Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung mit zwei in wieder lösbarer Weise miteinander verbindbaren Kupplungsteilen, die Aufnahmen für die Aufnahme von medien- und/oder elektroführenden Steckerteilen aufweisen.

Kupplungsvorrichtungen dieser Art, auch Mehrfachkupplungen genannt, sind Stand der Technik. Beispielsweise zeigt die DE 10 2012 001 529 A1 eine Kupplungsvorrichtung dieser Gattung in Form einer Mehrmedienkupplung, bei der Steckerteile, die an druckluftführenden Leitungsabschnitten angeschlossen sind, und elektroführende Steckerteile miteinander in Verbindung kommen, wenn die Kupplungsteile zusammengesteckt und aneinander festgelegt werden. Häufig sind die elektroführenden Steckerteile für eine größere Anzahl von Leitungsabschnitten ausgelegt, wie Sensorleitungen, Datenleitungen, Energieversorgungsleitungen oder Kommunikations- Verbindungen, für die zugehörige Kontaktelemente, wie Stifte (Pins) und Buchsen, vorgesehen sind. Für die Funktionssicherheit der Kupplungsvorrichtung und damit der angeschlossenen elektrischen Systeme ist es ausschlaggebend, dass beim Kupplungsvorgang die Stift/Buchsen-Kontaktelemente genau fluchtend die sichere Kontaktverbindung herstellen und dass insbesondere die Steckerteile derart orientiert sind, dass zusammengehörige Leitungsabschnitte verbunden werden. Daher muss die Montage der Steckerteile in den Kupplungsteilen mit großer Sorgfalt erfolgen, so dass für die Herstellung der Kupplungsvorrichtungen ein erheblicher Fertigungsaufwand erforderlich ist. Im Hinblick auf diese Problematik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Kupplungsvorrichtung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die einfach und rationell herstellbar ist und insbesondere bei elektroführenden Steckerteilen eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet. Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Kupplungsvorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest ein Teil der Steckerteile mit einer Positionierhilfe versehen ist, die mit mindestens einer weiteren Positionierhilfe im jeweils zuordenbaren Kupplungsteil derart zusammenwirkt, dass unverwechselbar und passgenau das jeweilige Steckerteil in diesem Kupplungsteil aufgenommen ist. Dadurch steht eine Unverwechselbarkeitseinrichtung zur Verfügung, durch die bei verringertem Montageaufwand und mit hoher Sicherheit die Verbindung der den gleichen Leitungsabschnitten zugehörigen Kontaktelemente erfolgt. Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung ist daher in rationeller und kostengünstiger Weise funktionssicher herstellbar. Mit besonderem Vorteil kann die Positionierhilfe am jeweiligen Steckerteil aus mindestens einem am Außenumfang desselben vorspringenden Führungssteg gebildet sein, der in eine nutartige Führungsaufnahme als der weiteren Positionierhilfe im zuordenbaren Kupplungsteil eingreift, sobald das Steckerteil in das zuordenbare Kupplungsteil eingesetzt ist. Dadurch ist eine drehmomentfreie Anordnung gebildet, durch die die Steckerteile in der be- treffenden Aufnahme der Kupplungsteile verdrehsicher in der Orientierung gehalten sind, in der die zu verbindenden Kontaktelemente genau fluchten.

Die in wieder lösbarer Weise miteinander paarweise verbindbaren Stecker- teile können als männliche und weibliche Art von Steckerteilen ausgebildet sein, wobei die eine Art dem einen Kupplungsteil und die andere Art dem anderen Kupplungsteil zugeordnet sind.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen kann die Anordnung diesbezüglich so getroffen sein, dass die eine Art von Steckerteilen eine Art von Positionierhilfen aufweist, die von der Art von Positionierhilfen der anderen Art von Steckerteilen verschieden ist, wobei jede Art von Positionierhilfen der Steckerteile jeweils einer eigenen Art voneinander verschiedener Positionierhilfen der Kupplungsteile zugeordnet ist. Diese Gestaltung der Positionierhilfen stellt nicht nur die genaue Orientierung der zu verbindenden Kontaktelemente (Pins/Buchsen) sicher, sondern schließt gleichzeitig die Möglichkeit des Montagefehlers aus, dass Steckerteile männlicher Art in ein für weibliche Steckerteile vorgesehenes Kupplungsteil eingebaut werden oder umgekehrt.

Mit Vorteil können mehrere, vorzugsweise drei, Führungsstege, vorzugsweise in gleichmäßig voneinander angeordneten radialen Abständen, entlang des Außenumfangs des Steckerteils angeordnet sein, wobei die Führungsstege in korrespondierende nutartige Führungsaufnahmen im zuor- denbaren Kupplungsteil in ihrer Festlegestellung eingreifen.

