CN108291683B - 用于液压耦联器的耦联套筒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于压力介质管路上的液压耦联器的耦联套筒(1)，用于与耦联插塞(2)建立形状配合连接，该耦联套筒具有壳体(3)和密封单元(4)，其中，所述壳体(3)具有用于压力介质的流道(5)和耦联轴线A，其中，所述密封单元(4)包括套筒本体(6)、压力套(7)和阀挺杆(8)，其中，所述密封单元(4)界定所述流道(5)的一部分，其中，所述阀挺杆(8)经由挺杆引导件(9)如此保持在所述套筒本体(6)上，使得所述阀挺杆(8)布置在所述流道(5)中，其中，所述压力套(7)环绕所述阀挺杆(8)，其中，所述压力套(7)能够沿所述耦联轴线A移位并保持在所述压力套(7)封闭所述流道(5)的关闭位置与所述压力套(7)打开所述流道(5)的打开位置之间，其中，所述压力套(7)借由压力弹簧(10)沿其关闭位置方向偏置，以及其中，须由使用者施加耦联力来建立与耦联插塞(2)的形状配合连接。在安全性和操作简便性方面对耦联套筒(1)加以改进，具体实现方式是，至少在所述压力套(7)的关闭位置以所述流道(5)中存在的压力介质的压力p沿关闭位置方向对所述压力套(7)产生力的表面尺寸如此选择，以便在压力p的预定压力上限值以上，高于耦联力的预定第一阈值，以阻止使用者建立与所述耦联插塞(2)的形状配合连接。

Description

用于液压耦联器的耦联套筒
技术领域
本发明涉及一种用于压力介质管路的液压耦联器的耦联套筒，用于建立与耦联插塞的形状配合连接。
背景技术
液压耦联器，即耦联套筒与耦联插塞的组合，用于连接压力介质管路的两个区段，特别是用于将液压装置连接到液压源，例如将工具或附加装置连接到农用机械或建筑机械。
现有技术中已揭示所谓的平坦密封耦联套筒和耦联插塞，例如符合ISO16028(1999年12月发布，2006年1月修订)，其特征在于，在未连接(解耦)状态下，耦联插塞或耦联套筒的部件在接口区域形成平坦封闭的表面。这种平坦表面在耦联前很容易清洁，这就能够防止灰尘进入外壳内以及部件之间。此外，相较于具有锥形阀的耦联器，例如符合ISO7241(2014年7月15日发布)，这类耦联器在解耦过程中仅有最小的压力介质损失(油损失)。这类平坦密封液压耦联器特别适用于压力介质泄漏成问题的环境。
另外，通过操纵外置滑动套筒解耦的那类液压耦联器有别于耦联插塞与耦联套筒之间超过预定相对力时自动解耦并同时使流道连接至耦联套筒或耦联插塞的那类液压耦联器。由此，防止压力介质的损失。
举例而言，EP1273844B1揭示一种具有耦联插塞和耦联套筒的平坦密封液压耦联器，在耦联插塞与耦联套筒之间施加相对力，因而发生解耦，即耦联插塞与耦联套筒分离。
液压耦联器的耦联(即耦联套筒与耦联插塞之间建立形状配合连接)通常如此实现，即使用者将耦联插塞插入耦联套筒，使用者施加的力既打开至少一个阀以使耦联插塞处的压力介质管路与耦联套管处的压力介质管路流体连通，又在耦联插塞与耦联套筒之间建立形状配合连接以使连接或耦联状态稳固。
然而，现有技术中已知的液压耦联器的缺陷在于，应将工具连接至液压源时，使用者无法检测例如耦联插塞或耦联套筒上是否存在压力或存在压力的大小，导致使用者存在安全隐患。
发明内容
本领域技术人员面临的技术目的在于，提供一种耦联套筒，特别是用于液压耦联器的耦联套筒，该耦联套筒在安全性和操作简便性方面得以改进。
本发明用以达成前述目的的解决方案提出一种用于液压耦联器的耦联套筒，用于与耦联插塞建立形状配合连接，该耦联套筒具有壳体和密封单元，其中，壳体具有用于压力介质的流道和耦联轴线A，其中，密封单元包括套筒本体、压力套和阀挺杆，其中，密封单元界定流道的一部分，其中，阀挺杆经由挺杆引导件保持在套筒本体上，使得该阀挺杆布置在流道中，其中，压力套环绕阀挺杆，其中，压力套能够沿耦联轴线A移位并保持在压力套封闭流道的关闭位置与压力套打开流道的打开位置之间，其中，压力套借由压力弹簧沿其关闭位置方向偏置，其中，须由使用者施加耦联力来建立与耦联插塞的形状配合连接，其中，至少在压力套的关闭位置以流道中存在的压力介质的压力p沿关闭位置方向间接或直接对压力套产生力的表面尺寸、特别是压力套表面的尺寸如此选择，以便在压力p的预定压力上限值，高于耦联套筒的耦联力的预定第一阈值，以阻止使用者建立与耦联插塞的形状配合连接。
耦联套筒包括优选圆柱形的壳体，其中布置有耦联套筒的部件。壳体至少部分界定压力介质的流道并且优选以旋转对称的方式绕纵伸的耦联轴线延伸。壳体在第一端上具有用于使流道与压力介质管路相连接的接口，特别是螺纹接口。在壳体上，沿着耦联轴线，与螺纹接口相反，即在壳体的第二端上，耦联套筒有利地设以平坦密封配置，使得壳体在非耦联状态下与内置部件构成平坦表面。该表面是与耦联插塞的接口。
在壳体内布置有密封单元，该密封单元优选将耦联套筒的全部可移动部件包括在壳体内。举例而言，密封单元经由壳体的第二端处的壳体开口插入壳体并且借由锁定套保持在壳体内。优选地，压力套在壳体中可在第一位置(在非耦联状态下)与第二位置(在耦联状态下)之间移动。锁定套在端部与壳体固定连接，例如与壳体螺接。举例而言，锁定套通过其外周上构造的螺纹与壳体内圆周上的对应螺纹相螺接，其中锁定套与壳体之间另外布置有至少一个密封件，特别是至少一个O形环。
密封单元包括套筒本体、压力套和阀挺杆。密封单元界定流道在壳体内的一部分，其中流道至少部分由密封单元的套筒本体界定。优选地，套筒本体在其外周上具有至少两个密封区域，每个密封区域均具有至少一个密封件，该密封件以密封方式抵靠在壳体的相关内周上。优选地，密封区域设置在套筒本体的不同直径上。
借助于挺杆引导件，阀挺杆如此保持在套筒本体上，使得阀挺杆优选居中布置在流道中，由此阀挺杆四周被流道围绕。挺杆引导件优选具有多个凹槽，这些凹槽可供压力介质流过，因而构成流道的一部分。有利地，阀挺杆与挺杆引导件旋紧或夹紧。
