DE69609985T2

DE69609985T2 - Weibliches kupplungselement mit geringer leckrate

Info

Publication number: DE69609985T2
Application number: DE69609985T
Authority: DE
Inventors: P. Wells
Original assignee: Aeroquip Corp
Current assignee: Eaton Aeroquip LLC
Priority date: 1995-11-20
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 2000-12-28
Anticipated expiration: 2016-10-16
Also published as: EP0862710A1; CA2230645A1; KR19990071495A; DE69609985D1; BR9611486A; JPH11501715A; AU697154B2; WO1997019289A1; ZA969012B; EP0862710A4; AU7724296A; EP0862710B1; NZ323175A; JP3252328B2; CA2230645C; MX9802195A

Description

Hintergrund zur Erfindung

Für viele Anwendungsfälle ist es zweckmäßig, Schnelllösekupplungen zu verwenden, die aus einem steckerartigen Kupplungsteil oder Kupplungsstecker, der an einem Ende einer Fluidleitung befestigt ist und einem buchsenartigen Kupplungsteil oder einer Kupplungsbuchse bzw. -muffe besteht, der bzw. die an einem Ende einer gegenüberliegenden Fluidleitung angebracht ist, derart, dass der Kupplungsstecker und die gegenüberliegende Kupplungsbuchse durch eine einfache axiale Einführbewegung des Steckers in die Kupplungsbuchse rasch miteinander verbunden werden können. Typischerweise weist das buchsenartige Kupplungsteil einen axial verschiebbaren Lösering auf, der die Radialbewegung von Rastkugeln aus einer radial außenliegenden Stellung bei zurückgezogenem Lösering in eine radial innenliegende Stellung bei in seine vordere Stellung gedrücktem Lösering steuert. Wenn die Rastkugeln in ihrer radial außenliegenden Stellung stehen, ist der Kupplungsstecker frei, um einfach in die Kupplungsbuchse eingeführt und aus dieser herausgezogen zu werden, während bei in ihrer radial innenliegenden Stellung stehenden Rastkugeln diese mit einem in die Kupplungsbuchse eingesteckten Kupplungsstecker in Eingriff stehen und diesen verriegeln. Beispiele für zum Stand der Technik gehörige Kupplungen, die Rastkugeln im Zusammen wirken mit einem axial verschiebbaren Lösering aufweisen, um ein mit einem buchsenartigen Kupplungsteil zusammengefügtes steckerartiges Kupplungsteil zu verriegeln, ergeben sich aus den US Patentschriften 4,892,117 und 5,179,976, die auf die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung übertragen sind und die durch Bezugnahme hier einbezogen sind. Außerdem wird Bezug genommen auf International Standard ISO 7241-1 mit dem Titel "Hydraulic fluid power-quick acting coupling Q", herausgegeben von der International Organisation for Standardization, First Edition 1987-04-01 Teil 1, wo die Abmessungen und die Anforderungen an solche Schnellkupplungen aufgeführt sind.
Für viele industrielle, fluidtechnische Anwendungen ist es zweckmäßig, dass beim Einfügen des Kupplungssteckers in die Kupplungsbuchse oder bei dessen Lösen von dieser lediglich ein minimaler Fluidverlust und ein minimaler Lufteinschluss auftreten. Eine Type einer bekannten Kupplung, die das Merkmal "Zusammenschieben zum Kuppeln" mit Rastkugeln und einem axial verschieblichen, die Rastkugeln steuernden Lösering aufweist und bei der nur ein minimaler Fluidverlust beim Zusammenstecken und Trennen des steckerartigen und des buchsenartigen Kupplungsteils auftritt, wird von der Inhaberin der vorliegenden Erfindung als "FD 49 series flush face hydraulic tools coupling" vertrieben. Einzelheiten dieser Kupplung sind zu entnehmen aus Aeroquip Corporation Bulletin JB 27 und US Patentschrift Nr. 4,614,348. Wenngleich die Aeroquip FD 49 Kupplung eine bewährte und lediglich einen minimalen Fluidverlust sowie einen minimalen Lufteinschluss beim Zusammenfügen und Trennen der Kupplungsteile ergebende Kupplung ist, so ist es bei ihr doch erforderlich, dass sowohl das steckerartige Kupplungsteil als auch das buchsenartige Kupplungsteil je weils eine flache Stirnfläche aufweisen. Es sind heute viele Kupplungen in gewerblichen Gebrauch, die zwar keinen minimalen Fluidverlust und minimalen Lufteinschluss ergeben, die aber für Anwendungsfälle eingesetzt werden, bei denen es heute aber erwünscht wäre nur einen minimalen Fluidverlust und einen minimalen Lufteinschluss zu haben. Unter diesen bekannten Kupplungsarten, die gegenwärtig nicht für minimalen Fluidverlust oder minimalen Lufteinschluss ausgelegt sind, finden sich solche, die eine zentrale Nase aufweisen, welche über den Kupplungsgehäuse- oder -körperteil des steckerartigen Kupplungsteils vorragt, etwa wie es in der vorerwähnten International Standard ISO 7241-1 oder in dem zuvor erwähnten Aeroquip Corporation Bulletin JB 27 für Stecker der Serie FD-45- oder FD-48- Kupplungen veranschaulicht ist.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein buchsenartiges Kupplungsteil geschaffen, das so ausgelegt ist, dass es mit keine ebene Stirnfläche aufweisenden Kupplungsteilen verwendet werden kann, etwa solchen, die eine vorspringende Nase aufweisen, wobei eine aus einem steckerartigen und einem mit diesem verbundenen buchsenartigen Kupplungsteil bestehende Kupplung mit minimalem Fluidverlust und minimalen Lufteinschluss geschaffen wird.
Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung ein buchsenartiges Kupplungsteil zu schaffen, das zur Verwendung von vorhandenen steckerartigen Kupplungsteilen der eine vorspringende Nase aufweisenden Bauart geeignet ist, um die zusammengefügte Stecker-/Buchsenkupplüngskombination aus einer Kupplung mit Fluidverlust und Lufteinschluss in eine Kupplung umzugestalten, die einen minimalen Fluidverlust und einen minimalen Lufteinschluss aufweist.
Die Erfindung ist durch die technischen Merkmale des Patentanspruchs 1 definiert.
Das buchsenartige Kupplungsteil der vorliegenden Erfindung weist ein Gehäuse - oder körperteil auf, in dem eine axial verschiebliche Hülse und ein zentraler Ventilstößel angeordnet sind, der einen verbreiterten Kopf mit einem profilierten aufnahmeseitigen Ende aufweist, das von dem aufnahmeseitigen Ende der Hülse aus nach außen ragt und so bemessen ist, dass es die Nase eines zugeordneten steckerartigen Kupplungsteils aufnehmen kann. Das Gehäuse verfügt über eine nach innen weisende ringförmige Dichtung. Das Gehäuse, die Hülse und der Ventilstößel sind bezüglich des steckerartigen Kupplungsteils so ausgelegt, dass ein übermäßiger Lufteinschluss zwischen dem steckerartigen Kupplungsteil und dem buchsenartigen Kupplungsteil verhütet ist und dass (1)das Auftreten eines übermäßigen Fluidverlustes beim Zusammenfügen oder Trennen der Kupplungsteile und (2) vor der Herstellung einer Abdichtung zwischen diesen Kupplungsteilen die Fluiddurchströmung vermieden werden.

