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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein eine Schnellverbinderbaugruppe zum Herstellen eines fluiddichten Zusammenschlusses zwischen Fluidleitungen und insbesondere eine Schnellverbinderbaugruppe zum Anbringen eines Einsetzelementes in einem Aufnahmeelement, um Fluide hindurch zu fördern.
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Stand der Technik
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Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen in Verbindung mit der vorliegenden Offenbarung dar, der nicht unbedingt Stand der Technik ist.
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Wie es gut bekannt ist, wird ein Typ von Kopplung, der allgemein als ein "Schnellverbinder" bezeichnet ist, verwendet, um Rohre oder Leitungen schnell und einfach miteinander zu verbinden. Schnellverbinderbaugruppen verbinden ein Einsetzelement mit einem Aufnahmeelement, um in einer Vielzahl von Flüssigkeits- und Gassystemen Fluide hindurch zu fördern, um eine Verbindung zwischen einem Paar von Komponenten zum Herstellen eines kontinuierlichen Strömungspfades dazwischen bereitzustellen. Beispielsweise werden in Kraftfahrzeuganwendungen Schnellverbinder in verschiedenen Luft/Dampf-Regulierungssystemen verwendet, wie Verdunstungsemissionssystemen, Kurbelgehäusebelüftungssystemen und Bremsenverstärker- und Motorunterdrucksystemen. Zusätzlich zu diesen Gasmanagementsystemen können Schnellverbinder auch in Fluidliefersystemen verwendet werden, wie beispielsweise Anwendungen für flüssigen Kraftstoff sowie Windschutzscheibenwaschanlage. Die Vorteile von Schnellverbindern in Kraftfahrzeuganwendungen umfassen ihre beabsichtigte Einfachheit beim Zusammenbau sowie ihren anschließenden Austausch, eine Reduzierung in der Anzahl von Leckpfaden, eine Reduzierung der Anzahl von Systemkomponenten und das Rückhalten von Kohlenwasserstoffemissionen.
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Trotz der zunehmenden Möglichkeit, Schnellverbinder in Gasmanagement- und Flüssigkeitsliefersystemen für Kraftfahrzeuge zu verwenden, besteht immer noch ein Bedarf, eine überlegene, zuverlässige Montageanordnung zwischen einer der Steck- und Buchsenverbinderkomponenten, typischerweise dem Steckkanalverbinder, und seiner angrenzenden Wandstruktur bereitzustellen. Es besteht ein weiterer Bedarf, sicherzustellen, dass die Verbindung wie beabsichtigt hergestellt ist, um eine ungewollte Leckage zwischen den verbundenen Elementen nach dem Zusammenbauen und im Gebrauch zu vermeiden. Idealerweise wird dies durch Bereitstellen einer Montageanordnung erreicht, die schnell zusammenzubauen ist und eine Herstellkomplexität reduziert, sowie eine modulare Verbindung einer breiten Vielzahl von Verbindern zulässt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung bereit und ist nicht dazu bestimmt, eine vollständige Zusammenfassung all ihrer Merkmale, Vorteile, Aspekte und/oder Aufgaben zu repräsentieren.
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Es ist ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, einen schnellen und zuverlässigen Mechanismus sowie Verfahren bereitzustellen, mit denen sichergestellt wird, dass eine zuverlässige fluiddichte Abdichtung zwischen einer Mehrzahl von Komponenten eines Schnellverbinders hergestellt worden ist, der dazu verwendet wird, eine fluiddichte Verbindung zwischen Leitungen zu bilden. Der Mechanismus und das Verfahren umfassen die Bereitstellung eines sichtbaren Nachweises, dass eine zuverlässige fluiddichte Verbindung hergestellt worden ist, wodurch die Fähigkeit zum Prüfen der Ausbildung der fluiddichten Verbindung unterstützt wird, selbst in relativ lauten Umgebungen, wie sie bei vielen Produktionsanlagen auftreten.
