DE3101079C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung aus von einer Kupplung, bestehend aus zwei miteinander verbindbaren Kupplungsgliedern zum Verbinden einer Leitung für ein flüssiges Medium wie hydraulisches Öl, mit einem festen oder beweglich angeordneten Ventilkörper und mindestens zwei longitudinal verschieblichen Hülsen, von denen eine in einer Dichtungsstellung an dem Ventilkörper angeordneten Dichtungselementen gegen diesen abdichtet, wobei vorgesehen ist, daß der Ventilkörper eine Stützeinrichtung mit einer radialen Oberfläche für die erste Hülse aufweist, die in der Dichtungsstellung auf der Oberfläche aufliegt, daß der Ventilkörper an das Dichtungselement derart angepaßt ist, daß sich die Hülse in der Dichtungsstellung an dem Dichtungselement vorbei erstreckt und mit dem Ventilkörper und der Stützeinrichtung eine Kammer für das Dichtungselement bildet, daß die Kammer über einen von der Stützeinrichtung weggerichteten Spalt mit dem Druck des Mediums beaufschlagbar ist, das auf das Dichtungselement wirkt und eine beidseitige Dichtung des Ventilkörpers und der Hülse mittels des Dichtungselements bewirkt, daß die Hülse eine gerade Innenwandung aufweist und ein Endabschnitt der Hülse mit der Stützeinrichtung und dem Dichtungselement in Wirkverbindung ist, deren anderer Endabschnitt der Hülse mittels einer Feder beaufschlagt ist, daß der das Dichtungselement tragende Ventilkopf mit einem Schaft verbunden ist, der sich koaxial innerhalb der Hülse erstreckt, daß die äußere Oberfläche des Ventilkörpers und die äußere Oberfläche der Stützeinrichtung in radialer Richtung eben verlaufen und mit der oder etwas geneigten äußeren Oberfläche des freien Endabschnittes des Winkelstücks der zweiten Hülse verbunden sind, daß die Stirnfläche der ersten Hülse, die in Dichtungsstellung an der radialen Oberfläche aufliegt, rechtwinklig in bezug zur Innenwandung der Hülse ausgebildet ist und gegen die radiale Oberfläche der Stützeinrichtung über ihre gesamte Fläche anliegt, daß die Kammer zur Dichtung das Volumen des Dichtungselementes übersteigt, daß das Dichtungselement mittels einer nach unten gerichteten Zunge an dem Ventilkopf gelagert ist, der an der der Stützeinrichtung entgegengesetzten Seite des Dichtungselementes angeordnet ist, daß die Hülse eine gerade Außenwandung aufweist, die an dem ersten Endabschnitt im Durchmesser eine Einziehung aufweist und daß die axiale Ecke der Stützeinrichtung den gleichen Durchmesser wie die Einziehung der Hülse aufweist, die die maximale Verschiebung der Hülse relativ zur Hülse steuert, wie sie aus der FR-PS 15 77 931 bekannt ist.

Derartige Kupplungen sind an sich bekannt. Sie sind dadurch gekennzeichnet, daß beide Kupplungsglieder nasenartige Abschnitte mit im wesentlichen ebenen Stirnflächen aufweisen, die leicht trockengewischt werden können, bevor die Kupplungsglieder miteinander verbunden werden. Solche Kupplungen, die säuredicht ausgebildet sein können, sind in der Hülse des Innenteils der Kupplung ausgebildet, die in einer Richtung federbelastet und in der anderen Richtung mit Mitteln des zweiten Kupplungsgliedes gegen die Federkraft verschoben werden können. Es ist wichtig, daß die Hülsen in der einen Stellung, in der sie nicht durch das zweite Kupplungsglied beeinflußbar sind, in einer Dichtungsstellung mittels der genannten Federkraft gehalten werden können.

In dieser Verbindung soll die Dichtungsanordnung so ausgebildet sein, daß die Kraft nicht zu groß wird, wenn die Kupplungsglieder miteinander verbunden sind.

So ist bereits eine Kupplung zur Verbindung von zwei Leitungen, von denen eine mit einer Quelle zur Speisung mit einem unter Druck stehenden Mittel in Verbindung steht, mit einem ersten Teil, der dem Ende der mit der Quelle verbundenen Leitung zugeordnet ist, und einem zweiten Teil, der in das Ende der zweiten Leitung eingebaut ist, bekannt, bei der vorgesehen ist, daß der erste Teil ein Hauptventil, das das Ende der ersten Leitung dicht verschließt und im geschlossenen Zustand gegen seinen Sitz insbesondere durch die Wirkung des in der ersten Leitung herrschenden Speisedruckes des Mittels gedrückt wird, und ein zweites Hilfsventil besitzt, das ebenfalls das Ende der ersten Leitung dicht verschließt und auch in geschlossenem Zustand auf seinen Sitz durch die Wirkung des in der ersten Leitung herrschenden Speisemitteldruckes gedrückt wird, wobei der Sitz des Hilfsventiles einen gegenüber dem Hauptventil verringertem Querschnitt hat, und der zweite Teil der Kupplung mit Organen zur Steuerung der Öffnung der Ventile zusammenwirkt, die so ausgeführt und angeordnet sind, daß dann, wenn die zwei Teile der Kupplung zum Zwecke ihrer Verbindung einander angenähert werden, der zweite Teil zunächst das Hilfsventil öffnet, das daraufhin einen schwachen Strom von Mittel aus der Leitung zu der zweiten Leitung zu Beginn der Verbindung gelangen läßt, und danach das Hauptventil öffnet (DE-OS 24 59 042).

