DE69930513T2

DE69930513T2 - Kupplung für landwirtschaftlichen gebrauch

Info

Publication number: DE69930513T2
Application number: DE69930513T
Authority: DE
Inventors: Wayne Waterford WILCOX; F. Douglas Union City HOPSON
Original assignee: Snap Tite Technologies Inc
Current assignee: Snap Tite Technologies Inc
Priority date: 1998-11-05
Filing date: 1999-06-09
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2019-06-10
Also published as: EP1127236A1; US6116277A; DE69930513D1; EP1127236B1; WO2000028255A1; EP1127236A4; AU4546199A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die hierin offenbarte Erfindung betrifft Kupplungen, wie sie bei landwirtschaftlichen Maschinen, nämlich Traktoren, verwendet werden. Weitere Verwendungsmöglichkeiten über die Landwirtschaft hinaus sind vorgesehen. Die Buchsenhälfte der Kupplung ist üblicherweise am Traktor angebracht. Die Buchsenhälfte der Kupplung wird mit einer Steckerhälfte der Kupplung zusammengesteckt und Fluid durchströmt diese zum Antrieb von Hilfsmaschinen. Die Steckerhälfte der Kupplung ist an einen Schlauch oder eine andere Leitung angeschlossen, der bzw. die die Hilfsmaschine speist. Diese Erfindung zielt darauf ab, ein leichtes Zusammenstecken und Entkuppeln von Stecker- und Buchsenhälften zu ermöglichen. Beide Vorgänge, nämlich Zusammenstecken und Entkuppeln, finden statt, da das Entlüftungsventil der vorliegenden Erfindung den Innendruck auf dem Buchsenventil entlastet. Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein Entlüften der Buchsenhälfte der Kupplung, während diese von der Steckerhälfte der Kupplung gelöst ist oder während diese gerade von der Steckerhälfte der Kupplung entkuppelt wird. Das Entkuppeln geht leicht und unter äußerst geringem Fluidauslauf von statten, da sich das Stecker ventil gegen ein nicht unter Druck stehendes Buchsenventil schließt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Im U.S.-Patent Nr. 4,077,433 (Maldavs) ist eine Kolbenventilanordnung mit einem Durchlass durch das Ventil hindurch dargestellt, der dazu beiträgt sicherzustellen, dass das Steckerkugelventil bei starken Strömungsbedingungen vom Stecker zur Buchse offen bleibt. Im U.S.-Patent Nr. 4,881,573 (Durant) ist eine Kupplung mit zwei Tellerventilen dargestellt. Dabei geht das erste Tellerventil mit einem in der Steckerkupplung vorgesehenen Kugelrückschlagventil in Eingriff und das zweite Tellerventil wird von einer manuell betriebenen Nocke betätigt. Ein Durchlass ist im Kolben vorgesehen, um ein Entlüften von Fluid zu ermöglichen oder das Buchsenventil unter Druck zu setzen.
Im U.S.-Patent Nr. 4,598,896 (Maldavs) ist eine Kupplung mit einer Spule und einer Öffnung bzw. einem Kanal innerhalb der Spule dargestellt. Ein Dichtungsring ist fest um die Öffnung in der Spule herum angebracht. Die Spule ist bezüglich der Dichtung verschiebbar, was eine Druckentlastung in der Buchse während des Zusammensteckens mit und Entkuppelns von dem Stecker ermöglicht. Im U.S.-Patent Nr. 4,303,098 (Shindelar) ist eine Kupplung mit einer Buchsenhälfte offenbart, die ein Buchsenventil mit länglichem Schaft zur Aufnahme bzw. Eingriff mit der Steckerhälfte aufweist. Die Buchsenhälfte der Kupplung wird durch eine drehbare Nocke entlüftet, die das Innenglied der Buchsenhälfte bewegt, um deren Verriegelungsmittel zu lösen, und dann ein Tellerventil zum Öffnen des Auslasskanals öffnet.
Im U.S.-Patent Nr. 4,249,672 (Shindelar et al.) ist eine selbstentlastende Buchsenhälfte offenbart. Die Buchsenhälfte weist zwei miteinander verbundene Tellerventile auf. Eines der Tellerventile entlüftet die Buchsenhälfte der Kupplung beim Trennen und Entkuppeln der Stecker- und Buchsenventile.
