阅读说明：本技术 用于液压耦联部的耦联元件 (Coupling element for a hydraulic coupling ) 是由 A.菲鲁斯 K.劳费尔 于 2018-09-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于压力介质管路上的液压耦联部的耦联元件(1)、特别是耦联套筒,该耦联元件具有壳体(2)、套筒内部本体(3)、压力套管(4)和阀挺杆(5),其中,所述壳体(2)具有至少一个用于压力介质的流动通道(6)和耦联轴A,其中,所述套筒内部本体(3)、所述压力套管(4)和所述阀挺杆(5)保持为在所述壳体(2)内能够沿着所述耦联轴A移动,其中,至少所述套筒内部本体(3)、所述压力套管(4)和所述阀挺杆(5)在耦联过程期间能够从初始位置沿着所述耦联轴(A)在第一方向(R1)上朝所述壳体(2)移动到耦联位置中,在该耦联位置中能够借助于锁止机构(8)将耦联插头(7)固定在所述耦联元件(1)上,至少所述套筒内部本体(3)、所述压力套管(4)和所述阀挺杆(5)能够从所述耦联位置在与所述第一方向(R1)相反的第二方向(R2)上沿着所述耦联轴A移动直至止挡位置中,在该止挡位置中至少所述压力套管(4)在所述第二方向(R2)上的进一步的运动被阻挡,使得所述套筒内部本体(3)和所述阀挺杆(4)能够进一步在所述第二方向(R2)上运动直至开口位置中,在该开口位置中释放压力套管(4)与阀挺杆(5)之间的流动横截面(9),并且在所述开口位置中锁定机构(10)作用到所述套筒内部本体(3)和所述阀挺杆(4)上。(The invention relates to a coupling element (1), in particular a coupling sleeve, for a hydraulic coupling on a pressure medium line, having a housing (2), a sleeve inner body (3), a pressure sleeve (4) and a valve tappet (5), wherein the housing (2) has at least one flow channel (6) for a pressure medium and a coupling axis A, wherein the sleeve inner body (3), the pressure sleeve (4) and the valve tappet (5) are held in the housing (2) so as to be movable along the coupling axis A, wherein at least the sleeve inner body (3), the pressure sleeve (4) and the valve tappet (5) can be moved during a coupling process from an initial position along the coupling axis (A) in a first direction (R1) toward the housing (2) into a coupling position in which a coupling plug (7) can be fixed in the coupling position by means of a locking mechanism (8) On the coupling element (1), at least the sleeve inner body (3), the pressure sleeve (4) and the valve tappet (5) can be moved from the coupling position in a second direction (R2) opposite to the first direction (R1) along the coupling axis A into a stop position, in which further movement of at least the pressure sleeve (4) in the second direction (R2) is blocked, so that the sleeve inner body (3) and the valve tappet (4) can be moved further in the second direction (R2) into an open position, in which the flow cross section (9) between the pressure sleeve (4) and the valve tappet (5) is released, and in which a locking mechanism (10) acts on the sleeve inner body (3) and the valve tappet (4).)

用于液压耦联部的耦联元件

技术领域

本发明涉及一种用于压力介质管路的液压耦联部的耦联元件，尤其是用于与耦联插头建立形状配合连接的耦联套筒。耦联元件具有至少一个壳体、至少一个套筒内部本体、至少一个压力套管和至少一个阀挺杆。壳体具有至少一个用于压力介质的流动通道和耦联轴。至少套筒内部本体、压力套管和阀挺杆保持为可在壳体内沿耦联轴移动。

背景技术

液压耦联部、即耦联套筒和耦联插头的组合用于连接压力介质管路的两个区段并且尤其用于将液压设备连接到液压源，例如用于将工具连接到农业机器或建筑机械。

由现有技术中已知所谓的扁平密封的耦联套筒和耦联插头，其特征在于，在未连接的-未耦联-状态下，通过耦联插头或耦联套筒的构件在连接接口区域中形成平坦且闭合的面。由此防止污物进入到壳体中和构件之间以及可靠地避免压力介质的损失。这种扁平密封的液压耦联部尤其适合于在脏和多尘的环境中使用。

液压耦联部的耦入（Einkuppeln），即耦联套筒与耦联插头之间建立形状配合连接，通常通过如下方式进行，即耦联插头由使用者插入到耦联套筒中，其中，通过由使用者施加的力，相应地至少一个阀打开，以便在流动技术上连接耦联插头处的压力介质管路与耦联套筒处的压力介质管路，并且在耦联插头与耦联套筒之间建立形状配合的连接，以便稳定连接或耦入状态。

然而，由现有技术中已知的耦联元件具有以下缺点，即，根据例如施加在耦联插头或耦联套筒上的压力，工具只能稍许可靠地和特别的力耗费连接到液压源。

因此，负责的本领域技术人员将会提出如下目的，即，提出一种在安全性和操作友好性方面得到改善的耦联元件、特别是耦联套筒。

发明内容

上述目的在用于液压耦联部的所述类型的耦联元件中利用权利要求1的特征部分的特征得以实现，即使得至少套筒内部本体、压力套管和阀挺杆在耦联过程期间，特别是通过耦联插头，可以从初始位置沿耦联轴A在第一方向上朝壳体移动到耦联位置中，在该初始位置中流动通道通过压力套管和阀挺杆封闭并且阀挺杆平坦密封地贴靠在连接接口上。在初始位置中，耦联元件优选地是无压的。耦联元件优选地根据ISO 16028 （日期：12/1999）构造成与耦联插头配合作用。

在耦联位置中，耦联插头可借助于锁止机构、尤其是多个在圆周上分布地布置的锁止球固定在耦联元件上。优选地，锁止球进入到耦联插头上的为其设置的回缩部中，从而耦联插头与耦联元件、特别是与耦联套筒形状配合地连接。在此，耦联插头至少部分地伸入到耦联元件的壳体中。在耦联位置中，耦联元件的流动通道由压力套管和阀挺杆封闭。耦联插头的流动通道同样被封闭。在耦联位置中，耦联元件、特别是耦联套筒与耦联插头机械地连接。

