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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung eines ersten
Rohrabschnittes mit einem zweiten Rohrabschnitt gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Eine
derartige Verbindungsvorrichtung ist aus der Praxis bekannt und
wird zur axial gesicherten Verbindung zweier Rohrabschnitte eingesetzt,
die beispielsweise Bestandteil eines Antriebsrohrs bei einem Kraftfahrzeugheckspoiler
sein können
und in diesem Falle zur Führung
von Antriebskabeln dienen. Die bekannte Vorrichtung ist dreiteilig
ausgebildet und besteht aus zwei Stirnhülsen und einer die beiden Stirnhülsen verbindenden
Mittelhülse.
Die beiden Rohrabschnitte weisen jeweils eine Aufdickung auf, wobei
der eine Rohrabschnitt im montierten Zustand in einen Bereich vergrößerten Durchmesser
des anderen Rohrabschnittes eingesteckt wird. Zur axialen Sicherung
der Verbindung wird eine der Stirnhülsen über die Aufdickung des einen
Rohrabschnittes und die andere Stirnhülse über die Aufdickung des anderen
Rohrabschnitts geschoben. Anschließend werden die beiden Stirnhülsen jeweils
mit der Mittelhülse
verschraubt, wobei sich die Stirnhülsen im verschraubten Zustand
an den Aufdickungen der Rohrabschnitte abstützen. Insbesondere bei einem
beengten Montageraum ist die Montage dieser Verbindungsvorrichtung
unkomfortabel. Auch müssen
bei der Montage beide Stirnhülsen
mit der Mittelhülse
verschraubt werden, wobei jeder der Schraubvorgänge für sich zeitaufwendig ist.
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Ferner
ist aus der
DE 199
20 023 A1 eine Rohrverbindung in Form einer Steckmuffenverbindung
bekannt, bei der ein erster Rohrabschnitt in einen Rohrabschnitt
mit einem einen erweiterten Durchmesser aufweisenden Endbereich
eingesteckt wird. An beiden Rohrabschnitten sind jeweils Bolzen aufgeschweißt, an denen
eine Hülse
angreift, die nach Art eines Bajonettverschlusses an den Bolzen gesichert
werden kann. Die beiden Hülsen
haben jeweils einen Ringbund. Im montierten Zustand liegen die Ringbünde der
beiden Hülsen
aneinander, so dass die Anordnung aus den beiden Hülsen auf
ein ringförmiges
Formteil wirkt, das mit einer Ringdichtung zusammenwirkt, und die
Hülsenanordnung
axial gesichert verspannt wird.
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Des
Weiteren ist aus der
DE
78 13 47 U1 eine Verbindungsanordnung für zwei Rohrabschnitte bekannt,
die eine im Rohrinneren angeordnete Stützhülse aufweist, die in zwei aneinander
grenzende Rohrabschnitte eingesteckt ist. Das Stützrohr ist mittels sogenannter
Einsatzstücke,
die in schwalbenschwanzförmige
Ausnehmungen der beiden Rohrabschnitte einpassbar sind, gesichert.
Zudem ist in dem Verbindungsbereich zwischen den beiden Rohrabschnitten
eine Doppelsteckmuffe auf das Leitungsrohr aufgeschoben.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsvorrichtung
der einleitend genannten Gattung zu schaffen, welche eine zuverlässige axiale
Sicherung für
eine Rohrver bindung darstellt sowie schnell und zuverlässig montierbar
ist.
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Diese
Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die
Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Der
Kern der Erfindung liegt mithin darin, dass die beiden vorzugsweise
aus Kunststoff gefertigten Hülsen
zur Bildung einer Spannvorrichtung einfach ineinander gesteckt werden
können
und nach einer Verdrehung der einen Hülse gegenüber der anderen Hülse gesichert
sind. Jede der Hülsen greift
dabei an einer Aufdickung eines Rohrabschnitts an, so dass die Vorrichtung
im Verbindungsbereich der Rohrabschnitte verspannt ist und zur Aufnahme
hoher axialer Kräfte
dienen kann, die beispielsweise bei Führung eines Antriebskabels
in den Rohrabschnitten in dem Verbindungsbereich zwischen den Rohrabschnitten
wirken können.
