DE102005013981B4

DE102005013981B4 - Elektrisch leitfähige Steckkupplung zum Verbinden von fluidführenden Bauteilen

Info

Publication number: DE102005013981B4
Application number: DE102005013981.7A
Authority: DE
Inventors: Burkhard Kraft
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-03-26
Filing date: 2005-03-26
Publication date: 2015-11-26
Anticipated expiration: 2025-03-27
Also published as: DE102005013981A1

Abstract

Elektrisch leitfähige Steckkupplung zum Verbinden von fluidführenden Bauteilen, mit jeweils einen Fluidkanal aufweisenden, ineinander steckbaren und dichtend aneinander befestigbaren Kupplungsgliedern, von denen das äußere Kupplungsglied eine hohlzylindrische Aufnahme mit Dichtmitteln zur umfangsseitigen Anlage an das innere Kupplungsglied aufweist, und im äußeren Kupplungsglied (1) ein elektrisch leitender Kontaktring (7) angeordnet ist, der sowohl das äußere als auch das innere Kupplungsglied (1, 2) in radialer Richtung elektrisch kontaktiert dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktring (7) zwischen zwei O-Ringen (6, 8), die als Dichtmittel eingesetzt sind, angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch leitfähige Steckkupplung zum Verbinden von fluidführenden Bauteilen, insbesondere von Kraftstoffleitungen in einem Fahrzeug.
Derartige Steckkupplungen sind als sog. Schnellverbinder bekannt. Insbesondere werden sie eingesetzt, um Kraftstoffleitungen zu verbinden, die kleinere Durchmesser aufweisen. In zunehmendem Maße werden für Leitungssysteme, in denen brennbare Flüssigkeiten gefördert werden, Kunststoffe eingesetzt, um Gewicht und Herstellungskosten einzusparen. Durch den in den Kunststoffleitungen und Steckkupplungen der Leitungssysteme fließenden Kraftstoff werden elektrostatische Aufladungen hervorgerufen, die sich unter bestimmten Bedingungen schlagartig entladen und Leckagen in den Leitungswandungen erzeugen können, durch die Kraftstoff ins Freie gelangen kann. Daher werden die eingesetzten Kunststoffe antistatisch ausgerüstet und insbesondere mit Kohlenstoff versetzt, so dass die elektrostatischen Ladungen abgeleitet werden können. Die Steckkupplungen müssen daher so beschaffen sein, dass zwischen deren Teilen ein elektrischer Kontakt vorhanden ist.
Dieser elektrische Kontakt kann zwischen den Wandungen der Kupplungsglieder direkt gegeben sein, wenn ein Bereich vorgesehen ist, in dem sich die Wandungen berühren, wie das bei einem Leitungsverbinder nach der EP 1 108 941 B1 der Fall ist, oder indirekt über Dichtmittel, insbesondere antistatisch ausgerüstete leitfähige O-Ringe. Die gattungsgemäße EP 1 191 268 A1 zeigt beispielsweise einen solchen O-Ring. Erstere Lösung führt zu einer längerbauenden Steckkupplung und letztere führt zu einer Verschlechterung der mechanischen und chemischen Eigenschaften der O-Ringe. Auch ist eine elektrische Kontaktierung der Kupplungsglieder in axialer Richtung möglich, bei der das innere Kupplungsglied mit seiner ringförmigen Stirnfläche eine im äußeren Kupplungsglied ausgebildete Anlageschulter kontaktiert. Auf Grund größerer Toleranzen in der Steckrichtung ist dabei jedoch die Herstellung eines elektrischen Kontaktes nicht sichergestellt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrisch leitfähige Steckkupplung zum Verbinden von fluidführenden Bauteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass bei dieser ein elektrischer Kontakt zwischen den beiden Kupplungsgliedern auf einfache Weise in radialer Richtung sichergestellt ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Steckkupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Die Erfindung besteht darin, dass bei einer elektrisch leitfähigen Steckkupplung mit ineinander steckbaren und aneinander befestigbaren Kupplungsgliedern, von denen das äußere Kupplungsglied eine hohlzylindrische Aufnahme mit Dichtmitteln zur umfangsseitigen Anlage an das innere Kupplungsglied aufweist, im äußeren Kupplungsglied ein elektrisch leitender Kontaktring angeordnet ist, der sowohl das äußere als auch das innere Kupplungsglied in radialer Richtung elektrisch kontaktiert. In bekannter weise können die Kupplungsglieder und der Kontaktring aus einem glasfaserverstärkten und durch Kohlenstoffzusatz, insbesondere Ruß, elektrisch leitfähig gemachten Polyamid bestehen. Mit dieser Steckkupplung ist eine kurzbauende Steckkupplung geschaffen, bei der die Ableitung elektrostatischer Aufladungen auf einfache Weise in radialer Richtung sichergestellt ist.
In einer bevorzugten Ausführung weist der Kontaktring zur Kontaktierung in seinem Innern und an seiner Mantelfläche achsparallele rippenartige Vorsprünge als Kontaktelemente auf, insbesondere jeweils mindestens drei Vorsprünge, wobei die im Innern ausgebildeten Vorsprünge gegenüber den am Umfang ausgebildeten versetzt, also im Winkelabstand von diesen angeordnet sind. Der Kontaktring ist zwischen zwei in axialer Richtung voneinander beabstandeten O-Ringen als Dichtmittel angeordnet sein, wodurch neben der axialen Abdichtung der Steckkupplung auch eine Vibrationsunanfälligkeit hergestellt ist.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1: einen Längsschnitt durch eine Steckkupplung und
2: einen Querschnitt A-A durch diese im Bereich eines Kontaktringes, gegenüber 1 vergrößert.
In 1 ist eine aus einem äußeren Kupplungsglied 1 und einem in dieses eingesteckten inneren Kupplungsglied 2 gebildete Steckkupplung dargestellt, wobei die beiden Kupplungsglieder 1, 2 aus einem glasfaserverstärktem leitfähigen Polyamid (PA mit 15% Glasfaseranteil und 25% Rußanteil) bestehen. In einer im äußeren Kupplungsglied 1 ausgebildeten hohlzylindrischen Aufnahme 3 mit einer ringförmigen Anlageschulter 4 für das innere Kupplungsglied 2 sind, ausgehend von dieser Anlageschulter 4, ein Distanzring 5, ein O-Ring 6, ein Kontaktring 7, ein O-Ring 8 und ein Verriegelungsring 9 mit zwei um 180° versetzt zueinander angeformten Rastzungen 10 angeordnet, wobei letztere im spitzen Winkel zum Umfang des Verriegelungsringes 9 abstehen und vorgespannt an einer im äußeren Kupplungsteil 1 ausgebildeten Ringnut 11 mit einer Rastschulter 12 anliegen.
Die Ausbildung des Kontaktringes 7 ist im Schnitt A-A in 2 zu erkennen. Am Umfang desselben sind drei Kontaktrippen 13 im Winkelabstand von 120° und in dessen Innerem sechs Kontaktrippen 14 in achsparalleler Richtung ausgebildet, wobei die Kontaktrippen 13 und 14 versetzt zueinander angeordnet sind. Der Kontaktring 7 besteht aus dem gleichen Werkstoff wie die Kupplungsglieder 1 und 2.
Das innere Kupplungsglied 2 liegt an den Kontaktrippen 14 an, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen diesem Kupplungsglied 2 und dem äußeren Kupplungsglied 1 hergestellt ist und auftretende elektrostatische Aufladungen abgeleitet werden. Die O-Ringe 6 und 8 sind in den Zwischenräumen zwischen dem Kontaktring 7 und den jeweils benachbarten Ringen 5 und 9, dem äußeren und dem inneren Kupplungsglied 1 und 2 dichtend verspannt.
Das innere Kupplungsglied 2 weist des Weiteren zwei Ringflansche 15 und 16 auf, von denen der innere Ringflansch 15 als Verriegelungsmittel mit zwei um 180° zueinander versetzt angeordneten Verriegelungsböcken 17 in Eingriff steht und dabei in Anlage an der Anlageschulter 4 und damit auch in der Soll-Steckposition gehalten ist. Die Verriegelungsböcke 17 sind in Öffnungen 18 im äußeren Kupplungsglied 1 und in diesen Öffnungen 18 in radialer Richtung bewegbar angeordnet und (nicht dargestellt) miteinander durch Ringsegmente verbunden, die sich an der Innenwandung des Kupplungsgliedes 1 abstützen und die Verriegelungsböcke 17 im Eingriff mit dem Ringflansch 15 halten. Der Ringflansch 16 deckt die hohlzylindrische Aufnahme 3 ab.
Bezugszeichenliste

