DE102007006588A1

DE102007006588A1 - Schnellverschlusskupplung

Info

Publication number: DE102007006588A1
Application number: DE102007006588A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Zeitlinger; Klaus Dipl.-Ing. Kalbacher; Thomas Dipl.-Ing. Bräuning
Original assignee: Modine Manufacturing Co
Current assignee: Modine Manufacturing Co
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2027-02-10
Also published as: US7857359B2; US20080191467A1; DE102007006588B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schnellverschlusskupplung zum Anschluss einer Zu- oder Abführleitung, be(1) eines Wärmetauschers, bestehend aus einem ersten Kupplungsteil (A) und einem zweiten Kupplungsteil (B) mit einer radial inneren Umfangswand (B1); das erste Kupplungsteil (A) weist eine radial äußere Umfangswand (A1) auf, wobei wenigstens ein Dichtring (D) zwischen den Umfangswänden (B1; A1) angeordnet ist und wobei Einraststellen vorgesehen sind, um die Kupplungsteile (A; B) zu arretieren. Um die Schnellverschlusskupplung zu vereinfachen, wird erfindungsgemäß vorgesehen, dass die radial äußere Umfangswand (A1) des einen Kupplungsteils (A) einen gehrungsartigen Ausschnitt (G) aufweist, in den das andere Kupplungsteil (B) eingreift.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellverschlusskupplung zum Anschluss einer Zu- oder Abführleitung an die Wand des Sammelkastens eines Wärmetauschers, bestehend aus einem ersten Kupplungsteil und einem zweiten Kupplungsteil, mit einer radial inneren Umfangswand; das erste Kupplungsteil weist eine radial äußere Umfangswand auf, wobei wenigstens ein Dichtring zwischen den Umfangswänden angeordnet ist, und wobei Einraststellen vorgesehen sind, um die Kupplungsteile zu arretieren.
Eine derartige Schnellverschlusskupplung geht aus der DE 100 17 679 C1 hervor. Die dort gezeigte Konstruktion kann als vorteilhaft bezeichnet werden, weil sie eine kompakte, raumsparende Ausbildung der Schnellverschlusskupplung gestattet, die deshalb beim Einsatz in Kraftfahrzeugen den Forderungen der Fahrzeughersteller entgegenkommt. Das trifft vor allen Dingen dann zu, wenn eines der beiden Kupplungsteile, wie in der genannten Veröffentlichung gezeigt, als Winkelstück, als Winkelstutzen oder dergleichen, ausgebildet sein soll. Da das zweite Kupplungsteil der bekannten Schnellverschlusskupplung neben der radial inneren Umfangswand eine radial beabstandete zweite Umfangswand aufweist, scheint die Herstellbarkeit dieses Kupplungsteiles beeinträchtigt zu sein. Die Umfangswand des ersten Kupplungsteils befindet sich dort, im gekuppelten Zustand, zwischen den beiden Umfangswänden des leitungsseitigen bzw. des zweiten Kupplungsteils. Ferner sieht man bei der bekannten Lösung einen Sicherungsring vor, der die Stabilität verbessern soll, der jedoch auch den Aufwand erhöht.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Schnellverschlusskupplung, die einen einfacheren Aufbau aufweisen soll und die hinsichtlich Kompaktheit mit dem beschriebenen Stand der Technik mindestens Schritt halten sollte.
Diese Aufgabe wird bei der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Schnellverschlusskupplung erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen desselben Anspruchs gelöst.
Nach einem wesentlichen Aspekt ist vorgesehen, dass die radial äußere Umfangswand einen gehrungsartigen Ausschnitt aufweist, in den das zweite Kupplungsteil eingreift. Bei einer bevorzugten Ausführung schmiegt sich die Umfangswand des leitungsseitigen bzw. des zweiten Kupplungsteils regelrecht an den Rand des Ausschnitts an. Dadurch kam ein weiterer Vorteil zutage, der darin besteht, dass der gehrungsartige Ausschnitt mit Führungseigenschaften für die Kupplungsteile ausgestattet wurde. Das bedeutet, dass die beiden Kupplungsteile beim axialen Zusammendrücken um einen gewissen Drehwinkel um die axiale Achse bis in die Betriebsposition rutschen können. Diese sozusagen "zentrierende Wirkung" kann als wichtiger Vorteil für den Anwender angesehen werden.
