb für die Betätigungsvorrich-It has already been mentioned that the clamping brackets can be operated by a servo drive. The switching shafts can also be operated by a servo drive. In this case, an embodiment of the invention provides that the servo drive for the actuating device

tung gegenüber den Schaltwellenachsen um 90° versetzt an der Festhälfte angeordnet ist. Bei Anordnung in der gleichen Winkellage wie die Schaltwelle wäre nicht genügend Platz für den Servoantrieb vorhanden. Aus Platzgründen ist daher auch vorteilhaft, wenn die Servoantriebe für die Schaltwelle der Kupplungshälften um 180° versetzt angeordnet sind.ment is arranged on the fixed half at a 90° offset from the selector shaft axes. If it were arranged at the same angular position as the selector shaft, there would not be enough space for the servo drive. For reasons of space, it is therefore also advantageous if the servo drives for the selector shaft of the coupling halves are arranged at a 180° offset.

Mit Hilfe von Servoantrieben lassen sich viele Funktionen der erfindungsgemäßen Kupplung bei bestimmten Anwendungsfällen erfüllen, beispielsweise bei ihrem Einsatz in Verladearmen für Schiffsentladevorrichtungen oder bei Terminaltransporten im Gas- oder Flüssigkeitsbereich. Hier muß zum Beispiel sichergestellt werden, daß bei einem Energieausfall zum Beispiel beide Kugelhähne automatisch geschlossen werden. Außerdem ist eine sogenannte Driftsicherung von Vorteil, welche bei Überschreiten eines kritischen Neigungswinkels des Verladesystems die Kupplungshälften automatisch trennt und bei einer unzulässig hohen Zugbelastung ebenfalls eine automatische Trennung bewirkt. Eine geeignete Meßvorrichtung mißt zum Beispiel die kritischen Zustände und gibt ein entsprechendes Signal auf die Steuervorrichtung für die Kupplungsbetätigung, so daß zum Beispiel zunächst beide Kugelhähne geschlossenWith the help of servo drives, many functions of the coupling according to the invention can be fulfilled in certain applications, for example when used in loading arms for ship unloading devices or in terminal transport in the gas or liquid sector. Here, for example, it must be ensured that both ball valves are automatically closed in the event of a power failure. A so-called drift protection is also advantageous, which automatically separates the coupling halves when a critical angle of inclination of the loading system is exceeded and also causes automatic separation in the event of an impermissibly high tensile load. A suitable measuring device measures, for example, the critical states and sends a corresponding signal to the control device for the coupling operation, so that, for example, both ball valves are initially closed.

werden, bevor eine Trennung der Kupplungshälften stattfindet. before the coupling halves separate.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below using examples.

Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf eine Kupplung nach der Erfindung. Fig. 1 shows a top view of a coupling according to the invention.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Kupplung nach Fig. 1 entlang der Linie 2-2.Fig. 2 shows a section through the coupling according to Fig. 1 along the line 2-2.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 1 entlang der Linie 3-3.Fig. 3 shows a section through the representation of Fig. 1 along the line 3-3.

Fig. 4 zeigt eine Einzelheit der Kupplung nach den Figuren 1 und 2 im getrennten Zustand.Fig. 4 shows a detail of the coupling according to Figures 1 and 2 in the separated state.

Fig. 5 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 2, jedoch mit abgewandelten Kupplungshälften.Fig. 5 shows a similar representation as Fig. 2, but with modified coupling halves.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 5 entlang der Linie 6-6 im geöffneten Zustand der Kupplung.Fig. 6 shows a section through the representation according to Fig. 5 along the line 6-6 in the open state of the clutch.

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Fig. 7 zeigt die gleiche Darstellung wie Fig. 6, jedoch im geschlossenen Zustand der Kupplung.Fig. 7 shows the same representation as Fig. 6, but with the clutch closed.