In den bekannten Arten von Kupplungen ist eine abdeckende Hülsenanordnung vorgesehen, die relativ zur Hülse und zum Ventilkörper verschieblich ist. Die Dichtungseinrichtung der Hülsenanordnung stellt eine äußere Fläche dar, die eine allgemein ebene Stützfläche an der Kupplung ausbildet. Bei den verschiedenen Arten von Kupplungen ist es wichtig, daß über eine Dichtungseinrichtung für die innere Hülse und den Ventilkörper die notwendige hohe Abdichtung erzielt wird, während gleichzeitig die betreffenden Komponenten so konstruiert sind, daß die Herstellungskosten relativ gering sind.

Es ist also wichtig, daß die verschiedenen Abschnitte der Kupplung so ausgestaltet sind, daß Schmutz und Fremdkörper an einem Eindringen an den Stirnflächen der Kupplungsglieder gehindert werden.

Bei der Kupplungsausbildung der eingangs genannten Art ist ein radialer Anschlag vorgesehen, gegen den die Hülse anliegen kann. Jedoch ist die Hülse an ihrer Innenkante abgeschrägt, wodurch eine konische Innenfläche entsteht. In der Abdichtposition der Hülse liegt diese über eine dünne und scharfe Kante gegen die radiale Anschlagfläche an. Die Dichtung ist in enger Beziehung zur radialen Fläche ausgebildet. Die Dichtung ist nicht sonderlich versenkt, sondern sie ist der scharfen Kante sehr stark ausgesetzt. Die nicht versenkten Teile der Dichtung erstrecken sich radial. Der Dichtungsquerschnitt nimmt nach außen in Richtung der konischen Innenfläche ab. Aufgrund der üblichen Toleranzen bei der Herstellung wird die Dichtung an ihren äußeren Teilen verschleißen. Die Funktion der Dichtung beruht jedoch vollständig auf diesen äußeren Teilen, um eine wirksame Abdichtung des Spaltes zwischen der Hülse und der radialen Anschlagfläche zu erzielen. Die Anordnung ist daher nicht geeignet, eine wirksame Abdichtungsfunktion für Medien unter hohem Druck zu erzielen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Stütz- und Dichtfunktionen voneinander getrennt sind, so daß die Dichtung 7 nicht zwischen zwei zueinander beweglichen Kupplungsgliedern zusammengepreßt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Mit einer solchen Ausbildung wird die Lebensdauer einer Dichtung verlängert. Aufgrund des Zusammenwirkens der radialen und axial-zylindrischen Flächen mit der Dichtung wird eine zuverlässige Abdichtung erreicht, wobei die Dichtung kostengünstig in der Herstellung ist. Dabei wird gleichzeitig eine sinnvolle Flachkopf-Anordnung erreicht, bei der die Kupplungsglieder leicht zu verbinden bzw. zu lösen sind.

Insbesondere ist eine verschiebbar in einem ersten Kupplungsteil angebrachte und einen ersten, im ersten Kupplungsteil angebrachten Ventilkörper umgebende hohle Hülse vorgesehen. Die hohle Hülse ist mit einer im wesentlichen zylinderförmigen, den ersten Ventilkörper in einem Abstand umgebenden Innenfläche versehen, die sich parallel zur Längsachse des Ventilkörpers erstreckt. Die Hülse weist eine sich in einer zur Längsachse senkrechten Richtung erstreckende Endfläche auf, die in Wirkverbindung mit einer Seitenfläche eines sich vom ersten Ventilkörper nach außen in einer ebenfalls zur Längsachse senkrechten Richtung erstreckenden Flansches steht. Dabei ist eine Feder als Vorspannelement so angeordnet, daß die Hülse derart mit Druck beaufschlagt wird, daß deren Endfläche Flächenkontakt mit der sich senkrecht erstreckenden Seitenwand des Flansches herstellt. Die Tatsache, daß die Wirkungsflächen sich in einer im wesentlichen zur Durchflußrichtung durch den ersten Kupplungsteil senkrechten Richtung erstrecken, verbessert die Dichtwirkung zwischen der Hülse und dem Ventilkörper beträchtlich gegenüber den dem Stand der Technik verwendeten geneigten Wirkungsflächen.

