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Diese
Anmeldung beansprucht den Nutzen gemäß Title 35
U. S. C § 120 der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer
11/218,666, eingereicht am 2. September 2005, und der US-Patentanmeldung
mit der Seriennummer 11/174,262, eingereicht am 30. Juni 2005, wobei
der Inhalt jeder dieser Anmeldungen hiermit durch Bezugnahme in
den vorliegenden Text aufgenommen wird, einschließlich
Spezifikationen, Ansprüchen und Zeichnungen.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Diese
Offenbarung betrifft eine Schnellkupplung zum lösbaren
Befestigen eines starren Rohres an einem Aufnahmekörper.
Insbesondere betrifft sie eine Schnellkupplung mit einem separaten äußeren Distanzstück
zum Übertragen von Axialkräften, die infolge eines
Fluiddrucks auf das Dichtungselement einwirken, direkt zu dem Aufnahmekörper.
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Für
Niedrigdruckanwendungen, wie zum Beispiel Flüssigkraftstoffe
oder Kraftstoffdämpfe, kommen üblicherweise Schnellverbinder
zum Einsatz. Diese Verbinder verbinden in der Regel einen Schlauch
mit einem starren Rohr und haben einen Körper und interne
Komponenten, die aus geformtem Kunststoff bestehen. Solche Schnellverbinder
sind in den
US-Patenten Nr. 5,161,832 ;
5,324,082 ;
5,626,371 ; und
5,628,531 veranschaulicht.
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Es
sind inzwischen Schnellverbinder, in denen Formteile zum Einsatz
kommen, entwickelt worden, die für Hochdruckanwendungen,
wie zum Beispiel Lenkhilfesysteme oder Bremssysteme, ausgelegt sind.
Die Schnellverbinder befestigen ein Metallrohr, das nahe seinem
Ende mit einer Umfangsaufweitung versehen ist, lösbar an
einer Systemkomponente aus Metall. Die Systemkomponente enthält eine
Rohraufnahmeöffnung oder -bohrung, die so geformt ist,
dass sie mit den Verbinderkomponenten zusammenwirkt, um das Rohr
lösbar in einer fluiddichten Beziehung an der Bohrung in
der Systemkomponente zu halten. Eine solche Verbinderanordnung ist in
der US-Patentanmeldung 11/218,666, eingereicht am 2. September 2005
und veröffentlicht als Nr. 2006/0082149, 20. April 2006,
veranschaulicht, deren Offenbarung, einschließlich Spezifikation,
Ansprüche und Zeichnungen, durch Bezugnahme in den vorliegenden
Text aufgenommen wird.
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Die
Verbinderkomponenten für Hochdruckanwendungen (größer
als 2.000 psi Ist-Systemdruck) enthalten in der Regel ein Dichtungselement
in Form einer O-Ringdichtung, einen Teflonring, ein äußeres Distanzstück
und einen Halter. Der Halter enthält mehrere Verriegelungselemente
mit Verriegelungsarmen, die das Metallrohr lösbar in der
Bohrung der Systemkomponente halten. Der Schnellverbinderhalter
hält die Verbindung entgegen den Kräften aufrecht,
die durch den Fluiddruck auf das Ende des Rohres wirken. Die Halterverriegelungselemente sind
mit zwei separaten Schwenkpunkten versehen, um das Einsetzen in
die Öffnung der Systemkomponente zu gestatten, während
sie bereits an dem Rohr angebracht ist. Der erste Schwenkpunkt,
an den Verriegelungsarmen, ermöglicht es, die Rohrumfangsaufweitung
an den Verriegelungsarmen vorbeizuführen und an dem Halter
zu verriegeln. Der zweite Schwenkpunkt, an der Stabverbindung zu
dem vorderen Ring, ermöglicht es den Halterverriegelungselementen,
sich während der Montage des Rohres an der Aufnahmebohrung
in der Systemkomponente radial nach innen zu biegen. Zwei separate
Schwenkpunkte verringern die Montagekraft auf akzeptable Werte.
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Das äußere
Distanzstück ist Teil der ”Dichtungspackung”,
die aus einem Dichtungselement, wie zum Beispiel einem O-Ring, und
einem oder mehreren Distanzstücken besteht, die den Außendurchmesser
des Passrohres umfangen, das zwischen dem Dichtungselement und dem äußeren
Distanzstück angeordnet ist. Das Zusammendrücken der
O-Ringe an dem Rohr erzeugt die Dichtung, während das äußere
Distanzstück die Schulter des Stopfbuchsenbereichs bildet,
wo der Teflonring sitzt. Der Teflonring bildet eine Gegenfläche,
an die sich der O-Ring anschmiegen kann, wenn Fluiddruck angelegt
wird. Das äußere Distanzstück nimmt die
axiale Belastung des Fluiddrucks auf, der auf das Dichtungselement
wirkt.
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Die
konstruktiven Anforderungen verlangen, dass das hier offenbarte äußere
Distanzstück des Schnellverbinders für Hochdruckanwendungen
einem Druck von bis zu 5.000 Pfund pro Quadratinch (psi) für
Lenkhilfe- und Bremsenanwendungen widerstehen muss. Das äußere
Distanzstück besteht aus vier Kompressionselementen oder
Schenkeln, die sich während der Montage nach innen biegen
und nach außen zurückschnappen und innerhalb einer Schulter
ruhen, die maschinell in den Systemkomponentenkörper eingearbeitet
ist. Das äußere Distanzstück hält
die Baugruppe entgegen der axialen Belastung zusammen, die der Fluiddruck
auf den O-Ring ausübt. Durch das Getrennthalten der zwei
Fluiddrucklasten kann der Schnellverbinder höhere Systemdrücke
verarbeiten.
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Es
ist festgestellt worden, dass bei der Installation aus vormontiertem
Rohr, Dichtungspackung, äußerem Distanzstück
und Halter in die Bohrung der Systemkomponente übermäßige
axiale Belastungen auftreten können. Das Anlegen einer
Axialkraft ist notwendig, damit die Kompressionselemente des äußeren
Distanzstücks und die Verriegelungselemente des Rohrhalters
vorwärts in die Aufnahmebohrung eingeführt werden
können. Die übermäßige Belastung
resultiert aus dem Kontakt der hinteren Enden der Schenkel des äußeren
Distanzstücks mit der Vorderfläche des Rings des
Halters. Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Beziehung und
ermöglicht das Anlegen axialer Einführungskräfte
unabhängig von den Schenkeln des äußeren
Distanzstücks.