In der Zeichnung:

Fig. 1 ist ein Schnittbild in Draufsicht zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen buchsenartigen Kupplungsteils, in getrenntem Zustand von einem steckerartigen Kupplungsteil handelsüblicher Bauart,
Fig. 1A ist ein Schnittbild längs der Linie IA-IA der Fig. 1,
Fig. 2 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 1, unter Veranschaulichung des in das buchsenartige Kupplungsteil teilweise eingesteckten aber noch nicht ganz mit diesem verbundenen steckerartigen Kupplungsteils, wobei sowohl das steckerartige Kupplungsteil als auch das buchsenartige Kupplungsteil sich jeweils in dem abgesperrten Zustand befinden;
Fig. 3 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 1 und 2 unter Veranschaulichung des voll in das buchsenartige Kupplungsteil eingefügten steckerartigen Kupplungsteiles, wobei sich die beiden Kupplungsteile und die sich daraus ergebende zusammengefügte Kupplung in dem geöffneten Zustand befinden;
Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung in der Draufsicht, unter Veranschaulichung einer abgewandelten Ausführungsform eines von einem steckerartigen Kupplungsteil getrennten, buchsenartigen Kupplungsteils;
Fig. 4A ist ein Schnittbild längs der Line 4A-4A der Fig. 4,
Fig. 5 ist eine Ansicht der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 4, wobei die Kupplungsteile die Stellung nach Fig. 2 einnehmen;
Fig. 6 ist eine Ansicht der Ausführungsform nach Fig. 4 bei vollständig zusammengefügten Kupplungsteilen wie in Fig. 3,
Fig. 6A ist ein Ausschnitt eines Schnittbilds unter Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform mit vollständig zusammengefügten Kupplungsteilen wie in Fig. 6.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Es wird Bezug genommen auf die Fig. 1 bis 3, in denen ein allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnetes, steckerartiges Kupplungsteil (Kupplungsstecker) dargestellt ist, das ein Gehäuse oder -körperteil 11 aufweist, welches sich längs einer Achse A von einem eine ebene Stirnfläche aufweisenden, einsteckseitigen Ende 12 zu einem außenliegenden Ende 13 erstreckt. Die Außenfläche des Gehäuseteils ist mit einer zylindrischen Wandfläche 9 ausgebildet, die sich von dem einsteckseitigen Ende 12 bis zu einer nach außen zu konischen Auflauframpe 14A erstreckt, die zu einem Widerlagers 14 hin verläuft. Auf der gegenüberliegenden Seite des Widerlager 14 ist eine nach außen weisende Ringnut 15 angeordnet. Das Gehäuseteil 11 weist innen einen zentralen zylindrischen Wandabschnitt 16 und einen nach innen zu konischen Wandabschnitt 17 auf, der sich von dem zylindrischen Wandabschnitt 16 zu dem ebenen, einsteckseitigen Ende 12 hin erstreckt. Anschließend an den zylindrischen Wandabschnitt 16 ist eine nach innen sich öffnende Nut 18 vorgesehen. Gegebenenfalls erstreckt sich von dem äußeren Ende 13 zu einer nahe der nach innen weisenden Nut 18 liegenden Stelle ein Innengewinde 19 für die Verbindung mit einer Fluiddurchflussleitung. Es können aber auch ande re bekannte Verbindungsmittel zur Befestigung des steckerartigen Kupplungsteils 10 an einer Fluiddurchflussleitung Verwendung finden.
In dem Gehäuseteil 11 ist ein eine Anzahl längsgerichteter Durchgangskanäle 22 aufweisender Nabenstern 21 angeordnet. In die nach innen weisende Nut 18 ist ein Sprengring 23 eingesetzt, der an dem Nabenstern 21 anliegt und eine Bewegung des Nabensterns zu dem äußeren Ende 13 hin verhütet. In den Nabenstern 21 ist eine Führungsbüchse 24 eingesetzt, die eine zentrale Durchgangsbohrung aufweist. Ein Ventilstößel 25 weist einen verbreiterten Kopf 26 mit einem vorspringenden Nasenteil 27, das von dem einsteckseitigen Ende 12 aus axial nach außen ragt und einen axialen Schaft 29 auf, der von dem Kopf 26 aus durch die Durchgangsbohrung der Führungsbüchse 24 verläuft. Der verbreiterte Kopf 26 ist mit einer Ringdichtung 28 versehen, die so bemessen ist, dass sie abdichtend mit dem konischen Wandabschnitt 17 zusammenwirken kann. Der axial verlaufende Schaft 29 ist bezüglich der Führungsbüchse 24 verschieblich. Eine Druckfeder 30 umschlingt die Führungsbüchse 24 und den axial verlaufenden Schaft 29; sie liegt mit einem Ende an dem Nabenkreuz 21 und mit dem anderen Ende an dem verbreiterten Kopf 26 an, so dass sie den Ventilstößel 25 nachgiebig in eine Stellung drückt, in der die Ringdichtung 28 abdichtend an die konische Wand 17 angedrückt ist. Der verbreitete Kopf 26 ist in dem Bereich zwischen dem Nasenteil 27 und der Ringdichtung 28 bezüglich der Achse A mit einem Winkel konisch ausgebildet, der ähnlich dem entsprechenden Winkel des konischen Wandabschnitts 17 ist, womit er zufolge seiner Gestaltung an dem konischen Wandabschnitt 17 zur Anlage kommen kann unmittelbar nachdem die Ringdichtung 28 abdichtend an diesem Wandabschnitt zur Anlage ge kommen ist, wodurch vermieden wird, dass das an die Ringdichtung sich anschließende verbreiterte Kopfteil durch die Druckfeder 30 aus dem Gehäuseteil 1 herausgedrückt wird.