Fig. 8 zeigt Einzelheiten der Kupplungshälften nach Fig. 5 im Schnitt.Fig. 8 shows details of the coupling halves according to Fig. 5 in section.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Kupplung in gekuppelter Stellung dargestellt mit einer Festhälfte 10 und einer Loshälfte 12. Die Festhälfte 10 ist zum Beispiel mit einem stationären Rohr verbunden. Die Loshälfte 12 ist zum Beispiel mit einem Schlauch verbunden. Beide Kupplungshälften 10, 12 weisen Kugelhahngehäuse 14 bzw. 16 auf mit Sitzringen, die ein Kugelküken 18 bzw. 20 lagern. Die Kugelküken 18, 20 sind mit Schaltwellen 22, 24 verbunden. Auf den Aufbau der Kugelhähne soll nicht im einzelnen eingegangen werden, da er in vielen Teilen konventionell ist.Figures 1 and 2 show a coupling in the coupled position with a fixed half 10 and a loose half 12. The fixed half 10 is connected to a stationary pipe, for example. The loose half 12 is connected to a hose, for example. Both coupling halves 10, 12 have ball valve housings 14 and 16, respectively, with seat rings, which support a ball plug 18 and 20, respectively. The ball plugs 18, 20 are connected to control shafts 22, 24. The structure of the ball valves will not be discussed in detail, as it is conventional in many parts.

Aus Fig. 2 kann man erkennen, daß die den Stirnseiten der Kupplungshälften 10, 12 zugekehrten Sitzringe bis in die Stirnfläche reichen und gegeneinanderliegen, wenn die Kupplungshälften 10, 12 gekuppelt sind. Wie ferner zu erkennen, weist die Festhälfte 10 an der Stirnseite einen umlaufenden axialen Bund 26 auf, der im Querschnitt trapezförmig ist. Er sitzt in einer entsprechend geformten Nut 28 der Loshälfte 12. Auf der Innenseite des Bundes 26 ist eineFrom Fig. 2 it can be seen that the seat rings facing the front sides of the coupling halves 10, 12 extend into the front surface and lie against each other when the coupling halves 10, 12 are coupled. As can also be seen, the fixed half 10 has a circumferential axial collar 26 on the front side, which is trapezoidal in cross section. It sits in a correspondingly shaped groove 28 of the loose half 12. On the inside of the collar 26 there is a

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Ringdichtung eingelassen, die mit der Wand der Nut 28 zusammenwirkt, um eine Dichtung herbeizuführen. Im gekuppelten Zustand liegen die Stirnseiten der Kupplungshälften 10, 12 so zueinander, daß ein Totraum nicht entsteht.Ring seal is inserted, which interacts with the wall of the groove 28 to create a seal. In the coupled state, the end faces of the coupling halves 10, 12 are positioned in such a way that no dead space is created.

Mit den Schaltwellen 22, 24 außerhalb der Kugelhahngehäuse 14, 16 sind Nockenscheiben 30, 31 drehfest verbunden, deren Kontur aus Fig. 1 zu erkennen ist. Mit den Gehäusen 14, 16 ist ein Anschlagstift 34, 36 verbunden, der in einen bogenförmigen Schlitz 38, 40 der Nockenscheiben 30, 32 eingreift. Die Erstreckung des Schlitzes 38, 40 bestimmt den Drehwinkel der Scheiben 30, 32 und damit der Schaltwellen 22, 24. In Fig. 1 ist die Drehrichtung für die geöffnete und die geschlossene Stellung der Kugelhähne angegeben. Fig. 1 zeigt für beide Kupplungshälften die geöffnete Stellung.Cam disks 30, 31 are connected in a rotationally fixed manner to the control shafts 22, 24 outside the ball valve housings 14, 16. The contour of these can be seen in Fig. 1. A stop pin 34, 36 is connected to the housings 14, 16 and engages in an arcuate slot 38, 40 in the cam disks 30, 32. The extent of the slot 38, 40 determines the angle of rotation of the disks 30, 32 and thus of the control shafts 22, 24. Fig. 1 shows the direction of rotation for the open and closed positions of the ball valves. Fig. 1 shows the open position for both coupling halves.

Wie aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, weisen die Kupplungshälften 10, 12 an den einander zugekehrten Stirnseiten im Querschnitt keilförmige umlaufende Rippen oder Bunde 42, 44 auf, die von der Stirnseite fort Keilflächen bilden. Eine Kupplungsvorrichtung weist einen oberen Klemmbügel 46 und einen unteren Klemmbügel 48 auf, die eine im Querschnitt trapezförmige Nut 50a aufweisen, die dem Gesamtquerschnitt der Bunde42, 44 entspricht. Wie ausAs can be seen from Figures 2 and 3, the coupling halves 10, 12 have wedge-shaped circumferential ribs or collars 42, 44 on the mutually facing end faces, which form wedge surfaces from the end face. A coupling device has an upper clamping bracket 46 and a lower clamping bracket 48, which have a groove 50a with a trapezoidal cross section, which corresponds to the overall cross section of the collars 42, 44. As can be seen from