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Die
vier Kompressionselemente oder Schenkel des äußeren
Distanzstücks sind symmetrisch, und darum wird die durch
den Fluiddruck erzeugte Kraft gleichmäßig verteilt,
wodurch die Berstfestigkeit maximiert wird. Die Anordnung der vorliegenden
Erfindung sorgt auch für Stabilität des äußeren
Distanzstücks relativ zu dem eingesetzten Rohr auch unter Bedingungen
einer Hochdruckpulsation oder -vibration. Die zylindrische Verlängerung
des Dichtungselementhalters enthält eine Bohrung, die das
Rohr umfängt und die Auswirkungen von Vibrationen des Rohres
auf die Dichtungspackung minimiert. Diese neue Anordnung ist dafür
ausgelegt, die Dichtungspackung auch nach vielen Temperatur- und
Vibrationszyklen in Position zu halten.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN,
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1 ist
eine Schnittansicht einer Kraftstoffanlagenkomponente und eines
Rohres mit Verbinderelementen vor dem Einführen in die
Bohrung der Komponente;
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2 ist
eine seitliche Schnittansicht der Kraftstoffanlagenkomponente, wobei
das Rohr und der Verbinder in die Bohrung der Komponente hinein montiert
sind;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht des Rohrhalters des in 1 veranschaulichten
Schnellverbinders;
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4 ist
eine Seitenansicht des in 3 veranschaulichten
Rohrhalters;
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5 ist
eine Draufsicht auf den in 3 veranschaulichten
Rohrhalter;
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6 ist
eine Schnittansicht des Rohrhalters von 3 entlang
der Linie 6-6 in 5;
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7 ist
eine Schnittansicht des Rohrhalters von 3 entlang
der Linie 7-7 von 6;
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8 ist
eine Seitenansicht des äußeren Distanzstücks
oder Dichtungselementhalters der Ausführungsform des in 1 veranschaulichten Schnellverbinders;
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9 ist
eine Seitenansicht des in 8 veranschaulichten
Dichtungselementhalters, fünfundvierzig Grad (45°)
um seine Längsachse gedreht;
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10 ist
eine Vorderansicht des in 8 veranschaulichten
Dichtungselementhalters;
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11 ist
eine seitliche Querschnittsansicht des Dichtungselementhalters von 8 entlang
der Linie 11-11 von 10;
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12 ist
eine Seitenansicht einer Schutzkappe, die den Halter, den Dichtungselementhalter, die
Dichtungselementbaugruppe und das Einschubelement der Schnellkupplungsbaugruppe
von 1 umgibt, vor dem Einsetzen in eine Systemkomponente.
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13 ist
eine Schnittansicht der Schutzkappe von 12 entlang
der Linie 13-13 von 12.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
VON VERANSCHAULICHTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine
Ausführungsform einer Fluidkupplungsbaugruppe gemäß der
vorliegenden Erfindung ist in den 1 bis 11 veranschaulicht.
Die Fluid-Schnellkupplungsbaugruppe 210 umfasst ein Einschubelement 212,
einen hohlen Aufnahmever bindungskörper 214, einen
Rohrhalter 216 zum Festhalten des Einschubelements 212 in
dem Verbinderkörper 214, eine Dichtungselementbaugruppe
oder Dichtungspackung 218 und ein äußeres
Distanzstück oder einen Dichtungselementhalter 217.
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Das
Einschubelement 212 wird durch das Ende eines hohlen starren
Rohres 220 gebildet. Das Rohr 220 kann sich an
eine Komponente in einem Fluidleitungssystem anschließen
oder kann selbst ein Abschnitt einer Komponente in einem Fluidleitungssystem
sein. Das Einschubelement 212 enthält eine ringförmige
radiale Umfangsaufweitung 222, die von dem freien Ende
des Rohres beabstandet ist. Diese hat eine nach vorn weisende, allgemein
radiale Ringfläche 221 und eine nach hinten weisende,
allgemein radiale Ringfläche 223. Das Einschubelement 212 hat
eine äußere zylindrische Dichtungsfläche 224 zwischen
der Umfangsaufweitung 222 und dem freien Ende des Rohres.
Ein zylindrischer Abschnitt 225 des Rohres erstreckt sich
nach hinten über die Umfangsaufweitung 222 hinaus
und kann ein Ende enthalten, das dafür konfiguriert ist,
mit einem flexiblen Schlauch verbunden zu werden. Eine solche Konfiguration
findet man typischerweise in Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen.
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Die
Systemkomponente oder der Verbinderkörper 214 ist
in den 1 und 2 im Querschnitt veranschaulicht.
Der Verbinderkörper 214 ist eine Komponente eines
Hochdruckfluidsystems, wie zum Beispiel einer Klimaanlage in einem
Fahrzeug. Die Komponente kann ein Kompressor, ein Kondensator, ein
Verdampfer oder eine andere Systemkomponente sein. Sie könnte
natürlich jeder beliebige Körper sein, der mit
einem Hohlraum konfiguriert ist, um die Kopplungsbaugruppenkomponenten
und das Einschubelement aufzunehmen. Sie könnte ebenso
ein Körper sein, der mit Gewindegängen versehen
ist, um mit einer anderen Systemkomponente verbunden zu werden,
oder könnte ein Körper mit einem Schaftende sein,
das dafür geeignet ist, mit einem flexiblen Schlauch verbunden
zu werden.
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Wie
in den 1 und 2 veranschaulicht, ist der Verbinderkörper 214 hohl
und definiert eine Aufnahmebohrung 230 für ein
axiales Rohr, eine Dichtungspackung und einen Halter, die sich axial nach
vorn von einer Eintrittsöffnung 232 erstreckt,
die in der planflächigen Wand 229 des Körpers 212 ausgebildet
ist. Die Bohrung 230 ist um eine Mittelachse 231 symmetrisch.
Die Bohrung 230 ist in mehrere Abschnitte unterteilt: einen
Rohrhalterverriegelungselement-Aufnahmeabschnitt 249, einen
Halterring- und Umfangsaufweitungs-Aufnahmeabschnitt 235,
einen Dichtungselementhalter-Aufnahmeabschnitt 247, einen
Dichtungselement-Aufnahmeabschnitt 250, einen Rohrende-Aufnahmeabschnitt 248 und
einen Fluiddurchgang mit verringertem Durchmesser 255 in
Strömungsverbindung mit dem Inneren des Körpers 214.
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Mit
Bezug auf den Verbinderkörper 214 meinen die Begriffe ”nach
vorn”, ”vor” oder ”vorderer” in Richtung
des Durchgangs 255 von der Eintrittsöffnung 232 aus
gesehen, und die Begriffe ”nach hinten”, ”hinter” oder ”hinterer” meinen
in Richtung der Eintrittsöffnung 232 vom Durchgang 255 aus
gesehen. Der Begriff ”inneres” oder ”nach
innen” meint radial in Richtung der Achse 231,
und ”äußeres” oder ”nach
außen” meint radial von der Achse 231 fort.