Im vom Erfinder Dennis Zeiber eingereichten und auf die Snap-Tite Technologies, Inc. übertragenen internationalen Patent WO 98/34459 ist eine Steckerhälfte der Kupplung angegeben, die den Innenkörper der unter Druck stehenden Buchsenhälfte der Kupplung anschiebt (welcher eine unter Druck stehende Kammer zwischen einem Kolben und einem Positionierelement für ein Entlastungsventil aufweist), wodurch das Positionierelement nach links oder nach hinten verschoben wird, wodurch dann das Buchsenelement entlüftet wird. Die Steckerhälfte der Kupplung zieht den Innenkörper der Buchsenhälfte der Kupplung nach rechts oder nach vorne, wodurch das Buchsenelement entlüftet wird. Das Entlüften erfolgt, wenn die Stecker- und die Buchsenhälfte der Kupplung miteinander verbunden bzw. voneinander entkuppelt werden. Das Patent WO 98/34459 wird als nächstliegender Stand der Technik erachtet.
Im U.S.-Patent 5,730,185 (Wilkins et al.) ist eine Kupplung offenbart, bei der bei bestimmten Stellungen des Adapters das Entlüften der Ausgabehälfte und der Aufnehmerhälfte möglich ist. Eine Entlüftung wird durch die Bewegung von Dichtungen bezüglich Kanälen und Durchlässen verhindert.
Im U.S.-Patent Nr. 3,730,221 (Vik) ist eine äußeres Entlüftungsventil angegeben.
Kein Dokument aus dem relevanten Stand der Technik sieht eine Metall-auf-Metall-Dichtung wie bei vorliegender Erfindung vor. Auch ist bei keinem Dokument aus dem relevanten Stand der Technik eine Entlüftung mit einem Kolben mit einem Kugelsitz und einer Kugel vorgesehen. Überdies ist bei keinem Dokument aus dem relevanten Stand der Technik eine Entlüftung mit einem Kolben und einer Kugel vorgesehen, die in Kombination mit einer Druckquelle und einer abgestuften Bohrung betrieben werden kann. Bei keinem relevanten Stand der Technik ist eine kontinuierliche Entlüftung der Buchsenhälfte der Kupplung in von der Steckerhälfte der Kupplung getrenntem Zustand vorgesehen. Auch ist in keinem Dokument des relevanten Standes der Technik eine geringe Trennkraft beim Herausziehen des Steckers aus der Buchse vorgesehen. Das Buchsenventil gemäß vorliegender Erfindung wird entlüftet, wenn das Positionierelement für das Entlastungsventil das Entlastungsventil an einer Stelle innerhalb der Bohrung des Körpers der Buchsenhälfte der Kupplung anordnet, um Platz für die Kugel zu schaffen, damit sich diese beim Anlegen von Druck an das Innere der Buchsenhälfte der Kupplung von ihrem Sitz abheben kann.
Im U.S.-Patent Nr. 3,570,543 sind Kupplungen für Druckmittelleitungen dargestellt. Die Kupplung verfügt über ein Paar rohrförmiger Kupplungselemente, die an Druck mittelleitungen angeschlossen werden können, wobei jedes Kupplungselement in seinem Inneren einen Ventilkörper aufweist, der sich im entkuppelten Zustand der Kupplungselemente in einer Stellung zum Schließen seines Kupplungselements befindet und der beim Verbinden der Kupplungselemente derart bewegt wird, dass sein Kupplungselement geöffnet wird sowie auch ein in jedem Ventilkörper vorgesehenes Ventil zum Entlasten jedweden noch in seiner Leitung verbleibenden Druckmediums geöffnet wird, damit sich die Kupplungselemente leicht miteinander verbinden lassen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Kupplung mit einer Steckerhälfte und einer Buchsenhälfte. Die Buchsenhälfte weist einen Körper mit einer abgestuften Bohrung, einem Innenkörperglied, einem Positionierelement für ein Entlastungsventil, einem Druckzufuhrkanal und einem Entlüftungskanal auf. Das Positionierelement für ein Entlastungsventil ist am Innenkörperglied angebracht. Das Innenkörperglied und das Positionierelement für das Entlastungsventil können in der abgestuften Bohrung des Körpers bewegt werden. Das Positionierelement für das Entlastungsventil hat eine erste und eine zweite Stellung.
Das Positionierelement für das Entlastungsventil weist ein Entlastungsventil mit einem Kolben, einer Kugel, einem Innenkugelgehäuse sowie einer Feder auf, welche den Kolben mit der Kugel in Eingriff drängt, wenn sich das Positionierelement für das Entlastungsventil in seiner ersten Stellung befindet. Befindet sich das Po sitionierelement für das Entlastungsventil in seiner ersten Stellung, dann steht die Kugel mit einem Teil der abgestuften Bohrung mit relativ kleinem Durchmesser in Eingriff. Dadurch wird die Kugel am Sitz am Kolben aufsitzend gehalten und eine Entlüftung verhindert.
