CN103443521B - 用于塑料管道的带有连接心轴的导管连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种特别是用于依据DIN74324-1的PA管的导管连接器（1），其带有一端与连接器壳体（4）连接并且可以自由心轴端（2a）插入管道的连接心轴（2），其在其外圆周上具有心轴轮廓，具有在前面端侧的引入锥体（10）以及多个在其长度上分布设置的带有尖棱状的保持边缘（8）的保持齿（6/6.1，6.2，6.3）。连接心轴（2）具有额外的圆柱形密封段（16），其带有沿圆周分布的密封面（18）和与管道适配的外直径（D3），从而管道在弹性扩展的作用下以具有径向的预张力的方式密封置于密封面（18）上。附加的或可选的，所述保持齿（6）与其保持边缘（8）分别彼此间隔一轴向间距（XA，XB），这种轴向间距适配配属的管道及其内直径并以这样的方式确定大小，即，该间距（XA，XB）至少等于管的内直径的2/3。此外，连接心轴（2）关于其圆环状的横截面以及由此导出的阻力矩（Wp）在其长度（L）上被以这样的方式布置，以达到提高的抗弯曲强度。前面的引入锥体（10）可具有这样的粗糙表面（10a），在引入锥体（10）的区域插入管道时，实现在管道的管口区域中的连接心轴（2）的力适配的预固定。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于塑料管道(Rohrleitung)，特别是依据DIN74324-1的PA管的导管连接器，该导管连接器具有管状的连接心轴(Anschlussdorn)，所述连接心轴在一端与连接器壳体连接并且相反而置的带有能够插入管道的自由心轴端，其中，所述连接器心轴在其外周上具有心轴轮廓，所述心轴轮廓具有前面的端侧的引入锥体以及多个在其长度上分布设置的保持齿，其带有径向凸出的、沿周向延伸的尖棱状(scharfkantigen)保持边缘。
背景技术
这种导管连接器已经被充分地公开，其中连接心轴被设置为通过其通常的四个尖棱状保持齿来用于自保持和自密封特别是依据DIN74324-1的PA管那样的插入(Aufstecken)和“扩孔”(Aufdornen)，从而使得管仅仅被插入或者连接心轴被钉入管中。由于尖棱状保持齿多少会切入管道的内表面，由此实现了机械性的保持和密封。因此不在需要例如外部夹紧卡夹，夹具等的附加的保持件。
在实际使用中，这样的导管连接器迄今为止被证明具有良好的效果，但是对于特定的应用情况，其仍然存在优化的需求。在这种情况下，本发明的总体的基本目的在于，对前述类型的导管连接器关于其需要的特性进行进一步的优化。
发明内容
依据第一发明方案，应特别优化在连接心轴和已连接的管道之间的密封效果。其将依据下述技术方案这样实现，即，所述连接心轴除了保持齿之外还具有圆柱形密封段，该密封段带有沿圆周分布的密封面，以密封地置于紧贴的具有径向弹性预张力的管道的内圆周面内部。依据本发明的密封段通过增大的密封面与获得的弹性的管的扩展(Rohr-Aufdehnung)实现了明显的密封优化。在这种情况下，附加的密封段应被优选设置在连接心轴的前面自由端的附近，其中引入锥体(优选间接通过扩展锥体)转到圆柱形密封段的密封面。此外有利的是，密封面被构造为在圆周方向上平滑的，无偏差的且(形状)无毛刺的，并且具有最高为10μm的最大粗糙深度Rmax。其符合对于在管道内部的特别良好的密封效果的平滑、磨光的表面质量。
此外，与第一发明方案有关的意义在于，密封段在密封面的区域上被构造为具有优选为0.02至0.025mm的圆度公差。通过该优选实施方式,在扭转管道内部的连接心轴的情况下或在扭转管道内部的连接心轴之后，均实现了不变的良好密封性。其在导管连接器被构造为角型插拔连接器时具有重要的意义，其中所述连接心轴通过连接器壳体转到插拔段。在这样的情况下，所述插拔段需要经常为了与相应的插拔连接件插在一起而关于其角度进行校准，更确切的说是通过转动在管道内部的连接心轴。
