DE102011017315B4 - Steckkupplung für medienführende Leitungen mit zwei unter beengten Bedingungen verbindbaren Kupplungselementen - Google Patents

Steckkupplung für medienführende Leitungen mit zwei unter beengten Bedingungen verbindbaren Kupplungselementen Download PDF

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Abstract

Kupplung für medienführende Leitungen, mit zwei miteinander verbindbaren röhrenförmigen Kupplungselementen, die an einer Seite eines von den Kupplungselementen begrenzten Strömungskanals mit einem Eingriffsmechanismus zum Verhaken der Kupplungselemente versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass an der entgegengesetzten Seite des Strömungskanals (5) ein Rastmechanismus (22) zum Verrasten der Kupplungselemente angeordnet ist, der einen vorderen und einen hinteren Rastvorsprung (35, 36) umfasst, die sich nacheinander mit einer die Rastvorsprünge (35, 36) aufnehmenden Rastausnehmung (31) verrasten lassen, und dass die Kupplungselemente Kraftverstärkungsmittel umfassen, mit denen sich die Krafteinwirkung beim Verrasten des hinteren Rastvorsprungs (36) verstärken lässt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine insbesondere für ein Kraftfahrzeug bestimmte Kupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Verbinden von zwei Kupplungselementen einer Kupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
  • Eine Kupplung für medienführende Leitungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus der WO 2004/049888 A1 bekannt.
  • Im Motorraum von Kraftfahrzeugen herrschen häufig sehr beengte Bauraumverhältnisse, was nicht nur die Montage und Demontage einzelner Bauteile sondern auch das Anschließen von Luft oder Wasser führenden Leitungen an solche Bauteile erschwert, wenn die Stellen schlecht zugänglich sind, an denen die zu diesem Zweck bestimmten Leitungskupplungen angeordnet sind.
  • Vor allem dann, wenn zum Anschließen von Leitungen eine Steckkupplung verwendet wird, bei der zum Beispiel eines der beiden Kupplungselemente von einem erweiterten Endabschnitt eines Rohrstutzens und das andere der beiden Kupplungselemente von einem Endabschnitt eines Luft oder Wasser führenden Rohrs gebildet wird, das in den erweiterten Endabschnitt des Rohrstutzens eingeführt und durch eine O-Ring-Dichtung zwischen gegenüberliegenden Umfangsflächen der Endabschnitte gegenüber dem Rohrstutzen abgedichtet werden muss, ist es unter beengten Bedingungen sehr schwierig, in einer Stellung, in der die Längsmittelachsen des Rohrstutzens und des Rohrs miteinander fluchten, die axiale Kraft auf das Rohr aufzubringen, die zum Einführen des Endabschnitts des Rohrs und der O-Ring-Dichtung in den erweiterten Endabschnitt des Rohrstutzens notwendig ist.
  • Um das Verbinden von zwei Kupplungselementen von medienführenden Leitungen zu erleichtern, sind bereits Kupplungen der eingangs genannten Art bekannt, bei denen die beiden Kupplungselemente an einer Seite des Strömungskanals mit einem Eingriffsmechanismus zum Verhaken der beiden Kupplungselemente und an der entgegengesetzten Seite des Strömungskanals mit einem Spannmechanismus zum gegenseitigen Anpressen der beiden Kupplungselemente versehen sind. Zum Verbinden der beiden Kupplungselemente werden deren Längsmittelachsen so ausgerichtet, dass sie in Bezug zueinander etwas geneigt sind, wodurch die beiden Kupplungselemente an der Seite des Eingriffsmechanismus relativ einfach miteinander verhakt werden können. Nach dem einseitigen Verhaken der beiden Kupplungselemente wird eine seitliche Zugkraft auf eine der Leitungen ausgeübt, um die Neigung der Längsmittelachsen der Kupplungselemente in Bezug zueinander zu verkleinern, so dass sich an der entgegengesetzten Seite der beiden Kupplungselemente zusammenwirkende Teile des Spannmechanismus miteinander in Eingriff bringen lassen, um zuletzt die beiden Kupplungselemente mittels des Spannmechanismus zusammenzuziehen und dichtend gegeneinander anzupressen.
