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Die
Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung für den Anschluss von Fluidleitungen
an eine Hydraulikkomponente.
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Auf
dem Gebiet der hydraulischen Systeme besteht häufig die Anforderung, eine
Anschlussvorrichtung für
Fluidleitungen zu schaffen, um eine Fluidleitung hydraulisch mit
einer Hydraulikkomponente, beispielsweise mit einem Behältergehäuse oder
mit einem Gehäusedeckel
zu koppeln. Vielfach wird dazu ein Anschlussstutzen eingesetzt,
der mittels eines Einsatzelements hydraulisch und mechanisch in stabiler
Weise mit der Hydraulikkomponente gekoppelt ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anschlussvorrichtung
für den
Anschluss von Fluidleitungen an eine Hydraulikkomponente zu schaffen,
die einfach und kostengünstig
herstellbar ist.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale des unabhängigen
Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Die
Erfindung zeichnet sich aus durch eine Anschlussvorrichtung für den Anschluss
von Fluidleitungen an eine Hydraulikkomponente, mit einem Anschlussstutzen,
der aufweist einen im Wesentlichen hohlzylinderförmigen Grundkörper mit
einer zentralen Längsachse.
Der Grundkörper
hat einen in Richtung der zentralen Längsachse angeordneten durchgehenden
ersten Fluidkanal und an seinen axialen Enden eine erste Dichtfläche und
eine zweite Dichtfläche.
Die erste Dichtfläche
ist ausgebildet zum fluiddichten Koppeln mit der Hydraulikkomponente.
Die Anschlussvorrichtung hat weiter ein Einsatzelement, das wenigstens
teilweise in dem Grundkörper
in Richtung der zentralen Längsachse
angeordnet ist und zur festen Kopplung mit der Hydraulikkomponente
ausgebildet ist. Das Einsatzelement weist auf einen Rohrabschnitt,
der wenigstens teilweise in dem ersten Fluidkanal angeordnet ist
und einen mit der Hydraulikkomponente hydraulisch koppelbaren zweiten
Fluidkanal und eine Fluiddurchtrittsöffnung hat, mittels der der
erste Fluidkanal mit dem zweiten Fluidkanal hydraulisch gekoppelt
ist, und einen einstückig
mit dem Rohrabschnitt ausgebildeten Deckelabschnitt, der ausgebildet
ist zum fluiddichten Koppeln mit der zweiten Dichtfläche des
Grundkörpers.
An mindestens eine der Dichtflächen
des Grundkörpers ist
ein Dichtelement angeformt, das ausgebildet ist zum fluiddichten
Koppeln des Grundkörpers
mit dem Deckelabschnitt und/oder der Hydraulikkomponente.
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Dies
ist vorteilhaft, da die Dichtelemente vorab mit dem Anschlussstutzen
verbunden werden können.
Damit ist eine Reduzierung der Zahl der bei der Endmontage einzusetzenden
Einzelkomponenten möglich
Des Weiteren kann durch Wegfall der separaten Montage der Dichtelemente
an die Anschlussvorrichtung die Endmontage vereinfacht werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Dichtelement stoffschlüssig
mit der Dichtfläche des
Grundkörpers
gekoppelt. Damit ist eine einfache Verbindung zwischen dem Dichtelement
und der Dichtfläche
des Grundkörpers,
beispielsweise durch Kleben, möglich.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist das Dichtelement formschlüssig
mit der Dichtfläche
des Grundkörpers
gekoppelt. Dies hat den Vorteil, dass so eine einfache Verbindung
zwischen dem Dichtelement und der Dichtfläche des Grundkörpers möglich ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist auf einer Außenfläche des
Grundkörpers eine
Nut ausgebildet, und das Dichtelement ist mit der Nut in Eingriff.
Damit ist eine einfache Verbindung zwischen dem Dichtelement und
der Dichtfläche
des Grundkörpers
möglich,
indem das Dichtelement den Grundkörper des Anschlussstutzens übergreift.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist das Dichtelement aus einem Elastomer gebildet. Damit kann eine
besonders gute Dichtwirkung des Dichtelements erreicht werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist der Grundkörper
mindestens einen ersten Vorsprung und mindestens einen weiteren
Vorsprung auf, die an einer Innenwand des Grundkörpers angeordnet sind und sich
derart in radialer Richtung bezüglich
der Längsachse
erstrecken, dass die Vorsprünge
an einer Außenwand
des Einsatzelements derart anliegen, dass sie dazu beitragen das
Einsatzelement in radialer Richtung bezüglich der Längsachse relativ zu dem Anschlussstutzen
zu fixieren. Der mindestens eine erste Vorsprung bezüglich der Längsachse
ist versetzt zu dem mindestens einen weiteren Vorsprung angeordnet.