Es wird ferner die Möglichkeit einer sehr kompakten Gestaltung zur Verfügung gestellt. Insbesondere dann, wenn das eine Kupplungsteil als Winkelstutzen ausgebildet sein soll, kann es in unmittelbarer Nähe der Wand des Sammelkastens angeordnet sein. Der Bauraum wird deshalb gut ausgenutzt.
Es ist vorgesehen, dass zwischen dem leitungsseitigen (zweiten) Kupplungsteil und dem kastenseitigen (ersten) Kupplungsteil eine Verdrehsicherung, beispielsweise in Form einer Nase, die in eine Nut greift, ausgebildet ist. Es können auch Vorsprünge an einem Kupplungsteil angeordnet sein, die sich im gehrungsartigen Ausschnitt abstützen und die auch als Verdrehsicherung und als Kippsicherung wirksam sind.
Es ist weiter vorgesehen, dass die Umfangswand wenigstens zwei gegenüberliegende Nuten oder Schlitze aufweist, die zu den Einraststellen gehören. Es ist bei einer bevorzugten Alternative vorgesehen, dass das leitungsseitige, zweite Kupplungsteil wenigstens zwei elastische Arme aufweist, an denen andere Vorsprünge ausgebildet sind, die in der Schließstellung in die Schlitze oder Nuten greifen.
Es ist vorteilhaft, dass an einem der Kupplungsteile eine Aufnahmenut für den Dichtring angeordnet ist, wobei sich der Dichtring in der Schließstellung (Betriebsposition) zwischen den Umfangswänden befindet. Die Aufnahmenut hat im Vergleich zum zitierten Stand der Technik den Vorteil, dass auf einen Sicherungsring verzichtet werden kann.
Um einen einfach geformten Dichtring, beispielsweise einen so genannten O-Ring, einsetzen zu können ist vorgesehen, dass der Dichtring in der Schließstellung in einer Ebene angeordnet ist, die axial weiter zum kastenseitigen Kupplungsteil hin angeordnet ist, als die Tiefe des Ausschnitts. Es kann auch als Vorteil angesehen werden, dass sich die Dichtfläche innen am kastenseitigen Kupplungsteil befindet, weil an der Außenseite des kastenseitigen Kupplungsteils im Zuge der Herstellung des Wärmetauschers oftmals Beschädigungen vorkommen können, die die Dichtwirkung beeinträchtigen. Die Erfindung soll anschließend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.
Die Figuren zeigen Folgendes:
Die 1 und 2 zeigen den Sammelkasten eines Wärmetauschers mit einer Schnellverschlusskupplung im gekuppelten und im nicht gekuppelten Zustand.
Die 3–9 zeigen verschiedene Ansichten oder Schnitte der Schnellverschlusskupplung aus den 1 bzw. 2.
Die 10–12 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem das erste Kupplungsteil nicht integral mit dem Sammelkasten ausgebildet ist.
Die 13–15 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel.
