DE102010032663A1

DE102010032663A1 - Leitungsanbindung

Info

Publication number: DE102010032663A1
Application number: DE102010032663A
Authority: DE
Inventors: Jean-Benoit Mayeux; Guillaume Junchat
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2011-02-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anbindung einer Leitung an ein Verbindungselement, wobei die Leitung im Verbindungs- bzw. Endbereich eine umlaufende Wulst aufweist und das Verbindungselement im Wesentlichen aus einem Gehäuse gebildet wird, das im Verbindungsbereich einen Bördelansatz besitzt und von einer Durchgangsbohrung mit einer Symmetrieachse durchzogen wird, wobei die im Verbindungsbereich mit einem Dichtelement versehene Leitung durch Umbördelung des Bördelansatzes gegenüber ihrer Umgebung dicht und fest mit dem Verbindungselement verbunden ist. Erfindungsgemäß wird zwischen Leitung und Verbindungselement ein Adapter eingefügt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anbindung einer Leitung an ein Verbindungselement mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Eine Leitung wird zur Herstellung einer Verbindung beispielsweise mit einer Leitung oder einem Bauteil am zu verbindenden Ende mit einem entsprechenden Verbindungselement versehen bzw. an dieses angebunden, das jeweils komplementär zum Verbindungsbauteil als Stecker oder Buchse ausgeführt ist.
In der DE 10 2008 016 449 A1 wird eine Lösung für die Anbindung einer Leitung an einen Stecker offenbart. Bei dieser ist die Leitung im Endbereich und direkt an ihrem Ende so durch einen Stauchvorgang verformt, dass sich durch diesen Vorgang direkt am Ende eine umlaufende Wulst und im Abstand zu dieser eine weitere Wulst ausgebildet hat. Diese beiden Wülste werden in einem aus zwei Halbschalen bestehenden, mit Schnappelementen versehenen Steckern zusammengefügt, wobei in den Halbschalen an entsprechender Stelle jeweils eine Ringnut vorgesehen ist. Durch diese konstruktive Ausbildung ist die Leitung axial am Stecker fixiert. Bei dieser Lösung ist jeweils das Leitungsende fest und abgedichtet an das hierbei als Stecker ausgebildete Verbindungselement angebunden. Eine Verlegung dieser Leitung in einem schwer zugänglichen Bauraum wird jedoch dadurch erschwert, dass der üblicherweise mit einer Orientierung versehene Stecker nur durch Verdrehung der gesamten Leitung in die entsprechende Aufnahmeöffnung eingeführt werden kann. Diese Verdrillung der Leitung führt zur Verkürzung deren Länge und letztendlich zur Verkürzung deren Lebensdauer.
Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Anbindung einer Leitung an ein Verbindungselement zu schaffen, die zur Erleichterung der Montage eine Rotationsbewegung der Leitung im Verbindungselement zulässt und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird mit einer Anbindung einer Leitung an ein Verbindungselement dadurch gelöst, indem die Leitung, die im Verbindungs- bzw. Endbereich eine umlaufende Wulst aufweist und das Verbindungselement im Wesentlichen aus einem Gehäuse besteht, das im Verbindungsbereich einen Bördelansatz besitzt und von einer Durchgangsbohrung mit einer Symmetrieachse durchzogen wird. Die im Verbindungsbereich mit einem Dichtelement versehene Leitung wird dabei durch Umbördelung des Bördelansatzes gegenüber seiner Umgebung dicht und fest mit dem Verbindungselement verbunden. Zwischen Leitung und Verbindungselement wird erfindungsgemäß ein Adapter angeordnet, durch den eine Rotationsbewegung der Leitung möglich wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Verbindungselement im Verbindungsbereich konzentrisch zur Symmetrieachse der Durchgangsbohrung eine Auflagefläche auf. Diese Auflagefläche wird zylinderförmig vom Material des Verbindungselements umhüllt, während der buchsenförmig ausgebildete Adapter mit seinem Boden auf der Auflagefläche des Verbindungselements aufliegt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Adapter einen Kragen aufweist, der zur Auflagefläche des Verbindungselements beabstandet und an die Größe des Dichtelements angepasst ist.