Die Vorsprünge
erstrecken sich jeweils über
einen Teil des Umfangs der Innenwand und sind zueinander bezogen
auf den Umfang der Innenwand überschneidungsfrei
versetzt angeordnet. Dies ist vorteilhaft, da der Anschlussstutzen
einfach als einstückiges
Spritzgussteil hergestellt werden kann, da so nach dem Spritzgießen des Anschlussstutzens
Spritzgusswerkzeuge aus dem ersten Fluidkanal entfernt werden können. Damit
ist eine kostengünstige
Herstellung des Anschlussstutzens möglich. Des Weiteren kann ein
geringes Gewicht des Anschlussstutzens erreicht werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Vorsprünge
einstückig
mit dem Grundkörper
ausgebildet. Dies ermöglicht
es, den Anschlussstutzen zusammen mit den Vorsprüngen als einstückiges Spritzgussteil
herzustellen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
sind der Grundkörper
und das Einsatzelement zylinderförmig
ausgebildet und zueinander koaxial angeordnet. Dies hat den Vorteil,
dass eine Ausbildung eines hohlzylinderförmigen ersten Fluidkanals möglich ist.
Damit ist auch der Fluidstrom zwischen der ersten Fluiddurchtrittsöffnung und
dem zweiten Fluidkanal zuverlässig
ermöglicht.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
sind mehrere erste Vorsprünge
gleichmäßig über den
Umfang der Innenwand verteilt angeordnet, und mehrere weitere Vorsprünge sind
gleichmäßig über den
Umfang der Innenwand verteilt angeordnet. Dies ermöglicht eine
besonders stabile Halterung des Einsatzelements im Grundkörper.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist der Grundkörper
drei erste Vorsprünge und
drei weitere Vorsprünge
auf, und die Vorsprünge weisen
bezogen auf die Längsachse
jeweils einen Azimuthwinkel von weniger als 60° auf. Damit ist eine bezüglich der
Längsachse
symmetrische Anordnung der Vorsprünge und damit eine sehr stabile
Halterung des Einsatzelements im Grundkörper möglich.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind nachfolgend anhand der schematischen
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Schnittansicht einer Anschlussvorrichtung,
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2 eine
Schnittansicht eines Anschlussstutzens der Anschlussvorrichtung,
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3 eine
weitere Schnittansicht der Anschlussvorrichtung in der Ebene III-III' der 1,
und
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4 eine
perspektivische Ansicht des Anschlussstutzens der Anschlussvorrichtung.
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Elemente
gleicher Konstruktion oder gleicher Funktion sind figurenübergreifend
mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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1 zeigt
eine Anschlussvorrichtung 10 mit einem Anschlussstutzen 12 und
einem wenigstens teilweise in dem Anschlussstutzen 12 angeordneten Einsatzelement 14.
Die Anschlussvorrichtung 10 ist fest mit einer Hydraulikkomponente 50 gekoppelt. Die
Hydraulikkomponente 50 kann beispielsweise ein Deckel,
ein Gehäuse
oder ein Teil einer Pumpe oder eines Behälters sein. Die Hydraulikkomponente 50 hat
eine Hydraulikkomponenteausnehmung 52, in der ein Gewinde 38 ausgebildet
ist. Die Hydraulikkomponente 50 kann neben dem Gewinde
auch eine andere Kopplungsvorrichtung aufweisen, mittels der die
Anschlussvorrichtung 10 mit der Hydraulikkomponente 50 gekoppelt
ist.
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Der
Anschlussstutzen 12 hat ein Rohrelement 16, in
dem eine Rohrelementausnehmung 18 ausgebildet ist. Das
Rohrelement 16 bildet mit der Rohrelementausnehmung 18 eine
Fluidleitung. Die Anschlussvorrichtung 10 ist hier als
Fluideinlass ausgebildet, und ein Fluid kann in einer Strömungsrichtung
S in der Rohrelementausnehmung 18 geführt werden. Die Anschlussvorrichtung 10 kann
jedoch auch als Fluidauslass ausgebildet sein, die Strömung des
Fluids erfolgt dann entgegen der angegebenen Strömungsrichtung S.