Das buchsenartige Kupplungsteil 20 weist ein Gehäuse 31 auf, das sich längs einer Achse A von einem aufnahmeseitigen Ende 32 bis zu einem gegenüberliegenden Ende 33 erstreckt. Das Gehäuse 31 ist mit einem axialen Durchgangskanal 34 versehen, der sich von dem aufnahmeseitigen Ende 32 zu dem gegenüberliegenden Ende 33 erstreckt. Eine Anzahl Öffnungen 35, vorzugsweise kreisförmiger Querschnittsgestalt, sind rings um das Gehäuse jeweils in einer von dem aufnahmeseitigen Ende 32 etwas entfernt liegenden Position vorgesehen. Die Öffnungen 35 sind so bemessen, dass sie eine Anzahl von Rastkugeln 36 aufnehmen können. Das Gehäuse 31 ist mit einem von dem aufnahmeseitigen Ende 32 aus sich erstreckenden, nach innen weisenden ersten zylindrischen Wandabschnitt 37 einer zur Aufnahme des Widerlagers 14 des steckerartigen Kupplungsteils 10 ausreichenden Querschnittsweite und mit einem nach innen weisenden, zweiten zylindrischen Wandabschnitt 38 kleinerer Querschnittsweite ausgebildet, der die zwischen dem einsteckseitigen Ende 12 und der Auflauframpe 14A des Widerlagers 13 liegende, zylindrische Wandfläche 9 aufnehmen kann. Wie an sich bekannt, sind die Öffnungen 35 an der durch den ersten, nach innen weisenden Wandabschnitt 37 definierten Innenfläche kleiner als der Durchmesser der Kugeln 36, während sie an der Außenfläche größer sind als der Durchmesser der Kugeln 36.
An den ersten, nach innen weisenden zylindrischen Wandabschnitt 37 schließen sich ein nach innen zu konischer Wandabschnitt 39 und ein zweiter, nach innen weisender zy lindrischer Wandabschnitt 38 kleineren Durchmessers an. Der Kegelwinkel des konischen Wandabschnitts 39 ist vorzugsweise im Wesentlichen der gleiche wie der Kegelwinkel der Auflauframpe 14A des steckerartigen Kupplungsteils 10 so dass bei in das buchsenartige Kupplungsteil 20 vollständig eingesetztem steckerartigem Kupplungsteil 10 (vgl. Fig. 3) die Auflauframpe 14A überall an dem konischen Wandabschnitt 39 anliegt.
Der zweite nach innen weisende zylindrische Wandabschnitt 38 trägt eine nach innen weisende Ringnut 40, in der ein flacher, im Wesentlicher steifer, aus Teflon oder einem anderen geeigneten Kunststoff bestehender Ring 41 eingesetzt ist, dessen Innendurchmesser so bemessen ist, dass er die zylindrische Wandfläche 9 des steckerartigen Kupplungsteils eng toleriert aufnimmt. In die Nut 40 ist außerdem ein im Querschnitt kreisrunder, elastischer Dichtring 42 eingesetzt, der so bemessen ist, dass er an der zylindrischen Wandfläche 9 des steckerartigen Kupplungsteils 10 in der Nähe des einsteckseitigem Ende 12 abdichtend anliegt. Wie das aus Fig. 2 zu ersehen, ist die Nut 40 axial so positioniert, dass der Dichtring 42 an der zylindrischen Wandfläche 9 gleichzeitig mit oder zeitlich vor dem Öffnen der Durchgangskanäle für die Fluidströmung zur Anlage kommt und gegen diese abdichtet.
Als einstückiges Teil des Gehäuses 31 ist ein mit Öffnungen versehener Steg 43 ausgebildet, der eine zentral angeordnete auf der Achse A liegende Öffnung 44 und eine Anzahl von 5 Durchgangskanälen 45 aufweist, die rings um die zentrale Öffnung 44 angeordnet sind (vgl. Fig. 1A).
Der zwischen dem nach innen weisenden zweiten zylin drischen Wandabschnitt 38 und dem gelochten Steg 43 liegende Teil des Gehäuses 31 weist einen nach außen zu konischen Wandabschnitt 46, eine Schulter 47, einen nach innen zu konischen Wandabschnitt 48 und einen dritten nach innen weisenden zylindrischen Wandabschnitt 49 auf, der sich bis zu dem gelochten Steg 43 erstreckt. Zwischen dem gelochten Steg 43 und dem gegenüberliegenden Ende 33 ist ein Innengewandabschnitt 50 oder ein anderes geeignetes Verbindungsmittel zum Anschluss an eine Fluidleitung vorgesehen.