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Fig. 3 erkennbar, ist der Bogen der Nut 50a annähernd mit dem gleichen Radius wie der der Bunde 42, 44 versehen. Werden mithin die Klemmbügel 46, 48 aufeinander zu bewegt, werden die Kupplungshälften 10, 12 axial aneinandergepreßt und fest miteinander gekuppelt.As can be seen in Fig. 3, the arc of the groove 50a has approximately the same radius as that of the collars 42, 44. If the clamping brackets 46, 48 are moved towards each other, the coupling halves 10, 12 are pressed axially against each other and firmly coupled together.

Mit der Festhälfte 10 sind auf diametral gegenüberliegenden Seiten keilförmige Führungsvorsprünge 50, 52 fest verbunden, die mit entsprechenden keilförmigen Führungsflächen 54 der Loshälfte 12 zusammenwirken, um die Kupplungshälften 10, 12 beim Aufeinanderzubewegen in Drehrichtung zu orientieren und außerdem zu zentrieren. Lagerstifte 54, 56 erstrecken sich durch Bohrungen des unteren und des oberen Klemmbügels 48, 46 sowie durch eine Bohrung des Führungsvorsprungs 50 bzw. 52 und sind in ein Joch 58 geschraubt. Auf das andere Ende der Stifte 54, 56 sind Muttern geschraubt. Auf jedem Lagerstift 54, 56 sitzen zwei Schraubenfedern 60 auf gegenüberleigenden Seiten des Führungsvorsprungs 50 bzw. 52 und greifen in entsprechende Sackbohrungen der Klemmbügel 46, 48 ein, um diese von den Vorsprüngen 50, 52 fort vorzuspannen. Mit dem Joch 58 ist eine Spindelmutter 62 fest verbunden, die einen im Durchmesser vergrößerten äußeren Abschnitt 64 aufweist. Die Spindelmutter erstreckt sich durch einen Schlitz 66 der Nockenscheibe 30. In die Spindelmutter 62 ist eine Ge-Wedge-shaped guide projections 50, 52 are firmly connected to the fixed half 10 on diametrically opposite sides, which interact with corresponding wedge-shaped guide surfaces 54 of the loose half 12 in order to orient and also center the coupling halves 10, 12 as they move toward each other in the direction of rotation. Bearing pins 54, 56 extend through holes in the lower and upper clamping brackets 48, 46 and through a hole in the guide projection 50 or 52 and are screwed into a yoke 58. Nuts are screwed onto the other end of the pins 54, 56. Two coil springs 60 are located on each bearing pin 54, 56 on opposite sides of the guide projection 50 or 52 and engage in corresponding blind holes of the clamping brackets 46, 48 in order to preload them away from the projections 50, 52. A spindle nut 62 is firmly connected to the yoke 58 and has an outer section 64 with an enlarged diameter. The spindle nut extends through a slot 66 in the cam disk 30. A

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windespindel 68 mit Trapezgewinde eingeschraubt, die am äußeren Ende mit einem Handrad 70 verbunden ist und am inneren Ende mit dem oberen Klemmbügel 46. Wie aus der linken bzw. rechten Hälfte von Fig. 3 zu erkennen, bewegen sich die Klemmbügel 48 aufeinander zu, wenn die Spindel 68 im Uhrzeigersinn verdreht wird und voneinander fort, wenn die Spindel 68 in entgegengesetzter Richtung gedreht wird. Im ersteren Fall werden die Kupplungshälften 10, 12, wie in Fig. 2 gezeigt, miteinander gekuppelt. Im zweiten Fall können sie voneinander gelöst werden.A trapezoidal threaded spindle 68 is screwed into the coupling, which is connected to a handwheel 70 at the outer end and to the upper clamping bracket 46 at the inner end. As can be seen from the left and right halves of Fig. 3, the clamping brackets 48 move towards each other when the spindle 68 is turned clockwise and away from each other when the spindle 68 is turned in the opposite direction. In the first case, the coupling halves 10, 12 are coupled together, as shown in Fig. 2. In the second case, they can be released from each other.

