DE102009005452B4

DE102009005452B4 - Kronendichtung mit integralen Dichtvorsprüngen für Unterwasser-Hydraulikkupplungen

Info

Publication number: DE102009005452B4
Application number: DE102009005452A
Authority: DE
Inventors: Robert E. Smith Iii
Original assignee: National Coupling Co Inc
Current assignee: National Coupling Co Inc
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2011-09-22
Anticipated expiration: 2029-01-22
Also published as: GB2457149B; US20170254461A1; BRPI0900296A2; DE102009005452A1; GB2457149A; NO340442B1; US20090200793A1; GB0901007D0; NO20090561L

Abstract

Dichtung (120) für ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung, umfassend: einen im Wesentlichen zylindrischen Körper (138) mit einer zentralen axialen Bohrung (146); einen ersten größeren Außendurchmesser (124) mit einer ersten größeren axialen Ausdehnung; einen zweiten kleineren Durchmesser (122) mit einer zweiten kleineren axialen Ausdehnung; eine erste abgewinkelte Oberfläche (126), die den ersten Außendurchmesser (124) und den zweiten kleineren Durchmesser (122) verbindet; eine gegenüberliegende zweite abgewinkelte Oberfläche (128), benachbart dem inneren Ende (144) der Dichtung (120); einen ersten Vorsprung (130) mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt an der Verbindungsstelle zwischen der ersten abgewinkelten Oberfläche (126) und dem ersten Außendurchmesser (124); einen zweiten Vorsprung (132) mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt an der Verbindungsstelle der zweiten abgewinkelten Oberfläche (128) und des ersten Außendurchmessers (124).

Description

Diese Erfindung betrifft hydraulische Kupplungen für Unterwasseranwendungen. Insbesondere betrifft sie polymere Kronendichtungen zum Dichten zwischen dem Körper eines Aufnahmeglieds einer Hydraulikkupplung und dem Kopfstück eines Einsteckglieds einer Hydraulikkupplung, das in die Aufnahmekammer des Aufnahmeglieds eingesetzt wird.
Unterwasser-Hydraulikkupplungen bestehen allgemein aus einem Einsteckglied und einem Aufnahmeglied mit Dichtungen, die dazu ausgelegt sind, die Verbindungsstelle zwischen dem Einsteck- und Aufnahmeglied zu dichten. Das Aufnahmeglied hat allgemein einen zylindrischen Körper mit einer Bohrung vergleichsweise großen Durchmessers an einem Ende und einer Bohrung vergleichsweise kleinen Durchmessers an dem anderen. Die kleinere Bohrung ermöglicht eine Verbindung zu Hydraulikleitungen, während die größere Bohrung die Dichtungen enthält und das Einsteckteil der Kupplung aufnimmt. Das Einsteckglied umfasst einen Kopfstück-Abschnitt, der in die große Bohrung des Aufnahmeglieds eingeführt werden kann. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Vorrichtung liegen die Dichtungen entweder am Ende oder der Stirnfläche des Einsteckglieds an oder sind mit dem Außenumfang des Einsteckglieds in Eingriff. Hydraulik-Flüssigkeit kann dann frei durch die Aufnahme- und Einsteck-Abschnitte der Kupplung fließen und die Dichtung verhindert, dass der Fluss an den Verbindungsstellen der Kupplung entweichen kann.
Wahlweise kann ein Sperrventil in dem Aufnahmeglied und auch in dem Einsteckglied vorgesehen sein. Jedes Sperrventil ist offen, wenn die Kupplung hergestellt ist; jedoch schließt jedes Sperrventil, wenn die Kupplung getrennt wird, so dass ein Austreten von Flüssigkeit aus dem System, dessen Bestandteil die Kupplung ist, verhindert wird.
In den US-Patenten Nr. 4,694,859 und 5,762,106 von Robert E. Smith III sind eine Unterwasser-Hydraulikkupplung und Metalldichtungen offenbart. Eine wieder verwendbare Metalldichtung ist mit dem Umfang des Kopfstücks in Eingriff, wenn sie in dem Körper des Aufnahmeglieds angeordnet ist. Die Dichtung wird von einem zylindrischen Körper oder Halter in Position gehalten. Wenn die Einsteck- und Aufnahmeabschnitte der Kupplung unter Druck getrennt werden, verhindert der Halter, dass die Metalldichtung durch die Bohrung des Aufnahmeglieds herausfliegt.
Das US-Patent Nr. 4,900,071 von Robert E. Smith III offenbart eine Unterwasser-Hydraulikkupplung mit einer elastomeren Dichtung, die durch eine Umfangsschulter auf einer oder beiden Oberflächen neben der Dichtung daran gehindert wird, sich radial in die zentrale Bohrung des Aufnahmeglieds zu bewegen. Vorzugsweise hat die Dichtung eine Schwalbenschwanz-Presspassung mit einer oder beiden Oberflächen. Die US-Patente Nr. 5,052,439 , 5,099,882 , 5,203,374 und 5,232,021 von Robert E. Smith III zeigen ebenfalls Unterwasser-Hydraulikkupplungen mit diesen Dichtungen. Eine innere zylindrische Oberfläche der ringförmigen Dichtung steht in Eingriff mit dem Umfang des Einsteckglieds oder des Kopfstücks, wenn das Kopfstück in das Aufnahmeglied eingeführt wird. Wenn das Einsteckglied oder Kopfstück aus der Bohrung des Aufnahmeglieds herausgezogen wird, erreicht die vordere Stirnfläche des Einsteckglieds die weiche ringförmige Dichtung zwischen dieser Bohrung. Wenn die Stirnfläche den Mittelpunkt der weichen ringförmigen Dichtung erreicht, verhindert die Schwalbenschwanz-Presspassung, dass die Dichtung in die Bohrung implodiert, wenn das Seewasser und/oder Hydraulik-Flüssigkeit unter hohem Druck in die Bohrung eintreten.
Wenn das Kopfstück des Einsteck-Kupplungsglieds nicht exakt mit dem Aufnahme-Kupplungsglied ausgerichtet ist, kann es in der Aufnahmekupplung an der Bohrung oder der Aufnahmekammer reiben oder an jeder Dichtung, die in der Bohrung gehalten wird, reiben. Das Reiben kann zu Beschädigungen in der Oberfläche des entsprechenden Kupplungsglieds führen. Das Reiben kann ferner die Dichtungen beschädigen, die in dem Aufnahmekupplungsglied gehalten sind, insbesondere druckgespeiste radiale Metalldichtungen, die um den Außenumfang des Einsteck-Kupplungsglieds dichten.
Um das Ausrichten des Einsteck-Kupplungsglieds zu unterstützen, wenn es in die Aufnahmebohrung oder Aufnahmekammer eintritt, umfassen einige Unterwasser-Hydraulikkupplungen zwei oder mehr redundante radiale Dichtungen. Zwei oder mehr Dichtungen bieten Führungspunkte, die das Einsteckglied unterstützen, in die Bohrung oder die Aufnahmekammer einzutreten, ohne zu scheuern und die Dichtoberflächen zu beschädigen. Zusätzlich vermindern zwei oder mehr redundante Dichtungen das Risiko, dass Hydraulik-Flüssigkeit bei höheren Drücken und größeren Unterwasser-Tiefen aus der Kupplung herausleckt.
Das US-Patent Nr. 6,575,430 von Robert E. Smith III. offenbart ein Unterwasser-Hydraulikkupplungsglied mit einer ringförmigen Dichtung mit mehrfachen Dichtoberflächen, die sich radial nach innen in die Aufnahmekammer des Aufnahmeglieds erstrecken. Die mehrfachen Dichtflächen unterstützen das Einführen des Kopfstücks des Einsteck-Kupplungsglieds in das Aufnahmeglied ohne ein Risiko von Reiben oder Scheuern an der Aufnahmekammer oder der darin gehaltenen Metalldichtung. Die Dichtung hat eine Presspassung mit umgekehrt geneigten Schultern in dem Aufnahmeglied, um die Dichtung davon abzuhalten, sich unter dem Einfluss von Vakuum oder niedrigem Druck, wie er beispielsweise durch das Herausziehen des Einsteck-Kopfstücks erzeugt werden kann, radial nach innen zu bewegen.
Die in US-Patent Nr. 6,575,430 offenbarte Kronendichtung stellt eine Unterwasser-Hydraulikkupplung mit einer ringförmigen poylmeren Dichtung vor, die zwei oder mehr radiale Dichtflächen an dem Innenumfang davon hat. Jede der Dichtoberflächen an dem Innenumfang steht in Eingriff mit dem Kopfstück des Einsteckkupplungsglieds und bietet Führungspunkte, die beim Herstellen der richtigen Ausrichtung zwischen den Kupplungsgliedern unterstützen und das Risiko, dass das Einsteck-Kupplungsglied an dem Aufnahme-Kupplungsglied während des Herstellens oder Trennens der Verbindung reibt, verhindert oder reduziert und das Risiko von Scheuern an den Oberflächen und darin gehaltenen Dichtungen verhindert oder reduziert.
Auf jeder Seite der polymeren Dichtung haben gegenüberliegende geneigte Umfangsschulter-Oberflächen eine Presspassung mit der Dichtung und hindern die Dichtung daran, zu implodieren und/oder sich radial in die Bohrung zu bewegen, insbesondere beim Trennen des Aufnahmeglieds und des Einsteckglieds. Die Dichtung hat geneigte Oberflächen, die eine Presspassung mit den gegenüberliegenden geneigten Oberflächen der Schulter haben.
Eine Kupplung gemäß dem Stand der Technik, wie er zuerst in dem US-Patent Nr. 6,575,430 offenbart wurde, ist in 1 gezeigt. Das Aufnahmeglied 20 umfasst einen Körper 21, einen Griff 48, der in eine Vielfachplatte eingeschraubt werden kann, und eine zentrale Bohrung 32, die mehrere unterschiedliche Bereiche in ihrem Durchmesser hat, wie sie sich durch das Aufnahmeglied hindurch erstreckt. Das erste Ende der Bohrung kann ein Innengewinde aufweisen für eine Verbindung zu einer Hydraulikleitung. Ein zylindrischer Durchlass erstreckt sich längs durch den Körper des Aufnahmeglieds und endet am Ventilsitz 27. Benachbart zu dem Ventilsitz 27 findet sich die Schulter 33, die ein Ende der Aufnahmekammer bildet.
In dem dargestellten Kupplungsglied hat die Aufnahmekammer (die das Kopfstück des Einsteckglieds aufnimmt) einen abgestuften Innendurchmesser mit inneren Schultern 33 und 63. Die Aufnahmekammer hat einen ersten kleineren Durchmesser und einen zweiten größeren Durchmesser.