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Es ist eine Verbinderbaugruppe zum Aufnehmen eines rohrförmigen Steckeinsetzelements vorgesehen, das einen sich radial nach außen erstreckenden ringförmigen Kragen aufweist, der zwischen gegenüberliegenden Enden angeordnet ist, um das Herstellen einer fluiddichten Verbindung zwischen Fluidleitungen zu unterstützen. Die Verbinderbaugruppe, die gemäß einem Aspekt der Erfindung aufgebaut ist, umfasst ein Gehäuse mit einer rohrförmigen Wand, die eine Bohrung begrenzt, die sich entlang einer zentralen Längsachse zwischen entgegengesetzten Enden des Gehäuses erstreckt. Die Wand weist zumindest eine Verriegelungsöffnung, einen Schlitz und ein Fenster auf. Die Verbinderbaugruppe weist ferner ein Halteelement mit einer zylindrischen Wand auf, die zur Aufnahme der Bohrung des Gehäuses ausgelegt ist. Die zylindrische Wand weist zumindest eine Sperrklinke auf, die sich radial auswärts von der zylindrischen Wand zur Aufnahme in der zumindest einen Verriegelungsöffnung erstreckt. Die zylindrische Wand weist auch einen Verriegelungsarm auf, der davon durch eine Scharnierverbindung auslegerartig angebracht ist, um eine Schwenkbewegung des Verriegelungsarms radial einwärts und auswärts von der zentralen Längsachse zuzulassen. Der Verriegelungsarm ist axial von der zylindrischen Wand um einen Spalt beabstandet, der zur Aufnahme des Kragens ausgelegt ist, wenn das rohrförmige Steckeinsetzelement in einer vollständig zusammengebauten Position in Bezug auf das Gehäuse ist. Der Verriegelungsarm ist zur Aufnahme in dem Schlitz konfiguriert, wenn die zumindest eine Sperrklinke in der zumindest einen Verriegelungsöffnung aufgenommen ist. Eine Sichtanzeige ist flexibel an der zylindrischen Wand befestigt. Die visuelle Anzeige bzw. Sichtanzeige ist von einer nicht vorgespannten Position zu einer radial auswärts gerichteten, nachgiebig vorgespannten Position weg von der zentralen Längsachse in das Fenster in Ansprechen darauf bewegbar, dass der Kragen vollständig in dem Spalt in radial ausgerichteter Anlage mit der Sichtanzeige aufgenommen ist. Somit wird ein sichtbarer Nachweis vorgesehen, dass das Steckeinsetzelement richtig und vollständig in einer fluiddichten Weise mit dem Gehäuse zusammengebaut ist.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Sichtanzeige so vorgesehen sein, dass sie einen länglichen Körper aufweist, der sich zwischen entgegengesetzten Enden erstreckt, wobei ein Ende des Körpers an dem Halteelement durch eine Scharnierverbindung befestigt ist und das entgegengesetzte Ende des Körpers an einer Sichtanzeigenase befestigt ist. Die Sichtanzeigenase kann mit einer Nockenfläche versehen sein, die für einen Gleiteingriff mit dem Kragen konfiguriert ist, um eine Bewegung des Kragens in radial ausgerichteter Anlage mit der Sichtanzeige zu unterstützen.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann zumindest ein Abschnitt der Sichtanzeigenase so vorgesehen sein, dass er sich radial auswärts von der Rohrwand des Gehäuses erstreckt, wenn der Kragen in radial ausgerichteter Anlage mit der Sichtanzeige ist, wodurch eine visuelle und/oder physikalische Prüfung des Erzielens einer richtigen fluiddichten Verbindung unterstützt wird.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Sichtanzeigenase so konfiguriert sein, dass sie radial einwärts von einer Außenfläche der Rohrwand des Gehäuses zurückgesetzt bleibt, wenn der Kragen nicht vollständig in dem Raum aufgenommen ist, wodurch sie als ein Anzeiger wirkt, dass eine nicht vollständige Baugruppe hergestellt worden ist und somit ein Fluidleckagezustand existieren kann.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung können der längliche Körper und die Anzeigenase von der zylindrischen Wand um einen Spalt beabstandet sein, um die flexible Nachgiebigkeit des Sichtanzeigers zu verbessern.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann das Gehäuse mit einem ersten Abschnitt, einem zweiten Abschnitt und einem dritten Abschnitt versehen sein, die axial voneinander beabstandet sind, wobei sich der dritte Abschnitt axial zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt erstreckt und die zumindest eine Verriegelungsöffnung und der Schlitz in dem ersten Abschnitt geformt sind und das Fenster in dem dritten Abschnitt geformt ist.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann zumindest ein Dichtungselement in dem zweiten Abschnitt angeordnet sein, wobei das zumindest eine Dichtungselement zur direkten abgedichteten Anlage mit einer Außenfläche des rohrförmigen Steckeinsetzelements angepasst ist, um das Ausbilden einer fluiddichten Abdichtung dazwischen zu unterstützen.
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Ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen einer zuverlässigen Verbindung und zum visuellen Gewährleisten, dass eine zuverlässige Verbindung zwischen einem Einsetzelement und einem Aufnahmeelement ausgebildet ist, bereitzustellen.
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Ein Verfahren zum Herstellen einer zuverlässigen fluiddichten Verbindung und zum Gewährleisten, dass eine zuverlässige fluiddichte Verbindung zwischen separaten Komponenten einer Verbinderbaugruppe hergestellt ist, die zur Verbindung von Fluidleitungen miteinander verwendet ist, umfasst gemäß einem Aspekt der Erfindung, dass: ein rohrförmiges Steckeinsetzelement mit einem radial sich auswärts erstreckenden ringförmigen Kragen bereitgestellt wird, der zwischen gegenüberliegenden Enden angeordnet ist; ein Gehäuse mit einer rohrförmigen Wand vorgesehen wird, die eine Bohrung begrenzt, die sich entlang einer zentralen Längsachse zwischen gegenüberliegenden Enden des Gehäuses erstreckt, wobei die Wand zumindest eine Verriegelungsöffnung, einen Schlitz und ein Fenster aufweist; ein Halteelement mit einer zylindrischen Wand vorgesehen wird, die zumindest eine Sperrklinke aufweist, die sich radial auswärts von der zylindrischen Wand erstreckt, einen Verriegelungsarm aufweist, der an der zylindrischen Wand durch eine Scharnierverbindung auslegerartig angebracht und axial von der zylindrischen Wand um einen Spalt beabstandet ist, und eine Sichtanzeige aufweist, die flexibel an der zylindrischen Wand befestigt ist; der Verriegelungsarm radial einwärts gedrückt wird und das Halteelement in die Bohrung des Gehäuses entlang der zentralen Längsachse eingesetzt und die zumindest eine Sperrklinke in einen eingeschnappten verriegelten Eingriff in die zumindest eine Verriegelungsöffnung gebracht wird und der Verriegelungsarm freigegeben wird, um zu ermöglichen, dass der Verriegelungsarm nachgiebig radial auswärts in den Schlitz springt; ein Abschnitt des rohrförmigen Steckeinsetzelements axial durch das Halteelement entlang der zentralen Längsachse eingesetzt wird und der Verriegelungsarm radial auswärts mit dem Kragen nachgiebig vorgespannt wird, bis sich der Kragen über den Verriegelungsarm hinaus in volle Aufnahme in dem Spalt erstreckt; und die Sichtanzeige mit dem Kragen in Eingriff gebracht wird und bewirkt wird, dass die Sichtanzeige nachgiebig radial auswärts in das Fenster vorgespannt ist, wenn der Kragen vollständig in dem Spalt aufgenommen ist, woraufhin die Sichtanzeige zum Anzeigen dient, dass eine vollständig zusammengebaute fluiddichte Verbindung zwischen dem rohrförmigen Steckeinsetzelement und dem Gehäuse hergestellt worden ist.