DE102007021687A1

DE102007021687A1 - Schnellkupplung für Ladeluft führende Leitungen

Info

Publication number: DE102007021687A1
Application number: DE102007021687A
Authority: DE
Inventors: Ralf Ziegler; Bernd Sprenger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2027-05-10
Also published as: ITMI20080819A1; DE102007021687B4; FR2916035A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schnellkupplung für Ladeluft führende Leitungen von Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem im Wesentlichen rohrförmigen Aufnahmeteil, in das ein ebenfalls rohrförmiges Steckerteil einsteckbar ist, wobei zwischen dem Aufnahmeteil und dem Steckerteil ein elastischer Dichtring aus elastomerem Material vorgesehen ist, der in einer ringförmigen Ausnehmung gehalten ist und das Steckerteil relativ zum Aufnahmeteil abdichtet. Eine dauerhafte, temperatur- und schwingungsresistente Abdichtung wird dadurch erzielt, dass der Dichtring (16) mit zumindest einer ringförmigen Metallfeder (18) zur Erhöhung des Dichtungsanpressdruckes versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellkupplung für Ladeluft führende Leitungen von Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Zur schnellen und einfachen Montage von Ladeluft führenden Leitungen bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen (z. B. mit Abgasturboaufladung) werden Schnellkupplungen verwendet, die in der Regel aus elastomeren Material bestehende Dichtringe aufweisen. Die Dichtringe sind in ringförmige Ausnehmungen des Aufnahmeteils der Schnellkupplung oder in Umfangsnuten des Steckerteils eingesetzt und stellen eine fluiddichte Verbindung der Ladeluftleitungen her. Aufgrund der relativ hohen Temperaturen, die die Ladeluft zumindest bei definierten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine erreichen kann, ist aber nicht auszuschließen, dass durch Setzerscheinungen der Dichtungsringe und ggf. durch Schwingungsbeanspruchung Undichtigkeiten an der Schnellkupplung auftreten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schnellkupplung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, bei der mit einfachen, kostengünstigen Mitteln durch Setzerscheinungen und/oder Schwingungsbeanspruchungen Undichtigkeiten ausgeschlossen sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Dichtring mit zumindest einer ringförmigen Metallfeder zur Erhöhung des Dichtungsanpressdruckes versehen ist. Damit gelingt es, mit baulich einfachen und kostengünstigen Mitteln die Belastbarkeit und Standfestigkeit der Dichtungsverbindung der Schnellkupplung zu verbessern.
Abweichend von der üblichen Rundform der gattungsgemäßen Dichtringe wird des weiteren vorgeschlagen, dass der Dichtring nach Art eines Wellendichtringes mit einer abragenden Dichtlippe versehen ist, um die die Metallfeder angeordnet ist. Damit ist eine besonders schwingungsunempfindliche, standfeste Abdichtung innerhalb der Schnellkupplung geschaffen.
Die ringförmige Ausnehmung für den Dichtungsring ist bevorzugt im Aufnahmeteil der Schnellkupplung vorgesehen und damit besser gegen unbeabsichtigte Schädigung bei der Montage ggf. an schwer zugänglichen Stellen geschützt.
Der Dichtring mit der Metallfeder kann bei entsprechender, verformbarer Gestaltung besonders montagegünstig lediglich in die ringförmige Ausnehmung eingesetzt sein.
Der Dichtring kann alternativ in seinem ringförmigen Dichtkörper mit einer metallischen Bewehrung versehen sein und somit besonders zuverlässig in dem Aufnahmeteil gehalten sein. Der Dichtring kann dabei bevorzugt in eine einseitig offene Ausnehmung des Aufnahmeteiles eingesetzt und durch ein ringförmiges Einsatzteil gehalten sein, z. B. durch Einpressen oder Einrasten des entsprechend ausgeführten Einsatzteiles.
Zudem kann der Dichtring unmittelbar an dem Einsatzteil befestigt und mit diesem in die ringförmige Ausnehmung eingesetzt sein. Damit ist eine Vormontageeinheit der Schnellkupplung geschaffen, die in einfacher Weise mit dem übrigen Aufnahmeteil komplettiert wird.
In besonders kostengünstiger Weise kann der Dichtring aus elastomeren Material an das ringförmige Einsatzteil oder an die ringförmige Ausnehmung des Aufnahmeteiles angespritzt sein. Somit bilden Einsatzteil oder Aufnahmeteil eine einstückige Konstruktion der Schnellkupplung, wobei die ringförmige Metallfeder separat anzumontieren ist.
Schließlich kann in an sich bekannter Weise das Steckerteil durch Verriegelungsmittel formschlüssig in dem Aufnahmeteil gehalten sein.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in:
1 einen Längsschnitt durch eine im auseinander gebauten Zustand dargestellte Schnellkupplung für Ladeluft führende Leitungen in Brennkraftmaschinen, mit einem in eine ringförmige Ausnehmung des Aufnahmeteiles eingesetzten Dichtring mit einer Dichtlippe und einer ringförmigen Metallfeder;
2 eine Einzelheit Z des in die ringförmige Ausnehmung eingesetzten Dichtringes gemäß 1;
3 die Einzelheit Z gemäß 1 mit einem Dichtring, dessen Dichtkörper mit einer metallischen Bewehrung versehen ist;
