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Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung mit einem Male-Konnektor, einem Female-Konnektor und mit einem fluidischen Widerstand, der in Abhängigkeit von einer Durchströmungsrichtung und/oder von einem Differenzdruck unterschiedlich große Fluiddurchtrittsquerschnitte freigibt.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 201 102 808 A1 ist ein Verbindungselement zum Verbinden einer hydraulischen Leitung mit einer hydraulischen Komponente bekannt, umfassend ein Gehäuse, das einen Aufnahmeraum zur direkten Befestigung eines Endbereichs einer hydraulischen Leitung und ein Verbindungsmittel zum Verbinden des Gehäuses mit der hydraulischen Komponente aufweist, wobei in dem Aufnahmeraum ein Spitzenmomentbegrenzer angeordnet ist. Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2011 010 878 A1 ist ein schaltbarer Spitzenmomentbegrenzer für eine hydraulische Strecke mit einem Gehäuse und einem Durchgang bekannt, der einen gegenüber der hydraulischen Leitung erheblich vergrößerten Durchflusswiderstand aufweist, wobei das Gehäuse im Betrieb mit einem Fluid gefüllt ist und wenigstens eine Umgehungsöffnung aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen zusätzlichen Weg für einen Fluidfluss zur Verfügung zu stellen, wobei die Umgehungsöffnung und der Durchgang in der Addition einen Durchflusswiderstand aufweisen, der im Bereich des Durchflusswiderstands der hydraulischen Leitung liegt. Aus der europäischen Offenlegungsschrift
EP 1 596 085 A2 ist eine Druckbegrenzungseinrichtung in einer hydraulischen Strecke zur Kupplungsbetätigung bekannt, umfassend einen Nehmerzylinder und einen Geberzylinder, die über zumindest eine mit einem Fluid durchströmte Leitung hydraulisch miteinander verbunden sind, wobei die Druckbegrenzungseinrichtung zumindest einen Blendenkörper mit einer zentralen Blendenbohrung zur Druckreduzierung und einen mittels einer Feder druckbeaufschlagten topfförmigen Haltering aufweist, an dessen Boden eine Zentralbohrung und mindestens eine auf einem Teilkreis radial von dieser beabstandet Öffnung angeordnet sind und der Blendenkörper beziehungsweise die zentrale Blendenbohrung beim Einkuppeln der Kupplung bei Überschreitung eines vorbestimmten Volumenstroms des Fluids zuschaltbar und die Öffnung bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckabfalls verschließbar ist, wobei die mindestens eine korrespondierende Öffnung und die Blendenbohrung möglichst kurz ausgeführt sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steckverbindung mit einem Male-Konnektor, einem Female-Konnektor und mit einem fluidischen Widerstand, der in Abhängigkeit von einer Durchströmungsrichtung und/oder von einem Differenzdruck unterschiedlich große Fluiddurchtrittsquerschnitte freigibt, im Hinblick auf die Funktion und/oder Herstellung, insbesondere Montage, des fluidischen Widerstands zu vereinfachen.
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Die Aufgabe ist bei einer Steckverbindung mit einem Male-Konnektor, einem Female-Konnektor und mit einem fluidischen Widerstand, der in Abhängigkeit von einer Durchströmungsrichtung und/oder von einem Differenzdruck unterschiedlich große Fluiddurchtrittsquerschnitte freigibt, dadurch gelöst, dass der fluidische Widerstand an einem Konnektorende des Male-Konnektors angebracht ist. Der Male-Konnektor kann auch als männlicher Konnektor oder als Stecker bezeichnet werden. Analog kann der Female-Konnektor auch als weiblicher Konnektor oder als Steckeraufnahme beziehungsweise Buchse bezeichnet werden. Der fluidische Widerstand ist vorzugsweise als Blende ausgeführt. Die Steckverbindung wird vorzugsweise im Automobilbereich eingesetzt, insbesondere in fluidischen Kupplungsbetätigungssystemen. In einem fluidischen Kupplungsbetätigungssystem stellt der fluidische Widerstand, insbesondere die Blende, vorzugsweise einen Spitzenmomentbegrenzer dar.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Steckverbindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der fluidische Widerstand eine Kappe mit mindestens einer variablen Blendenöffnung umfasst. Die Kappe kann ganz einfach auf das Konnektorende des Male-Konnektors aufgesteckt werden. Die variable Blendenöffnung ermöglicht auf einfache Art und Weise die Darstellung von unterschiedlich großen Fluiddurchtrittsquerschnitten in verschiedenen Durchströmungsrichtungen, insbesondere in Abhängigkeit von einem Differenzdruck.