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann das Verfahren ferner umfassen, dass bewirkt wird, dass sich die Sichtanzeige radial auswärts von der äußeren Fläche des Gehäuses erstreckt, wenn der Kragen vollständig in dem Spalt aufgenommen ist, wodurch ein verbesserter visueller und physikalischer Nachweis zur Prüfung bereitgestellt wird, der angibt, dass ein fluiddichter vollständig zusammengebauter Zustand zwischen dem rohrförmigen Steckeinsetzelement und dem Gehäuse existiert.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann das Verfahren umfassen, dass der Kragen entlang einer Nockenfläche der Sichtanzeige gleitet, um ein Vorspannen der Sichtanzeige radial auswärts in das Fenster zu unterstützen.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann das Verfahren ferner umfassen, dass bewirkt wird, dass die Sichtanzeige im Wesentlichen nicht vorgespannt und radial einwärts von einer Außenfläche der Rohrwand des Gehäuses zurückgesetzt bleibt, wenn der Kragen nicht vollständig in dem Spalt aufgenommen ist, um einen nicht vollständig zusammengebauten Zustand zwischen dem rohrförmigen Steckeinsetzelement und dem Gehäuse anzugeben.
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Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschreibung und den Darstellungen, wie hier vorgesehen, offensichtlich. Die Beschreibung und spezifische Beispiele in dieser Zusammenfassung sind nur zu Zwecken der Darstellung und nicht dazu bestimmt, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Diese und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden leicht in Verbindung mit der folgenden detaillierten Beschreibung, den angefügten Ansprüchen und begleitenden Zeichnungen offensichtlich, in welchen:
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1 eine perspektivische Explosionsdarstellung ist, die zu einer Seite einer gezeigten Schnellverbinderbaugruppe weist, die gemäß einem Aspekt der Erfindung aufgebaut ist;
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2 eine zusammengebaute perspektivische Ansicht ist, die zu einer Seite der Schnellverbinderbaugruppe von 1 hin weist;
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3 eine Ansicht ähnlich zu 2 ist, die zu einer entgegengesetzten Seite der Schnellverbinderbaugruppe weist;
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4A eine Seitenansicht des Schnellverbinders von 1 ist, wobei ein Einsetzelement der gezeigten Baugruppe davon entfernt ist;
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4B eine Ansicht ähnlich zu 4A ist, wobei das Einsetzelement der gezeigten Baugruppe teilweise darin bis zu einer noch nicht vollständig zusammengebauten Position eingesetzt ist;
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4C eine Ansicht ähnlich zu 4A ist, wobei das Einsetzelement der gezeigten Baugruppe vollständig darin bis zu einer vollständig zusammengebauten Position eingesetzt ist;
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5A eine Schnittansicht durch eine Sichtanzeigenase in radial beabstandeter Beziehung von einer längsgerichteten Zentralachse des Schnellverbinders, wie in 4A gezeigt ist, ist;
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5B eine Schnittansicht durch eine Sichtanzeigenase in radial beabstandeter Beziehung von einer längsgerichteten Zentralachse des Schnellverbinders, wie in 4B gezeigt ist, ist;
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5C eine Schnittansicht durch eine Sichtanzeigenase in radial beabstandeter Beziehung von einer längsgerichteten Zentralachse des Schnellverbinders, wie in 4C gezeigt ist, ist;
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6A eine vergrößerte bruchstückhafte Ansicht des umkreisten Gebiets 6A von 4B ist;
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6B eine vergrößerte bruchstückhafte Ansicht des umkreisten Gebiets 6B von 5B ist;
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6C eine vergrößerte bruchstückhafte Ansicht des umkreisten Gebiets 6C von 5B ist;
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7A eine vergrößerte bruchstückhafte Ansicht des umkreisten Gebiets 7A von 4C ist;
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7B eine vergrößerte bruchstückhafte Ansicht des umkreisten Gebiets 7B von 5C ist;
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8 eine perspektivische Ansicht eines Halteelementes der Schnellverbinderbaugruppe von 1 ist; und
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9 eine Draufsicht des Halteelementes von 8 ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DERZEIT BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Allgemein Bezug nehmend auf alle Figuren sind die vorliegende Offenbarung wie auch die hier beschriebenen Lehren auf Schnellverbinderbaugruppen des Typs gerichtet, der insbesondere zur Bereitstellung eines fluiddichten Zusammenschlusses zwischen Leitungen geeignet ist. Während die Schnellverbinderbaugruppe 10 der vorliegenden Offenbarung gemäß einer oder mehrerer spezifischer beispielhafter Konstruktionen offenbart ist, kann sie auch anders konfiguriert sein, als ausdrücklich gezeigt und beschrieben. Die erfinderischen Konzepte, die hier offenbart sind, sind allgemein auf einen verbesserten Mechanismus, um eine zuverlässige fluiddichte Verbindung zu formen und sicherzustellen, dass diese zwischen einem Steckeinsetzelement 12 und einem Aufnahmeelement, das auch als ein Gehäuse 14 bezeichnet ist, über einen Zwischenhalter, der auch als ein Halterelement 16 bezeichnet ist, hergestellt ist, und auf ein Verfahren gerichtet, um eine zuverlässige fluiddichte Verbindung zu bilden und sicherzustellen, dass die zuverlässige fluiddichte Verbindung zwischen dem Steckeinsetzelement 12 und dem Gehäuse 14 der Schnellverbinderbaugruppe 10 hergestellt ist. Die verbesserte Schnellverbinderbaugruppe 10 und das Verfahren zum Formen einer zuverlässigen fluiddichten Verbindung sind bei der Herstellung ökonomisch und sehen einen schnellen und zuverlässigen Weg vor, eine fluiddichte Verbindung zwischen einem Steckeinsetzelement 12 und dem Gehäuse 14 über das Halteelement 16 herzustellen.