从耦联位置出发，至少套筒内部本体、压力套管和阀挺杆可沿耦联轴A在与第一方向相反的第二方向上移动直至止挡位置中，其中，在该止挡位置中，阻挡至少压力套管、特别是仅压力套管在第二方向上的进一步运动。

从止挡位置出发，至少套筒内部本体和阀挺杆继续在第二方向上运动直至打开位置，其中，在打开位置中释放压力套管与阀挺杆之间的流动横截面，由此释放耦联元件的流动通道。通过从压力套管不再继续运动的位置、即止挡位置朝打开位置的运动，使阀打开。此外，压力套管和阀挺杆在打开位置至少部分地进入到耦联插头中，由此耦联插头的阀挺杆同样被挤压到其打开位置中，并且耦联插头的流动通道也被释放。在打开位置中，处于其锁定位置中的锁定机构作用在套筒内部本体和阀挺杆上，尤其是锁定机构将阀挺杆和套筒内部本体保持在其打开位置中。在打开位置中，有利地通过作用到套筒内部本体上的锁定机构防止套筒内部本体和阀挺杆在第一方向上的运动，即耦联元件的流动通道的封闭，所述锁定机构尤其是将阀挺杆和套筒内部本体固定在打开位置中。在打开位置中，结束耦联过程、即建立机械连接和随后打开流动横截面、即打开阀并且释放流动通道。

例如，压力套管在套筒内部本体中可移动地被引导并且借助于密封件相对于套筒内部本体的内表面密封。优选地，特别是呈螺旋弹簧形式的复位机构在压力套管与套筒内部本体之间起作用。压力套管包围阀挺杆并且至少部分地限制流动通道，从而可释放和封闭在压力套管与阀挺杆之间的流动通道。套筒内部本体优选同样可移动地保持在壳体中并且与阀挺杆固定连接。壳体尤其是多件式地构造，优选至少两件式、三件式或四件式地构造。

耦联元件在壳体的第一端侧上具有至少一个连接接口，利用该连接接口可建立例如与耦联插头的连接。在壳体的沿着耦联轴相对而置的第二端侧处，耦联元件具有如下附接接口，例如管道或软管管路可连接到所述附接接口上，尤其可借助于锁紧螺母旋拧到所述附接接口上。优选地，附接接口用于连接到压力介质源。

为了耦联耦联元件，即为了在耦联元件和耦联插头之间建立机械和流体连接，耦联插头在连接接口处被如此压入到耦联元件中，使得耦联插头至少将套筒内部本体、压力套管和阀挺杆从初始位置沿着耦联轴朝壳体移动到耦联位置中。在耦联位置中，耦联元件和耦联插头均保持完全闭合，使得压力介质不能流出。优选地，至少耦联插头在耦联时处于压力下。优选地，至少套筒内部本体、压力套管和阀挺杆从耦联位置到止挡位置中的移动通过如下方式进行，即从附接接口出发以压力介质加载耦联元件，其中，压力介质至少这样作用到套筒内部本体、压力套管和阀挺杆上，使得它们在与耦联元件形状配合地卡锁在耦联位置中的耦联插头的方向上挤压并且至少部分地压入到该耦联插头中。在耦联元件被加载以压力介质之前，结束耦联的第一部分，即在耦联元件、特别是耦联套筒与耦联插头之间的机械连接的建立。

在止挡位置中，压力套管的进一步运动被阻挡，这是因为压力套管至少间接地贴靠在耦联插头上并由于耦联插头的存在而被阻挡进一步运动。从止挡位置出发，仅与套筒内部本体连接的阀挺杆继续运动到耦联插头中，由此打开流动横截面并且在耦联元件与耦联插头之间建立流体连接。

特别是为了防止流动横截面的无意关闭，存在如下锁定机构，该锁定机构在耦联元件的打开位置中处于其锁止位置并且防止套筒内部本体和阀挺杆从打开位置在第一方向、即在止挡位置或耦联位置的方向上返回运动。锁定机构在初始位置中并且在打开位置中位于其锁止位置中并且在耦联过程期间至少暂时地被置于其释放位置中。

耦联元件在耦联过程期间的上述功能作为压力转换器起作用，并且即使在耦联插头中施加高压力时也能建立耦联元件与耦联插头之间的连接，特别是可以打开阀，其方式是，套筒内部本体、阀挺杆和压力套管的运动的一部分由压力介质的施加或加载在耦联元件中的压力引起。仅建立机械连接与施加在耦联插头中的压力无关。有利地，通过施加在耦联元件中的压力、特别是运行压力，实现耦联元件和耦联插头的实际打开。

“耦联”或“耦联过程”始终包括在耦联元件与例如耦联插头之间建立机械连接，以及打开至少一个阀，优选地打开所有阀，以建立流体连接。根据本发明的耦联元件具有的优点是，机械连接的建立和阀的打开彼此独立地进行。在耦联位置中，实现机械连接的建立，而不必打开阀。只有当套筒内部本体、压力套管和阀挺杆返回、即在第二方向上运动时，才通过打开阀来建立流体连接。因此，所述耦联分两级进行。

根据耦联元件的第一种设计方案规定，通过退耦过程可从打开位置开始达到初始位置，即通过使锁止机构通过壳体的至少一部分、特别是整个壳体相对于锁止机构的移动而被释放，从而能够移除经耦联的耦联插头，并且通过移除耦联插头，压力套管从止挡位置在第二方向上的运动被释放，直到压力套管以密封的方式贴靠在阀挺杆上。

