DE102010009264A1

DE102010009264A1 - Schnellverbinder mit Dichtungsbaugruppenhalter

Info

Publication number: DE102010009264A1
Application number: DE102010009264A
Authority: DE
Inventors: Jim Gross Pointe Woods Kerin; Stephen H. Marine City Gunderson; Richard M. Macomb Pepe
Original assignee: TI Group Automotive Systems LLC
Current assignee: TI Group Automotive Systems LLC
Priority date: 2009-03-02
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2030-02-26
Also published as: FR2942650A1; US8282139B2; KR20100099058A; JP5765887B2; JP2010203611A; DE102010009264B4; KR101708495B1; CN101825204A; US20100219629A1; FR2942650B1; BRPI1000382A2; CN101825204B

Abstract

Eine Schnellkupplung für eine Fluidleitung enthält einen Aufnahmeverbinderkörper, der eine Durchgangsbohrung definiert, ein röhrenförmiges Einschubelement mit einer erhöhten ringförmigen Stauchung, und einen Halter, der lösbar mit dem Verbinderkörper gekoppelt ist. Eine Dichtungsbaugruppe bildet eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Rohr und der Körperbohrung. Ein separater äußerer Abstandshalter ist an dem Körper angebracht, um eine axiale Belastung der Dichtungsbaugruppe aufzunehmen. Der Körper definiert voneinander beabstandete, bogenförmige Verriegelungsabsätze, die axial nach innen weisende, radiale Verriegelungsflächen aufweisen. Der äußere Abstandshalter ist ein durchgängiges ringförmiges Element, das einen integralen radialen Ring enthält, der eine ringförmige, axial nach außen weisende, radiale Anschlagfläche definiert, die radial an den Verriegelungsflächen der Körperabsätze anliegt.

Description

Allgemeiner Stand der Technik
Diese Anmeldung betrifft Schnellverbinder-Fluidkupplungsbaugruppen zum Verbinden eines Einschubelements, das am Ende eines Rohres ausgebildet ist, mit einer Bohrung in einem Verbinderkörper. Insbesondere betrifft sie eine Baugruppe mit einem separaten Dichtungsbaugruppenhalter.
Auf dem Gebiet der Automobiltechnik und auf anderen Gebieten sind ein Typ einer Kupplungsbaugruppe, der oft verwendet wird, um eine Fluidverbindung zwischen zwei Komponenten oder Leitungen herzustellen, Schnellverbinder, die im Allgemeinen ein Einschubelement enthalten, das in einem Aufnahmeverbinderkörper aufgenommen und gehalten wird. Die Verwendung eines Schnellverbinders ist insofern von Vorteil, als eine abgedichtete und gesicherte Fluidleitung mit minimalem Aufwand an Zeit und Kosten hergestellt werden kann.
Es wird oft ein Halter verwendet, um das Einschubelement in dem Verbinderkörper zu befestigen. Die vorliegende Erfindung betrifft diese Art von Halter. Riegel, die sich durch die Schlitze hindurch erstrecken, werden zwischen der Stauchung des Einschubelements und dem Eingang zum Verbinderkörper geschoben, wodurch ein Trennen der Kupplung verhindert wird. Aufgrund ihres Aussehens werden solche Halter vom Fachmann als „Haarnadel”- oder „Hufeisen”-Halter bezeichnet. Ein gutes Beispiel dieses Haltertyps findet sich in US-Patent Nr. 4,869,534 .
Eine derartige Anordnung ist im US-Patent Nr. 5,586,792 offenbart. Sie enthält ein Halterelement mit quer verlaufenden Beinen, die sich zwischen einer radialen Fläche, die in dem Verbinderkörper ausgebildet ist, und einer vergrößerten Stauchung, die an dem Einschubelement ausgebildet ist, erstrecken, wodurch das Einschubelement in dem Verbinderkörper gesichert wird.
Das Anschlagen des Halters an die Stauchung des Einschubelements und die Ringfläche des Verbinderkörpers verhindert das Herausrutschen des Einschubelements aus dem Verbinderkörper. Dieser Haltertyp ist im Stand der Technik vorherrschend und hat sich in vielen Fluidleitungsanwendungen als effektiv erwiesen.
Wie bei anderen Haltertypen besteht ein Hauptproblem bei der Konstruktion von „Hufeisen”-Haltern in der Aufrechterhaltung einer Abdichtung zwischen der O-Ring-Dichtung und den Rohr- und Körperkomponenten. Es wird eine Dichtungsbaugruppe, gewöhnlich in der Form eines oder mehrerer O-Ring-Dichtungen, mit einer Schnellkupplung verwendet, um eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Einschubelement und dem Verbinderkörper herzustellen. In einer solchen Konfiguration befindet sich die Dichtungsbaugruppe axial einwärts des Halters. Sie wird gewöhnlich gegen eine durch Fluiddruck erzeugte axiale Belastung mittels eines Abstandshalters gehalten, der in die Bohrung, in der er aufgenommen ist, eingepresst oder eingeschnappt ist. Der Spritzgießprozess für den Verbinderkörper bedingt, dass die Flächen, die den ringförmigen äußeren Abstandshalter halten, gefast sind. Dies verringert die Kraft, die notwendig ist, um den äußeren Abstandshalter zu verschieben. Es muss gewährleistet werden, dass die axiale Kraft, die auf die Komponenten einwirkt, zuverlässig aufgenommen wird.
Die Schnellkupplung der vorliegende Erfindung löst diese Probleme.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung enthält einen separaten Dichtungsbaugruppenhalter oder äußeren Abstandshalter, der fest mit dem Verbinderkörper in Eingriff steht, um eine axiale Belastung aufzunehmen, die durch Fluiddruck auf die Dichtungsbaugruppe einwirkt. Die resultierende Baugruppe ist gegen eine axiale Verschiebung des äußeren Abstandshalters beständiger. Sie ist auch während Seitenlastvibrationen und Temperaturwechselbeanspruchung stabiler.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Schnellkupplung zum Herstellen einer Verbindung in einem Fluidleitungssystem bereit. Sie enthält einen Aufnahmeverbinderkörper mit einer allgemein zylindrischen Außenwand, durch die sich Schlitze erstrecken. Eine Durchgangsbohrung erstreckt sich von einem Ende des Verbinderkörpers.
Ein Einschubelement erstreckt sich durch das Ende des Verbinderkörpers und in die Bohrung hinein. Das Einschubelement hat eine röhrenförmige Oberfläche und eine radiale ringförmige Stauchung, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der röhrenförmigen Oberfläche ist.
Ein Halter ist lösbar mit dem Verbinderkörper gekoppelt. Der Halter enthält zwei beabstandete Riegel, die sich durch die Schlitze hindurch erstrecken und zwischen der Stauchung des Einschubelements und dem Verbinderkörper angeordnet sind. Die Riegel sind zwischen einer verriegelten Position, in der sie um eine Entfernung voneinander beabstandet sind, die kleiner als der Durchmesser der Stauchung ist, und einer gelösten Position, in der die Riegel um eine Entfernung voneinander beabstandet sind, die größer als der Durchmesser der Stauchung ist, beweglich.