Durch die Feder des Positionierelements des Entlastungsventils wird der Kolben mit dem Innenkugelgehäuse in Eingriff gedrängt, wenn sich das Positionierelement für das Entlastungsventil in seiner zweiten Stellung befindet. Beim Anlegen von Druck an die Buchsenhälfte der Kupplung hebt sich die Kugel vom Sitz am Kolben ab und wird in den Abschnitt der abgestuften Bohrung mit relativ großem Durchmesser gedrängt. Befindet sich das Positionierelement für das Entlastungsventil in seiner zweiten Stellung, dann bewegt sich die Kugel radial nach außerhalb des Innenkugelgehäuses. Das Gehäuse hat sechseckige Form und ermöglicht ein Strömen durch Durchlässe, die zwischen der Kugel und dem Gehäuse entstehen, wenn Druck an die Buchsenhälfte angelegt wird und sich das Positionierelement für das Entlastungsventil in seiner zweiten Stellung befindet.
Der Kolben und die Kugel sind aus Metall. Der Kolben hat einen Metallsitz. Die Metallkugel und der Metallsitz bilden eine Metall-auf-Metall-Dichtung zwischen der Kugel und dem Sitz, wenn sich das Positionierelement für das Entlastungsventil in seiner ersten Stellung befindet.
Bei ihrer Trennung von der Steckerhälfte einer Kupplung wird die Buchsenhälfte der Kupplung kontinuierlich entlüftet. Beim Trennen der Buchsenhälfte der Kupplung von der Steckerhälfte befindet sich das Positionierelement für das Entlastungsventil in seiner zweiten Stellung. Die Kupplung lässt sich leicht auseinandernehmen, da das Metallkugelventil bei der Bewegung des Positionierventils für das Entlastungsventil in dessen zweite Stellung einfach von seinem Sitz herunter geschoben wird. Befindet sich das Positionierelement für das Entlastungsventil in seiner zweiten Stellung, dann hat die Metallkugel Platz zur radialen Bewegung von ihrem Sitz herunter nach außen, und dadurch kann Fluid am Kugelventil vorbei und zwischen dem Innengehäuse und um das Außengehäuse und aus der Entlüftungsöffnung heraus strömen.
Gemäß einer Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird eine Kupplung zur Verfügung gestellt, die sich leicht entkuppeln lässt, obwohl möglicherweise Druck über einen Betriebsdruckanschluss an die Buchsenhälfte der Kupplung zugeführt wird.
Gemäß einer Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird eine Kupplung bereitgestellt, mit der eine unter Druck stehende Steckerhälfte mit einer drucklosen Buchsenhälfte verbunden werden kann. Im typischen Fall steht die Steckerhälfte der Kupplung unter Druck, da der Druck durch Fluid entsteht, das zwischen der Steckerhälfte der Kupplung und der Maschine auf dem Feld eingeschlossen ist. Zum Beispiel kann der Bediener die Steckerhälfte der Kupplung von der an einem Traktor angebrachten Buchsenhälfte der Kupplung entkuppeln. Die Steckerhälfte der Kupplung ist an einen Schlauch angeschlossen, welcher wiederum an eine Maschine angeschlossen ist, die unter der Kraft einer am Traktor an gebrachten Hydraulikpumpe angetrieben wird. Häufig geht im getrennten Zustand die Wärme der Sonne und der Umgebungsluft auf das Fluid über, welches in der Leitung von der Steckerhälfte der Kupplung zur Maschine hin eingeschlossen ist.
Einer weiteren Aufgabe der vorliegenden Erfindung zufolge wird eine Kupplung zur Verfügung gestellt, deren Buchsenabschnitt ein Positionierelement für ein Entlastungsventil aufweist, das aus einem Außengehäuse, einem Innengehäuse, einem Kolben, einer Kugel und einer Feder besteht.
Gemäß einer weiteren Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird eine Kupplung zur Verfügung gestellt, deren Buchsenteil ein Positionierelement für ein Entlastungsventil aufweist, in dem sich ein Entlüftungsventil befindet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Kupplung anzugeben, deren Buchsenteil ein Positionierelement für ein Entlastungsventil aufweist, das von einem Innenkörperglied positioniert wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kupplung anzugeben, die Verriegelungsmittel aufweist, die mit dem Innenkörperglied der Buchsenkupplung interagieren.