Durch die Rasteinrichtung ist ein versehentliches Lösen der Vorrichtung
im Wesentlichen ausgeschlossen.
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Grundsätzlich kann
die Vorrichtung nach der Erfindung zur Verbindung beliebiger Rohrabschnitte eingesetzt
werden. Die Vorrichtung dient aber insbesondere zur Verbindung von
Rohrabschnitten, die in axialer Richtung stark beansprucht werden,
so dass ohne Sicherung das Risiko eines Lösens der Verbindung bestünde. Solche
Rohrabschnitte werden beispielsweise zur Führung von Antriebskabeln für einen
Ausklappmechanismus eines Spoilers eines Kraftfahrzeuges eingesetzt.
Die Rohrabschnitt können
aber auch zur Führung
von Antriebskabeln eines Schiebedachs oder eines sonstigen beweglichen Bauteils
eines Kraftfahrzeuges dienen.
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Bei
einer konstruktiv einfachen Ausführungsform
der Vorrichtung nach der Erfindung wirkt die an der ersten Hülse ausge bildete
Rasteinrichtung mit einem radialen Vorsprung der zweiten Hülse zusammen.
Zur Montage wird dann also die zweite Hülse einfach in die erste Hülse eingeschoben
und gegenüber
der ersten Hülse
verdreht, so dass der radiale Vorsprung an der Rasteinrichtung verrastet.
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Bei
einer speziellen Ausführungsform
der Vorrichtung nach der Erfindung ist die Rasteinrichtung als sich
im Wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckende, federnde Rastlasche
ausgebildet, die in einer fensterartigen Ausnehmung der ersten Hülse angeordnet
ist. Beim Sichern der Vorrichtung gleitet der am Umfang der zweiten
Hülse ausgebildete
Vorsprung an der Rastlasche entlang, so dass diese zur Seite gedrückt wird.
Wenn der Vorsprung beim gegensinnigen Verdrehen der beiden Hülsen die
freie Stirnseite der federnden Rastlasche erreicht, schnappt letztere
in ihre Ausgangsstellung zurück und
sperrt eine Verdrehung der ersten gegenüber der zweiten Hülse.
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Um
die auf die Aufdickungen der Hülsen
wirkende Spannung beim Verdrehen der Hülsen stetig zu erhöhen und
so den Sicherungsvorgang zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn
ein Rand des fensterartigen Ausschnitts eine Einlaufbahn bzw. eine
Anlaufsschräge
für den
radialen Vorsprung der zweiten Hülse
bildet.
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Es
kann erforderlich sein, dass zumindest einer der Ringbünde, der
mit einer der Aufdickungen der beiden Rohrabschnitte zusammenwirkt,
einen Innendurchmesser hat, der größer ist als der Durchmesser
der betreffenden Aufdickung. Die betreffenden Hülse kann dann vom offenen Ende
des betreffenden Rohrabschnitts aus über die Aufdickung geschoben
werden. Insbesondere in diesem Falle ist es erforderlich, dass zumindest
diese Hülse über einen Spannring
mit der jeweils zugeordneten Aufdickung des jeweiligen Rohrabschnitts
zusammenwirkt. Der Spannring dient zur Kraftübertragung zwischen der Hülse und
der dieser Hülse
zugeordneten Aufdickung.
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Um
den Spannring vom offenen Ende des Rohrabschnitts aus über die
Aufdickung schieben zu können,
ist bei einer speziellen Ausführungsform
der Vorrichtung nach der Erfindung der Spannring mit einer Trennstelle
versehen. Der Spannring ist in diesem Falle also als offener Ring
ausgebildet, der aufgebogen werden kann.
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Um
einen sicheren Sitz des insbesondere aus Kunststoff gefertigten
Spannrings auf dem jeweils zugeordneten Rohrabschnitt zu gewährleisten, kann
der Spannring im Bereich der Trennstelle eine Sicherung aufweisen.