通过壳体与锁止机构之间的相对运动，特别是通过使得锁止机构的锁止球可以进入到壳体上的回缩部中而松开锁止机构，以便实现耦联插头从耦联元件出来的运动，并且因此实现压力套管的跟随耦联插头在初始位置的方向上的运动。

根据耦联元件的另一种设计方案规定，存在套筒本体，套筒内部本体被引导到套筒本体中，特别是在套筒本体与套筒内部本体之间布置有复位机构、优选弹簧。例如，锁定机构被如此布置，从而在套筒本体和套筒内部本体之间起作用。优选地，锁定机构至少在打开位置和初始位置中防止套筒本体与套筒内部本体之间的相对运动。在耦联过程期间，锁定机构优选在到达耦联位置之前到达其释放位置，从而在耦联位置上实现了套筒本体和套筒内部本体之间的相对运动，特别是通过使套筒内部本体在通过锁定机构释放之后进一步进入到套筒本体中而实现。

有利地，呈弹簧形式的复位机构以在套筒本体和套筒内部本体之间起作用的方式布置。在初始位置中，弹簧通过预紧力以在套筒本体和套筒内部本体之间起作用的方式得到保持，锁定机构防止弹簧压缩。在初始位置中，防止套筒内部本体在第一方向上运动的锁定机构处于其锁止位置中，从而套筒内部本体只能与套筒本体一起在第一方向上运动。在耦联过程期间，在套筒内部本体在第一方向上移动时，弹簧从锁定机构到达其释放位置的时刻开始被压缩。因此，弹簧在耦联位置中被最大程度地压缩，从而弹簧利用在第二方向上指向的力支持套筒内部本体、压力套管和阀挺杆在第二方向上的运动。

特别是为了将耦联元件固定在打开位置中，根据另一种设计方案规定，锁定机构具有至少一个锁定球、包围套筒本体的锁止套管和至少一个弹簧元件，特别是锁定机构在套筒本体和套筒内部本体之间起作用。优选地，锁定机构包括多个在圆周上布置的锁定球，尤其是至少四个锁定球。锁定球优选穿过套筒本体进入为此设置的凹部中，从而只要锁定球穿过套筒本体，则锁定球在内侧与套筒本体配合作用并且阻挡其相对于套筒本体的运动。

为了将锁定球保持在该锁止位置中，在套筒本体的外圆周上布置有锁止套管。锁止套管具有台阶状的横截面，使得在锁止套管关于用于锁定球的凹部的特定的位置中，锁定球能够在套筒本体的外侧的方向上偏移，以便释放套筒内部本体在套筒本体中的运动。

锁止套管保持为可沿着耦联轴运动，并且通过弹簧元件加载有在第一方向上起作用的力，即沿进入壳体的方向加荷。弹簧元件支撑在套筒本体的外圆周上的为此设置的轴肩上。在与弹簧元件相对置的一侧上，锁止套管支撑在壳体上。

耦联元件的另一种设计方案规定，存在如下套筒基体，该套筒基体与套筒本体连接，即特别是被旋拧到套筒本体上。此外优选地规定，存在套筒复位机构，并且该套筒复位机构在套筒本体与壳体之间和/或在套筒基体与壳体之间起作用。该套筒复位机构、特别是呈螺旋弹簧形式的套筒复位机构优选地被如此布置在壳体中，使得它不仅作用到套筒本体上而且作用到套筒基体上，由此由套筒本体和套筒基体组成的单元总是被套筒复位机构挤压到中立的初始位置中。由套筒本体和套筒基体组成的单元特别是处于初始位置并且在打开位置中处于中立的初始位置。因此，如果壳体相对于套筒本体或相对于套筒基体或套筒本体或者说套筒基体相对于壳体运动，则套筒复位机构反作用于该运动。套筒本体和套筒基体从初始位置的偏转特别是在耦联和退耦时进行。

优选地规定，耦联元件的锁止机构与套筒基体配合作用，特别是布置在套筒基体中。有利地，锁止机构的锁止球被保持在套筒基体内的凹部中并且在壳体相对于锁止机构或者套筒本体和套筒基体运动时偏移到壳体内的回缩部中。

例如，为了在未耦联的初始位置密封连接接口，根据耦联元件的另一种设计方案规定，存在至少一个活塞，活塞包围压力套管，活塞在初始位置中至少部分地封闭耦联元件的连接接口，优选的是，在连接接口上布置有刮擦密封件，特别是刮擦密封件至少在初始状态下贴靠在活塞或套筒基体上。

在初始位置中，活塞优选与阀挺杆和压力套管的端面大致处于同一平面内。活塞优选地与锁止机构配合作用，该锁止机构同样与套筒基体和壳体配合作用。因此，尤其通过锁止机构防止活塞从初始位置的运动，尤其是通过使得锁止球至少部分地进入到活塞中。为了释放活塞的运动，壳体必须相对于锁止机构移动。活塞同样可以在第一方向上移动，即移动到壳体中，并且包围压力套管地保持在套筒基体内部。优选地，设置有如下活塞弹簧，该活塞弹簧将活塞在第二方向上挤压到其初始位置中。

为了防止在耦入或解耦时污物进入到耦联元件中，在连接接口上布置有至少一个刮擦密封件，该刮擦密封件保持在外半径上并且在初始位置径向向内在耦联轴的方向上延伸。刮擦密封件优选具有这样的径向延伸范围，使得它在初始位置中贴靠在活塞的外圆周上或套筒基体的外圆周上。贴靠在套筒基体上的刮擦密封件也设置用于没有活塞的实施例。

当根据另一种设计方案规定，在耦联轴方向上观察，支撑套管布置在套筒基体和套筒本体之间，并且支撑套管用作用于布置在活塞和支撑套管之间的活塞弹簧的轴承时，可以有利地简化与耦联插头的连接。因此，活塞弹簧不像在所述类型的耦联元件中那样通常支撑在套筒内部本体上，而是通过支撑套管支撑在套筒本体或套筒基体上。通过这种有利的力传递，在耦联位置中作用在活塞上的弹簧力提高，这有利地对流动通道的耦入、特别是打开产生影响。