Gemäß einer weiteren Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird eine Kupplung mit einem Entlüftungsmechanismus zur Verfügung gestellt, der mit einem Innenkörperglied bewegt werden kann.
Gemäß einer weiteren Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird eine Kupplung zur Verfügung gestellt, deren Buchsenhälfte kontinuierlich Druck von einem Betriebsanschluss an einen Entlüftungskanal entlüftet, wenn die Buchsenhälfte von der Steckerhälfte entkuppelt ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kupplung mit einem Betriebsanschluss, einem Entlüftungskanal, einer Steckerhälfte und einem den Betriebsanschluss und die Steckerhälfte verbindenden Durchlass anzugeben. Die Kupplung weist ferner ein Entlüftungsventil auf, das unter bestimmten Bedingungen eine Metall-auf-Metall-Dichtung darstellt und eine Entlüftung der Buchsenhälfte verhindert.
Einer weiteren Aufgabe der vorliegenden Erfindung zufolge wird eine Kupplung mit einem Entlüftungsventil zur Verfügung gestellt, welches ein sechseckiges Innengehäuse und eine im Innengehäuse befindliche Kugel aufweist, die an einem Ventilsitz an einem Metallkolben aufsitzt.
Gemäß einer Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird eine Kupplung zur Verfügung gestellt, die sich an landwirtschaftlichen Maschinen einsetzen lässt. Im typischen Fall wird die Buchsenhälfte der Kupplung an einem Traktor angebracht und unter Druck stehendes Hydraulikfluid wird an diese geleitet. Die Buchsenkupplung weist einen Einlasskanal auf, der bisweilen hierin auch als Betriebsanschluss bezeichnet wird, sowie einen Auslasskanal, der hierin bisweilen auch als Entlüftungskanal bezeichnet wird. Der Einlasskanal ist an eine Druck quelle angeschlossen, und der Auslasskanal ist an ein Sammelgefäß oder einen Behälter zum Rückführung an eine Pumpe angeschlossen. Die Buchsenhälfte der Kupplung kann mit der Steckerhälfte der Kupplung verbunden werden. Die Steckerhälfte der Kupplung ist typischerweise an eine Maschine angeschlossen, die irgendeine Art von Arbeit verrichtet. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Entlastungsmechanismus derart in der Buchsenhälfte der Kupplung bereitzustellen, dass beim Entkuppeln von Buchsenhälfte und Steckerhälfte der Druck innerhalb der Buchsenhälfte der Kupplung kontinuierlich entlastet wird. Dies ermöglicht ein leichtes Zusammenstecken und Entkuppeln und minimiert jedweden Fluidauslauf. Auch ermöglicht dies ein leichtes Zusammenstecken und Entkuppeln der Stecker- und Buchsenhälften trotz der Tatsache, dass sich bei der Steckerkupplung in der Leitung, an der die Steckerkupplung angeschlossen ist, im Fluid erheblicher Druck aufgebaut hat. Außerdem kann an der Steckerhälfte voller Systemdruck anliegen und sie sich leicht an die Buchsenhälfte der Kupplung anschließen lassen. Der Druck an der Steckerhälfte der Kupplung wirkt sich in keinerlei Weise auf die Kupplungsfähigkeit aus. Alle oben erwähnten Aufgaben werden von einer Kupplung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus dem Studium der Kurzbeschreibung der Zeichnungen, der Zeichnungen selbst, der Beschreibung der Erfindung und der Ansprüche.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht der Kupplung bei miteinander gekuppeltem (d.h. verbundenem) Zustand von Steckerhälfte und Buchsenhälfte der Kupplung (Stecker- und Buchsenventile sind vollständig geöffnet);
2 eine Querschnittsansicht der Kupplung, bei der die Steckerhälfte gerade von der Buchsenhälfte entkuppelt wird. 2 zeigt das Positionierelement des Entlastungsventils in der zweiten Stellung;
3 eine Querschnittsansicht der entkuppelten (d.h. vollständig getrennten) Kupplung;
4 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Positionierelements für ein Entlastungsventil;
5 eine Ausschnittsvergrößerung von 1, die einen Teil des Positionierelements für ein Entlastungsventil und des Körpers darstellt. Dabei ist das Positionierelement für ein Entlastungsventil in seiner ersten Stellung zu sehen;
6 eine Ausschnittsvergrößerung von 2, die einen Teil des Positionierelements für ein Entlastungsventil und des Körpers darstellt. Dabei ist das Positionierelement des Entlastungsventils in seiner zweiten Stellung zu sehen;
7 eine Querschnittsansicht der Steckerhälfte der Kupplung;
8 eine Querschnittsansicht der Buchsenhälfte der Kupplung, in der das Positionierelement für ein Entlastungsventil in seiner zweiten Stellung gezeigt ist;
9 eine Ausschnittsvergrößerung von 6, in der das Kugelventil vom Sitz am Kolben abgehoben dargestellt ist;
10 eine Aufsicht auf das Innenkugelgehäuse und die Kugel.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 zeigt eine Querschnittsansicht der Kupplung 1, bei der die Steckerhälfte 61 und die Buchsenhälfte 62 der Kupplung 1 miteinander gekuppelt (verbunden) sind. Die Steckerhälfte der Kupplung für sich genommen ist in 7 gezeigt und die Buchsenhälfte 62 der Kupplung für sich genommen ist 8 zu entnehmen. Der Körper 1' der Buchsenhälfte 62 ist in 1 gezeigt. Das buchsenförmige Innenkörperglied 15 kann bezüglich des Außenkörpers 1' verschoben werden.