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Die
Eintrittsöffnung 232 wird durch eine axial verlaufende
zylindrische Fläche 236 definiert, durch die hindurch
das Einschubelement 212 mit angebrachten Dichtungs- und
Halterkomponenten passiert, um in der Bohrung 230 aufgenommen
zu werden. Die Fase 234 schneidet die planflächige
Wand 229 des Körpers 214 und die axial
verlaufende zylindrische Fläche 236. Sie erleichtert
das Einführen des Rohrhalters 216 in den Verbinderkörper 214.
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Vor
der axial verlaufenden zylindrischen Fläche 236 befindet
sich eine radiale ringförmige Anschlag- oder Verriegelungsfläche 238 innerhalb
des Halter-Aufnahmeabschnitts 249 der Bohrung 230. Die
Fläche 238 dient als Anschlag- oder Verriegelungsfläche
zum Halten des Rohrhalters 216 in der Bohrung 230,
der wiederum lösbar das Einschubelement 212 in
fluiddichter Beziehung mit dem Körper 214 hält.
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Die
planflächige Wand 229, die Fase 234,
die axial verlaufende zylindrische Fläche 236 und
die radiale ringförmige Verriegelungs- oder Anschlagfläche 238 definieren
einen Umfangsrand 240 an der Eintrittsöffnung 232 der
Bohrung 230. Die axial verlaufende zylindrische Fläche 236 definiert
die radiale Innenfläche des Umfangsrandes 240.
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Axial
vor der Verriegelungsfläche 238 befindet sich
eine zylindrische Fläche mit vergrößertem Durchmesser 242,
gefolgt von einer radialen Ringfläche 228. Die
radiale ringförmige Verriegelungsfläche 238,
die vordere radiale Ringfläche 228 und die zylindrische
Fläche mit vergrößertem Durchmesser 242 definieren
den Rohrhalterverriegelungselement-Aufnahmeabschnitt 249 der
Bohrung 230.
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Vor
der radialen Ringfläche 243 befindet sich eine
axial verlaufende zylindrische Zwischenfläche 233.
Sie ist dafür bemessen, den vorderen Ring des Rohrhalters 216 aufzunehmen.
Sie umgibt auch die Umfangsaufweitung 222 des Rohres, wenn
sie vollständig in die Körperkomponente 214 eingesetzt
ist. Die axial verlaufende zylindrische Zwischenfläche 233 endet
an der radialen Ringfläche 243, gefolgt von der
axial verlaufenden zylindrischen Fläche 237. Die radiale
Ringfläche 243 und die axial verlaufende zylindrische
Fläche 237 werden durch die Fase 245 geschnitten.
Die Fase unterstützt das Einführen des Dichtungselements
und der Dichtungselement-Haltekomponente in die Bohrung 230 während
der Montage.
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Vor
der axial verlaufenden zylindrischen Fläche 237 befindet
sich eine radiale ringförmige Dichtungselementhalter-Verriegelungsfläche 239,
die als eine Anschlagfläche dient, um das äußere
Distanzstück oder den Dichtungselementhalter 217 an
einer axial nach hinten gerichteten Bewegung zu hindern.
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Die
radiale Ringfläche 243, die Fase 245,
die axial verlaufende zylindrische Fläche 237 und
die radial verlaufende ringförmige Dichtungselementhaltefläche 239 definieren
eine Rippe 241, deren radial innere zylindrische Fläche
die zylindrische Fläche 237 ist.
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Vor
der radialen ringförmigen Dichtungselementhalter-Verriegelungsfläche 239 befindet
sich ein zylindrisches Relief 251, gefolgt von der konischen Fläche 246,
die nach vorn konvergiert und in eine axial verlaufende zylindrische
Dichtungsfläche 244 mündet. Die radiale
ringförmige Dichtungselementhaltefläche 239,
das zylindrische Relief 251 und die konische Fläche 246 definieren
den Dichtungselementhalter-Aufnahmeabschnitt 247 der Bohrung 230.
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Die
zylindrische Dichtungsfläche 244 hat einen Durchmesser,
der geringfügig kleiner als der äußere
Durchmesser des Dichtungselements 219 ist, und erstreckt
sich vom Punkt seines Übergangs in die konische Fläche 246 nach
vorn zu der vordersten radialen Ringfläche 252.
Der Dichtungsaufnahmeabschnitt 250 der Bohrung 230 wird
durch die axial verlaufende zylindrische Dichtungsfläche 244 und
die vorderste radiale Ringfläche 252 definiert.
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Axial
vor der vordersten radialen Ringfläche 252 befindet
sich die zylindrische Rohraufnahmefläche 254,
die den Rohraufnahmeabschnitt 248 der axialen Bohrung 232 definiert.
Er ist so bemessen, dass er dicht über der äußeren
zylindrischen Dichtungsfläche 224 des Einschubelements 212 liegt,
so dass er das Einschubelement 212 innerhalb der Bohrung 230 axial
führt. Der durch die zylindrische Fläche 254 definierte
Durchgang leitet Fluid in dem System durch den zylindrischen Durchgang 255 hindurch
zum Inneren der Körperkomponente 214. Die vordere
radiale Ringfläche 252 stellt die Verbindung zwischen
der zylindrischen Dichtungsfläche 244 und dem
Durchgang 255 dar. Sie definiert auch einen vorderen radialen
Anschlag für die Dichtungselementbaugruppe 218.
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Wenden
wir uns 3 zu. Die Dichtungselementbaugruppe 218 bildet
eine fluiddichte Abdichtung zwischen der zylindrischen Fläche 244 der
Bohrung 230 des Verbinderkörpers 214 und
der äußeren zylindrischen Dichtungsfläche 224 des
Einschubelements 212. Sie sitzt vor dem äußeren
Distanzstück oder Dichtungselementhalter 217 innerhalb
des Dichtungsaufnahmeabschnitts 250 der Bohrung 230, der
durch die zylindrische Fläche 244 definiert wird.
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Die
Dichtungselementbaugruppe 218 enthält ein Dichtungselement,
in diesem Fall einen ringförmigen, elastomeren O-Ring 219,
der die äußere zylindrische Dichtungsfläche 224 des
Rohres 220 zwischen seinem freien Ende und der Umfangsaufweitung 222 umgibt
und eine fluiddichte Verbindung zwischen der zylindrischen Dichtungsfläche 244 des Körpers 214 und
dem zylindrischen Abschnitt 224 des Einschubelements 212 bildet.
Der äußere Durchmesser des O-Rings 219 ist
geringfügig größer als der Durchmesser
der zylindrischen Dichtungsfläche 244. Der Innendurchmesser
des O-Rings 218 ist geringfügig kleiner als der
Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 224 des Einschubelements 212. Wenn
das Fluidsystem unter Druck steht, so bildet der O-Ring eine fluiddichte
Abdichtung gegen diese Flächen.