依据第二发明方案，应优化在管道内部的抵抗松脱作用的连接心轴的保持力。其将依据下述技术方案这样实现，即，所述保持齿与其保持边缘分别彼此间隔一轴向间距，这种轴向间距以与配属的管道以及其内直径相适配的间的方式确定，即，所述间距至少等于管的内直径的2/3和/或至少等于保持齿之一的外直径的一半。通过这个依据本发明的实施方式(这里同样再次和特殊的弹性管扩展相结合)，该管道(由于通过其在每两个保持齿之间的区域中的弹性的、径向的回复形变(Rueckverformung))能够更好地布置在保持齿的保持边缘上，从而达到有效保持力的提高。
与第二发明方案有关的其他意义在于，至少其中一个保持齿被构造为在其保持边缘区域具有优选最大0.05mm的圆度公差。由此，在扭转管道内部的连接心轴的情况下或在扭转管道内部的连接心轴之后，同样保证了在各自的保持齿区域内的带有附加密封效果的不变的良好机械保持性。对于实际的意义，参见上文已经述及的作为角型插拔连接器的实施方式中的应用情况。
依据下面的第三发明方案，为避免损害甚至断裂，应特别优化连接心轴抵抗横向于心轴轴向作用的负荷的冲击抗弯强度(Schlagbiegefestigkeit)。其将依据下述技术方案这样实现，即，所述连接心轴关于其圆环状的壁横截面以及其由此导出的极性阻力矩(polarenWiderstandsmoments)在其长度上以这样的方式布置，即至少在其长度的后面的，连接器壳体侧的部分区域，从距前面的自由心轴端一定的第一间距位置开始朝着连接器壳体的方向向后，每个阻力矩除以配属的距自由心轴端的轴向间距所得的商增大。通过这个依据本发明的实施方式使得冲击抗弯强度提高，从而使得依据本发明的连接心轴能够经受更高的横向力负载。
此外，下面的第四发明方案涉及的是，在使用依据公知类型的导管连接器的情况下，穿入(Eindornen)，也就是说，在管道中挤入连接心轴通常出现问题，这是由于在引入锥体的前部区域开始插入之后，由于由此产生的很小的管口区域的弹性扩展，连接心轴再次滑出。因此迄今为止，总是需要手动地将导管连接器固定至预装配位置，并且在之后，习惯上需要用锤子将连接心轴再次击打进入管道中。这就意味着，在实际操作中，同样总是由于锤子的击打造成一定的伤害风险。因此应简化这种非常繁复的装配工序。其是通过下述技术方案这样实现的，其中，前面的引入锥体具有算术平均粗糙度系数Ra处于1.1至2.25μm范围内的粗糙的表面，在引入锥体的区域内插入管道时，实现在管道的管口区域中的连接心轴的力适配的预固定。通过该力适配的预固定有效避免了连接心轴在实际穿入之前从管道中滑出。所述连接心轴能够由预固定位置以有利的方式无需手动固定而被穿入，也就是说，特别是通过锤子击打。从而在实际中同样消除了由于锤子击打可能带来的对于固定导管连接器的手的伤害的风险。
对这一点需要特别强调的是，上述的发明方案能够被独立地，互不制约的应用，但是也可以应用至少两个所述方案的任意组合。
本发明的其他有利的设计方案包含在随后的说明书中。
附图说明
下面，通过附图以及其中示出的优选的实施例对本发明进行更加详细的解释。其中：
图1为依据本发明的作为角型插拔连接器的优选实施方式中的导管连接器的立体视图，
图2为在第一优选实施方式中依据图1的箭头方向II的连接心轴的区域的放大的、半轴向剖切的侧视图，
图3为在另一设计方案中的与图2相对的缩小视图，
图4为在另一实施变例中的与图3相似的另一视图，
图5为在另一可选实施方式中的与图2相似的视图，以及
图6为在另一设计方案中的依据图5的实施方式。
具体实施方式
在附图中不同的图形上，同样的部件总是以相同的附图标记示出。
对于后文的描述，需要强调的是：本发明并不限于这些实施例，因此也不限于所描述的特征组合中的全部或多个特征；实际上，任一实施例中阐明的每一单个子特征在与其他所有结合在一起描述的子特征分开时，无论各权利要求以及及援引相应权利要求的从属权利要求中有否提及，其本身抑或与其它实施例中的任一特征形成的组合，都是具有创新意义的。