Wie es in den 1 und 8 gezeigt ist, weist das Buchsenelement einen Entlüftungskanal 6 und einen Druckzufuhrkanal 46 auf. Der Druckzufuhrkanal 46 wird hierin bisweilen als Betriebsdruckanschluss oder Einlassanschluss bezeichnet. Der Entlüftungskanal 6 wird hierin bisweilen auch als Auslasskanal bezeichnet.
Druck und Fluidstrom werden an den Betriebsdruckanschluss 46 geleitet.
Das Positionierelement 4 für das Entlastungsventil ist am Innenkörperglied 15 angebracht und mit diesem beweglich. Über Gewindemittel 16 ist das Positionierelement 4 für das Entlastungsventil mit dem Innenkörperglied 15 verbunden. Das Positionierelement 4 für das Entlastungsventil weist ferner ein Außengehäuse 10 auf, mit dem ein Innengehäuse 8 verschraubt ist. Das Innengehäuse 8 ist des weiteren in 10 dargestellt. 10 ist eine Aufsicht auf das Innenkugelgehäuse und die Kugel 7.
Ein Kolben 11 ist ebenfalls Teil des Positionierelements 4 für das Entlastungsventil und weist einen Durchlass 50 auf. Eine Dichtung 13 verhindert ein Strömen entlang der Schnittstelle von Kolben und Außengehäuse 10 des Positionierelements 4 für das Entlastungsventil. Über eine Feder 12 wird der Kolben 11 mit der Kugel 7 in Eingriff gebracht, wie es den 1 und 5 zu entnehmen ist. 5 ist eine Ausschnittsvergrößerung von 1 und zeigt einen Teil des Positionierelements 4 für das Entlastungsventil und des Körpers 1'. Das Positionierelement 4 für das Entlastungsventil ist dabei in seiner ersten Stellung dargestellt. Der buchsenartige Körper 1' weist eine abgestufte Bohrung auf. Anders ausgedrückt weist der buchsenartige Körper 1' eine Bohrung mit mehreren Durchmessern auf. Die Bezugsziffer 54 bezeichnet einen Teil der Bohrung im Gehäuse 1' mit großem Durchmesser und die Bezugsziffer 56 bezeichnet einen Teil der Bohrung mit einer Bohrung mit relativ kleinerem Durchmesser. Der Unterschied im Durchmesser der Bohrungen ist beispielsweise anhand von 5 zu sehen. Wie 5 zeigt, drängt der Kolben 11 gerade die Kugel 7 an den Abschnitt 56 der Bohrung mit relativ kleinem Durchmesser. Aus 5 ist ersichtlich, dass ein mit der Bezugsziffer 55 bezeichneter Übergang zwischen dem Abschnitt 54 der Bohrung mit relativ großem Durchmesser und dem Abschnitt 56 der Bohrung mit relativ kleinem Durchmesser vorhanden ist.