Dabei kann die Anordnung mit Vorteil so getroffen sein, dass die Führungsstege der Steckerteile im Querschnitt gesehen konvex, insbesondere kreis- segmentförmig ausgebildet sind und in im Querschnitt konkav, insbesonde- re kreissegmentförmig ausgebildete Führungsaufnahmen im zuordenbaren Kupplungsteil eingreifen, deren freier Querschnitt derart bemessen ist, dass die Führungsstege zumindest teilweise in Anlage mit den Führungsaufnahmen des zuordenbären Kupplungsteils sind.

Die Steckerteile können vorzugsweise in der Art von Elektro-Patronen aus- gebildet sein, die mit einer Vielzahl von elektrischen Kontakt-Verbindungsstellen, die durch Pins und Buchsen gebildet sind, versehen sind.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen weist das jeweilige Steckerteil an seinem Außenumfang zumindest ein metallisches Kontaktie- rungsteil, vorzugsweise in Form eines Aufspreizringes, auf, das für eine verbesserte Erdungsfunktion mit dem Gehäuse des zuordenbären Kupplungsteils vorgesehen ist. Dadurch ist die insbesondere für Daten-, Sensor- oder Kommunikationsleitungen besonders wichtige Erdung, gegebenenfalls in Verbindung mit Leitungsabschirmungen, gewährleistet.

Mit besonderem Vorteil kann die Anordnung hierbei so getroffen sein, dass das Steckerteil der männlichen Art ein weiteres metallisches Kontaktie- rungsteil, vorzugsweise in Form eines weiteren Aufspreizringes, aufweist, der für eine verbesserte Erdungsfunktion in Kontakt mit dem zuordenbären Steckerteil der weiblichen Art bringbar ist. Dadurch ist zusätzlich zur Erdungsverbindung zwischen Steckerteilen und Kupplungsgehäuse eine direkte Masseverbindung zwischen den Steckerteilen des einen Kupplungsteils mit demjenigen des anderen Kupplungsteils gebildet. Gemäß dem Patentanspruch 10 ist Gegenstand der Erfindung auch ein

Steckerteil, insbesondere in Form einer Elektro-Patrone, das für den Einsatz bei einer Kupplungsvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9 vorgesehen ist. Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im Einzelnen erläutert. einen Längsschnitt eines für die Aufnahme von Steckerteilen der männlichen Art vorgesehenen Kupplungsteils eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung, wobei nur ein im Gehäuse des Kupplungsteils aufgenommenes Steckerteil dargestellt ist; einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt des für die Aufnahme von Steckerteilen der weiblichen Art vorgesehenen zweiten Kupplungsteils des Ausführungsbeispiels, wobei nur ein Steckerteil im Gehäuse des Kupplungsteils aufgenommen dargestellt ist; eine perspektivische Schrägansicht des für Steckerteile der männlichen Art vorgesehenen Kupplungsteils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Kupplungsvorrichtung, wobei nur ein im Gehäuse des Kupplungsteils aufgenommenes Steckerteil dargestellt ist; eine perspektivische Schrägansicht des für Steckerteile der weiblichen Art vorgesehenen zweiten Kupplungsteils des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei nur ein Steckerteil in das Gehäuse des Kupplungsteils eingesetzt dargestellt ist; einen Längsschnitt eines gesondert dargestellten Steckerteils der männlichen Art;

Fig. 6 einen Längsschnitt eines gesondert dargestellten Steckerteils der weiblichen Art; Fig. 7 einen Längsschnitt, der die Steckerteile von Fig. 5 und 6 in zur Herstellung der Verbindung zusammengesteckter Position ohne die zugehörigen Kupplungssteile zeigt; Fig. 8 und 9 perspektivische Schrägansichten zweier Ausführungsbeispiele von Kontaktierungsteilen;

Fig. 10 eine perspektivische Schrägansicht des Steckerteils der weiblichen Art von Fig. 6;

Fig. 1 1 eine perspektivische Schrägansicht des Steckerteils der männlichen Art von Fig. 5;

Fig. 12 eine Stirnansicht des Steckerteils der weiblichen Art von

Fig. 10;

Fig. 1 3 eine Stirnansicht des in Fig. 4 dargestellten Kupplungsteils des zweiten Ausführungsbeispiels mit einem eingesetzten Steckerteil der weiblichen Art;

