DE102007050223B4

DE102007050223B4 - Aufnahmeteil einer Fluid-Steckverbindung und Fluid-Steckverbindung

Info

Publication number: DE102007050223B4
Application number: DE102007050223A
Authority: DE
Inventors: Dr. Lechner Martin; Frank Zenses
Original assignee: Voss Automotive GmbH
Current assignee: Voss Automotive GmbH
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-10-20
Publication date: 2013-12-05
Anticipated expiration: 2027-10-21
Also published as: DE102007050223A1

Abstract

Aufnahmeteil (2) für eine Fluid-Steckverbindung (1), mit einem Aufnahmeabschnitt (6) mit einer Stecköffnung (8) zur Aufnahme eines Steckerteils (4), wobei innerhalb der Stecköffnung (8) ein zylindrischer Dichtbereich (12) zur radialen, umfangsgemäß dichtenden Anlage eines Ringbundes (14) des Steckerteils (4) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtbereich (12) in Richtung zur Mündung (16) der Stecköffnung (8) hin von einem Übergangsabschnitt (18) begrenzt ist, der als radial nach innen vorspringender, den Innenquerschnitt der Stecköffnung (8) einengender Ansatz (20) ausgebildet ist, wobei der Ansatz (20) in Umfangsrichtung zumindest an einer Stelle eine Unterbrechung (22) derart aufweist, dass im Übergangsabschnitt (18) beim Einstecken des Steckerteils (4) zwischen dessen Ringbund (14) und der Stecköffnung (8) ein Leckagepfad (24) gebildet ist, und wobei der Ansatz (20) auf seiner dem Dichtbereich (12) direkt benachbarten Seite eine radiale, durch die/jede Unterbrechung (22) ebenfalls entsprechend unterbrochene Haltekante (26) für den Ringbund (14) des Steckerteils (4) bildet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufnahmeteil für eine Fluid-Steckverbindung, mit einem im Wesentlichen hohlzylindrischen Aufnahmeabschnitt mit einer Stecköffnung zur Aufnahme eines Steckerteils, wobei innerhalb der Stecköffnung ein zylindrischer Dichtbereich zur radialen, umfangsgemäß dichtenden Anlage eines Ringbundes des Steckerteils vorgesehen ist.
Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Fluid-Steckverbindung, bestehend aus einem Aufnahmeteil der genannten Art und einem zugehörigen Steckerteil.
In den korrespondierenden Dokumenten DE 102 17 197 B4 und EP 1 355 099 B1 ist jeweils eine Kupplung zum lösbaren Verbinden von Schlauchstücken einer flüssigkeitsführenden Schlauchleitung beschrieben. Solche Kupplungen werden in Kraftfahrzeugen in der Scheibenwischer-Waschwasserzuleitung eingesetzt. Das Aufnahmeteil der bekannten Kupplung weist in einer Ausführungsform innerhalb der Stecköffnung einen Klemmbereich in Form eines inneren, umlaufenden Ringstegansatzes mit einem Innendurchmesser auf, der kleiner als der Außendurchmesser des Ringbundes (dort „Führungsbund” genannt) des Steckers ist. Zudem soll im Klemmbereich außenseitig ein umlaufender Verstärkungsring vorgesehen sein. In einer anderen Ausführung soll der Innendurchmesser im Klemmbereich etwa gleich dem Außendurchmesser des Steckerbundes sein, wobei die Aufnahme im Klemmbereich eine erhöhte Wandstärke aufweisen soll. Dadurch soll bewirkt werden, dass der Innendurchmesser des Klemmbereichs unter Ausnutzung der dem Kunststoff innewohnenden Schwindung nachträglich kleiner als der Außendurchmesser des Führungsbundes wird, so dass sich im Klemmbereich ein innerer Klemmbund ausgebildet.
