DE102006017170A1 - Fluidleitungsverbindungsteil - Google Patents

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Abstract

Ein Fluidleitungsverbindungsteil verfügt über ein Mundstück (2), das eine Einführöffnung (5) für eine Fluidleitung (10) und eine äußere, gegenüber der Längsachse wenigstens abschnittsweise schräg gestellte Innenwand aufweist, so dass sich der Aufnahmeraum (9) von der Einführöffnung (5) in einer von der Einführöffnung (5) weg weisenden Einführrichtung radial außenseitig wenigstens abschnittsweise verjüngt. Die Innenwand ist mit einer Stufenwand (6) ausgebildet, die eine Stufenstruktur mit einer Anzahl von Schrägabschnitten (7) mit einer gegenüber der mittleren Schrägstellung der Stufenwand (6) flacheren Schrägstellung und zwischen benachbarten Schrägabschnitten (7) jeweils einen Stufenabschnitt (8) mit einer gegenüber der mittleren Schrägstellung der Stufenwand (6) steileren Schrägstellung aufweist. Dadurch ist das Fluidleitungsverbindungsteil mit der Technik des Reibschweißens auch mit verschieden dimensionierten Fluidleitungen (10) zuverlässig verbindbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fluidleitungsverbindungsteil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Ein derartiges Fluidleitungsverbindungsteil ist aus EP 0 988 488 B1 bekannt. Das vorbekannte Fluidleitungsverbindungsteil verfügt über ein Mundstück zur Aufnahme einer Fluidleitung in einem Aufnahmeraum, das über eine Einführöffnung für die Fluidleitung und über eine glattwandige äußere Innenwand mit einem gegenüber der Längsachse steiler angestellten Steilabschnitt sowie einem gegenüber dem Steilabschnitt flacher angestellten Flachabschnitt verfügt. Der äußeren Innenwand gegenüberliegend ist eine schräg gestellte innere Innenwand vorhanden, die an einem mittig in den Aufnahmeraum angeordneten Einführstück ausgebildet ist. Dadurch verjüngt sich der Aufnahmeraum von der Einführöffnung in einer von der Einführöffnung weg weisenden Einführrichtung, und eine in das Mundstück eingeführte Fluidleitung kann mit der an sich bekannten Technik des Reibschweißens nach Kontakt insbesondere mit der äußeren Innenwand mit dem Fluidleitungsverbindungsteil verbunden werden. Nachteilig bei dem Fluidleitungsverbindungsteil ist jedoch, dass das Mundstück an die Dimensionen der mit dem Fluidleitungsverbindungsteil zu verbindenden Fluidleitungen verhältnismäßig genau angepasst sein muss.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fluidleitungsverbindungsteil der eingangs genannten Art anzugeben, das mit der Technik des Reibschweißens auch mit verschieden dimensionierten Fluidleitungen zuverlässig verbindbar ist.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Fluidleitungsverbindungsteil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Dadurch dass bei dem erfindungsgemäßen Fluidleitungsverbindungsteil eine Stufenstruktur mit einer Anzahl von flach angestellten Schrägabschnitten und gegenüber den Schrägabschnitten steiler angestellten Stufenabschnitten ausgebildet ist, lassen sich Fluidleitungen mit verschiedenen Dimensionen, insbesondere mit verschiedenen Durchmessern, über Reibschweißen verhältnismäßig einfach mit dem erfindungsgemäßen Fluidleitungsverbindungsteil verbinden, da durch den Kontakt der Stirnseite der Fluidleitung mit einem Stufenabschnitt durch Durchführen des Reibschweißens an einer definierten Stelle unter kontrollierten Bedingungen die erforderliche Reibungswärme zum Herstellen der Verbindung erzeugt wird. Durch das Ausbilden einer Anzahl von Schrägabschnitten ist dieser Kontakt selbst bei unterschiedlich dimensionierten Fluidleitungen betriebssicher sichergestellt.
  • Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung ergeben sich weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile. Es zeigen:
  • 1 in einem Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel eines Fluidleitungsverbindungsteiles mit einer in ein Mundstück eingeführten Fluidleitung vor Durchführen des Reibschweißens,
  • 2 in einem Längsschnitt aus Ausführungsbeispiel gemäß 2 nach Durchführen des Reibschweißens und
  • 3 in einem ausschnittsweisen Längsschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fluidleitungsverbindungsteiles.