Wiederum in 1 zu sehen ist, dass das Innengehäuse 8 über Gewinde 9 mit dem Außengehäuse 10 verschraubt ist. Das Positionierelement 4 für das Entlastungsventil weist einen Durchlass 14 auf, der eine Verbindung mit einem Durchlass 50 ermöglicht, welcher wiederum Druck an die Kugel 7 legt, wenn Druck an das Innere der Buchsenhälfte der Kupplung geleitet wurde. Weiterhin auf 1 bezugnehmend verläuft beim Anlegen von Druck an den Betriebsdruckanschluss 46 dieser Druck (d.h. er wird übertragen) durch Kanäle 22 des Innenkörperglieds 15, durch den Durchlass 19 von Kolben 3 hindurch in die Kammer 5 hinein, durch die Durchlässe 14 und 50 hindurch und wird an die Kugel 7 angelegt. Wie die 1 und 5 zeigen, dichtet die Kugel 7 gegen den Sitz 52 am Kolben 11 ab, wodurch ein Strömen an den Entlüftungskanal 6 verhindert wird.
Ein Strom und/oder Druck wird (wie 1 zeigt) an den Durchlass 45 und in die Steckerhälfte der Kupplung hinein an der Federhalterung 43 vorbei und an die Maschine übertragen.
Wiederum bezugnehmend auf 1 bezeichnet die Bezugsziffer 16 die Schraubverbindung zwischen dem buchsen artigen Innenkörperglied 15 und dem zylindrischen Teil 17 des Positionierelements 4 für das Entlastungsventil. Die Bezugsziffer 5 bezeichnet eine Kolbenkammer, die zwischen dem Kolben 3 und dem Positionierelement 4 für das Entlastungsventil ausgebildet ist. Die Stirnfläche 57 des Steckerventils 58 greift dabei an der Stirnfläche 59 des Kolbens 3 der Buchsenhälfte der Kupplung an, siehe 3. Der Kolben 3 weist einen Endabschnitt 2 auf, der (wie 1 zeigt) am Steckerventil 58 der Steckerhälfte der Kupplung angreift. Der Kolben 3 weist auch einen Durchlass 19 auf, der eine Verbindung zur Kolbenkammer 5 ermöglicht. Eine Feder 18 kann zwischen dem Kolben 3 und dem Positionierelement 4 für das Entlastungsventil betrieben werden. Ein Zwischenelement 20 ist am Positionierelement 4 für das Entlastungsventil und am Innenkörperglied 15 vorgesehen und begrenzt den Verlauf des Kolbens 3 bei Unterdrucksetzung der Kammer 5. Eine Feder 21 arbeitet zwischen dem Zwischenelement 20 und dem Buchsenventil 25.
Im buchsenartigen Innenkörperglied 15 ist eine Vielzahl von Kanälen 22 vorgesehen. Eine Feder 23 kann zwischen dem Körper 1' und dem Innenkörperglied 15 und zwischen dem Innenkörperglied 15 und dem Einsatz 24 betrieben werden. Der Einsatz 24 ist durch einen Adapter 33 an Ort und Stelle befestigt, welcher mit dem Körper 1' verschraubt 32 ist. Eine Dichtung 26 dichtet zwischen dem Körper 1' und dem buchsenartigen Innenkörperglied 15 ab. Eine Dichtung 48 dichtet zwischen dem Einsatz 24 und dem buchsenartigen Innenkörperglied 15 ab. Eine Dichtung 27 dichtet zwischen dem Innenkörperglied 15 und dem Zwischenelement 20 ab, und eine Dichtung 28 dichtet zwischen dem Kolben 3 und dem Zwischenelement 20 ab. Eine Dichtung 29 dichtet zwischen dem Kolben 3 und dem Positionierelement 4 für das Entlastungsventil ab. Eine Dichtung 30 dichtet zwischen dem Körper 1' und dem Einsatz 24 ab. Eine Dichtung 31 dichtet zwischen dem Buchsenventil 25 und dem buchsenartigen Innenkörperglied 15 ab.
Eine Feder 34 kann zwischen dem Adapter 33 und der Sperrhülse 47 betrieben werden. Sperrkugeln oder Sperrarretierungen 35 halten die Buchsenhälfte und die Steckerhälfte der Kupplung zusammen. Durch einen Sprengring 36 wird sichergestellt, dass die Sperrhülse 47 aus der Sicht von 1 nicht zu weit nach rechts gelangt.
Eine Dichtung 37 dichtet zwischen dem Buchsenventil 25 und dem Steckerkörper 39 der Steckerhälfte 61 der Kupplung ab, wenn die Stecker- und die Buchsenhälfte miteinander gekuppelt sind, siehe 1.