Die weiteren, ebenfalls einander entsprechenden Dokumente DE 196 53 257 C2 und EP 0 944 795 B1 beschreiben jeweils auch eine solche Schlauchkupplung aus einem Stecker und einer Aufnahme. Der Stecker weist ein pilzkopfartiges Ende mit einem Führungsbund auf, dessen Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser der Aufnahme. Innerhalb der Aufnahme ist eine umlaufende Innenringnut vorgesehen, in die der Führungsbund des eingesteckten Steckers eingreift. Die Nut und der Führungsbund sollen derart korrespondierend zueinander ausgebildet sein, dass eine dichtende Anlage entsteht. Konkret soll die Nut dem Führungsbund in Breite und Durchmesser entsprechen.
Bei beiden bekannten Kupplungen kann in der Praxis, und zwar vor allem in schlecht zugänglichen und einsehbaren Einsatzbereichen im Motorraum eines Fahrzeugs, der Nachteil auftreten, dass die Kupplungsteile nicht ganz korrekt zusammengesteckt werden, und dieses unvollständige Stecken wird dann häufig auch nicht bemerkt, weil die Kupplung zwar schon relativ dicht, aber noch nicht sicher gegen Lösen arretiert ist. Dies kann dann später zu einem ungewollten Trennen der Steckkupplung führen, was einen Ausfall der Scheibenwaschanlage zur Folge hat.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Aufnahmeteil für eine solche Steckverbindung der beschriebenen Art so zu verbessern, dass im praktischen Einsatz eine deutlich verbesserte Sicherheit gegen unvollständiges Stecken und gegen ungewolltes Lösen erreicht wird.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Demnach ist erfindungsgemäß der Dichtbereich in Richtung zur Mündung der Stecköffnung hin von einem Übergangsabschnitt begrenzt, der als radial nach innen vorspringender, den Innenquerschnitt der Stecköffnung einengender Ansatz ausgebildet ist, wobei der Ansatz in Umfangsrichtung zumindest an einer Stelle eine Unterbrechung derart aufweist, dass im Übergangsabschnitt beim Einstecken des Steckerteils zwischen dessen Ringbund und der Stecköffnung ein Leckagepfad gebildet ist, und wobei der Ansatz auf seiner dem Dichtbereich direkt benachbarten Seite einer radiale, durch die/jede Unterbrechung ebenfalls entsprechend unterbrochene Haltekante für den Ringbund des Steckerteils bildet. Hierbei kann der Ansatz derart mehrfach, zum Beispiel drei- oder vierfach unterbrochen sein, dass er aus mehreren, insbesondere drei oder vier, bevorzugt radialsymmetrisch verteilten Ansatzelementen mit jeweils zwischen diesen liegenden, nutartigen Unterbrechungen besteht. Jedes Ansatzelement weist somit auf seiner dem Dichtbereich zugewandten Seite einen Abschnitt der unterbrochenen Haltekante auf.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass grundsätzlich ein einzelnes Ansatzelement ausreicht, welches sich nur über einen Teil des Umfangs der Stecköffnung erstreckt, so dass der verbleibende Teil des Umfangs praktisch die Unterbrechung bildet. Hierbei kann das Ansatzelement sich sogar über einen Umfangsbereich erstrecken, der kleiner oder sogar deutlich kleiner als der verbleibende Umfangsbereich der „Unterbrechung” ist. Die in Umfangsrichtung beidseitig neben dem Ansatzelement liegenden Bereiche bilden dann beim Einstecken des Steckerteils gemeinsam den Leckagepfad. Weiterhin ist auch eine Ausführung möglich, bei der eine größere Anzahl von Ansatzelementen und Unterbrechungen vorgesehen ist, so dass sich als Querschnittsform eine Art von Stern oder Vielzahn ergibt.