Weitere Vorteile werden aufgrund des neuartigen Aufbaues der Dichtungsanordnung selbst erzielt. Insbesondere preßt die zwischen der Hülse und dem ersten Ventilkörper fließende Flüssigkeit den verformbaren Dichtungsring in sogar noch engeren Kontakt mit der zylinderförmigen sich axial erstreckenden Innenfläche der Hülse, wenn diese zum sich radial erstreckenden Flansch hingedrückt wird. Infolge hiervon liefert die Flüssigkeit eine Druckwelle, die auf den verformbaren Dichtungsring wirkt und somit den Wirkdruck zwischen dem Dichtungsring und der zylinderförmigen Gehäusefläche erhöht.

Erfindungsgemäß ist eine Zunge vorgesehen, die abwärts gerichtet ist und einen Teil des Ventilkörpers bildet, welche in der abwärts gerichteten Stellung das Dichtungselement in dem Ventilkörper festlegt. Die Zunge ist ferner so angeordnet, daß das Dichtungselement eine bestimmte Stellung im Hinblick auf den Druck des Mediums aufweist.

Weiterhin ist die Konstruktion der Stützeinrichtung und der inneren Hülse entsprechend vorgesehen, um eine geeignete Kammer auszubilden, welche das Volumen des Dichtungselementes übersteigt und in solcher Weise ausgebildet ist, daß eine Verformung des Dichtungselementes beim axialen Pressen gegen die radiale Oberfläche der Stützeinrichtung erfolgt. Das Dichtungselement erstreckt sich direkt radial gegen die Innenwandung der ersten Hülse, wobei eine zuverlässige Dichtung des im wesentlichen radialen Spaltes zwischen dem Ventilkörper und der Hülse bewirkt wird.

Weitere Verbesserungen sind in Verbindung mit der Ausgestaltung der inneren Hülse gegeben und der Ventilkörper nach der Erfindung ist einfach ausführbar. Bei den nachstehend näher erläuterten zusätzlichen Einzelheiten ist angegeben, wie die Stützeinrichtung in bezug auf die gegenüberliegenden Abschnitte einer weiteren Hülse angeordnet werden kann, ebenso die Form einer Mantelhülse, die außerhalb der ersten Hülse angeordnet und relativ zu dieser und dem Ventilkörper bewegbar ist. Die letztgenannten Komponenten tragen zur Schnellkupplungsfunktion der beiden Kupplungsglieder bei.

Die oben genannten Vorschläge ermöglichen eine wirksame Dichtungsanordnung mit echnischen und wirtschaftlichen Vorteilen für die gattungsgemäßen Kupplungstypen. Die anderen Komponenten können dank der vorliegenden Erfindung ebenso geeignet und wirtschaftlich ausgebildet werden.

Dank der neuen Anordnung ist lediglich ein Spalt in der ebenen Stirnfläche der Kupplungsglieder vorhanden, der in wirksamer Weise das Risiko eines Transports von Schmutzteilchen in das Fluidsystem verringert. Ferner ist das Dichtungselement in der gegebenen örtlichen Anordnung vor Schmutz und Fremdkörpern geschützt.

Die Dichtungsanordnung wirkt sowohl bei niedrigen wie auch hohen Drücken, die z. B. 30 Mpa erreichen können. Im letzteren Fall sind die Dichtungsanordnung und die Hülse so ausgebildet, daß der Druck des Mediums das Dichtungselement beeinflußt und durch Anwendung reiner axialer und radialer Kräfte eine wirksame Dichtung bewirkt.

Dank der vorgeschlagenen Ausführungsformen wird vermieden, daß die Hülse auf der Stützeinrichtung über geneigte Flächen abgestützt wird, was einen relativ hohen Fertigungsaufwand sowie eine ausreichende Materialdicke der Hülse erfordern würde.

Eine vorgeschlagene Ausführungsform einer Anordnung, die die wesentlichen Merkmale der Erfindung aufweist, ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch zwei Schnellkupplungsglieder für hydraulisches Öl in einer entkuppelten Stellung, bei der die Schnellkupplungsglieder eine gegenüber der Umgebung dichte Kupplung mit ebenen Stirnflächen der Kupplungsglieder bilden,

Fig. 2 in einem Längsschnitt die Kupplungsglieder nach Fig. 1 in einer gekuppelten Stellung, wobei die Kupplung mit Hilfe automatischer Kupplungskomponenten der Kupplungsglieder erfolgt,

Fig. 3 einen Längsschnitt eines vergrößerten Ausschnitts des vorderen Teils der ersten Kupplungskomponente der Kupplungsglieder nach Fig. 1 und 2, und

Fig. 4 einen Längsschnitt einer abgewandelten Ausführung der in Fig. 3 dargestellten Kupplungskomponente.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Kupplung besteht aus einem ersten Kupplungsglied 1 und einem zweiten Kupplungsglied 2, wobei das Kupplungsglied 1 ein Aufnahmestück enthält und das Kupplungsglied 2 als Einsteckstück ausgebildet ist. Die Kupplung ist als Flachkopfkupplung ausgebildet, bei der die zusammgehörenden Kupplungsglieder mit ebenen Stirnflächen 1a und 2a ausgebildet sind.