Fig. 14 eine Stirnansicht des Steckerteils der männlichen Art von

Fig. 1 1 ;

Fig. 1 5 eine Stirnansicht des in Fig. 3 dargestellten Kupplungsteils des zweiten Ausführungsbeispiels mit einem eingesetzten Steckerteil der männlichen Art;

Fig. 1 6 eine Stirnansicht eines Steckerteils der weiblichen Art mit mehreren, Positionierhilfen bildenden vorspringenden Führungsstegen; Fig. 1 7 eine Stirnansicht einer im nicht gezeigten Kupplungsteil befindlichen Aufnahme für das Steckerteil von Fig. 1 6;

Fig. 18 eine Stirnansicht des Steckerteils der männlichen Art mit meh- reren vorspringenden, Positionierhilfen bildenden Führungsstegen; und

Fig. 1 9 eine der Fig. 1 7 entsprechende Stirnansicht der für das Steckerteil von Fig. 18 vorgesehenen Aufnahme ohne zugehöriges Kupplungsteil.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein erstes Kupplungsteil 1 bzw. zweites Kupplungs- teil 3 für ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung. Die Kupplungsteile 1 und 3 weisen jeweils ein metallisches Gehäuse 5 bzw. 7 auf, das im großen Ganzen kreiszylindrisch ausgebildet ist. Im Gehäuse 5 des ersten Kupplungsteils 1 sind vier durchgehende, kanalartige Steckeraufnahmen 9 ausgebildet, die jede für die Aufnahme eines Steckerteils 1 1 der männlichen Art vorgesehen sind. In Fig. 1 ist lediglich in einer Aufnahme 9 ein Steckerteil 1 1 dargestellt. Das zweite Kupplungsteil 3 weist zu den Aufnahmen 9 des ersten Kupplungsteils 1 korrespondierende Steckeraufnahmen 13 auf, die jeweils für die Aufnahme von Steckerteilen 15 der weiblichen Art vorgesehen sind, wobei, wie in Fig. 1 , lediglich in einer Aufnahme 1 3 ein aufgenommenes Steckerteil 1 5 dargestellt ist. Um die Verbindung zwischen den Steckerteilen 1 1 und 1 5 herzustellen, sind die Kupplungsteile 1 und 3 in eine Kupplungsposition zusammensteckbar, bei der das zweite Kupplungsteil 3 mit einem Mantelteil 1 7 ein Mantelteil 19 des ersten Kupplungsteils 1 übergreift, wobei in der Kupplungsposition das Ende 21 des Mantelteils 1 7 an einem radial vorstehenden Ringkörper 23 des ersten Kupplungsteils 1 anliegt. Um die Kupplungsteile 1 und 3 in dieser Kupplungsposition festzulegen, weist das zweite Kupplungsteil 3 am Mantelteil 1 7 ein Außengewinde 25 auf, mit dem eine Überwurfmutter 27 des ersten Kupplungsteils 1 verschraubbar ist, die am Ringkörper 23 geführt ist.

Die Fig. 3 und 4 zeigen erstes Kupplungsteil 1 bzw. zweites Kupplungsteil 3 eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung, wobei die Gehäuse 5 bzw. 7, wie beim Beispiel von Fig. 1 und 2, mittels einer durch Überwurfmutter 27 und Außengewinde 25 gebildeten Verschraubung aneinander festlegbar sind. Der Unterschied zum ersten

Ausführungsbeispiel besteht lediglich darin, dass in den Gehäusen 5 und 7 sechs Aufnahmen 9 mit einer koaxial angeordneten, mittleren Aufnahme 9 vorgesehen sind. Von diesen ist in Fig. 3 lediglich die koaxiale Aufnahme 9 mit einem Steckerteil 1 1 der männlichen Art bestückt dargestellt, während Fig. 4 lediglich in der koaxialen Aufnahme 9 ein eingesetztes Steckerteil 1 5 der weiblichen Art zeigt.