In dem Durchgangskanal 34 ist eine axial bewegliche Hülse 52 angeordnet. Die Hülse 52 weist ein im Wesentlichen ebenes anlageseitiges Ende 53, das so bemessen ist, dass es das einsteckseitige Ende 12 des steckerartigen Kupplungsteils 10 in satter, ganzflächiger Anlage aufnehmen kann und ein gegenüberliegendes Ende 54 für die Federanlage auf. Die Hülse 52 ist mit einem nach außen weisenden zylindrischen Wandabschnitt 55 ausgebildet, der im Schiebesitz mit dem zweiten zylindrischen Wandabschnitt 38 des Gehäuses 31 zusammenwirkend bemessen ist. Der zylindrische Wandabschnitt 55 weist eine nach außen weisende Ringnut 56 auf, in die ein elastischer Dichtungsring 57 kreisförmiger Querschnittsgestalt eingelegt ist, der bei in der Stellung nach den Fig. 1, 2 stehender Hülse 52 abdichtend an dem zweiten zylindrischen Wandabschnitt 38 anliegt wobei die Ringnut noch einen Teflon-Abstützring 58 enthält, der dazu dient, ein Herausdrücken des Dichtungsrings 57 unter der Einwirkung von Hochdruck zu verhüten. Die Hülse 52 weist eine zweite, nach außen weisende Ringnut auf, die zwischen der Ringnut 56 und dem federanlageseitigen Ende 54 angeordnet ist und in der ein Verriegelungsring 60 aus Metall angeordnet ist. Außerdem ist die Hülse 52 mit einem nach außen weisenden nach innen zu konischen Wandabschnitt 61 in dem Bereich zwischen der Nut des Verriegelungsrings 60 und dem federanlageseitigem Ende 54 ausgebildet. Die Hülse 52 ist mit einer nach innen weisenden Nut versehen, in der ein Dichtring 62 kreisförmigen Querschnitts angeordnet ist. Anschließend an die den kreisringförmigen Dichtring 62 aufnehmende Nut ist eine Schulter 69 vorgesehen, die eine Öffnung kleineren Durchmessers begrenzt.
Zwischen dem Steg 43 und dem Ende 54 der Hülse 52 ist eine Druckfeder 59 angeordnet, die so wirkt, dass sie die Hülse 52 zu dem aufnahmeseitigen Ende 32 des Gehäuses 31 hin drückt.
In dem gelochten Steg 43 ist ein axial verlaufender Ventilstößel 64 lagefest montiert. Der Ventilstößel 64 weist einen durch die zentrale Öffnung 44 verlaufenden Teil und verbreiterte Schultern 65 auf den einander gegenüberliegenden Seiten des gelochten Steges 43 auf, die den Ventilstößel 64 lagefest in dem Gehäuse 31 halten. Das gegenüberliegende Ende des Ventilstößels 64 ist mit einem verbreiterten Kopf 66 ausgebildet, der eine trichterförmige, nach außen sich erweiternde Wand mit einer an die Stirnfläche 68 sich anschließenden, nach außen weisenden Fläche 67 aufweist, die so bemessen ist, dass sie mit dem Dichtungsring 62 an der Hülse 52 abdichtend zusammenwirken kann. In dem Bereich anschließend an die Stirnfläche 68 ist die Weite des verbreiterten Kopfes 66 größer als die Öffnungsweite der Hülse 52 bei deren Schulter 69 anschließend an den Dichtungsring 62, wodurch ein Mittel gebildet wird, um die Axialbewegung der Hülse 52 zu dem aufnahmeseitigen Ende 32 zufolge der von Feder 59 ausgehenden Druckwirkung zu begrenzen; die hauptsächlichen Mittel zur Begrenzung dieser axialen Vorbewegung der Hülse 52 zu dem aufnahmeseitigen Ende 32 hin, beruhen aber auf der Anlage des Verriegelungsrings 60 an dem konischen Wandabschnitt 46. Demgemäß sind die relativen Abmessungen (1) des Ventilstößels 64 und dessen vergrößerten Kopfes 66 bezüglich der Hülse 52 und deren den Verriegelungsring 60 enthaltender zugeordneten Nut 56, und (2) des Gehäuses 31 und dessen konischen Wandabschnittes 46 so gewählt, dass der nach außen weisende Wandabschnitt 67 des vergrößerten Kopfes 66 an dem Dichtungsring 62 mit so großer Kraft, etwa der Größenordnung von ca. 5 N (10 pounds)zur Anlage kommt, dass eine fluiddichte Abdichtung erreicht wird. Wenn die Hülse 52 in einer Axialstellung steht, in der der Dichtungsring 62 abdichtend an dem nach außen weisenden Wandabschnitt 67 anliegt, stützt sich der Verriegelungsring 60 auf dem konischen Wandabschnitt 46 des Gehäuses 31 ab, um damit eine weitere Vorbewegung der Hülse 52 zu dem aufnahmeseitigen Ende 32 hin zufolge der Druckwirkung der Feder 59 wirksam zu verhindern. Der Verriegelungsring 60 dient somit dazu, das Auftreten von übermäßigen Kräften zwischen der Schulter 69 und dem verbreiterten Kopf 66 des Ventilstößels 64 zu verhüten.
Der Axialhub der von dem aufnahmeseitigen Ende 32 weggerichteten Bewegung der Hülse 52 entgegen der nachgiebigen Wirkung der Feder 59 ist dadurch begrenzt, dass sie an dem nach innen zu konische Gehäusewandabschnitt 48 zur Anlage kommt. Diese Anlage schließt es aus, dass die Hülse 52 so weit zu dem gegenüberliegenden Ende 33 hinbewegt wird, dass die Feder 59 vollständig zusammengedrückt wird, weil ein solches vollständiges Zusammendrücken der Feder diese übermäßig beanspruchen würde und damit zu einem vorzeitigem Ausfall führen würde.