此外，根据另一种设计方案，当压力套管具有压力套管凸肩时，以及在压力套管凸肩与套筒内部本体之间布置有复位机构、特别是螺旋弹簧时，证明是有利的，其中还优选的是，压力套管凸肩旋拧到压力套管上。因此，复位机构在套筒内部本体与压力套管凸肩之间起作用并且在第二方向上、即在初始位置的方向上挤压压力套管。复位机构在耦入的位置，即在打开位置被最大程度地压缩。

尤其是为了将阀挺杆保持在流动通道内，根据另一种设计方案规定，阀挺杆借助于挺杆引导部保持在套筒内部本体内，有利地借助于拧入的张紧套管夹紧。因此，阀挺杆与套筒内部本体刚性地连接并且同时与套筒内部本体一起运动。挺杆引导部包围阀挺杆并且同时贴靠在套筒内部本体的内圆周上。挺杆引导部沿着耦联轴借助于拧入到套筒内部本体中的张紧套管夹紧。

根据另一种设计方案，尤其为了可靠地封闭流动通道，证实有利的是规定如下方面，阀挺杆在其阀挺杆头处具有密封件，该密封件至少部分地由腔室套管保持，并且腔室套管至少部分地搭接密封件。因此，密封件从耦联轴出发沿径向方向密封地贴靠在压力套管的内圆周上。密封件由一个腔室套管保持在阀挺杆头上，该阀挺杆头同样以一个底切部（Hinterschnitt）搭接密封件。优选地，腔室套管具有如下回缩部，密封件至少部分地在平行于耦联轴的方向上伸入到所述回缩部中。

此外，当根据另一种设计方案规定，密封件具有T形的或十字形的横截面时，证明为特别有利的，特别是密封件保持在阀挺杆头中的容纳槽与腔室套管之间。在T形密封件的情况下，垂直的T形基部指向压力套管的方向，从而水平的T形接片一方面可以嵌入阀挺杆头上的容纳槽中，另一方面可以嵌入腔室套管上的为此设置的回缩部中。由此确保，即使在高的流动速度时密封件也不从阀挺杆头松开。规定如下方面，水平的T形接片和垂直的T形接片长度相同，或者水平的T形接片或垂直的T形接片比相应的另一个短。

优选为了在耦入或解耦时减小在耦联元件内部施加的压力，根据另一种设计方案规定，套筒本体具有圆柱形的凸肩区段，在耦联元件的未耦联和耦联的状态下，壳体与凸肩区段之间的间隙用密封机构密封地封闭，并且所述套筒本体至少在耦联和退耦期间沿着耦联轴如此移动，从而尤其是在环形室中构造用于排出压力介质的流动横截面。

密封机构例如设计为至少一个密封件。密封机构例如保持在圆柱形的凸肩区段上或保持在壳体上。在未耦联的初始位置和耦联的打开位置中，壳体和凸肩区段之间的间隙被密封机构封闭。密封机构和/或凸肩区段和/或壳体被如此构造，使得凸肩区段在平行于耦联轴的方向上的移动导致密封机构在凸肩区段的经移动的位置中不再与壳体或凸肩区段以密封的方式配合作用。如果例如密封机构（例如呈至少一个密封件的形式）保持在凸肩区段上，则密封机构在密封状态下与径向对置的密封面配合作用。例如在沿着耦联轴观察时，在密封面的右侧和左侧设置有环绕的凹部或回缩部，使得通过移动不再存在相对于密封面的密封作用并且在凹部或回缩部和密封机构之间构造有流动横截面、尤其环形间隙，通过所述流动横截面能够排出压力介质。也规定，所述密封面具有比在耦联轴方向上位于密封面之前和之后的区域小的直径，从而通过密封机构与布置在右侧和左侧的较大直径之间的轴向移动来构造所述流动横截面。

此外规定，密封机构、尤其是呈密封件形式的密封机构保持在壳体上。至少一个密封面则构造在凸肩区段上，其中，在耦联轴方向上观察，在密封面的右侧和左侧设置有回缩部或凹部。当密封机构位于回缩部或者说凹部的区域中时，流动横截面被释放。此外规定，在凸肩区段上的密封面具有比在耦联轴方向上观察在右侧和左侧包围密封面的区域更大的直径。

因此，在耦入和解耦时，压力介质通过密封面和密封机构之间的相对运动被排出。

根据一种设计方案，已表明特别有利的是规定如下方面，基本上圆柱形的凸肩区段具有至少一个局部直径扩宽部，直径扩宽部在耦联元件的未耦联的和耦联的状态下，尤其在初始位置和打开位置中，与至少一个尤其径向地作用到直径扩宽部上的密封件密封地配合作用，并且套筒本体至少在耦联和退耦期间如此沿着耦联轴移动，从而在直径扩宽部与密封件之间形成用于排出压力介质的环形间隙。在耦联过程中，耦联插头通过耦联元件的连接接口至少部分地插入到壳体的内部，套筒本体也在第一方向上运动，即运动进入到壳体中。在此，凸肩区段也沿着耦联轴移动，从而密封件从直径扩宽部向下滑动并且在密封件和凸肩区段的包围直径扩宽部的较小的直径之间释放环形间隙，通过该环形间隙可排出压力介质，即导入到在那里存在的环形室中，该环形室与压力介质箱连接。直径扩宽部的沿着耦联轴的延伸范围被选择成使得套筒本体在耦联和退耦时沿着耦联轴的运动导致密封件从直径扩宽部向下滑动并且环形间隙被释放。

在退耦时，套筒本体至少部分地在第二方向上运动，从而密封件在对置的一侧从直径扩宽部向下滑动并且在凸肩区段的在直径扩宽部的另一侧上存在的较小的直径与密封件之间同样构成环形间隙，通过该环形间隙可排出压力介质。