Weiter ist es vorteilhaft, dass der Außendurchmesser des Kragens des Adapters an den Durchmesser der Auflagefläche angepasst ist, so dass dieser an der Innenfläche der Umhüllung anliegt. Endseitig ist vorteilhafter Weise die zylinderförmige Umhüllung des Verbindungselements als Bördelansatz ausgeführt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem in Richtung Adapter umgebördelten Bördelansatz des Verbindungselements und der diesem zugewandten Fläche des Kragens des Adapters ein Spalt verbleibt. Dieser Spalt ermöglicht es, dass die Leitung in der Anbindung zum Verbindungselement eine Rotationsbewegung ausführen kann, so dass bei einer vorbestimmten Positionierung des Verbindungselements zu einer entsprechenden Fügestelle die Leitung keine Verdrillung erfährt und außerdem die Montage erleichtert wird.
Zur Aufnahme der Leitung im Adapter ist es vorteilhaft, dessen innere Form an die Form des Endes der aufzunehmenden Leitung anzupassen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann dabei das Verbindungselement je nach Anwendungsfall als Stecker oder als Buchse ausgeführt sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1a ein Teilstück einer Leitung einer hydraulischen Strecke, dessen Ende einen Verbindungsbereich gemäß dem Stand der Technik aufweist,
1b zur Verdeutlichung des Standes der Technik eine Vergrößerung des Ausschnittes X aus 1,
2 eine erfindungsgemäße Anbindung einer Leitung an ein Verbindungselement.
1a zeigt ein Stück einer Leitung 1 mit einer Symmetrieachse A, die endseitig zum Anschluss an ein weiteres Bauteil oder einer weiteren Leitung ein entsprechend gestaltetes Verbindungselement 2 mit einem Verbindungsbereich 6 gemäß dem Stand der Technik aufweist. Dieses Verbindungselement 2 besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse, das in diesem Beispiel als Stecker ausgeführt und um 90° abgewinkelt ist. Das Verbindungselement 2 könnte jedoch auch als Buchse ausgeführt sein und gerade verlaufen.
Wie aus der Figur ersichtlich, wird der Stecker 2 von einer Bohrung 5 durchzogen, deren Durchmesser dem Innendurchmesser der Leitung 1 entspricht. Für eine dichte Anbindung der Leitung 1 an diesen Stecker 2 ist diese an ihrem Ende entsprechend ausgebildet.
Zur Verdeutlichung der Anbindung der Leitung 1 an den Stecker 2 ist in 1b der Verbindungsbereich 6 des Steckers 2 vergrößert dargestellt. Hieraus ist erkennbar, dass die Leitung 1 in ihrem End- bzw. Verbindungsbereich angestaucht ist. Die dadurch entstandene Wulst 1a wird im Gehäuse bzw. im Stecker 2 aufgenommen, das zur Lagefixierung der Leitung 1 an dieser Stelle eine den Aufnahmebereich bildende erste Erweiterung 2a1 der Bohrung 5 aufweist, die der Dicke der Leitung 1 entspricht und damit mit dem Innendurchmesser der Bohrung 5 übereinstimmt, so dass das verbleibende Gehäuse in einem zunächst achsparallel zur Symmetrieachse A der Leitung 1 hülsenförmigen Bördelansatz 2b ausläuft.
In dieser 1b ist die Verbindung zwischen Leitung 1 und Stecker 2 bereits vollzogen, so dass der Bördelansatz 2b durch dessen Umbördelung auf der Fläche der Wulst 1a aufliegt. Durch den Bördelvorgang wird eine weiter unten beschriebene zweite Erweiterung 2a2 zu einer die Mantelfläche des Leitungsendes umhüllenden, umlaufenden Nut 2a umgewandelt. Die Abdichtung des Leitungsendes bzw. Leitungsstutzens erfolgt über ein in die Nut eingebrachtes bzw. vor der Montage auf die Leitung 1 aufgestecktes Dichtelement 4.