密封单元的压力套如此布置，使其环绕阀挺杆。另外，压力套以可沿耦联轴线移位的方式保持在压力套关闭流道的关闭位置与压力套打开流道的打开位置之间。压力套构造成空心圆柱形状并且优选沿其纵向伸展具有不同的壁厚。例如，本发明提出，在朝向开口位置方向的第一端面的区域内的壁厚最大。本发明还提出，壁厚从第一端面区域内的壁厚开始沿朝向关闭位置方向的第二端面减小，特别是逐渐减小。特别是，在第二端面区域内的压力套壁厚最小。
压力套优选如此环绕阀挺杆，使得朝向关闭位置方向的压力套的第二端面与阀挺杆的外部端面共面。于是，在耦联套筒的非耦联状态下，第二端面连同阀挺杆的外部端面成为壳体第二端处的平坦密封表面的一部分。在压力套的关闭位置，优选比阀挺杆的轴杆加宽的阀挺杆的外周、阀挺杆头与压力套的内表面之间产生密封。在阀挺杆与压力套之间，特别是在压力套的内周与阀挺杆的外周之间，布置有至少一个周向密封件。
作为替选，本发明提出，压力套在其关闭位置至少间接抵靠在阀挺杆上，特别是抵靠在阀挺杆头上，使得从压力套对阀挺杆产生平行于耦联轴线的力。在这种情况下，第二端面不是外部端面的一部分。在关闭位置，在优选锥形的阀挺杆头表面与的优选锥形的压力套表面之间产生密封。优选地，阀挺杆头上设有另一个密封件，其在压力套的关闭位置抵靠在压力套的内周上。
压力套能够克服压力弹簧的力从关闭位置向打开位置方向移位，由此压力套与阀挺杆之间的流道借由压力套敞开。压力套优选借助于使用者通过耦联插塞施加的力而间接或直接移位到其解锁位置。
使用者将耦联插塞以其插塞基体附接到耦联套筒，特别是附接到壳体的第二端处的平坦密封表面，以便在耦联插塞与耦联套筒之间建立形状配合连接并因而使耦联套筒与耦联插塞的流道相连接(耦联)，并且耦联插塞至少部分插入耦联套筒的壳体中，以便耦联套筒的阀挺杆最初对耦联插塞的(弹簧偏置的)挺杆施加力，由此使耦联插塞的挺杆向其解锁位置的方向移动。同时，插塞基体间接或直接对压力套施加平行于耦联轴线的力，使得压力套在使用者的力的作用下向其解锁位置的方向移位。
耦联插塞在其插塞基体中具有外部周向槽，在预定位置沿径向设置于密封单元中的锁定元件、特别是锁定球可以移入该周向槽。当插塞基体的周向槽插入耦联套筒的壳体内的深度使周向槽与锁定元件对准时，达到预定位置。
一旦锁定元件能够移入耦联插塞的周向槽中，便解锁密封单元的移动(只要能移位)，该密封单元在非耦联状态下于其第一位置抵靠在锁定套上，使得整个密封单元向壳体内部的方向移位(到密封单元的第二位置)，由此锁定元件借由锁定套的锁定面固定在耦联插塞的周向槽中，并且在耦联插塞与耦联套筒之间建立形状配合连接。在此情形下，压力套同时保持在其打开位置上，使得耦联插塞的流道与耦联套筒的流道流体连通。
在手动耦联期间须由使用者施加耦联力才能建立形状配合连接，在耦联套筒中，在流道中的压力p下，该耦联力例如由作用于压力套的压力弹簧的弹簧力、因作用于压力套的相关表面上的压力p而朝向压力套的关闭位置方向施加的压力、以及耦联套筒的壳体中的部件的压力相关摩擦力组成。耦联插塞的耦联力由弹簧偏压挺杆的弹簧的弹簧力和摩擦力组成。
根据本发明，耦联插塞与耦联套筒的耦联力能够例如采用一种方法来确定，其中，在测量装置中以机械方式使耦联插塞和耦联套筒相向移动，并且借用力传感器，特别是带压电元件的应变计或测力传感器，确定拼合所需的耦联力。
对此，耦联套筒和耦联插塞填充有液压油并封闭。举例而言，适合用作液压油的是符合DIN ISO3448(2010年2月发布)粘度等级ISO VG46的符合DIN51524第2部分(2006年4月发布)的HLP型矿物液压油。耦联插塞内的压力对应于环境压力，而耦联套筒中的压力则根据压力的阈值针对每次测量来调整并且例如介于0MPa至2MPa之间。为了测量耦联力，耦联插塞与耦联套筒彼此相对地布置在测量装置中，并且耦联插塞以40毫米/分钟的速度朝耦联套筒移动，直到建立连接。为此，使用通用型牵引压力试验机(制造商Test GmbH的112.20N型号)。试验机的测力传感器使用应变计来测定力。所测得的耦联过程所需的最大力对应于耦联插塞与耦联套筒的耦联力。为了计算耦联套筒的耦联力，须减去耦联插塞的耦联力，其通常可估计为70N至140N。
本发明提出，在流道中存在的压力p下沿压力套的关闭位置的方向产生力的表面的尺寸、特别是压力套表面的尺寸如此选择，即在压力p的预定压力上限值，高于耦联套筒的耦联力的预定第一阈值，以便可靠地阻止使用者手动建立与耦联插塞的形状配合连接。根据本发明，在液压耦联器的常用操作压力下，即在至多42MPa的压力下，特别是在25MPa至42MPa之间的压力下，边界条件适用。根据本发明，耦联套筒优选具有19、16或12.5的标称宽度。
如果经由具有耦联套筒的液压耦联器连接至机械的受感器(例如工具或附加装置)通过机器的负载感测系统(Load-Sensing System)来进行操作，则由泵输送的体积流量通过施加于该受感器的压力来调节。为了操作这样的系统，在机械与受感器之间须布置至少一个将受感器的压力信号传递到机械的测量线路、用于向受感器供应加压流体的压力管路以及用于将流体再输送回机械储罐的储罐管路。当机械启动时，具有20MPa至25MPa操作压力的泵在耦联套筒上提供约2MPa的压力。如果受感器未消耗液压功率，则将施加这一压力。如果以2MPa耦联压力管路，则受感器(例如工具)可能在一定条件下进行既不理想又会让使用者置身于危险的运动。因此，合理地，如此配置耦联套筒，以便在流动管路内2MPa的压力下不可能进行手动耦联。因此，本发明有利地提出，压力上限值小于或等于2MPa，特别优选小于1.5MPa，特别是小于1MPa。
特别是，根据本发明，在选择期间仅考虑实际产生作用力的那些表面或表面部分。压力p确实沿关闭位置的方向作用于这样的表面或表面部分，但对此存在同样大的表面或表面部分，压力p同样作用于这些表面或表面部分并且自这些表面或表面部分沿压力套的打开位置方向产生力，这些力相互平衡，因此不考虑这样的表面或表面部分。因此，仅考虑沿关闭位置方向有效产生力的相关表面。因此，选定的表面尺寸(即选定的所有单个表面的总尺寸)被确定为任何实际沿关闭位置方向产生力的全部表面的尺寸减去沿相反方向产生力的表面的尺寸之差。因此，压力套被配置成使得压力套具有选定尺寸的表面，在流道中存在压力的情况下，则从该表面产生沿关闭位置方向的力。