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Die
Dichtungspackung 218 enthält des Weiteren ein
ringförmiges Distanzstück 215 mit einer
vorderen radialen ringförmigen Stirnfläche 226 und
einen hintere radialen ringförmigen Stirnfläche 227. Das
ringförmige Distanzstück 215 ist ein
Ring von allgemein rechteckigem Querschnitt und besteht aus Polytetrafluorethylen
(PFTE) oder Teflon (Teflon ist ein eingetragenes Waren zeichen von
DuPont). Er kann auch mit etwa dreizehn Prozent Graphit gefüllt sein.
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Die
vordere radiale Fläche 252 innerhalb der Bohrung 230 der
Körperkomponente 214 definiert eine radiale Sitzfläche
für die Dichtungselementbaugruppe 218. Wenn das
Fluidsystem unter Druck steht, so wird das O-Ring-Dichtungselement 219 der Dichtungselementbaugruppe 218 nach
hinten in Richtung der Eintrittsöffnung 232 entlang
der äußeren zylindrischen Dichtungsfläche 224 des
Rohres 220 und der zylindrischen Dichtungsfläche 244 gedrängt.
Es stößt an die vordere radiale Ringfläche 226 des
Distanzstücks 215 an. Das Distanzstück 215 wird
nach hinten gedrängt, und die hintere radiale ringförmige
Stirnfläche 227 stößt an die
vordere Anschlagfläche 294 des Rings 293 des
Dichtungselementhalters 217 an. Die axiale Belastung, die
an den Dichtungselementhalter 217 angelegt wird, wird von den
hinteren Anschlagflächen 308 an den Schenkeln 300 zu
der radialen ringförmigen Dichtungselementhalter-Verriegelungsfläche 239 der
Rippe 241 in der Bohrung 230 des Verbinderkörpers 214 übertragen.
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Der
Rohrhalter 216 ist in den 3 bis 7 veranschaulicht.
Er ist in dem Rohrhalterverriegelungselement-Aufnahmeabschnitt 249 und
dem Halterring- und Umfangsaufweitungs-Aufnahmeabschnitt 235 der
Bohrung 230 des Verbinderkörpers 214 angeordnet.
Er ist mit dem Umfangsrand 240 an der Eintrittsöffnung 232 lösbar
verbunden, um das Einschubelement 212 in dem Verbinderkörper 214 zu sichern.
Der Halter 216 besteht vorzugsweise aus Kunststoff, wie
zum Beispiel Nylon 6-12.
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Der
Rohrhalter 216 enthält einen zylindrischen Ring 256,
der gleitfähig an der zylindrischen Dichtungsfläche 224 des
Rohres 220 des Einschubelements 212 montiert ist.
Der Ring 256 definiert eine zylindrische Innenfläche 263 mit
einem Durchmesser, der geringfügig größer
als der äußere Durchmesser der zylindrischen Fläche 224 des
Einschubelements, aber kleiner als der Durchmesser der Umfangsaufweitung 222 des
Einschubelements 212 ist.
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Der
Ring 256 enthält eine nach vorn weisende, allgemein
radiale ringförmige Fläche 258. Diese Fläche,
die in 6 am besten zu sehen ist, ist von einer Ebene
senkrecht zur Längsachse des Halters 216 aus ein
wenig gewinkelt. Sie bildet eine konische Form, die von der zylindrischen
Innenfläche 263 aus in einem Winkel von etwa zehn
Grad (10°) nach vorn und nach außen divergiert.
Der Ring 256 enthält auch die nach hinten weisende
radiale Ringfläche 260.
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Der
Ring 256 enthält einen axial verlaufenden äußeren
zylindrischen Abschnitt 253, einen vorderen zylindrischen
Abschnitt mit verringertem Durchmesser 257 und eine vordere
radiale ringförmige Wand 259. Der äußere
zylindrische Abschnitt 253 ist dafür bemessen,
in der axial verlaufenden zylindrischen Zwischenfläche 233 aufgenommen
zu werden, wobei die radiale ringförmige Wand 259 an
der radialen Ringfläche 243 der ringförmigen
Rippe 241 anliegt, um eine axiale Vorwärtsbewegung
des Rohrhalters 216 zu unterbinden. Der zylindrische Abschnitt
mit verringertem Durchmesser 257 ist dafür bemessen,
in der axial verlaufenden zylindrischen Fläche 237 an
der Rippe 241 aufgenommen zu werden.
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Der
Halter 216 enthält zwei Verriegelungselemente 286,
die sich von dem Ring 256 axial nach hinten erstrecken.
Die Verriegelungselemente 286 sind integral mit der nach
hinten weisenden radialen Ringfläche 260 des Rings 256 verbunden
und erstrecken sich von dort axial nach hinten. Jedes Verriegelungselement 286 enthält
zwei parallele Stützschenkel 261, die sich von
der Fläche 260 des Rings 256 erstrecken.
Die Schenkel 261 sind an ihren distalen Enden durch einen
Quersteg 262 verbunden. Der Quersteg 262 enthält
eine Fingerlösenase 264 und eine Nut 265 zur
Aufnahme des Eingangsumfangsrandes 240 des Verbinderkörpers 214.
Der interne radiale Abstand zwischen den zwei Querstegen 262 ist größer
als der äußere Durchmesser der Umfangsaufweitung 222.
Somit kann die Umfangsaufweitung 222 des Einschubelements 212 zwischen
den Querstegen 262 ohne Widerstand vorbeigeschoben werden. Dank
dieses Abstands können sich die Verriegelungselemente 286 auch
radial nach innen in Richtung der hinteren äußeren
zylindrischen Fläche 225 des Rohres 220 biegen,
wenn das Rohr mit angebrachtem Halter durch die axial verlaufende
zylindrische Fläche 236 am Umfangsrand 240 hindurch
eingeführt wird.
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Ein
Verriegelungsarm 266 ist zentral an jedem Quersteg 262 zwischen
den Stützstegen 261 des Verriegelungselements
montiert. Jeder Verriegelungsarm 266 erstreckt sich von
dem Quersteg 262 in einem radial nach innen gerichteten
Winkel dergestalt nach vorn, dass die Arme nach vorn konvergieren
und in eine Umfangsaufweitung oder vordere radiale Anschlagfläche 278 münden.
Die Anschlagflächen 278 sind dafür geeignet,
dergestalt angeordnet zu werden, dass sie an der hinteren radialen
Ringfläche 223 der Umfangsaufweitung 222 des
Einschubelements anliegen.
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Jeder
Verriegelungsarm 266 enthält eine hintere Anschlagfläche 284,
die dafür geeignet ist, an der radialen ringförmigen
Verriegelungsfläche 238 des Umfangsrandes 240 des
Verbinderkörpers 214 anzuliegen.