Kupplungen dieses Typs sind an sich bekannt, so daß hier nur die grundlegende Konstruktion und Funktion beschrieben wird. Das erste Kupplungsglied 1 enthält einen schaftartig ausgebildeten Ventilkörper 3, der fest und koaxial zum ersten Kupplungsglied 1 in diesem angeordnet ist. Eine innere Hülse 4 und eine äußere Mantelhülse 5 sind so angeordnet, daß sie relativ zum Ventilkörper 3 verschoben werden können. Die Mantelhülse 5 ist an einem Endabschnitt abgewinkelt und an dem anderen Endabschnitt mit einer Feder 6 in Wirkverbindung, die die Mantelhülse 5 in Richtung der Stirnfläche 1a preßt.

Der Ventilkörper 3 weist einen Ventilkopf 3a auf, der eine als Dichtungsring ausgebildete Dichtung 7 trägt. Der eine Endabschnitt 4a der Hülse 4 ist so ausgebildet, daß er in der in Fig. 1 dargestellten Dichtungsstellung mit dem Ventilkopf 3a und der Dichtung 7 so zusammenwirkt, daß eine Dichtung zwischen der Hülse 4 und dem Ventilkopf 3a erzielt wird. Auf den anderen Endabschnitt 4b der Hülse 4 wirkt eine vorzugsweise als Schraubenfeder ausgebildete Feder 8, um die Hülse 4 in der Dichtungsstellung zu halten. An dem oberen Ende der Hülse 4 ist eine weitere Dichtung 9 vorgesehen. Die Hülse 4 ist in einer ersten Ausnehmung 1b des ersten Kupplungsgliedes 1 gelagert, wobei die Hülse 4 an der inneren Wandung 1b′ der Ausnehmung 1b geführt ist. Die Abdichtung zwischen der Hülse 4 und der inneren Wandung 1b′ erfolgt mittels der Dichtung 9. Die erste Kammer enthält eine Teilkammer in dem ersten Kupplungsglied 1 und ist mit einem Abschnitt 1c versehen, der sich axial in das erste Kupplungsglied 1 erstreckt.

Die Mantelhülse 5 befindet sich in der zweiten Kammer 1d des ersten Kupplungsgliedes 1. Die äußere Oberfläche der Mantelhülse 5 liegt gegen die Innenwandung 1d′ der zweiten Kammer 1d an. Der eine Endabschnitt der Mantelhülse 5 wird durch eine Nase 5b gebildet, während an dem anderen Endabschnitt ein Winkelstück 5a ausgebildet ist, das mit dem Stirnabschnitt des zweiten Kupplungsgliedes 2 in Wirkeingriff bringbar ist. Hierbei kann die Mantelhülse 5 in das erste Kupplungsglied 1 eingeschoben werden. Bei einer bestimmten Verschiebung wirkt die Mantelhülse 5 auf die Hülse 4 und nimmt diese mit. Die Mitnahme ist bewirkt durch die Anlage des freien Endes des Winkelstücks 5a an der Schulter 4c der Hülse 4. Die Schulter 4c ist durch eine Einziehung 4d an der Hülse 4 gebildet.

Der Ventilkörper 3 weist einen Schaft 3b auf, der koaxial zur Hülse 4 angeordnet ist und sich bis zu deren oberer Stirnfläche 4a′ oder darüber hinaus erstreckt. Der gegenüber dem Ventilkopf 3a befindliche Endabschnitt des Schaftes 3b ist in Verbindung mit einem Strömungsverteilungsgehäuse 3c, das mit dem Ventilkörper zusammenwirkt und ein äußeres Gewinde aufweist, welches in ein an dem Kupplungsglied 1 ausgebildetes Innengewinde 1e eingeschraubt werden kann.

In dem Strömungsverteilungsgehäuse 3c wird die von der Eingangskammer 1f ankommende Durchflußmenge eine Anzahl von Ausgängen 3c′, 3c′′ zugeführt. Diese Ausgänge, von denen z. B. vier vorgesehen sein können, sind gleichmäßig um die Mittelachse 10 des Kupplungsgliedes 1 verteilt. Die Austrittsöffnungen sind ferner schräg angeordnet. Der Schaft 3b weist in dem Strömungsverteilungsgehäuse 3c endabschnittsseitig eine Spitze 3b′ auf, die durch an dem Schaft angeordnete schräge Oberflächen 3b′′, 3b′′′ gebildet ist. Von den Ausgängen 3c′, 3c′′ wird die Durchflußmenge nach unten in die Kammer 1b und in die Hülse 4 geführt. Wenn die Hülse 4 in ihrer Dichtungsstellung ist, wirkt der Druck in dem ersten Kupplungsglied im übrigen auf die obere Stirnfläche des Endabschnitts 4b der Hülse 4. Das Fluid wird wie oben dargelegt durch die Dichtungen 7 und 9 abgedichtet.