4 ein wiederum als Einzelheit Z gemäß 1 dargestellter Dichtring, der an einem rohrförmigen Einsatzteil angeordnet ist, das in das Aufnahmeteil der Schnellkupplung eingesetzt ist; und
5 ein weiterer, als Einzelheit Z gemäß 1 dargestellter Dichtring, der an die Ausnehmung des Aufnahmeteiles der Schnellkupplung unmittelbar angespritzt ist.
In der 1 ist eine Schnellkupplung für Ladeluft führende Leitungen (nicht dargestellt) von Fig. Abgasturbo aufgeladenen Brennkraftmaschinen – insbesondere in Fig. – dargestellt, mit einem aus plastischem Kunststoff hergestelltem Aufnahmeteil 10 und einem Steckerteil 12, die zur Herstellung einer fluiddichten Leitungsverbindung teleskopisch ineinander verschiebbar sind.
Das im Wesentlichen rohrförmige Aufnahmeteil 10 weist einen ersten rotationssymmetrischen Abschnitt 10a mit einem kleineren Innendurchmesser und einen anschließenden Abschnitt 10b größeren Innendurchmessers auf, die wie ersichtlich ineinander übergehen.
Das Aufnahmeteil 10 kann an dem Abschnitt 10a einen Rohrstutzen zum Anschluss einer Schlauchleitung aufweisen oder es kann bei 10a an ein Ladeluft führendes, festes Bauteil, Fig. einem Rohrverteiler des Ladeluftsystems der Brennkraftmaschine, angeschlossen oder unmittelbar angeformt sein.
Das ebenfalls im Wesentlichen rohrförmige Steckerteil 12 aus plastischem Kunststoff weist ein rotationssymmetrisches Einschubteil 12a und einen Rohrstutzen 12b zum Anschluss einer Ladeluftleitung auf. Der Außendurchmesser des Einschubteils 12a ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Abschnittes 10a des Aufnahmeteiles 10.
Zwischen dem Einschubteil 12a des Steckerteiles 12 und dem angeformten Rohrstutzen 12b ist ein Kupplungsabschnitt 12c vorgesehen, dessen Außendurchmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Abschnittes 10b des Aufnahmeteiles 10 ist.
In dem Kupplungsabschnitt 12c des Steckerteiles 10 ist eine Außennut 12d ausgebildet, die mit einer omegaförmig gebogenen Verriegelungsfeder 14 am Aufnahmeteile 10 zusammenwirkt. Die Verriegelungsfeder 14 ragt dabei in schlitzförmige Ausnehmungen 10d des Aufnahmeteiles 10 in an sich bekannter Weise ein.
Durch Einschieben des Steckerteiles 12 in das Aufnahmeteil 10 gerät der Kupplungsabschnitt 12c in Überdeckung mit der radial nach innen abragenden Verriegelungsfeder 14, wobei diese formschlüssig in die Außennut 12d einrastet und somit die Schnellkupplung 10, 12 zuverlässig zusammenhält.
Zur fluiddichten Abdichtung des Einschubteiles 12a des Steckerteiles 12 in dem Abschnitt 10a des Aufnahmeteiles 12 ist gemäß den 1 und 2 der Zeichnung in dem Abschnitt 10a eine ringförmige Ausnehmung 10c vorgesehen, in die ein aus elastomeren Material hergestellter Dichtring 16 eingesetzt ist.
Der Dichtring 16 weist nach Art eines Wellendichtringes eine von seinem ringförmigen Dichtkörper 16a radial nach innen abragende Dichtlippe 16b auf, um die herum eine als Schraubenzugfeder ausgebildete, ringförmige Metallfeder 18 angeordnet ist.
Die Metallfeder 18 (vgl. insbesondere 2 bzw. die Einzelheit Z) übt einen verstärkten, gegen auftretende Schwingungen und Temperaturbelastungen resistenten Dichtungsdruck über die Dichtlippe 16b auf das in das Aufnahmeteil 10 einragende Einschubteil 12a des Steckerteiles 12 aus und stellt somit eine dauerhafte, extrem haltbare Abdichtung der Schnellkupplung 10, 12 sicher.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 3 ist der Dichtungsring 16' mit einer im Querschnitt L-förmigen, metallischen Bewehrung 16c versehen, die in den Dichtkörper 16a durch Umspritzen eingebettet ist.
Der Dichtring 16' ist in die ringförmige Ausnehmung 10c eingepresst, wobei die Ausnehmung 10c zum im Innnendurchmesser größeren Abschnitt 10b hin offen ausgeführt ist. Zusätzlich ist der Dichtring 16' durch ein rohrförmiges, in die ringförmige Ausnehmung 10c eingepresstes Einsatzteil 20 gehalten.
Abweichend zur 3 ist gemäß 4 der Dichtring 16'' mit seinem Dichtkörper 16a unmittelbar an das Einsatzteil 20' angespritzt und kann somit als eine Vormontageeinheit mit dem Einsatzteil 20' in das Aufnahmeteil 10 montiert werden.
Der Dichtring 16'' kann aber auch anderweitig an dem Einsatzteil 20' befestigt sein, Fig. durch formschlüssiges Aufclipsen oder Aufschieben auf einen stirnseitig abragenden Ringabschnitt 20a des Einsatzteiles 20'.
Gemäß 5 schließlich ist der Dichtring 16'' mit seinem Dichtkörper 16a unmittelbar an den Abschnitt 10b des Aufnahmeteiles 10 angespritzt.
Dazu ist abweichend von den vorstehenden Ausführungen das Aufnahmeteil 10 zunächst in die zwei Abschnitte 10a, 10b im Bereich der ringförmigen Ausnehmung 10c' unterteilt, um den Herstellungsprozess zu vereinfachen. Anschließend können die Abschnitte 10a, 10b durch eine nicht dargestellte Schraubverbindung oder durch Verschweißen, Verkleben, etc. wieder lösbar oder unlösbar verbunden werden.
Die Ausnehmung 10c kann dabei gemäß 5 in dem separaten Abschnitt 10b oder gemäß 1 obere Zeichnungshälfte in dem Abschnitt 10a ausgeführt sein.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann die ringförmige Metallfeder anstelle einer geschlossenen Schraubenzugfeder auch durch einen oder mehrere, offen oder sich überlappend ausgeführte Federringe gebildet sein.

