Entriegelungskräfte
Die Unterschiede zwischen MESSKUPPLUNGEN und SCHNELLKUPPLUNGEN ergeben sich in Folge ihrer unterschiedlichen Anwendung. Während Schnellkupplungen üblicherweise bei abgeschalteter Hydraulikanlage eingekuppelt werden, besteht der wesentliche Zweck der Messkupplungen darin, bei laufender Anlage Kontroll- und Wartungsarbeiten durchzuführen. Daraus ergibt sich die notwendige Voraussetzung, dass ein vernünftiges Verhältnis zwischen Betriebsdruck und erforderlicher Axialkraft (zum Entriegeln des Kupplungsventils) vorliegt.
Je kleiner die Axialkraft, um so leichter lässt sich die unter Druck stehende Messkupplung entriegeln.
Für die Standard-Messkupplung hat sich allgemein eine zentrale
Mittelbohrung für den Entriegelungszapfen von Ø 3,3 mm
durchgesetzt. Die Ermittlung der erforderlichen Axialkräfte, in
Abhängigkeit veränderlichen Betriebdruck, erlaubt also eine
entsprechende Bewertung der verschiedenen vom
Konstruktionen.
Zu berücksichtigen ist dabei allerdings auch, dass mit der
Axialkraft auch die Sicherheit für eine hermetische Abdichtung
am Kupplungsventil steigt. Es kann also keine optimale Konstruktion geben, nur einen optimalen Kompromiss.
Für die Durchführung der Messungen wurden Prüflinge entsprechend den unterschiedlichen Ausführungsmöglichkeiten herangezogen. Prüfbedingungen:
Anschließen des Prüflings am Hydrauliksystem und Ermittlung der Entriegelungskräfte (bis der maximale Durchfluss erreicht wird) bei stetiger Erhöhung des Betriebdrucks.
Die erzielten Messergebnisse sind in Form der nachstehenden Kennlinien aufgetragen worden.
Prüfling:
1) PV 060
mit kegligem Kupplungsventil, versehen mit O-Ring-Abdichtung
2) PV 031
axiale Abdichtung mit flacher Ventilauflage, welche stirnseitig auf einem O-Ring abdichtet
3) PV 110
Schnellkupplung in Miniaturausführung, gemäß nachstehender Zeichnung
4) PV 040
Ausführung ähnlich wie bei Prüfling 1)
5) PV 010
RAICO-Ausführung mit metallischer Abdichtung
6) PV 070
Ausführung mit Kugel-Abdichtung Ø 4 mm
7) PV 050
Ausführung mit Kugel-Abdichtung Ø 4 mm
8) PV 020
Ausführung mit Kugel-Abdichtung Ø 4,75 mm (3/16")
Um einen Vergleich zwischen Schnell- und Messkupplungen herzustellen, wurden auch die beistehend dargestellten Schnellkupplungen denselben Messungen unterzogen. (Diese werden üblicherweise an US-Baumaschinen eingesetzt, wobei allerdings der Kupplungsvorgang lediglich im drucklosen Zustand erfolgen kann.)
Die mangelnde Linearität der Kennlinie 3) ergibt sich vermutlich, weil der O-Ring zur Abdichtung des Kupplungsventils, auf der konischen Dichtfläche unterschiedliche Kontaktpunkte findet. Die gemessenen Entriegelungskräfte liegen jedenfalls deutlich über den Werten, die für Messkupplungen üblich sind.
In recht anschaulicher Weise wird die negative Auswirkung einer elastischen Abdichtung beim Vergleich der Kennlinien 4) und 8) aufgezeigt, . Hierbei handelt es sich um Messkupplungen, deren Gehäuse identisch sind. Lediglich die Kupplungsventile sind verschieden:
Im Falle der Kennlinie 4) ist ein konischer Dichtkegel mit O-Ring-Abdichtung vorgesehen, während sich die Kennlinie 8) auf eine Ausführung mit Kugel-Abdichtung bezieht. Bei letzterer Ausführung ergeben sich wesentlich günstigere Entriegelungskräfte.
Axiale Abdichtung mit flacher Ventilauflage. Dichtet stirnseitig auf einem O-Ring ab (ähnlich PV 031 - Kennlinie 2).
Kegliges Kupplungsventil, mit O-Ring-Abdichtung auf konischem Sitz. (Der Durchfluss erfolgt innerhalb einer Mikro-Bohrung / ähnlich Prüfling PV 040 - Kennlinie 4).
Kegliges Kupplungsventil mit O-Ring-Abdichtung auf konischem Sitz. (Der Durchfluss erfolgt ausschließlich durch das Spiel zwischen Führungszapfen des Ventils und der entsprechenden Führungsbohrung / ähnlich Prüfling PV 060 - Kennlinie 1)
Unabhängig von den Vorteilen die sich bezüglich der Entriegelungskräfte ergeben, ist die metallische den elastischen Abdichtungen jedenfalls überlegen, weil sich keine Alterung der Abdichtung einstellen kann!