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Steckverbindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die variable Blendenöffnung Schlitze umfasst. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Blendenöffnung vier Schlitze, die in Gestalt eines Kreuzes angeordnet sind. Die variable Blendenöffnung kann aber auch drei, fünf oder mehr Schlitze umfassen. Durch die Schlitze wird auf einfache Art und Weise eine Veränderung eines Fluiddurchtrittsquerschnitts der Blendenöffnung ermöglicht.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Steckverbindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die variable Blendenöffnung von flexiblen Blendenklappen begrenzt wird, die elastisch so verformbar und/oder bewegbar sind, dass in Abhängigkeit von der Durchströmungsrichtung und/oder von dem Differenzdruck unterschiedlich große Fluiddurchtrittsquerschnitte freigegeben werden. Die Blendenklappen begrenzen zum Beispiel ein zentrales Durchgangsloch, das eine minimale Blendenöffnung darstellt. In Abhängigkeit von der Durchströmungsrichtung und/oder von dem Differenzdruck können sich die Blendenklappen öffnen, um den Fluiddurchtrittsquerschnitt zu vergrößern. Je nach Ausführung der Blendenklappen kann die Blendenöffnung auch komplett verschlossen oder freigegeben werden. Die Größe und die Gestalt der Blendenklappen können mit Hilfe der vorab beschriebenen Schlitze in der Blendenöffnung variiert werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Steckverbindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe einen Dichtring umfasst, der in einer Ringnut am Konnektorende des Male-Konnektors aufgenommen ist. Somit übt die Kappe vorteilhaft eine Doppelfunktion aus. Dabei dient der Dichtring zur Darstellung einer Dichtfunktion, welche die Kappe zusätzlich zu ihrer vorab beschriebenen Blendenfunktion ausübt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Steckverbindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring durch einen Verbindungskörper einstückig mit den Blendenklappen verbunden ist. Der Verbindungskörper hat vorteilhaft im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels. Die Kappe mit dem Verbindungskörper, dem Dichtring und den Blendenklappen ist einfach und kostengünstig herstellbar, zum Beispiel in einem Spritzgussverfahren aus einem geeigneten Kunststoffmaterial.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Steckverbindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring im zusammengebauten Zustand der Steckverbindung so von dem Female-Konnektor umgeben ist, dass der fluidische Widerstand fest an dem Male-Konnektor gehalten wird. Der Dichtring der Kappe wird vorzugsweise genauso zwischen dem Male-Konnektor und der Female-Konnektor angeordnet wie ein herkömmlicher O-Ring. Im zusammengebauten Zustand verhindert der Female-Konnektor, dass sich der Dichtring der Kappe aus der Ringnut am Konnektorende des Male-Konnektors herausbewegt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Steckverbindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der fluidische Widerstand, insbesondere die Kappe, einstückig aus einem elastomeren Kunststoffmaterial beziehungsweise Gummimaterial gebildet ist. Bei dem elastomeren Kunststoffmaterial oder Gummimaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Elastomer auf Basis von Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, der verkürzt auch als EPDM bezeichnet wird. Mit dem elastomeren Kunststoffmaterial oder Gummimaterial kann die Kappe die vorab beschriebene Doppelfunktion ausüben. Die Kappe mit der Doppelfunktion kann kostengünstig im Spritzgussverfahren hergestellt werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Steckverbindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der fluidische Widerstand, insbesondere die Kappe, einen Spitzenmomentbegrenzer in einem fluidischen Kupplungsbetätigungssystem darstellt. Durch den Spitzenmomentbegrenzer werden, zum Beispiel bei einem unkontrollierten Abrutschen des Fußes vom Pedal einer Kupplung oder bei einer sehr sportlichen Fahrweise, im Betrieb des Kupplungsbetätigungssystems unerwünschte Drehmomentüberhöhungen und Schäden in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verhindert, das mit dem Kupplungsbetätigungssystem ausgestattet ist.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Male-Konnektor und/oder einen fluidischen Widerstand, insbesondere eine Kappe, für eine vorab beschriebene Steckverbindung. Die genannten Teile sind separat handelbar.
