-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung mit einem Fehlmontageschutz, das heißt eine Fluidleitungskupplung bzw. einen Verbinder zum Verbinden von mindestens zwei Fluidleitungen. Derartige Kupplungen werden beispielsweise zum Verbinden von Kraftstoff führenden Leitungen zur Versorgung eines Verbrennungsmotors mit Treibstoff in einem Kraftfahrzeug verwendet. Es sind jedoch auch andere Leitungen, wie beispielsweise Unterdruckleitungen, Klimaanlagenleitungen, Kühlmittelleitungen etc. mit dieser Kupplung verbindbar.
-
EP 1 834 124 B1 beschreibt eine derartige Kupplung, die ein Kuppeln nur dann zuläßt, wenn ein Gegenstecker oder -verbinder vollständig in die Kupplung eingeschoben ist. Allerdings hat ein derartiges Kupplungssystem den Nachteil, daß es eine relativ große Montagekraft erfordert, um die Verriegelungsarme elastisch zu verformen. Darüber hinaus kann man bei beengten Einbauverhältnissen nicht sicher detektieren, ob die Kupplung ordnungsgemäß verrastet ist. Ferner ist die Kupplung verschmutzungsempfindlich und kann unter Umständen nicht gelöst werden, wenn der Aufnahmeraum für den Rückhalte- und Verriegelungsarm verschmutzt ist. Es besteht somit ein Bedarf einer Verbesserung einer derartigen Fluidleitungskupplung.
-
DE 603 04 248 T2 offenbart eine Steckverbindung für Rohrleitungen mit Montageanzeige, bei ein Arretierelement und ein Stopper separate Bauteile sind.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit in der Schaffung einer neuartigen Fluidleitungskupplung, die mit geringer Montagekraft montierbar ist, bei der der verrastete bzw. gekuppelte Zustand einfach zu detektieren ist und die eine geringe Baugröße aufweist sowie möglichst unempfindlich gegenüber Verschmutzungen ist.
-
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
-
Gemäß einem Aspekt wird eine Fluidleitungskupplung mit folgenden Bauteilen zur Verfügung gestellt:
einem Gehäuse, das eine Aufnahme für ein Gegenstück aufweist, und
einem Sperrkörper zum Fixieren des Gegenstücks, wobei der Sperrkörper in einer Führung des Gehäuses in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu einer Einsteckrichtung des Gegenstücks zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung verschiebbar angeordnet ist,
wobei in der Freigabestellung des Sperrkörpers ein Überführen des Sperrkörpers in die Sperrstellung verhindert ist, indem zumindest ein in der Aufnahme angeordneter Rastarm mit einer Rastkontur des Sperrkörpers in Eingriff tritt, und
wobei der Rastarm durch vollständiges Einführen des Gegenstücks derart radial verlagerbar ist oder verlagert wird, dass der Eingriff mit der Rastkontur gelöst wird, um ein Überführen des Sperrkörpers in die Sperrstellung zu ermöglichen, in der das Gegenstück durch den Sperrkörper fixiert ist.
-
Indem der Sperrkörper innerhalb der Führung des Gehäuses verschiebbar angeordnet ist, kann der Sperrkörper selbst bei einer Verschmutzung leicht bewegt werden. Der Sperrkörper bewegt sich im wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung des Gehäuses, das heißt, der Einsteckrichtung des Gegenstücks. Somit ist eine axiale Länge des Gehäuses sehr gering, weil keine axiale Verlagerung des Sperrkörpers erforderlich ist.
-
Vorzugsweise kann der Sperrkörper in der Sperrstellung durch eine an dem Gehäuse angeordnete Lasche in der Sperrstellung gesichert werden.
-
Vorzugsweise ist der zumindest eine Rastarm an einer in die Aufnahme der Fluidleitungskupplung eingeführten Hülse angeordnet. Hierdurch kann die Fluidleitungskupplung leicht auf einen geringeren Durchmesser eines Gegenstücks umgerüstet werden, indem lediglich die Hülse sowie eventuelle Abdichtelemente, wie beispielsweise O-Ringe, ausgetauscht werden. Vorzugsweise ist ein Paar Rastarme an der Hülse angeordnet, die jeweils im wesentlichen diametral gegenüberliegen. Das elastische Verformen der an der Hülse angeordneten Rastarme erfordert darüber hinaus eine sehr geringe Einsteckkraft, so daß die Kupplung mit geringer Montagekraft mit einem entsprechenden Gegenstück gekuppelt werden kann.