在图1中，依据本发明的导管连接器1在一实施方式中示例性被表示为角型插拔连接器，但是，其他任意的实施方式也是可能的，例如，直线型插拔连接器或T型连接器。导管连接器1包括管状连接心轴2，其用于插在一未示出的塑料管道上，特别是依据DIN74324-1的PA管(PA＝聚酰胺)上。连接心轴2的一端与连接器壳体4特别地一件式地连接并且将以其对置的自由心轴端2a插入到管道中。为了实现不需要如外部的夹紧卡夹、夹具等附加保持件而使管道在连接心轴2上自行保持并沿周向自行密封，连接心轴2在其外周具有心轴轮廓，其带有多个在心轴长度上分布并且分别彼此轴向间隔设置的保持齿6，保持齿带有径向凸出的、沿周向延伸的尖棱状的保持边缘8，此处特别参见图2。在图1至图4所示的实施方式中，连接心轴2具有三个保持齿6.1，6.2和6.3。
与保持齿6的保持边缘8相关联的，术语“尖棱状”应被这样理解，保持边缘8被构造为具有从0.03mm至最高为0.1mm的最大边缘半径，以便能够实现切入管道内部的材料中或在管道内部的材料上形成切口。
此外，连接心轴2具有从其自由心轴端2a开始的引入锥体10，其从较小的第一外直径D1扩展至较大的第二外直径D2。此外，D1小于配属的管道的内直径而D2略微大于配属的管道的内直径。引入锥体10延伸在纵向段X1上，并且其锥型的表面10a具有相对于纵轴确定的锥体角度α1。
对于每个带有保持边缘8的保持齿6，即6.1至6.3，在管道的插入方向预先设计锥形扩大的扩展锥体12，即12.1至12.3，使得管道越过扩展锥体12以及保持边缘8弹性地扩展并由此实现在径向方向上用于保持的足够的弹性预张力。因此，每个保持边缘8均由径向的、连接心轴2的外直径减小的阶梯面14形成。
第一发明方案在于，连接心轴2除了保持齿6之外还包括圆柱形的密封段16，其带有沿圆周的密封面18。这里密封段16具有与管道，特别是与其内直径以及其他材料特性适配的外直径D3，从而插上连接心轴2的管道在密封段16内，凭借弹性扩展以带有径向预张力的方式密封地置于密封面18上。
在依据图1至图4的实施方式中，密封段16被设置在前面的自由心轴端2a的附近，并且更确切的说被设置在第一保持齿6.1和配属的预先设定的扩展锥体12.1之间。由此，对于密封段16以及第一保持齿6.1，管道通过扩展锥体12.1扩展，从而在这一区域实现弹性的、径向的预张力。因此，引入锥体10通过扩展锥体12.1过渡到密封面18。
在依据图5及图6的可选实施方式中，密封段16被设置在连接心轴2的后面的、与连接器壳体4连接的端部的附近。在这种情况下只有两个保持齿6，因为密封面18转到后面的、连接器壳体侧的止动件42。然而也可以选择这样设计，即，紧邻密封面18设置有类似图2中的径向阶梯面14以形成另外的保持齿6。
依据第二发明方案，保持齿6与其保持边缘8分别彼此间隔轴向间距XA和XB(特别参见图2)，这种间距与在配属的管道以及特别是其内直径相适应并以这样的方式确定，即，该间距XA，XB至少等于管的内直径的2/3。对于该条件附加的或可选的，齿间距XA，XB可以至少等于保持齿6或密封面18的外直径的一半。通过这种依据本发明的设计，局部的弹性扩展的管道(由于通过其在位于两个保持齿6之间的区域的弹性径向的回复形变)能够更好地布置在保持齿的保持边缘上，从而达到有效保持力的提高。
与公知的在其长度上具有四个保持齿的连接心轴相比较，所述第二发明方案导致了扩大的齿间距XA，XB。为了使连接心轴2的总长度L不被延长或至少没有本质上的延长，依据本发明的连接心轴2仅具有三个保持齿6(图1至图4)或者甚至只有两个保持齿(图5，6)，但是通过依据本发明的设计，同样实现了保持力的提高。
第三发明方案涉及提高连接心轴2的冲击抗弯强度，以避免横向负荷的损害。对于这一点，依据本发明是这样设计的，连接心轴2关于其圆环状的横截面，也就是说，对于在长度L上特定的每个外直径Da的恒定的内直径Di(图2)，以及由此得到的极性阻力矩在其长度上以这样的方式被布置，即至少在其长度的后面的，连接器壳体侧的部分区域内，从距前面自由心轴端2a一定的第一间距位置s6处开始朝着连接器壳体4的方向向后，各阻力矩Wp与配属的自由心轴端2a的轴向长度s的比例Wp/s增加。