  • Jedoch sind derartige Spannmechanismen in der Regel mit einem Spannhebel zum Aufbringen der Spannkraft versehen, der aufgrund seines Schwenkwegs bei der Betätigung relativ viel Platz benötigt. Außerdem sind derartige Spannmechanismen für Steckkupplungen ungeeignet.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass zum Verbinden der Kupplungselemente nur wenig Bauraum benötigt wird und dass sich die beiden Kupplungselemente unter beengten Platzverhältnissen auch als Steckkupplung mit geringem Kraftaufwand miteinander verbinden lassen.
  • Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Kupplung dadurch gelöst, dass an der zum Eingriffsmechanismus entgegengesetzten Seite des Strömungskanals ein Rastmechanismus zum Verrasten der Kupplungselemente angeordnet ist, der einen vorderen und einen hinteren Rastvorsprung umfasst, die sich nacheinander mit einer die Rastvorsprünge aufnehmenden Rastausnehmung verrasten lassen; und dass Kraftverstärkungsmittel vorgesehen sind, mit denen sich die Krafteinwirkung beim Verrasten des hinteren Rastvorsprungs verstärken lässt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente nach ihrem Verhaken an der entgegengesetzten Seite des Strömungskanals miteinander verrastet werden, wobei zuerst ein in Bewegungsrichtung vorderer Rastvorsprung manuell und dann ein in Bewegungsrichtung hinterer Rastvorsprung durch zusammenwirkende Kraftverstärkungsmittel an den beiden Kupplungselementen mit einer die Rastvorsprünge aufnehmenden Rastvertiefung in Rasteingriff gebracht wird.
  • Der Erfindung liegt zum einen der Gedanke zugrunde, dass ein Rastmechanismus im Gegensatz zu einem Spannmechanismus weniger Platz benötigt und sich auch für Steckverbindungen gut eignet. Um das Verbinden der beiden Kupplungselemente vor allem unter beengten Platzverhältnissen zu erleichtern, kann zum anderen die von einem Bediener zum Verrasten der beiden Kupplungselemente aufzubringende Kraft mit Hilfe der zusammenwirkenden Kraftverstärkungsmittel verstärkt werden. Darüber hinaus wird die Herstellung der Verbindung auch dadurch erleichtert, dass das Verrasten der beiden Kupplungselemente in zwei Schritten vorgenommen wird, nämlich einem ersten Schritt, bei dem der vordere Rastvorsprung manuell mit der Rastausnehmung in Rasteingriff gebracht wird, und einem zweiten Schritt, bei dem der hintere Rastvorsprung mit Hilfe der Kraftverstärkungsmittel mit der Rastausnehmung in Rasteingriff gebracht wird. Das Verrasten des hinteren Rastvorsprungs erfolgt vorzugsweise gleichzeitig mit dem vollständigen Abdichten der Kupplungselemente in Bezug zueinander.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wirken die Kraftverstärkungsmittel auch als Kraftumlenkmittel, wodurch der Platzbedarf zum Verrasten der beiden Kupplungselemente weiter verkleinert und in vielen Fällen die Zugänglichkeit zu den Kraftverstärkungsmitteln verbessert werden kann.
  • Wenn die Kupplung eine Steckkupplung ist, weist zweckmäßig eines der beiden Kupplungselemente einen erweiterten Endabschnitt auf, in den ein Endabschnitt des anderen Kupplungselements eingesteckt wird, wobei die Dichtung, vorzugsweise ein O-Ring, zwischen zwei gegenüberliegenden Umfangsflächen der beiden Endabschnitte angeordnet ist.
  • In diesem Fall ist die Rastausnehmung zweckmäßig an demjenigen Kupplungselement mit dem erweiterten Endabschnitt ausgebildet, das zum Beispiel ein Rohrstutzen sein kann, während die beiden Rastvorsprünge zweckmäßig an dem anderen Kupplungselement ausgebildet sind, das zum Beispiel ein Endabschnitt eines Kunststoffrohrs sein kann, der in den erweiterten Endabschnitt des Rohrstutzens eingeführt wird.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die zusammenwirkenden Kraftverstärkungsmittel der beiden Kupplungselemente so auszubilden, dass sie nach dem Verrasten des hinteren Rastvorsprungs eine zusätzliche Sicherung bilden und zum Beispiel im Falle eines Versagens des Rastmechanismus ein Lösen und vorzugsweise auch eine Undichtigkeit der Kupplung verhindern.