In den 1–9 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die beiden Kupplungsteile A und B sowie der Sammelkasten 1 des nicht dargestellten Wärmetauschers aus Kunststoff hergestellt worden sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist ferner vorgesehen, dass das erste Kupplungsteil A einstückig bzw. integral mit dem Sammelkasten 1 ausgebildet ist. Das zweite Kupplungsteil B ist als Winkelstutzen ausgebildet. Es besitzt eine radial innen angeordnete Umfangswand B1. In der Umfangswand B1 ist eine Aufnahmenut für eine O-Ring-Dichtung D ausgebildet. Die Dichtung D sorgt für die erforderliche Abdichtung zwischen der Umfangswand B1 und der radial äußeren Umfangswand A1, die zum ersten Kupplungsteil A gehört. Das erste Kupplungsteil A ist mit einem gehrungsartigen Ausschnitt G ausgebildet. In diesen Ausschnitt G greift die Umfangswand B1 des zweiten Kupplungsteils B ein, was zu einer unkomplizierten, kompakten Formgestaltung führt. An dieser Stelle kann darauf hingewiesen werden, dass die Länge des ersten Kupplungsteils A in den 1 und 2 größer dargestellt wurde als sie sein sollte. In einem praktischen Einsatzfall wird also dieses Kupplungsteil A recht kurz sein, wobei dann das zweite Kupplungsteil B dicht an der Wand des Sammelkastens 1 liegt. Beispielsweise in den 6–9 ist ein ziemlich kurzes Kupplungsteil A vorhanden. Die erwähnte Dichtung D liegt außerhalb des Bereiches des Ausschnitts G, damit die Dichtwirkung nicht beeinträchtigt wird. Diesem Zweck dient auch das Vorsehen von Rippen 30 oder dergleichen, die genau in den Zwischenraum zwischen den beiden Umfangswänden A1 und B1 passen und somit außerdem die Stabilität verbessern. In diese Richtung zielen auch die beiden Vorsprünge 31, die an der inneren Umfangswand B1 ausgebildet sind, und die sich am gehrungsartigen Ausschnitt G abstützen. (4 und 6)
Als Verdrehsicherung zwischen den Kupplungsteilen A und B wirkt hauptsächlich die Nase 11 an der inneren Umfangswand B1, die mit einer Kerbe 12 in der äußeren Umfangswand A1 korrespondiert. (beispielsweise 8)
Um zu verhindern, dass sich die Kupplungsteile A und B voneinander lösen, wurden in den gezeigten Ausführungsbeispielen Einraststellen vorgesehen, die als Schlitze 15 in der äußeren Umfangswand A1 und als Vorsprünge 21 ausgebildet sind, die an elastischen Armen 20 angeordnet sind. Die Arme 20 sind einteilig mit der inneren Umfangswand B1 ausgebildet. Beim Einstecken des zweiten Kupplungsteils B in das erste Kupplungsteil A werden die Arme 20 an die innere Umfangswand B1 gedrückt, bis die Vorsprünge 21 in die Schlitze 15 einrasten. Die Arme 20 können zum Lösen zusammengedrückt werden, um den Formschluss zwischen den Vorsprüngen 21 und den Schlitzen 15 wieder aufzuheben.
Bei einem hierzu alternativen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind ebenfalls Schlitze 15 in der äußeren Umfangswand A1 vorhanden. An der inneren Umfangswand B1 sind jedoch nach außen offene Nuten ausgebildet. Hier wird dann eine Klammer verwendet, die durch die Schlitze 15 in die Nuten greift, um zu verhindern, dass sich die Kupplungsteile A und B voneinander lösen können. Zum Lösen der Kupplungsteile muss die Klammer entfernt oder zumindest aus der Verriegelungsstellung bewegt werden.
In den 10–12 ist ein Ausführungsbeispiel skizzenhaft dargestellt, bei dem das erste Kupplungsteil A nicht integral mit dem Sammelkasten 1 ausgebildet ist. Es könnte sich um einen Sammelkasten 1 aus Metall handeln. Das zweite Kupplungsteil B besteht aus Kunststoff, ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird gemäß den 10 oder 11 die äußere Umfangswand A1 aus einem Öffnungsflansch des Sammelkastens 1 und einem angelöteten Stutzen 40 ausgebildet. In der 10 und 12 zeigt der Öffnungsflansch nach innen, in den nicht gezeichneten Sammelkasten 1 und in der 11 nach außen. Im Übrigen besitzt auch die äußere Umfangswand A1, d. h. der Stutzen 40, dieses Ausführungsbeispiels einen gehrungsartigen Ausschnitt G in den das zweite Kupplungsteil B eingreift, auch wenn derselbe in den Skizzen nicht zu sehen ist.