In dem verbreiterten Kopf 66 ist anschließend an die Stirnfläche 68 eine Vertiefung 70 ausgebildet, deren Größe und Gestalt so gewählt sind, dass sie die Nase 27 des steckerartigen Kupplungsteils 10 in eng tolerierter Zuordnung aufnehmen kann, während sie gleichzeitig erlaubt, dass das einsteckseitige Ende 12 des steckerartigen Kupplungsteils 10 vollflächig an dem anlageseitigen Ende der Hülse 52 anliegt. Auf diese Weise wird erreicht, wie dies insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, dass bei in das aufnahmeseitige Ende 32 des buchsenartigen Kupplungsteils 20 eingestecktem steckerartigem Kupplungsteil 10, dessen ebenes, einsteckseitiges Ende 12 an dem flachen anlageseitigen Ende 53 der Hülse 52 anliegt und dass gleichzeitig die Nase 27 die Vertiefung 70 des verbreiterten Kopfes 66 des Ventilstößels 64 im Wesentlichen ausfüllt. Zu bemerken ist, dass in dieser Stellung sowohl das steckerartige Kupplungsteil 10 als auch das buchsenartige Kupplungsteil 20 abgesperrt bleiben, wobei die Ringdichtung 28 des steckerartigen Kupplungsteils 10 immer noch abdichtend an dem konischen Wandabschnitt 17 des Gehäuseteils 11 anliegt, und der nach aussende weisende Wandabschnitt 67 des vergrößerten Ventilstößelkopfes 66 abdichtend mit der Ringdichtung 62 der Hülse 52 zusammenwirkt. In diese Stellung ist die zwischen dem einsteckseitigen Ende 12 und dem sich erweiternden Abschnitt 14 A des Widerlagers 14 liegende zylindrische Wandfläche 9 des steckerartigen Kupplungsteils 10 gegen den Dichtungsring 42 des buchsenartigen Kupplungsteils 20 abgedichtet. Darüberhinaus, und das ist wesentlich, ist zwischen dem steckerartigen Kupplungsteil 10 und dem damit in Eingriff stehenden buchsenartigen Kupplungsteil 20 nur ein geringer und vorzugsweise praktisch überhaupt kein Raum zum Einschluss von Luft vorhanden.
Die fortgesetzte Einführbewegung des steckerartigen Kupplungsteils 10 in das buchsenartige Kupplungsteil 20 hat zur Folge, dass das einsteckseitige Ende 12 des Gehäuseteils 11 das anlageseitige Ende 53 der Hülse 52 gegen die nachgiebige Wirkung der Druckfeder 59 zurückschiebt. Da der Ventilstößel 64 wegen seiner Verbindung mit dem gelochten Steg 43 lagefest gehalten ist, wird durch diese axiale Verstellung der Hülse 52 der Durchlasskanal zwischen dem Dichtungsring 62 und dem nach außen weisenden Wandabschnitt 67 des verbreiterten Kopfes 62 geöffnet. In ähnlicher Weise bewirkt die fortgesetzte Bewegung des steckerartigen Kupplungsteils 10, dass der feststehende Ventilstößel 64 ein Zurückschieben des axialen Ventilstößels 29 des steckerartigen Kupplungsteils 10 gegen die nachgiebige Druckfeder 30 hervorruft, wodurch die Ringdichtung 28 des verbreiterten Kopfes 26 von dem konischen Wandabschnitt 17 abgehoben wird und damit das steckerartige Kupplungsteils 10 und das damit verbundene buchsenartige Kupplungsteil 20 für den Fluiddurchstrom geöffnet werden. Zu bemerken ist, dass die Weite des verbreiterten Kopfes 66 des Ventilstößels 64 anschließend an der Stirnfläche 68 kleiner ist als die Öffnung des steckerartigen Kupplungsteils 10, durch die der verbreiterte Kopf 66 ragt, so dass seine Bewegung in das steckerartige Kupplungsteilgehäuse 190 zum Zurückschieben des Ventilstößels 29 nicht behindert ist.
Wie an sich bekannt, ist ein Lösering 72 vorgesehen, der entgegen der nach vorne gerichteten Wirkung einer Druckfeder 73 zurückgeschoben wird, womit sich die Rastkugeln 36 radial nach außen bewegen können, um das unbehinderte Einstecken des steckerartigen Kupplungsteils 10 zu ermöglichen. Das ist die in Fig. 2 dargestellte Stellung. Nach dem vollständigen Einstecken des steckerartigen Kupplungsteils 10 bis in die in Fig. 3 dargestellte Stellung kann sich der Lösering 72 unter der Wirkung der Druckfeder 73 zu dem einsteckseitigem Ende hin vorbewegen, wodurch die Rastkugeln 36 in die Nut 15 eingedrückt werden, und somit das steckerartige Kupplungsteil 10 in das buchsenartige Kupplungsteil 20 eingesteckt verriegelt wird.
Wie aus den Fig. 2, 3 ohne Weiteres zu ersehen, werden beim Trennen des steckerartigen Kupplungsteils 10 von dem buchsenartigen Kupplungsteil 20 sowohl der Ventilstößel 25 als auch der Ventilstößel 64 zeitlich vor oder gleichzeitig mit der Freigabe der Dichtung 42 von der nahe dem einsteckseitigen Ende 12 befindlichen zylindrischen Wandfläche 9 des steckerartigen Kupplungsteiles für den Fluiddurchfluss in die Schließstellung überführt. Gemeinsam mit dem Umstand, dass zwischen dem Nasenteil 27 und dem verbreiterten Kopf 67 nur ein kleiner oder gar kein Raum vorhanden ist und auch zwischen dem anliegenden ebenen, anlageseitigen Ende 53 kein solcher Raum vorhanden ist, kann diese Trennung mit geringer oder keiner Leckage oder Fluidaustritt erfolgen.