Claims

Schnellkupplung für Ladeluft führende Leitungen von Brennkraftmaschinen, mit einem im Wesentlichen rohrförmigen Aufnahmeteil, in das ein ebenfalls rohrförmiges Steckerteil einsteckbar ist, wobei zwischen dem Aufnahmeteil und dem Steckerteil ein elastischer Dichtring aus elastomeren Material vorgesehen ist, der in einer ringförmigen Ausnehmung gehalten ist und das Steckerteil relativ zum Aufnahmeteil abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (16) mit zumindest einer ringförmigen Metallfeder (18) zur Erhöhung des Dichtungsanpressdruckes versehen ist.
Schnellkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (16) nach Art eines Wellendichtringes mit einer abragenden Dichtlippe (16b) versehen ist, um die die Metallfeder (18) angeordnet ist.
Schnellkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Ausnehmung (10c) im Aufnahmeteil (10) vorgesehen ist.
Schnellkupplung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (16) mit der Metallfeder (18) in die ringförmige Ausnehmung (10c) eingesetzt ist.
Schnellkupplung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (16') in seinem ringförmigen Dichtkörper (16a) mit einer metallischen Bewehrung (16c) versehen ist.
Schnellkupplung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (16') in eine einseitig offene Ausnehmung (10c) des Aufnahmeteiles (10) eingesetzt und durch ein ringförmiges Einsatzteil (20) gehalten ist.
Schnellkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (16'') an dem Einsatzteil (20') befestigt und mit diesem in die ringförmige Ausnehmung (10c) eingesetzt ist.
Schnellkupplung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (16'') aus elastomeren Material an das ringförmige Einsatzteil (20') oder an die ringförmige Ausnehmung (10c') angespritzt ist.
Schnellkupplung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerteil (12) durch Verriegelungsmittel (14) formschlüssig in dem Aufnahmeteil (10) gehalten ist.