Das Ausführungsbeispiel aus den 13–15 zeigt zwei Kupplungsteile A und B, die etwa gerade, also nicht als Winkelstutzen in dem vorstehend beschriebenen Sinne, ausgebildet sind. Das Kupplungsteil B, welches das leitungsseitige Kupplungsteil ist, besitzt vielmehr einen in diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit diesem Kupplungsteil B ausgebildeten Abzweigstutzen BS. Dieser Abzweigstutzen wiederum schmiegt sich in der Betriebsposition, die in den dortige Figuren gezeigt wird, in den gehrungsartigen Ausschnitt G des kastenseitigen Kupplungsteils A und führt ebenfalls zu den vorne beschriebenen Vorteilen. Die 15 zeigt den Schnitt A-A, der in der Draufsicht gemäß 13 eingezeichnet ist. Die 14 zeigt eine Seitenansicht derselben Kupplung. Wie aus den Abbildungen weiter zu sehen ist, weist hier das Kupplungsteil A zwei gegenüberliegende gehrungsartige Ausschnitte G auf. In dem zweiten gehrungsartigen Ausschnitt G befindet sich ein zweiter Abzweigstutzen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10017679 C1 [0002]

Claims

Schnellverschlusskupplung zum Anschluss einer Zu- oder Abführleitung, beispielsweise an die Wand (10) eines Sammelkastens (1) eines Wärmetauschers, bestehend aus einem ersten Kupplungsteil (A) und aus einem zweiten Kupplungsteil (B) mit einer radial inneren Umfangswand (B1); das erste Kupplungsteil (A) weist eine radial äußere Umfangswand (A1) auf, wobei wenigstens eine Dichtung (D) zwischen den Umfangswänden (B1; A1) angeordnet ist, und wobei Einraststellen vorgesehen sind, um die Kupplungsteile (A; B) zu arretieren, gekennzeichnet dadurch, dass die radial äußere Umfangswand (A1) des ersten Kupplungsteils (A) einen gehrungsartigen Ausschnitt (G) aufweist, in den das zweite Kupplungsteil (B) eingreift.
Schnellverschlusskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Kupplungsteile (A; B) als Winkelteil ausgebildet ist, das in den gehrungsartigen Ausschnitt (G) eingreift.
Schnellverschlusskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Kupplungsteile (A, B) einen Abzweigstutzen (BS) aufweist, der in den gehrungsartigen Ausschnitt (G) eingreift.
Schnellverschlusskupplung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Kupplungsteil (A) und dem zweiten Kupplungsteil (B) eine Verdrehsicherung, beispielsweise in Form einer Nase (11), die in eine Nut (12) greift, ausgebildet ist.
Schnellverschlusskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangswand (A1) wenigstens zwei gegenüberliegende Nuten oder Schlitze (15) aufweist, die zu den Einraststellen gehören.
Schnellverschlusskupplung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kupplungsteil (B) wenigstens zwei elastische Arme (20) aufweist, an denen Vorsprünge (21) ausgebildet sind, die in der Schließstellung in Schlitze (15) oder Nuten greifen.
Schnellverschlusskupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Arme (20) in der Schließstellung manuell bewegbar sind, um die Kupplungsteile (A; B) voneinander zu lösen.
Schnellverschlusskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Kupplungsteile (A; B) eine Aufnahmenut für die Dichtung (D) angeordnet ist, wobei sich die Dichtung (D) als Dichtring in der Schließstellung zwischen den Umfangswänden (A1; B1) befindet.
Schnellverschlusskupplung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (D) in der Schließstellung in einer Ebene angeordnet ist, die axial weiter zum zweiten Kupplungsteil (B) hin angeordnet ist, als die Reichweite der Tiefe des Ausschnitts (G).
Schnellverschlusskupplung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aufnahmenut an der Außenseite der Umfangswand des zweiten Kupplungsteils (B) befindet, wobei der Dichtring (D) an der Innenseite der Umfangswand des ersten Kupplungsteils (A) abdichtet.
Schnellverschlusskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Umfangswand des zweiten Kupplungsteils (B) Rippen (30) und/oder Vorsprünge (31) angeordnet sind.
Schnellverschlusskupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, das sich die Vorsprünge (31) am gehrungsartigen Ausschnitt (G) abstützen und dass sich die Rippen (30) in dem Abstand zwischen den Umfangswänden befinden.
Schnellverschlusskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gehrungsartige Ausschnitt (G) ein bogenartiger Ausschnitt ist, der sich vorzugsweise über weniger als die Hälfte des Umfangs der radial äußeren Umfangswand (A1) erstreckt.