Mit dem oberen Klemmbügel 46 ist ein Verriegelungsstift 72 verbunden, der nach oben übersteht. Wie aus Fig. 3 zu erkennen, liegt der Stift 72 an der Unterseite der Nockenscheibe 30 an. In der auf der rechten Seite von Fig. 3 gezeigten Stellung ist es daher nicht möglich, die Klemmbügel 46, 48 voneinander fort zu bewegen, um eine Entkupplung herbeizuführen. Hierzu muß die Verstellwelle und damit die Nockenscheibe 30 erst in die Schließstellung des Kugelhahns verdreht werden, bevor die Kupplung gelöst werden kann. In diesem Fall kann der Stift 72 in eine erweiterte Ausnehmung 74 des Schlitzes 66 eintreten (Fig. 1).A locking pin 72 is connected to the upper clamp 46 and projects upwards. As can be seen from Fig. 3, the pin 72 rests against the underside of the cam disk 30. In the position shown on the right-hand side of Fig. 3, it is therefore not possible to move the clamps 46, 48 away from each other in order to uncouple. To do this, the adjusting shaft and thus the cam disk 30 must first be turned into the closed position of the ball valve before the coupling can be released. In this case, the pin 72 can enter an enlarged recess 74 in the slot 66 (Fig. 1).

In der Offenstellung der Kugelhähne greift ein Abschnitt der Nockenscheibe 32 in eine kreisbogenförmige AusnehmungIn the open position of the ball valves, a section of the cam disk 32 engages in a circular recess

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7 6 der Nockenscheibe 30, so daß die Nockenscheibe 30 und damit die Verstellwelle nicht verdreht werden können. Erst muß die Nockenscheibe 32 und deren Schaltwelle verdreht werden zur Verstellung des Kugelhahns in die Schließstellung, bevor auch die Schaltwelle der Festhälfte 10 in die Schließstellung verstellt werden kann. Erst dann ist es möglich, eine Entkupplung in der beschriebenen Art und Weise vorzunehmen. Im umgekehrten Fall wird beim Kuppeln nach dem Schließen der Klemmbügel 46, 48 erst die Nockenscheibe 30 und anschließend die Nockenscheibe 32 in die Offenstellung verstellt.7 6 of the cam disk 30, so that the cam disk 30 and thus the adjustment shaft cannot be rotated. First the cam disk 32 and its switching shaft must be rotated to adjust the ball valve to the closed position, before the switching shaft of the fixed half 10 can also be adjusted to the closed position. Only then is it possible to uncouple in the manner described. In the opposite case, when coupling after closing the clamps 46, 48, first the cam disk 30 and then the cam disk 32 are adjusted to the open position.

In Fig. 2 ist strichpunktiert bei 78 ein Verriegelungsstift angedeutet, der mit einer Ausnehmung 80 im Kugelhahngehäuse 16 zusammenwirkt, wenn der Kugelhahn in der Schließstellung ist. Die Darstellung des Verriegelungsstiftes 78 ist mithin um 90° versetzt, da Fig. 2 den Kugelhahn in der Offenstellung zeigt. Der Verriegelungsstift 78 soll verhindern, daß der Kugelhahn der Loshälfte 12 versehentlich geöffnet wird.In Fig. 2, a locking pin is indicated in dash-dotted lines at 78, which interacts with a recess 80 in the ball valve housing 16 when the ball valve is in the closed position. The illustration of the locking pin 78 is therefore offset by 90°, since Fig. 2 shows the ball valve in the open position. The locking pin 78 is intended to prevent the ball valve of the loose half 12 from being opened accidentally.

Ein versehentliches Öffnen der Festhälfte 10 wird dadurch verhindert, daß in der Offenstellung der Klemmbügel 46, 48 der erweiterte Abschnitt 64 der Spindelmutter 62 in dem erweiterten Schlitzabschnitt 74 sitzt, so daß die Nocken-An accidental opening of the fixed half 10 is prevented by the fact that in the open position of the clamping brackets 46, 48 the extended section 64 of the spindle nut 62 sits in the extended slot section 74 so that the cam

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scheibe 30 nur verdreht werden kann, wenn die Klemmbügel 46, 48 in der Schließstellung sind, in der, wie aus Fig. 2 hervorgeht, der erweiterte Abschnitt 64 außerhalb des Schlitzes 66 liegt.disc 30 can only be rotated when the clamping brackets 46, 48 are in the closed position in which, as can be seen from Fig. 2, the expanded section 64 lies outside the slot 66.