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Während des Zusammenbaus wird, wie in den 5A–5C gezeigt ist, das Halteelement 16 axial entlang einer Längsachse A der Baugruppe 10, die einer Längsachse der einzelnen Komponenten 12, 14, 16 entspricht, in eine sich axial erstreckende Bohrung 18 eingesetzt, die durch eine allgemein zylindrische, allgemein rohrförmige Wand 19 des Gehäuses 14 begrenzt ist. Beim Einsetzen des Halteelements 16 in die Gehäusebohrung 18 wird das Halteelement 16 automatisch darin infolge von Verriegelungsmerkmalen, wie nachfolgend detaillierter diskutiert ist, fixiert. Anschließend wird das Einsetzelement 12 entlang der Längsachse A in die Bohrung 18 des Gehäuses 14 und durch eine Bohrung, die auch als Durchgangsöffnung 20 bezeichnet ist, des Halteelements 16 eingesetzt. Beim Einsetzen des Einsetzelements 12 in die Gehäusebohrung 18 und durch das Halteelement durch die Öffnung 20 in einen vollständig zusammengebauten Zustand, woraufhin eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Einsetzelement 12 und dem Gehäuse 14 fertiggestellt ist, ist neben einem allgemein hörbaren "Schnapp"- oder "Klick"-Geräusch, das angibt, dass der vollständige Zusammenbau stattgefunden hat, ein Vorsprung, der auch als Sichtanzeige 22 bezeichnet ist, automatisch durch eine Öffnung, die auch als Fenster 24 bezeichnet ist, des Gehäuses 14 sichtbar. Die Sichtanzeige 22 erstreckt sich nur dann, wenn das Einsetzelement 12 mit dem Gehäuse 14 vollständig zusammengebaut ist, wodurch sichergestellt wird, dass eine fluiddichte Dichtung fertiggestellt worden ist, durch das Fenster 24, um anzugeben, dass der vollständig zusammengebaute Zustand aufgetreten ist. Demgemäß ist während des Zusammenbaus ein effizienter und zuverlässiger Mechanismus vorgesehen, um hörbar und visuell anzugeben, dass ein richtiger und vollständiger Zusammenbau zwischen dem Einsetzelement 12 und dem Gehäuse 14 aufgetreten ist, wodurch jegliche Möglichkeit unbeabsichtigter Leckagen innerhalb der Baugruppe 10 infolge eines unvollständigen Zusammenbaus vermieden werden. Selbstverständlich sei zu erkennen, dass die visuelle Prüfung des Sichtanzeigers 22 manuell, über direkte Prüfung durch eine Person oder anderweitig erfolgen kann, so dass eine Prüfung über ein Kameraprüfsystem in Echtzeit automatisiert sein kann. Noch ferner könnte, wenn die Sichtanzeige 22 so vorgesehen ist, dass sie sich radial auswärts von dem Fenster 24 erstreckt, eine physikalische Prüfung, entweder manuell, wie per Hand, oder automatisiert, wie über physikalische Sensoren, Näherungssensoren oder verschiedene Typen von Messeinrichtungen, verwendet werden, um zu verifizieren, dass ein vollständiger Zusammenbau erzielt worden ist.