In jedem Fall wird durch den erfindungsgemäßen Leckagepfad erreicht, dass ein unvollständiges Stecken bemerkbar ist, indem bei Beaufschlagung der Verbindung mit einem bestimmten Förderdruck (insbesondere Druck einer Waschwasser-Pumpe) das Medium (Wasser) unter Blasenbildung deutlich sichtbar und gegebenfalls sogar hörbar austritt. In diesem Fall kann der Monteur die Steckverbindung weiter zusammen stecken, bis diese Undichtigkeit beseitigt ist. Der Monteur kann dann sicher sein, dass die korrekte Steckstellung erreicht ist. In dieser Steckstellung ist dann einerseits durch die erfindungsgemäße, in Umfangsrichtung ein- oder mehrfach unterbrochene Haltekante, die von dem Stecker-Ringbund formschlüssig oder kraftformschlüssig hintergriffen wird, eine sehr sichere Arretierung gegen ungewolltes Lösen gewährleistet, und andererseits liegt in dieser Steckstellung der Ringbund des Steckerteils dichtend an der inneren, zylindrischen Umfangsfläche im Dichtbereich der Stecköffnung an.
Anhand von bevorzugten, in der beiliegenden Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen soll im Folgenden die Erfindung genauer erläutert werden.
Dabei zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Aufnahmeteil im Axialschnitt,
2 eine Seitenansicht eines zugehörigen Steckerteils,
3 einen Querschnitt in der Ebene III-III gemäß 1,
4 einen Querschnitt in der Ebene IV-IV gemäß 1,
5 einen Axialschnitt durch das Aufnahmeteil in der Schnittebene V-V gemäß 4,
6 einen axialen Schnitt in der Schnittlage wie in 1 in der eingesteckten Steckstellung des Steckerteils,
7 eine Ausführungsvariante des Aufnahmeteils in einem Querschnitt analog zu 4 und
8 die Steckstellung zur Ausführung gemäß 7 in einer Axialschnitt-Darstellung analog zu 6 (Schnittebene VIII-VIII in 7).
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Jede eventuell nur einmal unter Bezugnahme auf nur eine oder einen Teil der Zeichnungsfiguren vorkommende Beschreibung eines Teils gilt daher analog auch bezüglich der anderen Zeichnungsfiguren, in denen dieses Teil mit dem entsprechenden Bezugzeichen ebenfalls zu erkennen ist.
Eine Fluid-Steckverbindung 1 besteht aus einem erfindungsgemäßen Aufnahmeteil 2 und einem zugehörigen Steckerteil 4. Das Aufnahmeteil 2 weist einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Aufnahmeabschnitt 6 mit einer Stecköffnung 8 zur Aufnahme eines Steckerschaftes 10 des Steckerteils 4 auf. Innerhalb der Stecköffnung 8 ist ein zylindrischer Dichtbereich 12 zur radialen, umfangsgemäß dichtenden Anlage eines Ringbundes 14 des Steckerschaftes 10 vorgesehen.
Erfindungsgemäß ist der Dichtbereich 12 in Richtung zu einer Mündung 16 der Stecköffnung 8 hin von einem Übergangsabschnitt 18 begrenzt, der als radial nach innen vorspringender, den Innenquerschnitt der Stecköffnung 8 einengender Ansatz 20 ausgebildet ist. Dieser Ansatz 20 weist in Umfangsrichtung zumindest an einer Stelle eine Unterbrechung 22 derart auf, dass im Übergangsabschnitt 18 beim Einstecken des Steckerteils 4 zwischen dessen Ringbund 14 und der Stecköffnung 8 ein Leckagepfad 24 gebildet ist. Weiterhin bildet der Ansatz 20 auf seiner dem Dichtbereich 12 direkt benachbarten Seite eine radiale, durch die/jede Unterbrechung 22 ebenfalls entsprechend unterbrochene Haltekante 26 für den Ringbund 14 des Steckerteils 4. Diese Haltekante 26 wird von dem Ringbund 14 in der Steckstellung (6) formschlüssig oder zumindest kraftformschlüssig (und dadurch auch lösbar) hintergriffen.