Bevor die Anbindung der Leitung 1 an den Stecker 2 hergestellt ist, wird der bereits gestauchte Leitungsstutzen in den im Verbindungsbereich 6 des Steckers 2 entsprechend vorbereiteten Aufnahmebereich eingeschoben. Durch die der 1b entnehmbare eine zweite Erweiterung 2a2 wird dieser Aufnahmebereich der Bohrung 5 noch weiter erweitert zur Aufnahme der Wulst 1a des Steckers 1. Der mit dem Dichtelement 4 versehene, die Wulst aufweisende Verbindungsbereich der Leitung 1, wird zunächst so weit in den Aufnahmebereich des Steckers 2 eingeschoben, bis diese an den Absatz zwischen der Wand, der Bohrung 5 und der ersten Erweiterung 2a1 anschlägt. Anschließend wird der über die Wulst 1a der Leitung 1 hinausragende Bördelansatz 2b des Gehäuses 2 zur Leitung 1 hin umgebördelt, so dass aus der zweiten Erweiterung 2a2 der Bohrung 5 eine umlaufende Nut für Dichtelement 4 und Wulst 1a entsteht. Durch den Bördelvorgang, bei dem sich die Leitung 1 in axialer Richtung an der ersten Erweiterung 2a1 abstützt, wird diese sowohl in axialer als auch in radialer Richtung fest und dicht mit Gehäuse bzw. Stecker 2 verbunden, so dass für die Leitung 1 keinerlei Bewegungsmöglichkeit im Stecker 2 besteht.
2 zeigt eine erfindungsgemäße Weiterentwicklung dieser Grundidee der Anbindung einer Leitung 1 an ein Verbindungselement in Form eines Steckers 2, wobei bei der Beschreibung die Bezugszeichen für gleiche Bauteile weiter Verwendung finden.
Aus dieser Figur ist ersichtlich, dass der in diesem Beispiel beschriebene, ebenfalls abgewinkelte Stecker 2 von einer Bohrung 5 mit einem Durchmesser D durchzogen wird. Im Verbindungsbereich 6 weist das Gehäuse bzw. der Stecker 2 eine Auflagefläche 2c und den aus 1b bereits bekannten Bördelansatz 2b auf. Auf diese Auflagefläche 2c ist konzentrisch zur Symmetrieachse A der Leitung 1 ein buchsenförmig ausgebildeter Adapter 3 aufgesetzt, dessen Innendurchmesser dem Durchmesser D der Bohrung 5 entspricht. Der buchsenförmige Grundkörper des Adapters 3 ist in axialer Richtung in einem Abschnitt mit einem umlaufenden Kragen 3b versehen, der zur Auflagefläche 2c des Gehäuses 2 beabstandet ist und dessen Außendurchmesser an den Durchmesser des Aufnahmebereiches des Gehäuses 2 angepasst ist. Im dadurch entstandenen Zwischenraum zwischen Auflagefläche 2c und Kragen 3b ist ein Dichtelement 4 vorgesehen. In axialer Richtung verjüngt sich der Grundkörper des Adapters 3 zu einem Bördelansatz 3a. Das Innere bzw. der Aufnahmebereich des Adapters 3 ist, ausgehend vom Durchmesser D, zur Aufnahme des Endes der Leitung 1 entsprechend ausgebildet. Da in diesem Beispiel direkt das Ende der Leitung durch einen Stauchvorgang als Wulst 1a ausgeführt ist, weist diese endseitig jeweils einen Winkel ☐1 zur Symmetrieachse A der Leitung 1 auf. Diesem Winkel ☐1 ist der im Aufnahmebereich des Adapters 3 vorgesehene Aufnahmewinkel ☐☐ zur Auflagefläche 2c des Gehäuses 2 angepasst.