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Das Einsetzelement 12 weist einen Rohrschaftabschnitt 25 auf, der sich zwischen den entgegengesetzten Enden erstreckt, wobei ein Ende ein Einsetzende 26 und das entgegengesetzte Ende ein Befestigungsende 28 ist, das zum funktionalen Befestigen an einer Leitung (nicht gezeigt) konfiguriert ist. Das Einsetzende 26 ist mit einer gerundeten Einführfläche in Form einer allgemein gerundeten Nase 30 gezeigt, deren Durchmesser sich zu dem Einsetzende 26 allgemein verjüngt oder reduziert. Das Befestigungsende 28 ist als ein ringförmiger, sich radial auswärts erstreckender Flansch 32 gezeigt. Das Einsetzelement 12 weist ferner ein Zusammenbaumerkmal in der Form eines ringförmigen Kragens 34 zwischen den entgegengesetzten Enden 26, 28 auf. Der ringförmige Kragen 34 erstreckt sich radial auswärts von dem Schaftabschnitt 25 und ist allgemein rechtwinklig im Querschnitt gezeigt, obwohl anzumerken sei, dass die Konfiguration auch anders sein kann. Der ringförmige Kragen 34 weist eine sich radial auswärts erstreckende, ringförmige vordere Schulter 36 und eine radial sich auswärts erstreckende, ringförmige rückwärtige Schulter 38 auf, die voneinander durch einen sich axial erstreckenden Außenumfang 40 beabstandet sind. Die vordere Schulter 36 ist so gezeigt, dass sie in den Außenumfang 40 über ein geringfügig gerundetes ringförmiges Profil oder eine geringfügig gerundete Ecke 42 übergeht, so dass die Ecke 42 die Schulter 36 auf glatte bogenförmige Weise mit dem Außenumfang zusammenführt. Im Gegensatz dazu sind die rückwärtige Schulter 38 und der Außenumfang 40 so gezeigt, dass sie mit einer allgemein scharfen oder quadratischen Ecke 44 ineinander übergehen. Das Einsetzelement 12, wie beschrieben ist, ist ein Steckleitungselement und kann aus einem beliebigen gewünschten Material, das in der Technik bekannt ist, aufgebaut sein, einschließlich Kunststoffen, Metallen oder anderweitig, wobei das Einsetzelement 12 bei der beispielhaften Ausführungsform ein Harzrohr ist.
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Das Gehäuse 14, wie am besten in den 1–4 gezeigt ist, weist anhand eines Beispiels und ohne Beschränkung koaxiale, allgemein zylindrische Abschnitte, die zumindest einen Abschnitt der Bohrung 18 bilden, der sich entlang der Längsachse A erstreckt, und einen Abschnitt auf, der sich in einer allgemein quer gerichteten Beziehung zu der Achse A verzweigt, wodurch das Gehäuse 14 allgemein Lförmig gemacht wird. Die koaxialen Abschnitte weisen einen ersten zylindrischen Aufnahmeabschnitt 46 mit vergrößertem Durchmesser, einen zweiten zylindrischen Abschnitt 48 mit reduziertem Durchmesser sowie einen gestuften dritten zylindrischen Abschnitt 50 mit Zwischendurchmesser auf, der sich zwischen dem ersten und zweiten zylindrischen Abschnitt 46, 48 erstreckt, wobei, wie am besten in den 5A–5C gezeigt ist, eine ringförmige obere Schulter 51 den oberen ersten zylindrischen Aufnahmeabschnitt 46 von dem dazwischenliegenden dritten zylindrischen Abschnitt 50 trennt und eine ringförmige untere Schulter 53 den unteren zweiten zylindrischen Abschnitt 48 von dem dazwischenliegenden dritten zylindrischen Abschnitt 50 trennt. Somit sind die relativen Durchmesser derart, dass der erste Durchmesser größer als der zweite und dritte Durchmesser ist, und der dritte Durchmesser größer als der zweite Durchmesser ist: D1 > D3 > D2. Ein verzweigter Abschnitt 52 erstreckt sich allgemein quer von dem zweiten Abschnitt 48, um einen Endnippelabschnitt zu bilden, der auch als Kopplungsabschnitt 54 bezeichnet ist und der mit einer Vielzahl aufeinanderfolgender Ringrippen 56 entlang des Außenumfangs zur funktionalen Befestigung an einer Leitung (nicht gezeigt) und einem O-Ring 57 gezeigt ist, um eine Ausbildung einer fluiddichten Dichtung zu unterstützen. Der Aufnahmeabschnitt 46 mit vergrößertem Durchmesser weist ein offenes Ende 58 und eine sich um den Umfang erstreckende kontinuierliche zylindrische Wand 60 auf. Die zylindrische Wand 60 weist zumindest eine und, wie gezeigt ist, mehrere (beispielsweise und ohne Beschränkung zwei) von um den Umfang beabstandeten, diametral gegenüberliegenden Verriegelungsnuten oder Durchgangsöffnungen 62 auf. Der Abschnitt 46 mit vergrößertem Durchmesser weist ferner einen sich um den Umfang erstreckenden diskontinuierlichen Verlängerungsabschnitt 64 auf, der sich aufwärts axial entlang der Achse A von der sich um den Umfang erstreckenden kontinuierlichen zylindrischen Wand 60 erstreckt. Der Verlängerungsabschnitt 64 weist einen offenen gekerbten Bereich 66 auf, der durch sich axial erstreckende Seitenränder 67, 69 begrenzt ist, die sich von einem freien Ende 68 axial entlang des Verlängerungsabschnitts 64 allgemein zu der zylindrischen Wand 60 erstrecken, wobei der gekerbte Bereich 66 zur axialen Aufnahme eines Abschnitts des Halteelements 16 ausgelegt ist, wie nachfolgend weiter diskutiert ist. Der Verlängerungsabschnitt 64 weist ferner einen peripher begrenzten länglichen Schlitz 70 allgemein entgegengesetzt zu dem gekerbten Bereich 66 auf. Der Schlitz 70 erstreckt sich längs in einer Umfangsrichtung entlang eines bogenförmigen Segments des Verlängerungsabschnitts 64. Der Verlängerungsabschnitt 64 weist noch weiter das Fenster 24 auf, das beispielhaft und ohne Beschränkung so gezeigt ist, dass es allgemein zwischen dem gekerbten Bereich 66 und dem Schlitz 70 entlang einer Seite des Verlängerungsabschnitts 64 geformt ist, die von dem verzweigten Abschnitt 52 wegweist. Das Fenster 24 ist ferner geringfügig axial von dem Schlitz 70 in einer Richtung zu der zylindrischen Wand 60 beabstandet gezeigt.