Eine Dichtungsbaugruppe ermöglicht eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Einschubelement und dem Verbinderkörper. Der Körper enthält diskontinuierliche bogenförmige Körperabsätze, die axiale, nach innen weisende radiale Verriegelungsflächen definieren. Der Dichtungsbaugruppenhalter oder äußere Abstandshalter fixiert die Dichtungsbaugruppenanordnung axial. Der äußere Abstandshalter enthält einen radial verlaufenden Ring mit einer ringförmigen, axial nach außen weisenden, radialen Anschlagfläche, die an den axial nach innen weisenden, radialen Verriegelungsflächen der bogenförmigen Körperabsätze anliegt, um den äußeren Abstandshalter gegen eine axiale Bewegung aus dem Verbinderkörper heraus zu sichern. Dieser unmittelbare Kontakt zwischen den Körperabsätzen und der radialen Anschlagfläche des Rings des äußeren Abstandshalters nimmt eine axiale Belastung auf, die infolge von Fluiddruck auf die Dichtungsbaugruppenanordnung wirkt, und leitet sie an den Verbinderkörper weiter.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer bekannten Schnellkupplung;
2 ist eine Draufsicht auf einen Aufnahmeverbinderkörper, der einen Teil der Schnellkupplung von 1 bildet;
3 ist eine Endansicht des Verbinderkörpers von 1;
4 ist eine Schnittansicht des Verbinderkörpers von 2 entlang der Linie 4-4 von 2;
5 ist eine Schnittansicht des Verbinderkörpers von 1 entlang der Linie 5-5 von 1;
6 ist ein Seitenaufriss eines Halters, der einen Teil der Schnellkupplung bildet;
7 ist ein Aufriss des Halters von 6, von links gesehen;
8 ist ein Seitenaufriss des Halters von 6, von rechts gesehen;
9 ist eine Schnittansicht des Halters von 8 entlang der Linie 9-9 von 8;
10 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Schnellkupplungsbaugruppe, die die vorliegende Erfindung veranschaulicht;
11 ist eine geschnittene Seitenansicht des Körpers der Schnellkupplung von 10;
12 ist eine maßstabsvergrößerte fragmentarische geschnittene eitenansicht des Schnellverbinderkörpers von 11;
13 ist eine geschnittene Vorderansicht des Schnellverbinderkörpers entlang der Linie 13-13 von 11;
14 ist eine fragmentarische perspektivische Schnittansicht, die innere Merkmale des Verbinderkörpers von 11 veranschaulichen;
15 ist eine Seitenansicht des äußeren Abstandshalters der Schnellkupplungsbaugruppe von 10; und
16 ist eine geschnittene Seitenansicht des äußeren Abstandshalters von 15.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Eine Schnellkupplung 20, die in einer Fluidleitung ausgebildet ist, besteht aus einem länglichen, allgemein zylindrischen Aufnahmeverbinderkörper 50 und einem Einschubelement 130, die durch einen Halter 150 aneinander gehalten werden. Das Einschubelement 130 ist an einem Ende eines Hohlrohres ausgebildet, das einen Teil eines Fluidleitungssystems bildet. Während des Gebrauchs ist der Aufnahmeverbinderkörper 50 mit einer flexiblen Röhre oder einem Schlauch (nicht gezeigt) verbunden, die bzw. der ebenfalls einen Teil des Fluidleitungssystems bildet. Der Aufnahmeverbinderkörper 50 und das Einschubelement 130 können zu einer dauerhaften, aber lösbaren Verbindung in der Fluidleitung verbunden werden.
Der Verbinderkörper 50 ist im Detail in den 1-5 veranschaulicht. Der Verbinderkörper 50 ist durch eine allgemein zylindrische, gestufte Außenwand 52 und eine allgemein zylindrische, gestufte Innenwand 54 definiert. Der Verbinderkörper 50 ist um eine Achse 55 zentriert und besteht vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel Nylon-12. Die Innenwand 54 definiert eine Durchgangsbohrung 56. Die Bohrung 56 erstreckt sich vollständig durch den Verbinderkörper 50 von einem Einschubelement-Aufnahmeende mit größerem Durchmesser 58 bis zu einen Schlauchanschlussende mit kleinerem Durchmesser 60.
Eine Beschreibung der im vorliegenden Text offenbarten Ausführungsformen erfordert notwendigerweise eine Beschreibung der relativen Positionierung und/oder Bewegung verschiedener Elemente der Kupplung. In dieser Spezifikation und in den folgenden Ansprüchen bezeichnen die Begriffe „einwärts” oder „Einführen” eine axiale Bewegung, oder relative Position, zum Beispiel in der Ausführungsform der 1 bis 9 von dem Einschubelement-Aufnahmeende 58 fort und zu dem Schlauchanschlussende 60 hin. Gleichermaßen bezeichnen die Begriffe „auswärts” oder „Herausziehen” eine axiale Bewegung, oder relative Position, zum Beispiel in der Ausführungsform der 1 bis 9 in Richtung des Einschubelement-Aufnahmeendes 58 und von dem Schlauchanschlussende 60 fort. Folglich bezeichnet die Formulierung „Einwärtsbewegung”, oder „Einführen”, des Einschubelements eine Bewegung des Einschubelements in Richtung des Schlauchanschlussendes des Verbinderkörpers, während ein „Herausziehen” des Einschubelements einen Versuch darstellt, das Einschubelement aus dem Verbinderkörper herauszuziehen.
Variationen beim Durchmesser der Innenwand 54 des Verbinderkörpers 50 unterteilen die Bohrung 56 in vier klar voneinander abgegrenzte Sektionen. Von dem Einschubelement-Aufnahmeende 58 einwärts sind das: der Halteraufnahmeabschnitt 70, der Dichtungskammerabschnitt 90, der Rohrende-Aufnahmeabschnitt 100 und der Fluiddurchgang 110.
Der Halteraufnahmeabschnitt 70 ist neben dem Einschubelement-Aufnahmeende 58 ausgebildet. Er ist durch einen äußeren ringförmigen Umfangsrand 72 definiert, der durch das obere Stützelement 76, das untere Stützelement 78 und die seitlichen Stützelemente 77 und 79 mit einem inneren ringförmigen Umfangsrand 74 verbunden ist. Die Stützelemente 76–79 sind in gleichen Abständen um den Verbinderkörper 50 herum angeordnet. Die Räume zwischen den Stützelementen 76–79 definieren obere Halterschlitze 80 und 81 und untere Halterschlitze 82 und 83. Die Schlitze 80–83 dienen dazu, den Halter 150 quer zu der Längsachse 55 des Verbinderkörpers 50 aufzunehmen und zu positionieren.
Ein erhöhter, halbringförmiger Schild 88 ist neben dem inneren Umfangsrand 74 gegenüber dem oberen Stützelement 76 ausgebildet. Der Schild 88 erstreckt sich entlang des Umfangs zwischen den seitlichen Stützelementen 77 und 79.
Der Dichtungskammerabschnitt 90 ist einwärts des Halteraufnahmeabschnitts 70 ausgebildet. Er ist durch einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser der Wand 54, relativ zum Halteraufnahmeabschnitt 70, definiert und erstreckt sich einwärts von einer konischen Schulter 92 zu einer radialen Schulter 94. Die Dichtungskammer 90 dient der Aufnahme von Dichtungselementen, um eine Fluiddichtung zwischen dem Verbinderkörper 50 und dem Einschubelement 130 zu bilden.
Der Rohrende-Aufnahmeabschnitt 100 ist einwärts der Dichtungskammer 90 ausgebildet. Er ist durch einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser der Wand 54, relativ zur Dichtungskammer 90, definiert, der sich einwärts von dem Ende mit kleinem Durchmesser der radialen Schulter 94 zu einer radialen Schulter 102 erstreckt. Die Rohrendaufnahme 100 dient der Aufnahme des freien Endes des Einschubelements 130 und führt das Ende in direktem Kontakt.
Der Fluiddurchgang 110 ist durch den Abschnitt mit kleinstem Durchmesser der Innenwand 54 definiert. Er führt von dem Ende mit kleinem Durchmesser der radialen Schulter 102 zu dem Schlauchanschlussende 60.