在构造时考虑压力套本身的表面以及至少部分地考虑压力套上存在的元件(例如密封件)的表面，这些表面同样沿关闭位置的方向对压力套产生压力感生力。举例而言，布置在压力套外周中的沟槽内的密封件可以沿关闭位置方向对压力套产生作用力。
沿关闭位置方向对压力套产生作用力的相关表面尤其作为环面来计算，即作为环面基于压力套沿纵向引导到其中并且压力套上布置的密封件抵靠于其上的部件的内径(即引导压力套的部件的密封直径)之内的圆面积与阀挺杆的密封区域内的压力套内径(即阀挺杆头区域内的密封直径)、特别是压力套朝向关闭位置方向的端部区域的内径之内的圆面积之差来计算。
因此，在计算中应考虑将压力套引导到其中的部件的内径，因为要考虑的密封件表面布置在压力套与引导压力套的部件之间并且沿关闭位置方向对压力套产生力，此后同样将其考虑在内。倘若如此计算环面的尺寸，即产生力的表面的尺寸，则自动不考虑压力作用于其上但不会自其沿关闭位置方向产生力的表面。
根据本发明，压力套以及压力套上布置的元件、特别是密封件的相关表面的尺寸如此选择，即在压力上限值时，耦联套筒的耦联力至少大到(超过预定阈值)足以可靠地阻止手动进行耦联插塞的耦联。对此，可以改变例如压力套的直径和/或壁厚。作用于压力套和密封件的相关表面的力包括很大比例的待施加的耦联套筒的耦联力，其中该比例通过选择和确定表面尺寸有针对性地对压力套加压而进一步增加。
耦联力的第一阈值通常为约900N，优选至少1000N，特别优选至少1200N。通过这样选择其上布置有密封件的压力套的表面尺寸，确保自特定压力值起不可能再实现耦联过程，因此不会再打开流道。由此增强使用者的安全性。
只有例如通过将泵关闭，已使流道中的压力减小到压力值降至第一阈值以下，才会再次发生耦联插塞的耦联，即建立形状配合连接。
对耦联套筒的耦联力的压力上限值和第一阈值的选择同样始终考虑影响耦联力的因素，即也对耦联力产生影响的弹簧力和摩擦力。诚然，压力p沿压力套的关闭位置方向对该压力套施加力，通过结构性选择用该压力p施压的表面的尺寸来实现对耦联力的最终并因而与压力相关的控制。据此，根据本发明，有意地对压力套施加压力，使得关闭位置方向上的力增大。
耦联套筒与耦联插塞如此分离，即在耦联插塞与耦联套筒之间施加相对力，例如牵引力，这就导致密封单元在耦联套筒的壳体内从确保其与耦联插塞形状配合连接的第二位置移到其第一位置。在密封单元的第一位置中，锁定元件可以再次大范围移入内槽中，优选移入锁定套中，从而密封单元通过锁定元件而以形状配合方式保持在其第一位置(解锁位置)。
在这种分离过程中，自动关闭流道，具体方式是，由压力弹簧尤其使压力套从其打开位置移动到其关闭位置。同时，在密封单元向第一位置方向移动或者耦联插塞移出耦联套筒的过程中，耦联插塞的弹簧偏压挺杆也移动到其关闭位置，这样在完成整个分离过程后，耦联插塞以及耦联套筒被封闭。
经验表明，在泵与耦联套筒之间的管路区段中的压力仅在一定时间后才完全下降，本发明进一步提出，在套筒侧施加低压的情况下能够进行耦联。为此，根据第一种实施方案提出，当流道中存在压力介质的压力p时，至少在压力套的关闭位置至少间接地沿关闭位置方向对压力套产生力的表面尺寸如此选择，以便在压力p的预定压力下限值以下，低于耦联套筒的耦联力的预定第二阈值。
通过结构性配置(选择)以流道中存在的压力p至少间接地沿关闭位置方向产生力的表面，以便在压力上限值时超过力的阈值，同时，自压力下限值起，未达到耦联力的阈值，既确保在压力过高时可靠地阻止耦联，否则会造成使用者的安全风险，同时又确保在压力下限值时使用者能够以简便轻松的方式将耦联插塞耦联到耦联套筒中。在此情形下，确保这些边界条件的影响变量始终是表面的大小，即沿压力套的关闭位置方向对压力套产生力的所有相关单个表面的总和。
优选地，压力下限值为0.5MPa，优选为0.3MPa，特别优选为0.25MPa。耦联力的第二阈值例如为450N，但尤其为350N，特别优选为300N。
在此同样适用地，就结构性选择表面而言，须考虑设置在耦联套筒中的弹簧的弹簧力以及耦联套筒的可移动部件内的压力相关摩擦力。然而，在结构上调节耦联力的决定性手段还在于选择以施加的压力沿压力套的关闭位置方向产生力的压力套的表面的尺寸以及相应的结构性配置，该压力套上布置有密封件。
本实施例的优势在于，在达到压力下限值以前能够非常简便地实现并确保耦联，而在达到压力上限值时可靠地阻止手动耦联。
根据另一种实施方案表明，特别有利地，在1MPa的压力上限值时，耦联套筒的耦联力为至少800N，优选为至少1000N，特别优选为至少1200N。通过适当选择表面，特别是压力套的表面，在本实施例中，确保在通洞通道中施加1MPa的压力p的情况下，达到至少800N、特别是1000N、优选1200N的耦联力。就1200N的耦联力而言，即使是力量非常大的人也不可能这般将耦联插塞与耦联套筒相连接而开通流道。因此，在这种压力下不可能将耦联套筒与耦联插塞连接，从而确保如此选择表面，特别是压力套的表面，使得压力p在结构性选择的表面上沿关闭位置方向对压力套产生特别大的力。
为确保简便地操纵耦联套筒，根据另一实施例提出，在0.5MPa的压力下限值时，耦联力为至多450N。因此，如果在耦联套筒的流道中施加0.5MPa的压力p，则通过选择压力套的表面确保耦联力为至多450N。优选地，在0.3MPa的压力p以下，耦联力为至多350N，优选地，在0.25MPa的压力p以下，耦联力为至多300N。特别地，根据经验，自350N起，使用者很容易徒手耦联液压耦联器。
为进一步改进耦联套筒，根据另一种实施方案提出，密封单元包括套筒内体，并且由该套筒内体引导压力套。有利地，在套筒内体内引导压力套。套筒内体优选安装在套筒本体上。有利地，压力套在其朝向套筒内体方向的外周上具有沟槽，其中该沟槽中布置有密封件，特别是O形环。压力套的外周与将压力套引导到的套筒内体的内周之间存在环状间隙，该环状间隙由密封件填充。现存的压力作用于环状间隙的表面上，特别是该区域内的密封件上，由此(间接地)沿关闭位置的方向对压力套产生力。因此，环状间隙的表面是在根据本发明的设计中要考虑的用于耦联套筒的耦联力的相关表面。因此，参考套筒内体区域中的密封直径来进行计算。