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Der dazwischenliegende dritte zylindrische Abschnitt 50 ist diametral und axial so ausgelegt, zumindest ein elastomeres Ringdichtungselement aufzunehmen, und ist als ein Paar elastomerer O-Ringe 72 gezeigt. Einer der O-Ringe 72 ist gegen den unteren Schulterabschnitt 53 sitzend gezeigt, wobei eine ringförmige zylindrische Abstandshülse 74 daran sitzt, wobei der andere der O-Ringe 72 an der entgegengesetzten Seite der Abstandshülse 74 sitzt. Demgemäß erstreckt sich die Abstandshülse 74 zwischen den entgegengesetzt angeordneten O-Ringen 72, die alle innerhalb des Abschnitts 50 mit dazwischenliegendem Durchmesser eingegrenzt sind. Es sei ferner zu erkennen, dass das Dichtungselement anders, als beschrieben und gezeigt ist, konfiguriert sein kann, solange dadurch eine fluiddichte Dichtung gegen den Rohrschaftabschnitt 25 des Einsetzelements 12 beim Zusammenbau und dem Gebrauch gebildet wird.
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Das Halteelement 16, wie am besten in den 1, 8 und 9 gezeigt ist, weist eine allgemein rohrförmige, allgemein zylindrische Wand 76 auf, die zur Aufnahme in der Bohrung 18 des Gehäuses 14 ausgelegt ist und die Durchgangsbohrung 20 aufweist, die zur eng passenden Aufnahme des Schaftabschnitts 25 des Einsetzelements 12 ausgelegt ist. Eine der Anzahl von Verriegelungsöffnungen 62 in dem Gehäuse 14 entsprechende Anzahl von Sperrklinken 80 ragt radial auswärts von der zylindrischen Wand 76. Die Sperrklinken 80, die auch als Vorsprünge oder Verriegelungselemente bezeichnet sind, sind zur einschnappenden, verriegelnden, eng passenden Aufnahme in den Verriegelungsöffnungen 62 bei axialer Anordnung des Halteelements 16 in der Bohrung des Gehäuses 14 ausgelegt, konfiguriert und angeordnet. Ein bogenförmiger Verriegelungsarm 82 ist einteilig (als monolithisches Materialstück gebildet) mit der zylindrischen Wand 76 über ein Bogenwandsegment 83 geformt. Das Wandsegment 83 ist als eine axiale Verlängerung der zylindrischen Wand 76 geformt, die denselben oder im Wesentlichen selben Krümmungsradius damit aufweist, wie beispielsweise und ohne Beschränkung in einem Formprozess. Das Wandsegment 83 ist so gezeigt, dass es sich zwischen etwa 45–180 Grad erstreckt, obwohl dieser Bereich nach Bedarf vergrößert oder verkleinert werden kann. Der Verriegelungsarm 82 ist gelenkig durch ein Scharnier oder eine scharnierartige Verbindung 85 an einem proximalen Ende 84 des Wandsegments 83 gelagert. Der Verriegelungsarm 82 verläuft bogenförmig von der Scharnierverbindung 85 in einer sich um den Umfang erstreckenden, auslegerartigen Weise zu einem freien Ende 86. Der Verriegelungsarm 82 ist axial von der zylindrischen Wand 76 durch einen sich um den Umfang erstreckenden Spalt 88 beabstandet. Der Verriegelungsarm 82 weist einen radial einwärts weisenden, angeschrägten Nockenrand 90 auf seinem proximalen Rand auf. Der Verriegelungsarm 82 ist nachgiebig flexibel, um eine selektive radiale Schwenkbewegung um die Scharnierverbindung 85 während des Zusammenbaus und während der beabsichtigten Demontage des Einsetzelements 12 zu und von dem Gehäuse 14 zuzulassen. Die scharnierartige Verbindung 85 weist einen radial ausgedehnten Bereich 92 auf, der sich radial auswärts von der zylindrischen Wand 76 und dem Wandsegment 83 erstreckt. Der radial ausgedehnte Bereich 92 weist eine untere distale Fläche 94, eine obere proximale Fläche 96, die einen Abschnitt des proximalen Endes 84 bildet, eine sich axial erstreckende aufgeweitete Schulter 97, die zu dem Verriegelungsarm 82 übergeht, und eine sich gegenüberliegende axial erstreckende Schulter 98 auf. Der Verriegelungsarm 82 weist ferner eine Fingerlasche 100 auf, die sich radial auswärts von dem freien Ende 86 erstreckt.