-
Weiter bevorzugt ist der zumindest eine Rastarm durch in Eingriff treten mit einem an dem Gegenstück ausgebildeten Bund elastisch verformbar, um außer Eingriff mit der Rastkontur verlagert zu werden. Durch die elastische Rückstellkraft des Rastarms kann dieser nach dem Entnehmen des Gegenstücks wieder in Eingriff mit der Rastkontur gebracht werden.
-
Vorzugsweise ist der Sperrkörper rahmenförmig mit einer zentralen Öffnung ausgebildet und weist einen Indikator auf, der in der Freigabestellung sichtbar ist und in der Sperrstellung durch die Führung oder andere Bauteile des Gehäuses verdeckt ist. Derart kann ein Anwender das Erreichen der Sperrstellung leicht visuell wahrnehmen, wenn der in der Freigabestellung sichtbare Indikator aufgrund der Verdeckung nicht mehr sichtbar ist.
-
Weiter bevorzugt ist der Indikator separat von dem Sperrkörper, vorzugsweise aus einem anderen Material als der Sperrkörper, ausgebildet und in ein Fenster des Sperrkörpers eingesetzt. Indem der Indikator zwischen entsprechenden Elementen, wie beispielsweise Führungswänden, in der Sperrstellung des Sperrkörpers verschwindet, das heißt nicht mehr sichtbar ist, kann ein gesperrter bzw. gekuppelter Zustand der Fluidleitungskupplung einfach detektiert werden. Dies ist noch mehr vereinfacht, wenn der Indikator eine auffällige Farbe, wie beispielsweise Rot, hat. Somit kann ein Anwender einfach den nicht gesperrten Zustand dadurch erfassen, daß der Indikator mit der auffälligen Farbe zu sehen ist. Wenn dieser nicht mehr zu sehen ist, kann der gesperrte Zustand des Sperrkörpers detektiert werden.
-
Vorzugsweise weist die Führung des Gehäuses zwei im wesentlichen parallel zueinander angeordnete Führungswände oder Flansche auf, die vorzugsweise durch ein Paar Stege miteinander verbunden sind. Hierdurch kann der Sperrkörper einfach an dem Gehäuse montiert werden, indem der Sperrkörper einfach in den Zwischenraum zwischen dem Paar Führungswände bzw. Flansche eingeschoben wird. In anderen Worten ist eine Vorder- und eine Rückseite des Sperrkörpers bezüglich der Einsteckrichtung durch das Paar Führungswände geführt, während laterale Seiten, die die Vorderseite mit der Rückseite des Sperrkörpers verbinden, durch das Paar Stege geführt sind.
-
Weiter bevorzugt ist die an dem Gehäuse angeordnete Lasche elastisch verformbar und weist ein Fenster oder eine Vertiefung auf, in das eine an dem Sperrkörper angeordnete Rastnase einführbar ist.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verbindungssystem zum Verbinden von Fluidleitungen zur Verfügung gestellt, das eine entsprechende Fluidleitungskupplung und ein Gegenstück aufweist, wobei das Gegenstück einen Bund aufweist, der durch den Sperrkörper in der Sperrstellung hintergriffen ist.
-
Vorzugsweise verlagert der Bund beim vollständigen Einführen des Gegenstücks den Rastarm derart, dass der Eingriff mit der Rastkontur gelöst wird, um ein Überführen des Sperrkörpers in die Sperrstellung zu ermöglichen.
-
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
-
1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der einzelnen Bauteile der Fluidleitungskupplung.
-
2 zeigt eine Draufsicht auf den Sperrkörper, die Hülse sowie das Gehäuse der Fluidleitungskupplung.
-
Die 3 und 4 zeigen perspektivische Ansichten der vollständig montierten Fluidleitungskupplung mit dem Sperrkörper in der Freigabestellung.
-
5 zeigt eine perspektivische Ansicht der Fluidleitungskupplung mit dem Sperrkörper in der gesperrten Stellung.
-
6 zeigt eine Schnittansicht der Fluidleitungskupplung mit einem darin eingesetzten Gegenstück sowie dem Sperrkörper in der Sperrstellung, das heißt, den vollständig montierten Zustand der Fluidleitungskupplung mit dem darin fixierten Gegenstück.
-
7a zeigt eine Schnittansicht der Fluidleitungskupplung mit dem Sperrkörper in der Freigabestellung.
-
7b zeigt ebenfalls eine Schnittansicht der Fluidleitungskupplung mit dem Sperrkörper in der Freigabestellung, wobei jedoch ein Gegenstück teilweise in die Fluidleitungskupplung eingeschoben ist.