In der dargestellten Kupplung umfasst das Aufnahmeglied ein Tellerventil 28, das gleitend in dem zylindrischen Durchlass aufgenommen ist. Das Tellerventil hat eine konische Form und wird von der Ventilfeder 41 in eine Sitzposition gegen den Ventilsitz 27 gezwungen. Wenn das Tellerventil in einer Schließposition gegen den Ventilsitz ist, dichtet es die Flüssigkeit gegen ein Fließen zwischen dem Einsteckglied und dem Aufnahmeglied ab. Ein hohler Federkragen 42 verankert die Ventilfeder 41 und wird durch einen Kragenclip an der Stelle gehalten. Ein Betätigungsmittel 44 erstreckt sich von dem Scheitel des Tellerventils. Ein entsprechendes Ventilbetätigungsmittel in dem Einsteckglied berührt das Betätigungsmittel 44, so dass sich das Ventil 28 öffnet, wenn die Kupplung geschlossen wird.
Eine ringförmige Dichtung 70 ist in der Aufnahmekammer des Aufnahmeglieds angeordnet. Die ringförmige Dichtung ist eine elastomere oder polymere Dichtung, die flexibel und federnd ist. Wie 2 zeigt, hat die Dichtung eine erste geneigte Schulteroberfläche 72 und eine zweite geneigte Schulteroberfläche 71. Die axiale Dicke der elastomeren Dichtung am Außenumfang ist größer als die axiale Dicke der Dichtung am Innenumfang 73. Die Dichtung hat einen allgemein keilförmigen Querschnitt. Die Dichtung hat zumindest zwei radiale Dichtoberflächen 75, 76, die sich von dem Innenumfang 73 der Dichtung nach innen erstrecken. Jede der radialen Dichtoberflächen erstreckt sich radial nach innen von dem Innenumfang, um an dem Kopfstück des Einsteckglieds anzuliegen, wenn das Kopfstück durch die Dichtung eingeführt wird. Jede der radialen Dichtoberflächen wird elastisch von dem Kopfstück verformt, wenn es durch die Dichtung eingeführt wird. Die zwei radialen Dichtoberflächen bieten Führungspunkte, die ein Ausrichten und Führen des Kopfstücks unterstützen, wenn es durch die Dichtung in die Aufnahmekammer eingeführt wird. Das Paar radialer Dichtoberflächen vermindert oder beseitigt das Problem des Reibens an der Aufnahmebohrung und/oder des Scheuerns an Kupplungsoberflächen und Dichtoberflächen sowie daraus resultierende Schäden.
In dem in 1 gezeigten Kupplungsglied hat die Dichtung (die in 2 separat gezeigt ist) Nuten an ihrem Außenumfang. O-Ringe 77, 78 können in jeder dieser Nuten angeordnet werden. In einigen Varianten hat die Dichtung anstatt von Nuten und O-Ringen eine Mehrzahl von integralen Vorsprüngen, die sich vom Außenumfang radial nach außen erstrecken.
In dem in 1 gezeigten Aufnahme-Kupplungsglied wird die Kronendichtung 70 daran gehindert, unter niedrigem Druck oder Vakuum in die Aufnahmekammer zu implodieren, weil die Dichtung eine Passung mit umgekehrt geneigten Schulteroberflächen 62 des Dichtungshalters 29 und umgekehrt geneigten Schulteroberflächen 61 des Verschlussglieds 30 hat – eine „Schwalbenschwanz-Verschluss-Dichtung”. Der Dichtungshalter kann eine zylindrische Hülse sein, die in den zweiten Durchmesser 47 der Aufnahmekammer gleitet. Wenn der Dichtungshalter in vollem Eingriff mit dem Aufnahmeglied steht, liegt das erste Ende 46 des Dichtungshalters an der Schulter 63 an. Der Dichtungshalter hält die hohle radiale Metalldichtung 31 an der inneren Schulter 35.
Der Dichtungshalter hat eine erste innere Umfangsoberfläche 59, die dem ersten Ende davon benachbart ist, und eine zweite interne Umfangsoberfläche 69, die dem zweiten Ende davon benachbart ist. Der Innendurchmesser der ersten inneren Umfangsoberfläche ist kleiner als der Innendurchmesser der zweiten inneren Umfangsoberfläche. Die umgekehrt geneigte Schulter 62 liegt zwischen den ersten und zweiten inneren Umfangsoberflächen. Die umgekehrt geneigte Schulter hat eine Passung mit der Dichtung 70, um die Dichtung davon abzuhalten, sich radial nach innen zu bewegen. Der O-Ring 49 ist in einer Nut am ersten Ende 46 des Dichtungshalters angeordnet, um eine stirnflächenartige Dichtung zwischen dem Dichtungshalter und der Schulter 63 herzustellen.
Das Verschlussglied (oder „Haltebuchse”) 30 steht mit dem Aufnahme-Kupplungsglied in Eingriff über Gewinde 53 oder andere Mittel. Wenn das Verschlussglied vollständig gegenüber dem Aufnahme-Kupplungsglied gesichert ist, liegt das erste Ende 64 am Dichtungshalter an und hält den Dichtungshalter an seinem Ort. Das Verschlussglied hat einen Innendurchmesser 54, der ein Einführen des Kopfstücks des Einsteckglieds dadurch ermöglicht. Die umgekehrt geneigte Oberfläche 71 hält die Dichtung 70 an ihrem Ort und verhindert, dass sich die Dichtung radial nach innen bewegt.
Die Länge der Dichtung kann anhand der Länge des Kopfstücks und/oder der Tiefe der Aufnahmekammer des Aufnahmeglieds ausgewählt werden. Größerer Abstand zwischen den radialen Dichtoberflächen unterstützt die Ausrichtung des Einsteck- und Aufnahme-Kupplungsglieds und verhindert Schäden an den Metalldichtungen in der Kupplung. Radiale Dichtoberflächen 75 und 76 erstrecken sich von dem Innenumfang 73 nach innen. Die Dichtung 70 ist an der zweiten inneren Umfangsoberfläche 69 des Dichtungshalters 29 angeordnet. Die umgekehrt geneigten Schulteroberflächen 71, 72 stehen in Passung mit den umgekehrt geneigten Schultern 61 des Verschlussglieds und der umgekehrt geneigten Schulter 82 des Dichtungshalters.
Wie 2 zeigt, weist der Außenumfang der Dichtung Nuten 77, 78 auf zum Halten von O-Ringen, die mit der inneren Umfangsoberfläche 69 dichten.
1 zeigt eine Kronendichtung 70 angebracht in einem Dichtungshalter 29, der in dem Körper des Aufnahme-Kupplungsglieds 20 gehalten ist. Jedoch sind auch andere Gestaltungen zum Halten der Kronendichtung an ihrem Ort in dem Kupplungsglied angewendet worden. Beispielsweise zeigt 3 eine Kronendichtung 70 mit einer Schwalbenschwanz-Konfiguration in einer Dichtungskassette. Die Dichtungskassette kann eine Vielzahl von ringförmigen Dichtungen halten und sichern, die zusammen mit der Dichtungskassette aus dem Dichtglied entfernt werden können. Die Dichtungskassette umfasst eine Schale 80, die mit dem Kupplungsglied in Eingriff steht, und einen Dichtungsträger 81, der die ringförmigen Dichtungen hält.
Im Stand der Technik gemäß 3 ist die Schale ein allgemein ringförmiger Körper mit einem Außendurchmesser, der einen Gewindeabschnitt 83 haben kann für einen Eingriff mit dem Aufnahmekupplungsglied. Die Schale hat ein erstes Ende 84, ein zweites Ende 85, einen ersten größeren Innendurchmesser 86, einen zweiten kleineren Innendurchmesser 87 und eine interne Schulter 88 zwischen den ersten und zweiten Innendurchmessern. Die Schale kann ferner eine Schulter 89 mit einem negativen oder umgekehrten Winkel umfassen, die sich von der inneren Schulter 88 radial nach innen erstreckt. Löcher 90 können am ersten Ende der Schale vorgesehen sein und ein Schraubenschlüssel oder anderes Werkzeug kann durch die Löcher eingeführt werden, um die Schale zu rotieren, um sie mit dem Aufnahmeglied zu verbinden oder davon zu trennen.
Der Dichtungsträger 81 ist eine allgemein ringförmige Hülse, die zum Teil mit der Schale in Eingriff steht oder zumindest teilweise in die Schale hineinpasst. Der Dichtungsträger hat ein erstes Ende 91, das in die Schale passt, ein zweites Ende 92, einen ersten größeren Außendurchmesser 93, einen zweiten kleineren Außendurchmesser 94, einen ersten größeren Innendurchmesser 95 und einen zweiten kleineren Innendurchmesser 96. Der Dichtungsträger kann eine negative oder umgekehrte Schulter 97 zwischen dem ersten größeren Innendurchmesser und dem zweiten kleineren Innendurchmesser umfassen. Der Dichtungsträger kann ferner eine äußere Schulter 98 umfassen zwischen dem ersten größeren Außendurchmesser und dem zweiten kleineren Außendurchmesser.
Das erste Ende des Dichtungsträgers gleitet in den ersten größeren Innendurchmesser 86 der Schale. Es kann kein oder wenig Freiraum zwischen dem zweiten kleineren Außendurchmesser 94 des Dichtungsträgers und dem Innendurchmesser 86 der Schale vorgesehen sein oder es kann eine leichte Presspassung vorgesehen sein. Wenn das erste Ende des Dichtungsträgers voll in die Schale eingeführt ist, kann das erste Ende 91 an der inneren Stufe 99 der Schale anliegen, und/oder das zweite Ende 85 der Schale kann an der äußeren Schulter 98 des Dichtungsträgers anliegen.
4 zeigt noch ein weiteres Aufnahme-Kupplungsglied gemäß dem Stand der Technik, das eine Kronendichtung 70 mit einer Schwalbenschwanz-Konfiguration umfasst. Bei dieser Gestaltung gibt es keinen Dichtungshalter oder Dichtungskassette. Vielmehr hat die zentrale axiale Bohrung des Aufnahmeglieds 20 einen Abschnitt mit einem ersten kleineren Innendurchmesser 114 und einen Abschnitt mit einem zweiten, größeren Innendurchmesser 115 mit einer abgewinkelten Schulter 110 zwischen den beiden Abschnitten. Die abgewinkelte Schulter 110 steht in Eingriff mit einer entsprechenden Oberfläche auf der Kronendichtung 70. Das gegenüberliegende Ende der Kronendichtung 70 hat außerdem eine abgewinkelte Oberfläche, die die abgewinkelte Oberfläche 111 auf der Haltebuchse 112 berührt, die in einem Gewindeeingriff mit dem Körper des Aufnahmeglieds 20 steht. Wie in den Gestaltungen mit einem Dichtungshalter oder einer Dichtungskassette werden Umfangs-O-Ringe 77 und 78 verwendet, um eine flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen der Kronendichtung und dem Körper des Kupplungsglieds herzustellen.