通过这个依据本发明的实施方式实现了冲击抗弯强度的有效提高，这可以依据DIN51222的所谓的摆锤撞击试验机(Pendelschlagwerk)根据DIN53453或根据DINENISO178来确定。
依据图2，在管的插入方向，在第二保持齿6.2之后，从距自由心轴端2a的第一间距位置s6开始，在锥体段20上的外直径Da增加，其在第二间距位置s7转到下一扩展锥体12或12.3，并且其在第三间距位置(Punkt)s8处的第三保持齿6.3之后，以另一锥体段22从第三间距位置s8继续进行至第四间距位置s9。下文中将进一步结合相关的尺寸描述具体的实施例，由此同样将产生依据本发明的向连接器壳体侧端部的从第一间距位置s6至第四间距位置s9的相对阻力矩Wp/s的增长。
依据接下来的第四发明方案，依据本发明是这样设计的，前面的引入锥体10的锥形表面10a具有算术平均粗糙度系数Ra处于1.1至2.25μm范围内的粗糙度，从而在引入锥体10的范围内插入管道时，实现了在管道的管口区域中的力适配(kraftschlüssige)的连接心轴2的预固定。换句话说其意味着，依据本发明将能够避免连接心轴2在实际穿入(Eindornen)之前再次从管道中滑出。平均粗糙度系数Ra能够特别处于依据VDI3400，章节1.4.1.3这里描述的级别K21至K27的范围内，其中，K21对应平均粗糙度系数Ra＝1.12μm而K27对应Ra＝2.24μm。优选1.6μm的Ra对应所述标准的级别K24。
对于这一点还要强调的是，到现在为止描述的单个发明方案为彼此之间独立的，也就是说，可以选择分别单独设计依据本发明的导管连接器1以及其连接心轴2。然而同样也可以以任意组合来实现。
下面，将描述其他有利的设计特征。
在优选的设计方案中，导管连接器1被构造为一体成形件，特别是由塑料制成的注塑成形件(Spritzformteil)。尤其适合的是PA11/12或PBT(聚酰胺11/12或聚对苯二甲酸丁二醇酯)。在这种背景下根本的是，连接心轴2的区域这样形成，密封段16的密封面18被构造成在周向上平滑且形状无毛刺的。为此，密封段16的区域以周向封闭的成形件来形成，其被轴向脱模。连接心轴2的其余区域以径向脱模来形成。进一步有利的是，为了良好的密封效果，密封面18尽可能平滑的构造，特别地，其具有最高为10μm的最大粗糙深度Rmax。其相当于平滑、磨光的表面质量。
在依据图1至图4的实施方式中，在密封段16之前的段(也就是引入锥体10和扩展锥体12.1)同样被轴向脱模，其中，扩展锥体12.1为了管道略微的扩展而应与密封面18一样被构造得尽可能平滑。
如例如在图4中所示出的，可以存在与连接心轴2和/或连接器壳体4特别是一件式连接的心轴保护件24。该心轴保护件24具有沿圆周封闭的保护环26，其以径向间距a共轴地包围连接心轴2的自由端区域至第一保持齿6.1。这个环状以及中空圆柱形的保护环26通过轴向连接板28与后面的、连接器壳体侧的心轴区域连接。该连接板28在周向上限定在用于径向移动的成形工具的成形件的窗式开口30之间。在连接心轴2和保护环26的内平面之间的径向间距a至少相当于配属的管道的壁厚。
前面的引入锥体10具有锥体角度α1。扩展锥体12可分别具有一样的锥体角度α12。这里锥体角度α12大于引入锥体10的锥体角度α1。由此在引入锥体10向接下来的扩展锥体12.1的过渡中获得过渡边缘32。引入锥体10的锥体角度α1优选处于8°至9°的范围内，而每个扩展锥体12的锥体角度α12处于14°至16°的范围内，优选处于15°。
在另一有利的设计方案中是这样设计的，密封段16被构造为在密封面18的区域内具有很小的圆度公差，其优选为0.02至0.025mm。这样在绕心轴轴向扭转管道内部的连接心轴2的情况下或在扭转管道内部的连接心轴2之后，同样保证了良好的密封。