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Jeder
Verriegelungsarm 266 hat eine obere schräge Fläche 280 zwischen
der radialen Anschlagfläche 278 und der hinteren
Anschlagfläche 284. Jeder Arm 266 hat
eine nach vorn gewinkelte Innenfläche 288, die
an der zylindrischen Fläche 290 endet. Die nach
vorn gewinkelte Innenfläche 288 wird durch die
Umfangsaufweitung 222 des starren Rohres 212 bei
der Installation des Halters 216 an dem Rohr in Eingriff
genommen. Dieser Kontakt spreizt die Verriegelungsarme auseinander,
um das Passieren der Umfangsaufweitung 222 bis zu dem Raum
zwischen der hinteren Fläche 260 des Rings 256 und
den nach vorn gerichteten oder vorderen Anschlagflächen 278 der
Verriegelungsarme 266 zu gestatten.
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Der
axiale Abstand zwischen den radialen Anschlagflächen 278 und
der nach hinten weisenden radialen Ringfläche 260 des
Rings 256 ist geringfügig größer
als die axiale Länge der Umfangsaufweitung 222.
Das heißt, wenn der Verbinder zusammengesetzt ist, so sitzt
die Umfangsaufweitung 222 in dem Raum zwischen der nach
hinten weisenden radialen Ringfläche 260 und den
radialen vorderen Anschlagflächen 278 der Verriegelungsarme 266.
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Das äußere
Distanzstück oder der Dichtungselementhalter 217 ist
in den 8 bis 11 veranschaulicht. Der Dichtungselementhalter 217 enthält
einen Ring 292 an einem vorderen axialen Ende. Der Ring 292 hat
eine äußere zylindrische Fläche 293,
die so bemessen ist, dass sie gleitfähig in die axial verlaufende
zylindrische Fläche 244 des Dichtungselement-Aufnahmeabschnitts 250 der
Bohrung 230 passt und darin geführt wird. Die
Innenfläche 298 der zylindrischen Bohrung ist
so bemessen, dass sie gleitfähig auf die äußere
zylindrische Dichtungsfläche 224 des Rohres 220 passt
und dort geführt wird. Der Ring 292 hat eine nach
vorn weisende ringförmige Anschlagfläche 294.
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Vier
Schenkel 300 erstrecken sich von der Rückseite
des Rings 292 axial nach hinten und radialen nach außen.
Jeder Schenkel 300 hat eine schräge Oberseite 304,
eine hintere Anschlagfläche 308 und eine konische
Unterseite 310. Vier axial verlaufende Längsschlitze 302 sind
zwischen jedem der benachbarten Schenkel 300 definiert
und erstrecken sich bis zu dem Ring 292. Die Schlitze 302 ermöglichen
es den Schenkeln 300, sich relativ zu dem Ring 292 radial
nach innen zu biegen.
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Ein
axial verlaufender ringförmiger Einführungszylinder 315 erstreckt
sich von dem Ring 292 radial einwärts der Schenkel 300 nach
hinten. Er enthält eine zylindrische Innenfläche,
die eine Verlängerung der Innenfläche 298 der
zylindrischen Bohrung ist. Der Zylinder 315 enthält
außerdem eine hintere radiale ringförmige Einführungsfläche 317.
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Die
Gesamtlänge des äußeren Distanzstücks 217 zwischen
der nach vorn weisenden Anschlagfläche 294 und
der hinteren radialen Einführungsfläche 317 ist
länger als der axiale Abstand zwischen der nach vorn weisenden
Anschlagfläche 294 und den hinteren Anschlagflächen 308 der
Schenkel 300. Diese Gesamtlänge ist so bemessen,
dass, wenn sich die schrägen Oberseiten 304 der
Schenkel 300 in Kontakt mit der konischen Fläche 246 des Dichtungselement-Aufnahmeabschnitts 250 der
Bohrung 230 befinden, die hintere radiale Einführungsfläche 317 die
nach vorn weisende radiale Fläche 258 des Rings 256 des
Rohrhalters 216 berührt. Dank dieser Beziehung
kann das Einführen des Dichtungselementhalters 212 vor
der radialen Dichtungselementhalteflache 239 durch Axialkräfte
bewerkstelligt werden, die durch den Rohrhalter 216 auf
ihn einwirken. Des Weiteren wird durch diese Beziehung ein Einwirken
solcher Axialkräfte auf die radial nach außen
gerichteten Schenkel 300 vermieden, wodurch die Kräfte
minimiert werden, die benötigt werden, um beim Einführen
vor der Dichtungselementhaltefläche 239 die Schenkel
radial nach innen in Richtung des Rohres 220 auszulenken.
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Insbesondere
die Führungsbeziehung zwischen der äußeren
zylindrischen Fläche 293 und der zylindrischen
Dichtungsfläche 244 und zwischen der zylindrischen
Innenfläche 298 und der äußeren
zylindrischen Dichtungsfläche 224 des Rohres 220 des Einschubelements 212 sowie
die axiale Erstreckung der inneren zylindrischen Bohrung 298 von
der nach vorn weisenden Anschlagfläche 294 bis
zu der hinteren radialen ringförmigen Einführungsfläche 317 stabilisieren
das Rohr 220 in der Bohrung 230 des Verbinderkörpers 214.
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Vor
dem Herstellen einer Fluidkopplung befinden sich die Dichtungs-
und Halterkomponenten an dem Einschubelement 212, wie in 1 veranschaulicht.
Um die Kopplung herzustellen, wird das Rohr 220 – mit
dem Halter 216, dem Dichtungselementhalter 217 und
der Dichtungselementbaugruppe 218 an ihrem Platz – axial
in die Bohrung 230 einer Systemkomponente 214 eingesetzt.
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Durch
die axiale Vorwärtsbewegung des Einschubelements 212 werden
die notwendigen Axialkräfte an die zugehörigen
Komponenten angelegt. Um den Zusammenbau zu vollenden, müssen
die Schenkel 300 des Dichtungselementhalters 217 radial
nach innen auslenken, um die axial verlaufende zylindrische Fläche 237 zu
passieren und in das zylindrische Relief 251 einzutreten,
um die hinteren Anschlagflächen 308 an die radiale
Dichtungselementhalter-Verriegelungsfläche 239 anzulegen.
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Gleichermaßen
müssen die Verriegelungsarme 266 des Rohrhalters 216 radial
nach innen in Richtung der zylindrischen Fläche 225 des
Rohres 220 auslenken, um die axial verlaufende zylindrische Fläche 236 am
Umfangsrand 240 zu passieren, um die hinteren Anschlagflächen 284 der
Verriegelungsarme 266 an die radiale ringförmige
Anschlag- oder Verriegelungsfläche 238 des Umfangsrandes 240 anzulegen.
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Die
Umfangsaufweitung 222 sitzt zwischen der nach hinten weisenden
radialen Ringfläche 260 des Rings 256 des
Rohrhalters 216 und den vorderen radialen Anschlagflächen 278.
Die nach vorn weisende gewinkelte Ringfläche 258 des
Rings 256 steht in Kontakt mit der radialen ringförmigen
Einführungsfläche 317 des Einführungszylinders 315 des äußeren Distanzstücks 217.