Der Abschnitt der Außenwand 52, der den Fluiddurchgang 110 umgibt, ist dafür konfiguriert, die Verbindung mit einer anderen Komponente in der Fluidleitung zu ermöglichen. Der veranschaulichte Verbinderkörper 50 zum Beispiel ist speziell zur Verbindung mit einem flexiblen Schlauch ausgebildet. Eine konische Nase 112 ist neben dem Ende 60 ausgebildet, um das Einführen in einen flexiblen Schlauch zu erleichtern, und Widerhakenringe 114 sind auswärts der Nase 112 ausgebildet, um den Schlauch am Verbinderkörper zu halten. Ein von der Nase 112 beabstandeter Ringflansch 116 definiert eine Nut 118. Die Nut 118 kann gewünschtenfalls eine externe O-Ring-Dichtung aufnehmen.
Um das Fluiddurchgangsende des Verbinderkörpers 50 könnten alternative externe Konfigurationen zur Verbindung mit anderen Systemanordnungen verwendet werden. Zum Beispiel ist es üblich, dass der Halteraufnahmeabschnitt 70 und das Schlauchanschlussende in einem rechten Winkel zueinander stehen. Oder es könnte ein Gewinde in der Außenwand 52 ausgebildet sein, um eine Verbindung mit einer Gewindebohrung eines Gehäuses, das eine Systemkomponente enthält, herzustellen.
Der Halter 150 ist in den 6–9 im Detail veranschaulicht. Er besteht vorzugsweise aus einem elastischen, flexiblen Material, wie zum Beispiel Kunststoff. Der Halter 150, der sich durch die Schlitze 80–83 des Halteraufnahmeabschnitts 70 erstreckt, ist lösbar mit dem Verbinderkörper 50 gekoppelt.
Der Halter 150 enthält ein Paar länglicher, allgemein paralleler Riegel 152, die sich von einem Querelement 154 erstrecken und an einem Ende durch dieses Querelement 154 verbunden sind. Das Querelement 154 bildet einen Trennungsabstand zwischen den Riegeln, der ungefähr gleich dem Durchmesser des Einschubelements 130 ist. Die Riegel 152 haben eine axiale Breite ungefähr gleich der axialen Breite der Schlitze 80–83, aber geringfügig kleiner als diese (um ein Spiel zu ermöglichen). Die seitliche Breite der Riegel 152 ist deutlich geringer als die seitliche Breite der Schlitze 80–83, um eine Ausdehnung der Riegel 152 nach außen zu ermöglichen (um das Einführen und Lösen des Einschubelements zu erlauben).
Die axiale Breite des Querelements 154 ist wesentlich größer als die der Riegel 152. Wie am besten in den 4 und 5 zu sehen, ist das Querelement 154 axial auf die Vorderflächen 156 der Riegel 152 ausgerichtet, aber erstreckt sich axial über die Rückseiten 158 der Riegel 152 hinaus. Das Querelement 154 ist mit einem leicht bogenförmigen Querschnitt ausgebildet, um eine höhere Flexibilität zu erreichen.
Jeder Halterriegel 152 enthält eine Klinke 160, die an einem Ende, das von dem Querelement 154 entfernt liegt, ausgebildet ist, einen Entriegelungsvorsprung 162, der auf der Rückseite 158 an einem Ende neben dem Querelement 154 ausgebildet ist, und eine schräge Führungsfläche 164, die an der Vorderseite 156 zwischen der Klinke 160 und dem Querelement 154 ausgebildet ist.
Wenn der Halter 150 vollständig in den Verbinderkörper 50 eingeführt ist, so verriegeln die Klinken 160 den Halter 150 in seiner Position relativ zum Verbinderkörper 50. Klinkenkanten 161, die durch Klinken 160 definiert werden, nehmen Verriegelungsschultern 84 und 66, die durch das untere Stützelement 78 definiert werden, in Eingriff, um den Halter 150 an seinem Platz zu verriegeln.
Die Entriegelungsvorsprünge 162 stehen von der Rückseite jedes Halterriegels 152 direkt unterhalb des Querelements 154 hervor. Die Vorsprünge 162 erstrecken sich axial von den Riegeln 152 um eine Entfernung, die gleich der Entfernung ist, um die sich das Querelement 154 axial von den Riegeln 152 erstreckt. An jedem Vorsprung 162 sind Anstiegs- oder Nockenflächen 163 ausgebildet. Im zusammengebauten Zustand ruhen die Entriegelungsvorsprünge 162, und insbesondere die Anstiegsflächen 163, direkt oberhalb des inneren ringförmigen Umfangsrandes 74 des Verbinderkörpers 50. Druck, der auf das Querelement 154 ausgeübt wird, um den Halter 150 weiter in den Verbinderkörper 50 zu drücken, bewirkt, dass die Anstiegsflächen 163 den ringförmigen Umfangsrand 74 berühren und an ihm gleiten oder ihn nockenartig in Eingriff nehmen. Folglich biegen sich die Halterriegel 152 auseinander, wodurch das Einschubelement 130 gelöst werden kann.
Die Führungsflächen 164 neigen sich radial und axial einwärts von der Vorderseite 156 eines jeden Halterriegels 152 und enden ungefähr in der Mitte zwischen der Vorderseite 156 und der Rückseite 158. Der Abstand zwischen den Führungsflächen 164 ist neben der Vorderseite 156 am größten. Hier ist der Abstand ungefähr gleich dem Durchmesser der Stauchung 132, die an dem Einschubelement 130 ausgebildet ist. Beim Blick von der Vorderseite 156 zur Rückseite 158 wird der Abstand zwischen den Führungsflächen 164 kontinuierlich kleiner. An den Hinterkanten 165 der Führungsflächen 164 ist der Abstand zwischen den Führungsflächen ungefähr gleich dem Nenndurchmesser (oder nicht-gestauchten Durchmesser) des Einschubelements 130. Die Abschnitte der Führungsflächen 164, die näher an den Klinken 160 liegen, krümmen sich bei 166 einwärts im Einklang mit dem ringförmigen Profil der Einschubelement-Stauchung 132. Dies unterstützt die Führung und Zentrierung des Einschubelements 130 durch den Verbinderkörper 50.
Beim ersten Kontakt mit den Halterriegeln 152 kann die Stauchung 132 zwischen den Riegeln 152 einwärts geschoben werden, wenn eine ausreichende Kraft angelegt wird, da der Abstand zwischen den Vorderseiten 156 der Riegel 152 (in den Führungsbereichen) gleich dem Durchmesser der Stauchung 132 ist. Bei weiterer Einwärtsbewegung der Stauchung 132 werden die Halterriegel 152 kontinuierlich aufgespreizt, da der Abstand zwischen den Führungsflächen 164 kontinuierlich kleiner wird. Nachdem die Stauchung 132 vollständig an den Riegeln 152 vorbeigeschoben wurde, schnappen die Riegel 152 hinter der Stauchung 132 an ihren Platz und verriegeln das Einschubelement 130 in dem Verbinderkörper 50.
Der Abstand zwischen den Riegel 152 an den Rückseiten 158 ist geringer als der Durchmesser der Stauchung 132. Eine versuchte Auswärtsbewegung des Einschubelements 130 spreizt nicht die Riegel 152 auseinander, um eine Freigabe des Elements 130 zu gestatten. Das Einschubelement 130 kann sich nur in einer Einführrichtung ungehindert an den Halterriegeln 152 vorbei bewegen.
Das Einschubelement 130, das in der Regel am Ende eines starren Rohres ausgebildet ist, wird in dem Verbinderkörper 50 aufgenommen. Es enthält eine radial vergrößerte Stauchung 132, die in einer bestimmten Entfernung von einem freien Ende 134 ausgebildet ist. Das Rohrende 134 ist in der Regel gerundet oder verjüngt, um das Einführen des Einschubelements 130 in den Verbinderkörper 50 zu erleichtern. Eine glatte, zylindrische Dichtungsfläche 136 erstreckt sich zwischen der Stauchung 132 und dem Rohrende 134. Der Nenn- oder nicht gestauchte) Außendurchmesser des Einschubelements 130 sollte so gewählt sein, dass das Ende des Einschubelements 130 exakt in die Rohrendaufnahme 100 passt.
