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Die Erfindung betrifft einen Kupplungskopf nach
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein solcher Kupplungskopf
ist aus der
CH 317 732 bekannt.
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Leitungsfilter schützen die
Druckluft-Bremsanlagen sowie den Nebenverbraucher sowohl in Motorfahrzeugen
als auch in Anhängefahrzeugen
vor Verschmutzung. Bei Verwendung in Anhängefahrzeugen sind derartige
Leitungsfilter gesondert in der Leitungsverbindung zwischen Kupplungskopf
und Anhängerbremsanlage
bzw. Vorrat des Anhängers vorgesehen.
Eine derartige Verwendung in Anhängefahrzeugen
ist im allgemeinen deshalb erforderlich, da Kupplungsköpfe von
Anhängefahrzeugen
im Gegensatz zu denjenigen von Motorfahrzeugen kein Absperrglied
aufweisen, welches im entkuppelten Zustand ein Schließen der
pneumatischen Leitung bewirkt. Die Leitungsfilter befinden sich
im allgemeinen in einem gesonderten Gehäuse, wobei Ausführungsformen
vorgesehen sind, bei welchen der im allgemeinen topfförmig ausgebildete
Filtereinsatz derartiger Leitungsfilter gegen die Kraft einer verspannenden
Druckfeder öffnet
und eine Bypass- bzw. Kurzschlußverbindung
freigibt, wenn das Material des Filters durch verunreinigende Partikel
verstopft sein sollte. Eine derartige Wirkungsweise hat zur Folge,
dass bei einem selbsttätigen Öffnen der
Kurzschlußverbindung
zumindest kurzzeitig verunreinigte Druckluft für den Druckluftvorrat bzw.
die Bremsanlage des Fahrzeugs in Kauf genommen wird, da hier Sicherheitsbestimmungen
vorrangig sind. Es gibt andererseits auch Anwendungsfälle, bei
welchen z.B. bei Umkehr der Strömungsrichtung
ein Verstopfen des Filtereinsatzes nicht zum Öffnen führt, was bei gewissen Anordnungen
in Kauf genommen werden kann. Im allgemeinen ist es jedoch zweckmäßig, wenn
ein derartiges Sicherheitselement einer Kurzschlußverbindung
gegeben ist.
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Die Verwendung eines Filtereinsatzes
in einem gesonderten Filtergehäuse
in der Verbindung zwischen Kupplungskopf und Verbraucher bzw. Bremsanlage
stellt einen baulichen Aufwand dar, welcher im Sinne der Kosteneinsparung
zu vermeiden ist, selbst wenn durch Ersatz von Druckgußgehäusen durch
Kunststoffgehäuse
bereits eine gewisse Reduzierung des Kostenaufwands erzielbar sein sollte.
Trotz weiterer Reduzierung des baulichen Aufwandes soll die Möglichkeit
beibehalten werden können,
den Leitungsfilter in beiden Richtungen oder in einer Richtung öffnend vorzusehen.
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Die
DE 1 505 541 A offenbart einen Luftfilter für Druckluftbremsanlagen
von Fahrzeugen, bei welchem das Filterelement in Form eines Filtertopfes
bei Verschmutzung gegen die Wirkung einer Feder derart verschiebbar
ist, dass ein Luftweg am Filtertopf vorbei geöffnet wird. Jedoch ragt diese
Feder in den Filtertopf hinein und stützt sich am Boden des Filtertopfes
ab. Hierdurch behindern die Federwindungen die Luftströmung durch
den Filtertopf und wirken als zusätzlicher Strömungswiderstand.
Weiterhin schränkt
die in den Filtertopf hineinragende Feder den freien Raum für das vom
Filtertopf getragene Filtermaterial, beispielsweise Stahlwolle,
erheblich ein.
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Die
DE 197 35 267 C1 welche einen Leitungsfilter
für Druckluftleitungen
in Nutzfahrzeugen beschreibt, zeigt eine Druckfeder, welche ebenfalls
in das Innere eines Filtertopfes eingreift, wodurch dieselben Nachteile
entstehen, wie sie bereits oben bei der Diskussion der
DE 1 505 541 A beschrieben
wurden.
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Zur Lösung der Aufgabe, die im Stand
der Technik gezeigten Nachteile zu beseitigen, dienen die Merkmale
des Patentanspruchs 1.