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Der
Anschlussstutzen 12 hat weiter einen Grundkörper 20,
der einen durchgehenden ersten Fluidkanal 22 mit einer
Längsachse
L aufweist. Der erste Fluidkanal 22 erstreckt sich in dem
Grundkörper 20 in
Richtung der Längsachse
L. Der erste Fluidkanal 22 bildet eine Innenwand 24 in
dem Grundkörper 20 aus.
Hydraulisch zwischen der Rohrelementausnehmung 18 und dem
ersten Fluidkanal 22 ist eine Fluiddurchtrittsöffnung 26 ausgebildet.
Damit ist eine hydraulische Kopplung der Rohrelementausnehmung 18 mit
dem ersten Fluidkanal 22 ermöglicht.
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Das
Einsatzelement 14 ist wenigstens teilweise in dem ersten
Fluidkanal 22 angeordnet. Das Einsatzelement 14 weist
einen zweiten Fluidkanal 32 auf, durch den ein Rohrabschnitt 33 des
Einsatzelements 14 ausgebildet ist. Das Einsatzelement 14 hat eine
Außenwand 30,
die zumindest in einem Teilbereich derart von der Innenwand 24 des
Grundkörpers 20 beabstandet
ist, dass zwischen der Fluiddurchtrittsöffnung 26 und dem
zweiten Fluidkanal 32 ein Fluidstrom ermöglicht ist.
In der hier dargestellten Ausführungsform
sind der Grundkörper 20 und
das Einsatzelement 14 zylinderförmig ausgebildet und zueinander
koaxial angeordnet. Die Außenwand 30 hat ein
weiteres Gewinde 38, das mit dem Gewinde 38 der
Hydraulikkomponente 50 in Eingriff ist.
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In
dem Rohrabschnitt 33 des Einsatzelements 14 sind
eine Fluiddurchtrittsöffnung 34 oder mehrere
Fluiddurchtrittsöffnungen 34 ausgebildet, mittels
denen der zweite Fluidkanal 32 mit dem ersten Fluidkanal 22 hydraulisch
gekoppelt ist.
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Das
Einsatzelement 14 hat weiter einen Deckelabschnitt 36,
der im Wesentlichen außerhalb
des Grundkörpers 20 angeordnet
ist. Der Deckelabschnitt 36 ist vorzugsweise dazu ausgebildet,
den zweiten Fluidkanal 32 des Einsatzelements 14 einseitig
zu verschließen.
Des Weiteren ist der Deckelabschnitt 36 dazu ausgebildet
das Einsatzelement 14 fest mit der Hydraulikkomponente 50 zu
koppeln, indem beispielsweise ein Werkzeug an den Deckelabschnitt 36 angesetzt
werden kann, und damit das Einsatzelement 14 mittels der
Gewinde 38 in das Hydraulikkomponente 50 eingeschraubt
werden kann.
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An
einem ersten axialen Ende des Grundkörpers 20, das der
Hydraulikkomponente 50 zugewandt ist, ist eine erste Dichtfläche 42 angeordnet. An
einem zweiten axialen Ende des Grundkörpers 20, das dem
Deckelabschnitt 36 zugewandt ist, ist eine zweite Dichtfläche 44 angeordnet.
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Wie
am besten in den 1 und 2 zu erkennen
ist, ist an der ersten Dichtfläche 42 des Grundkörpers 20 ein
Dichtelement 40 angeformt, das eine fluiddichte Kopplung
zwischen der Hydraulikkomponente 50 und dem Grundkörper 20 ermöglicht. Des
Weiteren ist an der zweiten Dichtfläche 44 des Grundkörpers 20 ein
weiteres Dichtelement 40 angeformt, das eine fluiddichte
Kopplung zwischen dem Deckelabschnitt 36 des Einsatzelements 14 und
dem Grundkörper 20 ermöglicht.
Die Dichtelemente 40 dienen dazu, dass das Fluid nicht
aus dem ersten Fluidkanal 22 oder der Gehäuseausnehmung 52 in die
Umgebung der Anschlussvorrichtung 10 gelangen kann.
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Die
Dichtelemente 40 sind bevorzugt aus einem Elastomer gebildet
oder weisen dieses Material auf. Bevorzugt sind die Dichtelemente 40 aus
Silikon, Polypropylen oder Polyethylen gebildet oder weisen eines
dieser Materialien auf.