Eine Dichtungsbaugruppe ist innerhalb der Dichtungskammer 90 angeordnet und umfasst O-Ring-Dichtungen 30 und 32. Die O-Ringe 30 und 32 sind so bemessen, dass sie fest in die Dichtungskammer 90 und fest um die Dichtungsfläche 136 des Einschubelements 130 passen. Sie bestehen bevorzugt aus einem Fluorkohlenwasserstoff oder aus gehärtetem Fluorsilikon. Die O-Ringe 30 und 32 könnten gewünschtenfalls durch einen starren Abstandshalterring voneinander getrennt werden.
Die O-Ringe 30 und 32 sind in der Kammer 90 durch eine hohle Abstandshalterhülse oder einen äußeren Abstandshalter 34 gesichert. Die Abstandshalterhülse 34 hat ein konisch vergrößertes Ende 36, das an der konischen Schulter 92 der Innenwand 54 anliegt und die Hülse 34 in der Bohrung 56 positioniert. Um die Abstandshalterhülse 34 in der Bohrung 56 zusätzlich zu sichern, kann ein erhöhter ringförmiger Abschnitt am Außenumfang der Hülse 34 ausgebildet und eine entsprechende ringförmige Aussparung in der Innenwand 54 ausgebildet sein. Der erhöhte Abstandshalterabschnitt würde passend in der Aussparung, die in der Innenwand 54 ausgebildet ist, aufgenommen werden, um die Hülse 34 an ihrem Platz zu sichern.
In der Schnellkupplung 20 der 1 bis 9 hält die Abstandshalterhülse 34 die Dichtungselemente innerhalb der Dichtungskammer 90 in einer relativ unbeweglichen Position und verhindert ihr Herausrutschen aus der Bohrung 56, wenn sich das Einschubelement 130 nicht in der Kupplungsbaugruppe befindet. Des Weiteren entspricht der Innendurchmesser der Hülse 34 ungefähr dem Nenn-Außendurchmesser der zylindrischen Dichtungsfläche 136 des Einschubelements 130, wodurch eine radiale Bewegung des Einschubelements 130 relativ zum Verbinderkörper 50 minimiert wird. Und schließlich begrenzt das vergrößerte Ende 36 der Abstandshalterhülse 34 eine Einwärtsbewegung des Einschubelements 130.
Vor dem Einführen des Einschubelements 130 in den Verbinderkörper 50 wird die Dichtungsbaugruppe 29 in die Dichtungskammer 90 eingeführt. Die Abstandshalterhülse 34 wird in die Bohrung 56 eingeführt. Der Abstandshalter erstreckt sich in die Dichtungskammer 90 und hält die O-Ringe 30 und 32 an ihrem Platz. Der erhöhte ringförmige Abschnitt am Außenumfang schnappt in die ringförmige Aussparung, die in der Innenwand 54 ausgebildet ist, um den äußeren Abstandshalter oder die Hülse an ihrem Platz zu sichern. Das konisch vergrößerte Ende 36 liegt an der konischen Schulter 92 an, um den äußeren Abstandshalter in der Bohrung 56 zu positionieren.
Der Halter 150 ist außerdem an dem Verbinderkörper 50 angebracht. Die Halterriegel 152 werden, mit den Klinken 160 voran, durch die oberen Schlitze 80 und 81 des Halteraufnahmeabschnitts 70 eingeführt. Der Halter 150 sollte so ausgerichtet werden, dass das Querelement 154 und die Entriegelungsvorsprünge 162 oberhalb des inneren ringförmigen Umfangsrandes 74 positioniert sind und die Führungsflächen 164 der Riegel 152 dem Einschubelement-Aufnahmeende 58 zugewandt sind.
Das Hindurchführen der Riegel 152 durch die Schlitze wird durch das Anlegen von Abwärtsdruck an das Querelement 154 unterstützt. Das Zusammensetzen des Halters 150 geht weiter, indem die Klinken 160 sich durch die unteren Schlitze 83 und 84 hindurch bewegen. Ein Verstärken des Abwärtsdrucks ist erforderlich, wenn die Klinken 160 die Seiten der unteren Stütze 78 berühren. Bei Anlegen von genügend Druck gleiten die gerundeten Enden der Klinken 160 gegen die Seiten der Stütze 78, wodurch die Riegel 152 auseinander gespreizt werden und die Klinken 160 sich an der Stütze 78 vorbei bewegen können. Wenn die Klinken 160 die untere Stütze 78 passiert haben, so schnappen die Klinkenkanten 161 unter die Verriegelungsschultern 84 und 86 der unteren Stütze 78 und sichern den Halter 150 an dem Verbinderkörper 50.
Die Kupplung 20 wird vollendet, indem das Einschubelement 130 in den Verbinderkörper 50 eingeführt wird. Das Ende 134 des Einschubelements 130 bewegt sich mit allenfalls wenig Widerstand zwischen den Halterriegeln 152 vorbei und in die Dichtungskammer 90 hinein, da der Abstand der Riegel 152 ungefähr gleich dem Nenndurchmesser des Einschubelements 130 ist.
Ein Widerstand gegen das Einführen tritt ein, wenn die Stauchung 132 die Halterriegel 152 berührt. Führungsflächen 164 der Halterriegel 152 gestatten das Passieren der Stauchung 132 zwischen den Riegeln 152 bei Anlegen von genügend Kraft. Wenn die Stauchung 132 sich zwischen den Riegeln 152 hindurch bewegt, so gleitet sie an den Führungsflächen 164 entlang und spreizen kontinuierlich die Riegel 152 auswärts. Nachdem sich die Stauchung 132 vorbei bewegt hat, springen die Riegel 152 hinter der Stauchung 132 an ihren Platz zurück. Die Rückseiten 158 der Riegel 152 liegen an der Stauchung 132 an, um ein anschließendes Herausziehen des Einschubelements 130 aus dem Verbinderkörper 50 zu verhindern. Das Einschubelement 130 befindet sich in einer verriegelten Position.
Der äußere Abstandshalter 34 verhindert zusammen mit der Durchmesserverkleinerung in der Bohrung 56, ein weiteres nennenswertes Einwärts-Einführen des Einschubelements 130 hinter der verriegelten Position. Jedoch genügt der Abstand zwischen den Halterriegeln 152 und dem Abstandshalterende 36, um eine geringfügige axiale Bewegung des Einschubelements 130 relativ zum Verbinderkörper 50 zu erlauben. In der verriegelten Position bilden die O-Ringe 30 und 32 eine Fluiddichtung zwischen der Dichtungsfläche 136 des Einschubelements 130 und der Innenwand 54 der Dichtungskammer 90.
Ein Abwärtsdruck auf das Querelement 154 bewirkt einen Kontakt zwischen den Entriegelungsvorsprüngen 162 (die sich von den Riegeln 152 unter dem Querelement 154 fort erstrecken) und dem inneren ringförmigen Umfangsrand 74 des Verbinderkörpers 50. Die Anstiegsflächen 163 der Vorsprünge 162 gleiten oder bewegen sich nockenartig gegen den Umfangsrand 74, wodurch die Riegel 152 kontinuierlich auseinander gespreizt werden, wenn weiterhin Druck angelegt wird. Schließlich spreizen sich die Riegel 152 um eine Entfernung auseinander, die genügt, um das Passieren der Stauchung 132 zwischen den Riegeln 152 zu gestatten. Dann kann das Einschubelement 130 aus dem Verbinderkörper 50 herausgezogen werden. Nach dem Herausziehen des Elements 130 aus dem Körper 150 und dem Entspannen des Halters 150 kehrt der Halter 150 in seine normale installierte Position zurück.