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Bei der Erfindung greift demgegenüber die Druckfeder
im Bereich des Kopfendes des Filtereinsatzes außerhalb an. Dies hat zum Vorteil,
dass die Druckfeder die Strömung
durch den Filtereinsatz nicht mehr behindert. Zum anderen kann nun
der gesamte Innenraum des topfförmigen
Filtereinsatzes mit Filtermaterial belegt bzw. ausgefüllt werden,
so dass die wirksame Filterfläche
gegenüber
dem Stand der Technik beträchtlich
erhöht
werden kann. Dies führt
in der Folge zu einer längeren
Standzeit des Filtereinsatzes und folglich zu geringeren Wartungskosten
des Nutzfahrzeugs.
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Durch die Montage des Filtereinsatzes
im Inneren des Kupplungskopfes, d.h. durch die Integration in diesem
ist der bauliche Aufwand bisher üblicher Art
beträchtlich
reduziert; es kann vollständig
auf ein, im allgemeinen mindestens zwei Verschraubungen für den Energiezufluß und für den Energieabfluß erforderndes
Gehäuse
verzichtet werden. Die Verwendung eines Filtereinsatzes als Leitungsfilter
ist vorzugsweise in Kupplungsköpfen
ohne dem bei Motorwagen-Kupplungsköpfen üblichen
Absperrglied vorgesehen, da der erforderliche Freiraum entweder
in horizontaler oder in vertikaler Baulage ohne wesentlichen zusätzlichen
Aufwand zur Verfügung
steht. Die Integration im Kupplungskopf ist auch bei baulichen Varianten
derjenigen Art möglich,
bei welchen eine die Kurzschlußverbindung
zwischen Energiezufluß und
Energieabfluß öffnende
Beweglichkeit des Filtereinsatzes in beiden Strömungsrichtungen gefordert ist.
Die Möglichkeit
des Zugriffs in das Innere des Kupplungskopfes ist in einfacher
Weise durch einen schnell lösbaren
Deckel gegeben, welcher nach einer vorteilhaften Ausgestaltung mittels
eines schnell lösbaren
Sicherungsringes oder eines entsprechenden Sicherungsdrahtes und
unter Verwendung eines einfachen O-Rings am Gehäuse des Kupplungskopfes aufgesetzt
ist und den eigentlichen Boden des Filtereinsatzes darstellt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen sind in weiteren Patentansprüchen aufgeführt.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung erläutert.
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1 ist
eine Teilschnittansicht eines Kupplungskopfes mit integriertem Filtereinsatz
gemäß der Erfindung;
und
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2 ist
eine der 1 vergleichbare
Teilschnittansicht einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung.
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Der in 1 der
Zeichnung dargestellte Kupplungskopf 1 gemäß einer
ersten, beispielhaft wiedergegebenen Ausführungsform gemäß der Erfindung
weist ein Gehäuse 3 auf,
an welchem oberseitig eine Klaue 5, ein Deckel 7 und
eine Führungsleiste 9 ausgebildet
sind. Mit Hilfe der Klaue 5 und der Führungsleiste 9 kann
der Kupplungskopf mit einem weiteren Kupplungskopf gekuppelt werden,
wobei die Führungsleiste
des jeweils anderen, in umgekehrter Lage zu kuppelnden Kupplungskopfes
durch Drehung in der Klaue 5 geführt ist, während die Führungsleiste 9 des
in 1 dargestellten Kupplungskopfes
in die Klaue des Gegenkopfes eingreift, derart, daß bei gegenseitiger
Verdrehung der beiden Kupplungsköpfe
die Verbindung zwischen ihnen hergestellt ist. Bei Kupplungsköpfen der
beispielhaft wiedergegebenen Ausführungsform ist im allgemeinen in
einem der Kupplungsköpfe
ein Absperrglied vorgesehen, im allgemeinen ist dies der Kupplungskopf, welcher
am Zugfahrzeug befestigt ist und mit dem Gegenkupplungskopf des
Anhängefahrzeugs
zu kuppeln ist. Der in 1 wiedergegebene
Kupplungskopf ist ohne ein derartiges Absperrglied wiedergegeben.
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Der Kupplungskopf 1 gemäß der Erfindung weist
einen Anschluß 11 als
Energiezufluß und
einen Anschluß 13 als
Energieabfluß auf.
Bei einem derartigen Aufbau wird Druckluft vom (nicht dargestellten) Gegenkupplungskopf
in den Anschluß 11 geleitet und
verläßt den Kupplungskopf 1 durch
den Anschluß 13 als
Energieabfluß.