O-Ring-Dichtungen für Anwendungen bei hohen Temperaturen und/oder hohem Druck sind typischerweise aus Spezialelastomeren hergestellt, die kostspielig sind und nicht immer leicht verfügbar. Im Fall von Kupplungen, die in Anwendungen chemischer Einspritzsysteme verwendet werden, können die O-Ringe Chemikalien ausgesetzt sein, die normale Elastomere schnell schwächen würden. Demzufolge müssen teure, chemikalien-resistente Materialien für die Herstellung der O-Ringe verwendet werden. Darüber hinaus wird die Anzahl der Teile in der Kupplung erhöht, wenn eine oder mehrere separate Umfangsdichtungen auf der Kronendichtung vorgesehen sind, was sowohl die Herstellung als auch Reparaturverfahren erschwert. Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem mit einer Dichtung für ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung nach den Ansprüchen 1 und 9 sowie mit einem Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung gemäß den Ansprüchen 17, 19, 21, 23, 25 und 27.
Eine polymere Kronendichtung für ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung umfasst integrale Dichtvorsprünge an der Verbindungsstelle seines Außenumfangs und der Schwalbenschwanz-Schultern, so dass das Erfordernis separater O-Ring-Dichtungen beseitigt wird. In einer ersten Ausführungsform haben die Vorsprünge einen allgemein kreisförmigen Querschnitt und springen sowohl radial als auch axial vom Hauptkörper der Kronendichtung vor. In einer zweiten Ausführungsform umfassen die Dichtvorsprünge eine Rippe mit einem abgerundeten distalen Ende und erstrecken sich nur axial vom Hauptkörper der Kronendichtung.
Kronendichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung können nachgerüstet werden in unmodifizierten Kupplungsgliedern inklusive solcher mit Dichtungshaltern und solcher mit Dichtungskassetten. Wie hier beschrieben kann alternativ die Aufnahmekammer des Aufnahmeglieds, der Dichtungshalter eines Kupplungsglied oder der Dichtungsträger einer Kupplung mit einer Dichtungskassette speziell bearbeitet sein, um mit den Dichtvorsprüngen auf einer Kronendichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Eingriff zu stehen. Auf die gleiche Weise kann die Haltebuchse, die zum Sichern der Schwalbenschwanz-Kronendichtungen verwendet wird, innere Oberflächen haben, die speziell so konturiert sind, dass sie die Ecken-Dichtvorsprünge aufnehmen können.
Polymere Kronendichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung können gegossen oder durch mechanische Bearbeitung in Form gebracht werden. Ein besonders bevorzugter technischer Kunststoff für diese Anmeldung ist Polyetheretherketon (PEEK).
1 ist eine Querschnittsansicht eines Aufnahmeglieds einer Hydraulikkupplung gemäß dem Stand der Technik mit einer Kronendichtung in einem Dichtungshalter.
2 ist eine Querschnittsansicht einer Kronendichtung aus dem Stand der Technik.
3 ist eine Querschnittsansicht eines Aufnahmeglieds einer Hydraulikkupplung aus dem Stand der Technik mit einer Kronendichtung in einer Dichtungskassette.
4 ist eine Querschnittsansicht eines Aufnahmeglieds einer Hydraulikkupplung aus dem Stand der Technik mit einer Kronendichtung, jedoch ohne Dichtungskassette, Dichtungshalter oder metallene C-Dichtung.
5 ist eine Querschnittsansicht einer Kronendichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
5A ist eine Vergrößerung eines Teils der in 5 gezeigten Kronendichtung.
6 ist eine Querschnittsansicht der in 5 gezeigten Kronendichtung eingesetzt in ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung mit einem Dichtungshalter.
7 zeigt eine Querschnittsansicht der in 5 gezeigten Kronendichtung eingesetzt in ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung mit einer Dichtungskassette.
8 ist eine Querschnittsansicht der in 5 gezeigten Kronendichtung eingesetzt in ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung mit einer dichtungshaltenden Buchse.
9 ist eine Querschnittsansicht der in 5 gezeigten Kronendichtung eingesetzt in ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung mit einem Dichtungshalter, der speziell angepasst ist, um mit den Dichtvorsprüngen auf der Kronendichtung in Eingriff zu stehen.
10A ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines ersten Teils einer Kronendichtung und Kontaktfläche einer ersten Art.
10B ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines zweiten Teils einer Kronendichtung und Kontaktfläche einer zweiten Art.
11A ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines ersten Teils einer Kronendichtung und Kontaktfläche einer zweiten Art.
11B ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines zweiten Teils einer Kronendichtung und Kontaktfläche einer zweiten Art.
12 ist eine Querschnittsansicht der in 5 gezeigten Kronendichtung eingesetzt in ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung mit einer Dichtungskassette, die speziell angepasst ist, um mit den Dichtvorsprüngen auf der Kronendichtung in Eingriff zu stehen.
13 ist eine Querschnittsansicht der in 5 gezeigten Kronendichtung eingesetzt in ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung mit einem Körper, der speziell angepasst ist, um mit den Dichtvorsprüngen auf der Kronendichtung in Eingriff zu stehen.
14 ist eine Querschnittsansicht einer Kronendichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
14A ist eine Vergrößerung eines Teils der in 14 gezeigten Kronendichtung.
15 ist eine Querschnittsansicht der in 14 gezeigten Kronendichtung eingesetzt in ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung mit einem Dichtungshalter.
16 ist eine Querschnittsansicht der in 14 gezeigten Kronendichtung eingesetzt in ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung mit einem Dichtungshalter, der speziell dazu angepasst ist, mit dem Dichtvorsprung auf der Kronendichtung in Eingriff zu stehen.
17 ist eine Querschnittsansicht der in 14 gezeigten Kronendichtung eingesetzt in ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung mit einer Dichtungskassette.
18 ist eine Querschnittsansicht der in 14 gezeigten Kronendichtung eingesetzt in ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung mit einer Dichtungskassette, die speziell dazu ausgelegt ist, mit einem Dichtvorsprung auf der Kronendichtung in Eingriff zu stehen.
19 ist eine Querschnittsansicht der in 14 gezeigten Kronendichtung, eingesetzt in den Körper eines Aufnahmeglieds einer Hydraulikkupplung mit einer mit einem Gewinde versehenen Haltebuchse, die dazu ausgelegt ist, mit dem Dichtvorsprung in Eingriff zu stehen.
19A ist eine Vergrößerung eines ersten Teils der in 19 gezeigten Kupplung.
19B ist eine Vergrößerung eines zweiten Teils des in 19B gezeigten Aufnahmeglieds einer Hydraulikkupplung.
20 ist eine Querschnittsansicht der in 14 gezeigten Kronendichtung, eingesetzt in ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung, deren Körper speziell angepasst ist, um mit einem Dichtvorsprung auf der Kronendichtung in Eingriff zu stehen.
20A ist eine Vergrößerung eines ersten Teils des in 20 gezeigten Aufnahmeglieds einer Hydraulikkupplung.
20B ist eine Vergrößerung eines zweiten Teils des in 20 gezeigten Aufnahmeglieds einer Hydraulikkupplung.
Die Erfindung wird am besten verständlich durch Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungsfiguren, die zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kronendichtung darstellen, eingesetzt sowohl in Aufnahmeglieder von Hydraulikkupplungen gemäß dem Stand der Technik als auch in Aufnahmegliedern von Hydraulikkupplungen gemäß der Erfindung.
5 zeigt im Querschnitt eine Kronendichtung 120 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Kronendichtung 120 ist eine allgemein zylindrische Struktur mit einem abgestuften Außendurchmesser, der sich zusammensetzt aus einem ersten, äußeren Abschnitt mit einem kleineren Außendurchmesser 122 und einem zweiten, inneren Abschnitt mit einem größeren Außendurchmesser 124. Eine geneigte Schulter bildet die Verbindungsstelle der beiden Abschnitte. Die Kronendichtung 120 hat ein erstes, äußeres Ende 142 und ein zweites, inneres Ende 144 mit einer zentralen, axialen Bohrung 146, die die Aufnahmekammer für das Einsteck-Kopfstück bildet, wenn die Dichtung 120 in ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung eingesetzt ist. Die Begriffe „innen” und „außen”, wie sie hier verwendet werden, beziehen sich auf die Ausrichtung der Dichtung 120, wie sie in ein Aufnahme-Kupplungsglied eingesetzt ist. Das äußere Ende 142 ist vom Zentrum (oder Inneren) der Kupplung entfernt, während das innere Ende 144 dem Zentrum der Kupplung nahe ist. Die abgewinkelte Oberfläche 128 ist dem inneren Ende 144 der Dichtung 120 benachbart.
Eine oder mehrere Dichtoberflächen springen in die zentrale axiale Bohrung 146 vor, um gegen die äußere, allgemein zylindrische Oberfläche eines hydraulischen Einsteck-Kopfstücks (nicht gezeigt) zu dichten, wenn es in die Aufnahmekammer eingeführt wird. Zwar kann eine einzelne Kopfstückdichtung für Dichtzwecke ausreichen, es hat sich jedoch gezeigt, dass durch die Bereitstellung mehrfacher Kopfstückdichtungen die Sicherstellung einer richtigen Ausrichtung des Einsteckglieds während des Einführens in die Aufnahmekammer unterstützt werden kann.
Abgewinkelte Oberflächen 126 und 128 bilden eine Schwalbenschwanz-Arretierung mit entsprechenden Oberflächen in dem Aufnahmeglied (wie es unten genauer beschrieben ist). Diese Arretierung bewirkt, dass den Kräften widerstanden wird, die die Dichtung in einer radial nach innen weisende Richtung zwingen wollen („Dichtungsimplosion”), die während des Herausziehens des Einsteckglieds auftreten können. Die Begriffe „abgewinkelte Oberfläche” oder „abgewinkelte Schulter” werden hier so verwendet, dass sie ein Element bezeichnen, das nicht orthogonal zur zentralen Achse des Körpers ist – das heißt nicht „rechtwinklig”. Anders gesagt bildet eine „abgewinkelte Oberfläche” oder ein „abgewinkelter Körper” einen anderen Winkel als 90° mit der Hauptachse des Körpers.
Ein Endabschnitt der Kronendichtung 120 ist der optionale Bohrungsauskleidungs-Fortsatz 140. Innerhalb des Abschnitts kann der Innendurchmesser der zentralen, axialen Bohrung 146 sich zu einem ersten Ende 142 hin zunehmend vergrößern von einem kleineren Innendurchmesser 148 zu einem größeren Innendurchmesser 150. Der Bohrungsauskleidungs-Fortsatz 140 kleidet die innere Bohrung des Aufnahmeglieds der Hydraulikkupplüng aus und verhindert einen Metall-auf-Metall-Kontakt (mit einem möglicherweise in Folge auftretenden Scheuern) zwischen dem Einsteck-Kopfstück und der Aufnahmekammer des Aufnahmeglieds. Die fortschreitende Verminderung (in nach innen weisender Richtung) des Innendurchmessers in Abschnitt wirkt wie eine Kurve, um ein fehlausgerichtetes Einsteck-Kopfstück in die axiale Ausrichtung zu bringen, wenn es in die Aufnahmekammer eingesetzt wird.