根据另一种实施方案，为了能够改进压力套与套筒内体之间的力传递，压力套具有第一突出部，并且套筒内体具有第二突出部，其中借用第一突出部和第二突出部，力可从压力套传递到套筒内体，特别是沿压力套的关闭位置方向作用的力。第一突出部和第二突出部优选沿周向构造，这样就能实现均匀的力传递。本实施例的优势在于，由压力套发出的力经由套筒内体传导到套筒本体中。因而，阀挺杆不会沿轴向(即沿耦联轴线)施加额外的力，特别是压力相关的力。因此，其有利的原因在于，根据本发明，对压力套有针对性地施加压力相关的力。
例如，在未偏置的关闭状态下以及在压力低于2MPa的关闭状态下，第一突出部与第二突出部在平行于耦联轴线的方向上彼此间隔。为此，压力套的长度如此构造，使得压力套抵靠在阀挺杆上，特别是抵靠在阀挺杆头上，并且第一突出部与第二突出部彼此间隔。仅在耦联套筒的预定操作状态下，自预定压力起，阀挺杆因压力相关的力而伸长并且压力套变宽，由此第一突出部与第二突出部抵接。特别是，仅自流道内的压力大于15MPa、有利地大于25MPa、优选地大于35MPa起，平行于耦联轴线，发生第一突出部与第二突出部之间的力传递。耦联套筒的常用操作压力处于25MPa至40MPa之间，特别是35MPa，优选地，自压力介于预设操作压力的1.5倍至2倍之间的范围内起，第一突出部与第二突出部抵接。
耦联套的另一种实施方案提出，借助导向面在套筒内体中引导压力套。导向面特别是套筒内体的旋转对称的内表面。压力套可沿导向面在其关闭位置与其打开位置之间移位。在此情形下，在阀挺杆与压力套之间，特别是在压力套与阀挺杆头之间，布置密封件，这就在压力套的关闭状态下确保密封。优选地，密封件至少部分抵靠在压力套的内周上。至少在压力套的关闭位置以流道中存在压力介质的压力p至少间接地沿关闭位置方向对压力套产生力的表面尺寸作为环面如此确定，即由套筒内体的导向面的内径之内的圆面积与阀挺杆处的密封区域中的压力套内径之内的圆面积之差算出。因此，考虑套筒内体的内周处的密封直径以及阀挺杆头处的密封直径。
通过这种方式确定相关表面，一方面不会考虑引起反向力的表面，另一方面会考虑套筒内体与压力套之间的环状间隙的表面，其中通过布置于此的密封件沿关闭位置的方向(间接地)对压力套产生作用力。
为了对耦联套筒的耦联力施加影响，根据另一种设计方案，环面尺寸介于160mm2至350mm2之间，特别是表面尺寸介于210mm2至300mm2之间，会表现出显著优势。在这样选择环面尺寸的情况下，能够以简单的方式确保：即能可靠地超过耦联力的第一阈值，在预定压力下又能可靠地不达到耦联力的第二阈值。
经证实，根据另一种实施方案的耦联套筒的流动特性的优点在于，压力套在其关闭状态下至少间接抵靠在阀挺杆上，使力平行于耦联轴线从压力套传递到阀挺杆。对此优选地，在压力套与阀挺杆之间，特别是与阀挺杆头之间，构造锥形密封件，具体方式是，压力套抵靠在阀挺杆的锥形伸展的表面上。有利地，在压力套上同样布置锥形伸展的配对密封面，该配对密封面在关闭状态下至少部分抵靠在所述锥形伸展表面上。在此，本发明提出，所述表面与配对密封面具有完全相同或不同的斜度。在斜度不同的情况下，配对密封面仅抵靠在阀挺杆头的表面边缘上，由此实现有利的密封。
优选地，根据耦联套筒的另一种实施方案提出，密封单元包括套筒基体和活塞。在此情形下，活塞如此布置，使其可相对于套筒基体移动，特别是相对于套筒内体移动。另外优选地，设置活塞弹簧，其作用于活塞与套筒内体之间并且沿密封位置的方向对活塞施加力。活塞可在密封位置与解锁位置之间移动，其中活塞在预定行程后因沿耦联轴线从密封位置到解锁位置的位移而对压力套施加力，使得活塞的力沿压力套的解锁位置方向作用于压力套。
套筒内体和套筒基体优选与套筒本体固定连接。特别是，挺杆引导件也经由套筒内体和/或套筒基体安装在套筒本体上。有利地，套筒基体与套筒本体螺接，同时套筒内体和挺杆引导件夹紧于套筒基体与套筒本体之间，或者浮动安装于二者之间。套筒基体与套筒内体之间优选至少布置有密封件，特别是在套筒基体将套筒内体夹紧到套筒本体上的区域内。在耦联套筒的非耦联状态下，活塞成为耦联套筒的平坦密封端面(壳体的第二端)的一部分，使得活塞有至少一部分表面与阀挺杆的端面位于同一平面中。通过这种方式确保可靠地防止污垢穿透耦联套筒的端面。
活塞优选保持在套筒内体与套筒基体之间，并且可沿耦联轴线(平行于耦联轴线)在耦联套筒的纵向上移位。活塞从其密封位置移位到其锁定位置始终克服活塞弹簧的力，该活塞弹簧将活塞推入其密封位置，并且该活塞弹簧优选支承在套筒内体上。活塞特别具有周向附件，该周向附件与套筒基体上的相关凸肩相互作用并且界定活塞在其密封位置中的位置。
为了与耦联插塞建立连接，耦联套筒包括多个周向布置的锁定元件，特别是锁定球，这些锁定元件在非耦联状态下分别与套筒基体中的凹槽以及壳体上锁定套中的对应周向内槽如此相互作用，使得(可移动的)密封单元固定于其第一位置。借由处于其密封位置的活塞，防止锁定元件离开锁定套的内周槽。
倘若活塞例如因耦联插塞的插塞基体作用克服活塞弹簧沿其解锁位置方向的力而被推出其密封位置，则在预定冲程之后，首先解锁套筒基体中的凹槽与锁定元件，而暂时仍通过(插入)耦联插塞的插塞基体来锁止锁定元件的移动。随着活塞沿其解锁位置方向的进一步冲程，活塞到达压力套上的突出部，与之相互作用，使得活塞沿其解锁位置方向的运动与压力套沿其解锁位置方向的运动同时发生，其原因在于活塞携带压力套。
随着进一步插入耦联插塞，耦联插塞的插塞基体的外槽到达与锁定元件的外凹槽相符的位置，使得锁定元件能够从锁定套的内周槽通过套筒基体中的凹槽进入插塞基体的外周槽中，借此实现密封单元在壳体内部方向上的运动(进入其第二位置)，这样就能实现耦联插塞与耦联套筒之间的形状配合连接，同时开通流道。如果压力套处于其打开位置，则活塞处于其解锁位置。
有利地，在锁定套与套筒基体之间布置有套簧，该套簧在耦联套筒的非耦联状态下张紧并且将密封单元沿壳体内部的方向推动(推入第二位置)。此时，密封单元的运动被锁定元件锁止于锁定套的内周槽中，并且仅当锁定元件能够移入耦联插塞的外周槽才解锁，从而解锁密封单元的运动。
关于耦联套筒内的力分布，经证实，根据另一种实施方案的优点在于，与压力套相互作用的压力弹簧支承在挺杆引导件上。这里，其优势还在于，压力弹簧的力经由挺杆引导件引导到套筒本体中。相对于压力套的基本力被套筒内体吸收，而其又将这类力传递到套筒本体。