  • 1 zeigt in einem Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fluidleitungsverbindungsteiles, das einen Kupplungskörper 1 und ein mit dem Kupplungskörper 1 in Verbindung stehendes Mundstück 2 aufweist. Das Mundstück 2 verfügt bei diesem Ausführungsbeispiel über eine im wesentlichen zylinderförmige Außenwand 3, über eine an der von dem Kupplungskörper 1 abgewandten Stirnseite ausgebildete ringförmige Stirnwand 4 und über eine sich von einer von der Stirnwand 4 ringförmig umschlossenen Einführöffnung 5 in Richtung des Kupplungskörpers 1 erstreckende Stufenwand 6 als in diesem Fall äußerer Innenwand.
  • Die Stufenwand 6 ist mit einer Stufenstruktur mit einer Anzahl von ringsegmentartig aufeinanderfolgenden Schrägabschnitten 7 und zwischen benachbarten Schrägabschnitten 7 angeordneten Stufenabschnitten 8 ausgebildet, wobei die Schrägabschnitte 7 gegenüber den Stufenabschnitten 8 in einer flacheren Schrägstellung in Bezug auf die Längsachse des Fluidleitungsverbindungsteiles angeordnet sind. Dadurch ist die Stufenwand 6 insgesamt mit einer mittleren Schrägstellung gegenüber der Längsachse des Fluidleitungsverbindungsteiles schräg gestellt, die größer als die Schrägstellung der Schrägabschnitte 7 ist, wobei ein von der Stufenwand 6 umschlossener Aufnahmeraum 9 des Mundstückes 2 sich radial außenseitig von der Einführöffnung 5 in Richtung des Kupplungskörpers 1 verjüngt, und die Stufenabschnitte 8 sind mit einer gegenüber der mittleren Schrägstellung der Stufenwand 6 steileren Schrägstellung in Bezug auf die Längsachse des Fluidleitungsverbindungsteiles angeordnet.
  • Typischerweise liegt bei einem erfindungsgemäßen Fluidleitungsverbindungsteil der Winkel der mittleren Schrägstellung der Stufenwand 6 zwischen etwa 2 Grad und etwa 30 Grad. Vorzugsweise sind die Stufenabschnitte 8 rechtwinklig zur Längsachse ausgerichtet, während die Schrägstellung der Schrägabschnitte 7 je nach der mittleren Schrägstellung der Stufenwand 6 mit einer Schrägstellung von etwa 1,5 Grad bis 15 Grad angeordnet sind.
  • Weiterhin ist in 1 eine Fluidleitung 10 dargestellt, die aus einer Außenschicht 11, einer radial innenseitig der Außenschicht 11 liegenden Zwischenschicht 12 und einer die Zwischenschicht 12 radial innenseitig bedeckenden, gegenüber der Außenschicht 11 sowie der Zwischenschicht 12 dickeren Innenschicht 13 aufgebaut ist. In der Darstellung gemäß 1 ist ein Ende der Fluidleitung 10 in den Aufnahmeraum 9 des Mundstückes 2 eingeführt, wobei die Außenschicht 11 im Bereich eines Stufenabschnittes 8 in Kontakt mit der Stufenwand 6 ist.
  • Ausgehend von dieser Anordnung der Fluidleitung 10 in dem Mundstück 2 ist bei einer Relativdrehung zwischen dem Fluidleitungsverbindungsteil und der Fluidleitung 10 um die Längsachse zum Durchführen des Reibschweißens einer axialen Bewegung der Fluidleitung 10 relativ zu dem Kupplungskörper 1 ein gegenüber einem Kontakt allein mit einem Schrägabschnitt 7 sprungartig höherer Widerstand entgegengesetzt, der dazu führt, dass an dem entsprechenden Stufenabschnitt 8 das Aufschmelzen des Materiales der Fluidleitung 10 beginnt.
  • 2 zeigt in einem Längsschnitt das Ausführungsbeispiel gemäß 1 nach Fertigstellen der Reibschweißverbindung. Aus 2 ist ersichtlich, dass die Fluidleitung 10 nunmehr mit ihrem in das Mundstück 2 eingeführten Ende an eine an dem Kupplungskörper 1 ausgebildete, rechtwinklig zu der Längsachse des Fluidleitungsverbindungsteiles stehenden und den Aufnahmeraum 9 radial außenseitig begrenzende Anschlagwand 14 anstößt. Weiterhin ist aus 2 ersichtlich, dass durch Aufschmelzen der Materialien der Außenschicht 11, der Zwischenschicht 12 und der Innenschicht 13 ein geschmolzenes und wieder erstarrtes Schmelzmaterial 15 ausgebildet ist, das die Verbindung zwischen der Fluidleitung 10 und dem Mundstück 2 sicherstellt.