Wie 8 zeigt, dichtet eine Dichtung 38 zwischen dem rechten Ende des Kolbens 2 und dem Buchsenventil 25 ab. Ebenfalls in 8 bezeichnet die Bezugsziffer 59 die Stirnfläche des Kolbens 3 und die Bezugsziffer 40 bezeichnet die Stirnfläche des Buchsenventils 25.
7 zeigt eine Darstellung der Steckerhälfte 61 der Kupplung. Darin bezeichnet die Bezugsziffer 39 den Körper der Steckerhälfte 61 der Kupplung. Die Steckerhälfte weist auch ein Steckerventil 58 auf. Die Bezugsziffer 57 bezeichnet die Stirnfläche des Steckerventils 58. Die Bezugsziffer 63 bezeichnet Gewinde an der Steckerhälfte 61 der Kupplung, die beispielsweise beim Anschluss an eine Maschine zum Einsatz kommen.
Eine Einkerbung 60 ist im Körper 39 der Steckerhälfte der Kupplung vorgesehen und geht beim Verbinden der Steckerhälfte mit der Buchsenhälfte der Kupplung mit den Arretierelementen 35 in Eingriff. Die Steckerhälfte 61 weist ferner eine Federhalterung und Ventilführung 43 auf, die durch einen Sprengring 41 gehalten wird. Eine Feder 42 kann zwischen der Federführung 43 und dem Steckerventil 58 betrieben werden. Eine Dichtung 44 dichtet zwischen dem Steckerventil 58 und dem Körper 39 der Steckerhälfte 61 der Kupplung ab.
2 zeigt eine Querschnittsdarstellung der Kupplung, in der die Steckerhälfte 61 gerade von der Buchsenhälfte entkuppelt wird. Anhand 2 ist zu sehen, dass das Positionierelement 4 für das Entlastungsventil unter der Wirkung der Steckerhälfte der Kupplung nach rechts gezogen wurde. Bei Kraftanwendung zum Ziehen der Steckerhälfte der Kupplung nach rechts wird das Innenkörperglied 15 aufgrund des Eingriffs der Arretierelemente 35 ebenfalls nach rechts gezogen. Folglich wird der am Innenkörperglied 15 angebrachte Positioniermechanismus 4 für das Entlastungsventil ebenfalls nach rechts gezogen, wodurch Kugel 7 und Kolben in dem Abschnitt 54 der Bohrung mit ausreichend großem Durchmesser positioniert werden, um ein Entlüften von Druck aus dem Inneren der Buchsenhälfte der Kupplung zu ermöglichen. Dadurch kann sich die Metallkugel 7 vom Sitz 52 abheben, siehe 2.
6 ist eine Ausschnittsvergrößerung von 2, die einen Teil des Positionierelements 4 für das Entlastungsventil und des Körpers 1' zeigt. Das Positionier element für das Entlastungsventil ist in den 2 und 6 in seiner zweiten Stellung gezeigt. 9 ist eine Ausschnittsvergrößerung von 6, die das Kugelventil 7 vom Sitz 52 des Kolbens 11 abgehoben zeigt. Wie die 2, 6 und 9 zeigen, wird Fluid am Durchlass 14 entlang zum Durchlass 50 im Kolben 11 und durch die Durchlässe 51 und 53 geleitet, siehe 10. 10 zeigt die sechseckige Form des Innengehäuses 8. Nur bei von ihrem Sitz 52 abgehobener Kugel 7 kommt es zu einem Strömen durch die Durchlässe 53 hindurch. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind Kugel 7, Kolben 11 und Sitz 52 aus Metall.
In der Ansicht von 6 bezeichnet die Bezugsziffer 49 den Fluidstrom zur Entlüftungsöffnung 6 hin in dem Fall, wenn die Kugel 7 von ihrem Sitz 52 abheben kann. Es kommt zu einem Strömen von Fluid zwischen der Schnittstelle von Außengehäuse 10 und Abschnitt 56 der Bohrung in Körper 1'. Anders ausgedrückt kommt es zu einem Fluidstrom wie mit Bezugsziffer 49 bezeichnet, wenn sich das Positionierelement 4 für das Entlastungsventil in seiner zweiten Stellung befindet, wie es in den 2, 6 und 9 gezeigt ist. Die Richtung des Stroms verläuft um das Außengehäuse 10 herum. Mit der Bezugsziffer 51 ist eine Lücke zwischen dem Sitz 52 von Kolben 11 und der Kugel 7 bezeichnet. Der Kolben 11 stößt an der Schulter 64 des Innengehäuses 8 an, wie es in den 2, 6 und 9 gezeigt ist, siehe insbesondere 9. Diese Zeichnungen zeigen den Aufbau und die Stellung der Elemente beim Entlüften.