Die Sicherung ist beispielsweise durch eine Clipverbindung gebildet.
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Die
beiden Hülsen
der Vorrichtung nach der Erfindung lassen sich insbesondere verkippungsfrei miteinander
verrasten, wenn zwei um 180° zueinander
versetzte Rasteinrichtungen an der ersten Hülse vorgesehen sind, die vorzugsweise
jeweils mit einem radialen Vorsprung bzw. einer Rastnase der zweiten Hülse zusammenwirken.
In diesem Falle wirken also symmetrische Kräfte beim Verspannen der Hülse.
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Das
Verrasten der beiden Hülsen
kann insbesondere erleichtert werden, wenn zumindest eine der beiden
Hülsen,
insbesondere die zweite Hülse, an
ihrem Umfang mit einer Profilierung versehen ist. Ein Monteur kann
die betreffende Hülse
dann sicher greifen.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach
der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Vorrichtung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt
und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
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1 zwei
Rohrabschnitte mit einer Verbindungsvorrichtung nach der Erfindung
bei einem ersten Montageschritt;
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2 die
Rohrabschnitte nach 1 bei einem zweiten Montageschritt;
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3 die
Rohrabschnitte nach 1 bei einem dritten Montageschritt;
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4 die
Rohrabschnitte nach 1 im verbundenen und gesicherten
Zustand;
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5 eine
perspektivische Darstellung einer Außenhülse der in 1 bis 4 gezeigten
Verbindungsvorrichtung;
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6 eine
Seitenansicht der Außenhülse nach 5;
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7 eine
Stirnansicht der Außenhülse nach 5;
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8 einen
Schnitt durch die Außenhülse entlang
der Linie VIII-VIII in 7;
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9 einen
Schnitt durch die Außenhülse entlang
der Linie IX-IX in 6;
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10 eine
perspektivische Darstellung einer Innenhülse der in den 1 bis 4 dargestellten
Verbindungsvorrichtung;
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11 eine
Seitenansicht der Innenhülse nach 10;
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12 einen
Schnitt durch die Innenhülse entlang
der Linie XII-XII in 11;
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13 eine
perspektivische Darstellung eines Spannrings im geschlossenen Zustand;
und
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14 den
Spannring nach 13 im geöffneten Zustand.
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In
den 1 bis 4 sind zwei Rohrabschnitte 1 und 2 dargestellt,
die Bestandteil eines Antriebsrohrs zur Führung eines Antriebskabels
sind, das zum Verschwenken eines Heckspoilers eines Kraftfahrzeuges
eingesetzt wird.
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Der
Rohrabschnitt 2 hat einen eine Aufdickung bildenden Bereich 3 vergrößerten Innendurchmessers,
in den beim Verbinden der Rohrabschnitte 1 und 2 ein
Endbereich 4 des Rohrabschnitts 1 eingesteckt
wird. Die Einstecktiefe für
den Endbereich 4 des Rohrabschnitts 1 wird durch
eine als Ringwulst ausgebildete Aufdickung 5 des Rohrabschnitts 1 begrenzt.
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Zur
Sicherung der miteinander verbundenen Rohrabschnitte 1 und 2 dient
eine erfindungsgemäß ausgebildete
Spann- bzw. Verbindungsvorrichtung 6, die eine erste Hülse 7,
eine zweite Hülse 8,
einen ersten Spannring 9 sowie einen zweiten Spannring 10 umfaßt. Die
erste Hülse 7 stellt
eine Außenhülse dar und
ist zusammen mit dem ersten Spannring 9 dem Rohrabschnitt 2 zugeordnet.
Die zweite Hülse 8 stellt eine
sogenannte Innenhülse
dar und ist zusammen mit dem Spannring 10 dem Rohrabschnitt 1 zugeordnet.
Die Spannringe 9 und 10, die in den 13 und 14 detailliert
dargestellt sind, liegen im montierten Zustand jeweils an einer
durch die Aufdickungen 3 und 5 gebildeten Ringschulter
an.