对于同样在这种扭转的情况下保持一样良好的机械保持功能，当至少一个保持齿6在其保持边缘8的区域内被构造为具有相应较小的优选最大为0.05mm的圆度公差时，这一点是有利的。
此外，连接心轴2关于其最大外直径被以如下适配配属的管道的方式布置，即，一方面在连接心轴2的前面的自由端部区域中，管的扩展总是仅在屈服极限下的弹性区域中，也就是在胡克定律(Hooke’schenGesetze)的有效范围内，以及另一方面，在后面的端部区域，管的扩展直至屈服极限，甚至直至屈服极限之上具有塑性形变，但是总是在断裂极限之下，这一点对于保持和/或密封功能是有利的。但在自由的前部区域，为了通过提高弹性预张力进行良好的密封和保持，应尽可能地将管扩展至临近屈服极限。优选实现在周向上的管壁的20％至25％的扩展。在后部区域，管壁可扩展至少30％。
如例如在图3和图6所分别示出的，为额外地密封管道，连接心轴2可以在其后面的、连接器壳体侧的端部区域具有置于沿圆周的环槽34内的弹性的环状密封件36，例如O型环。在依据图3的实施方式中，这个环形密封件36被设置在后面的锥体段22的区域内。在图6的实施方式的情况下，环形密封件36处于后面设置的密封段16的区域内。
在图1中示出的为角型插拔连接器的导管连接器1的实施方式的情况下，连接心轴2通过连接器壳体4转到插拔段38，其中连接心轴2的纵轴与插拔段38的纵轴围成特别是90°的连接角度。这里，连接器壳体4在其与连接心轴2轴向上相反而置的外部区域具有作用面40，其用于冲击力或按压力的作用。为了穿入，可以例如用锤子在作用面40上击打，以将连接心轴2钉入管道中。其同样也可以应用特定的装配装置。
插拔段38可以如图所示被构造为用于连接-插拔连接(Anschluss-Steckverbindung)的杆状连接插接件。这个连接插接件可被插入配属的容纳套筒中。
对于这一实施方式，在实际中常常需要将通过连接心轴2已经与管道连接的插拔段38引向用于其插入的准备插入的方向。因此需要连接心轴2在管道内旋转。因此在这一实施方式中，前文已经阐明的关于较小的圆度公差的措施是有意义的。
如上文已经明确的，下面将给出具有所有相关尺寸的依据图2的具体的实施例。这一实施方式被设计为特别用于PA管，带有依据DIN74324-1的额定大小为12х1.5mm的。这个管因此具有在管壁厚度为1.5mm的情况下的12mm的外直径，其导致了9mm的内部净宽的内直径。
在前面的自由心轴端2a和后面的、连接器壳体侧的管状止动件42之间的总长L在这一具体实施例中为29mm。在自由心轴端2a上的较小的外直径D1为8.8mm。这一直径通过引入锥体10被增大为10.32mm的较大直径D2。接着，外直径通过接下来的扩展锥体12.1增大到在密封段16的密封面18的区域内的11.35mm的外直径D3。通过接下来的第一保持齿6.1与由阶梯面14形成的保持边缘8，直径被减小为D4＝10.35mm。通过下一扩展锥体12.2，直到下一保持齿6.2的保持边缘8，直径优选地重新增大至11.35mm。在第二保持齿6.2之后，连接一较短的圆柱形段，其直径与直径D4一致。在第一间距位置s6开始一锥体段20，扩展锥体12.3和第三保持齿6.3在第二间距位置s7与该锥体段连接。在第三保持齿6.3之后，直径被减小为D5＝11.3mm，并且这一直径D5在锥体段22直至第四间距位置s9被增加至11.9mm的直径D6。在第四间距位置S9与止动件42之间优选地还设置有具有1mm的倒角半径的倒圆的过渡44。
轴向的尺寸如下，将过渡边缘32以与自由心轴端2a距5.1mm的间距S1置于引入锥体10与毗邻的扩展锥体12.1之间。在向密封面18的过渡上的间距s2为7mm。具有第一保持齿6.1的密封段16的后端处在的间距位置为11mm。在间隔位置s5处的第二保持齿6.2与自由心轴端2a间隔17mm。因此第一保持齿与第二保持齿之间的间距XA为6mm。第一锥体段20开始于间距为19mm的s6处。向下一扩展锥体12.3的过渡处于22.13mm的第二间距位置s7处。第三保持齿6.3以其保持边缘8与自由心轴端2a间隔24mm的第三间距位置s8，因此齿间距XB为7mm。接下来的锥体段22延伸至第四间距位置s9＝28mm。