根据另一种实施方案，能够有利地进一步简化耦联套筒的致动，具体方式是，在压力套与阀挺杆之间布置密封件，并且密封件的材料是聚四氟乙烯(PTFE)或聚氨酯(PU)或氟橡胶(FKM)。通过对密封件材料的选择会减小压力套与阀挺杆之间的摩擦，从而可靠地确保密封功能。其他预期的密封件材料是丁腈橡胶(NBR)或氢化丁腈橡胶(HNBR)。
根据又一种实施方案，改进耦联套筒的可操作性，具体方式是，在密封单元与壳体之间设置补偿室，该补偿室与流道相连接，并且该补偿室内布置有套簧。补偿室与流道相连接，这样补偿室内就始终存在与流道中相同的压力。通过补偿室中受压的表面，至少部分地补偿由流道内的压力引起作用于密封单元的力，使得耦联插塞能够更容易耦联到耦联套筒中。套簧如此作用于密封单元，特别是密封单元的套筒基体，使得套簧沿密封单元的第二位置方向对其施加力。因而，套簧会减小耦联力，这样在选择压力套的表面时须考虑套簧的力或特性。
根据还一种实施方案，能够有利地进一步减少耦联过程和解耦过程中压力介质的损失，具体方式是，在壳体上设置刮擦密封件，并且该刮擦密封件至少部分抵靠在活塞上。刮擦密封件优选如此安装在壳体的锁定套上，使得自由密封区域在耦联套筒的自由表面的端面上遍延套筒基体的端面。本发明还提出，刮擦密封件至少部分抵靠在活塞上，使得刮擦密封件在插入耦联插塞或插塞基体时同样会抵靠插塞基体上，也就是说，在耦联过程中使活塞从其密封位置移入解锁位置。
通过如下方式估算耦联套筒的耦联力，能够结构性选择表面，特别是压力套的表面。对于耦联套筒的压力相关的耦联力FK(p)，适用以下关系式：
FK(p)＝FF+Fp(p)+FR(p)
在此，FF表示弹簧作用力之和，Fp(p)表示沿关闭位置方向作用于压力套的压力相关力，并且FR(p)表示耦联套筒的压力相关摩擦力。进一步适用下式：
FF＝FKF+FD
FKF表示活塞弹簧力，并且FD表示压力弹簧力。同样适用下式：
Fp(p)＝ADH*p
ADH表示相关表面的总和，特别是至少在压力套的关闭位置以流道中存在的压力介质的压力p沿关闭位置方向对压力套产生力的压力套或布置在压力套上的密封件的表面。例如，这是参考密封直径来计算的环面。如果还存在套簧，则适用下式：
FF＝FKF+FD-FH
FH表示克服其他弹簧力的套簧作用力。
本发明用以达成前述目的的解决方案提出一种耦联套筒，用于与耦联插塞建立形状配合连接，该耦联套筒具有壳体和密封单元，其中，壳体具有用于压力介质的流道和耦联轴线A，其中，密封单元包括套筒本体、压力套和阀挺杆，其中，密封单元界定流道的一部分，其中，阀挺杆经由挺杆引导件保持在套筒本体上，使得该阀挺杆布置在流道中，其中，压力套环绕阀挺杆，其中，压力套能够沿耦联轴线A移位并保持在压力套封闭流道的关闭位置与压力套打开流道的打开位置之间，其中，压力套借由压力弹簧沿其关闭位置方向偏置，其中，压力套具有朝向打开位置方向的第一端面以及朝向关闭位置方向的第二端面，其中，压力套的朝向打开位置方向的第一端面大于压力套的朝向关闭位置方向的第二端面。这涉及压力套的相应端面，考虑相应的外径来计算。兼顾液压耦联器常用的压力以及适用的最小壁厚，压力套的第一端面大于压力套的第二端面，这样就能由流道中施加的压力p产生足够的力。
优选地，压力套在第一端面处的壁厚大于其在第二端面处的壁厚。特别是，倘若第一端面处的壁厚最大，则壁厚沿第二端面的方向减小，特别是逐步递减。
根据第一种实施方案，经证实特别有利地，第二端面的尺寸与第一端面的尺寸的面积比介于0.4至0.7之间，特别是0.54至0.67之间。由此得出相应的外径的直径比，即第二端面处的外径与第一端面处的外径的直径比，其优选在0.7至0.85的范围内，特别是0.74至0.82的范围内。特别优选地，就标称宽度为19的耦联套筒而言，面积比介于0.62至0.72之间，特别是0.67。另外，就标称宽度为16的耦联套筒而言，面积比介于0.55至0.65之间，特别是0.6。此外，就标称宽度为12.5的耦联套筒而言，面积比介于0.49至0.61之间，特别是0.54。
采用这样的面积比，能够可靠地确保流道中施加的压力在压力上限值时产生足够大的耦联力并且在压力下限值时产生最小的耦联力。
此外，本发明用以达成前述目的的解决方案还提出一种耦联套筒，用于与耦联插塞建立形状配合连接，该耦联套筒具有壳体和密封单元，其中，壳体具有用于压力介质的流道和耦联轴线A，其中，密封单元包括套筒本体、压力套和阀挺杆，其中，密封单元界定流道的一部分，其中，阀挺杆经由挺杆引导件保持在套筒本体上，使得该阀挺杆布置在流道中，其中，压力套环绕阀挺杆，其中，压力套能够沿耦联轴线A移位并保持在压力套封闭流道的关闭位置与压力套打开流道的打开位置之间，其中，压力套借由压力弹簧沿其关闭位置方向偏置，其中，在耦联套筒非耦联的状态下，密封单元与壳体之间设置有环形室；在耦联套筒的耦联状态下，密封单元移位到环形室中；壳体具有至少一个开口；开口连接有解耦单元；以及解耦单元被配置和构造成使得环形室能够用加压介质来加压。环形室被设计成使其包括表面，在加压的情况下，这些表面对密封单元产生朝向密封单元的第一位置方向的力。
在耦联插塞的耦联状态下，耦联套筒的密封单元如此移位到壳体内，使得环形室完全或几乎完全被密封单元填充，特别是密封单元的套筒本体(密封单元的第二位置)。为使耦联插塞解耦联，须移动密封单元，特别是须克服套簧的力。这通常通过使用者的力量来实现。
在此，根据本发明提出，环形室通过解耦单元能够用加力介质来加压，从而在用加压介质对环形室加压的情况下就能将密封单元推入其第一位置，同时压迫耦联插塞与耦联套筒脱离接合。因此，使用者不必再施加使液压耦联器或耦联套筒解耦联的力，由此提高使用便利性。特别是，将压缩空气作为加压介质，因为农林机械以及建筑机械中通常本来就存在压缩空气。
经证实特别有利地，解耦单元包括至少一个阀。例如，能够经由阀来控制使加压介质流入和流出环形室。
此外，经证实还有利地，解耦单元如此配置并构造，以便借用解耦单元能够控制加压介质对环形室加压的持续时间；和/或借用解耦单元能够控制形室中加压介质的量；和/或借用解耦单元能够控制介质的压力。