因此，在耦入和解耦时，通过圆柱形的凸肩区段相对于布置在直径扩宽部上的密封件的相对运动，压力介质被排出。

优选地，为了防止耦联元件在过高压力下耦联在耦联元件内，根据另一种设计方案规定，存在如下阻挡机构，并且利用该锁止机构能够限制、优选完全阻挡套筒内部本体和/或套筒本体在壳体内的移动，并且通过这种限制或阻挡防止耦联元件的耦联。因此，阻挡机构与套筒内部本体和/或套筒本体如此配合作用，特别是以形状配合的方式配合作用，从而通过阻挡机构限制或阻挡所述套筒内部本体和/或套筒本体的运动。因此，即使在试图将耦联插头引入到耦联元件的连接接口中时，也不会发生阀挺杆或压力套管的运动，从而不能进行耦联。因此，阻挡机构防止耦联。

特别优选地规定，根据另一种设计方案，阻挡机构与压力相关地起作用，即利用阻挡机构能根据压力机构的施加在耦联元件中的压力来限制运动，尤其是自例如1 MPa、1.5MPa或2 MPa的预先确定的压力阈值起限制运动。

为此优选规定，所述阻挡机构具有带有中心的贯通孔的挺杆以及至少一个弹簧。挺杆具有挺杆头，该挺杆头保持在容纳空间中。容纳空间通过中心的贯通孔与流动通道处于流体接触，从而存在与流动通道中的压力介质也通过贯通孔进入到容纳空间中。通过挺杆头的几何形状和弹簧的特性可以确定如下压力阈值，从该压力阈值起进行挺杆的运动。因此，从特定的压力阈值起，挺杆由于压力而在耦联轴的方向上运动，由此挺杆阻挡套筒本体的运动，尤其是阻挡套筒本体的凸肩区段的运动。

另一种设计方案规定，存在如下显示机构，并且利用显示机构可显示在壳体内的压力状态，由此可通过显示防止在预先确定的压力状态中耦联元件的耦联。显示机构机械地和/或电气地和/或机电地构造。优选地，显示机构同样具有挺杆和弹簧元件。挺柱与流动通道处于连接之中，使得压力介质可以作用到挺柱的至少一个端部上。通过在流动通道中施加的压力，从特定的压力阈值起，挺杆克服弹簧的力运动，从而在耦联元件的外侧上通过突出的挺杆显示出超过了特定的压力阈值。挺杆在壳体的外侧上的可见性向使用者显示，不允许进行耦联元件的耦联。

此外，开头所述的目的在一种用于压力介质管路的液压耦联部的耦联元件、尤其是耦联套筒中实现。该耦联元件包括壳体，该壳体具有套筒本体和阀装置，其中，该壳体具有至少一个用于压力介质的流动通道和耦联轴。套筒本体在耦联和退耦时在壳体内部沿耦联轴A移动并且利用阀装置可以封闭和释放流动通道。

根据本发明，该套筒本体具有一个圆柱形的凸肩区段，该凸肩区段具有至少一个局部直径扩宽部，其中，该直径扩宽部在耦联元件的耦联和未耦联的初始状态下与至少一个密封件以密封的方式配合作用。所述套筒本体至少在耦联和/或退耦期间如此沿着耦联轴A移动，从而在直径扩宽部和密封件之间构造用于将压力介质尤其排出到环形室中的环形间隙。

通过在耦入和解耦时释放流动通道、即尤其是用于排出压力介质的环形间隙，防止在耦联元件中施加的压力对于退耦或耦联而言过高，因为压力通过将压力流体经由环形间隙排出到环形间隙中而降低。功能性和设计方案与上述实施例相同。

根据第一设计方案优选地规定，环形室与压力介质箱相连接。通过使得环形室与压力介质箱连接，没有污染的多余的压力介质直接导回到箱中。

由于高的流动速度，根据耦联元件的一种设计方案此外证实为有利的是规定如下方面，密封件保持在壳体的第一保持边沿与张紧元件的第二保持边沿之间，尤其地，张紧元件与壳体相连接、优选地螺纹连接。张紧元件优选地被引入、尤其是被拧入到壳体中并且这样保持密封件，使得该密封件能够在径向方向上从外部作用到直径扩宽部上。

此外，已证实有利的是，根据另一种设计方案规定，密封件具有第一保持凸缘和第二保持凸缘，并且第一保持凸缘和第二保持凸缘与第一保持边沿和第二保持边沿配合作用。因此，密封件具有基本上T形的横截面，其中，第一保持凸缘和第二保持凸缘在径向方向上位于第一保持边沿之后或者说位于第二保持边沿之后，从而密封件不可在径向方向上偏移。此外，优选地设置有O形环，通过该O形环，密封件可在径向方向上预紧。

尤其为了防止密封件在流动速度较高时从支架中被抬起，根据另一种设计方案规定，密封件具有从第一保持凸缘出发的第一侧向边沿和从第二保持凸缘出发的第二侧向边沿，并且第一侧向边沿在径向方向上具有比第二侧向边沿更大的高度。由此确保了，密封件在所有流动情况下都可靠地得到保持。