Die näheren Einzelheiten der Steckerteile 1 1 und 15 sind den Fig. 5 bis 7 am deutlichsten entnehmbar, in denen die Steckerteile 1 1 und 1 5 gesondert dargestellt sind, bei denen es sich jeweils um sog. Elektro-Patronen handelt. Dabei zeigen die Fig. 5 und 1 1 das männliche Steckerteil 1 1 in Einzeldarstellung und die Fig. 6 und 10 das weibliche Steckerteil 15 in Einzeldarstellung. Das männliche Steckerteil 1 1 weist in seinem metallischen Steckergehäuse in Form eines runden Körpers 29 einen durchgehenden Kanal 31 auf. Von dessen in Fig. 1 , 5 und 7 linksseitig gelegenem Anschlussende 33 ausgehend, das bei in das zugehörige Kupplungsteil 1 eingesetzter Funktionsposition aus diesem vorsteht, s. Fig. 1 , bis zum entgegengesetzten Verbindungsende 35 verläuft im Kanal 31 ein Bündel voneinander isolierter elektrischer Leiter 37. Diese enden an dem Anschlussende 33 mit Klemmen 39 für den Anschluss nicht gezeigter Leitungsabschnitte. Kurz vor dem gegenüberliegenden Verbindungsende 35 enden die Leiter 37 in Steckerstiften in Form sog. Pins 41 . Wie bei Elektro-Patronen üblich, ist das Bündel der Leiter 37 mit seinem Isolierkörper 43 gegen Axialverschiebung im Kanal 31 gesichert, und am Anschlussende 33 ist ein die Anschlussklemmen 39 umgebendes Innengewinde für eine Leitungs-Anschlussverschraubung (nicht gezeigt) ausgebildet. In dem an das gegenüberliegende Verbindungsende 35 angrenzenden Endabschnitt bildet der Körper 29 ein im Außendurchmesser verringertes Einsteckteil 47, das bei der Kupplungsposition, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist, in eine Kanalerweiterung 49 des weiblichen Steckerteils 15 passend eingreift, wobei für die Abdichtung des Eingriffs am Ein- steckteil 47 des Steckerteils 1 1 ein O-Ring 51 vorgesehen ist. Ein zweiter O-Ring 53 bildet in der Nähe des Anschlussendes 33 die Abdichtung zum Gehäuse 5 des Kupplungsteils 1 hin.

Das weibliche Steckerteil 15, das wie das Steckerteil 1 1 als Elektro-Patrone mit Rundkörper 29 ausgebildet ist, weist ebenfalls einen durchgehenden Kanal 31 für das im Isolierkörper 43 befindliche Bündel elektrischer Leiter 37 auf, die an dem dem männlichen Steckerteil 1 1 zugewandten Ende in Steckbuchsen 55 enden, die sich in der Erweiterung 49 des Rundkörpers 29 befinden und bei der Funktionsposition mit den Pins 41 des Steckerteils 1 1 fluchten. An dem der Erweiterung 49 entgegengesetzten Anschlussende 57 ist der Körper 29 im Durchmesser verringert und mit einem Außengewinde 59 versehen. Mit diesem ist eine Verbindungssteckbuchse an nicht gezeigten Leitungsabschnitten verschraubbar, über die die elektrische Verbindung zu den Pins 41 der Leiter 37 des weiblichen Steckerteils 15 herstellbar ist. Am Übergang des das Außengewinde 59 aufweisenden Endbereichs zum nicht verjüngten Außenumfang des Körpers 29 befindet sich ein O-Ring 61 zur Abdichtung mit dem Gehäuse 7 des zugeordneten Kupplungsteils 3.

In den nicht verjüngten Abschnitten ihres Körpers 29 weisen beide Stecker- teile 1 1 und 1 5 den gleichen Durchmesser auf, mit dem sie in ihrer zugehörigen Aufnahme 9 bzw. 1 3 des Gehäuses 5 und 7 der betreffenden Kupp- lungsteile 1 bzw. 3 aufgenommen sind. Die Aufnahmen 9 im ersten Kupplungsteil 1 weisen als Bestandteil einer Positionierhilfe für die Steckerteile 1 1 eine Führungsaufnahme in Form einer Nut 63 auf, die sich als Vertiefung in der Innenwand 65 der jeweiligen Aufnahme 9 von dem dem ande- ren Kupplungsteil 3 zugewandten Ende 67 her in Axialrichtung erstreckt. Die Nut 63 bildet die Führungsaufnahme für einen das weitere Bestandteil der Positionierhilfe bildenden Führungssteg 69, der an der Außenseite des Körpers 29 radial vorsteht. Die Gestalt und axiale Länge des Führungssteges 69 sind am besten der Fig. 1 1 entnehmbar. Wie gezeigt, bildet der Füh- rungssteg 69 eine Erhebung konvexen, kreissegmentförmigen Querschnitts. Die Nut 63 im Kupplungsteil 1 ist dieser Wölbung angepasst, so dass der Führungssteg 69 in die Nut 63 passend eingreift. Dabei sind die Länge der Nut 63 und die axiale Länge des Führungssteges 69 so gewählt, dass das innere Ende 72 der Nut 63 in Zusammenwirkung mit dem Führungssteg 69 die Axialposition des Steckerteils 1 1 im Kupplungsteil 1 festlegt, wobei das Steckerteil 1 1 gegen eine Axialverschiebung in Fig. 1 nach links gesichert ist.