Das erste Kupplungsglied 1 weist äußere, an sich bekannte Verriegelungshülsen 11, 12 auf, die mittels Verschlußkugeln 13, 14 und einer weiteren Feder 15 so angeordnet sind, daß in bekannter Weise ein automatischer Schnellkupplungsvorgang beim Zusammenfügen der Kupplungsglieder 1 und 2 erzielt wird. An dem Kupplungsglied 2 ist zu diesem Zweck eine radiale äußere Nut 2b ausgebildet, die mit den Verschlußkugeln 13 des Kupplungsglieds 1 in Wirkeingriff bringbar ist.

Das zweite Kupplungsglied 2 weist einen axial verschieblichen Ventilkörper 16 auf, der mittels einer Feder 17 gegen den Frontabschnitt des Kupplungsglieds 2 gepreßt wird. Der Ventilkörper 16 ist koaxial in einem Kreuzstück 18 angeordnet, das gegen die Innenwandung 2c des Kupplungsglieds 2 abgestützt ist. Der Ventilkörper 16 kann sich nach seinem freien Ende verschieben und ist mittels einer Dichtung 19 gegen das Gehäuse des Kupplungsglieds 2 abgedichtet.

In Fig. 2 ist u. a. der Strömungsweg dargestellt, der in den miteinander verbundenen Kupplungsgliedern 1 und 2 ausgebildet ist, wobei der Weg des Strömungsmediums mit dem Bezugszeichen 20 gekennzeichnet ist. Selbst, wenn der Durchfluß in eine entgegengesetzte Richtung geleitet wird, führt der Strömungsweg im vorliegenden Fall von der Eingangskammer 1f durch das Strömungsverteilungsgehäuse 3c zu der Kammer zwischen der Hülse 4 und dem Schaft 3b, dann an der Außenseite der Ventilköpfe 3a und 16 abwärts vorbei und durch die Lamellen des Kreuzstücks 18. In der Durchflußstellung für das Medium erfolgt die Abdichtung gegen das durchfließende Fluid durch die Dichtung 9 und Dichtung 19, die gegen die Außenseite der Hülse 4 an der Einziehung 4d abdichtet.

Die Zeichnung zeigt im übrigen ein Einzelheiten eine Zunge 21, die in dem Werkstoff des Ventilkopfes 3a ausgebildet ist. Diese Zunge weist eine abwärts gerichtete Stellung über der Dichtung 7 auf, so daß die Dichtung 7 zuverlässig an dem Ventilkopf 3a gehalten ist. Der Ventilkopf 3a weist auch eine Stützeinrichtung 22 auf, die sich radial erstreckt mit einem radial angeordneten Stützflansch oder einer Stützfläche 22a, gegen die der Endabschnitt 4a der Hülse 4 anliegt, wobei die Stirnfläche 4a′ eben und parallel zur Stützfläche 22a ist. Die äußere Spitze der abwärts gerichteten Zunge 21 und die äußere Spitze der Stützeinrichtung 22 sind mit 21′ bzw. 22′ bezeichnet (Fig. 3).

Die äußeren Spitzen 21′ und 22′ sind auch in Fig. 2 dargestellt. In dieser ist ersichtlich, daß eine gedachte gerade Linie zwischen den Spitzen 21′, 22′ sich außerhalb der Dichtung 7 befindet. Dies bedeutet, daß die Dichtung 7 sich in einer besonderen, vor der Strömung des Mittels geschützten Stellung befindet, welche an der oberen Oberfläche 3a′ des Ventilkopfes 3a abgelenkt wird. Wenn das Medium z. B. aus hydraulischem Öl besteht, können keine in dem hydraulischen Öl befindlichen Fremdkörper eine nachteilige Wirkung auf die Dichtung 7 ausüben.

In Fig. 2 ist ferner dargestellt, daß der untere Abschnitt der Hülse 4 eine Fase 4a′′ aufweist, die die Führung der Hülse 4 in die Dichtungsstellung über die Spitze 21′, der Zunge 21 erleichtert, welche dabei als Führungseinrichtung für die Hülse 4 dient.

Die Hülse 4 ist konstruktiv einfach ausgebildet und weist eine gerade Innenwandung 4e und eine gerade äußere Wandung auf, die einstufig durch die Einziehung 4d am unteren Abschnitt verjüngt ist (Fig. 1).