Bezugnehmend nun auf die Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6 ist dort ein buchsenartiges Kupplungsteil 120 veranschaulicht, das ein Gehäuseteil 131 aufweist, das praktisch identisch mit dem Gehäuseteil 31 der in den Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsform des buchsenartigen Kupplungsteils 20 ist. Der einzige wesentliche Unterschied zwischen dem Gehäuseteil 131 der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6 und dem Gehäuseteil 31 nach den Fig. 1 bis 3 besteht darin, dass das Gehäuseteil 131 der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6 keinen einstückig angeformten, gelochten Steg entsprechend dem gelochten Steg 43 der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 aufweist.
Das Gehäuseteil 131 ist mit einem getrennt ausgebildeten Stegteil oder Armstern 143 ausgeführt, der in einem verjüngten Bereich 151 des Gehäuses 131 angeordnet ist. Eine zwischen dem verjüngten Bereich 151 und einem Gewindeabschnitt 150 vorgesehene, nach innen weisende Nut 163 nimmt einen Sprengring 101 auf, der so angeordnet ist, dass er an dem Armstern 143 anliegt und dessen Bewegung zu dem gegenüberliegenden Ende 133 hin begrenzt. Das Gehäuseteil 131 ist außerdem mit einer radial nach innen ragenden Schulter 176 ausgebildet, die so angeordnet ist, dass an ihr der Armstern 43 anliegt und sie dessen Axialbewegung zu dem aufnahmeseitigen Ende 132 hin begrenzt.
Der Armstern 143 weist eine zentral angeordnete, von einer auf der Achse A liegenden Nabe 146 begrenzte, zentrische Öffnung 144 und eine Anzahl von drei durchgehenden Strömungskanälen 145 auf, die durch rings um die Nabe 146 verteilt angeordnete Speichen 147 voneinander getrennt sind (vgl. Fig. 4A).
In der mittig angeordneten Öffnung 144 des Armsterns 143 ist ein axial verlaufender Ventilstößel 164 aufgenommen, der auf den einander gegenüberliegenden Seiten des Armsterns 143 mit vorstehenden Schultern 165 ausgebildet ist, die ihn in einer lagefesten Stellung auf dem Armstern 143 und ebenfalls in einer lagefesten Stellung in dem Gehäuseteil 131 halten.
Beim Einstecken des steckerartigen Kupplungsteils 12 in das aufnahmeseitige Ende 132 des buchsenartigen Kupplungsteiles 120 nimmt der verbreiterte Kopf 166 die Nase 27 des steckerartigen Kupplungsteils 10 in der Vertiefung 170 auf, während das ebene einsteckseitige Ende 12 an dem ebe nen anlageseitigen Ende 153 der Hülse 152 zur Anlage kommt, zeitlich nachdem der Dichtring 142, anschließend an dem einsteckseitigen Ende 12, abdichtend auf die zylindrische Wandfläche 9 aufgeschoben worden ist. Wie in Fig. 5 veranschaulicht, ist beim Zusammenschieben des steckerartigen Kupplungsteils 10 mit dem buchsenartigen Kupplungsteil 120 in die teilweise verbundene Stellung nach Fig. 5 und daran anschließend in die voll eingeschobene Stellung nach Fig. 6 praktisch kein Raum für einen Lufteinschluss vorhanden. Bei der Vollendung der Einsteckbewegung des steckerartigen Kupplugsteils 10 in die vollständig eingesteckte Stellung nach Fig. 6 wird die Hülse 152 axial außer Eingriff mit der nach außen weisenden Wand 167 des ortsfesten Ventilstößels 164 bewegt, während der axiale Ventilstößel 25 des steckerartigen Kupplungsteils 10 von dem ortsfesten Ventilstößel 164 gegen die nachgiebige Wirkung der Feder 30 so weit zurückgeschoben wird, dass der Dichtungsring 28 des Ventilstößels 25 von der konischen Wand 17 abgehoben wird, womit das steckerartige Kupplungsteil 10 und das damit verbundene, buchsenartige Kupplungsteil 120 für die Fluiddurchströmung geöffnet werden.
Nunmehr wird auf Fig. 6A Bezug genommen, in der eine weitere Ausführungsform des Gehäuses 131' des buchsenartigen Kupplugsteils 120 veranschaulicht ist. Bei dieser Ausführungsform weist der zwischen dem Dichtungsring 142' und dem nach außen zu konischen Wandabschnitt 146' liegende zweite, nach innen weisende zylindrische Wandabschnitt 138 eine größere axiale Erstreckung auf als der entsprechende Bereich des zweiten, nach innen weisenden zylindrischen Wandabschnittes 138 der Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 8. Zufolge dieser größeren axialen Erstreckung bleibt der Dichtungsring 157' in der Hülse 152' in abdichtender Anlage an dem zweiten nach innen weisenden zylindrischen Wandabschnitt 138' und zwar sowohl dann wenn das steckerartige Kupplungsteil 10 vollständig in das buchsenartige Kupplungsteil 120' eingesteckt ist als auch dann, wenn es von diesen getrennt wird.
Andere abgewandelte Ausführungsformen ergeben sich für den Fachmann ohne Weiteres. Demgemäß ist der Schutzbereich der vorliegenden Anmeldung lediglich durch den Schutzbereich der geltenden Patentansprüche bestimmt.