3 ist eine Querschnittsdarstellung der Kupplung im entkuppelten Zustand, beispielsweise vollständig ge trennt. 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Ventilpositionierelements. Zur besseren Darstellung des Positionierelements für das Entlastungsventil ist es in der Ansicht von 4 separat von seiner Verwendung bei der Erfindung dargestellt. Anders ausgedrückt ist das Positionierelement 4 für das Entlastungsventil gemäß 4 nicht im Sinne dessen Betriebs dargestellt.

Claims

Kupplung, die folgendes umfasst: eine Steckerhälfte (61) und eine Buchsenhälfte (62); wobei die Buchsenhälfte (62) einen Körper (1') mit einer abgestuften Bohrung (54, 56) aufweist, ein Innenkörperglied (15), ein Positionierelement (4) für ein Entlastungsventil, einen Druckzufuhrkanal (46) und einen Entlüftungskanal (6); wobei das Positionierelement (4) für das Entlastungsventil am Innenkörperglied (15) angebracht ist; wobei das Innenkörperglied (15) und das Positionierelement (4) für das Entlastungsventil in der abgestuften Bohrung (54, 56) des Körpers (1) bewegt werden können; wobei das Positionierelement (4) für das Entlastungsventil eine erste Stellung und eine zweite Stellung hat; dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierelement (4) für das Entlastungsventil ein Entlastungsventil mit einem Kolben (11), einer Kugel (7), einem Kugelgehäuse (8, 10) und einer Feder (12) aufweist, wobei die Feder (12) den Kolben (11) in Eingriff mit der Kugel (7) drängt, wenn sich das Positionierelement (4) für das Entlastungsventil in seiner ersten Stellung befindet, und die Feder (12) den Kolben (11) in Eingriff mit dem Kugelgehäuse (8, 10) drängt, wenn sich das Positionierelement (4) für das Entlastungsventil in seiner zweiten Stellung befindet.
Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlastungsventil eine Verbindung zum Entlüftungskanal (6) ermöglicht, wenn sich das Innenkörperglied (15) in seiner zweiten Stellung befindet.
Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlastungsventil keine Verbindung zum Entlüftungskanal (6) zulässt, wenn sich das Innenkörperglied (15) in der ersten Stellung befindet.
Kupplung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlastungsventil kontinuierlich die Buchsenhälfte (62) der Kupplung entlüftet, wenn sich das Positionierelement (4) in der zweiten Stellung befindet.
Kupplung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abgestufte Bohrung (54, 56) einen ersten Innendurchmesser (56) und einen zweiten Innendurchmesser (54) hat, das Positionierelement (4) für das Entlastungsventil einen Kugelsitz (52) am Kolben (11) aufweist und dass die Kugel (7) gegen den Kugelsitz (52) des Kolbens (11) abdichtet, wenn die Kugel (7) mit dem ersten Innendurchmesser (56) in Eingriff geht.
Kupplung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierelement (4) für das Entlastungsventil ein Innenkugelgehäuse (8) aufweist.
Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenkugelgehäuse (8) eine sechseckige Öffnung zur Beherbergung der Kugel (7) aufweist.
Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die abgestufte Bohrung (54, 56) die Kugel (7) aus dem Kugelsitz (52) des Kolbens (11) herausbewegt, wenn sich das Positionierelement (4) in einer Bohrung mit ausreichendem Durchmesser befindet.
Kupplung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionierelement (4) für das Entlastungsventil des weiteren ein Außengehäuse (10) aufweist und die Feder (12) sich zwischen dem Außengehäuse (10) und dem Kolben (11) befindet.
Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (10) des Positionierelements (4) für das Entlastungsventil einen druckbeaufschlagten Durchlass (14) aufweist, und der Kolben (11) einen Durchlass (50) aufweist, der mit dem Durchlass (14) des Außengehäuses (10) in Verbindung steht, und die Durchlässe (14, 50) zusammen Druck an die Kugel (7) übertragen.
Kupplung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (11) und die Kugel (7) aus Metall sind.
Kupplung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (11) einen Metallsitz aufweist und wobei die Kugel (7) aus Metall ist.
Kupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallsitz und die Metallkugel eine Metall-auf-Metall-Dichtung zwischen der Kugel (7) und dem Sitz bilden, wenn sich das Positionierelement (4) für das Entlastungsventil in seiner ersten Stellung befindet.