-
7c zeigt schließlich eine Schnittansicht der Fluidleitungskupplung, in die ein Gegenstück vollständig eingeschoben ist.
-
Wie in den 1, 3 und 6 gezeigt ist, hat ein Gehäuse 10 der Fluidleitungskupplung eine Aufnahme 12, in die ein Paar O-Ringe 50 eingesetzt ist, die durch einen Distanzring 60 voneinander beabstandet sind. Diese O-Ringe werden durch eine Hülse 30 in der Aufnahme 12 gehalten.
-
Darüber hinaus hat das Gehäuse 10 ein Paar Führungswände 14, die durch ein Paar Stege 16 miteinander verbunden sind. In dem Zwischenraum zwischen den Führungswänden 14 wird somit eine Führung für einen Sperrkörper 20 ausgebildet, um den Sperrkörper 20 im wesentlichen senkrecht zu einer Axialrichtung A des Gehäuses 10 bewegbar einzusetzen. In anderen Worten hat der Zwischenraum zwischen den Führungswänden 14 eine Breite gleich oder etwas größer als eine Dicke des Sperrkörpers 20, so dass der Sperrkörper 20 in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu einer Einsteckrichtung E bzw. der Axialrichtung A der Fluidleitungskupplung zwischen den Führungswänden 14 geführt ist.
-
Hierzu liegt eine Vorderseite 21 des Sperrkörpers 20 an der in der Einsteckrichtung E vorne angeordneten Führungswand 14 an und eine Rückseite 23 des Sperrkörpers 20 liegt an der anderen in der Einsteckrichtung E hinten liegenden Führungswand 14 an. Andererseits ist der Sperrkörper 20 mit lateralen Seiten 25, 25, die die Vorderseite 21 mit der Rückseite 23 des Sperrkörpers 20 verbinden, durch das Paar Stege 16 geführt. Derart kann der Sperrkörper 20 entlang der Führungswände 14, 14 und Stege 16, 16 in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Einsteckrichtung E gleitend bewegt werden.
-
Wie beispielsweise in den 6, 7b und 7c gezeigt, ist ein Gegenstück 40 mit einem Bund 42 in die Aufnahme 12 einsetzbar und dichtet mittels der O-Ringe 50 ab, um eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Gegenstück 40 und der Fluidleitungskupplung bzw. deren Gehäuse 10 zu schaffen. Um das Gegenstück 40 innerhalb des Gehäuses 10 zu fixieren, ist der Sperrkörper 20 derart verschiebbar, daß der Bund 42 des Gegenstücks 40 durch den Sperrkörper 20 hintergriffen wird, das heißt, in der axialen Richtung so fixiert wird, daß das Gegenstück 40 nicht mehr aus der Aufnahme 12 des Gehäuses 10 herausgenommen werden kann. Zum Herausnehmen des Gegenstücks 40 aus der Aufnahme 12 ist der Sperrkörper 20 in eine Freigabestellung, wie sie beispielsweise in 3 und 4 gezeigt ist, verschiebbar und zwar innerhalb der durch die Führungswände 14 und die Stege 16 gebildeten Führung, um den hintergriffenen Zustand aufzuheben, so daß der Bund 42 außer Eingriff mit dem Sperrkörper 20 gelangt.
-
Um zu verhindern, daß der Sperrkörper 20 auf fehlerhafte Weise in einem Zustand eines nicht vollständig in die Aufnahme 12 eingesetzten Gegenstücks 40 von der Freigabestellung in die Sperrstellung verschoben wird, hat die Hülse 30 zumindest einen, vorzugsweise ein Paar, Rastarme 32, die in eine Rastkontur 24 des Sperrkörpers 20 eingreifen. Hierzu hat die Rastkontur 24 eine Tasche 24a, in die die Rastarme 32 in der Freigabestellung des Sperrkörpers 20 einrasten. In dieser Freigabestellung ist der Sperrkörper 20 bezüglich seiner Verschieberichtung fixiert und kann nicht bewegt werden. Erst wenn die Rastarme 32 nach außen, das heißt radial nach außen aus der Tasche 24a herausbewegt werden, indem die Rastarme 32 beispielsweise elastisch verformt werden, kann der Sperrkörper 20 innerhalb der Führung verschoben werden. Dabei gelangen die Rastarme 32 in Anlage an einen oberen Abschnitt 24c der Rastkontur 24. Dieser Zustand ist die Sperrstellung des Sperrkörpers 20.