Die in Fig. 3 gezeigte Stützeinrichtung 22 ist relativ stark und kann z. B. zwischen 0,5 und 5 mm dick sein, was vom Kupplungstyp und/oder Kupplungssitz abhängt. Die gerade, radiale obere Stützfläche 22a ist waagerecht nahe der Dichtung 7 ausgebildet, wobei die parallel zur Stützfläche 22a angeordnete, die Dichtung 7 tragende Teilfläche mit 22b benannt ist. Die letztere Teilfläche erstreckt sich bis zur Innenwandung 4e der Hülse 4, wenn diese auf der Stützeinrichtung 22 aufliegt. Die Teilfläche 22b geht in eine kreisförmig gekrümmte Fläche 22c über, die durch die bereits erwähnte nach unten gerichtete Zunge 21 begrenzt ist. Die Stützeinrichtung 22 ist von gleicher Dicke oder eventuell etwas dicker als der freie Endabschnitt 5a′ des Winkelstücks 5a der Mantelhülse 5.

Für die Dichtung 7 ist somit durch die Teilflächen 22b, 22c die abwärts gerichtete Zunge 21 und die Innenwandung 4e eine im wesentlichen geschlossene Kammer 23 gebildet. Diese geschlossene Kammer 23 steht über den Spalt 24 mit der inneren Kammer der Hülse 4 in Verbindung, wobei der Spalt 24 zwischen 0,1 und 0,2 mm betragen kann. In der geschlossenen Stellung der Hülse 4 wird die Innenwandung 4e durch die axialen Oberflächen geführt, die die Stützfläche 22a und Teilfläche 22b führt. Der Spalt zwischen der Hülse 4 und den letztgenannten Flächen ist rechtwinklig angeordnet, so daß der Spalt zwischen der Stützfläche 22a und Teilfläche 22b ein "L" bildet. Das Volumen der Kammer 23 übersteigt das Volumen der Dichtung 7. Das über die Zunge 21 in radialer Richtung überstehende Volumen der Dichtung 7 entspricht 2/5 bis 1/10 von dessen Kreisquerschnitt. Vorzugsweise beträgt der Überstand ca. 1/5.

Als Folge der gestuften radialen Flächen 22a und 22b stützt sich die Stirnfläche 4a′ der Hülse 4 gegen die Stützfläche 22a ab, so daß auch bei hohem Druck des Mediums die Dichtung in axialer Richtung den Spalt 24 gegen die Innenwandung 4e der Hülse 4 abdichtet. Die Dichtung 7 wird axial gegen die Teilfläche 22b durch den Druck gepreßt und die in der Dichtung entstehenden radialen Kräfte sind wirksam gegen die Innenwandung 4e der Hülse 4. Dieses bewirkt eine wirksame Abdichtung und die Hülse 4 kann so dimensioniert werden, daß der Hülsenendabschnitt aus relativ dünnem Material besteht. Bei niedrigen Drücken des Mediums bewirkt die Feder 8, daß die Hülse 4 gegen die Stützfläche 22a gepreßt wird, so daß die erforderliche Abdichtung gegen die Innenwandung 4e der Hülse ermöglicht wird. Der Druck des Mediums wirkt auf die Stirnfläche des Endabschnitts 4b der Hülse 4 und bei hohem Druck sichert dieses gemeinsam mit der Feder 8 einen ausreichenden Kontakt an dem Abschnitt der Hülse 4.

Der freie Endabschnitt 5a′ des Winkelstücks 5a der Mantelhülse 5 ist gegenüber der freien endseitigen Oberfläche 22d der Stützeinrichtung 22 angeordnet, wobei die einander gegenüberliegenden Oberflächen die gleiche Höhe haben und einen Spalt zwischeneinander von 0,1 bis 0,5 mm aufweisen. Die im wesentlichen ebene Oberfläche 5a′′ des Winkelstücks 5a, deren freier Endabschnitt der ebenen unteren Fläche des Ventilkopfes 3a zugeordnet ist, ist ebenfalls geneigt. Die Neigung erstreckt sich von dem äußeren Rand einwärts nach oben. Der Neigungswinkel α beträgt üblicherweise 0 bis 15 Grad, vorzugsweise um 5 Grad wie in der dargestellten Ausführungsform.

Die äußere Ecke 5a′′′ des radialen Abschnitts des freien Endabschnitts 5a′ ist mit einer Fase 1g′ an dem Kugelhalter 1g verbunden, der an dem ersten Kupplungsglied 1 ausgebildet ist. Die Fase 1g′ ist im Winkel von 45 Grad in bezug auf die Mittelachse 10 ausgebildet und erstreckt sich etwa entlang der halben bis 2/3 Materialdicke des Kugelhalters 1g. Die Stirnfläche des ersten Kupplungsglieds 1 ist auf diese Weise durch gerade und geneigte Teilflächen gebildet, der Oberfläche 26 auf dem Ventilkopf 3a, der Oberfläche 5a′′ an dem Endabschnitt 5a′ und der Fasen 1g′ und 1g′′ an dem Kugelhalter 1g. Die genannte geneigte Oberfläche 5a′′ mit den einander zugeordneten Kupplungskomponenten ergibt eine ringförmige Kammer 27 mit keilförmigem Querschnitt, in die geringe Mengen von Schmutz, Öl u. dgl., die nicht abgewischt worden sind, abwärts dringen können, so daß sie die Verbindung der Kupplungsglieder 1, 2 nicht stören.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die untere Oberfläche 5a′′ ebenfalls gerade ist. In diesem Fall ist die Dicke der Stützeinrichtung mit dem Bezugszeichen a und der Abstand zwischen den Flächen 22a und 22b mit b benannt. Dieser Abstand beträgt ca. 0,1 bis 2 mm.