Grund sätzlich
ist die Strömungsrichtung
der Druckluft auch umkehrbar, derart, daß die Druckluft vom Anschluß 13 nach
Passieren des Kupplungskopfes 1 den Anschluß 11 als Energieabfluß verläßt und in
den Gegenkupplungskopf geführt
wird. Das dargestellte Ausführungsbeispiel
gibt einen vorzugsweise für
Anhängefahrzeuge verwendeten
Kupplungskopf wieder, bei welcher Druckluft vom Motorfahrzeug durch
den Anschluß 11 als
Energiezufluß in
den Kupplungskopf 1 gelangt und diesen durch den Anschluß 13 als
Energieabfluß verläßt. Nachdem
Kupplungsköpfe
der in Rede stehenden Art zur Verbindung von Vorratsleitungen und Bremsleitungen
dienen, ist mit der Bezeichnung Druckluft Vorrats-Druckluft bzw.
Bremsleitungs-Druckluft bezeichnet.
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Gemäß 1 der Zeichnung befindet sich im Inneren
des Kupplungskopfes erfindungsgemäß ein Filtereinsatz 15,
welcher zwischen Druckfedern 17 und 19 verspannt
ist. Die Druckfeder 17 stützt sich direkt am Kopfende 21 des
Filtereinsatzes 15 ab, während die Druckfeder 19 gegenüber einem
Anschlagring 23 wirkt, welcher seinerseits an der Unterseite
des Kopfendes 21 anliegt und von einer Schulter 25 des
Gehäuses 3 endseitig
abgefangen ist.
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Der Filtereinsatz 15 des
in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels
besteht aus einem Rahmen, an welchen ein Sieb 27 aufgebracht
ist, derart, daß die
den Kupplungskopf vom Anschluß 11
zum Anschluß 13 durchströmende Luft
das Sieb 27 passieren muß. Es kann sich hierbei um
ein an sich bekanntes z. B. aus Kunststoff bestehendes, feinmaschiges
Filtermaterial handeln, welches mit den Rahmenteilen des Filtereinsatzes
verklebt ist oder mit diesen Teilen als Folge von Wärmebehandlung
verschmolzen ist. Vorzugsweise ist das Kopfende 21 des
Filtereinsatzes offen, d. h. das Kopfende 21 ist z. B.
als Ring ausgebildet, während
der Boden 29 des Filtereinsatzes in gleicher Weise wie
die seitlichen Fenster des Rahmens durch das Filtermaterial überdeckt
ist.
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Die Wirkungsweise des Filtereinsatzes
bei Durchströmung
vom Anschluß 11 zum
Anschluß 13 ist
wie folgt: Bei Durchströmung
des Kupplungskopfes und des Filtereinsatzes bleiben eventuelle Verunreinigungen
im Inneren des Filtereinsatzes hängen, so
daß gereinigte
Luft den Anschluß 13 verläßt. Übersteigt
die Verunreini gung des Filtereinsatzes ein vorgegebenes Maß, wird
also der Luftdurchgang stark gedrosselt oder sogar ganz unterbrochen,
dann wird der Filtereinsatz durch den am Anschluß 11 anstehenden Druck
gegen die Wirkung der Druckfeder 19 nach unten gerichtet
verschoben, so daß der
zwischen Druckfeder 19 und Kopfende 21 gefangene Anschlagring 23 von
der Schulter 25 abhebt und eine direkte Kurzschlußverbindung
zwischen Anschluß 11 und
Anschluß 13 herstellt.
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Die Druckluftversorgung des an den
Anschluß 13 angeschlossenen
Druckluftvorrates (bei Anschluß an
eine Vorratsleitung) oder die Funktion der an den Anschluß 13 angeschlossenen
Bremsanlage (bei Anschluß an
die Steuer- bzw. Bremsleitung) bleiben sichergestellt.
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Bei umgekehrter Strömungsrichtung,
also bei Anströmung über den
Anschluß 13 und
bei Energieabfluß vom
Anschluß 11,
ist die gleiche Wirkungsweise des Filtereinsatzes, wenngleich in
entgegengesetzter Richtung sichergestellt. Bei einer sehr starken
Drosselung oder bei einem Schließen des Durchganges durch den
Filtereinsatz wird dieser durch den am Anschluß 13 anstehenden Druck
gegen die Wirkung der Feder 17 nach oben gehoben, wobei
sich das Kopfende vom Anschlagring 23 abhebt, d. h. der zwischen
Anschlagring 23 und Kopfende 21 des Filtereinsatzes
gebildete Ventilsitz wird freigegeben und die Kurzschlußverbindung
zwischen Anschluß 13 und
Anschluß 11 ist
gegeben. In diesem Fall kann die Druckluft vom Anschluß 13 ungereinigt
in den Anschluß 11 gelangen
und wird von dort über
den Gegenkupplungskopf weitergeleitet. Die Betrachtungsweise der
Anschlüsse 11 und 13 als
Energiezufluß bzw.