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Die
Außenhülle 7,
die in den 5 bis 9 detailliert
dargestellt ist, wird vor dem Zusammenfügen der Rohrabschnitte 1 und 2 über das
offene Ende, d. h. über
die Aufdickung 3 des Rohrabschnitts 2 geschoben.
Sie weist einen Hülsenkörper 11 auf,
der eine im wesentlichen zylindrische Außenfläche 12 sowie einen
gestuften Innenraum 13 aufweist, der einen Ringbund 14 zur
Anlage des ersten Spannrings 9 sowie eine Ringschulter 15 als
Einschubbegrenzung für
die Innenhülse 8 bildet.
Der Ringbund 14 der Außenhülse 7 hat
einen Innendurchmesser, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser
der Aufdickung 3.
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Am
Umfang hat die Außenhülse 7 zwei
um 180° gegeneinander
versetzte, fensterartige Ausnehmungen bzw. Ausschnitte 16 und 17,
in welche jeweils eine Einführbahn 18 bzw. 19 für einen
zapfenartigen, radialen Vorsprung 20 bzw. 21 mündet, der am
Umfang eines Hülsenkörpers 22 der
in den 10 bis 12 detailliert
dargestellten Innenhülse 8 ausgebildet
ist. Stirnseitig haben die Einführbahnen 18 und 19 jeweils
Einführschrägen 23 bzw. 24.
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Die
fensterartigen Ausnehmungen 16 und 17 sind jeweils
mit einem eine Einlaufbahn bildenden Rand 25 bzw. 26 versehen,
entlang dessen der jeweilige zapfenartige Vorsprung 20 bzw. 21 der
Innenhülse 8 beim
Sichern der Vorrichtung 6 entlang gleitet, so dass die
beiden Hülsen 7 und 8 über die
Spannringe 9 und 10 an den Aufdickungen 3 und 5 verspannt
werden.
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Des
Weiteren ragt in die fensterartige Ausnehmungen 16 und 17 jeweils
eine sich in Umfangsrichtung erstreckende, federelastisch und stegartig ausgebildete
Lasche 27 bzw. 28. Die Laschen 27 und 28 bilden
jeweils eine Rasteinrichtung für
einen der Vorsprünge 20 und 21 der
Innenhülse 8.
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Die
Innenhülse 11,
die an ihrem zylindrischen Hülsenkörper 22 die
beiden radialen Vorsprünge 20 und 21 trägt, hat
einen Innenraum 29, in welchem der Rohrabschnitt 1 geführt ist
und der an die der ersten Außenhülse 7 abgewandten
Seite von einem Ringbund 30 begrenzt ist, der zur Anlage
des Spannrings 10 dient. Der Ringbund 30 hat einen
Innendurchmesser, der geringfügig
größer ist
als der Durchmesser der wulstartigen Aufdickung 5 des Rohrabschnitts 1.
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Die
Innenhülse 8 hat
des Weiteren an ihrem Umfang eine Profilierung 35, die
ein sicheres Greifen der Innenhülse 8 gewährleistet.
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Die
Spannringe 9 und 10, die baugleich ausgeführt sind,
haben, wie den 13 und 14 zu entnehmen
ist, eine Trennstelle 31, die als Clipverbindung ausgeführt ist,
so dass ein schienenartiger Steg 32 in eine korrespondierende
Aufnahme 33 einrasten und der betreffende Spannring 9 bzw. 10 gesichert
werden kann. Etwa 180° gegenüber der
Trennstelle 31 versetzt ist der Spannring 9, 10 mit
einem nach Art eines Filmscharniers ausgebildeten Gelenkbereich 34 versehen,
der ein Aufbiegen des Spannrings 9, 10 erleichtert.
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Die
Montage der Verbindungsvorrichtung 6 bzw. das gesicherte
Verbinden der Rohrabschnitte 1 und 2 erfolgt in
nachfolgend beschriebener Weise.