上述关于权利要求1和17的实施例可以以有利的方式任意地相互组合。

附图说明

具体而言，现在存在多种设计和改进所描述的耦联元件的可行方案。对此，既参考从属于权利要求1和17的权利要求，也参考结合附图对优选实施例的以下描述。附图中示出：

图1以剖切的侧视图示出了耦联元件的一个实施例，

图2示出了在耦联位置中的耦联元件的一个实施例，其中，耦联插头被引入，

图3示出了在打开位置中的耦联元件的一个实施例，其中，耦联插头被引入，

图4示出了准备退耦的耦联元件的一个实施例，

图5示出了耦联元件的一个实施例，其带有阀挺杆头的细节视图，

图6示出了耦联元件的一个实施例，其带有直径扩宽部的细节视图，

图7示出了耦联元件的一个实施例，其带有阻挡机构的细节视图，

图8示出了耦联元件的一个实施例，其带有显示机构的细节视图，

图9示出了耦联元件的一个实施例，其带有刮擦密封件的细节视图，并且

图10示出了耦联元件的另一个实施例，其带有刮擦密封件的细节视图。

具体实施方式

图1至4示出在耦联过程（图1至3）和退耦（图4）期间处于不同位置的耦联元件1的一个实施例。所述耦联元件1是指用于液压耦联部的耦联套筒，尤其是在未进一步示出的压力介质管路上的快速耦联部。耦联元件1具有壳体2，该壳体在该实施例中被构造为四件式的，即具有壳体基本元件2a、第一壳体套管2b、第二壳体套管2c和壳体终止元件2d。这些壳体部件2a、2b、2c和2d分别相互螺纹连接并且相互密封。

此外，耦联元件1具有套筒内部本体3、压力套管4和阀挺杆5。阀挺杆5在构造在壳体2中的流动通道6内保持在中间。耦联轴A同样在中间延伸穿过耦联元件1的壳体2。套筒内部本体3、压力套管4和阀挺杆5沿着耦联轴A可移动地保持在壳体2中。

为了进行耦联，即为了在耦联元件1和耦联插头7之间建立机械和流体连接，在耦联过程期间，至少套筒内部本体3、压力套管4和阀挺杆5可从根据图1的初始位置沿耦联轴A在第一方向上R1上朝壳体2移动进入到根据图2的耦联位置中。

在根据图2的耦联位置中，耦联插头7能够借助于锁止机构8形状配合地固定在耦联元件1的壳体2上，所述锁止机构在此构造为多个在圆周上分布的锁止球8a，所述锁止球与壳体2、尤其是突起8b配合作用。从根据图2的耦联位置出发，至少套筒内部本体3、压力套管4和阀挺杆5沿耦联轴A在与第一方向R1相反的第二方向R2上运动到压力套管4的止挡位置中，其中，压力套管4在止挡位置中关于在第二方向上R2的进一步运动被阻挡。

套筒内部本体3和阀挺杆5从止挡位置出发运动到图3所示的打开位置中，从而释放压力套管4与阀挺杆5之间的流动横截面9。图3还示出压力套管4的止挡位置，在该止挡位置中，阻挡了沿方向R2的进一步运动。

在根据图3的打开位置中，套筒内部本体3和阀挺杆5在第一方向上R1的运动通过处于其锁止位置中的锁定机构10来防止。耦联插头7不能进一步沿方向R1进入到壳体2中并移动套筒内部本体3，因为耦联插头7通过锁止机构8固定。

套筒内部本体3、压力套管4和阀挺杆5从耦联位置向打开位置的方向的运动通过压力介质的加载到耦联元件1上的且在流动通道6中作用的压力实现。压力介质因此使得压力套管4至少部分地被挤压到耦联插头7中。在此，在根据图3的打开位置中，耦联插头7的阀挺杆11通过耦联元件1的阀挺杆5如此程度地返回挤压，使得流动通道9被释放。由此有利地减小待由使用者施加的用于耦联过程的力。

图1中所示的初始位置可以从图3和图4中所示的打开位置出发通过退耦过程来达到，其方式是，根据图4，通过壳体2相对于锁止机构8的移动而如在图4中所示那样释放锁止机构8，从而可以移除经耦联的耦联插头7。根据图4，锁止机构8的锁止球8a可以偏移到壳体2中、尤其是壳体套管2c中的位于突起8b旁边的回缩部中。

通过沿方向R2移除耦联插头7，压力套管4在第二方向上R2的运动同样被释放，直至根据图1的压力套管4再次密封地贴靠在阀挺杆5上并且流动通道6完全封闭。

根据图1至4，存在如下套筒本体12，套筒内部本体3在该套筒本体中、特别是在其内圆周上被引导并且能够沿着耦联轴A运动。此外，设置有在套筒本体12与套筒内部本体3之间起作用的呈螺旋弹簧形式的复位机构13，该复位机构在图2中示出的耦联位置中被最大程度地压缩。复位机构13从耦联位置起引起沿方向R2的力，该力支持进入到耦联插头7中以到达打开位置。

根据图1至4，锁定机构10具有多个在圆周上分布的锁定球14、至少一个在套筒本体12的外圆周上包围该套筒本体12的锁止套管15以及至少一个弹簧元件16。弹簧元件16在锁止套管15和套筒本体12上的凸肩17之间起作用。弹簧元件16总是将锁止套管15朝着或者说逆着壳体2的、特别是壳体基体2a的止挡面18的方向挤压，特别是沿着第一方向R1挤压。锁止套管15具有第一内圆周面19和第二内圆周面20，它们分别具有不同的内直径。在图1所示的锁定机构10的锁止状态中，锁定球14被从第一内圆周表面19通过凹部21至少部分地挤压到套筒本体12中，使得套筒内部本体3在第一方向R1上在套筒本体12内且相对于套筒本体12的运动被锁定球14阻挡。

现在从图1中的初始位置开始-例如通过耦联插头7平行于耦联轴A将力施加到阀挺杆5、压力套管4上，进而也施加到套筒内部本体3上，这些构件与套筒本体12一起在第一方向上R1运动。在此，锁定球14沿着第一内圆周面19滑动，直到它们能够朝向处于较大直径处的第二内圆周面20的方向偏移，由此释放套筒内部本体3相对于套筒基体12的运动。由此，套筒内部本体3能够更深地嵌入到套筒基体12中，由此，复位机构13被压缩（参见图2）。