Der Körper 138 der Kronendichtung 120 kann aus einem beliebigen geeigneten Material hergestellt werden. Polymere sind für die Wirksamkeit der Dichtung besonders bevorzugt. Herstellungstechniken umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, Gießen und mechanisches Bearbeiten. Ein besonders bevorzugtes Material für den Körper 138 ist Polyetheretherketon (PEEK). PEEK ist thermoplastisch und hat sehr vorteilhafte mechanische Eigenschaften. Der Elastizitätsmodul von PEEK wird angegeben mit 3,6 GPa (522.000 psi) und seine Zugfestigkeit mit 170 MPa (25.000 psi). PEEK ist teilweise kristallin und hat die höchst ungewöhnliche Eigenschaft, dass es zwei Glasübergangs-Temperaturen bei ungefähr 140°C (284°F) und ungefähr 275°C (527°F) zeigt, abhängig vom Aushärtungszyklus und der genauen Zusammensetzung. PEEK schmilzt bei ungefähr 350°C (662°F) und ist höchst widerstandsfähig gegen thermische Degradation. PEEK zeigt ferner gute chemische Widerstandskraft über einen großen Temperaturbereich in vielen Umgebungen, umfassend Basen, aromatische Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Fette, Öle und halogenisierte Kohlenwasserstoffe. Eine Kronendichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann aus PEEK-Stangenmaterial herausgearbeitet werden. Es hat sich gezeigt, dass extrudiertes PEEK-Stangenmaterial bei dieser Anwendung überlegen ist gegenüber gegossenem PEEK-Stangenmaterial.
Ein weiteres besonders bevorzugtes Material für die Herstellung des Körpers 138 ist Polyoxymethylen (POM), das auch unter dem Markennamen DELRIN von DuPont weithin bekannt ist. Es handelt sich um einen technischen Kunststoff (ein Polymer) mit der chemischen Formel -(-O-CH2-)n-. Häufig als Metallsubstitut angepriesen und vermarktet ist DELRIN ein Thermoplast mit geringem Gewicht, niedriger Reibung und Widerstandskraft gegen Verschleiß mit gutem physikalischen und Verfahrenseigenschaften, das im Temperaturbereich oberhalb von 90°C eingesetzt werden kann. Wenn DELRIN als extrudierte Stange oder Bogen bereitgestellt wird, kann es unter Anwendung klassischer Methoden wie Drehen, Fräsen, Bohren usw. mechanisch bearbeitet werden.
Noch ein weiteres bevorzugtes Material für die Fertigung des Körpers 138 ist Polytetrafluorethylen (PTFE), ein synthetisches Fluorpolymer, das zahlreiche Anwendungen findet. PTFE wird häufig mit dem DuPont-Markennamen TEFLON bezeichnet.
Die Kronendichtung 120 umfasst einen oder mehrere Dichtvorsprünge 130, 132 an oder nahe seinem Außenumfang. In der in 5 gezeigten Ausführungsform haben die Dichtvorsprünge 130 und 132 einen allgemein kreisförmigen Querschnitt und springen sowohl in radialer als auch in axialer Richtung von der äußeren Oberfläche des Körpers 138 vor. Der Dichtvorsprung 130 ist an der Verbindungsstelle zwischen der abgewinkelten Schulter und dem Außendurchmesser 124 angeordnet. 5A ist ein vergrößertes Detail des Dichtvorsprungs 130 und unmittelbar benachbarter Teile der Kronendichtung 120. Der Dichtvorsprung 132 ist an der Verbindungsstelle der abgewinkelten Oberfläche 128 und des Außendurchmessers 124 angeordnet. Die Größe des Dichtvorsprungs 130 und/oder 132 kann entsprechend der jeweiligen Anwendung gewählt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, bei der der Außendurchmesser 124 ungefähr 22,733 mm beträgt, kann der Durchmesser der kreisförmigen Teile der Dichtvorsprünge 130 und 132 ungefähr 0,178 mm betragen. In Ausführungsformen mit einer Mehrzahl von Dichtvorsprüngen kann die Größe der jeweiligen Dichtvorsprünge gleich sein oder sich von anderen Dichtvorsprüngen unterscheiden.
6 zeigt einen Teil eines Aufnahmeglieds 160 einer Hydraulikkupplung umfassend eine Kronendichtung 120 der in 5 gezeigten Art. Ein Teil des Tellerventils 170 und sein zugehöriges Ventilbetätigungsmittel 168 sind in der Zeichnungsfigur sichtbar. Die Kupplung umfasst einen Dichtungshalter 166, ein allgemein hülsenförmiges Element mit einem abgestuften Innendurchmesser mit einem inneren Abschnitt kleineren Innendurchmessers 172 und eines äußeren Abschnitts mit größerem Innendurchmesser 174 sowie einer abgewinkelten Schulter 176, die die beiden Abschnitte verbindet. Die Innenfläche des Dichtungshalters 166 hat eine ringförmige Nut zum Halten des O-Rings 182, die eine Flüssigkeitsdichtung zwischen dem Dichtungshalter 166 und dem Körper des Aufnahmeglieds 160 bereitstellt.
In der in 6 gezeigten Ausführungsform sichert die innere Fläche des Dichtungshalters 166 auch die metallene C-Dichtung 180 auf der Schulter 178 der zentralen axialen Bohrung des Aufnahmeglieds 160. Die C-Dichtung 180 stellt eine druckgespeiste Dichtung zwischen dem Aufnahmeglied und dem Kopfstück eines in die Aufnahmekammer eingeführten Einsteckglieds bereit.
Der Dichtungshalter 166 wird in der zentralen axialen Bohrung des Aufnahmeglieds 160 gehalten durch eine mit einem Gewinde versehene Haltebuchse 184, die Schraubenschlüssel-Löcher 188 umfassen kann für den Eingriff eines Werkzeugs, mit dem das Festziehen und Lösen der Haltebuchse 184 erleichtert wird. Die zentrale axiale Bohrung des Aufnahmeglieds 160 kann einen Innengewindeabschnitt 164 nahe dem ersten Ende 162 aufweisen für einen Eingriff der Haltebuchse 184. Die Haltebuchse 184 kann eine abgewinkelte Oberfläche 186 umfassen, die so bemessen und beabstandet ist, dass sie mit der abgewinkelten Schulter der Kronendichtung 120 in Eingriff steht. Genauso kann der Dichtungshalter 166 eine abgewinkelte Schulter 176 umfassen, die so bemessen und beabstandet ist, dass sie mit der abgewinkelten Oberfläche 126 der Kronendichtung 120 in Eingriff steht. Auf diese Weise stellt der Dichtungshalter 166 in Zusammenwirkung mit der Haltebuchse 184 eine schwalbenschwanzartige Arretierung mit der Kronendichtung 120 bereit, so dass einer radial nach innen gerichtete Bewegung der Dichtung 120 widerstanden wird.
Die Kronendichtung 120 ist vorzugsweise so bemessen, dass die Dichtvorsprünge 130 und 132 leicht zusammengedrückt werden, wenn die Haltebuchse 184 gegen den Dichtungshalter 166 festgezogen wird und der Dichtungshalter 166 voll auf der Schulter 177 aufsitzt. Auf diese Weise bietet der Dichtvorsprung 132 eine flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen der Kronendichtung 120 und dem Dichtungshalter 166, und der Dichtvorsprung 130 bietet eine flüssigkeitsdichte Dichtung sowohl zwischen der Kronendichtung 120 und der Haltebuchse 184 als auch zwischen der Kronendichtung 120 und dem Dichtungshalter 166.
Es ist ersichtlich, dass der Dichtungshalter 166 und die Haltebuchse 184 aus 6 einer Gestaltung aus dem Stand der Technik entsprechen. Eine Kronendichtung 120 gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher in einem Aufnahmeglied 160 nachgerüstet werden, indem einfach die Kronendichtung gemäß dem Stand der Technik ersetzt wird – das heißt eine Kronendichtung mit einem oder mehreren O-Ringen als Umfangsdichtungen oder radialen Dichtvorsprüngen.
7 zeigt eine Kronendichtung 120 der in 5 dargestellten Art in einem Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung mit einer Dichtungskassette, die aus dem Dichtungsträger 190 und der Schale 198 besteht. Der Dichtungsträgerer 190 ist ein allgemein hülsenförmiges Element mit sowohl einem abgestuften Innendurchmesser als auch einem abgestuften Außendurchmesser. Die abgewinkelte Schulter 193 verbindet den inneren Abschnitt kleineren Innendurchmessers 191 mit dem äußeren Abschnitt größeren Innendurchmessers 192. Die rechtwinklige Schulter 196 verbindet den inneren Abschnitt größeren Außendurchmessers 194 mit dem äußeren Abschnitt kleineren Außendurchmessers 195. Die abgewinkelte Schulter 193 ist so bemessen und beabstandet, dass sie mit der abgewinkelten Oberfläche 128 der Kronendichtung 120 in Eingriff steht.
Die Schale 198 ist im Gewindeabschnitt 202 mit einem Außengewinde versehen, um mit dem Innengewindeabschnitt 164 der Bohrung des Aufnahmeglieds in Eingriff zu stehen. Schraubenschlüssel-Löcher 204 können vorgesehen sein, für den Eingriff eines Werkzeugs zum Einsetzen und Lösen der Dichtungskassette in dem Aufnahmeglied. Die Schale 198 kann eine leichte Presspassung mit dem Bereich des Dichtungsträgers 190 aufweisen, der einen kleineren Außendurchmesser 195 hat. Auf diese Weise kann die gesamte Dichtungskassette einschließlich der Kronendichtung 120 zum Zwecke der Wartung aus dem Aufnahmeglied entfernt werden, indem die Schale 198 aus der Bohrung des Aufnahmeglieds herausgeschraubt wird.
Die Schale 198 umfasst vorzugsweise eine abgewinkelte Schulter 200, die so bemessen und beabstandet ist, dass sie in Eingriff steht mit der abgewinkelten Schulter auf der Kronendichtung 120. Zusammen mit der Schulter 193 bietet die Schulter 200 eine schwalbenschwanzartige Arretierung mit den Oberflächen 126 und 128 der Kronendichtung 120, wodurch einer Implosion – das heißt einer Bewegung radial nach innen – der Kronendichtung 120 in die Aufnahmekammer widerstanden wird, wenn in der Kammer ein niedriger Druck vorliegt, wie es beispielsweise während des Herausziehens des Einsteck-Kopfstücks der Fall sein kann.