Zur Herstellung der Anbindung zwischen Leitung 1 und Stecker 2 wird zunächst der Adapter 3 mitsamt dem vor seinem Kragen 3b angebrachten Dichtelement 4 konzentrisch zur Symmetrieachse A' der Bohrung 5, die mit der Symmetrieachse A der Leitung 1 deckungsgleich ist, auf die Auflagefläche 2c des Steckers 2 aufgelegt. Über den Außendurchmesser seines Kragens 3b erfolgt die Zentrierung des Adapters 3 bezüglich der Symmetrieachse A' der Bohrung 5. Anschließend wird der Adapter 3 über den Bördelansatz 2b des Steckers 2 so mit diesem verbördelt, dass in axialer Richtung ein Abstand zwischen beiden Bauteilen in Form eines Spaltes s verbleibt. Durch diesen Spalt s bleibt die Beweglichkeit des Adapters 3 in radialer Richtung um die Symmetrieachse A' bzw. A erhalten; während seine Beweglichkeit in axialer Richtung auf die Ausdehnung des Spalts s begrenzt wird. Danach wird die Leitung 1 in den Adapter 3 eingefügt, so dass deren Wulst 1a mit ihrer der Auflagefläche 2c des Steckers 2 zugewandten Fläche auf der Fläche im Aufnahmebereich des Adapters 3 aufliegt. Anschließend wird der Bördelansatz 3a des Adapters 3 auf die diesem zugewandte Fläche der Wulst 1a durch Bördelung aufgebracht, so dass eine feste und gleichzeitig dichte Verbindung zwischen Adapter 3 und Leitung 1 entsteht. Der Adapter 3 erfüllt somit zwei Funktionen; einerseits stellt er zur Leitung 1 eine feste Verbindung her und dichtet diese gleichzeitig gegenüber ihrer Umgebung ab; andererseits geht er mit dem Stecker 2 in axialer Richtung eine spielbehaftete Verbindung ein, so dass er gegenüber dem Gehäuse 2 rotationsbeweglich bleibt. Damit ist er mitsamt der Leitung 1 auf der Auflagefläche 2c des Steckers 2 drehbeweglich angeordnet.
Diese Drehbewegung der Leitung im Verbindungselement 2 ermöglicht es, eine Leitung 1 räumlich beliebig auszurichten. Dieser Vorteil kommt insbesondere einer Montage im Motorraum zugute, wenn dieser mit einem entsprechend positionierte Bauteil an einer schwierig zugänglichen Stelle verbunden werden soll.
Bezugszeichenliste

1: Leitung
1a: Wulst
2: Verbindungselement/Stecker/Gehäuse
2a1: erste Erweiterung des Durchmessers
2a2: zweite Erweiterung des Durchmessers/Nut
2b: Bördelansatz Verbindungselement
2c: Auflagefläche
3: Adapter
3a: Bördelansatz Adapter
3b: Kragen
3c: Boden
4: Dichtelement
5: Bohrung
6: Verbindungsbereich
A: Symmetrieachse Leitung
A': Symmetrieachse Bohrung
D: Bohrungsdurchmesser
s: Spalt
α1: Stauchungswinkel
α2: Aufnahmewinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102008016449 A1 [0003]

Claims

Anbindung einer Leitung (1) an ein Verbindungselement (2), wobei die Leitung (1) im Verbindungs- bzw. Endbereich eine umlaufende Wulst (1a) aufweist und das Verbindungselement (2) im Wesentlichen aus einem Gehäuse gebildet wird, das im Verbindungsbereich einen Bördelansatz (2b) besitzt und von einer Durchgangsbohrung (5) mit einer Symmetrieachse (A') durchzogen wird, wobei die im Verbindungsbereich mit einem Dichtelement (4) versehene Leitung (1) durch Umbördelung des Bördelansatzes (2b) gegenüber seiner Umgebung dicht und fest mit dem Verbindungselement (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Leitung (1) und Verbindungselement (2) ein Adapter (3) eingefügt ist.
Anbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (2) in seinem Verbindungsbereich konzentrisch zur Symmetrieachse (A') der Durchgangsbohrung (5) eine Auflagefläche (2c) aufweist.
Anbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (2c) zylinderförmig vom Material des Verbindungselements (2) umhüllt ist.
Anbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der buchsenförmig ausgebildete Adapter (3) mit seinem Boden (3c) auf der Auflagefläche (2c) des Verbindungselements (2) aufliegt.
Anbindung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (3) einen Kragen (3b) aufweist, der zur Auflagefläche (2c) des Verbindungselements (2) beabstandet ist.
Anbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand an die Größe des Dichtelements (4) angepasst ist.
Anbindung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Kragens (3b) des Adapters (3) an den Durchmesser der Auflagefläche (2c) angepasst ist.
Anbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende der zylinderförmigen Umhüllung des Verbindungselements (2) als Bördelansatz (2b) ausgeführt ist.
Anbindung nach Anspruch 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen umgebördelten Bördelansatz (2b) und der diesem zugewandten Fläche des Kragens (3b) des Adapters (3) ein Spalt (s) verbleibt.
Anbindung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Form des Adapters (3) an das aufzunehmende Endes der Leitung (1) angepasst ist.