从根据图2的耦联位置开始，在套筒本体12以及套筒内部本体3在第二方向上R2运动时，首先通过从锁定球14出发的作用到锁止套管15上的力实现弹簧元件16的压缩。只要套筒内部本体3在其根据图3的打开位置中允许锁定球14至少部分地运动到套筒本体12的内部中，则锁定球14在弹簧16的作用下通过锁止套管15被挤压进入到套筒本体12的内部中，由此再次达到根据图1和图4的锁止状态。

套筒基体22与套筒本体12固定连接，其中，套筒基体22被旋拧到套筒本体12上。因此，套筒本体12和套筒基体22同时一起移动。套筒基体22与用于耦联插头7的锁止机构8配合作用。锁止球8a部分地贯穿套筒基体22并且由套筒基体22保持。耦联插头7通过在其根据图3的锁止位置中的锁止球8a关于套筒基体22并且由此也关于套筒本体12刚性地固定。

图1同样示出了锁止机构8的锁止位置，即活塞24通过锁止球8a在第一方向上R1的运动首先仅与套筒基体22一起是可能的。因此，以如下方式进行耦联，即活塞24和套筒基体22通过锁止球8a共同运动，直至锁止球8a能够偏移运动到在第二壳体套管2c中的位于突起8b旁边的回缩部中。

此外，在壳体2内部设置有套筒复位机构23，该套筒复位机构既支撑在第一壳体套管2b上也支撑在第二壳体套管2c上，并且根据套筒本体12和套筒基体22沿方向R1、R2中的哪个方向偏转，分别支撑在套筒本体12 （图4）或套筒基体22 （图2）上。

根据图2，套筒复位机构23支撑在第一壳体套管2b以及套筒基体22上。在根据图4的退耦期间，套筒复位机构23支撑在第二壳体套管2c上以及套筒本体12的轴肩17上。该套筒复位机构23确保了，在通过从耦联插头7发出的力沿方向R1偏转之后，套筒本体12和套筒基体22进一步通过沿方向R2的运动而复位到中立的初始位置中。在移除耦联插头7时，引起套筒本体12和套筒基体22沿方向R2的运动，套筒复位机构23从该运动中再次沿方向R1复位到根据图1和图3的中立的初始位置中。

根据图1至图4，耦联元件1还具有活塞24，该活塞包围压力套管4。在活塞24与压力套管4之间布置有密封件25。活塞24在根据图1的初始位置中至少部分地封闭耦联元件1的连接接口26。此外，在连接接口26上设置有刮擦密封件27，该刮擦密封件在根据图1的初始状态下贴靠在活塞24上并且防止污物进入到耦联元件1中。

沿着耦联轴A观察，在套筒基体22与套筒本体12之间夹紧有支撑套管28，该支撑套管用作布置在活塞24与支撑套管28之间的活塞弹簧29的轴承。通过使得活塞弹簧29支撑在支撑套管28上，从活塞弹簧29出发减小到套筒内部本体3上的力，使得从根据图2的耦联位置可施加更高的力以打开耦联插头7。

在耦联过程期间，活塞24与阀挺杆5以及压力套管4一起被耦联插头7在第一方向上R1挤压（见图2）。在此，活塞弹簧29被压缩。在根据图3的打开位置中，活塞24还通过耦联插头7保持在壳体2内，其中，活塞24用作压力套管4的止挡，以便将压力套管4固定在止挡位置中。

如果现在进行退耦，那么在通过壳体2相对于锁止球8的相对运动进行释放之后，耦联插头7根据图4沿方向R2被从耦联元件1移除，由此活塞24通过其活塞弹簧29被朝根据图1的初始位置的方向挤压。同时，活塞24由此释放压力套管4沿其根据图1的初始位置的方向的运动，从而流动通道6可以通过压力套管4和阀挺杆5根据图1那样予以封闭。

压力套管4具有如下压力套管凸肩30，该压力套管凸肩旋拧到压力套管4上。在压力套管凸肩30与套筒内部本体3之间布置有呈螺旋弹簧形式的复位机构31。复位机构31通过压力套管凸肩30始终在第二方向上R2挤压压力套管4。

阀挺杆5借助于挺杆引导部32在中间保持在流动通道6内，其中挺杆引导部32形状配合地保持在套筒内部本体3内并且借助于拧入的张紧套管33固定。因此，阀挺杆5始终与套筒内部本体3同时运动。

因此，在耦联过程中，即在耦入时，因此通过从耦联插头7出发的力，首先活塞24和套筒基体22以及进而套筒本体12以及套筒内部本体3，阀挺杆5和压力套管4沿方向R1运动到壳体2的内部中。从壳体2与锁止球8a之间的位置起（从该位置起锁止球8a可以朝壳体2的方向偏移），在通过锁定机构10释放之后，活塞24、压力套管4、阀挺杆5以及套筒内部本体3也进一步被移动到壳体2中、特别是套筒本体12中，直至耦联插头7利用锁止机构8可固定在壳体2上。在固定耦联插头7之后，此时套筒本体12和套筒基体22已经被套筒复位机构23移动到其中间位置中，套筒内部本体3、阀挺杆5和压力套管4通过压力介质在耦联插头7的方向上、在第二方向上R2移动。压力套管4在此进入到耦联插头7中，直至该压力套管贴靠在活塞24上。仅套筒内部本体3与阀挺杆5继续运动，直至流动横截面9打开并且锁定机构10进入其锁定位置中，从而套筒内部本体3不再能相对于套筒本体12移动。

根据图1至图4和图5，阀挺杆5具有阀挺杆头34，密封件35布置在该阀挺杆头上。密封件35由腔室套管36保持在阀挺杆头34上，其方式是，将腔室套管36旋拧在阀挺杆头34上。密封件35具有基本上T形的横截面并且保持在阀挺杆头34中的第一容纳槽37a和在腔室套管36与阀挺杆头34之间形成的第二容纳槽37b中。腔室套管36如容纳槽37a的情况那样搭接密封件35以形成第二容纳槽37b，从而密封件35即使在高的流动速度下也可靠地保持在阀挺杆头34上。密封件35在耦联轴A的方向上张紧在腔室套管36的第一容纳槽37a和第二容纳槽37b之间。密封件35从耦联轴A开始在径向方向上贴靠在压力套管4上并且因此在阀挺杆头34与压力套管4之间密封流动通道6。