前锥体角度α1大约为8.5°。扩展锥体12的锥体角度α12为15°。锥体段的角度α20和α22优选为4°至6°，特别为5°。
关于本发明的横向力的增强以及因此设计的相对阻力矩Wp/s增长通过下列给出的尺寸获得：
在第一间距位置s6，给出在外直径为10.35mm以及恒定内直径Di为7.5mm的情况下，经过上述公式计算的阻力矩Wp为157.7mm3。在考虑直至自由心轴端2a的轴向长度为19.0mm时得出Wp/s＝8.3mm2。
在下一第二间距位置s7，外直径为10.9mm，其导出阻力矩为197.3mm3。在考虑有效长度为22.13mm时得出Wp/s＝8.91mm2，也就是说与第一间距位置S6相比增长了。
在最后的保持齿6.3后面的第三间距位置s8的外直径为11.3mm，其导出阻力矩为228.3mm3。在间距为24.0mm的情况下得出Wp/s＝9.51mm2，因此其相比较第二间距位置S7有了进一步的增长。
最后在第四间距位置s9的外直径为11.85mm，从而得出阻力矩为274.3mm3。在第四间距位置S9起作用的自由长度是28mm，因此Wp/s＝9.80mm2。
通过从第一间距位置s6至第四间距位置s9的以及通过过渡44直至连接器壳体4的相对阻力矩Wp/s的增长得出了明显增长的抗弯曲强度。
因此，在依据图1以角型插拔连接器实现的实施方式的情况下，在插拔段38相对而置的前侧的冲击负荷下，也就是沿箭头方向46，可以测出冲击功为8至12J。凭借常规的连接心轴2，该冲击功仅达到6至7J。
可达到的冲击功为与自然温度相关联的。在零下40℃的温度下可达到6.5至8.6J，在室温下达到8.6至10.7J以及在100℃时甚至可以达到12至13.3J。
在冲击负荷来自另一相反的方向时(参见图1中的箭头48)，在零下40℃的温度下冲击功为2.9至3.4J，在室温下为3.4至3.8J以及在100℃时为8.2至9.8J。
如已经阐明的，冲击抗弯强度的测试通过依据51222的摆锤撞击试验机根据DIN53453进行。
对于穿入(将管道插到连接心轴2上)以及同样对于稍后在管道中旋转连接心轴2(如上文已经阐述的那样，例如对于角型插拔连接器的对齐所必要的)有利的是，至少圆柱形密封段16的密封面18被构造为具有提高的滑动能力。其能够通过在密封面18的区域设有润滑剂或润滑涂层来实现或通过由第二、具有平滑性的如POM的材料成分制造密封面18的区域来实现。在后一种情况中，为了保证足够的抵抗管道拔出的保持力，至少是毗邻密封面18的第一保持齿6(参见图2)的保持边缘18的区域以及毗邻保持边缘8的密封面18的较短区域由带有较小的平滑性的第一材料成分组成(如上文已经提到过的，例如由PA或PBT组成)。
优选的，另外，第一扩展锥体12可以同样以类似的方式被构造为具有提高的平滑性，因此在这里开始管道的主要径向扩展过程。但是相反的，带有锥形的表面10a的前面的引入锥体10应具有较小的平滑性，以不损害在引入锥体10上的管道的力适配的预固定。
可以使用油，如硅树脂或矿物质油、油脂或分散体等作为润滑剂。可以合适的方式，例如用毛刷将这些润滑剂涂覆在表面上，或者将连接心轴2浸入润滑剂中。在浸入方法的情况下，应至少覆盖前面的引入锥体10，以使润滑剂避开锥形的表面10a。在依据图2的实施方式中，浸入深度应至少达到带有在间距位置s3的第一保持齿16.1的密封段16的后端，并且最高达到向下一保持齿6.2的在下一扩展锥体12.2的起始处的间距位置s4。
通过上文描述的用于分区提高的平滑性的有利的方法，能够首先在穿入时以有利的方式实现所需的装配力的减小。此外，同样在稍后的在管道内的连接心轴2的旋钮时以有利的方式减小所需的转矩。由此，穿入的，优选角型插拔连接器以其插拔段38(图1)相对于相应的未示出的插拔连接件的对齐可以具有较小的力消耗。