  • Somit ist selbst bei über einen verhältnismäßig großen Bereich, nämlich im wesentlichen von dem Durchmesser des Aufnahmeraumes 9 im Bereich der Einführöffnung 5 bis zu dem Durchmesser des Aufnahmeraumes 9 im Bereich der Anschlagwand 14, eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Fluidleitungsverbindungsteil und der Fluidleitung 10 durch Reibschweißen sichergestellt.
  • 3 zeigt im Detail ein Mundstück 2 eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fluidleitungsverbindungsteiles, dessen auch in bei diesem Ausführungsbeispiel äußere Innenwand aus einer sich von der Einführöffnung 5 in Richtung des Kupplungskörpers 1 erstreckenden Konuswand 16 und einer sich von der Konuswand 16 zu der Anschlagwand 14 erstreckenden Stufenwand 6 gemäß dem anhand 1 und 2 erläuterten Ausführungsbeispiel gebildet ist. Die Konuswand 16 ist glattwandig ausgebildet und weist eine Schrägstellung gegenüber der Längsachse auf, die kleiner als die mittlere Schrägstellung der Stufenwand 6 ist, und vorzugsweise in etwa der Schrägstellung der Schrägabschnitte 7 entspricht. Die glattwandige Konuswand 16 dient dazu, eine in 3 nicht dargestellte Fluidleitung verhältnismäßig weit in den Aufnahmeraum einführen zu können, bevor zum Durchführen des Reibschweißens der Kontakt mit einem Stufenabschnitt 8 erfolgt.
  • Weiterhin lässt sich 3 entnehmen, dass bei diesem Ausführungsbeispiel in dem Aufnahmeraum 9 um die Längsachse ein längliches Einführstück 17 vorhanden ist, dessen der Stufenwand 6 beziehungsweise der Konuswand 16 zugewandte Einführwand 18 in entgegengesetzter Ausrichtung zu der Stufenwand 6 beziehungsweise der Konuswand 16 gegenüber der Längsachse schräg gestellt ist. Das Einführstück 17 dient dem Zentrieren einer Fluidleitung im radial innenliegenden Bereich.
  • Bei einer gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 abgewandelten Ausgestaltungen ist die Stufenwand 6 über die gesamte Länge oder über einen Teil der Länge der inneren, radial nach außen gewandten Außenwand des Einführstückes 17 ausgebildet ist, während die äußere Innenwand glattwandig oder ebenfalls mit einer Stufenwand 6 ausgestaltet ist.

Claims (7)

  1. Fluidleitungsverbindungsteil mit einem Mundstück (2) zur Aufnahme einer Fluidleitung (10) in einem Aufnahmeraum (9), das eine Einführöffnung (5) für die Fluidleitung (10) und eine gegenüber der Längsachse wenigstens abschnittsweise schräg gestellte Innenwand aufweist, so dass sich der Aufnahmeraum (9) von der Einführöffnung (5) in einer von der Einführöffnung (5) weg weisenden Einführrichtung wenigstens abschnittsweise radial verjüngt, dadurch kennzeichnet, dass die oder wenigstens eine Innenwand mit einer Stufenwand (6) ausgebildet ist, die eine Stufenstruktur mit einer Anzahl von Schrägabschnitten (7) mit einer gegenüber der mittleren Schrägstellung der Stufenwand (6) flacheren Schrägstellung und zwischen benachbarten Schrägabschnitten (7) jeweils einen Stufenabschnitt (8) mit einer gegenüber der mittleren Schrägstellung der Stufenwand (6) steileren Schrägstellung aufweist.
  2. Fluidleitungsverbindungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Stufenabschnitte (8) rechtwinklig zu der Längsachse angestellt sind.
  3. Fluidleitungsverbindungsteil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stufenwand (6) über die gesamte Länge der Innenwand erstreckt.
  4. Fluidleitungsverbindungsteil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand weiterhin eine zwischen der Stufenwand (6) und der Einführöffnung (5) ausgebildete Konuswand (16) aufweist, wobei der Querschnitt des Aufnahmeraumes (9) von der Einführöffnung (6) bis zu dem der Einführöffnung (5) abgewandten Ende der Stufenwand (6) verjüngt ist.
  5. Fluidleitungsverbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Schrägstellung der Innenwand zwischen etwa 2 Grad und etwa 30 Grad und die Schrägstellung der Schrägabschnitte (7) zwischen etwa 1,5 Grad und etwa 15 Grad liegen.
  6. Fluidleitungsverbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stufenwand (16) an einer äußeren Innenwand des Mundstückes (2) ausgebildet ist.
  7. Fluidleitungsverbindungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dass eine Stufenwand (6) an einer inneren Außenwand eines innerhalb des Mundstückes (2) angeordneten Einführstückes (17) ausgebildet ist.
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