-
Im nachfolgenden soll erläutert werden, wie das Überführen des Sperrkörpers 20 von der Freigabestellung in die Sperrstellung erfolgt, wenn das Gegenstück 40 ordnungsgemäß in die Aufnahme 12 des Gehäuses 10 eingesetzt wird. Hierzu zeigt 7a einen Schnitt durch das Gehäuse 12, wobei kein Gegenstück 40 eingesetzt ist und die Rastarme 32 sich innerhalb der Taschen 24a der Rastkontur 24 des Sperrkörpers 20 befinden. Wie bereits erläutert, kann der Sperrkörper 20 in dieser Freigabestellung im wesentlichen nicht bewegt bzw. verschoben werden.
-
7b zeigt einen Zustand, bei dem ein Gegenstück 40 teilweise in die Aufnahme 12 eingesetzt ist. Dabei liegt ein Bund 42 des Gegenstücks an den Rastarmen 32 an, ohne diese zu verlagern bzw. elastisch zu verformen. Demzufolge befinden sich die Rastarme 32 in dem in 7b gezeigten Zustand noch innerhalb der Taschen 24a und der Sperrkörper 20 kann demgemäß nicht verschoben bzw. verlagert werden. Auf diese Weise kann ein Monteur leicht detektieren, daß das Gegenstück 40 nicht vollständig in die Aufnahme 12 eingeschoben ist.
-
Erst wenn der Monteur das Gegenstück 40 vollständig in die Aufnahme 12 einschiebt, wie dies in 7c gezeigt ist, werden die Rastarme 32 radial nach außen verlagert bzw. verbogen bzw. elastisch verformt, so daß die Rastarme 32 aus den Taschen 24a austreten, um den gesperrten Zustand des Sperrkörpers 20 in der Freigabestellung aufzuheben. Derart kann der Sperrkörper 20 nun innerhalb der durch die Führungswände 14, 14 und die Stege 16, 16 gebildeten Führung verschoben werden, so daß die Rastarme 32 aus der Tasche 24a austreten und in Anlage an einen oberen Abschnitt 24c der Rastkontur 24 des Sperrkörpers 20 kommen. Dieser Zustand ist die Sperrstellung des Sperrkörpers 20 und in dieser Sperrstellung wird der Bund 42 durch die Kontur der Öffnung 26 des Sperrkörpers 20 so hintergriffen, daß ein Herausnehmen des Gegenstücks 40 unmöglich wird, das heißt das Gegenstück 40 wird in dieser Sperrstellung des Sperrkörpers 20 innerhalb der Aufnahme 12 des Gehäuses 10 fixiert.
-
Um ein unbeabsichtigtes Überführen des Sperrkörpers 20 von der Sperrstellung in die Freigabestellung zu verhindern, hat das Gehäuse 10 vorzugsweise eine Lasche 18, die den Sperrkörper 20 in der Sperrstellung fixieren kann. Hierzu hat die Lasche 18 eine Vertiefung oder ein Fenster 18a, in die oder in das eine Rastnase 28 in der Sperrstellung des Sperrkörpers 20 einrasten kann. Um das Gegenstück 40 aus dem Gehäuse 10 zu entnehmen, muß ein Monteur die Lasche 18 so verbiegen oder verlagern, daß der Eingriff der Rastnase 28 mit dem Fenster 18a aufgehoben wird. Dadurch kann der Sperrkörper 20 in die Freigabestellung verschoben werden. In dieser Freigabestellung wird ein Eingriff zwischen der Kontur der Öffnung 26 und dem Bund 42 aufgehoben und das Gegenstück 40 kann aus der Aufnahme 12 entnommen werden. In diesem Zustand verrasten die Rastarme 32 wiederum in den Taschen 24a.
-
Um darüber hinaus den Sperrkörper 20 einfacher in der durch die Führungswände 14, 14 gebildeten Führung montieren zu können, weist die Rastkontur 24 des weiteren eine Einführschräge 24b auf, die beim erstmaligen Montieren des Sperrkörpers 20 die Rastarme 32 so verlagern, daß der Sperrkörper 20 soweit eingeschoben werden kann, bis die Rastarme 32 in die Taschen 24a hineingleiten bzw. einrasten können.
-
Nachdem der Sperrkörper 20 lediglich im wesentlichen senkrecht zu der Axialrichtung A des Gehäuses 10 zwischen der Freigabestellung und der Sperrstellung verschiebbar angeordnet ist, kann die axiale Länge des Gehäuses 10 minimiert werden. Darüber hinaus ist die durch die Führungswände 14 gebildete Führung gegenüber Verschmutzungen unempfindlich, weil die Führung vollständig durch den im wesentlichen rahmenförmigen Sperrkörper 20 ausgefüllt ist und kein Platz für Verschmutzungen bleibt.