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Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Verfahren zum Herstellen und/oder zur Montage einer vorab beschriebenen Steckverbindung. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Konnektorendes eines Male-Konnektors mit einem fluidischen Widerstand, der als Kappe ausgeführt ist;
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2 das Konnektorende des Male-Konnektors mit dem als Kappe ausgeführten fluidischen Widerstand aus 1 im montierten Zustand in einem Female-Konnektor im Längsschnitt;
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3 die Steckverbindung aus 2 mit dem als Kappe ausgeführten fluidischen Widerstand in einer Blendenfreigabestellung;
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4 eine perspektivische Darstellung des Male-Konnektors mit der geöffneten Kappe aus 3;
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5 die gleiche Ansicht wie in 3 mit dem als Kappe ausgeführten fluidischen Widerstand in einer Blendenstellung und
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6 die gleiche Darstellung wie in 4 mit der Kappe in ihrer Blendenstellung.
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In 1 ist ein Konnektorende 11 eines Male-Konnektors 10 perspektivisch dargestellt. An dem Konnektorende 11 des Male-Konnektors 10 ist ein fluidischer Widerstand 1 angebracht. Der fluidische Widerstand 1 ist als Kappe 2 mit einer variablen Blendenöffnung 3 ausgeführt.
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Die Kappe 2 ist an ihrem freien Ende zur Darstellung der variablen Blendenöffnung 3 durch Schlitze 4 bis 7 in Blendenklappen 31 bis 34 unterteilt. Die Blendenklappen 31 bis 34 haben im Wesentlichen die Gestalt von Dreiecken, deren einander zugewandte Spitzen abgeschnitten sind.
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In den 2, 3 und 5 ist der Male-Konnektor 10 mit seinem Konnektorende 11 in einen Female-Konnektor 20 eingesteckt, um eine Steckverbindung 30 darzustellen. Zur Montage der Steckverbindung 30 wird das Konnektorende 11 des Male-Konnektors 10 in eine im Wesentlichen komplementär gestaltete Konnektoraufnahme 21 des Female-Konnektors 20 eingesteckt.
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In den dargestellten Längsschnitten sieht man, dass ein axialer Endabschnitt 12 am Konnektorende 11 des Male-Konnektors 10 bei montierter Steckverbindung 30 in einem Durchgangsabschnitt 22 der Konnektoraufnahme 21 des Female-Konnektors 20 angeordnet ist. Die montierte Steckverbindung 30 dient zur Darstellung einer Fluidverbindung zwischen einem zentralen Durchgangsloch 23 des Male-Konnektors 10 und dem Durchgangsabschnitt 22 des Female-Konnektors 20. In dem Fluiddurchgang ist der als Kappe 2 ausgeführte fluidische Widerstand 1 angeordnet.
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Auf den axialen Endabschnitt 12 des Male-Konnektors 10 folgt eine Ringnut 13. Die Ringnut 13 ist in axialer Richtung zwischen dem axialen Endabschnitt 12 und einem Führungsabschnitt 14 angeordnet. Der Führungsabschnitt 14 des Male-Konnektors 10 ist über einen konisch sich erweiternden Verbindungsabschnitt 15 mit einem Befestigungsabschnitt 16 des Male-Konnektors 10 verbunden.
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In dem Befestigungsabschnitt 16 weist der Male-Konnektor 10 eine weitere Ringnut 17 auf. Dem konischen Verbindungsabschnitt 15 des Male-Konnektors 10 ist ein ebenfalls konischer Verbindungsabschnitt 25 des Female-Konnektors 20 zugeordnet. Der Verbindungsabschnitt 25 des Female-Konnektors 20 ist von dem Verbindungsabschnitt 15 des Male-Konnektors 10 beabstandet.
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Dem Befestigungsabschnitt 16 des Male-Konnektors 10 ist ein Befestigungsabschnitt 26 des Female-Konnektors 20 zugeordnet. Der Female-Konnektor 20 weist im Bereich der Ringnut 17 des Male-Konnektors 10 einen Schlitz 27 zur Anbringung einer Befestigungsvorrichtung 28 auf. Die Befestigungsvorrichtung 28 ist zum Beispiel klammerartig ausgeführt und dient dazu, die Steckverbindung 30 mit dem Male-Konnektor 10 und dem Female-Konnektor 20 im Betrieb zusammenzuhalten.
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Die Blendenklappen 31 bis 34 des als Kappe 2 ausgeführten fluidischen Widerstands 1 sind durch einen Verbindungskörper 36 einstückig mit einem Dichtring 40 verbunden. Der Verbindungskörper 36 hat die Gestalt eines geraden Kreiszylindermantels, der den axialen Endabschnitt 12 des Konnektorendes 11 des Male-Konnektors 10 umgibt.