  • Eine weitere besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kraftverstärkungsmittel eine Schraube umfassen, die sich durch eine Gewindebohrung von einem der beiden Kupplungselemente erstreckt und mit ihrem freien Ende auf eine Kraftaufnahmefläche des anderen der beiden Kupplungselemente einwirkt, wobei die Kraftaufnahmefläche zweckmäßig in Bezug zur Bewegungsrichtung beim Verrasten geneigt ist, so dass eine die vom Bediener auf einen Kopf der Schraube ausgeübte Drehkraft nicht nur durch das Gewinde verstärkt, sondern auch umgelenkt wird. Zu diesem Zweck ist die Gewindebohrung zweckmäßig in einem Ausleger ausgebildet, der axial über das Kupplungselement übersteht.
  • Der Ausleger kann zweckmäßig auch die Rastausnehmung enthalten, mit der die beiden Rastvorsprünge verrastet werden. Um im Falle eines Öffnens der Kupplung das Lösen des Rastmechanismus zu erleichtern, ist jeder im Rasteingriff mit der Rastausnehmung stehende Rastvorsprung vorteilhaft durch eine Öffnung von außen her zugänglich, so dass er mit einem durch die Öffnung in die Rastausnehmung eingeführten Werkzeug aus dem Rasteingriff ausgerückt werden kann.
  • Vorteilhart weist der Eingriffsmechanismus zum Verhaken der beiden Kupplungselemente eine seitlich über eines der Kupplungselemente überstehende Nase auf, die sich derart in eine Ausnehmung des anderen Kupplungselements einführen lässt, dass dort eine Auseinanderbewegung der beiden Kupplungselemente verhindert wird.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figuren zeigen Längsschnittansichten einer erfindungsgemäßen Steckkupplung, die zum Kuppeln eines Luftrohrs mit einem Rohrstutzen eines Abgasturboladers dient und in verschiedenen Stadien der Montage und der Demontage dargestellt ist.
  • 1 zeigt die Steckkupplung zu Beginn der Montage vor einem Verhaken des Luftrohrs mit dem Rohrstutzen;
  • 2 zeigt die Steckkupplung nach dem Verhaken des Luftrohrs mit dem Rohrstutzen;
  • 3 zeigt die Steckkupplung nach dem Verrasten eines vorderen Rastvorsprungs am Luftrohr mit einer Rastausnehmung am Rohrstutzen;
  • 4 zeigt die Steckkupplung zwischen dem Verrasten des vorderen Rastvorsprungs und dem Verrasten eines hinteren Rastvorsprungs am Luftrohr mit der Rastausnehmung am Rohrstutzen;
  • 5 zeigt die Steckkupplung nach dem Verrasten des hinteren Rastvorsprungs mit der Rastausnehmung;
  • 6 zeigt die Steckkupplung vor einer Demontage;
  • 7 zeigt die Steckkupplung beim Ausrücken des hinteren Rastvorsprungs aus der Rastausnehmung;
  • 8 zeigt die Steckkupplung beim Ausrücken des vorderen Rastvorsprungs aus der Rastausnehmung;
  • 9 zeigt die Steckkupplung nach dem Ausrücken des vorderen Rastvorsprungs aus der Rastausnehmung.
  • Die in der Zeichnung dargestellte Steckkupplung 1 dient zum Kuppeln eines Luftrohrs 2 mit einem Rohrstutzen 3 an einem Gehäuse 4 eines Abgasturboladers im Motorraum eines Kraftfahrzeugs.