Die Funktion der Kupplung ist an sich bekannt. Das Kupplungsglied 2 wird in das Einsteckteil eingeführt, wobei die Mantelhülse 5 eingeschoben wird und die Dichtung 19 gegen die innere Hülse 4 abdichtet, wenn der Ventilkörper 16 des Kupplungsglieds 2 durch die Kupplungskraft öffnet. Wenn die Mantelhülse 5 um ein bestimmtes Maß eingerückt ist, tritt sie in Wirkverbindung mit der Hülse 4 und nimmt diese mit, wobei die Dichtungsanordnung mit der Dichtung 7 geöffnet ist. Wenn die Komponenten miteinander verriegelt sind, ist der Strömungsweg 20 vollkommen offen.

Wenn die Kupplungsglieder 1, 2 entkuppelt sind, ziehen die Federn 6 und 8 die Mantelhülse 5 und die Hülse 4 ein. Die Dichtung 19 wirkt nicht länger auf die Hülse 4 ein, nachdem diese gegen den Ventilkopf 3a abgedichtet hatte, während schließlich die Mantelhülse 5 wie der Ventilkörper 16 in dem Kupplungsglied 2 in ihre äußere in Fig. 1 dargestellte Stellung zurückkehren.

Bei großen Druck des Mediums kann es von Vorteil sein, den Ventilkörper von Kräften der Hülsen zu entlasten, so daß letztere sich nicht nur auf dem Ventilkopf in der geschlossenen oder Dichtungsstellung abstützen. Hierzu kann das erste Kupplungsglied mit einem teilweise fest mit dem Körper des ersten Kupplungsgliedes verbundenen Rohr versehen sein, das den Raum der Feder für die Mantelhülse von dem Raum für die Hülse trennt. Dieses Rohr wäre zweckmäßig mit dem Kupplungskörper mittels Gewinden zu verbinden. Außerdem kann eine Dichtung oberhalb des Gewindes vorgesehen sein, um eine Leckage zu verhindern.

Die Erfindung ist nicht auf die oben als Beispiel beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auch durch andere Ausbildungen verwirklicht werden. So können z. B. einzelne Abschnitte des Ventilkörpers 3 ganz oder teilweise so angeordnet werden, daß sie sich axial relativ zum ersten Kupplungsglied 1 bewegen können. Ähnlich können die Ausgänge des Strömungsverteilungsgehäuses 3c in bezug auf den Ausgang des ersten Kupplungsglieds 1 verändert ausgebildet werden, Z. B. kann die Außenwand 3c′′′ verlängert und der Schaft 3b zur gewünschten Länge verkürzt werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Kupplungen, die für rationelle Herstellungsverfahren in großen und kleinen Fabriken geeignet sind. Der rechtwinklige Spalt zwischen der Hülse 4 und der Stützeinrichtung 22 des Ventilkopfes ist einfach mit großer Genauigkeit zu fertigen, die eine gute Dichtungsfunktion in der beschriebenen Weise garantiert. Die axiale Oberfläche, die die Flächen 22a und 22b verbindet, stellt sicher, daß die Hülse 4 sich stets koaxial in die richtige Stellung in bezug auf die Dichtflächen an der Stützeinrichtung 22 und der Dichtung 7 bewegt.

Claims (4)