Claims

1. Buchsenartiges Kupplungsteil (20) zur Verwendung mit einem steckerartigen Kupplungsteil (10), wobei das steckerartige Kupplungsteil aufweist:

(1) ein Gehäuseteil (11) mit einem einsteckseitigen Ende, das eine Ringfläche (12) aufweist, die eine mit einem axialen Durchgangskanal in Verbindung stehende Öffnung begrenzt, mit einem nach außen weisenden zylindrischen Wandteil (9) anschließend an das einsteckseitige Ende und mit einem nach außen ragenden Widerlager (14), das von dem einsteckseitigen Ende beabstandet ist und

(2) einen axial verlaufenden Ventilstößel (25), der in dem axialen Durchgangskanal zwischen einer Schließstellung und einer geöffneten Stellung axial beweglich ist, wobei der Ventilstößel eine Nase (27) aufweist, die bei in der Schließstellung stehendem Ventilstößel durch die Öffnung und von der Ringfläche aus nach außen ragt, wobei das buchsenartige Kupplungsteil (20) aufweist:

(a) ein Gehäuse (31) mit einer längs einer Achse von einem aufnahmeseitigen Ende (32) zu einem gegenüberliegenden Ende (33) verlaufenden Durchgangskanal, wobei das aufnahmeseitige Ende (1) so bemessen ist, dass es den entsprechenden Gehäuseteil des steckerartigen Kupplungsteils aufnehmen kann (2) und eine in den Durchgangskanal führende Öffnung begrenzt,

mit einem nach innen weisenden ersten zylindrischen Wandabschnitt, der sich von dem aufnahmeseitigen Ende aus axial erstreckt und so bemessen ist, dass er das Durchschieben des Widerlagers (14) erlaubt, und mit einem nach innen weisenden zweiten zylindrischen Wandabschnitt (38), der so bemessen ist, dass er den zylindrischen Wandteil des buchsenartigen Kupplungsteils in eng tolerierter Zuordnung aufnehmen kann;

(b) eine ein Anlageende (53) und ein diesem gegenüberliegendes Ende (54) aufweisende Hülse (52), die in dem Durchgangskanal zwischen einer vorderen Stellung in der Nähe des aufnahemseitigen Endes und einer nach hinten verschoben Stellung näher bei dem gegenüberliegenden Ende axial beweglich ist;

(c) einen an dem Gehäuse gelagerten Ventilstößel (64), der durch die Hülse verläuft und einen mit der Hülse abdichtend zusammenwirkenden verbreiterten Kopf aufweist, wobei die Hülse und der Ventilstößel zwischen einer geschlossenen Eingriffsstellung und einer geöffneten Stellung relativ zueinander bewegbar sind und der verbreiterte Kopf (66) eine Vertiefung aufweist, die so bemessen ist, dass sie bei mit dem anlageseitigen Ende der Hülse in Eingriff stehendem einsteckseitigem Ende des steckerartigen Kupplungsteils die Nase aufnimmt; und

(d) eine Feder (59), die die Hülse nachgiebig auf die vordere Stellung zu drückt,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Gehäuse des buchsenartigen Kupplungsteils einen konischen Abschnitt (46) aufweist, der sich von dem nach innen weisenden zweiten zylindrischen Wandabschnitt aus nach außen in axialer Richtung zu dem gegenüberliegenden Ende hin erstreckt und dass

die Hülse (52) einen geschlossenen Ring (60) trägt, der mit dem konischen Abschnitt zur Begrenzung der Axialbewegung der Hülse zu dem aufnahmeseitigen Ende hin in Eingriff bringbar ist und dass

beim Einfügen des steckerartigen Kupplungsteils in das buchsenartige Kupplungsteil die Ringfläche (12) an dem anlageseitigen Hülsenende (53) zur Anlage kommt und die Nase in der Vertiefung aufgenommen wird und anschließend die Hülse axial außer Eingriff mit dem Ventilstößel gebracht wird.

2. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 1, das einen Dichtungsring (42) aufweist, der in der Nähe des aufnahmeseitigen Endes radial nach innen in den Durchgangskanal ragt und so bemessen ist, dass er den entsprechenden Gehäuseteil des steckerartigen Kupplungsteils abgedichtet aufnehmen kann.

3. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 2, bei dem ein Dichtungsring so angeordnet ist, dass er gleichzeitig mit oder vor der Anlage der Ringfläche (12) an dem anlageseitigen Hülsenende (53) abdichtend mit dem entsprechenden Gehäuseteil des steckerartigen Kupplungsteils in Eingriff kommt.

4. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 1, bei dem der Ventilstößel (64) in dem Gehäuse lagefest gelagert ist.

5. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 1, bei dem der Ventilstößel in dem Gehäuse um einen Betrag axial beweglich gelagert ist, der kleiner ist als der axiale Bewegungshub der Hülse.

6. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse eine Wand (43) aufweist, die sich seitlich der Achse zwischen der Hülse und dem gegenüberliegenden Ende erstreckt und dass der Ventilstößel an dieser Wand lagefest befestigt ist.

7. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse eine sich seitlich der Achse zwischen der Hülse und dem gegenüberliegenden Ende erstreckende Wand aufweist, wobei diese Wand eine Öffnung enthält und der Ventilstößel in dieser Öffnung zwischen einer vorderen Stellung und einer näher dem gegenüberliegenden Ende liegenden zurückbewegten Stellung axial bewegbar ist und bei dem außerdem Mittel vorgesehen sind, um den Ventilstößel nachgiebig auf die vordere Stellung zu zu drücken.

8. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 1, bei dem eine eine Abdichtung zwischen der Hülse und dem Gehäuse bewirkende Dichtung (57) vorgesehen ist und das außerdem in dem Gehäuse eine Druckausgleichsöffnung (45) aufweist, die axial zwischen der Dichtung und dem gegenüberliegenden Hülsenende angeordnet ist.

9. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 1, bei dem das steckerartige Kupplungsteil (10) einen nach außen weisenden zylindrischen Wandabschnitt (11), der sich von dem einsteckseitigen Ende weg erstreckt und einen konischen Wandabschnitt (14A) aufweist, der sich unter einem spitzen Winkel mit der Achse zu einem Widerlager (14) hin erstreckt und bei dem das Gehäuse (20) des buchsenartigen Kupplungsteils einen nach innen weisenden ersten zylindrischen Wandabschnitt (37), der von dem aufnahmeseitigen Ende aus axial nach innen verläuft und so bemessen ist, dass er das Durchschieben des Widerlagers (14) gestattet, einen nach innen weisenden zweiten zylindrischen Wandabschnitt (38), dessen Größe so bemessen ist, dass er den entsprechenden zylindrischen Wandabschnitt des steckerartigen Kupplungselementes in eng tolerierter Zuordnung aufnehmen kann und einen nach innen zu gerichteten konischen Wandabschnitt (39) aufweist, der sich an den ersten und den zweiten nach innen weisenden zylindrischen Wandabschnitt anschließt, wobei der nach innen weisende konische Wandabschnitt so positioniert und unter einem solchen Winkel angeordnet ist, dass er den konischen Wandabschnitt (14A) des steckerartigen Kupplungsteils in einer im Wesentlichen aneinander anliegenden Zuordnung aufnehmen kann, wenn die Nase in der Vertiefung des verbreiterten Ventilstößelkopfes (66) liegt.

10. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 9, das einen von dem nach innen weisenden zweiten zylindrischen Wandabschnitt nach innen vorragenden Dichtungsring (42) aufweist, der axial so positioniert ist, dass er mit dem nach außen weisenden zylindrischen Wandabschnitt des steckerartigen Kupplungsteils zeitlich vor oder gleichzeitig mit dem Öffnen des Ventilstößels abdichtend in Eingriff kommt.

11. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 9, bei dem das Gehäuse mit einem zwischen dem zweiten nach innen weisenden Wandabschnitt und dem gegenüberliegenden Ende liegenden Wandabschnitt kleineren Durchmessers ausgebildet ist und die Hülse versehen ist mit

(1) einer Dichtung in der Nähe des anlageseitigen Endes die mit dem zweiten nach innen weisenden zylindrischen Wandabschnitt in Eingriff bringbar ist und

(2) einer nach außen weisenden zylindrischen Wandfläche, die in dem Gehäusewandabschnitt kleineren Durchmessers verschieblich aufgenommen ist, wobei das Gehäuse eine Druckausgleichsöffnung aufweist, die in einer axialen Position zwischen der Dichtung und dem zylindrischen Wandabschnitt kleineren Durchmessers angeordnet ist.

12. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 1, bei dem die Hülse (52) als einstückiges Teil ausgebildet ist.

13. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse (31) als einstückiges Teil ausgebildet ist.

14. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse eine von dem aufnahmeseitigen Ende aus sich erstreckende Grundeinheit und eine an dem gegenüberliegenden Ende an dieser Grundeinheit befestigte Absperreinheit aufweist, wobei die Absperreinheit eine seitlich der Achse sich erstreckende Wand aufweist.

15. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 14, bei der der Ventilstößel (64) an der Wand lagefest befestigt ist.

16. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 14, bei dem die Wand eine zentrische Öffnung aufweist und der Ventilstößel in dieser Öffnung verschieblich aufgenommen ist.

17. Buchsenartiges Kupplungsteil nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse des buchsenartigen Kupplungsteils außerdem einen nach innen zu sich verjüngenden Wandabschnitt aufweist, der sich in Axialrichtung zu dem gegenüberliegenden Ende hin erstreckt, zwischen dem konischen Abschnitt und dem gegenüberliegenden Ende liegt und wobei die Hülse mit einer Anlagefläche versehen ist, die an dem nach innen zu sich verjüngenden Gehäusewandabschnitt zur Anlage bringbar ist.