Axialkräfte, die auf das Rohr 220 einwirken, werden
durch diesen direkten Kontakt an den Dichtungselementhalter 217 weitergegeben.
Insbesondere konzentriert die divergierende konische Fläche 258 die
Axialkräfte, die an die Einführungs flache 317 des
Einführungszylinders 315 weitergegeben werden,
in einer solchen Weise, dass die Komponenten koaxial zu der Fläche 224 des
Rohres 220 bleiben. Weil darüber hinaus der Rohrhalter 216 nicht die
Schenkel 300 des Dichtungselementhalters 217 berührt,
werden Kräfte vermieden, die einem radial nach innen gerichteten
Auslenken der Schenkel 300 beim Passieren der Rippe 241 entgegenwirken
oder es behindern könnten.
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Das
Einschubelement 212 wird axial in die Bohrung 230 der
Körperkomponente 214 hinein gedrängt.
Das freie Ende des Rohres 220 tritt in die zylindrische
Rohraufnahmefläche 254 ein. Die Dichtungselementbaugruppe 218 mit
dem O-Ring 219 und dem Distanzstück 215 treten
in den Dichtungsaufnahmeabschnitt 250 ein, wobei der O-Ring
in abdichtendem Kontakt mit der zylindrischen Dichtungsfläche 244 der
Bohrung 230 und der äußeren zylindrischen
Dichtungsfläche 224 des Rohres 220 steht. Die äußere
zylindrische Fläche 293 des äußeren
Distanzstücks oder Dichtungselementhalters 217 tritt ebenfalls
in die zylindrische Dichtungsfläche 244 der Bohrung 230 ein.
Sie ist vollständig eingesetzt, wenn die schrägen
Oberseiten 304 der Schenkel 300 die konische Fläche 246 berühren.
Wenn diese Positionierung hergestellt ist, so befindet sich die
O-Ringdichtung 219 neben der vordersten radialen Ringfläche 252 in
der Bohrung 230, und die hinteren Anschlagflächen 308 liegen
an der radialen ringförmigen Dichtungselementhalter-Verriegelungsfläche 239.
Auch die Verriegelungsarme 266 des Rohrhalters 216 passieren
den Umfangsrand 240 und spreizen sich innerhalb des Halterelement-Aufnahmeabschnitts 249 der
Bohrung 230 radial nach außen. Die hinteren Anschlagflächen 284 der
Verriegelungsarme 266 bewegen sich in direkten Kontakt
mit der Verriegelungsfläche 238, um die Fluidkupplung
zu sichern.
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Die
vorliegende Erfindung zieht in Betracht, die Halte- und Dichtungsbaugruppenkomponenten an
dem Einschubelement 212 vorzumontieren, um sie später
in eine Systemkomponente 214 einzuführen, um einen
Strömungsweg herzustellen. Für diesen Zweck wird
eine Schutzkappe 300 bereitgestellt.
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Die 12 und 13 veranschaulichen eine
allgemein mit 332 bezeichnete Verbinderkappe, welche die
Komponenten für die Vormontage lösbar an dem Ende
des Rohres 220 hält. Sie ist aus einem Polymermaterial,
wie zum Beispiel Nylon, hochdichtem Polyethylen oder einem anderen
geeigneten Material, geformt. Die Schutzkappe 332 ist allgemein ringförmig
und enthält eine hohle Hülse 334 mit
einen geschlossenen vorderen Ende 335. Die Kappe 332 enthält
einen Ring 336, der in einem Abstand hinterer der Hülse 334 angeordnet
ist und einen vorderen konischen Abschnitt 338 und einen
hinteren zylindrischen Abschnitt 340 aufweist. Zwei Stäbe 352,
die einander diametral gegenüberliegen, verbinden das ringförmige
hintere Ende 335 der Hülse 334 mit dem konischen
Abschnitt 338 des Rings 336.
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Die
Hülse 334 und der Ring 336 sind koaxial um
eine axiale Mittellinie herum angeordnet. Die hohle Hülse 334 definiert
eine interne Bohrung 342 mit einem Durchmesser, der geringfügig
größer als der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 224 des Rohres 220 des
Einschubelements 212 ist. Sie ist so bemessen, dass das
Rohrende und ein Abschnitt des zylindrischen Abschnitts 224 des
Rohres 220 darin aufgenommen werden kann, wenn die Unterbaugruppe
an einem Einschubelement 212 angebracht wird.
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Der
hintere zylindrische Abschnitt 340 des Rings 336 der
Schutzkappe 332 definiert eine Bohrung, die sich von einer
Eintrittsöffnung 350 aus erstreckt. Wenn der Halter 216 und
die Dichtungselementbaugruppe 218 innerhalb der Schutzkappe 332 angeordnet
sind, so liegt der Ring 336 allgemein über den
Verriegelungsarmen 266 des Halters 216. Die innere
zylindrische Bohrung des Abschnitts 340 des Rings 336 liegt
allgemein über den Querstegen 262 des Verriegelungselements 286 des
Rohrhalters 216. Die konische Innenfläche des vorderen
konischen Abschnitts 338 ist so bemessen, dass sie dicht über den
oberen schrägen Flächen 280 der Verriegelungsarme 266 liegt.
Der konische Abschnitt 338 ist dafür ausgelegt,
den Halter 216 axial auf das Rohr 220 zu drängen.
Er übt eine Axialkraft auf die oberen schrägen
Flächen 280 nahe ihren radialen äußeren Enden
aus. Die Flexibilität des Halters ermöglicht es den
Verriegelungsarmen 266, sich radial nach außen zu
biegen, um die Umfangsaufweitung 222 in Position zwischen
den vorderen Anschlagflächen 278 und der nach
hinten weisenden radialen Ringfläche 260 zu führen.
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Zwei
Sicherungsklammern 354, die einander diametral gegenüberliegend
zwischen den Stäben 352 angeordnet sind, erstrecken
sich von dem axial hinteren Ende der Hülse 334 radial
nach außen. Jede Sicherungsklammer 352 enthält
einen Aktuator 358, der mit dem hinteren Ende der Hülse 334 durch
einen radialen Verengungsabschnitt 356 verbunden ist, der es
der Sicherungsklammer 354 ermöglicht, sich relativ
zum übrigen Teil der Schutzkappe 332 zu biegen. Die
Klammern definieren nach hinten weisende radiale Flächen 367.
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Ein
radial nach innen weisender Haken 360 erstreckt sich von
dem Verengungsabschnitt 356 jedes Aktuators 358 axial
nach hinten. Die Haken 360 verbinden die Schutzkappe 332 lösbar
mit dem Ring 256 des Rohrhalters 216. Die Haken 360 enthalten radiale
Kanten 362, welche die hintere radiale Ringfläche 260 des
Rings 256 des Rohrhalters 216 ergreifen.