In hierzu entsprechender Weise ist im zweiten Kupplungsteil 3 in den Auf- nahmen 13 eine Nut 63 als Vertiefung in der Innenwand 65 der jeweiligen Aufnahmen 1 3 ausgebildet, die zusammen mit einem vorspringenden Führungssteg 71 des Körpers 29 des Steckerteils 1 5 die Positionierhilfe für dieses bildet. Wie am deutlichsten die Fig. 10 zeigt, ist der Führungssteg 71 , wie der Führungssteg 69, konvex gewölbt mit kreissegmentförmigem Quer- schnitt, weist jedoch eine kürzere axiale Länge auf als der Führungssteg 69. In Verbindung mit dem inneren Ende 72 der Nut 63 und der gewählten Axiallänge des Führungssteges 71 ist daher auch die Axialposition des Steckerteils 1 5 im Kupplungsteil 3 definiert, wobei das Steckerteil 15 gegen eine Axialverschiebung in Fig. 2 nach rechts gesichert ist. Bei der unter- schiedlichen axialen Länge der Führungsstege 69 und 71 sowie der jewei ligen Nut 63 lässt sich der Kupplungsvorgang nur erfolgreich ausführen, wenn in den Kupplungsteilen 1 und 3 die Steckerteile 1 1 bzw. 1 5 der zugeordneten Art verbaut sind.

Um eine sichere Masseverbindung des männlichen Steckerteils 1 1 mit dem Gehäuse 5 des Kupplungsteils 1 sicherzustellen, ist im Bereich zwischen dem O-Ring 53 und dem Führungssteg 69 ein metallisches Kontaktierungsteil 77 in Form eines Aufspreizringes am Außenumfang des Körpers 29 angeordnet. Ein weiteres derartiges Kontaktierungsteil 79 ist am Außenumfang des Einsteckteils 47 angeordnet. Die Fig. 8 und 9 zeigen Beispiele für Kontaktierungsteile in Form eines aus Federwindungen gebildeten Federringes 81 bzw. eines aus Lamellen zusammengesetzten Blechrings 83. Das Kontaktierungsteil 79 bildet eine direkte Erdungsverbindung zum Steckerteil 1 5 an der Innenseite von dessen Erweiterung 49. Das Steckerteil 15 weist ebenfalls ein derartiges Kontaktierungsteil 83 im Bereich zwischen dem Führungssteg 71 und dem O-Ring 61 auf, das die Erdung zwischen Steckerteil 1 5 und Gehäuse 7 des Kupplungsteils 3 begünstigt.

Die Fig. 1 3 zeigt die Stimansicht des Gehäuses 7 des in Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels des Kupplungsteils 3 mit nur einem in die zentral gelegene Aufnahme 1 3 eingesetzten weiblichen Steckerteil 1 5. Dieses ist in Fig. 12 in seiner Stirnansicht vergrößert dargestellt. Die Fig. 13 zeigt die jeder Aufnahme 1 3 zugeordneten Nuten 63 mit gewölbtem Querschnitt als Führungsaufnahmen, deren Form an die gewölbte Form des Führungssteges 71 , s. Fig. 12, angepasst ist. In entsprechender Weise zeigt die Fig. 15 in den Aufnahmen 9 des ersten Kupplungsteils 1 die Nuten 63 in flacherer und breiterer Form, die der Querschnittsform des Führungssteges 69, s. Fig. 14, des Steckerteils 1 1 angepasst ist. Die Fig. 16 und 1 7 zeigen die entsprechenden Verhältnisse für ein weiter abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei dem am Außenumfang des Steckerteils 15 in verteilter Anordnung drei Führungsstege 71 vorgesehen sind, deren Querschnitt der kreissegmentartigen Form des Führungssteges 71 der Fig. 12 entspricht. Für diese Führungsstege 71 sind, wie Fig. 1 7 zeigt, in der jeweiligen Aufnahme 13 die Nuten 63 in entsprechender Form ausgebildet. Die Fig. 18 und 19 zeigen die Verhältnisse für Führungsstege 69 der flacheren, breiteren konvexen Querschnittsform bei drei am Umfang verteilten Führungsstegen 69, für die wiederum, wie Fig. 19 zeigt, in der jeweiligen Aufnahme 9 die Nuten 63 in angepasster flacher konkaver Form ausgebildet sind.