In Fig. 4 sind strichpunktiert die einander zugekehrten Enden von Festhälfte 10 und Loshälfte 12 der Kupplungen angedeutet. Man erkennt, daß die Öffnungen durch Stopfen 80, 82 verschlossen sind, um die Stirnflächen und die Kugelküken zu schonen. Der Stopfen 82 hintergreift formschlüssig den Bund 44, und in den Stopfen 82 ist ein Haken 84 geschraubt, an den eine Kette 86 oder dergleichen angebracht ist, um die Loshälfte 12, die zum Beispiel mit einem Schlauch verbunden ist, zu haltern und zu bewegen.In Fig. 4, the ends of the fixed half 10 and the loose half 12 of the couplings facing each other are indicated in dash-dotted lines. It can be seen that the openings are closed by plugs 80, 82 in order to protect the end faces and the ball valves. The plug 82 engages the collar 44 in a form-fitting manner, and a hook 84 is screwed into the plug 82, to which a chain 86 or the like is attached in order to hold and move the loose half 12, which is connected to a hose, for example.

Die Ausfuhrungsform nach den Figuren 5 bis 8 gleicht weitgehend der nach den Figuren 1 bis 4. Gleiche Teile werden daher mit gleichen Bezugszeichen versehen, denen ein a hinzugesetzt ist.The embodiment according to Figures 5 to 8 is largely similar to that according to Figures 1 to 4. Identical parts are therefore given the same reference numerals, to which an a is added.

Aus der Fig. 5 ist zu erkennen, daß in der gekuppelten Position der Kupplungshälften 10a, 12a die Schaltwellen 22a, 24a um 180° zueinander versetzt liegen. Über einen Bügel 100 ist mit dem Kugelhahngehäuse 14a ein Drehantrieb 102 verbunden zur Verstellung der Welle 22a. Der Drehan-From Fig. 5 it can be seen that in the coupled position of the coupling halves 10a, 12a the control shafts 22a, 24a are offset by 180° from each other. A rotary drive 102 is connected to the ball valve housing 14a via a bracket 100 for adjusting the shaft 22a. The rotary drive

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trieb kann zum Beispiel einen Fluidkolben enthalten, derdrive can, for example, contain a fluid piston that

über eine Zahnstange ein Ritzel betätigt. Über einen BügelA pinion is operated via a rack. A bracket

104 ist ein Drehantrieb 106 mit der Schaltwelle 24a verbunden .104, a rotary drive 106 is connected to the switching shaft 24a.

Mit dem Joch 58a ist ein Servoantrieb 108 verbunden, dessen Stößel 110 sich durch eine Bohrung des Jochs 58a hindurcherstreckt und auf den zugeordneten Klemmbügel 46a wirkt. Fig. 6 zeigt die entkuppelte Stellung der Kupplungshälften 10a, 12a, während Fig. 7 die gekuppelte Stellung zeigt. Das Zusammenwirken der Antriebe 102, 104 und 108 erfolgt mit Hilfe einer geeigneten nicht gezeigten Steuervorrichtung, die sicherstellt, daß ein Lösen der Kupplung nur bei geschlossenen Kugelhähnen stattfindet, und die Kugelhähne nach dem Kuppeln erst geöffnet werden, wenn die Verbindung der Kupplungsteile vollständig hergestellt ist. Außerdem kann die nicht gezeigte Steuereinrichtung dafür sorgen, daß bei einem "Nottrennen" der Kupplung bei hohen Zugkräften oder Kippmomenten zunächst die Kugelhähne geschlossen werden, bevor die Kupplung öffnet.A servo drive 108 is connected to the yoke 58a, the plunger 110 of which extends through a hole in the yoke 58a and acts on the associated clamping bracket 46a. Fig. 6 shows the uncoupled position of the coupling halves 10a, 12a, while Fig. 7 shows the coupled position. The interaction of the drives 102, 104 and 108 takes place with the aid of a suitable control device (not shown), which ensures that the coupling is only released when the ball valves are closed and that the ball valves are only opened after coupling when the connection of the coupling parts is completely established. In addition, the control device (not shown) can ensure that in the event of an "emergency separation" of the coupling under high tensile forces or tilting moments, the ball valves are first closed before the coupling opens.