Die Kronendichtung 120 ist vorzugsweise derart bemessen, dass die Dichtvorsprünge 130 und 132 leicht zusammengedrückt werden, wenn die Schale 198 der Dichtungskassette gegen den Dichtungsträger 190 festgezogen wird und der Dichtungsträger voll auf der Schulter 177 sitzt. Auf diese Weise bietet der Dichtvorsprung 132 eine flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen der Kronendichtung 120 und dem Dichtungsträger 190 und der Dichtungsvorsprung 130 bietet eine flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen der Kronendichtung 120 und der Schale 198 sowie zwischen der Kronendichtung 120 und dem Dichtungsträger 190.
Es ist ersichtlich, dass die Dichtungskassette, die aus dem Dichtungsträger 190 und der Schale 198 gemäß 7 besteht, einer Gestaltung aus dem Stand der Technik entspricht. Eine Kronendichtung 120 gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher in einem Aufnahme-Kupplungsglied mit einer Dichtungskassette nachgerüstet werden durch einfaches Ersetzen der Kronendichtung gemäß dem Stand der Technik – das heißt einer Kronendichtung mit einem oder mehreren O-Ringen als Umfangsdichtung oder radialen Dichtvorsprüngen.
8 zeigt die Verwendung einer Kronendichtung 120 gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Aufnahme-Kupplungsglied, das weder einen Dichtungshalter noch eine Dichtungskassette aufweist. Vielmehr hat die zentrale axiale Bohrung des Aufnahmeglieds einen ersten, inneren Abschnitt mit einem kleineren Innendurchmesser 206 und einen zweiten äußeren Abschnitt mit einem größeren Innendurchmesser 208, die durch die abgewinkelte Schulter 210 verbunden sind. Die abgewinkelte Schulter 210 steht in Eingriff mit der abgewinkelten Oberfläche 128 der Kronendichtung.
Die Haltebuchse 212 weist ein Außengewinde 214 auf für einen Eingriff mit einem Gewindeabschnitt der zentralen axialen Bohrung des Aufnahmeglieds. Schraubenschlüssel-Löcher 218 können vorgesehen sein für den Eingriff eines Werkzeugs zum Einsetzen und Entfernen der Buchse 212. Die Haltebuchse 212 umfasst eine abgewinkelte Oberfläche 216, die so bemessen und beabstandet ist, dass sie mit der abgewinkelten Schulter der Kronendichtung 120 in Eingriff steht. Die abgewinkelte Schulter 210 bietet zusammen mit der abgewinkelten Oberfläche 216 eine Schwalbenschwanz-Arretierung mit den Oberflächen 126 und 128 der Kronendichtung 120, wodurch einer Implosion – das heißt einer radial nach innen gerichteten Bewegung – der Kronendichtung 120 in die Aufnahmekammer widerstanden wird, wenn in der Kammer ein niedriger Druck vorliegt, wie es beispielsweise während des Herausziehens des Einsteck-Kopfstücks auftreten kann.
Die Kronendichtung 120 ist vorzugsweise so bemessen, dass die Dichtvorsprünge 130 und 132 leicht zusammengedrückt werden, wenn die Haltebuchse 212 voll auf der Schulter 213 sitzt. Auf diese Weise bietet der Dichtvorsprung 132 eine flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen der Kronendichtung 120 und dem Körper des Aufnahmeglieds und der Dichtvorsprung 130 bietet eine flüssig- keitsdichte Dichtung sowohl zwischen der Kronendichtung 120 und der Haltebuchse 212 als auch zwischen der Kronendichtung 120 und dem Körper des Aufnahme-Kupplungsglieds.
Es ist ersichtlich, dass der Körper des Aufnahme-Kupplungsglieds gemäß 8 sowie die Haltebuchse 212 einer Gestaltung aus dem Stand der Technik entsprechen. Eine Kronendichtung 120 gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher in einem Aufnahme-Kupplungsglied nachgerüstet werden durch einfaches Ersetzen der Kronendichtung aus dem Stand der Technik – das heißt einer Kronendichtung mit einem oder mehreren O-Ringen als Umfangsdichtungen oder radialen Dichtvorsprüngen.
9 zeigt ein Aufnahme-Kupplungsglied der in 6 gezeigten Art – das heißt ein Aufnahme-Kupplungsglied mit einem Dichtungshalter. In dieser Ausführungsform ist der Dichtungshalter 166' so modifiziert, dass er den Ecken-Dichtvorsprung 132 und/oder den Ecken-Dichtvorsprung 130 aufnehmen kann. Die Haltebuchse 184 kann auch so modifiziert sein, dass sie den Dichtvorsprung 130 auf der Kronendichtung 120 aufnimmt.
10A ist ein vergrößertes Detail des Kontaktbereichs der Haltebuchse 184 und der Kronendichtung 120 wie in 9 gezeigt.
10B ist eine Vergrößerung, die eine Nut 220 zwischen der abgewinkelten Schulter 176 („A” in 10B) und dem Abschnitt des Dichtungshalters 166' mit größerem Innendurchmesser 174 („B” in 10B) zeigt. Die Nut 220 ist vorzugsweise so bemessen, dass der Eck-Dichtungsvorsprung 132 zumindest teilweise in die Nut 220 passt und dadurch einen besseren Dichtkontakt zwischen dem Dichtungshalter 166' und der Kronendichtung 120 bietet. 11B zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der die Nut 220 relativ zum Abschnitt „B” hinterschnitten ist, um einen größeren Kontaktbereich mit dem Dichtvorsprung 132 zu bieten.
11A zeigt eine alternative Konfiguration für den Dichtungshalter 166', bei der eine Kontur 222 auf der inneren Oberfläche des Dichtungshalters 166' vorgesehen ist zum Aufnehmen des Eck-Dichtungsvorsprungs 130 auf der Kronendichtung 120. Die Nut 220 und/oder die Kontur 222 können auf dem Dichtungshalter 166' vorgesehen sein. Die in 11A gezeigte Kontur-Ausführungsform kann ohne weiteres zusammen mit der in 11B gezeigten Nut-Ausführungsform verwendet werden.
Wie in 9 gezeigt kann an der Haltebuchse 184' eine Kontur 224 vorgesehen sein, um den Eck-Dichtungsvorsprung 130 auf der Dichtung 120 zu berühren. Die Nut 220 und/oder die Kontur 222 und/oder die Kontur 224 können die Wirksamkeit der Eck-Dichtungsvorsprünge 130 und 132 der Kronendichtung 120 verbessern, indem eine größere Berührungsfläche zwischen dem Dichtungshalter 166' und/oder der Buchse 184' und den Eck-Dichtungsvorsprüngen 130 und 132 geboten wird.
12 zeigt ein Aufnahme-Kupplungsglied der in 7 gezeigten Art – das heißt ein Aufnahme-Kupplungsglied mit einer Dichtungskassette. In dieser Ausführungsform ist der Dichtungsträger 190' modifiziert, so dass er den Eck-Dichtungsvorsprung 132 und/oder den Eck-Dichtungsvorsprung 130 aufnehmen kann. Die Schale 198' kann außerdem so modifiziert sein, dass sie den Eck-Dichtungsvorsprung 130 auf der Kronendichtung 120 aufnimmt.
10B ist eine Vergrößerung, die die Nut 220 zwischen der abgewinkelten Schulter 193 („A” in 10B) und dem Abschnitt des Dichtungsträgers 190' mit größerem Innendurchmesser 192 („B” in 10) zeigt. Die Nut 220 ist vorzugsweise derart bemessen, dass der Eck-Dichtungsvorsprung 132 zumindest teilweise in die Nut 220 passt und dadurch einen größeren Dichtkontakt zwischen dem Dichtungsträger 190' und der Kronendichtung 120 bietet.
11A zeigt eine alternative Konfiguration für den Dichtungsträger 190', bei dem die Kontur 222 zum Aufnehmen des Eck-Dichtvorsprungs 130 auf der Kronendichtung 120 auf der inneren Oberfläche des Dichtungsträger 190' bereitgestellt ist. Die Nut 220 und/oder die Kontur 222 können auf dem Dichtungsträger 190' vorgesehen sein.
Wie in 12 gezeigt kann an der Schale 198' eine Kontur 224 vorgesehen sein für einen Kontakt mit dem Eck-Dichtvorsprung 130 auf der Dichtung 120. Die Nut 220 und/oder die Kontur 222 und/oder die Kontur 224 können die Dichtwirksamkeit der Eck-Dichtvorsprünge 130 und 132 der Kronendichtung 120 verbessern, indem sie eine größere Kontaktfläche zwischen dem Dichtungsträger 190' und/oder der Schale 198' sowie den Eck-Dichtvorsprüngen 130 und 132 bieten.
13 zeigt ein Aufnahme-Kupplungsglied der in 8 gezeigten Art – das heißt ein Aufnahme-Kupplungsglied ohne Dichtungskassette, Dichtungshalter oder metallene C-Dichtung. In dieser Ausführungsform ist der Körper des Aufnahmeglieds so modifiziert, dass er den Eck-Dichtvorsprung 132 und/oder den Eck-Dichtvorsprung 130 aufnimmt. Die Haltebuchse 212' kann außerdem so modifiziert sein, dass sie den Eck-Dichtvorsprung 130 auf der Kronendichtung 120 aufnimmt.
10B ist eine Vergrößerung, die die Nut 220 zwischen der abgewinkelten Schulter 210 („A” in 10B) und dem Abschnitt der zentralen axialen Bohrung des Aufnahmeglieds mit größerem Innendurchmesser 208 („B” in 10B) zeigt. Die Nut 220 ist vorzugsweise so bemessen, dass der Eck-Dichtvorsprung 132 zumindest teilweise in die Nut 220 passt und dadurch einen größeren Dichtkontakt zwischen dem Körper des Aufnahmeglieds 160 und der Kronendichtung 120 bietet.
11 zeigt eine alternative Konfiguration der Aufnahmebohrung, bei der die Kontur 222 auf der inneren Oberfläche der zentralen axialen Bohrung vorgesehen ist zum Aufnehmen des Eck-Dichtvorsprungs 130 auf der Kronendichtung 120. Die Nut 220 und/oder die Kontur 222 können auf der inneren Oberfläche der zentralen axialen Bohrung vorgesehen sein.
Wie in 13 gezeigt kann an der Haltebuchse 212' eine Kontur 224 vorgesehen sein für einen Kontakt mit dem Eck-Dichtvorsprung 130 auf der Dichtung 120. Die Nut 220 und/oder die Kontur 222 und/oder die Kontur 224 können die Dichtwirkung der Eck-Dichtvorsprünge 130 und 132 der Kronendichtung 120 verbessern, indem sie eine größere Kontaktfläche zwischen dem Körper des Aufnahmeglieds 160 und/oder der Haltebuchse 212' und den Eck-Dichtvorsprüngen 130 und 132 bieten.