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In
einem ersten Montageschritt wird die Innenhülse 8 über das
offene Ende des Rohrabschnitts 1, d. h. über den
Endbereich 4 des Rohrabschnitts 1 und die Aufdickung 5 auf
den Rohrabschnitt 1 geschoben. Entsprechend wird die Außenhülse 7 über das
offene Ende des Rohrabschnitts 2, d. h. über die Aufdickung 3 des
Rohrabschnitts 2 auf den Rohrabschnitt 1 geschoben.
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Anschließend werden
die Spannringe 9 und 10 aufgebogen und über die
jeweils zugeordnete Aufdickung 3 bzw. 4 geschoben
und mittels der Clipverbindung 32, 33 gesichert.
Die dann vorliegende Anordnung entspricht der Darstellung in 1.
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In
einem nächsten
Montageschritt wird der Endbereich 4 des Rohrabschnitts 1 in
die Aufdickung 3 des Rohrabschnitts 2 eingesteckt.
Dann werden die Außenhülse 7 und
die Innenhülse 8 ineinandergesteckt,
wobei die radialen Vorsprünge 20 und 21 durch
die Einführbahnen 18 und 19 geführt werden, bis
die Vorsprünge
an den Rastlaschen 27 und 28 anschlagen. Dieser
Montageschritt ist anhand der 2 und 3 dargestellt.
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In
einem nächsten
Montageschritt werden die Innenhülse 8 und
die Außenhülse 7 gegeneinander
verdreht, so dass die Vorsprünge 20 und 21 einerseits
an der jeweiligen Einlaufbahn 25 bzw. 26 der jeweiligen
Ausnehmung 16 bzw. 17 und andererseits an einer
Flanke der jeweiligen Rastlasche 27 bzw. 28 entlang
gleiten, wobei die Rastlaschen 27 und 28 in der
dem Rohrabschnitt 1 abgewandten Richtung gebogen werden.
Die beiden Hülsen 7 und 8 werden
so zusammengezogen. Am Anschlag, d. h. wenn die Vorsprünge 20 und 21 die
freie Stirnseite der jewei ligen Rastlasche 27 bzw. 28 erreichen,
federn die Rastlaschen 27 und 28 zurück, so dass
sie seitlich an dem jeweils zugeordneten radialen Vorsprung 20 bzw. 21 der
Innenhülse 8 anliegen
und eine Verdrehung der Innenhülse 8 gegenüber der
Außenhülse 7 verhindern.
Die Innenhülse 8 und
die Außenhülse 7 sind
somit miteinander verspannt, wobei der Spannring 9 zwischen
dem Ringbund 14 der Außenhülse 7 und
der Aufdickung 3 des Rohrabschnitts 2 und der Spannring 10 zwischen
dem Ringbund 30 der Innenhülse 8 und der ringwulstartigen
Aufdickung 5 des Rohrabschnitts 1 eingespannt
ist.
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- 1
- Rohrabschnitt
- 2
- Rohrabschnitt
- 3
- Aufdickung
- 4
- Endbereich
- 5
- Aufdickung
- 6
- Vorrichtung
- 7
- Außenhülse
- 8
- Innenhülse
- 9
- Spannring
- 10
- Spannring
- 11
- Hülsenkörper
- 12
- zylindrische
Außenfläche
- 13
- gestufter
Innenraum
- 14
- Ringbund
- 15
- Ringschulter
- 16
- Ausnehmung
- 17
- Ausnehmung
- 18
- Einführbahn
- 19
- Einführbahn
- 20
- Vorsprung
- 21
- Vorsprung
- 22
- Hülsenkörper
- 23
- Einführschräge
- 24
- Einführschräge
- 25
- Einlaufbahn
- 26
- Einlaufbahn
- 27
- Rastlasche
- 28
- Rastlasche
- 29
- Innenraum
- 30
- Ringbund
- 31
- Trennstelle
- 32
- Steg
- 33
- Aufnahme
- 34
- Gelenkbereich
- 35
- Profilierung