解耦单元如此配置并构造，使得环形室例如在预定时间段内用加压介质来加压，从而通过将密封单元推入其起始位置，确保耦联插塞与耦联套筒之间的形状配合连接。本发明还提出，解耦单元如此配置并构造，使得环形室用特定体积的压缩空气来加压，其中该体积被选择成可靠地将耦联插塞推出耦联套筒。
附图说明
在特定情况下，存在多种配置并进一步改进所述耦联套筒的可行方案。就此而言，参照下文结合附图对优选实施例的说明。在附图中：
图1示出耦联套筒和耦联插塞的实施例的局部横向剖视图；
图2示出根据图1的实施例，其中耦联插塞部分插入耦联套筒中；
图3示出根据图1和图2的实施例，其中耦联插塞进一步插入耦联套筒中；
图4示出根据图1至图3的实施例，其中耦联套筒处于耦联状态；
图5a示出耦联套筒的另一实施例的局部横向剖视图；
图5b示出根据图5a的局部Z；
图6示出耦联套筒的又一实施例的局部横向剖视图；
图7示出耦联套筒的还一实施例的局部横向剖视图；以及
图7a示出根据图7的局部Z。
具体实施方式
图1至图4示出用于液压耦联器的耦联套筒1的实施例，用于与耦联插塞2建立形状配合连接。图5a、图5b、图6和图7同样分别示出耦联套筒2的实施例。耦联套筒1包括具有密封单元4的壳体3。壳体3界定压力介质的流道5，其中壳体3绕耦联轴线A旋转对称地延伸。密封单元4包括套筒本体6、压力套7和阀挺杆8。
阀挺杆8经由挺杆引导件9如此支承在套筒本体6上，使得阀挺杆8居中位于流道5中并且流道5环绕阀挺杆8。挺杆引导件9具有多个凹槽，压力介质流经这些凹槽，因此它们成为流道5的一部分。压力套7如此布置，使得其环绕阀挺杆8。
参照图1，压力套7位于其关闭位置，其中流道5被压力套7完全封闭。压力套7受压力弹簧10沿其关闭位置方向偏置，在本实施例中，压力弹簧10支撑在挺杆引导件9上。至少在压力套7的关闭位置上以流道5中存在的压力介质的压力p沿关闭位置方向对压力套7产生力的表面在本实施例中可以作为环面基于密封件42或导向面41区域中的套筒内体13的内径DMI内的圆面积与密封件24区域中的压力套7的内径DID内的圆面积之差来计算。这样基于密封直径DMI和DID计算的环面是沿关闭位置方向对压力套7作用压力感生力的表面(相关表面)。在本实施例中，第一端面11大于第二端面40。
在本实施例中，如此计算的表面(即基于直径DMI和DID内的圆面积之差计算的环面)如此确定尺寸，使得由流道5中施加的压力p沿压力套7的关闭位置方向产生的力增大耦联套筒的耦联力，这样在压力p的压力上限值时，耦联力高于第一阈值。由此可靠地阻止对耦联插塞2的手动耦联，提高使用者的安全性。所述表面(在此为可计算的环面)进一步如此确定尺寸，使得自压力p的压力下限值起，耦联力低于预定的第二阈值。
密封单元4还包括安装在套筒本体6上的套筒基体12、套筒内体13和活塞14。套筒基体12与套筒内体13彼此连接并且如此安装在套筒本体6上，使得挺杆引导件9与阀挺杆8一起保持在流道5内。为此，套筒基体12与套筒本体6螺接。在本实施例中，密封单元4可移动地支承在壳体3中，其中根据图1至图3的密封单元4位于其第一位置。密封单元4布置在壳体3与锁定套15之间，该锁定套15闭锁壳体3的敞开的第二壳体端部。
锁定套15经由螺纹与壳体3螺接并因此使密封单元4保持在壳体3内。锁定套15与壳体3之间布置有密封件16。另外，锁定套15与套筒基体12之间也布置有密封件17。锁定套15具有内周槽18，在所示的密封单元4的第一位置处，该内周槽至少部分地容纳锁定球19，这些锁定球沿周向保持在套筒基体12的凹槽中。活塞14将锁定球19固定在密封单元4在锁定套15的内周槽18内的第一位置上，使得密封单元4借由锁定球19以形状配合方式固定。
在套筒基体12与套筒内体13之间构造有环形室，其中布置有活塞弹簧20，该活塞弹簧将活塞14推入其密封位置(如图1所示)，使得活塞14与阀挺杆8的端面(特别是阀挺杆头的端面)至少部分位于同一平面内，即位于耦联套筒1的平坦密封端面的平面内。活塞14具有第一凸肩21，其与套筒基体12的第二凸肩22如此相互作用，使得凸肩21和22确定活塞14的密封位置，其中活塞弹簧20使凸肩21与22彼此抵接。
压力套7具有第一突出部23，并且套筒内体13具有第二突出部24，它们同样如此相互作用，使得突出部23和24确定压力套7的关闭位置。压力弹簧10使得突出部23压靠在突出部24上。突出部23和24的优点在于，压力套7仅仅支撑在套筒内体13上，而不会发生从压力套7到阀挺杆8的轴向力传递。
在如图1所示的关闭位置中，压力套7在其端部区域(阀挺杆头)中环绕阀挺杆8，该端部区域相对于其轴杆加宽，由此通过压力套7封闭流道5。在阀挺杆8中沿周向布置的密封件25实现密封，在本实施例中，该密封件由聚四氟乙烯(PTFE)制成。
在密封单元4与壳体3之间，特别是在套筒基体12和套筒本体6与壳体3之间设置有补偿室26，该补偿室经由至少一个通孔27连接至流道5，因此补偿室26内处于流道5中存在的压力p。补偿室26用于补偿因施加的压力p对密封单元4(特别是套筒本体6)产生的力，由此简化耦联套筒1的可操作性。
在补偿室26中，在锁定套15与密封单元4之间，特别是在锁定套15与套筒基体12之间布置有套簧28，该套簧将密封单元4推入其第二位置。然而，在如图1至图3所示的状态(第一位置)，密封单元4借由与锁定套15的内周槽18相互作用的锁定球19保持在其第一位置。
图2示出根据图1的实施例，其中耦联插塞2附接到耦联套筒1的平坦密封端面上以便在耦联插塞2与耦联套筒1之间建立形状配合连接。此时，塞体29首先对活塞14施加力，该活塞14在耦联轴线A的方向上克服活塞弹簧20的力而向其解锁位置方向移动。在此情形下，耦联套筒2的阀挺杆8对耦联插塞2的弹簧偏压挺杆30施加力。
特别是如图3所示，这种力引导最初固定的耦联套筒1的阀挺杆8，以便耦联插塞2的挺杆30如此移动，使得耦联插塞2的流道31至少部分敞开。在如图3所示的压力套7的位置中，流道5部分打开。通过经由插塞基体29沿耦联轴线A的方向对活塞14施加的力(平行于耦联轴线)，将活塞14进一步推入壳体3中，以便活塞12如此抵靠在压力套7的接触面32上，使得活塞14将压力套7进一步推向其解锁位置方向，而这又会克服压力弹簧10的力。