Eine Kronendichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist in 14 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform sind Dichtvorsprünge an der Außenfläche der Dichtung vorgesehen, die nur in axialer Richtung vorspringen – das heißt der Außendurchmesser der Dichtung wird durch die Anwendung der Erfindung nicht beeinträchtigt. Dieses Merkmal ist insbesondere in bestimmten Anwendungen von Vorteil, bei denen eine erfindungsgemäße Dichtung in einem existierenden Kupplungsglied nachgerüstet wird.
Die Kronendichtung 320 ist eine allgemein zylindrische Struktur mit einem abgestuften Außendurchmesser, der aus einem ersten äußeren Abschnitt mit kleinerem Außendurchmesser 322 und einem zweiten inneren Abschnitt mit einem größeren Außendurchmesser 324 besteht. Eine geneigte Schulter bildet die Verbindungsstelle der zwei Abschnitte. Die Kronendichtung 320 hat ein erstes äußeres Ende 342 und ein zweites inneres Ende 344 mit einer zentralen axialen Bohrung 346, die die Aufnahmekammer für das Einsteck-Kopfstück bietet, wenn die Dichtung in ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung eingesetzt ist. Die Begriffe „innen” und „außen” werden hier so verwendet, dass sie sich auf die Ausrichtung der Dichtung 320 beziehen, wie sie in das Aufnahme-Kupplungsglied eingesetzt ist. Das äußere Ende 342 ist entfernt vom Zentrum (oder Inneren) der Kupplung, während das innere Ende 344 dem Zentrum der Kupplung nahe ist. Die abgewinkelte Oberfläche 328 ist dem inneren Ende 344 der Dichtung 320 benachbart.
Eine oder mehrere Dichtoberflächen 334, 336 springen in die zentrale axiale Bohrung 346 vor, um gegen die äußere, allgemein zylindrische Oberfläche eines hydraulischen Einsteck-Kopfstücks (nicht gezeigt) zu dichten, das in die Aufnahmekammer eingeführt ist. Zwar kann eine einzelne Kopfstück-Dichtung für Dichtzwecke ausreichen, es hat sich aber herausgestellt, dass durch die Bereitstellung von mehrfachen Kopfstück-Dichtungen das Sicherstellen der richtigen Ausrichtung des Einsteckglieds während des Einführens in die Aufnahmekammer unterstützt werden kann.
Die abgewinkelten Oberflächen 326 und 328 bilden eine Schwalbenschwanz-Arretierung mit entsprechenden Oberflächen in dem Aufnahmeglied (wie nachfolgend genauer beschrieben). Diese Arretierung bewirkt, dass Kräften entgegengewirkt wird, die die Dichtung in einer radial nach innen weisenden Richtung zwingen („Dichtungsimplosion”), wie sie während des Herausziehens des Einsteckglieds auftreten können.
Ein Endabschnitt 340 der Kronendichtung 320 ist der optionale Bohrungs-Auskleidungs-Fortsatz 340. Innerhalb des Abschnitts kann sich der Innendurchmesser der zentralen axialen Bohrung 346 zum ersten Ende 342 hin zunehmend vergrößern von dem kleineren Innendurchmesser 348 zu dem größeren Innendurchmesser 350. Der Bohrungs-Auskleidungs-Fortsatz 340 kleidet die innere Bohrung des Aufnahmeglieds der Hydraulikkupplung aus und verhindert Metall-auf-Metall-Kontakt (mit möglicherweise nachfolgendem Scheuern) zwischen dem Einsteck-Kopfstück und der Aufnahmekammer des Aufnahmeglieds. Die fortschreitende Verminderung (in nach innen weisender Richtung) des Innendurchmessers in Abschnitt wirkt wie eine Kurve, um ein fehlausgerichtetes Einsteck-Kopfstück in die axiale Ausrichtung zu bringen, wenn es in die Aufnahmekammer 346 eingeführt wird.
Der Körper 338 der Kronendichtung 320 kann aus einem beliebigen geeigneten Material gefertigt sein. PEEK und POM-Polymere sind insbesondere bevorzugt, wie es oben im Zusammenhang mit der in 5 gezeigten Ausführungsform beschrieben ist.
Die Kronendichtung 320 umfasst eine oder mehrere axiale Dichtvorsprünge 330, 332 an oder nahe ihrem Außenumfang. In der in 5 gezeigten Ausführungsform haben die Dichtvorsprünge 330 und 332 einen distalen Bereich mit einem allgemein halbkreisförmigen Kreisquerschnitt und springen in axialer Richtung von der äußeren Oberfläche des Körpers 338 vor. Der Dichtvorsprung 330 ist an der Verbindungsstelle zwischen der abgewinkelten Schulter und dem Außendurchmesser 324 angeordnet. 14A ist eine vergrößerte Detailansicht, die den Dichtvorsprung 330 und die unmittelbar benachbarten Bereiche der Kronendichtung 320 zeigt. Der Dichtvorsprung 332 ist an der Verbindungsstelle zwischen der abgewinkelten Oberfläche 328 und dem Außendurchmesser 324 angeordnet. Die Größe des Dichtvorsprungs 330 und/oder 332 kann entsprechend der jeweiligen Anwendung ausgewählt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, bei der der Außendurchmesser 324 ungefähr 22,733 mm ist, kann der Durchmesser der halbkreisförmigen Bereiche der Dichtvorsprünge 330 und 332 ungefähr 0,178 mm betragen. In Ausführungsformen mit einer Mehrzahl von axialen Dichtvorsprüngen kann die Größe jedes Dichtvorsprungs gleich sein mit oder sich unterscheiden von anderen axialen Dichtvorsprüngen.
15 zeigt einen Abschnitt eines Aufnahmeglieds 160 einer Hydraulikkupplung mit einer Kronendichtung 320 der in 14 gezeigten Art. Ein Abschnitt des Tellerventils 170 und sein zugehöriges Ventilbetätigungsmittel 168 sind in der Zeichnungsfigur sichtbar. Die Kupplung umfasst einen Dichtungshalter 166, ein allgemein hülsenförmiges Element mit einem abgestuften Innendurchmesser mit einem inneren Abschnitt kleineren Innendurchmessers 172 und einem äußeren Abschnitt größeren Innendurchmessers 174 sowie einer abgewinkelten Schulter 176, die die beiden Abschnitte verbindet. Die innere Fläche des Dichtungshalters 166 hat eine ringförmige Nut zum Halten des O-Rings 182, der eine flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen dem Dichtungshalter 166 und dem Körper des Aufnahmeglieds 160 bietet.
In der in 15 gezeigten Ausführungsform sichert die innere Fläche des Dichtungshalters 166 ferner die metallene C-Dichtung 180 auf der Schulter 178 der zentralen axialen Bohrung des Aufnahmeglieds 160. Die C-Dichtung 180 bietet eine druckgespeiste Dichtung zwischen dem Aufnahmeglied und dem Kopfstück eines Einsteckglieds, das in die Aufnahmekammer eingeführt ist.
Der Dichtungshalter 166 wird in der zentralen axialen Bohrung des Aufnahmeglieds 160 gehalten durch die mit einem Gewinde versehene Haltebuchse 360, die Schraubschlüssel-Löcher 188 aufweisen kann für den Eingriff eines Werkzeugs, das das Einsetzen und Entfernen der Haltebuchse 360 erleichtert. Die zentrale axiale Bohrung des Aufnahmeglieds 160 kann einen mit einem Innengewinde versehenen Bereich 164 nahe dem ersten Ende 162 aufweisen für einen Eingriff mit der Haltebuchse 360. Die Haltebuchse 360 kann eine mit einer Kontur versehene abgewinkelte Oberfläche 362 aufweisen, die so bemessen und beabstandet ist, dass sie sowohl mit der abgewinkelten Schulter der Kronendichtung 320 als auch dem axialen Dichtvorsprung 330 in Eingriff steht. Auf die gleiche Weise kann der Dichtungshalter 166 eine abgewinkelte Schulter 176 umfassen, die so bemessen und beabstandet ist, dass sie mit der abgewinkelten Oberfläche 328 der Kronendichtung 320 in Eingriff steht. Auf diese Weise bietet der Dichtungshalter 166 im Zusammenwirken mit der Haltebuchse 360 eine schwalbenschwanzartige Arretierung mit der Kronendichtung 320, so dass einer nach innen gerichteten radialen Bewegung der Dichtung 320 widerstanden wird.
Die Kronendichtung 320 ist vorzugsweise so bemessen, dass die axiale Dichtvorsprüngen 330 und 332 leicht zusammengedrückt werden, wenn die Haltebuchse 360 gegen den Dichtungshalter 166 angezogen wird und der Dichtungshalter 166 voll auf der Schulter 177 sitzt. Auf diese Weise bietet der Dichtvorsprung 332 eine flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen der Kronendichtung 320 und dem Dichtungshalter 166 und der Dichtvorsprung 330 bietet eine flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen der Kronendichtung 320 und der Haltebuchse 360 sowie zwischen der Kronendichtung 320 und dem Dichtungshalter 166.
Es ist ersichtlich, dass der Dichtungshalter 166 aus 15 einer Gestaltung aus dem Stand der Technik entspricht. Eine Kronendichtung 320 gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher in einem Aufnahme-Kupplungsglied 160 nachgerüstet werden durch einfaches Ersetzen der Kronendichtung aus dem Stand der Technik – das heißt einer Kronendichtung mit einem oder mehreren O-Ringen als Umfangsdichtungen oder radialen Dichtvorsprüngen. Optional kann die Haltebuchse 360, die eine konturierte abgewinkelte Schulter 362 aufweist, ebenfalls in dem Kupplungsglied nachgerüstet werden, um die Dichtwirkung des axialen Dichtvorsprungs 330 zu verbessern.
16 zeigt ein Aufnahme-Kupplungsglied der in 15 gezeigten Art – das heißt ein Aufnahme-Kupplungsglied mit einem Dichtungshalter. In dieser Ausführungsform ist der Dichtungshalter 410 so modifiziert, dass er den axialen Dichtvorsprung 332 aufnimmt. Die Modifikation umfasst eine Nut 412 an der äußeren Kante der abgewinkelten Schulter 176' des Dichtungshalters 410.
Die Nut 412 ist vorzugsweise so bemessen und beabstandet, dass sie den axialen Dichtvorsprung 332 auf der Kronendichtung 320 aufnehmen kann und dadurch seine Dichtwirkung vergrößert, indem eine größere Kontaktfläche im Vergleich mit der in 15 gezeigten Ausführungsform geboten wird.