  • Wie dargestellt, ist der über das Gehäuse 4 des Abgasturboladers überstehende Rohrstutzen 3 einstückig mit dem Gehäuse 4 verbunden und besteht wie dieses aus Metall. Der Rohrstutzen 3 umgibt einen Strömungskanal 5 für Luft, der von einer zur Längsmittelachse 6 des Rohrstutzens 3 bzw. des Strömungskanals 5 allgemein koaxialen Begrenzungswand 7 begrenzt wird. Ein vom Gehäuse 4 abgewandter freier Endabschnitt 10 des Rohrstutzens 3 ist im Inneren mit einer Erweiterung 8 versehen, die radial nach außen zu von einer zylindrischen inneren Wandoberfläche 9 der Begrenzungswand 7, auf der Seite des Abgasturboladers von einer dem Endabschnitt des Luftrohrs zugewandten, zur Wandoberfläche 9 senkrechten Ringschulter und auf der entgegengesetzten Seite von einer ebenen Stirnfläche 11 des Rohrstutzens 3 begrenzt wird.
  • Das durch Spritzgießen aus Kunststoff hergestellte Luftrohr 2 umgibt ebenfalls einen Strömungskanal 5 und weist einen dem Rohrstutzen 3 zugewandten Endabschnitt 12 auf, der zum Kuppeln des Luftrohrs 2 mit dem Rohrstutzen 3 über einen Teil seiner Länge in dessen Erweiterung 8 gesteckt wird. Der Endabschnitt 12 weist eine zu seiner Längsmittelachse 13 allgemein koaxiale verdickte Umfangswand 14 auf, die an ihrem dem Rohrstutzen 3 zugewandten Stirnende durch eine Fase 15 von einer ebenen Stirnfläche 16 des Endabschnitts 12 getrennt ist. In einem geringen Abstand von der Stirnfläche 16 ist die Umfangswand 14 an ihrer äußeren Wandoberfläche 20 mit einer umlaufenden Nut 17 versehen. In die Nut 17 ist eine O-Ring-Dichtung 18 eingesetzt, die nach dem Kuppeln des Luftrohrs 2 mit dem Rohrstutzen 3 gegen einen Nutgrund der Nut 17 sowie gegen die gegenüberliegende innere Wandoberfläche 9 der Erweiterung 8 des Rohrstutzens 3 angepresst wird und dadurch einen Ringspalt 19 zwischen den gegenüberliegenden Wandoberflächen 9, 20 der Erweiterung 8 bzw. des Endabschnitts 12 abdichtet.
  • Da zum Einführen der O-Ring-Dichtung 18 in die Erweiterung 8 während des Einsteckens des Endabschnitts 12 relativ viel Kraft erforderlich ist, die sich unter beengten Platzverhältnissen nicht oder nur schwer auf das Luftrohr 2 aufbringen lässt, sind der freie Endabschnitt 10 des Rohrstutzens 3 und der gegenüberliegende Endabschnitt 12 des Luftrohrs 2 zur Erleichterung des Kupplungsvorgangs an einer Seite des Strömungskanals 5 mit einem Eingriffsmechanismus 21 zum Verhaken der beiden Endabschnitte 10, 12 und an der entgegengesetzten Seite des Strömungskanals 5 mit einem Rastmechanismus 22 zum Verrasten der beiden Endabschnitte 10, 12 versehen, wie nachfolgend erläutert wird.
  • Der Eingriffsmechanismus 21 umfasst auf der Seite des Rohrstutzens 3 einen axial über die Stirnfläche 11 überstehenden hakenförmigen Ausleger 23, dessen freies Ende nach innen in Richtung des Strömungskanals 5 ragt oder umgebogen ist, sich jedoch in radialer Richtung nicht bis zu der Wandoberfläche 9 nach innen erstreckt. Dadurch wird zwischen dem freien Ende des Auslegers 23 und der Stirnfläche 11 des Rohrstutzens 3 eine zum Strömungskanal 5 hin randoffene Ausnehmung 24 begrenzt.
  • Auf der Seite des Luftrohrs 2 umfasst der Eingriffsmechanismus 21 eine jenseits der O-Ring-Dichtung 18 radial nach. außen über die äußere Wandoberfläche 20 des Endabschnitts 14 überstehende Nase 25, die bei der Herstellung des Luftrohrs 2 einstückig an diesem angeformt wird. Die axialen Abmessungen der Nase 25 sind etwas kleiner als die axialen Abmessungen der Ausnehmung 24, so dass sich die Nase 25 zum Verhaken des Luftrohrs 2 mit dem Rohrstutzen 3 von innen, d. h. von der Seite des Strömungskanals 5 her, in die Ausnehmung 24 einführen lässt, wenn die beiden Längsmittelachsen 6, 13 des Rohrstutzens 3 und des Endabschnitts 12 des Luftrohrs 2 unter einem flachen Neigungswinkel zueinander geneigt sind, wie in 1 dargestellt.