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In
der in 1 gezeigten Ausführungsform der Anschlussvorrichtung 10 sind
die Dichtelemente 40 stoffschlüssig mit den Dichtflächen 42, 44 des Grundkörpers 20 gekoppelt.
Bevorzugt erfolgt die stoffschlüssige
Kopplung zwischen den Dichtelementen 40 und den Dichtflächen 42, 44 des
Grundkörpers
durch Kleben.
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Bei
der in der 2 gezeigten Ausführungsform
der Anschlussvorrichtung 10 sind auf einer Außenfläche des
Grundkörpers 20 Nuten 46 ausgebildet,
die sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstrecken. Die Dichtelemente 40 sind
teilweise in den Nuten 46 angeordnet und so mit den Nuten 46 in
Eingriff. Die Dichtelemente 40 übergreifen den Grundkörper 20 und
weisen damit eine mechanische besonders stabile formschlüssige Verbindung
mit dem Grundkörper 20 auf.
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Wie
am besten in 3 zu erkennen ist, hat der Grundkörper 20 erste
Vorsprünge 28a und
weitere Vorsprünge 28b,
die an der Innenwand 24 des Grundkörpers 20 angeordnet
sind.
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Die
Vorsprünge 28a, 28b erstrecken
sich in radialer Richtung bezüglich
der Längsachse
L derart, dass sie an der Außenwand 30 des
Einsatzelements 14 anliegen. Die ersten Vorsprünge 28a sind
in einer ersten Ebene E1 angeordnet. Eine zweite Ebene E2 ist bezüglich der
Längsachse
L zu der ersten Ebene E1 versetzt und vorzugsweise parallel zu dieser
angeordnet. In der zweiten Ebene E2 sind die weiteren Vorsprünge 28b angeordnet.
Damit kann eine laterale Bewegung des Einsatzelements 14 gegenüber dem
Grundkörper 20 des
Anschlussstutzens 12 verhindert werden.
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Die
Vorsprünge 28a, 28b erstrecken
sich jeweils nur über
einen Teil des Umfangs der Innenwand 24 des Grundkörpers 20 und
zwar derart, dass sie an der Innenwand 24 bezogen auf den
Umfang der Innenwand 24 versetzt angeordnet sind, ohne
dass sie sich in Richtung der Langsachse L gesehen überlappen.
Eine derartige bezogen auf den Umfang der Innenwand 24 überschneidungsfreie
Anordnung der Vorsprünge 28a, 28b ermöglicht es,
den Anschlussstutzen 12 als Spritzgussteil herzustellen,
da so nach Ausführen
des Spritzgussvorgangs des Anschlussstutzens 12 Spritzgusswerkzeuge
in einfacher Weise aus dem ersten Fluidkanal 22 herausgezogen
werden können.
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In
der hier dargestellten Ausführungsform weist
der Grundkörper 20 drei
erste Vorsprünge 28a und
drei weitere Vorsprünge 28b auf.
Sowohl die ersten Vorsprünge 28a als
auch die weiteren Vorsprünge 28b sind
dabei um jeweils 120° versetzt
zueinander angeordnet. Die ersten Vorsprünge 28a erstrecken
sich bezogen auf die Längsachse
L in Umfangsrichtung der Innenwand 24 jeweils über einen
Azimuthwinkel Alpha1, die weiteren Vorsprünge 28b jeweils über einen
Azimuthwinkel Alpha2. Die Azimuthwinkel Alpha1, Alpha2 betragen
jeweils weniger als 60°.
Damit ist sichergestellt, dass die drei ersten Vorsprünge 28a und
die drei weiteren Vorsprünge 28b bezogen
auf den Umfang der Innenwand 24 überschneidungsfrei versetzt
zueinander angeordnet sind.
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In
weiteren Ausführungsformen
kann der Grundkörper 20,
angepasst an die jeweiligen Anforderungen an die Anschlussvorrichtung 10,
auch eine andere Anzahl von ersten Vorsprüngen 28a und weiteren
Vorsprüngen 28b aufweisen.
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In
der hier dargestellten Ausführungsform sind
die Vorsprünge 28a, 28b einstückig mit
dem Grundkörper 20 ausgebildet.
In weiteren Ausführungsformen
können
die Vorsprünge 28a, 28b jedoch auch
separat von dem Grundkörper 20 ausgebildet sein
und beispielsweise mittels Zapfen oder Klammern fest mit dem Grundkörper 20 gekoppelt
sein.