本发明并不限于前面已经说明和描写过的实施例，其也包括所有在发明意义上起同样功能的结构。需要强调的是，本发明的实施例并不限于将全部特征组合在一起，确切地说，每一单个子特征在与其他所有子特征分开时仍然具有发明上的意义。另外，本发明迄今为止也不限于在独立权利要求中限定的特征组合，其也可以被定义为已被全部公开的单个特征的一定特征的任意一种其他的组合方式。这意味着，原则上并在实践中，独立权利要求中所述的每一个单个特征都可以删去或者至少一个由在本申请文件的其他地方所公开的单个特征来取代。就此而言，各权利要求仅应被理解为对于一个发明的一种最初表述尝试。
Claims (24)
1.一种导管连接器(1)，该导管连接器用于塑料管道，所述导管连接器具有管状的连接心轴(2)，所述连接心轴一端与连接器壳体(4)连接并且相反而置的带有能够插入管道的自由心轴端(2a)，其中，所述连接心轴(2)在其外周上具有心轴轮廓，所述心轴轮廓具有前面的端侧的引入锥体(10)和三个在其长度上分布设置的保持齿(6,6.1，6.2，6.3)，所述保持齿具有径向凸出的、沿周向延伸的尖棱状的保持边缘(8)，其中，对于每个保持边缘(8)，在插入方向预先设计锥形扩大的扩展锥体(12，12.1，12.2，12.3)，其中，所述连接心轴(2)除了保持齿(6)之外还具有圆柱形的密封段(16)，所述密封段具有沿圆周分布的密封面(18)以及以这样的方式与管道适配的外直径(D3)，即所述管道在弹性扩展的作用下以具有径向的预张力密封地置于密封面(18)上，并且圆柱形的密封段(16)被设置在第一保持齿(6.1)和配属的预先设定的扩展锥体(12.1)之间，其特征在于，所述保持齿(6)与其保持边缘(8)分别彼此间隔轴向间距(XA，XB)，所述轴向间距以如下方式确定以与配属的管道及其内直径适配，即，所述间距(XA，XB)至少等于管道的内直径的2/3，和/或所述间距(XA，XB)至少等于所述保持齿(6)或密封面(18)的外直径的一半，其中，所述连接心轴(2)关于最大外直径被以如下适配配属的管道的方式布置，即，一方面在前面的自由端部区域中，管道的扩展总是仅在屈服极限下的弹性区域中，以及另一方面，在后面的端部区域，管道的扩展直至屈服极限之上具有塑性形变，其中，在管道的插入方向，在第二保持齿(6.2)之后，从距所述自由心轴端(2a)的第一间距位置(s6)开始，在锥体段(20)上的外直径(Da)增加，其在第二间距位置(s7)转到下一扩展锥体(12.3)，并且其在第三间距位置(s8)处的第三保持齿(6.3)之后，以另一锥体段(22)从所述第三间距位置(s8)继续进行至第四间距位置(s9)，其中，所述连接心轴(2)关于其圆环状的横截面以及由此导出的阻力矩Wp在其长度(L)上被以这样的方式布置，即在其长度的后面连接器壳体侧的部分区域上，从距前面的自由心轴端(2a)的第一间距位置(s6)处开始在朝向连接器壳体(4)的方向向后，相对阻力矩Wp/s，即，各阻力矩Wp与测出的配属的距自由心轴端(2a)的轴向长度s的比例Wp/s增加。
2.如权利要求1所述的导管连接器，其特征在于，前面的端侧的引入锥体(10)具有一粗糙表面(10a)，该表面的算术平均粗糙度系数Ra在1.1至2.25μm范围内，其中，在前面的端侧的引入锥体(10)的区域插入管道时，在管道的管口区域中实现力适配的连接心轴(2)的预固定。
3.如权利要求1或2所述的导管连接器，其特征在于，所述密封段(16)的密封面(18)被构造成在周向上平滑且形状无毛刺。
4.如权利要求1或2所述的导管连接器，其特征在于，所述前面的端侧的引入锥体(10)间接通过所述扩展锥体(12.1)转到圆柱形密封段(16)的密封面(18)。
5.如权利要求4所述的导管连接器，其特征在于，前面的所述第一保持齿(6.1)的所述扩展锥体(12.1)具有在周向上平滑且形状无毛刺的表面。