  • Der Rastmechanismus 22 umfasst auf der Seite des Rohrstutzens 3 ebenfalls einen axial über die Stirnfläche 11 überstehenden Ausleger 26, der jedoch etwas länger als der Ausleger 23 des Eingriffsmechanismus 21 und auf entgegengesetzten Seite des Rohrstutzens 3 angeordnet ist. Der Ausleger 26 weist ein vom Rohrstutzen 3 abgewandtes verdicktes freies Ende 27 auf, das von einer zur Längsmittelachse 6 des Rohrstutzens 3 senkrechten Gewindebohrung 28 durchsetzt wird. In die Gewindebohrung 28 ist von außen her eine Schraube 29 eingedreht, deren Schaft länger als die Gewindebohrung 28 ist und deren Kopf radial auswärts vom Ausleger 26 angeordnet und vorzugsweise von der Oberseite des Motorraums her zugänglich ist.
  • Das verdickte freie Ende 27 des Auslegers 26 und ein mit dem Rohrstutzen 3 verschweißtes entgegengesetztes Ende des Auslegers 26 sind durch einen dünneren Mittelteil 30 verbunden, dessen Innenseite gegenüber der Innenseite des verdickten Endes 27 und gegenüber der inneren Wandoberfläche 9 der Erweiterung 8 radial nach außen zurückgesetzt ist. Dadurch wird radial einwärts vom Mittelteil 30 eine Rastausnehmung 31 gebildet, die auf der Seite des verdickten Endes 27 von einer zur Längsmittelachse 6 senkrechten Stufe 32 begrenzt wird. Der Mittelteil 30 des Auslegers 26 ist weiter mit einer Durchgangsöffnung 33 versehen, durch welche die Rastausnehmung 31 zum Lösen der Verrastung von außen her für ein Werkzeug 34 zugänglich ist, wie in 7 und 8 dargestellt.
  • Auf der Seite des Luftrohrs 2 umfasst der Rastmechanismus 22 zwei elastisch verformbare zungenförmige Rastvorsprünge 35, 36, die jenseits der O-Ring-Dichtung 18 in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind und über die äußere Wandoberfläche 20 der verdickten Umfangswand 14 des Endabschnitts 12 überstehen. Die beiden Rastvorsprünge 35, 36 weisen jeweils einen rechteckigen Querschnitt auf und sind von der O-Ring-Dichtung 18 weg nach außen geneigt, wobei der vordere, zur O-Ring-Dichtung 18 benachbarte Vorsprung 35 einen etwas größeren Neigungswinkel als der hintere Rastvorsprung 36 aufweist. Während des Verrastens des Luftrohrs 2 mit dem Rohrstutzen 3 werden die beiden Rastvorsprünge 35, 36 nacheinander mit der Rastausnehmung 31 in Rasteingriff gebracht, wie am besten in 3 und 5 dargestellt, wobei die Angabe vorderer bzw. hinterer Rastvorsprung 35, 36 die Reihenfolge angibt, in der die beiden Rastvorsprünge 35, 36 in die Rastausnehmung 31 eintreten.
  • Der Rastmechanismus 22 umfasst auf der Seite des Luftrohrs 2 noch eine in• axialer Richtung jenseits des hinteren Rastvorsprungs 36 in Verlängerung des verdickten Endabschnitts 14 am Luftrohr 2 angebrachte Nase 37, die einstückig am Luftrohr 2 angeformt ist. Die Nase 37 wird an ihrer von der Stirnfläche 16 abgewandten Rückseite von einer einwärts geneigten schrägen Fläche 38 begrenzt. Mit dieser schrägen Fläche 38 können zum Verrasten des hinteren Rastvorsprungs 36 die Schraube 29 und das Innengewinde 28 als Kraftverstärkungs- und Kraftumlenkmittel zusammenwirken, wie nachfolgend anhand der Funktionsweise der Kupplung 1 erläutert wird.