1: äußeres Kupplungsglied
2: inneres Kupplungsglied
3: Aufnahme
4: Anlageschulter
5: Distanzring
6: O-Ring
7: Kontaktring
8: O-Ring
9: Verriegelungsring
10: Rastzunge
11: Ringnut
12: Rastschulter
13: Kontaktrippe
14: Kontaktrippe
15: Ringflansch
16: Ringflansch
17: Verriegelungsbock
18: Öffnung

Claims

Elektrisch leitfähige Steckkupplung zum Verbinden von fluidführenden Bauteilen, mit jeweils einen Fluidkanal aufweisenden, ineinander steckbaren und dichtend aneinander befestigbaren Kupplungsgliedern, von denen das äußere Kupplungsglied eine hohlzylindrische Aufnahme mit Dichtmitteln zur umfangsseitigen Anlage an das innere Kupplungsglied aufweist, und im äußeren Kupplungsglied (1) ein elektrisch leitender Kontaktring (7) angeordnet ist, der sowohl das äußere als auch das innere Kupplungsglied (1, 2) in radialer Richtung elektrisch kontaktiert dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktring (7) zwischen zwei O-Ringen (6, 8), die als Dichtmittel eingesetzt sind, angeordnet ist.
Steckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktring (7) zur Kontaktierung in seinem Innern und an seinem Umfang achsparallele rippenartige Vorsprünge als Kontaktelemente aufweist.
Steckkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Kontaktringes (7) und im Innern desselben jeweils mindestens drei Vorsprünge angeordnet sind, und dass die im Innern ausgebildeten Vorsprünge gegenüber den am Umfang ausgebildeten versetzt angeordnet sind.
Steckkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsglieder (1, 2) und der Kontaktring (7) aus einem glasfaserverstärkten und durch Kohlenstoffzusatz elektrisch leitfähigen Polyamid bestehen.