如图1至图4和图6，套筒本体12具有基本上圆柱形的凸肩区段38，其中该凸肩区段38具有局部直径扩宽部39。局部直径扩宽部39的特征在于，圆柱形的凸肩区段38的直径在局部直径扩宽部39之前和之后小于直径扩宽部39的直径。在凸肩区段38与直径扩宽部39之间优选在两侧构造有一个过渡区域，该过渡区域具有相对于耦联轴A处于20°到30°之间的、尤其是25°的边沿角（Flankenwinkel）。图6示出根据图1的初始位置，在该初始位置中直径扩宽部39密封地与密封件40配合作用。密封件40在径向方向上作用于耦联轴A并且借助于O形环41在径向方向上预紧。在根据图2的耦联和根据图4的退耦中，套筒本体12和由此圆柱形的凸肩区段38如此沿着耦联轴A移动，从而在直径扩宽部38与密封件40之间构造有根据图2的环形间隙42a或根据图4的环形间隙42b，通过该环形间隙，压力介质可排出到环形室43中。通过这种卸压，耦联过程和退耦过程被简化，因为压力介质可以从耦联元件1的体积中逸出。

根据图1至图4和图7，耦联元件1还具有如下阻挡机构44，利用该阻挡机构44，套筒本体12在壳体2内的移动能够被如此限制，使得通过阻挡机构44防止耦联元件1的耦联。图1、图2和图4示出了处于释放位置的阻挡机构44，图3示出了处于其锁止位置的阻挡机构44，在所述锁止位置中，套筒本体12在第一方向上R1的运动受到限制。阻挡机构44具有一个带有挺杆头46的挺杆45以及一个通过罩盖47形成的压力室48。此外，设置有弹簧元件49和在中间穿过挺杆45的穿通通道50。

穿通通道50以及由此压力室48也与流动通道6处于连接之中，从而压力介质可以通过穿通通道50进入压力室48中。弹簧49将挺杆45始终挤压到其释放位置中。如果现在流动通道6中的压力上升并且因此压力室48中的压力也上升，尤其上升到挺杆45的环形端面51上，那么该挺杆从特定的压力阈值起被挤压到其根据图3的锁止位置中，即朝流动通道6的方向挤压。只有当弹簧49的力大于由到端面51上的压力引起的力时，挺杆45才又运动到其释放位置中。由此，可以利用阻挡机构44根据压力地、即根据压力阈值来可靠地防止耦入。

此外，根据图1至图4和图8的耦联元件1具有一个显示机构52。利用显示部件52可显示在壳体2内部的压力状态，尤其可显示超过特定的压力阈值。显示机构52具有显示挺杆53，该显示挺杆具有环形凸缘54和信号头55。弹簧元件57在罩盖56和环形凸缘54之间起作用，其将显示挺杆53挤压到其根据图8的中立位置中。如果现在流动通道6内的压力升高超过事先确定的压力阈值，即作用到显示挺杆53的端面58上的压力升高，从而超过弹簧57的弹簧力，则显示挺杆53被从其根据图8的中立位置挤压到显示位置中，在该显示位置中信号头55从罩盖56中伸出并且因此显示超过适合于耦联的压力阈值。图1、2和4示出了显示机构52的中立状态，其中图3示出了显示状态，在该显示状态下信号头55从罩盖56中出来。

根据图6，密封件40保持在壳体2的、尤其壳体基体2a的第一保持边沿59和张紧元件61的第二保持边沿60之间。为此，张紧元件61与壳体2螺纹连接。保持边沿59布置在比保持边沿60更大的直径上。密封件40具有基本上T形的横截面，其带有第一保持凸缘62和第二保持凸缘63。第一保持凸缘62由第一保持边沿59搭接且第二保持凸缘63由第二保持边沿60尤其平行于耦联轴A搭接，从而密封件40可靠地保持在壳体2中。

由于在环形间隙42a、42b的开口中的特殊的流动情况，密封件40设计成使得从第一保持凸缘62出发的第一侧向边沿64具有比从第二保持凸缘63出发的第二侧向边沿65更大的径向高度。为此，第二保持边沿60因此具有比第一保持边沿59更小的到耦联轴A的径向间距。通过密封件40和第一保持边沿59或第二保持边沿60的这种几何形状，密封件40可靠地在任意流动情况下保持在壳体2上。第一保持边沿59和第二保持边沿60在平行于耦联轴A出现力的情况下可靠地支撑密封件40。

图9示出了耦联元件1的一个实施例，其带有刮擦密封件27的细节视图。刮擦密封件27在边缘区域中张紧在壳体终止元件2d和第二壳体套管2c之间并且面状地沿径向方向朝向耦联轴A延伸。刮擦密封件27如此程度地延伸，使得它在初始位置（根据图1）在连接接口26处覆盖套筒基体22并且径向地贴靠在活塞24的外圆周上。

图10示出了耦联元件1的一个实施例，其在连接接口26上具有刮擦密封件27的另一个实施例。刮擦密封件27以扩宽的夹紧区域夹紧在第二壳体套管2c与壳体终止元件2d之间，该夹紧区域优选具有基本上矩形的横截面。刮擦密封件首先从夹紧区域开始在连接接口26的方向上倾斜延伸，以便在连接接口26上径向地在耦联轴A的方向上延伸。刮擦密封件27如此构造，使得它在初始位置中如此程度地径向延伸，使得刮擦密封件27贴靠在套筒基体22的外圆周上。在套筒基体22与活塞24之间设置有呈O形环的形式的另一刮擦密封件66。