6.如权利要求4所述的导管连接器，其特征在于，在所述密封段(16)后面的面向连接器壳体(4)的区域内，径向的、直径减小的阶梯面(14)紧邻密封段(16)，其中，所述密封面(18)与阶梯面(14)之间的过渡被构造为锐边的从自由心轴端(2a)处看第一保持齿(6.1)的保持边缘(8)。
7.如权利要求1、2、5或6所述的导管连接器，其特征在于，具有与连接心轴(2)和/或连接器壳体(4)为一件式连接的心轴保护件(24)，所述心轴保护件具有沿圆周封闭的保护环(26)，所述保护环以径向间距(a)共轴地包围连接心轴(2)的自由端区域直至在密封段(16)的后端的第一保持齿(6.1)。
8.如权利要求1、2、5或6所述的导管连接器，其特征在于，所述连接心轴(2)在由前面的自由心轴端(2a)直至后面的、连接器壳体侧的止动件(42)用于已插入或待插入的管道的测量的总长度(L)处于28至30mm的范围内时，所述连接心轴(2)具有所述保持齿(6)。
9.如权利要求8所述的导管连接器，其特征在于，所述连接心轴(2)在由前面的自由心轴端(2a)直至后面的、连接器壳体侧的止动件(42)用于已插入或待插入的管道的测量的总长度(L)为29mm时，所述连接心轴(2)具有所述保持齿(6)。
10.如权利要求1、2、5、6或9所述的导管连接器，其特征在于，所述保持齿(6)的保持边缘(8)被构造成尖棱状的具有0.03mm至最多0.1mm的最大边缘半径。
11.如权利要求4所述的导管连接器，其特征在于，所述前面的端侧的引入锥体(10)被构造为具有比与其毗邻的扩展锥体(12)的锥体角度更小更平的锥体角度(α1)。
12.如权利要求1、2、5、6、9或11所述的导管连接器，其特征在于，所述密封段(16)在密封面(18)的区域内被构造为具有0.02mm至0.025mm的圆度公差。
13.如权利要求1、2、5、6、9或11所述的导管连接器，其特征在于，所述保持齿(6)的至少一个在其保持边缘(8)的区域内被构造为具有最大为0.05mm的圆度公差。
14.如权利要求1、2、5、6、9或11所述的导管连接器，其特征在于，在连接心轴(2)的总长度(L)为28mm至30mm时，所述第一间距位置(s6)处于距自由心轴端(2a)18mm至20mm的位置。
15.如权利要求1、2、5、6、9或11所述的导管连接器，其特征在于，所述前面的端侧的引入锥体(10)的粗糙表面(10a)具有1.6μm的平均粗糙度系数Ra。
16.如权利要求1、2、5、6、9或11所述的导管连接器，其特征在于，所述导管连接器设计成角型插拔连接器，其中，所述连接心轴(2)通过连接器壳体(4)转到插拔段(38)，并且连接心轴(2)的纵轴与插拔段(38)的纵轴围成的连接角度为90°。
17.如权利要求16所述的导管连接器，其特征在于，所述连接器壳体(4)在其与连接心轴(2)轴向的相反而置的外部区域中具有用于施加力的作用面(40)。
18.如权利要求16所述的导管连接器，其特征在于，所述插拔段(38)被构造为连接插接件的连接插头。
19.如权利要求1、2、5、6、9、11、17或18所述的导管连接器，其特征在于，所述导管连接器被构造为一体成形件。
20.如权利要求19所述的导管连接器，其特征在于，所述导管连接器被构造为由塑料制成的一体注塑成形件。
21.如权利要求20所述的导管连接器，其特征在于，所述塑料为PA11/12或PBT。
22.如权利要求1、2、5、6、9、11、17、18、20或21所述的导管连接器，其特征在于，至少是密封段(16)的密封面(18)的区域被构造成具有与其他表面区域相比的提高的平滑性。
23.如权利要求22所述的导管连接器，其特征在于，第一扩展锥体(12.1)的区域被构造成具有与其他表面区域相比的提高的平滑性。
24.如权利要求1、2、5、6、9、11、17、18、20、21或23所述的导管连接器，其特征在于，所述塑料管道为依据DIN74324-1的PA管道。
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