In den dargestellten, bevorzugten Ausführungsformen ist der Ansatz 20 derart mehrfach, und zwar gemäß 1 bis 6 vierfach oder gemäß 7 und 8 dreifach, unterbrochen, dass er aus mehreren, insbesondere vier oder drei, bevorzugt radialsymmetrisch verteilten Ansatzelementen 28 mit jeweils zwischen diesen liegenden Unterbrechungen 22 besteht. Hierzu wird besonders auf die Querschnitte in 3, 4 und 7 verwiesen. Jedes Ansatzelement 28 weist auf seiner dem Dichtbereich 12 zugewandten Seite einen Abschnitt der unterbrochenen Haltekante 26 auf. Der erfindungsgemäße Leckagepfad 24 besteht somit aus den mehreren Unterbrechungen 22, die praktisch jeweils einen Teil-Leckagepfad bilden.
Der Ansatz 20 bzw. jedes seiner Ansatzelemente 28 geht auf seiner der Mündung 16 der Stecköffnung 8 zugewandten Seite über eine Schrägfläche 30 stetig in einen zylindrischen Einführbereich 32 der Stecköffnung 8 über. Der Einführbereich 32 der Stecköffnung 8 weist einen Innendurchmesser auf, der etwa dem Außendurchmesser eines Zentrierbundes 34 am Steckerschaft 10 des Steckerteils 4 entspricht. Vorzugsweise entspricht der Innendurchmesser im Einführbereich 32 auch dem Innendurchmesser im Dichtbereich 12. Somit ist bevorzugt die ganze Stecköffnung 8 mit einer durchgehend zylindrischen Innenfläche ausgebildet, auf der im Übergangsabschnitt 18 der Ansatz 20 bzw. die Ansatzelemente 28 angeordnet sind. Allerdings könnten die Unterbrechungen 22 auch radial tiefer als dargestellt ausgebildet sein. Der Innendurchmesser im Dichtbereich 12 ist derart geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Ringbundes 14 des Steckerteils 4, dass der Dichtbereich 12 unter elastischer Dehnung des Aufnahmeabschnittes 6 umfangsgemäß dichtend mit radialer Anlagekraft an dem Ringbund 14 zur Anlage gelangt (siehe hierzu 6).
Im Übergangsabschnitt 18 definiert der Ansatz 20 mit seinen Ansatzelementen 28 einen reduzierten Innendurchmesser, der um etwa 2% bis 5% geringer als der Innendurchmesser des Dichtbereichs 12 ist. Beträgt der Innendurchmesser im Dichtbereich 12 beispielsweise 7 mm, so ist der Innendurchmesser im Übergangsabschnitt 18 um etwa 0,2 bis 0,25 mm reduziert.
Die Steckverbindung 1 dient zum Verbinden von zwei nicht dargestellten Schlauchleitungen. Dazu weist das Aufnahmeteil 2 im Anschluss an den Aufnahmeabschnitt 6 auf dessen der Stecköffnung 8 und deren Mündung 16 gegenüberliegenden Seite einen Leitungsanschluss 36 in Form eines Stutzens zum Aufstecken einer Schlauch- oder Rohrleitung auf. Auch das Steckerteil 4 weist auf seiner dem Steckerschaft 10 gegenüberliegenden Seite einen entsprechenden Leitungsanschluss 38 auf. Weiterhin ist zwischen dem Steckerschaft 10 und dem Leitungsanschluss 38 des Steckerteils 4 ein radialer Ringbund 40 vorgesehen, der in der Steckstellung gemäß 6 und 8 zur einsteckbegrenzenden Anlage an der Mündung 16 des Aufnahmeabschnittes 6 gelangt.