  • Bei der Montage, d. h. beim Kuppeln des Luftrohrs 2 mit dem ortsfesten Rohrstutzen 3, wird zuerst die Längsmittelachse 13 des Endabschnitts 12 des Luftrohrs 2 unter einem Neigungswinkel von etwa 20 bis 30 Grad zur Längsmittelachse 6 des Rohrstutzens 3 ausgerichtet, wie in 1 dargestellt. Dabei wird die Neigungsrichtung so gewählt, dass der Abstand zwischen den Stirnflächen 16, 11 des Luftrohrs 2 und des Rohrstutzens 3 an der Seite des Eingriffsmechanismus 21 am kleinsten und an der Seite des Rastmechanismus 22 am größten ist. In dieser Ausrichtung wird das Luftrohr 2 an den Rohrstutzen 3 angenähert, bis sich an der Seite des Eingriffsmechanismus 21 die über den Endabschnitt 12 überstehende Nase 25 des Luftrohrs 2 über das freie Ende des hakenförmigen Auslegers 23 hinweg bewegt, wie in 1 dargestellt, und in die randoffene Ausnehmung 24 eintritt, wie in 2 dargestellt, während ebenfalls an der Seite des Eingriffsmechanismus 21 die O-Ring-Dichtung 18 mit der inneren Wandoberfläche 9 in Anlagekontakt tritt.
  • Wie ebenfalls in 2 dargestellt, wird beim Einführen der Nase 25 in die Ausnehmung 24 der Neigungswinkel zwischen den beiden Längsmittelachsen 6, 13 durch manuelles Verschwenken des Luftrohrs 2 in Richtung des Pfeils A in 2 etwas verkleinert.
  • Wie in 3 dargestellt, wird diese Schwenkbewegung in Richtung des Pfeils A nach dem Einführen der Nase 25 in die Ausnehmung 24 fortgesetzt, bis an der Seite des Rastmechanismus 22 der vordere Rastvorsprung 35 unter elastischer Verformung mit einem deutlich hörbaren Klicken in die Rastausnehmung 31 einrastet. Dabei bewegt sich sein freies Ende innerhalb der Rastausnehmung 31 hinter die Stufe 32 und verhindert ein Zurückschwenken des Luftrohrs 2 entgegen der Richtung des Pfeils A. In dieser Stellung ist das vordere, zum Rastvorsprung 36 benachbarte Ende der schrägen Fläche 38 radial einwärts vom freien Ende des Schaftteils der Schraube 29 und in Verlängerung der Längsmittelachse 39 der Gewindebohrung 28 angeordnet, während sich die O-Ring-Dichtung 18 auf der Seite des Rastmechanismus 22 noch teilweise außerhalb der Erweiterung 8 des Rohrstutzens 3 befindet.
  • Um die beträchtliche Kraft aufzubringen, die zum vollständigen Einführen der O-Ring-Dichtung 18 in die Erweiterung 8 notwendig ist, wird anschließend die Schraube 29 in die Gewindebohrung 28 eingeschraubt, wie durch den Pfeil B in 4 dargestellt, bis sie mit ihrem freien Ende auf die schräge Fläche 38 der Nase 37 einwirkt und dadurch die Nase 37 und mit ihr den Endabschnitt 12 des Luftrohrs 2 in Richtung des Rohrstutzens 3 drückt. Die Schraube 29 und die Gewindebohrung 28 bilden im Zusammenwirken die Kraftverstärkungsmittel, die eine von einem Bediener auf den Kopf der Schraube 29 aufgebrachte Drehkraft verstärken. Darüber hinaus bilden die Schraube 29 und die schräge Fläche 38 die Kraftumlenkmittel, mit deren Hilfe die zum Einführen der O-Ring-Dichtung 18 in die Erweiterung 8 erforderliche Kraft nicht von Hand in einem beengten Bereich um das Luftrohr 2 herum auf dieses aufgebracht werden muss, sondern mittels eines geeigneten Werkzeugs (nicht dargestellt), wie einem Schraubendreher oder Schraubenschlüssel, in einem gut zugänglichen Bereich oberhalb des Luftrohrs 2 und des Rohrstutzens 3 von oben, d. h. von der Oberseite des Motorraums her aufgebracht werden kann.