Die 10 bis 16 veranschaulichen eine Weiterentwicklung der Schnellverbinderkonstruktion, welche die Dichtungsfähigkeit der Dichtungsbaugruppe in Bezug auf die Körperbohrung und das Einschubelement verbessert. Sie stellt des Weiteren eine aneinanderstoßende Verbindung zwischen dem Dichtungsbaugruppenhalter (äußeren Abstandshalter) und dem Verbinderkörper bereit, um axiale Belastungen der Dichtungsbaugruppe, die durch Fluiddruck auf die O-Ring-Dichtungen ausgeübt werden, aufzunehmen und ihnen zu widerstehen. Weil der Dichtungsbaugruppenhalter fest mit dem Körper verbunden ist, überträgt er auch eine axiale Belastung des O-Rings zu dem Verbinderkörper, anstatt sie über die Rohrstauchung an den Rohrhalter weiterzuleiten.
Die Schnellkupplung der 10 bis 16 ist allgemein so konfiguriert, wie es in den 1–9 offenbart ist. Sie enthält einen hohlen Körper 250, einen Rohrhalter 350, ein Einschubelement 330, eine Dichtungsbaugruppe 229 und einen äußeren Abstandshalter oder Dichtungsbaugruppenhalter 234. Sie enthält eine verbesserte formschlüssige Verbindung des Haltemechanismus' für die Dichtungsbaugruppe in der Bohrung des Verbinderkörpers. Das Innere der Körperbohrung ist modifiziert, wie auch das Äußere des äußeren Abstandshalters oder Dichtungsbaugruppenhalters.
Wie in 10 zu sehen, besteht eine Schnellkupplung 220 aus einem länglichen, allgemein zylindrischen Aufnahmeverbinderkörper 250 mit einem Schaftabschnitt, der in einem Winkel von 90° zu dem Körperabschnitt ausgebildet ist. Ein Einschubelement 330 wird durch einen Halter 350 gesicherte. Das Einschubelement 330 ist an einem Ende eines Hohlrohres ausgebildet, das einen Teil eines Fluidleitungssystems bildet. Während des Gebrauchs ist das Schaftende des Aufnahmeverbinderkörpers 250 mit einem flexiblen Schlauch (nicht gezeigt) verbunden, der ebenfalls ein Teil des Fluidleitungssystems ist.
Der Verbinderkörper 250 ist in den 10 bis 16 im Detail veranschaulicht. Der Verbinderkörper 250 ist durch eine allgemein zylindrische, gestufte Außenwandfläche 252 und eine allgemein zylindrische, gestufte Innenwandfläche 254 definiert. Der Verbinderkörper 250 ist um eine Achse 255 zentriert und besteht bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel Polypthalamid (PPA).
Die Innenwand 254 definiert eine Durchgangsbohrung 256. Die Bohrung 256 erstreckt sich vollständig durch den Verbinderkörper 250 von einem Einschubelement-Aufnahmeende mit größerem Durchmesser 258 zu einem Schlauchanschlussende mit kleinerem Durchmesser 260. Der Körper enthält eine 90°-Biegung zwischen dem Einschubelement-Aufnahmeende 258 und dem Schlauchanschlussende 260, obgleich diese Konfiguration auch linear wie bei dem Verbinderkörper der 1–9 sein könnte.
Variationen beim Durchmesser der Innenwand 254 des Verbinderkörpers 250 unterteilen die Bohrung 256 in vier klar voneinander abgegrenzte Abschnitte.
Mit Blick einwärts von dem Einschubelement-Aufnahmeende 258 sind das: der Halteraufnahmeabschnitt 270, der Dichtungskammerabschnitt 290, der Rohrende-Aufnahmeabschnitt 300 und der Fluiddurchgangsabschnitt 310. Der Fluiddurchgangsabschnitt 310 ist in einem Winkel von 90° zum übrigen Teil der Durchgangsbohrung 256 angeordnet.
Der Halteraufnahmeabschnitt 270 ist neben dem Einschubelement-Aufnahmeende 258 ausgebildet. Er enthält eine axiale Wandfläche 289, die durch eine Innenwand 254 definiert wird. Er ist zu dem Halteraufnahmeabschnitt 70 der 1–9 identisch ausgebildet. In den 10 und 11 ist der äußere ringförmige Umfangsrand 272 zu sehen, der durch Stützelemente, zu denen die seitlichen Stützelemente 277 und 279 gehören, mit einem inneren ringförmigen Umfangsrand 274 verbunden ist. Wie in der vorangegangenen Ausführungsform sind Schlitze zwischen den Stützelementen definiert, welche die Beine des Rohrhalters aufnehmen. Die Schlitze 280–281 in den 10 und 11 dienen der Aufnahme und Positionierung der Halterriegel quer zu der Längsachse 255 des Verbinderkörpers 250, wie bei der vorherigen Ausführungsform.
Der Dichtungskammerabschnitt 290 ist einwärts des Halteraufnahmeabschnitts 270 ausgebildet und wird durch die axiale Wandfläche 291 der Wand 254 mit relativ zu der Wandfläche 289 des Halteraufnahmeabschnitts 270 verringertem Durchmesser definiert. Er erstreckt sich axial einwärts zu der radialen Schulter 294. Der Dichtungskammerabschnitt 290 nimmt Dichtungselemente auf, um eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Verbinderkörper 250 und dem Einschubelement 330 zubilden, wie im Fall der vorherigen Ausführungsform.
Wie am besten in den 11, 12 und 14 zu sehen, erstreckt sich eine einwärts konvergierende, konische Schulterfläche 292 zu einer axialen, zylindrischen Zwischenfläche 297. Die axiale, zylindrische Zwischenfläche 297 ist durch mehrere voneinander beabstandete, bogenförmige Körperverriegelungsabsätze 299 unterbrochen. An jedem Verriegelungsabsatz 299 erstreckt sich die konische Schulterfläche 292 radial einwärts und endet an einem radial inneren, bogenförmigen, axialen Segment 295, das mit dem gleichen Durchmesser wie die zylindrische Wandfläche 291, die den Dichtungskammerabschnitt 290 definiert, ausgebildet ist. Das radial innere, bogenförmige, axiale Segment 297 jedes Verriegelungsabsatzes erstreckt sich zwischen der konischen Schulterfläche 292 und einer nach innen weisenden radialen Verriegelungsfläche 296. Die axiale zylindrische Zwischenfläche 297 hat einen Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser der axialen Wandfläche 289 des Halteraufnahmeabschnitts und größer als der Durchmesser der axialen Wandfläche 291 des Dichtungskammerabschnitts 290 ist. Sie schneidet die konische Schulterfläche 292 und erstreckt sich axial zu einer konischen Fläche 298, die axial einwärts zu der axialen Wandfläche 291, die den Dichtungskammerabschnitt 290 definiert, konvergiert.
Die axial nach innen weisende, radiale Verriegelungsfläche 296 jedes Verriegelungsabsatzes 299 definiert eine bogenförmige radiale Fläche mit einem radial inneren Durchmesser, der durch radial innere, bogenförmige, axiale Segmente 295 definiert wird, die dem Durchmesser der axialen zylindrischen Wandfläche mit verringertem Durchmesser 291, die den Dichtungskammerabschnitt 290 definiert, entspricht, und einem Außendurchmesser, der gleich dem Durchmesser der axialen, zylindrischen Zwischenfläche 297 ist. Die Flächen 296 sind radiale Anschlagflächen zum Aufnehmen axialer Belastungen von dem äußeren Abstandshalter 234.