Energieabfluß hängt von
der Verwendung des Kupplungskopfes am Zug- bzw. Motorfahrzeug oder am
Anhängefahrzeug
ab. Bei der erstgenannten Variante befindet sich der Kupplungskopf 1 am
Anhängefahrzeug,
wobei Druckluft über
den Anschluß 11 als
Energiezufluß zuströmt und durch
den Anschluß 13 als
Energieabfluß dem
Vorratsbehälter
im Anhänger
bzw. der Bremsanlage (Anhängerbremsventil etc.)
zugeleitet wird.
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Die Erfindung ist nicht auf die in 1 dargestellte stehende
Bauart des Filtereinsatzes zwischen zwei Druckfedern 17 und 19 beschränkt. Es
ist grundsätzlich
möglich,
den Filtereinsatz nur in einer Richtung öffnend auszubilden, wobei anstelle
der Druckfeder 17 ein gehäuseseitiges Anschlagelement
verwendet werden kann. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, den
Filtereinsatz starr im Inneren des Kupplungskopfes anzuordnen, wobei
auf die Möglichkeit
einer Kurzschlußverbindung
verzichtet wird, d. h. bei einer derartigen Konstruktion ist mit
der Möglichkeit
des Verschließens
des Luftdurchganges zu rechnen.
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In 2 ist
eine Ausführungsform
eines Kupplungskopfes dargestellt, bei welcher der Filtereinsatz
liegend geführt
ist. Der Aufbau des Filtereinsatzes zwischen zwei Druckfedern 17 und 19 und
die Wirkung bei starker Drosselung oder bei einem Verschließen des
Luftdurchganges entsprechen derjenigen nach 1, d. h. grundsätzlich ist ein Öffnen des Filtereinsatzes
unabhängig
von der Strömungsrichtung
im Inneren des Kupplungskopfes möglich.
Auch bei der Variante nach 2 ist
es alternativ möglich, das Öffnen des
Filtereinsatzes nur in einer Richtung vorzusehen. Grundsätzlich ist
auch die Möglichkeit gegeben,
den Filtereinsatz starr, d. h. ohne Druckfedern, im Inneren des
Kupplungskopfes zu verwenden, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 1 erläutert ist.
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Der Einbau und die Wartung des Filtereinsatzes
bei erfindungsgemäßer Verwendung
im Kupplungskopf nach den 1 und 2 ist von einfacher Art. Gemäß 1 und 2 ist im Gehäuse 3 des Kupplungskopfes 1 ein
Deckel 31 eingeschraubt und z. B. mittels eines O-Rings 33 gegenüber dem
Gehäuse abgedichtet.
Sowohl Gehäuse 3 als
auch Deckel 31 können
aus Kunststoff gefertigt sein. Auf die Verschraubung zwischen Deckel
und Gehäuse
kann auch verzichtet werden, wenn ein (nicht dargestellter) Deckel
zum Einsatz kommt, welcher bei gleichzeitig vorhandener Abdichtung
mittels eines O-Rings gehäuseaußenseitig
mittels eines schnellöslichen
Sicherungsrings oder sonstigen Sicherungsdrahtes gehaltert ist.
Grundsätzlich
kann nach Lösen
des Deckels 31 ein Zugriff in das Innere des Kupplungskopfes
vorgenommen werden, so daß ein
schneller Austausch des Filtereinsatzes nach Zusetzen desselben bzw.
ein Austausch der Druckfedern möglich
ist. Der einfache Ausbau der Bestandteile ist vor allem dadurch
ermöglicht,
daß sich
die Druckfeder 19 im allgemeinen am Deckel 31 abstützt, und
zwar unabhängig
von der stehenden oder von der liegenden Ausführungsform.
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- 1
- Kupplungskopf
- 3
- Gehäuse
- 5
- Klaue
- 7
- Deckel
- 9
- Führungsleiste
- 11
- Anschluß
- 13
- Anschluß
- 15
- Filtereinsatz
- 17
- Druckfeder
- 19
- Druckfeder
- 21
- Kopfende
- 23
- Anschlagring
- 25
- Schulter
- 27
- Sieb
- 29
- Boden
- 31
- Deckel
- 33
- O-Ring