如图3进一步看出，在壳体3与密封单元4之间，特别是在套筒本体6与壳体3之间设置有环形室33，密封单元4(特别是套筒本体6)可移位到该环形室中。然而，在根据图3的状态下，密封单元4的运动仍受阻于锁定球19，但自此这些锁定球不再由活塞14保持在其位置中，而是由插塞基体29保持在其位置中。
参照图4可以看出耦联插塞2在耦联套筒1中的完全耦联状态。锁定球19进入到耦联插塞2的外周槽34中，因此密封单元4能够向其第二位置方向移位，自此套筒本体6使环形室33的体积减小。密封单元4在锁定球19将其从第一位置朝第二位置方向移动解锁的那一刻被补偿室13中存在的套簧28向第二位置方向推动，随后保持在该第二位置上。然后，锁定球19移出锁定套15的内周槽18，此时借由锁定套15的锁定面35保持在耦联插塞2的外周槽34中。
在如图4所示的完全锁定位置中，插塞基体29穿入密封单元4或耦联套筒1中的深度使得压力套7处于其解锁位置。在此状态下，流道5完全敞开并且与耦联插塞2的流道31流体连通。
须在耦联插塞2与耦联套筒1之间施加相对力来克服套簧28的力和摩擦力(特别是密封件与锁定球19的摩擦力)以及经由锁定球19传递的插塞基体29与锁定套15之间的夹持力，以使密封单元4再次移动到其第一位置，在此锁定球19能够再次移动到锁定套15的内周槽18中并且解锁耦联插塞2，这样才能使耦联插塞2与耦联套筒1再次分离。
同时，弹簧偏置的压力套7以及弹簧偏置的活塞14皆遵循耦联插塞2的向后运动，从而首先借由压力套关闭耦联套筒1的流道5，随后借由挺杆30关闭耦联插塞2的流道31，此后耦联套筒1的阀挺杆8不再对挺杆30施加力。
图5a示出基本上根据图1至图4的实施例构造的耦联套筒2的实施例，区别仅在于，锁定套15上布置有刮擦密封件36。这些实施例的工作原理一致，部件标以相同的附图标记。同样，在本实施例中，第一端面11大于第二端面40。图5b示出图5a中区域Z的放大图。
刮擦密封件36如此安装在锁定套15上，使得其端面遍延套筒基体12的端面并且构成耦联套筒1的平坦密封端面的一部分。刮擦密封件36借用夹持元件37保持在锁定套15上。刮擦密封件36以其自由密封表面抵靠在活塞14上，使得刮擦密封件36在耦联插塞2的插塞基体29插入耦联套筒1时同样抵靠于其上。
根据图5b放大示出压力套7与阀挺杆8之间的密封件25的确切构造，在本实施例中，该密封件由氟橡胶(FKM)制成。
图6示出耦联套筒2的实施例，该耦联套筒与根据图5a的实施例构造相同，区别在于环形室33具有开口38并且该开口处布置有解耦单元39，从而环形室33能够用加压介质来加压，以便进行解耦。解耦单元39包括至少一个阀，借用该阀可控制加压介质流入和流出环形室33。
优选地，环形室33经由解耦单元39用加压介质来加压，以便通过加压介质将在耦联插塞2的耦联状态下处于其第二位置的密封单元4(例如参见图4)向其第一位置方向推动(克服套簧28的力和摩擦力，特别是密封件与锁定球19的摩擦力，以及经由锁定球19传递的插塞基体29与锁定套15之间的夹持力)，具体方式是，加压介质经由环形室33中与压力作用相关的表面对密封单元4(特别是套筒本体6)产生力。由于密封单元4向其第一位置方向移动，同时将耦联插塞2压出耦联套筒1，从而发生解耦。
图7示出耦联套筒1的还一实施例的局部横向剖视图。其工作原理类似于根据图1的实施例的工作原理，因此图中的部件标以相同的附图标记。然而，在本实施例中，压力套7和阀挺杆8(特别是阀挺杆头)如此构造，使得压力套7在其关闭位置抵靠在阀挺杆头上，以使压力套7平行于耦联轴线A对阀挺杆头施加力。图7a示出阀挺杆头处区域Z的放大图。
阀挺杆头具有斜面43，压力套7在其所示的关闭位置以同样倾斜的配对密封面44抵靠在该斜面上。在本实施例中，斜面43与配对密封面44的斜度相同。在斜面43中另外布置有密封件25，用以增强密封功能。压力套7如此构造，特别是压力套7的长度如此选择，以便在所示的压力套7的非加压关闭状态下，突出部23与突出部24间隔。来自压力套7平行于耦联轴线A的力传递仅发生在阀挺杆8上，特别是阀挺杆头上。仅当关闭的流道内达到预定压力，在其作用下使阀挺杆8伸出并使压力套7扩张，突出部23与24彼此抵接，由此发生从压力套7到套筒本体13的力传递，从而使阀挺杆8卸载。有利地，自压力介于操作压力的1.5倍至2倍之间起，突出部23与24相接触。
在本实施例中，以流道中存在的压力p沿压力套7的关闭位置方向对其作用压力相关力的环面可以被计算为套筒内体13在导向面41处的内径DMI内的圆面积与压力套7在密封件25区域中的内径DID内的圆面积之差。

Claims (19)

1.一种用于压力介质管路上的液压耦联器的耦联套筒(1)，用于与耦联插塞(2)建立形状配合连接，该耦联套筒具有壳体(3)和密封单元(4)，其中，所述壳体(3)具有用于压力介质的流道(5)和耦联轴线A，其中，所述密封单元(4)包括套筒本体(6)、压力套(7)和阀挺杆(8)，其中，所述密封单元(4)界定所述流道(5)的一部分，其中，所述阀挺杆(8)经由挺杆引导件(9)如此保持在所述套筒本体(6)上，使得所述阀挺杆(8)布置在所述流道(5)中，其中，所述压力套(7)环绕所述阀挺杆(8)，其中，所述压力套(7)能够沿所述耦联轴线A移位并保持在所述压力套(7)封闭所述流道(5)的关闭位置与所述压力套(7)打开所述流道(5)的打开位置之间，其中，所述压力套(7)借由压力弹簧(10)沿其关闭位置方向偏置，以及其中，须由使用者施加耦联力来建立与耦联插塞(2)的形状配合连接，
其特征在于，
至少在所述压力套(7)的关闭位置以所述流道(5)中存在的压力介质的压力p沿关闭位置方向对所述压力套(7)产生力的表面尺寸如此选择，以便在压力p的预定压力上限值以上，高于耦联力的预定第一阈值，以阻止使用者建立与所述耦联插塞(2)的形状配合连接，
其中，所述密封单元(4)进一步包括套筒内体(13)，由所述套筒内体(13)导引所述压力套(7)，由此所述压力套(7)具有第一突出部(23)并且所述套筒内体(13)具有第二突出部(24)，借助第一突出部(23)和所述第二突出部(24)能够使力从所述压力套(7)传递到所述套筒内体(13)。