Da sich beim Einstecken des Steckerschaftes 10 durch den Ringbund 14 der Aufnahmeabschnitt 6 im Bereich des Übergangsabschnittes 18 und auch im Dichtbereich 12 radial dehnen muss, besteht zumindest der Bereich des Übergangsabschnittes 18 oder der ganze Aufnahmeabschnitt 6 mit der Stecköffnung 8 aus einem entsprechend elastisch dehnbaren Material. Zweckmäßig besteht das Aufnahmeteil 2 aus Kunststoff, insbesondere aus POM oder einem Elastomer.

Claims

Aufnahmeteil (2) für eine Fluid-Steckverbindung (1), mit einem Aufnahmeabschnitt (6) mit einer Stecköffnung (8) zur Aufnahme eines Steckerteils (4), wobei innerhalb der Stecköffnung (8) ein zylindrischer Dichtbereich (12) zur radialen, umfangsgemäß dichtenden Anlage eines Ringbundes (14) des Steckerteils (4) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtbereich (12) in Richtung zur Mündung (16) der Stecköffnung (8) hin von einem Übergangsabschnitt (18) begrenzt ist, der als radial nach innen vorspringender, den Innenquerschnitt der Stecköffnung (8) einengender Ansatz (20) ausgebildet ist, wobei der Ansatz (20) in Umfangsrichtung zumindest an einer Stelle eine Unterbrechung (22) derart aufweist, dass im Übergangsabschnitt (18) beim Einstecken des Steckerteils (4) zwischen dessen Ringbund (14) und der Stecköffnung (8) ein Leckagepfad (24) gebildet ist, und wobei der Ansatz (20) auf seiner dem Dichtbereich (12) direkt benachbarten Seite eine radiale, durch die/jede Unterbrechung (22) ebenfalls entsprechend unterbrochene Haltekante (26) für den Ringbund (14) des Steckerteils (4) bildet.
Aufnahmeteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (20) derart mehrfach, beispielsweise zumindest dreifach oder vierfach, unterbrochen ist, dass er aus mehreren, z. B. mindestens drei oder vier, bevorzugt radialsymmetrisch verteilten Ansatzelementen (28) mit jeweils zwischen diesen liegenden Unterbrechungen (22) besteht, wobei jedes Ansatzelement (28) auf seiner dem Dichtbereich (12) zugewandten Seite einen Abschnitt der unterbrochenen Haltekante (26) aufweist.
Aufnahmeteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (20) beziehungsweise jedes seiner Ansatzelemente (28) auf seiner der Mündung (16) der Stecköffnung (8) zugewandten Seite über eine Schrägfläche (30) stetig in einen zylindrischen Einführbereich (32) der Stecköffnung (8) übergeht.
Aufnahmeteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einführbereich (32) der Stecköffnung (8) einen Innendurchmesser aufweist, der etwa dem Außendurchmesser eines Zentrierbundes (34) des Steckerteils (4) entspricht.
Aufnahmeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtbereich (12) der Stecköffnung (8) einen Innendurchmesser aufweist, der derart geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Ringbundes (14) des Steckerteils (4) ist, dass der Dichtbereich (12) unter elastischer Dehnung umfangsgemäß dichtend mit radialer Anlagekraft an dem Ringbund (14) zur Anlage gelangt.
Aufnahmeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergangsabschnitt (18) der Ansatz (20) bzw. die Haltekante (26) einen reduzierten Innendurchmesser definiert, der um vorzugsweise 2% bis 5% kleiner als der Innendurchmesser des Dichtbereichs (12) ist.
Aufnahmeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Aufnahmeabschnitt (6) auf dessen der Stecköffnung (8) und deren Mündung (16) gegenüberliegenden Seite mindestens ein Leitungsanschluss (36) – insbesondere in Form eines Stutzens zum Aufstecken einer Schlauch- oder Rohrleitung – anschließt.
Aufnahmeteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Bereich des Übergangsabschnittes (18) der Stecköffnung (8) aus einem elastisch dehnfähigen Material besteht, insbesondere aus Kunststoff, wie POM oder Elastomer.
Fluid-Steckverbindung (1), bestehend aus einem Aufnahmeteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einem Steckerteil (4).