Wie am besten in 13 zu sehen, sind drei Verriegelungsabsätze in der veranschaulichten Ausführungsform dargestellt. Jeder hat eine bogenförmige Länge von zwanzig Grad (20°), und sie sind umfänglich gleichmäßig von einander beabstandet, wobei die radialen Mittelachsen 120° auseinander liegen. Natürlich können im Rahmen des erfindungsgemäßen Konzepts auch andere Anordnungen der Verriegelungsabsätze verwendet werden. Zum Beispiel könnten zwei oder vier gleichmäßig voneinander beabstandete Verriegelungsabsätze verwendet werden. Es wird des Weiteren in Betracht gezogen, dass gewünschtenfalls die umfänglichen Abstände in einigen Fallen ungleich sein können.
Der Rohrende-Aufnahmeabschnitt 300 ist einwärts der Dichtungskammer 290 ausgebildet. Er ist durch eine Wandfläche 301 der Wand 254 mit einem relativ zur Dichtungskammer 290 verringerten Durchmesser definiert. Er erstreckt sich einwärts von dem Ende mit kleinem Durchmesser der radialen Schulter 294 zur der Verbindungsstelle 302. Der Rohrende-Aufnahmeabschnitt 300 dient der Aufnahme des freien Endes des Einschubelements 330, um es in direktem Kontakt zu führen. Das heißt, der Durchmesser der Wandfläche 301 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser der zylindrischen Oberfläche des Rohres, welches das Einschubelement 330 definiert. Diese Beziehung minimiert eine Querbewegung des Rohrendes in der Bohrung 256 des Körpers 250.
Der Fluiddurchgang 310 ist durch die Wandfläche der Innenwand 254 mit dem kleinsten Durchmesser definiert. Er führt von der Verbindungsstelle 302 zu dem Schlauchanschlussende 260.
Die Außenwand 252, die den Fluiddurchgang 310 umgibt, ist dafür konfiguriert, die Verbindung mit einer anderen Komponente in der Fluidleitung zu ermöglichen, wie bei der Ausführungsform der 1 bis 9. Der veranschaulichte Verbinderkörper 250 zum Beispiel ist speziell zur Verbindung mit einem flexiblen Schlauch ausgebildet. An dem Fluiddurchgangsende des Verbin derkörpers 250 könnten alternative Außenkonfigurationen zur Verbindung mit anderen Systemanordnungen verwendet werden.
Der Halter 350 ist im Detail zu dem Halter 150 der Ausführungsform der 1–9 identisch. Er besteht bevorzugt aus einem elastischen, flexiblen Material, wie zum Beispiel Polyphtalamid. Der Halter 350, der sich durch die Schlitze des Halteraufnahmeabschnitts 270 erstreckt, ist lösbar mit dem Verbinderkörper 250 gekoppelt, wie in der vorherigen Ausführungsform.
Der Halter 350 enthält ein Paar länglicher, allgemein paralleler Riegel 352, die sich von einem Querelement erstrecken und an einem Ende durch dieses Querelement verbunden werden, wie in der Ausführungsform der 1 bis 9. Er ist so konfiguriert, wie es mit Bezug auf die vorherige Ausführungsform beschrieben und in den 6–9 veranschaulicht ist.
Das Einschubelement 330 ist am Ende eines starren Rohres ausgebildet und ist in dem Verbinderkörper 250 aufgenommen. Es enthält eine radial vergrößerte Stauchung 332, die in einer bestimmten Entfernung von einem freien Ende 334 ausgebildet ist. Das Rohrende 334 ist in der Regel gerundet oder verjüngt, um das Einführen des Einschubelements 330 in den Verbinderkörper 250 zu vereinfachen. Eine glatte, zylindrische Dichtungsfläche 336 erstreckt sich zwischen der Stauchung 332 und dem Rohrende 334. Wie bereits erläutert, ist der Nenn- (nicht gestauchte) Außendurchmesser der zylindrischen Dichtungsfläche 336 des Einschubelements 330 so bemessen, dass das Ende des Einschubelements 330 exakt in den Rohrende-Aufnahmeabschnitt 300 passt, um eine Bewegung quer zur Mittelachse 255 des Verbinderkörpers 250 zu minimieren.
In der Dichtungskammer 290 ist die Dichtungsbaugruppe 229 mit O-Ring-Dichtungen 230 und 232 angeordnet. Die O-Ringe 230 und 232 sind so bemessen, dass sie fest in die Dichtungskammer 290 und fest um die Dichtungsfläche 336 des Einschubelements 330 passen. Wie veranschaulicht, sind die Dichtungsbaugruppen-O-Ringe 230 und 232 durch einen starren Abstandshalterring 231 voneinander getrennt. Die O-Ringe 230 und 232 bestehen aus einem Fluorkohlenstoff oder aus gehärtetem Fluorsilikon. Die genaue Anordnung der Dichtungsbaugruppe ist für die vorliegende Erfindung nicht maßgeblich.
In der Ausführungsform der 10 bis 16 sind die O-Ringe 230 und 232 und der Abstandshalter 231 in der Kammer 290 durch einen Dichtungsbaugruppenhalter oder einen äußeren Abstandshalter 234 gesichert. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Dichtungsbaugruppenhalter 234 dafür konfiguriert, den Körper 250 in einen formschlüssigen, radialen, unmittelbaren Kontakteingriff zu nehmen. Der äußere Abstandshalter bietet einen verbesserten Widerstand gegen eine auswärts gerichtete axiale Verschiebung. Da er auswärts gerichtete axiale Belastungen von der Dichtungsbaugruppe 229 aufnimmt, wenn das System unter Druck gesetzt wird, überträgt er solche Belastungen direkt zu dem Körper 250 an den Verriegelungsabsätzen 299.
Wie am besten in den 15 und 16 zu sehen, ist der Dichtungsbaugruppenhalter oder äußere Abstandshalter 234 ein durchgängiges, allgemein ringförmiges Element mit einer radialen ringförmigen, einwärts gerichteten Fläche 238 und einer radialen ringförmigen, auswärts gerichteten Fläche 240. Er ist aus einem Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel Polypthalamid, geformt. Die Durchgangsbohrung 241 ist dafür bemessen, die äußere zylindrische Fläche 336 des Einschubelements 330 in eng anliegender, gleitender Weise aufzunehmen. Das heißt, der Durchmesser der Bohrung 241 ist etwa von der gleichen Größe wie der Durchmesser der Fläche 301, die den Rohrende-Aufnahmeabschnitt 301 definiert. Der äußere Abstandshalter 234 enthält eine Fase 239, um das Einführen des Endes 334 des Einschubelements 330 während der Montage zu erleichtern.
Eine einwärts gerichtete, axiale, zylindrische Fläche 242 des äußeren Abstandshalters 234 neben der radialen ringförmigen, einwärts gerichtete Fläche 238 ist mit einem Durchmesser ausgebildet, der gleitend in der axialen Fläche mit verringertem Durchmesser 291, die den Dichtungsbaugruppenaufnahmeabschnitt 290 definiert, aufgenommen ist. Eine zylindrische Zwischenfläche 243 ist mit dem gleichen Durchmesser ausgebildet. Sie ist von der einwärts gerichteten, zylindrischen Fläche 242 durch einen integralen radialen Ring 244 getrennt.
Der integrale radiale Ring 244 hat eine axiale zylindrische Außenfläche 245, die geringfügig kleiner als die axiale, zylindrische Zwischenfläche 297 des Körpers 250 ist. Er ist darum gleitend in der axialen, zylindrischen Zwischenfläche 297 aufgenommen. Er ist mit der einwärts gerichteten, axialen zylindrischen Fläche 242 durch eine einwärts konvergierende, konische Fläche 246 verbunden.