  • Beim Eindrehen der Schraube 29 in die Gewindebohrung 28 wird der Endabschnitt 12 des Luftrohrs 2 langsam weiter in Richtung des Pfeils A verschwenkt, wobei sich die O-Ring-Dichtung 18 an der Seite des Rastmechanismus 22 in die Erweiterung 8 des Rohrstutzens 3 hinein bewegt, bis sie schließlich vollständig innerhalb der Erweiterung 8 angeordnet ist und die Längsmittelachsen 6, 13 des Rohrstutzens 3 und des Endabschnitts 12 des Luftrohrs 2 miteinander fluchten, wie in 5 dargestellt. In diesem Zustand rastet der hintere Rastvorsprung 36 mit einem deutlich hörbaren Klicken in die Rastausnehmung 31 ein, wobei sich sein freies Ende innerhalb der Rastausnehmung 31 hinter die Stufe 32 bewegt und ein ungewolltes Lösen der Steckkupplung 1 verhindert. Weiter befindet sich in diesem Zustand das freie Ende der Schraube 29 am hinteren Ende der schrägen Fläche 38, so dass die Schraube 29 hinter die Nase 37 ragt und in dieser Stellung für eine zusätzliche Sicherheit gegen das ungewollte Lösen der Steckkupplung 1 sorgt.
  • Zur Demontage bzw. zum gewollten Lösen der Steckkupplung 1 wird zuerst die Schraube 29 in Richtung des Pfeils C in 6 aus der Gewindebohrung 29 herausgedreht. Wie in 7 dargestellt, kann danach das Werkzeug 34, wie zum Beispiel ein Schraubendreher, mit seinem freien Ende durch die Öffnung 33 des Auslegers 26 in die Rastausnehmung 31 eingeführt und damit der hintere Rastvorsprung 36 unter elastischer Verformung entlang der Stufe 32 nach innen gedrückt werden, um ihn aus der Rastausnehmung 31 auszurücken.
  • In diesem Zustand kann der Endabschnitt 12 des Luftrohrs 2 so weit aus der Erweiterung 8 des Rohrstutzens 3 herausgezogen werden, bis der vordere Rastvorsprung 35 mit seinem freien Ende gegen die Stufe 32 anschlägt und ein weiteres Verschwenken des Luftrohrs 2 verhindert. In dieser Stellung befindet sich die O-Ring-Dichtung 18 auf der Seite des Rastmechanismus 22 bereits außerhalb der Erweiterung 8, wie in 8 dargestellt.
  • Wie ebenfalls in 8 dargestellt, kann anschließend in derselben Weise der vordere Rastvorsprung 35 aus der Rastausnehmung 31 ausgerückt werden, indem man mittels des durch die Öffnung 33 eingeführten Werkzeugs 34 sein freies Ende unter elastischer Verformung des Rastvorsprungs 35 an der Stufe 32 entlang nach innen drückt, bis es die Rastausnehmung 31 verlässt.
  • Wie in 9 dargestellt, kann zuletzt das Luftrohr 2 vollständig vom Rohrstutzen 3 abgenommen werden, indem man die Nase 25 aus der Ausnehmung 24 heraus bewegt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kupplung
    2
    Luftrohr
    3
    Rohrstutzen
    4
    Gehäuse Abgasturbolader
    5
    Strömungskanal
    6
    Längsmittelachse Rohrstutzen
    7
    Begrenzungswand Rohrstutzen
    8
    Erweiterung Rohrstutzen
    9
    innere Wandoberfläche Erweiterung
    10
    erweiterter Endabschnitt Rohrstutzen
    11
    Stirnfläche Rohrstutzen
    12
    Endabschnitt Luftrohr
    13
    Längsmittelachse Endabschnitt
    14
    verdickte Umfangswand Endabschnitt
    15
    Fase Endabschnitt
    16
    Stirnfläche Endabschnitt
    17
    Nut
    18
    O-Ring-Dichtung
    19
    Ringspalt
    20
    äußere Wandoberfläche
    21
    Eingriffsmechanismus
    22
    Rastmechanismus
    23
    Ausleger Eingriffsmechanismus
    24
    randoffene Ausnehmung Eingriffsmechanismus
    25
    Nase Eingriffsmechanismus
    26
    Ausleger Rastmechanismus
    27
    verdicktes Ende Ausleger
    28
    Gewindebohrung
    29
    Schraube
    30
    Mittelteil Ausleger
    31
    Rastausnehmung
    32
    Stufe
    33
    Öffnung
    34
    Werkzeug
    35
    vorderer Rastvorsprung
    36
    hinterer Rastvorsprung
    37
    Nase
    38
    schräge Fläche
    39
    Längsmittelachse Gewindebohrung

Claims (13)