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Im
Folgenden soll die Funktionsweise der Anschlussvorrichtung 10 im
Detail dargestellt werden:
Fluid strömt über das Rohrelement 16 durch
die Rohrelementausnehmung 18 in Strömungsrichtung S in Richtung
zu der ersten Fluiddurchtrittsöffnung 26 in
den ersten Fluidkanal 22 des Grundkörpers 20 ein. Durch
die zylinderförmige
Ausbildung des Grundkörpers 20 und
des Einsatzelements 14 und die vorzugsweise koaxiale Anordnung
des Grundkörpers 20 und
des Einsatzelements 14 kann sichergestellt werden, dass
das Fluid ungehindert zwischen den Grundkörper 20 und den Einsatzelement 14 strömen kann
(2).
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Das
Fluid strömt
nun von dem ersten Fluidkanal 22 über die zweiten Fluiddurchtrittsöffnungen 34 in
den zweiten Fluidkanal 32 in dem Einsatzelement 14.
Von dort gelangt es in die Hydraulikkomponente 50 (1).
Durch die Ausbildung der Vorsprünge 28a, 28b in
zwei Ebenen bezüglich
der Längsachse
L und deren versetzte Anordnung bezogen auf den Umfang der Innenwand 24 ist
sichergestellt, dass die Außenwand 30 zumindest
in einem Teilbereich von der Innenwand 24 beabstandet ist, wodurch
ein sicherer Fluidstrom zwischen der ersten Fluiddurchtrittsöffnung 26 und
dem zweiten Fluidkanal 32 ermöglicht ist.
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Im
Folgenden wird kurz ein Verfahren zur Herstellung der Anschlussvorrichtung 10 dargestellt:
Zunächst werden
die Dichtelemente 40 stoffschlüssig oder formschlüssig mit
den Dichtflächen 42, 44 des Grundkörpers 20 gekoppelt.
Bevorzugt erfolgt eine derartige Kopplung zwischen den Dichtelementen 40 und
den Dichtflächen 42, 44 des
Grundkörpers 20 durch
Kleben oder mittels Umspritzen des Grundkörpers 20 mit einem
Elastomer, bevorzugt mittels eines Zweikomponentenspritzgießverfahrens.
Damit kann eine besonders gute Kopplung zwischen den Dichtelementen 40 und
den Dichtflächen 42, 44 des
Grundkörpers 20 sowie
eine besonders gute Dichtwirkung der Dichtelemente 40 erreicht
werden.
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Anschließend wird
die Anschlussvorrichtung 10 in einem Montageverfahren zusammengebaut. Dazu
wird das Einsatzelement 14 durch den Grundkörper 20 des
Anschlussstutzens 12 geschoben und in das Gewinde 38 der
Hydraulikkomponente 50 eingeschraubt, wobei der Grundkörper 20 mit
den angeformten Dichtelementen 40 sowohl mit der Hydraulikkomponente 50 als
auch mit dem Einsatzelement 14 fluiddicht gekoppelt wird.
Das Montageverfahren kann damit mit einer reduzierten Zahl von Komponenten
erfolgen, wodurch dieses sehr einfach und kostengünstig durchgeführt werden
kann.
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- 10
- Anschlussvorrichtung
- 12
- Anschlussstutzen
- 14
- Einsatzelement
- 16
- Rohrelement
- 18
- Rohrelementausnehmung
- 20
- Grundkörper
- 22
- erster
Fluidkanal
- 24
- Innenwand
- 26
- Fluiddurchtrittsöffnung
- 28a,
28b
- Vorsprünge
- 30
- Außenwand
- 32
- zweiter
Fluidkanal
- 33
- Rohrabschnitt
des Einsatzelements
- 34
- Fluiddurchtrittsöffnung
- 36
- Deckelabschnitt
des Einsatzelements
- 38
- Gewinde
- 40
- Dichtelement
- 42
- erste
Dichtfläche
- 44
- zweite
Dichtfläche
- 46
- Nut
- 48
-
- 50
- Hydraulikkomponente
- 52
- Ausnehmung
der Hydraulikkomponente
- L
- Längsachse
- S
- Strömungsrichtung
- Alpha1,
Alpha2
- Azimuthwinkel
der Vorsprünge
- E1,
E2
- erste,
zweite Ebene