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Die Sichtanzeige 22 ist in dem Wandsegment 83 des Halteelements 16 als ein monolithisches Materialstück damit geformt. Die Sichtanzeige 22 weist einen Körper 102 abhängig von dem proximalen Ende 84 des Wandsegments 83 in der Form einer Halbinsel auf, so dass der Körper 102 mit der Ausnahme einer Scharnierverbindung 104 zu dem proximalen Ende 84 durch einen Spalt 106 umgeben ist. Die Scharnierverbindung 104 sieht eine verbesserte Nachgiebigkeit für die visuelle Anzeige 22 vor, so dass der Körper 102 entlang einer radialen Richtung nachgiebig flexibel ist. Der Körper 102 hängt von einem freien Ende 108 ab und weist gegenüberliegende Vorsprünge auf, die sich in entgegengesetzten radialen Richtungen davon erstrecken. Ein Sperrklinkenvorsprung, der auch als eine Nockennase 110 bezeichnet ist, erstreckt sich radial einwärts zu einem radial einwärts weisenden Ende 102, das entlang eines projizierten Durchmessers liegt, der sich um die Achse A im Wesentlichen gleich wie oder geringfügig größer als der Durchmesser des Schaftabschnitts 25 des Einsetzelements 12 erstreckt. Demgemäß kann die Außenfläche des Schaftabschnitts 25 frei an dem Ende 112 in einer Linienpassung oder einer Beziehung mit geringfügigem Zwischenraum dazwischen vorbeigleiten. Die Nockennase 110 weist eine obere Fläche, die als eine verjüngte Nockenfläche 114 konfiguriert ist, die von dem Körper 102 radial einwärts zu der Zentralachse A abhängt, und eine allgemein planare Bodenfläche 116 auf, die sich von dem radial einwärts weisenden Ende 112 zu einem radial auswärts weisenden Ende 118 einer Sichtanzeigenase 120 erstreckt. Das radial nach außen weisende Ende 118 weist einen projizierten Durchmesser auf, der sich um die Achse A erstreckt und im Wesentlichen gleich zu oder geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Verlängerungsabschnitts 64 ist.
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Beim Zusammenbau ist, wie am besten in den 5A–5C gezeigt ist, wobei die O-Ringe 72 und die Abstandshülse 74 in dem Abschnitt 50 mit Zwischendurchmesser angeordnet sind, das Halterelement 16 axial in dem Aufnahmeabschnitt 46 des Gehäuses 14 entlang der Längszentralachse A angeordnet. Beim Anordnen des Halterelements 16 in dem Aufnahmeabschnitt 46 werden die Sperrklinken 80 axial mit den Verriegelungsöffnungen 62 ausgerichtet; die Sichtanzeigenase 120 wird axial mit dem Fenster 24 ausgerichtet, und der radial erweiterte Bereich 92 wird axial mit dem gekerbten Bereich 66 ausgerichtet. Um das Einsetzen des Halterelements 16 in den Aufnahmeabschnitt 46 zu unterstützen, kann die Fingerlasche 100 radial einwärts gedrückt werden, um zu ermöglichen, dass die Fingerlasche 100 die Wand des Verlängerungsabschnitts 64 freimacht. Um das Einsetzen des Halterelements 16 in den Aufnahmeabschnitt 46 weiter zu unterstützen, kann ein Installationsrohr (nicht gezeigt), das mit einer konischen Form geformt ist, verwendet werden, um die Fingerlasche 10 automatisch radial einwärts solange vorzuspannen, bis sie die Stelle des Schlitzes 70 erreicht, woraufhin die Sperrklinken 80 sich in eng passende Schnappaufnahme in die jeweiligen Verriegelungsöffnungen 62 bewegen. Wenn die Sperrklinken 80 in die jeweiligen Verriegelungsöffnungen 62 geschnappt sind, ist die Fingerlasche 100 automatisch mit dem Schlitz 70 ausgerichtet und kann somit von ihrem vorgespannten Zustand freigegeben werden, so dass sie automatisch und nachgiebig in ihren nicht vorgespannten nicht komprimierten Zustand zurückkehrt, so dass sich die Fingerlasche 100 zumindest teilweise durch den Schlitz 70 und radial auswärts von dem Verlängerungsabschnitt 64 erstreckt. Noch weiter ist die Sichtanzeigenase 120 automatisch mit dem Fenster 24 ausgerichtet, und der radial erweiterte Bereich 92 ist in dem gekerbten Bereich 66 aufgenommen, wobei sich die Schulter 98 in enger Nähe zu dem Seitenrand 69 befindet oder daran anliegt, und die aufgeweitete Schulter 97 in enger Nähe zu dem Seitenrand 67 befindet oder daran anliegt. Bei vollständiger Aufnahme in dem gekerbten Bereich 66 ist die distale Fläche 94 bündig oder im Wesentlichen bündig mit dem freien Ende 68, und die proximale Fläche 96 befindet sich in enger Nähe oder bündiger Anlage mit dem oberen Ende der zylindrischen Wand 60.
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Wenn das Halteelement 16 in dem Gehäuse 14 verriegelt ist, ist das Einsetzelement 12 axial entlang der Achse A in dem Gehäuse 14 angeordnet. Das Einsetzende 26 des Steckeinsetzelements 12 wird durch das Halteelement 16 in das Gehäuse 14 eingesetzt, bis der ringförmige Kragen 34 mit dem angeschrägten Nockenrand 90 des Verriegelungsarmes 82 in Eingriff tritt, um den Verriegelungsarm 82 nachgiebig und radial auswärts von dem Steckeinsetzelement 12 vorzuspannen, wodurch ermöglicht wird, dass der ringförmige Kragen 34 axial über den Verriegelungsarm 82 hinaus in den Spalt 88 zwischen dem Verriegelungsarm 82 und der zylindrischen Wand 76 des Halteelements 16 gelangen kann (5C). Wenn der Kragen 34 vollständig den Verriegelungsarm 82 freigemacht und passiert hat, schnappt der Verriegelungsarm 82 hörbar und nachgiebig radial einwärts in seine nicht vorgespannte oder im Wesentlichen nicht vorgespannte Position oberhalb des ringförmigen Kragens 34 zur Anlage an dem Schaftabschnitt 25 des Steckeinsetzelements 12 und im Wesentlichen gegen die rückwärtige Schulter 38 des Kragens 34. Wenn der Verriegelungsarm 82 oberhalb des Kragens 34 und unmittelbar benachbart der rückwärtigen Schulter 38 richtig positioniert ist, wird das Einsetzelement 12 an einer axialen Bewegung auswärts von dem Gehäuse 14 gehindert, und daher ist das Steckeinsetzelement 12 innerhalb des Gehäuses 14 verriegelt, wobei eine fluiddichte abgedichtete Verbindung dazwischen hergestellt ist.