-
Vorzugsweise hat der Sperrkörper 20 auch ein Fenster 27, in das ein Indikator 22 zum Erfassen der Freigabestellung und der Sperrstellung durch einen Monteur eingesetzt ist. Ein derartiger Indikator 22 weist vorzugsweise eine auffällige Farbe, wie beispielsweise Rot auf, so daß der Indikator 22 in der Freigabestellung sichtbar ist und in der Sperrstellung durch die Führungswände 14 verdeckt wird. Wenn der Monteur den roten Indikator 22 sehen kann, befindet sich der Sperrkörper 20 in der Freigabestellung und es ist kein vollständig montierter Zustand vorhanden. Wenn jedoch der Indikator 22 für den Monteur nicht mehr sichtbar ist, kann dadurch die Sperrstellung des Sperrkörpers 20 erfaßt werden und somit der vollständig montierte Zustand der Fluidleitungskupplung.
-
Das Gehäuse ist vorzugsweise aus einem kraftstoffbeständigen Kunststoffmaterial hergestellt, wie beispielsweise Polyamid (PA12, PA6.12, PA6.10), Polyoxymethylen POM, Polypropylen PP, Polyphenylensuflid PPS. Die Herstellung aus Metall ist ebenfalls möglich, beispielsweise aus Zink, Stahl oder Bronze.
-
Die Hülse 30 ist vorzugsweise ebenfalls aus einem kraftstoffbeständigen, jedoch elastisch verformbaren Kunststoffmaterial hergestellt, wie beispielsweise Polyamid (PA12, PA6.12, PA6.10), Polyoxymethylen POM, Polypropylen PP, Polyphenylensuflid PPS, so daß die Verlagerung der Rastarme 32 durch elastisches, rückstellfähiges Verformen erfolgen kann. Eine Abdichtung erfolgt vorzugsweise durch Standard-O-Ringe 50, es kann jedoch auch eine andere Art einer entsprechenden Axial- oder Radialdichtung vorgesehen werden.
-
Die Erfindung ist nicht auf das hier gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche abgewandelt werden.
-
Beispielsweise muß der Sperrkörper 20 nicht durch die Lasche 18 in der Sperrstellung fixiert werden, sondern es kann ein beliebiges anderes Mittel zum Fixieren des Sperrkörpers 20 in der Sperrstellung angewandt werden, beispielsweise eine Madenschraube, eine Drahtsicherung, ein Stift etc. Obwohl hier eine Fluidleitungskupplung insbesondere zur Anwendung als Kraftstoff führende Leitung beschrieben ist, kann die Fluidleitungskupplung auch für andere Fluide angewandt werden, wie beispielsweise Druckluft, Unterdruck, Kältemittel, Öl etc. Obwohl in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Paar Rastarme 32 an der Hülse 30 angeordnet ist, können auch nur ein Rastarm 32 oder mehr als zwei Rastarme 32 vorgesehen werden. Obwohl des weiteren ein Paar Führungswände bzw. Flansche 14 an dem Gehäuse 10 für die Führung des Sperrkörpers 20 angeordnet ist, kann die im wesentlichen senkrecht zu der Axialrichtung A der Aufnahme 12 vorgesehene Führung durch andere Längsführungen erfolgen. Beispielsweise kann der Sperrkörper 20 hierfür eine entsprechende Nut aufweisen, die gegenüber einem Vorsprung des Gehäuses 10 gleitet oder umgekehrt das Gehäuse 10 eine Nut aufweisen, innerhalb der ein Vorsprung des Sperrkörpers 20 gleitet.
-
Bezugszeichenliste
-
- A
- Axialrichtung
- E
- Einsteckrichtung
- 10
- Gehäuse
- 12
- Aufnahme
- 14
- Führungswand
- 16
- Steg
- 18
- Lasche
- 18a
- Fenster
- 20
- Sperrkörper
- 21
- Vorderseite
- 22
- Indikator
- 23
- Rückseite
- 24
- Rastkontur
- 24a
- Tasche
- 24b
- Einführschräge
- 24c
- oberer Abschnitt
- 25
- laterale Seite
- 26
- Öffnung
- 27
- Fenster
- 28
- Rastnase
- 30
- Hülse
- 32
- Rastarm
- 40
- Gegenstück
- 42
- Bund
- 50
- O-Ring
- 60
- Distanzring