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Claims

- 17 Ansprüche :- 17 claims :

1. Kupplung zum Verbinden einer feststehenden Leitung mit einer beweglichen Leitung, bei der jede Kupplungshälfte (Festhälfte und Loshälfte) als Kugelhahn ausgebildet ist, wobei im gekuppelten Zustand die Kugelhahngehäuse stirnseitig gegeneinanderliegen und radial abgedichtet sind und bei der die Kupplungshälften mittels einer Verriegelungsvorrichtung im gekuppelten Zustand gehalten sind, die nur entriegelbar ist, wenn eine mit den Schaltwellen der Kupplungshälften in Eingriff stehende Sicherheitsvorrichtung in der Freigabestellung ist, wobei die Freigabestellung nur erreichbar ist, wenn beide Kugelhähne in der Schließstellung sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelhahngehäuse (14, 16, 14a, 16a) nahe der Stirnseite radial nach außen weisende Klemmflächen (42, 44) aufweisen, an der Festhälfte (10, 10a) zwei von einer Betätigungsvorrichtung (62, 68) verstellbare und Gegenklemmflachen (50a) aufweisende Klemmbügel (46, 48, 46a, 48a) angebracht sind, die von diametral entgegengesetzten Seiten mit den Klemmflächen der Kugelhahngehäuse (14, 16, 14a, 16a) in Eingriff bringbar sind und die Kupplungshälften (10, 12, 10a, 12a) gegeinanderpressen.1. Coupling for connecting a fixed line to a movable line, in which each coupling half (fixed half and loose half) is designed as a ball valve, in which, in the coupled state, the ball valve housings lie against one another at the end and are radially sealed, and in which the coupling halves are held in the coupled state by means of a locking device which can only be unlocked when a safety device engaging with the switching shafts of the coupling halves is in the release position, in which the release position can only be reached when both ball valves are in the closed position, characterized in that the ball valve housings (14, 16, 14a, 16a) have clamping surfaces (42, 44) pointing radially outwards near the end, on the fixed half (10, 10a) two clamping brackets (46, 48) which can be adjusted by an actuating device (62, 68) and have counter clamping surfaces (50a). 48, 46a, 48a) are attached, which can be brought into engagement with the clamping surfaces of the ball valve housings (14, 16, 14a, 16a) from diametrically opposite sides and press the coupling halves (10, 12, 10a, 12a) against each other.

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2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten der Kugelhahngehäuse (14, 16, 14a, 16a) Ausrichtmittel (26, 28) aufweisen, welche die Gehäuse koaxial zueinander ausrichten und radial festlegen.2. Coupling according to claim 1, characterized in that the end faces of the ball valve housings (14, 16, 14a, 16a) have alignment means (26, 28) which align the housings coaxially to one another and fix them radially.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmflächen der Kugelhahngehäuse (14, 16, 14a, 16a) von radial im Querschnitt keilförmigen Bunden (42, 44) gebildet sind und die Klemmbügel (46, 48) komplementäre bogenförmige keilförmige Nuten (50a) aufweisen.3. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the clamping surfaces of the ball valve housings (14, 16, 14a, 16a) are formed by collars (42, 44) which are radially wedge-shaped in cross section and the clamping brackets (46, 48) have complementary arched wedge-shaped grooves (50a).

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Klemmbügel (46, 48, 46a, 48a) beidseitig der Festhälfte (10, 10a) auf Lagerstiften (54, 56, 54a, 56a) gelagert sind.4. Coupling according to one of claims 1 to 3, characterized in that the clamping brackets (46, 48, 46a, 48a) are mounted on bearing pins (54, 56, 54a, 56a) on both sides of the fixed half (10, 10a).

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbügel (46, 48, 46a, 48a) mittels Federn (60) voneinander fort vorgespannt sind.5. Coupling according to one of claims 1 to 4, characterized in that the clamping brackets (46, 48, 46a, 48a) are prestressed away from one another by means of springs (60).

6. Kupplung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß Schraubenfedern (60) auf den Stiften (54, 56, 54a, 56a) sitzen.6. Coupling according to claim 4 and 5, characterized in that coil springs (60) are seated on the pins (54, 56, 54a, 56a).

7. Kupplung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge-7. Coupling according to one of claims 4 to 6, characterized in

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kennzeichnet, daß die Stifte (54, 56, 54a, 56a) an dem Ende mit einem Joch (58, 58a) verbunden sind und die Betätigungsvorrichtung mit dem Joch verbunden ist und auf den zugeordneten, gegenüber dem Joch (58, 58a) verstellbaren Klemmbügel (46, 46a) wirkt.characterized in that the pins (54, 56, 54a, 56a) are connected at the end to a yoke (58, 58a) and the actuating device is connected to the yoke and acts on the associated clamping bracket (46, 46a) which is adjustable relative to the yoke (58, 58a).

8. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Verstellwellen (22, 24) der Kupplungshälften (10, 12) Nockenscheiben (30, 32) verbunden sind, und der zugeordnete Klemmbügel (46) einen Sperrstift (72) oder dergleichen aufweist, der gegen die Nockenscheibe (30) der Festhälfte (10) stößt, wenn der Kugelhahn nicht in der Schließstellung ist.8. Coupling according to one of claims 1 to 7, characterized in that cam disks (30, 32) are connected to the adjusting shafts (22, 24) of the coupling halves (10, 12), and the associated clamping bracket (46) has a locking pin (72) or the like which abuts against the cam disk (30) of the fixed half (10) when the ball valve is not in the closed position.

9. Kupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf den zugeordneten Klemmbügel (46) eine Gewindespindel (68) wirkt, die sich durch einen bogenförmigen Schlitz (66) der Nockenscheibe (30) erstreckt und die Spindelmutter (62) einen erweiterten Bereich (64) aufweist, der in der Schließstellung des Kugelhahns in der Festhälfte (10) und in der Offenstellung der Klemmbügel (46, 48) in einem erweiterten Abschnitt (74) des Schlitzes (66) sitzt und eine Verschwenkung der Nockenscheibe (30) verhindert, eine Verschwenkung jedoch zu-9. Coupling according to claim 8, characterized in that a threaded spindle (68) acts on the associated clamping bracket (46), which extends through an arcuate slot (66) of the cam disk (30) and the spindle nut (62) has an enlarged region (64) which, in the closed position of the ball valve, sits in the fixed half (10) and, in the open position of the clamping bracket (46, 48), in an enlarged section (74) of the slot (66) and prevents pivoting of the cam disk (30), but allows pivoting.

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läßt, wenn die Klemmbügel (46, 48) in der Schließstellung sind.when the clamps (46, 48) are in the closed position.

10. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 ibs 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kugelhahngehäusen (14, 16) zusammenwirkende Führungsmittel (50, 52, 54) angebracht sind, durch welche die Kupplungshälften beim Kuppeln zentriert und bezüglich ihrer Drehlage festgelegt werden.10. Coupling according to one of claims 1 to 9, characterized in that cooperating guide means (50, 52, 54) are attached to the ball valve housings (14, 16), by means of which the coupling halves are centered during coupling and fixed in terms of their rotational position.

11. Kupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Festhälfte (10) seitlich zwei keilförmige Vorsprünge (50, 52, 50a, 52a) angebracht sind, die mit keilförmigen seitlichen Ausnehmungen (54, 54a) der Loshälfte (12, 12a) zusammenwirken.11. Coupling according to claim 10, characterized in that two wedge-shaped projections (50, 52, 50a, 52a) are attached laterally to the fixed half (10), which interact with wedge-shaped lateral recesses (54, 54a) of the loose half (12, 12a).

12. Kupplung nach Anspruch 4 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lagerstifte (54, 56) durch Bohrungen der Führungsvorsprünge (50, 52) hindurcherstrecken.12. Coupling according to claim 4 and 11, characterized in that the bearing pins (54, 56) extend through bores of the guide projections (50, 52).

13. Kupplung nach Anspruch 5 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Federn (60) auf den Führungsvorsprüngen (50, 52) abstützen und mit dem zugeordneten Klemmbügel (46, 48) zusammenwirken.13. Coupling according to claim 5 and 12, characterized in that the springs (60) are supported on the guide projections (50, 52) and interact with the associated clamping bracket (46, 48).

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14. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwellen (22a, 24a) mit einem Servodrehantrieb (102, 106) verbunden sind und die Betätigungsvorrichtung einen Servoantrieb (108) aufweist, der gegenüber den Schaltwellenachsen um 90° versetzt an der Festhälfte (10a) angeordnet ist.14. Coupling according to one of claims 1 to 13, characterized in that the switching shafts (22a, 24a) are connected to a servo rotary drive (102, 106) and the actuating device has a servo drive (108) which is arranged on the fixed half (10a) offset by 90° from the switching shaft axes.

15. Kupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Servodrehantriebe (102, 106) in der gekuppelten Stellung um 180° versetzt angeordnet sind.15. Coupling according to claim 14, characterized in that the servo rotary drives (102, 106) are arranged offset by 180° in the coupled position.