Eine ringförmige, axial nach außen weisende radiale Anschlagfläche 247 erstreckt sich zwischen der axialen zylindrischen Außenfläche 245 des integralen radialen Ringe 244 und der zylindrischen Zwischenfläche 243. Das auswärtige Ende neben der ringförmigen, auswärts weisenden, radialen Fläche 240 definiert eine axiale zylindrische Fläche am auswärtigen Ende 248 mit dem gleichen Durchmesser wie die axiale zylindrische Außenfläche 245 des integralen radialen Rings 244. Sie ist durch die einwärts divergierende, konische Fläche 249 mit der zylindrischen Zwischenfläche 243 verbunden.
Die Montage der Schnellkupplung 220 ist ähnlich der Kupplung 20 der Ausführungsform der 1 bis 9, mit der Ausnahme, dass der äußere Abstandshalter oder Dichtungsbaugruppenhalter 234 durch den radialen direkten Kontakt der ringförmigen, axial nach außen weisenden radialen Anschlagfläche 247 des äußeren Abstandshalters 236 mit den axial nach innen weisenden, radialen Verriegelungsflächen 296 der Körperverriegelungsabsätze 299 formschlüssig an seinem Platz verriegelt wird.
Die Dichtungsbaugruppe 229, welche die O-Ringe 230 und 232 und den Abstandshalterring 231 umfasst, wird in den Dichtungskammerabschnitt 290 eingeführt. Der äußere Abstandshalter 234 wird in die Bohrung 256 eingeführt. Die einwärts gerichtete, axiale zylindrische Fläche 242 tritt in die axiale Fläche mit verringertem Durchmesser 291 des Dichtungskammerabschnitts 290 ein. Um ein vollständiges Einführen zu erreichen, muss der integrale radiale Ring 244 einwärts über die Körperverriegelungskanten 299 hinaus geschoben werden. Weil der Durchmesser an den radial inneren, bogenförmigen, axialen Segmenten 295 der Verriegelungsabsätze 299 kleiner ist als die axiale zylindrische Außenfläche 245 des integralen radialen Rings 244, muss sich der durchgängige ringförmige, äußere Abstandshalter 234 radial einwärts biegen, und der Körper 250 an den Verriegelungsabsätzen 299 muss sich radial auswärts biegen, um das Einwärts-Einführen zu bewerkstelligen.
Nach dem vollständigen Einführen des äußeren Abstandshalters 234 liegt die ringförmige, nach außen weisende radiale Anschlagfläche 247 radial an den nach innen weisenden, radialen Verriegelungsflächen 296 der Körperverriegelungsabsätze 299 an. Diese Beziehung sichert den äußeren Abstandshalter 234 gegen eine axiale Auswärtsbewegung. Weil der äußere Abstandshalter durchgängig ist, widersteht er radialen, einwärts gerichteten Verformungen durch Kräfte infolge des Fluiddrucks in dem Fluidsystem.
Die einwärts gerichtete, axiale zylindrische Fläche 242 des äußeren Abstandshalters 239 ist in dem Dichtungskammerabschnitt 290 angeordnet, der von der axialen Fläche mit verringertem Durchmesser 291 umgeben ist. Die radiale, ringförmige, einwärts gerichtete Fläche 238 befindet sich neben der O-Ring-Dichtung 232 und definiert einen Dichtungsraum mit der radialen Schulter 294 der Körperbohrung 256. Der integrale radiale Ring 244 sitzt einwärts der Verriegelungsabsätze 299. Die konische axiale Fläche 298 der Körperbohrung 256 liegt über der einwärts konvergierenden konischen Fläche 246. Die axiale, zylindrische Zwischenfläche 297 der Körperbohrung 256 liegt über der axialen zylindrischen Außenfläche 245 des integralen radialen Rings 244. Die einwärts konvergierende konische Fläche 249 des äußeren Abstandshalters 234 liegt an der konischen Schulterfläche 292 an. Diese Beziehung fixiert das axial einwärtige Limit des zulässigen Einführens des äußeren Abstandshalters 234 relativ zu der Körperbohrung 256. Die radiale, ringförmige, auswärts gerichtete Fläche 240 des äußeren Abstandshalters 234 weist zu der Stauchung 332 des Einschubelements 330, wenn es sich in seiner Position in der Bohrung 256 befindet. Diese Beziehung definiert das axial einwärtige Limit der Position des Einschubelements 330.
Der äußere Abstandshalter 234 hält die Dichtungselemente innerhalb des Dichtungskammerabschnitts 290 in einer relativ unveränderlichen Position in der Bohrung 256. Des Weiteren ist die äußere zylindrische Dichtungsfläche 336 des Einschubelements 330 gleitend in der Bohrung 241 des äußeren Abstandshalters 234 aufgenommen, wodurch eine Querbewegung des Einschubelements 330 relativ zu dem äußeren Abstandshalter 234 und dem Verbinderkörper 250 minimiert wird.
Der Rohrhalter 350 wird an dem Verbinderkörper 250 angebracht. Die Halterriegel 352 werden durch obere Schlitze 280 und 281 des Halteraufnahme abschnitts 270 eingeführt. Die Kupplung 220 wird durch das Einführen des Einschubelements 330 in den Verbinderkörper 250 vervollständigt. Das Ende 334 des Einschubelements 330 schiebt sich zwischen den Halterriegeln 352 vorbei und in den Dichtungskammerabschnitt 290 hinein. Der Abstand der Riegel 352 ist ungefähr gleich dem Nenndurchmesser der zylindrischen Dichtungsfläche 336 des Einschubelements 330.
Der Widerstand gegen das Einführen tritt ein, wenn die Stauchung 332 die Halterriegel 352 berührt, wodurch die Riegel auseinander gespreizt werden. Wenn sich die Stauchung 332 zwischen den Riegeln 352 vorbei bewegt, so weitet sie die Riegel 352 kontinuierlich auswärts auf. Nachdem sich die Stauchung 332 vorbei bewegt hat, springen die Riegel 352 an ihren Platz hinter der Stauchung 332 zurück. Einwärts gerichtete Flächen 358 der Riegel 352 liegen an der Stauchung 332 an, um ein anschließendes Herausziehen des Einschubelements 330 aus dem Verbinderkörper 250 zu verhindern. Das Einschubelement 330 befindet sich in einer verriegelten Position.
Das Lösen des Einschubelements 330 von dem Verbinderkörper 250 erreicht man in der gleichen Weise, wie zuvor mit Bezug auf die Ausführungsform der 1 bis 9 beschrieben.
Wenn die ringförmige, axial auswärts weisende, radiale Anschlagfläche 247 des äußeren Abstandshalters 234 an den nach innen weisenden, radialen Verriegelungsflächen 296 der Körperverriegelungsabsätze 299 anliegt, so ist der äußere Abstandshalter im Wesentlichen dauerhaft installiert. Er sichert darum die Dichtungsbaugruppe 229 an ihrem Platz. Das Einschubelement 330 kann herausgezogen werden, ohne dass die Dichtungen 230 und 232 und der Abstandshalterring 231 der Dichtungsbaugruppe 229 verschoben werden.
Es wurden verschiedene Merkmale der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die gezeigte und beschriebene Ausführungsform erläutert. Es versteht sich jedoch, dass Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dass der Geist der Erfindung und der Geltungsbereich der folgenden Ansprüche verlassen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 4869534 [0003]
- US 5586792 [0004]

Claims

Schnellkupplung, die Folgendes enthält: einen Verbinderkörper, der eine Durchgangsbohrung definiert, wobei der Körper einen Rohrhalterabschnitt und einen Dichtungskammerabschnitt definiert; eine Dichtungsbaugruppe, die in dem Dichtungskammerabschnitt angeordnet ist, zum Herstellen einer fluiddichten Abdichtung zwischen dem Verbinderkörper und einer zylindrischen Dichtungsfläche eines Einschubelements, und einen separaten Dichtungsbaugruppenhalter, der an dem Verbinderkörper in der Durchgangsbohrung gesichert ist, wobei der Verbinderkörper mehrere voneinander beabstandete bogenförmige Verriegelungsabsätze in der Durchgangsbohrung definiert, wobei jeder Verriegelungsabsatz eine axial nach innen weisende radiale Verriegelungsfläche enthält, wobei der Dichtungsbaugruppenhalter eine ringförmige, axial nach außen weisende, radiale Anschlagfläche enthält, die an den axial nach innen weisenden, radialen Verriegelungsflächen der Verriegelungsabsätze anliegt.