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Wie am besten in den 5C und 7B gezeigt ist, wird, wenn das Steckeinsetzelement 12 in seine vollständig zusammengebaute Position bewegt ist, der Kragen 34 in radiale Ausrichtung oder im Wesentlichen radiale Ausrichtung mit der Nockenfläche 114 der Nockennase 110 gebracht und tritt mit dieser in Eingriff und bewirkt, dass der auslegerartige Körper 102 relativ zu der Scharnierverbindung 104 schwenkt und radial nach außen springt. Somit wird die Sichtanzeigenase 120 automatisch in das Fenster 24 gedrückt und kann so konfiguriert sein, dass sie sich radial auswärts von dem Verlängerungsabschnitt 64 des Gehäuses 14 erstreckt. Wenn sich die Sichtanzeigenase 120 radial auswärts von dem Gehäuse 14 erstreckt, sieht ihre Sichtanzeige eine Sicherheit vor, dass das Einsetzelement 12 richtig und vollständig in fluiddichte Beziehung in dem Gehäuse 14 eingesetzt und verriegelt ist. Selbstverständlich kann die Sichtanzeige manuell oder über automatisierte Sichtprüfung, wie über Kameras, Sensoren oder dergleichen, ausgeführt werden. Zusätzlich zu der Sichtanzeige ist auch eine physikalische Anzeige vorgesehen, und zwar mit der Anzeige der Sichtanzeigenase 120, die sich radial auswärts über den Verlängerungsabschnitt 34 hinaus erstreckt. Demgemäß können physikalische Sensoren in Kombination mit oder anstelle einer Sichtprüfung verwendet werden, um einen richtig zusammengebauten Prüfstatus der Baugruppe 10 weiter zu validieren.
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Wenn andererseits ein unvollständiger Zusammenbauzustand zwischen dem Steckeinsetzelement 12 und dem Gehäuse 14 existiert, ist der Kragen 34 nicht vollständig in dem Spalt 88 zwischen dem Verriegelungsarm 82 und der zylindrischen Wand 76 aufgenommen, wie in den 5B und 6C gezeigt ist. In dem nicht vollständig zusammengebauten Zustand bleiben die Sichtanzeige 22 und die Anzeigenase 120 derselben im Wesentlichen nicht vorgespannt und radial einwärts von der Außenfläche der rohrförmigen Wand 64 des Gehäuses 14 zurückgesetzt, wenn der Kragen 34 nicht vollständig in dem Spalt 88 aufgenommen ist, um einen nicht vollständig zusammengebauten Zustand zwischen dem rohrförmigen Steckeinsetzelement 12 und dem Gehäuse 14 anzugeben.
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Gegebenenfalls kann zum Freigeben des Steckeinsetzelements 12 aus dem Gehäuse 14 die Fingerlasche 100 leicht verschwenkt werden, so dass sie den Verriegelungsarm 82 radial weg von dem ringförmigen Kragen 34 des Steckeinsetzelements 12 ausdehnt, wodurch ermöglicht wird, dass das Steckeinsetzelement 12 frei axial von dem Halteelement 16 und dem Gehäuse 12 entfernt werden kann. Demgemäß sei zu erkennen, dass die Baugruppe 10 wirtschaftlich bei der Herstellung und Nutzung ist, ohne dass zusätzliche Werkzeugelemente oder Verriegelungsfreigabeelemente erforderlich sind, um die Verbindung zwischen dem Einsetzelement 12 und dem Gehäuse 14 herzustellen. Ferner entstehen Vorteile dadurch, in der Lage zu sein, visuell zu bestimmen, dass eine richtige fluiddichte Abdichtung zwischen dem Steckeinsetzelement 12 und dem Gehäuse 14 hergestellt worden ist, wie Vermeiden eines Versands unvollständiger Baugruppen, wie in den 5B, 6B und 6C gezeigt ist, wobei die Baugruppe als vollständig angenommen worden ist, jedoch tatsächlich nicht vollständig zusammengebaut ist.
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Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsformen ist zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen worden. Sie soll weder erschöpfend sein noch die Offenbarung oder Ansprüche beschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind allgemein nicht auf die bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern sind, wenn anwendbar, gegenseitig austauschbar und können in einer gewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn sie nicht spezifisch gezeigt oder beschrieben sind. Dieselbe kann auch auf verschiedene Wege variiert werden. Derartige Varianten sind nicht als Abweichung von der Offenbarung zu betrachten, und alle Modifikationen sind dazu bestimmt, dass sie innerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und Ansprüche enthalten sind, wobei die Ansprüche schließlich den Schutzumfang der Erfindung definieren.