1. Kupplung, bestehend aus zwei miteinander verbindbaren Kupplungsgliedern zum Verbinden einer Leitung für ein flüssiges Medium wie hydraulisches Öl, mit einem festen oder beweglich angeordneten Ventilkörper (3) und mindestens zwei lonitudinal verschieblichen Hülsen (4, 5), von denen eine in einer Dichtungsstellung an dem Ventilkörper (3) angeordneten Dichtungselementen (7) gegen diesen abdichtet, wobei vorgesehen ist,
daß der Ventilkörper (3) eine Stützeinrichtung (22) mit einer radialen Stützfläche (22a) für die erste Hülse (4) aufweist, die in der Dichtungsstellung auf der Stützfläche (22a) aufliegt, daß der Ventilkörper (3) an das Dichtungselement (7) derart angepaßt ist, daß sich die Hülse (4) in der Dichtungsstellung an dem Dichtungselement (7) vorbei erstreckt und mit dem Ventilkörper (3) und der Stützeinrichtung (22) eine Kammer (23) für das Dichtungselement (7) bildet, daß die Kammer (23) über einen von der Stützeinrichtung (22) weggerichteten Spalt (24) mit dem Druck des Mediums beaufschlagbar ist, das auf das Dichtungselement (7) wirkt und eine beidseitige Dichtung des Ventilkörpers (3) und der Hülse (4) mittels des Dichtungselements (7) bewirkt,
daß die Hülse (4) eine gerade Innenwandung (4e) aufweist und ein Endabschnitt (4a) der Hülse (4) mit der Stützeinrichtung (22) und dem Dichtungselement (7) in Wirkverbindung ist, deren anderer Endabschnitt (4b) der Hülse mittels einer Feder (8) beaufschlagt ist, daß der das Dichtungselement (7) tragende Ventilkopf (3a) mit einem Schaft (3b) verbunden ist, der sich koaxial innerhalb der Hülse (4) erstreckt, daß die äußere Oberfläche (26) des Ventilkörpers (3) und die äußere Oberfläche der Stützeinrichtung (22) in radialer Richtung eben verlaufen und mit der äußeren Oberfläche (5a′′) des freien Endabschnittes (5a′) des Winkelstücks (5a) der zweiten Hülse (5) verbunden sind,
daß die Stirnfläche (4a′) der ersten Hülse (4), die in Dichtungsstellung an der radialen Stützfläche (22a) aufliegt, rechtwinklig in bezug zur Innenwandung der Hülse (4) ausgebildet ist und gegen die radiale Stützfläche (22a) der Stützeinrichtung (22) über ihre gesamte Fläche anliegt,
daß die Kammer (23) zur Dichtung des Volumen des Dichtungselementes (7) übersteigt,
daß das Dichtungselement (7) mittels einer nach unten gerichteten Zunge (21) an dem Ventilkopf (3a) gelagert ist, der an der der Stützeinrichtung (22) entgegengesetzten Seite des Dichtungselementes (7) angeordnet ist,
daß die erste Hülse (4) eine gerade Außenwandung aufweist, die an dem ersten Endabschnitt im Durchmesser eine Einziehung (4d) aufweist und daß die axiale Ecke (25) der Stützeinrichtung (22) den gleichen Durchmesser wie die Einziehung (4d) der ersten Hülse (4) aufweist, die die maximale Verschiebung der zweiten Hülse (5) relativ zur ersten Hülse (4) steuert,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zunge (21) zur Einstellung des Spaltes (24) ausgebildet ist und sich über das als O-Ring ausgebildete Dichtungselement (7) derart erstreckt,
daß das Dichtungselement (7) in radialer Richtung die Zunge (21) um 4/10 bis 1/10 seines Querschnitts überragt, daß sich die erste Hülse (4) in Verbindung mit dem Schaft (3b) aufwärts erstreckt, dessen anderer Endabschnitt in einem Strömungsverteilungsgehäuse (3c) angeordnet ist, das an dem Ventilkörper (3) ausgebildet und mit dem ersten Kupplungsglied (1) vereinigt ist,
daß die im Strömungsverteilungsgehäuse (3c) angeordneten Ausgänge (3c′, 3c′′) in die Ausnehmung (1b) des ersten Kupplungsgliedes (1) führen, wo die erste Hülse (4) mit ihrem zweiten Endabschnitt (4b) angeordnet ist,
daß die zweite Hülse (5) radial außerhalb der ersten Hülse (4) verschieblich relativ zu dem ersten Kupplungsglied (1) und der ersten Hülse (4) angeordnet ist, und daß an der Stützeinrichtung (22) axial ein Endabschnitt (22d) gegenüber dem zugehörigen geraden Endabschnitt (5a′) der zweiten Hülse (5) mit einem Zwischenraum von 0,1 bis 0,5 mm angeordnet ist, dessen Dicke der des Endabschnittes (5a′) der zweiten Hülse (5) entspricht, die die geraden Endabschnitte (5a′) derart trägt, daß die untere Stützfläche der ersten Hülse (4) auf gleicher Höhe wie die innere Oberfläche des Endabschnittes (5a′) der zweiten Hülse (5) angeordnet ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (7) die Zunge (21) um 2/10 seines Querschnitts überragt.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kupplungsglied (1) und das zweite Kupplungsglied (2) als Schnellkupplung ausgebildet sind und daß bei geneigter äußerer Oberfläche (5a′′) an der zweiten Hülse (5) eine ringförmige Kammer (27) mit keilförmigem Querschnitt zwischen den Kupplungsgliedern (1, 2) ausgebildet ist, wenn diese in Wirkverbindung miteinander sind.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (3) eine Abströmeinrichtung als Druckmindereinrichtung aufweist, die mit einer zugeordneten Abströmeinrichtung des zweiten Kupplungsgliedes (2) in Wirkverbindung steht, wenn die Dichtung zwischen der ersten Hülse (4) und dem zweiten Kupplungsglied (2) durchgeführt ist.