Schnellkupplung nach Anspruch 1, wobei der Dichtungskammerabschnitt eine axiale zylindrische Dichtungsfläche enthält und die Verriegelungsabsätze jeweils ein radiales, inneres, bogenförmiges axiales Segment enthalten, das mit dem gleichen Durchmesser ausgebildet ist wie der Durchmesser der axialen, zylindrischen Dichtungsfläche des Dichtungsaufnahmeabschnitts der Durchgangsbohrung.
Schnellkupplung nach Anspruch 2, wobei der Rohrhalterabschnitt eine axiale zylindrische Fläche enthält, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der axialen zylindrischen Dichtungsfläche des Dichtungskammerabschnitts ist, wobei die Durchgangsbohrung des Weiteren eine axiale, zylindrische Zwischenfläche mit einem Durchmesser definiert, der zwischen der axialen zylindrischen Fläche des Halterabschnitts und der axialen zylindrischen Dichtungsfläche des Dichtungskammerabschnitts liegt, wobei der Dichtungsbaugruppenhalter ein durchgängiges, ringförmiges Element ist, mit einer einwärts gerichteten, axialen zylindrischen Fläche, die gleitend in der zylindrischen Dichtungsfläche des Dichtungskammerabschnitts angeordnet ist, und einem integralen radialen Ring, der eine axiale zylindrische Außenfläche definiert, die gleitend in der axialen, zylindrischen Zwischenfläche des Körper angeordnet ist, wobei der integrale radiale Ring die ringförmige, axial nach außen weisende radiale Anschlagfläche definiert, die an den axial nach innen weisenden, radialen Verriegelungsflächen der Verriegelungsabsätze anliegt.
Schnellkupplung nach Anspruch 3, wobei der Verbinderkörper eine konische Schulterfläche enthält, die sich zwischen der axialen zylindrischen Fläche des Halterabschnitts und der axialen, zylindrischen Zwischenfläche erstreckt, wobei sich die konische Schulterfläche ebenfalls zwischen der axialen zylindrischen Fläche des Halterabschnitts und dem radialen, inneren, bogenförmigen axialen Segment jedes Verriegelungsabsatzes erstreckt.
Schnellkupplung nach Anspruch 4, wobei das radiale, innere, bogenförmige axiale Segment jedes Verriegelungsabsatzes einen Durch messer aufweist, der kleiner als die axiale zylindrische Außenfläche des integralen radialen Rings ist.
Schnellkupplung nach Anspruch 5, wobei der Verbinderkörper radial auswärts an den Verriegelungsabsätzen axial verformbar ist.
Schnellkupplung nach Anspruch 6, wobei der äußere Abstandshalter radial einwärts an dem integralen radialen Ring axial verformbar ist.
Schnellkupplung nach Anspruch 1, wobei die Verriegelungsabsätze um die Durchgangsbohrung des Verbinderkörpers gleichmäßig voneinander beabstandet sind.
Schnellkupplung nach Anspruch 8, wobei der Schnellverbinderkörper drei Verriegelungsabsätze in der Durchgangsbohrung enthält.
Schnellkupplung nach Anspruch 9, wobei die Verriegelungsabsätze eine bogenförmige Länge von etwa zwanzig Grad (20°) aufweisen.
Schnellkupplung nach Anspruch 4, wobei die Verriegelungsabsätze um die Durchgangsbohrung des Verbinderkörpers gleichmäßig voneinander beabstandet sind.
Schnellkupplung nach Anspruch 11, wobei der Schnellverbinderkörper drei Verriegelungsabsätze in der Durchgangsbohrung enthält.
Schnellkupplung nach Anspruch 12, wobei die Verriegelungsabsätze eine bogenförmige Länge von etwa zwanzig Grad (20°) aufweisen.
Schnellkupplung nach Anspruch 6, wobei die Verriegelungsabsätze um die Durchgangsbohrung des Verbinderkörpers gleichmäßig voneinander beabstandet sind.
Schnellkupplung nach Anspruch 14, wobei der Schnellverbinderkörper drei Verriegelungsabsätze in der Durchgangsbohrung enthält.
Schnellkupplung nach Anspruch 15, wobei die Verriegelungsabsätze eine bogenförmige Länge von etwa zwanzig Grad (20°) aufweisen.
Schnellkupplung nach Anspruch 5, wobei die Baugruppe ein röhrenförmiges Einschubelement enthält, das lösbar in der Durchgangsbohrung gehalten wird und ein freies Ende, eine davon beabstandete erhöhte ringförmige Stauchung und eine zylindrischen Dichtungsfläche dazwischen aufweist; wobei ein Rohrhalter lösbar mit dem Verbinderkörper verbunden ist und lösbar das röhrenförmige Element in der Durchgangsbohrung hält.
Verfahren zum Zusammensetzen einer Schnellkupplung, das Folgendes enthält: einen Verbinderkörper, der eine Durchgangsbohrung definiert, wobei der Körper einen Rohrhalterabschnitt und einen Dichtungskammerabschnitt definiert; eine Dichtungsbaugruppe zum Herstellen einer fluiddichten Abdichtung zwischen dem Verbinderkörper und einer zylindrischen Dichtungsfläche eines Einschubelements, und einen separaten Dichtungsbaugruppenhalter, der an dem Verbinderkörper in der Durchgangsbohrung zu befestigen ist, wobei der Verbinderkörper mehrere voneinander beabstandete, bogenförmige Verriegelungsabsätze in der Durchgangsbohrung definiert, wobei jeder Verriegelungsabsatz ein axial nach innen weisende, radiale Verriegelungsfläche enthält, wobei der Dichtungsbaugruppenhalter eine durchgängige ringförmige, axial nach außen weisende, radiale Anschlagfläche enthält; wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Einsetzen der Dichtungsbaugruppe in den Dichtungskammerabschnitt, Anordnen der ringförmigen, axial nach außen weisenden, radialen ringförmigen Anschlagfläche des Dichtungsbaugruppenhalters in direktem Kontakt mit den axial nach innen weisenden, radialen Verriegelungsflächen der Verriegelungsabsätze.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt das Einführen des separaten Dichtungsbaugruppenhalters in die Durchgangsbohrung durch Verformen des Verbinderkörpers radial auswärts an den Verriegelungsabsätzen umfasst.
Verfahren zum Zusammensetzen einer Schnellverbinderbaugruppe nach Anspruch 19, wobei die Schritte des Weiteren das Einführen des separaten Dichtungsbaugruppenhalters in die Durchgangsbohrung durch Verformen des Dichtungsbaugruppenhalters radial einwärts umfasst.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Verriegelungsabsätze jeweils ein radial inneres, bogenförmiges, axiales Segment enthalten und wobei der separate Dichtungsbaugruppenhalter einen integralen, radialen Ring enthält, der die nach außen weisende radiale Anschlagfläche definiert, wobei der integrale, radiale Ring eine axiale zylindrische Außenfläche aufweist, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der radial inneren, bogenförmigen, axialen Segmente ist, wobei die Schritte des Weiteren das Verformen des integralen radialen Rings axial einwärts und der Verriegelungsabsätze radial auswärts umfasst, um den Dichtungsbaugruppenhalter in den Verbinderkörper einzusetzen.