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Die
Haken definieren einen Raum, der sich von den Kanten 362 zu
den nach hinten weisenden radialen Flächen 367 der
Verengungsabschnitte 356 erstreckt. Der Raum ist so bemessen,
dass er in axialer Anordnung die Dichtungselementbaugruppe 218,
die den O-Ring 219 und das Distanzstück 215 enthält,
zusammen mit dem äußeren Distanzstück oder
Dichtungselementhalter 217 zwischen den hinteren radialen
Flächen 367 und der nach vorn weisenden radialen
Fläche 258 des Rings 256 des Halters 216 aufnehmen kann.
Die radiale Fläche 258 des Rings 256 liegt
an der Einführungsfläche 317 des Dichtungselementhalters 217 an.
Das O-Ring-Dichtungselement 219 wird axial zusammengedrückt,
um die Verengungsabschnitte 356 axial nach vorn zu drängen.
Diese Beziehung übt eine axiale Vorspannkraft auf die Kappe 332 aus,
die ausreicht, damit die Kanten 362 der Haken 360 mit
der Fläche 260 an dem Rohrhalter 216 in
Eingriff bleiben.
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Nach
der Installation der Dichtungselementbaugruppe 218, des äußeren
Distanzstücks 217 und des Halters 216 an
dem Rohr 220 kann die Kappe von der Baugruppe abgenommen
werden, indem die Aktuatoren 358 radial nach innen in Richtung
der Hülse 334 ausgelenkt werden. Diese Aktion
löst die Kanten 362 der Haken 360 von
dem Ring 256 des Rohrhalters 216. Die Kappe kann
dann von dem Einschubelement 212 abgenommen werden, wodurch
die Unterbaugruppe aus dem Rohr sowie den Dichtungs- und Halteelementen
in dem in 1 veranschaulichten Zustand
zum Vorschein kommt, die nun in die Bohrung 230 der Körperkomponente 214 eingeschoben
werden kann.
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Wenn
die Dichtungselementbaugruppe 218, der Dichtungshalter 217 und
der Halter 216 auf das Einschubelement 212 geschoben
wurden, so kann diese Unterbaugruppe in die Bohrung 230 des
Komponentenkörpers 214 eingesetzt werden, um eine
fluiddichte Verbindung herzustellen. Das Rohr 220 wird axial
nach vorn in die Bohrung 230 gedrängt. Die Dichtungselementbaugruppe
oder Dichtungspackung 218 tritt in die zylindrische Dichtungsfläche 244 der
Körperkomponente 214 ein, und der Ring 256 des
Rohrhalters 216 passiert die Eintrittsöffnung 232 in
den Halterelement-Aufnahmeabschnitt 249 hinein.
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Ein
axial nach vorn gerichteter Schubimpuls wird durch die Umfangsaufweitung 222 zu
dem Ring 256 übertragen. Die nach vorn weisende
radiale Fläche 258 wiederum steht in Kontakt mit
der hinteren radialen ringförmigen Einführungsfläche 317 des
axial verlaufenden Einführungszylinders des Dichtungselementhalters
oder äußeren Distanzstücks 217.
Alle axial nach vorn gerichteten Einführungskräfte
werden durch den Einführungszylinder 315 zu dem
Ring 292 ohne Einbeziehung der Verriegelungsschenkel 300 übertragen.
Die Schenkel 300 werden durch keine radiale, nach innen
gerichtete Auslenkung behindert, um sich an der axial verlaufenden
zylindrischen Fläche 237 an der Rippe 241 vorbei
zu bewegen. Infolge dessen werden die Kräfte, die notwendig
sind, um die Schenkel 300 mit der hintere Anschlagfläche 308 an
die radiale ringförmige Dichtungselement-Verriegelungsfläche 239 anzulegen,
minimiert, und die Gesamteinführungskräfte werden
unterhalb festgelegter Grenzwerte gehalten.
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Die
Dichtungselementbaugruppe 218 mit der O-Ringdichtung 219 ist
innerhalb der zylindrischen Dichtungsfläche 244 neben
der vordersten radialen Ringfläche 246 angeordnet.
Ein ringförmiges Distanzstück 215 ist
hinter dem O-Ring 219 angeordnet. Wenn der Dichtungselementhalter 217 axial
nach vorn in den Verbinderkörper 214 hinein gedrängt wird,
so berührt die schräge Oberseite 304 jedes Schenkels 300 die
Fase 245 und die axial verlaufende zylindrische Zwischenfläche 237 an
der Rippe 241. Die Schenkel 300 biegen sich relativ
zu dem Ring 292 radial nach innen. Nachdem sich die Schenkel 300 an
der zylindrischen Zwischenfläche 237 vorbei bewegt
haben, federn die Schenkel 300 in dem Dichtungselementhalter-Aufnahmeabschnitt 247 radial
nach außen in eine Position, in der die hinteren Anschlagflächen 308 der
Schenkel 300 an der radialen ringförmigen Dichtungselementhalter-Verriegelungsfläche 239 anliegen.
Die Schenkel sind in dem zylindrischen Relief 251 angeordnet,
wobei ein Abschnitt der schrägen Oberseiten 304 der
Schenkel 300 dicht neben der konischen Fläche 243 des
Verbinderkörpers 214 angeordnet ist.
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Der
Ring 292 des Dichtungselementhalters 217 ist in
dem Dichtungsaufnahmeabschnitt 250 des Verbinderkörpers 214 angeordnet.
In dieser Position wird der Dichtungselementhalter 217 radial
und axial in dem Dichtungselementhalter-Aufnahmeabschnitt 247 und
Dichtungselement-Aufnahmeabschnitt 250 des Verbinderkörpers 214 festgehalten.
Der Ring 292 des Halters 217 wird innerhalb der
zylindrischen Dichtungsfläche 244 in einem dichten
Abstand geführt. Die vorderen Abschnitte der schrägen
Oberseiten 304 der Schenkel 300 liegen an der
konischen Fläche 246 an, um das Distanzstück 217 an
einer axialen Vorwärtsbewegung zu hindern. Die hinteren
Anschlagflächen 308 der Schenkel 300 liegen
an der radialen ringförmigen Dichtungselementhaltefläche 239 an
und hindern den Dichtungshalter 217 daran, sich axial nach
hinten zu bewegen.
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Der
O-Ring 219 wird innerhalb des Dichtungsaufnahmeabschnitts
des Verbinderkörpers 214 gehalten. Die Außendurchmesserfläche
des O-Rings 219 berührt die zylindrische Dichtungsfläche 244 des Verbinderkörpers 214 und
wird geringfügig gegen die zylindrische Dichtungsfläche 244 des
Verbinderkörpers 214 zusammengedrückt.