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Der Dichtring 40 ist in der Ringnut 13 des Male-Konnektors 10 angeordnet. Im montierten Zustand der Steckverbindung 30 sind der Dichtring 40 und der Verbindungskörper 36 der Kappe 2 außen von der Konnektoraufnahme 21 des Female-Konnektors 20 umgeben. Dadurch wird der als Kappe 2 ausgeführte fluidische Widerstand 1 stabil an dem Konnektorende 11 des Male-Konnektors 10 gehalten.
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Die Kappe 2 wird, wie man in 1 sieht, an dem Konnektorende 11 montiert, bevor der Male-Konnektor 10 mit seinem Konnektorende 11 in die Konnektoraufnahme 21 des Female-Konnektors 20 eingeführt wird. Bei der Montage wird der vorzugsweise aus einem elastomeren Kunststoffmaterial oder Gummimaterial gebildete fluidische Widerstand 1, der als Kappe 2 ausgeführt ist, einfach auf das Konnektorende 11 des Male-Konnektors 10 aufgesteckt. Dabei greift der Dichtring 40 der Kappe 2 in die Ringnut 13 am Konnektorende 11 des Male-Konnektors 10 ein.
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In den 3 und 4 ist die Kappe 2, die den fluidischen Widerstand 1 darstellt, in ihrer Blendenfreigabestellung dargestellt. In der Blendenfreigabestellung ist die variable Blendenöffnung 3 nahezu vollständig geöffnet. Die Blendenklappen 31 bis 34 sind geöffnet.
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Durch Pfeile 51, 52 in 3 und durch einen Pfeil 55 in 4 ist angedeutet, wie Fluid in den 3 und 4 von links nach rechts aus dem zentralen Durchgangsloch 23 des Male-Konnektors 10 durch die geöffnete Blendenöffnung 3 an den radial nach außen geklappten Blendenklappen 31 bis 34 vorbei ungehindert in den Durchgangsabschnitt des Female-Konnektors 20 strömt. Dabei werden die Blendenklappen 31 bis 34 aufgrund des Differenzdrucks von dem durch die Blendenöffnung 3 strömenden Fluid, insbesondere Hydraulikmedium, aus ihrer in 1 dargestellten Ruhestellung nach außen gedrückt.
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In den 5 und 6 ist durch Pfeile 61 bis 64 und 66 angedeutet, dass die variable Blendenöffnung 3 minimiert wird, wenn Fluid, insbesondere Hydraulikmedium, in den 5 und 6 von rechts nach links aus dem Durchgangsabschnitt 22 des Female-Konnektors 20 in das zentrale Durchgangsloch 23 des Male-Konnektors 10 strömt. Dabei werden die Blendenklappen 31 bis 34 aus ihrer in 1 dargestellten Ruhestellung noch weiter geschlossen, so dass Fluid nur noch durch die reduzierten Schlitze 4 bis 5 und das zentrale Durchgangsloch 23 zwischen den Blendenklappen 31 bis 34 strömen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- fluidischer Widerstand
- 2
- Klappe
- 3
- Blendenöffnung
- 4
- Schlitz
- 5
- Schlitz
- 6
- Schlitz
- 7
- Schlitz
- 10
- Male-Konnektor
- 11
- Konnektorende
- 12
- axialer Endabschnitt
- 13
- Ringnut
- 14
- Führungsabschnitt
- 15
- Verbindungsabschnitt
- 16
- Befestigungsabschnitt
- 17
- Ringnut
- 20
- Female-Konnektor
- 21
- Konnektoraufnahme
- 22
- Durchgangsabschnitt
- 23
- zentrales Durchgangsloch
- 25
- Verbindungsabschnitt
- 26
- Befestigungsabschnitt
- 27
- Schlitz
- 28
- Befestigungsvorrichtung
- 30
- Steckverbindung
- 31
- Blendenklappe
- 32
- Blendenklappe
- 33
- Blendenklappe
- 34
- Blendenklappe
- 36
- Verbindungskörper
- 40
- Dichtring
- 51
- Pfeil
- 52
- Pfeil
- 55
- Pfeil
- 61
- Pfeil
- 62
- Pfeil
- 63
- Pfeil
- 64
- Pfeil
- 66
- Pfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10201102808 A1 [0002]
- DE 102011010878 A1 [0002]
- EP 1596085 A2 [0002]