  1. Kupplung für medienführende Leitungen, mit zwei miteinander verbindbaren röhrenförmigen Kupplungselementen, die an einer Seite eines von den Kupplungselementen begrenzten Strömungskanals mit einem Eingriffsmechanismus zum Verhaken der Kupplungselemente versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass an der entgegengesetzten Seite des Strömungskanals (5) ein Rastmechanismus (22) zum Verrasten der Kupplungselemente angeordnet ist, der einen vorderen und einen hinteren Rastvorsprung (35, 36) umfasst, die sich nacheinander mit einer die Rastvorsprünge (35, 36) aufnehmenden Rastausnehmung (31) verrasten lassen, und dass die Kupplungselemente Kraftverstärkungsmittel umfassen, mit denen sich die Krafteinwirkung beim Verrasten des hinteren Rastvorsprungs (36) verstärken lässt.
  2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftverstärkungsmittel auch als Kraftumlenkmittel wirken.
  3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftverstärkungsmittel nach dem Verrasten des hinteren Rastvorsprungs (36) eine zusätzliche Sicherung bilden und ein Lösen der beiden Kupplungselemente verhindern.
  4. Kupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente ineinander gesteckte Endabschnitte (10, 12) der Leitungen sind, zwischen denen eine Dichtung (18) angeordnet ist.
  5. Kupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftverstärkungs- und oder Kraftumlenkmittel eine in Bezug zur Bewegungsrichtung beim Verrasten geneigte Fläche (38) und eine auf die Fläche (38) einwirkende, durch eine Gewindebohrung (28) ragende Schraube (29) umfassen.
  6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (29) und die Gewindebohrung (28) am einen Kupplungselement und die geneigte Fläche (38) am anderen Kupplungselement ausgebildet sind.
  7. Kupplung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindebohrung (28) in einem axial über ein Kupplungselement überstehenden Ausleger (26) ausgebildet und allgemein radial zu einer Längsmittelachse (6) des Kupplungselements ausgerichtet ist.
  8. Kupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastausnehmung (31) in einem axial über ein Kupplungselement überstehenden Ausleger (26) ausgebildet ist.
  9. Kupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Rasteingriff mit der Rastausnehmung (31) stehenden Rastvorsprünge (35, 36) zum Ausrücken aus dem Rasteingriff mit einem Werkzeug (34) von außen her zugänglich sind.
  10. Kupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastvorsprünge (35, 36) elastisch verformbar und in Bewegungsrichtung beim Verrasten hintereinander angeordnet sind.
  11. Kupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffsmechanismus (21) zum Verhaken der beiden Kupplungselemente eine seitlich über das eine Kupplungselement überstehende Nase (25) umfasst, die sich in eine Ausnehmung (24) des anderen Kupplungselements einführen lässt und nach dem Verrasten in der Ausnehmung (24) festgehalten wird.
  12. Verfahren zum Verbinden von zwei Kupplungselementen einer Kupplung, die einen Strömungskanal umgeben, wobei die beiden Kupplungselemente zuerst an einer Seite des Strömungskanals miteinander verhakt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente anschließend an der entgegengesetzten Seite des Strömungskanals (5) miteinander verrastet werden, wobei zuerst ein in Bewegungsrichtung vorderer Rastvorsprung (35) manuell und dann ein in Bewegungsrichtung hinterer Rastvorsprung (36) durch Kraftverstärkungsmittel der Kupplungselemente mit einer die Rastvorsprünge (35, 36) aufnehmenden Rastvertiefung in Rasteingriff gebracht werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verrasten des hinteren Rastvorsprungs (36) eine Dichtung (18) vollständig zwischen die beiden Kupplungselemente eingebracht wird.
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