Der O-Ring 219 ist neben der vordersten radialen Ringfläche 252 angeordnet
und liegt an der nach vorn weisenden Fläche 226 des
Distanzstücks 215 an. Die hintere radiale ringförmige
Stirnfläche 227 des Distanzstücks 215 liegt
an der nach vorn weisenden Anschlagfläche 294 an,
um die Dichtungspackung 218 daran zu hindern, sich axial
nach hinten zu bewegen.
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Wenn
sich der Dichtungshalter in dieser Position befindet, so wird eine
axiale Belastung, die an die Dichtungselementbaugruppe 218 durch
Fluiddruck angelegt wird, zu dem Dichtungselementhalter 217 übertragen.
Die rückwärtigen Axialkräfte auf den O-Ring 219 werden
zu der nach vorn weisenden Fläche 294 des Dichtungselementhalters 217 gerichtet. Diese
Axialkräfte bewirken, dass die radialen hinteren Anschlagflächen 308 der
Schenkel 300 an der radialen ringförmigen Dichtungselementhaltefläche 239 anliegen.
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Ein
fortgesetztes axiales Einführen des Einschubelements 212 mit
den vormontierten Komponenten drängt die freien Enden der
Verriegelungsarme 266 durch die Eintrittsöffnung 232 hindurch. Wenn
die Arme 266 des Halters 216 in die Eintrittsöffnung 232 des
Verbinderkörpers 214 eingeführt werden,
so berührt die obere schräge Fläche 280 jedes
Arms 266 die Fase 234 und die zylindrische Fläche 236 des
Umfangsrandes 240. Das Einführen des Halters 216 axial
nach innen bewirkt, dass sich die Arme 266 radial nach
innen in Richtung der Rohrfläche 225 biegen. Nachdem
die Arme 266 des Halters 216 in den Halter-Aufnahmeabschnitt 249 des
Verbinderkörpers 214 eingeführt wurden,
federn die Arme 266 radial nach außen, und der
Halter 216 wird lösbar an dem Verbinderkörper 214 gesichert.
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In
seiner ordnungsgemäß eingesetzten Position wird
der Halter 216 am Umfangsrand 240 des Verbinderkörpers 214 gehalten.
Die zylindrische Fläche 236 und die Fase 242 des
Umfangsrandes 240 sitzen in dem Kanal 265 des
Halters 216. Der Ring 256 ist mit dem zylindrischen
Abschnitt 257 mit verringertem Durchmesser in der axial
verlaufenden zylindrischen Fläche 237 der Rippe 241 positioniert, wobei
die nach vorn weisende Ringfläche 259 des Rings 256 zu
der radialen Ringfläche 243 des Körpers 214 weist,
um den Halter 216 an einer weiteren axialen Vorwärtsbewegung
zu hindern. Die Verriegelungsarme 266 sind innerhalb des
Halter-Aufnahmeabschnitts 249 der Bohrung 230 angeordnet,
wobei die hinteren Anschlagflächen 284 der Verriegelungsarme 266 an
der radialen ringförmigen Anschlag- oder Verriegelungsfläche 238 innerhalb
des Halter-Aufnahmeabschnitts 249 anliegen, um zu verhindern,
dass sich der Halter 216 axial nach hinten bewegt. Der
Halter 216 wird somit lösbar an dem Körper 214 am
Umfangsrand 240 angebracht.
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Nach
diesem Zusammenbau wird eine vollständige Fluidkopplung
zwischen dem Rohr 220 und dem Komponentenkörper 216 erreicht.
Sie eignet sich für Hochdruckanwendungen und kann eine
Fluidabdichtung auch unter Fluidhochdruck in dem System, wie zum
Beispiel einer Bremsanlage eines Fahrzeugs, und sogar gegen häufige
Druckpulsationen in dem System aufrechterhalten.
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Das
Rohr 220 kann bekanntlich unter Verwendung eines geeigneten
Lösewerkzeugs abgetrennt werden, das entlang der zylindrischen
Fläche 225 des Rohres 220 eingesetzt
wird. Ein solches Werkzeug hat eine Ringform, wobei eine Außenfläche
einen Durchmesser aufweist, der ungefähr so groß ist
wie der Durchmesser der Umfangsaufweitung 222 des Rohres 220.
Das Einführen des ringförmigen Elements in den
Halter 216 entlang der Rohrfläche 225 bewirkt,
dass sich die Verriegelungsarme 266 innerhalb des Halter-Aufnahmeabschnitts 249 der
Bohrung 230 nach außen verformen. Wenn die Arme 266 genügend
radial nach außen verformt sind, so kann das Rohr 220 zurückgezogen
werden, und die Umfangsaufweitung 222 kann sich ungehindert nach
hinten aus ihrer Verbindung mit dem Halter 216 herausbewegen.
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Um
die Schnellkupplung wieder zusammenzusetzen, wird das Einschubelement 212 axial
nach innen durch die Eintrittsöffnung 232 hindurch
eingesetzt. Das freie Ende des Einschubelements 212 passiert
in die Bohrung 263 in dem Ring 256 des Halters 216 und
die innere Bohrung 298 des Dichtungselementhalters 217 und
in die ringförmige Dichtungselementbaugruppe 218 hinein.
Diese Komponenten umgeben die zylindrische Fläche 224 des
Rohres 220. Die Umfangsaufweitung 222 des Einschubelements 212 berührt
die nach vorn gewinkelten Innenflächen 288 der
Arme 266. Da der Durchmesser der Umfangsaufweitung 222 größer
ist als der Durchmesser der Abschnitte der Flächen 288,
bewirkt ein axial nach vorn gerichtetes Einführen des Einschubelements 212,
dass die Arme 266 radial nach außen gespreizt
werden. Sobald das Einschubelement 212 genügend
axial nach innen eingeführt wurde, damit die Umfangsaufweitung 222 an
den Armen 266 vorbeigeführt werden kann, federn
die Arme 266 radial nach innen. Das freie Ende des Rohres 220 befindet sich
zu diesem Zeitpunkt innerhalb der Fläche 254 des
Rohraufnahmeabschnitts 248 des Körpers 214 und
wird darin geführt.
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Der
Rohrhalter 216 und der Dichtungselementhalter 217 werden
vorzugsweise aus einem Polymermaterial von ausreichender Festigkeit
geformt, zum Beispiel Polyetheretherketon, auch als PEEK bekannt.
Ein geeignetes PEEK zum Ausbilden des Halters und/oder des Dichtungselementhalters
der vorliegenden Erfindung ist unter dem Warenzeichen Victrex PEEKTM 450G erhältlich.
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Verschiedene
Merkmale der vorliegenden Erfindung sind anhand der obigen veranschaulichten Ausführungsformen
beschrieben worden. Es versteht sich, dass Modifikationen vorgenommen
werden können, ohne dass vom Geist und Geltungsbereich
der Erfindung, wie sie durch die folgenden Ansprüche dargestellt
werden, abgewichen wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 5161832 [0003]
- - US 5324082 [0003]
- - US 5626371 [0003]
- - US 5628531 [0003]