2.根据权利要求1所述的耦联套筒(1)，其特征在于，至少在所述压力套(7)的关闭位置以所述流道中存在的压力介质的压力p沿关闭位置方向对所述压力套(7)产生力的表面尺寸如此选择，以便在压力p的预定压力下限值以下，低于耦联力的预定第二阈值。
3.根据权利要求1或2所述的耦联套筒(1)，其特征在于，在1MPa的压力上限值以上，耦联力为至少800N。
4.根据权利要求3所述的耦联套筒(1)，其特征在于，在0.35MPa的压力下限值以下，耦联力为至多450N。
5.根据权利要求1所述的耦联套筒(1)，其特征在于，所述压力套(7)借助于导向面(41)在所述套筒内体(13)导引；所述阀挺杆(8)与所述压力套(7)之间布置有密封件(25)；以及至少在所述压力套(7)的关闭位置以所述流道中存在的压力介质的压力p沿关闭位置方向对所述压力套(7)产生力的表面尺寸作为环面基于所述密封件(25)的区域内所述导向面(41)的内径(DMI)内的圆面积与所述压力套(7)的内径(DID)内的圆面积之差来计算。
6.根据权利要求5所述的耦联套筒(1)，其特征在于，所述环面具有160mm2至350mm2之间的尺寸。
7.根据权利要求5或6所述的耦联套筒(1)，其特征在于，所述压力套(7)在其关闭状态下至少间接抵靠在所述阀挺杆(8)上，使得平行于所述耦联轴线A的力从所述压力套(7)传递到所述阀挺杆(8)上。
8.根据权利要求1所述的耦联套筒(1)，其特征在于，所述密封单元(4)包括套筒基体(12)和活塞(14)；所述活塞(14)如此设置，使得所述活塞(14)能够相对于所述套筒基体(12)移动；所述活塞(14)能够在密封位置与解锁位置之间移动；所述活塞(14)在预定冲程后沿所述耦联轴线从所述密封位置移位到所述解锁位置的过程中对所述压力套(7)施加力；以及所述活塞(14)的力沿所述压力套(7)的解锁位置方向作用于所述压力套(7)。
9.根据权利要求1所述的耦联套筒(1)，其特征在于，与所述压力套(7)相互作用的所述压力弹簧(10)支承在所述挺杆引导件(9)上。
10.根据权利要求1所述的耦联套筒(1)，其特征在于，所述压力套(7)与所述阀挺杆(8)之间布置有密封件(25)；以及所述密封件的材料为聚四氟乙烯(PTFE)、聚氨酯(PU)或氟橡胶(FKM)。
11.根据权利要求1所述的耦联套筒(1)，其特征在于，所述密封单元(4)与所述壳体(3)之间设置有补偿室(26)；所述补偿室(26)与所述流道(5)相连接；以及所述补偿室(26)中布置有套簧(28)。
12.根据权利要求8所述的耦联套筒(1)，其特征在于，包括刮擦密封件(36)；以及所述刮擦密封件(36)以其密封区域至少部分抵靠在所述活塞(14)上。
13.根据权利要求1所述的耦联套筒(1)，其特征在于，对于压力相关的耦联力FK(p)，存在以下关系式：
FK(p)＝FF+Fp(p)+FR(p)
其中，FF表示弹簧作用力，Fp(p)表示沿关闭位置方向作用于所述压力套的压力相关力，并且FR(p)表示所述耦联套筒中的压力相关摩擦力，其中适用下式：
FF＝FKF+FD
其中，FKF表示活塞弹簧力，并且FD表示压力弹簧力，其中，
Fp(p)＝ADH*p
其中，ADH表示至少在所述压力套(7)的关闭位置以所述流道(5)中存在的压力介质的压力p沿关闭位置方向对所述压力套(7)产生力的表面。
14.根据权利要求13所述的耦联套筒，其特征在于，适用下式：
FF＝FKF+FD-FH
其中，FH表示套簧力。
15.根据权利要求1所述的耦联套筒(1)，其特征在于，所述密封单元(4)能够沿所述耦联轴线A在所述壳体(3)内移位；在所述耦联套筒(1)的非耦联状态下，所述密封单元(4)与所述壳体(3)之间存在环形室(33)；在所述耦联套筒(1)的耦联状态下，所述密封单元(4)移入所述环形室(33)中；所述壳体(3)具有至少一个开口(38)；解耦单元(39)连接所述开口(38)；以及所述解耦单元(39)被配置并构造成使得所述环形室(33)能够用加压介质来加压。
16.一种用于压力介质管路上的液压耦联器的耦联套筒(1)，用于与耦联插塞(2)建立形状配合连接，该耦联套筒具有壳体(3)和密封单元(4)，其中，所述壳体(3)具有用于压力介质的流道(5)和耦联轴线A，其中，所述密封单元(4)包括套筒本体(6)、压力套(7)和阀挺杆(8)，其中，所述密封单元(4)以能够沿所述耦联轴线A移位的方式保持在所述壳体(3)中并且包括所述流道(5)的一部分，其中，所述阀挺杆(8)经由挺杆引导件(9)如此保持在所述套筒本体(6)上，使得所述阀挺杆(8)布置在所述流道(5)中，其中，所述压力套(7)环绕所述阀挺杆(8)，其中，所述压力套(7)能够沿所述耦联轴线A移位并保持在所述压力套(7)封闭所述流道(5)的关闭位置与所述压力套(7)打开所述流道(5)的打开位置之间，其中，所述压力套(7)借由压力弹簧(10)沿其关闭位置方向偏置，
其特征在于，
在所述耦联套筒(1)的非耦联状态下，所述密封单元(4)与所述壳体(3)之间存在环形室(33)；在所述耦联套筒(1)的耦联状态下，所述密封单元(4)移入所述环形室(33)中；所述壳体(3)具有至少一个开口(38)；解耦单元(39)连接至所述开口(38)；以及所述解耦单元(39)被配置并构造成使得所述环形室(33)能够用加压介质来加压。
17.根据权利要求16所述的耦联套筒(1)，其特征在于，所述解耦单元(39)包括至少一个阀。
18.根据权利要求16或17所述的耦联套筒，其特征在于，解耦单元(39)如此配置并构造，以便借用所述解耦单元(39)能够控制加压介质对所述环形室(33)加压的持续时间；和/或借用所述解耦单元(39)能够控制所述环形室(33)中加压介质的量；和/或借用所述解耦单元(39)能够控制介质的压力。
19.一种液压耦联器，具有根据前述权利要求中任一项所述的耦联套筒(1)和耦联插塞(2)，用于在两个压力介质管路之间建立连接。
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