17 zeigt eine Kronendichtung 320 der in 14 gezeigten Art in einem Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung mit einer Dichtungskassette, die einen Dichtungsträger 190 und eine Schale 370 umfasst. Der Dichtungsträger 190 ist ein allgemein hülsenförmiges Element mit sowohl einem abgestuften Innendurchmesser als auch einem abgestuften Außendurchmesser. Eine abgewinkelte Schulter 193 verbindet den inneren Abschnitt, der einen kleineren Innendurchmesser 191 hat, mit dem äußeren Abschnitt, der einen größeren Innendurchmesser 192 hat. Eine rechtwinklige Schulter 196 verbindet den inneren Teil, der einen größeren Außendurchmesser 194 hat, mit dem äußeren Teil, der einen kleineren Außendurchmesser 195 hat. Die abgewinkelte Schulter 193 ist so bemessen und beabstandet, dass sie mit der abgewinkelten Schulter 328 der Kronendichtung 320 in Eingriff steht.
Die Schale 370 ist im Gewindeabschnitt 202 mit einem Außengewinde versehen, um mit dem Innengewinde-Abschnitt 164 der Bohrung des Aufnahme-Kupplungsglieds in Eingriff zu stehen. Schraubenschlüssel-Löcher 204 können vorgesehen sein für den Eingriff eines Werkzeugs zum Einsetzen und Entfernen der Dichtungskassette in dem Aufnahme-Kupplungsglied. Die Schale 370 kann eine leichte Presspassung mit dem Teil des Dichtungsträgers 190 haben, der einen kleineren Außendurchmesser 195 aufweist. Auf diese Weise kann die gesamte Dichtungskassette einschließlich der Kronendichtung 320 für eine Wartung aus dem Aufnahmeglied entfernt werden, indem die Schale 370 aus der Bohrung des Aufnahmeglieds herausgeschraubt wird.
Die Schale 370 umfasst vorzugsweise eine mit einer Kontur versehene abgewinkelte Schulter 372, die so bemessen und beabstandet ist, dass sie mit der abgewinkelten Schulter 326 und dem axialen Dichtvorsprung 330 auf der Kronendichtung 320 in Eingriff steht. Zusammen mit der Schulter 193 bietet die mit einer Kontur versehene abgewinkelte Schulter 372 eine schwalbenschwanzartige Arretierung mit den Oberflächen 326 und 328 der Kronendichtung 320, wodurch einer Implosion – das heißt einer radial nach innen gerichteten Bewegung – der Kronendichtung 320 in die Aufnahmekammer 346 widerstanden wird, wenn in der Kammer 346 ein niedriger Druck vorliegt, wie er auftreten kann während des Herausziehens des Einsteck-Kopfstücks.
Die Kronendichtung 320 ist vorzugsweise so bemessen, dass die axialen Dichtvorsprünge 330 und 332 leicht zusammengedrückt werden, wenn die Schale 198 der Dichtungskassette gegen den Dichtungsträger 190 angezogen wird und der Dichtungsträger 190 voll auf der Schulter 177 sitzt. Auf diese Weise bietet der Dichtvorsprung 332 eine flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen der Kronendichtung 320 und dem Dichtungsträger 190, und der Dichtvorsprung 330 bietet eine flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen der Kronendichtung 320 und der Schale 198 sowie zwischen der Kronendichtung 320 und dem Dichtungsträger 190.
Es ist ersichtlich, dass die Dichtungskassette, die den Dichtungsträger 190 und die Schale 198 gemäß 17 umfasst, einer Gestaltung aus dem Stand der Technik entspricht. Daher kann eine Kronendichtung 320 gemäß der vorliegenden Erfindung nachgerüstet werden in einem Aufnahme-Kupplungsglied mit einer Dichtungskassette durch einfaches Ersetzen der Kronendichtung gemäß dem Stand der Technik – das heißt einer Kronendichtung mit einer oder mehreren O-Ringen als Umfangsdichtungen oder radialen Dichtvorsprüngen.
18 zeigt ein Aufnahme-Kupplungsglied der in 17 gezeigten Art – das heißt ein Aufnahme-Kupplungsglied mit einer Dichtungskassette. In dieser Ausführungsform ist der Dichtungsträger 400 so modifiziert, dass er den axialen Dichtvorsprung 332 aufnimmt. Die Nut 402 am äußeren Abschnitt der abgewinkelten Schulter 193' ist so bemessen und beabstandet, dass sie zu dem axialen Dichtvorsprung 332 auf der Dichtung 320 passt. Die Schale 370 kann außerdem so modifiziert sein, dass sie den axialen Dichtvorsprung 330 auf der Kronendichtung 320 aufnimmt, indem eine mit einer Kontur versehene abgewinkelte Schulter 372 vorgesehen wird, die so bemessen und mit einer Kontur versehen sein kann, dass sie sowohl zu der abgewinkelten Schulter 326 als auch zu dem axialen Dichtvorsprung 330 der Dichtung 320 passt.
Die Nut 402 und/oder die mit einer Kontur versehene Oberfläche 372 können die Dichtwirkung der axialen Dichtvorsprünge 330 und 332 der Kronendichtung 320 verbessern, indem sie eine größere Kontaktfläche zwischen dem Dichtungsträger 400 und/oder der Schale 370 und den axialen Dichtvorsprüngen 330 und 332 bieten.
19 zeigt die Verwendung der Kronendichtung 320 gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Aufnahme-Kupplungsglied, das weder einen Dichtungshalter noch eine Dichtungskassette aufweist. Vielmehr hat die zentrale axiale Bohrung des Aufnahmeglieds einen ersten inneren Abschnitt mit kleinerem Innendurchmesser 206 und einem zweiten äußeren Abschnitt mit einem größeren Innendurchmesser 208, die durch die abgewinkelte Schulter 210 verbunden sind. Die abgewinkelte Schulter 210 steht mit der abgewinkelten Oberfläche 328 der Kronendichtung 320 in Eingriff.
Die Haltebuchse 380 ist mit einem externen Gewinde 214' versehen für einen Eingriff mit einem Gewindeabschnitt der zentralen axialen Bohrung des Aufnahmeglieds. Schraubenschlüssel-Löcher 218' können vorgesehen sein für den Eingriff eines Werkzeugs für das Einsetzen und Entfernen der Buchse 380. Die Haltebuchse 380 umfasst eine mit einer Kontur versehene abgewinkelte Oberfläche 382, die so bemessen und beabstandet ist, dass sie mit der abgewinkelten Schulter 326 und dem axialen Dichtvorsprung 330 der Kronendichtung 320 in Eingriff steht. Die abgewinkelte Schulter 210 bietet zusammen mit der abgewinkelten Oberfläche 326 eine Schwalbenschwanz-Arretierung mit den Oberflächen 326 und 328 der Kronendichtung 320, die einer Implosion – das heißt einer radial nach innen gerichteten Bewegung – der Kronendichtung 320 in die Aufnahmekammer entgegenwirkt, wenn in der Kammer niedriger Druck vorliegt, wie er beispielsweise während des Herausziehens des Einsteck-Kopfstücks vorliegen kann.
Die Kronendichtung 320 ist vorzugsweise so bemessen, dass die Dichtvorsprünge 330 und 332 leicht zusammengedrückt werden, wenn die Haltebuchse 380 voll auf der Schulter 213 sitzt. Auf diese Weise bietet der Dichtvorsprung 332 eine flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen der Kronendichtung 320 und dem Körper des Aufnahmeglieds, und der Dichtvorsprung 330 bietet eine flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen der Kronendichtung 320 und der Haltebuchse 380 sowie zwischen der Kronendichtung 320 und dem Körper des Aufnahme-Kupplungsglieds. 19A ist eine Vergrößerung des Kontaktbereichs zwischen dem Dichtvorsprung 330 und der Haltebuchse 380. 19B ist eine Vergrößerung des Kontaktbereichs zwischen dem Dichtvorsprung 332 und der abgewinkelten Oberfläche.
Es ist ersichtlich, dass der Körper des Aufnahme-Kupplungsglieds aus 19 einer Gestaltung aus dem Stand der Technik entspricht. Eine Kronendichtung 320 gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher in einem solchen Aufnahme-Kupplungsglied nachgerüstet werden durch einfaches Ersetzen der Kronendichtung aus dem Stand der Technik – das heißt einer Kronendichtung mit einem oder mehreren O-Ringen als Umfangsdichtung oder radialen Dichtvorsprüngen – und optional der Haltebuchse.
20 zeigt ein Aufnahme-Kupplungsglied der in 8 dargestellten Art – das heißt Aufnahme-Kupplungsglied ohne Dichtungskassette, Dichtungshalter oder metallene C-Dichtung. In dieser Ausführungsform ist der Körper des Aufnahmeglieds so modifiziert, dass er den axialen Dichtvorsprung 332 aufnimmt. Wie es 20B im Detail zeigt ist die Nut 394 an der äußeren Grenze der abgewinkelten Schulter 210' so bemessen und beabstandet, dass sie zum axialen Dichtvorsprung 332 passt.
Die Haltebuchse 390 kann auch so modifiziert sein, dass sie den axialen Dichtvorsprung 330 auf der Kronendichtung 320 aufnimmt. Wie 20A zeigt kann an der Haltebuchse 390 eine mit einer Kontur versehene abgewinkelte Oberfläche 392 vorgesehen sein für einen Kontakt mit dem axialen Dichtvorsprung 330 und der abgewinkelten Schulter 326 auf der Dichtung 320. Wie es in 20B im Detail gezeigt ist, kann die Nut 394 und/oder die mit einer Kontur versehene abgewinkelte Oberfläche 392 die Dichtwirksamkeit der axialen Dichtvorsprünge 330 und 332 der Kronendichtung 320 verbessern, indem eine größere Kontaktfläche zwischen dem Körper des Aufnahmeglieds 160' und/oder der Haltebuchse 390 und den axialen Dichtvorsprüngen 330 und 332 geboten wird.

Claims

Dichtung (120) für ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung, umfassend: einen im Wesentlichen zylindrischen Körper (138) mit einer zentralen axialen Bohrung (146); einen ersten größeren Außendurchmesser (124) mit einer ersten größeren axialen Ausdehnung; einen zweiten kleineren Durchmesser (122) mit einer zweiten kleineren axialen Ausdehnung; eine erste abgewinkelte Oberfläche (126), die den ersten Außendurchmesser (124) und den zweiten kleineren Durchmesser (122) verbindet; eine gegenüberliegende zweite abgewinkelte Oberfläche (128), benachbart dem inneren Ende (144) der Dichtung (120); einen ersten Vorsprung (130) mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt an der Verbindungsstelle zwischen der ersten abgewinkelten Oberfläche (126) und dem ersten Außendurchmesser (124); einen zweiten Vorsprung (132) mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt an der Verbindungsstelle der zweiten abgewinkelten Oberfläche (128) und des ersten Außendurchmessers (124).
Dichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend mindestens einen Dichtvorsprung (134) mit einem im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt auf der inneren Oberfläche der zentralen axialen Bohrung (146).
Dichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend eine Mehrzahl von Dichtvorsprüngen (134, 136) mit einem im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt auf der inneren Oberfläche der zentralen axialen Bohrung (146).
Dichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend einen Bohrungs-Auskleidungs-Fortsatz (140), der sich von zumindest einem Ende der Dichtung erstreckt.
Dichtung gemäß Anspruch 4, wobei zumindest ein Teil des Bohrungs-Auskleidungs-Fortsatzes (140) einen sich verjüngenden Innendurchmesser aufweist.
Dichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Dichtung ein gegossenes Polymer ist.
Dichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Dichtung mechanisch aus einem technischen Kunststoff herausgearbeitet ist.
Dichtung gemäß Anspruch 7, wobei der technische Kunststoff ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Polyetheretherketon, Polyoxymethylen und Tetrafluorethylen.
Dichtung (120) für ein Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung, umfassend: einen im Wesentlichen zylindrischen Körper (138) mit einer zentralen axialen Bohrung (146); einen ersten größeren Außendurchmesser (124) mit einer ersten größeren axialen Ausdehnung; einen zweiten kleineren Durchmesser (122) mit einer zweiten kleineren axialen Ausdehnung; eine erste abgewinkelte Oberfläche (126), die den ersten Außendurchmesser und den zweiten kleineren Durchmesser verbindet; eine gegenüberliegende zweite abgewinkelte Oberfläche (128), benachbart dem inneren Ende (144) der Dichtung (120); einen ersten axialen Vorsprung (130) mit einem im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt an der Verbindungsstelle der ersten abgewinkelten Oberfläche (126) und des ersten Außendurchmessers (124); einen zweiten axialen Vorsprung (132) mit einem im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt an der Verbindungsstelle der zweiten abgewinkelten Oberfläche (128) und des ersten Außendurchmessers (124).
Dichtung gemäß Anspruch 9, ferner umfassend zumindest einen Dichtvorsprung (134) mit einem im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt auf der inneren Oberfläche der zentralen axialen Bohrung (146).
Dichtung gemäß Anspruch 9, ferner umfassend eine Mehrzahl von Dichtvorsprüngen (134, 136) mit einem im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt auf der inneren Oberfläche der zentralen axialen Bohrung (146).
Dichtung gemäß Anspruch 9, ferner umfassend einen Bohrungs-Auskleidungs-Fortsatz (140), der sich von zumindest einem Ende der Dichtung erstreckt.
Dichtung gemäß Anspruch 12, wobei zumindest ein Teil des Bohrungs-Auskleidungs-Fortsatzes (140) einen sich verjüngenden Innendurchmesser aufweist.
Dichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Dichtung ein gegossenes Polymer ist.
Dichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Dichtung mechanisch aus einem technischen Kunststoff herausgearbeitet ist.
Dichtung gemäß Anspruch 15, wobei der technische Kunststoff ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyetheretherketon, Polyoxymethylen und Tetrafluorethylen.
Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung, umfassend: eine Dichtung (120) gemäß Anspruch 1; einen Körper mit einer zentralen axialen Bohrung mit einem abgestuften Innendurchmesser; eine abgewinkelte Schulter (210) in der zentralen axialen Bohrung, die einen ersten Abschnitt der Bohrung, der einen ersten, größere Innendurchmesser (208) hat, verbindet mit einem zweiten Abschnitt der Bohrung, der einen zweiten kleineren Innendurchmesser (206) hat; eine Nut (220) in dem Körper nahe der Verbindungsstelle der abgewinkelten Schulter (210) und des ersten Bohrungsabschnitts, die so bemessen und beabstandet ist, dass der erste Vorsprung auf der Dichtung in die Nut passt, wenn die Dichtung voll in dem Kupplungsglied sitzt.
Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung gemäß Anspruch 17, ferner umfassend eine Kontur in der Wand des ersten Bohrungsabschnitts, die so bemessen und beabstandet ist, dass sie zu dem zweiten Vorsprung auf der Dichtung passt, wenn die Dichtung voll in dem Kupplungsglied sitzt.
Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung, umfassend: eine Dichtung (120) gemäß Anspruch 1; einen Körper mit einer zentralen axialen Bohrung mit einem abgestuften Innendurchmesser; einen Dichtungshalter (166), der in die zentrale axiale Bohrung des Körpers passt und der eine zentrale axiale Bohrung aufweist, umfassend einen ersten Bohrungsabschnitt mit einem ersten größeren Innendurchmesser (174) und einen zweiten Bohrungsabschnitt mit einem zweiten kleineren Innendurchmesser (172) mit einer abgewinkelten Schulter (176), die den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbindet; eine Nut (220) in dem Dichtungshalter nahe der Verbindungsstelle der abgewinkelten Schulter (176) und des ersten Bohrungsabschnitts, die so bemessen und beabstandet ist, dass der erste Vorsprung auf der Dichtung in die Nut passt, wenn die Dichtung voll in dem Dichtungshalter sitzt.
Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung gemäß Anspruch 19, ferner umfassend eine Kontur in der Wand des ersten Bohrungsabschnitts, die so bemessen und beabstandet ist, dass sie zum zweiten Vorsprung auf der Dichtung passt, wenn die Dichtung voll in dem Dichtungshalter sitzt.
Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung, umfassend: eine Dichtung (120) gemäß Anspruch 1; einen Körper mit einer zentralen axialen Bohrung mit einem abgestuften Innendurchmesser; eine Dichtungskassette mit einem Dichtungsträger (190), der in die zentrale axiale Bohrung des Körpers passt und der einen zentrale axiale Bohrung aufweist mit einem ersten Bohrungsabschnitt, der einen ersten größeren Innendurchmesser (192) hat, und einem zweiten Bohrungsabschnitt, der einen zweiten kleineren Innendurchmesser (191) hat mit einer abgewinkelten Schulter (193), die den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbindet; eine Nut (220) in dem Dichtungsträger nahe der Verbindungsstelle der abgewinkelten Schulter (193) und des ersten Bohrungsabschnitts, die so bemessen und beabstandet ist, dass der erste Vorsprung auf der Dichtung in die Nut passt, wenn die Dichtung voll in dem Dichtungsträger sitzt.
Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung gemäß Anspruch 21, ferner umfassend eine Kontur in der Wand des ersten Bohrungsabschnitts, die so bemessen und beabstandet ist, dass sie zum zweiten Vorsprung auf der Dichtung passt, wenn die Dichtung voll in dem Dichtungsträger sitzt.
Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung umfassend: eine Dichtung (120) gemäß Anspruch 9; einen Körper mit einer zentralen axialen Bohrung mit einem abgestuften Innendurchmesser; eine abgewinkelte Schulter (210) in der zentralen axialen Bohrung, die einen ersten Bohrungsabschnitt, der einen ersten größeren Innendurchmesser (208) hat, und einen zweiten Bohrungsabschnitt, der einen zweiten kleineren Innendurchmesser (206) hat, verbindet; eine Nut (220) in dem Körper nahe der Verbindungsstelle der abgewinkelten Schulter (210) und des ersten Bohrungsabschnitts, die so bemessen und beabstandet ist, dass der erste axiale Vorsprung auf der Dichtung in die Nut passt, wenn die Dichtung voll in dem Kupplungsglied sitzt.
Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung gemäß Anspruch 23, ferner umfassend eine Haltebuchse, die eine mit einer Kontur versehene abgewinkelte Oberfläche aufweist, die so bemessen und beabstandet ist, dass sie zumindest zu einem Teil des zweiten axialen Vorsprungs auf der Dichtung passt, wenn die Haltebuchse, die Dichtung und der Dichtungshalter in die zentrale axiale Bohrung des Aufnahmeglieds eingeführt sind.
Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung, umfassend: eine Dichtung (120) gemäß Anspruch 9; einen Körper mit einer zentralen axialen Bohrung mit einem abgestuften Innendurchmesser; einen Dichtungshalter (166), der in die zentrale axiale Bohrung des Körpers passt und der eine zentrale axiale Bohrung aufweist, umfassend einen ersten Bohrungsabschnitt, der einen ersten größeren Innendurchmesser (174) hat, und einen zweiten Bohrungsabschnitt, der einen zweiten kleineren Innendurchmesser (172) hat, mit einer abgewinkelten Schulter (176), die den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbindet; eine Nut (220) in dem Dichtungshalter nahe der Verbindungsstelle der abgewinkelten Schulter (176) und des ersten Bohrungsabschnitts, die so bemessen und beabstandet ist, dass der erste axiale Vorsprung auf der Dichtung in die Nut passt, wenn die Dichtung voll in dem Dichtungshalter sitzt.
Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung gemäß Anspruch 25, ferner umfassend eine Haltebuchse, die eine mit einer Kontur versehene abgewinkelte Oberfläche aufweist, die so bemessen und beabstandet ist, dass sie zumindest zu einem Teil des zweiten axialen Vorsprungs auf der Dichtung passt, wenn die Haltebuchse, die Dichtung und der Dichtungshalter in die zentrale axiale Bohrung des Aufnahmeglieds eingesetzt sind.
Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung, umfassend: eine Dichtung (120) gemäß Anspruch 9; einen Körper mit einer zentralen axialen Bohrung mit einem abgestuften Innendurchmesser; eine Dichtungskassette, umfassend einen Dichtungsträger (190), der in die zentrale axiale Bohrung des Körpers passt und der eine zentrale axiale Bohrung aufweist, umfassend einen ersten Bohrungsabschnitt, der einen ersten größeren Innendurchmesser (192) hat, und einen zweiten Bohrungsabschnitt, der einen zweiten kleineren Innendurchmesser (191) hat, mit einer abgewinkelten Schulter (193), die den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbindet; eine Nut (220) in dem Dichtungsträger nahe der Verbindungsstelle der abgewinkelten Schulter (193) und des ersten Bohrungsabschnitts, die so bemessen und beabstandet ist, dass der erste axiale Vorsprung auf der Dichtung in die Nut passt, wenn die Dichtung voll in dem Dichtungsträger sitzt.
Aufnahmeglied einer Hydraulikkupplung gemäß Anspruch 27, wobei die Dichtungskassette eine mit einem Außengewinde versehene Schale (198) umfasst, die eine abgestufte innere Bohrung aufweist, umfassend einen ersten Abschnitt mit einem ersten kleineren Innendurchmesser und einen zweiten Abschnitt mit einem zweiten größeren Innendurchmesser und einer abgewinkelten Schulter (200), die den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt verbindet, wobei die abgewinkelte Schulter eine mit einer Kontur versehene Oberfläche aufweist, die so bemessen und beabstandet ist, dass sie zumindest zu einem Teil des zweiten axialen Vorsprungs auf der Dichtung passt, wenn die Dichtung und der Dichtungsträger in die Schale eingeführt sind.