DE102018212375A1 - Fluid coupling with tolerance compensation for flexible connection of two media-carrying elements - Google Patents

Fluid coupling with tolerance compensation for flexible connection of two media-carrying elements Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fluidkupplung (1) mit Toleranzausgleich zur flexiblen Verbindung zweier medienführender Elemente. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein toleranzausgleichendes Kupplungselement (1) der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, dass der Einsatz aufwändiger Verrastungssysteme für den Transport entfallen kann. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Fluidkupplung (1) mindestens ein entfernbares Transportsicherungselement (4) aufweist, durch das eine Trennung der Bauteile (2, 3) der Fluidkupplung (1) voneinander vor dem Einbau verhinderbar ist.The invention relates to a fluid coupling (1) with tolerance compensation for the flexible connection of two media-carrying elements. The invention was based on the object of improving a tolerance-compensating coupling element (1) of the type described at the outset in such a way that the use of complex latching systems for transport can be dispensed with. This object is achieved in that the fluid coupling (1) has at least one removable transport securing element (4), by means of which a separation of the components (2, 3) of the fluid coupling (1) from one another can be prevented before installation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fluidkupplung mit Toleranzausgleich zur flexiblen Verbindung zweier medienführender Elemente, aufweisend ein erstes Bauteil zur Verbindung mit dem ersten fluidführenden Element, und ein zweites Bauteil zur Verbindung mit dem zweiten fluidführenden Element, wobei das erste Bauteil und das zweite Bauteil in Richtung der gemeinsamen Längsrichtung translatorisch zueinander verschiebbar sind, und/oder dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil um die gemeinsame Längsrichtung rotatorisch zueinander verdrehbar sind, und/oder dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil senkrecht zu der gemeinsamen Längsrichtung kardanisch zueinander verkippbar sind.The invention relates to a fluid coupling with tolerance compensation for the flexible connection of two media-carrying elements, comprising a first component for connection to the first fluid-carrying element, and a second component for connection to the second fluid-carrying element, the first component and the second component in the direction of the common one Longitudinal direction are translationally displaceable to each other, and / or that the first component and the second component can be rotated relative to one another about the common longitudinal direction, and / or that the first component and the second component can be tilted gimbally to one another perpendicular to the common longitudinal direction.

Zum Transport von Medien wie z.B. Fluiden, Gasen oder auch pastösen Medien werden z.B. Leitungen, Schläuche, Rohre etc. verwendet. Diese können untereinander oder z.B. an Aggregate angeschlossen werden, um den Medienfluss zu realisieren. Beispielsweise werden im Automobilbereich Fluide wie z.B. Kraftstoffe, Öle, Zusatzstoffe (AdBlue®) und Kühlmittel oder Gase wie z.B. Ladeluft derartig geleitet.For transporting media such as Fluids, gases or pasty media are e.g. Lines, hoses, pipes etc. are used. These can be among themselves or e.g. be connected to units to realize the media flow. For example, fluids such as e.g. Fuels, oils, additives (AdBlue®) and coolants or gases such as Charge air directed in this way.

Zur Herstellung dieser Verbindung bzw. dieses Anschlusses werden Kupplungen verwendet. Diese dienen der sicheren, dauerhaften und mediendichten Verbindung der Elemente.Couplings are used to make this connection or connection. These are used for the secure, permanent and media-tight connection of the elements.

Diese Leitungen sind fertigungsbedingt in ihrem Verlauf mit mehr oder weniger großen Toleranzen behaftet, die je nach Anwendungsfall wie z.B. dem Einbauraum im Fahrzeug zulässig sein können. Somit können Leitungen verwendet werden, die innerhalb der Kleinst- und Größtmaße der Toleranzen des Anwendungsfalls liegen.Due to the manufacturing process, these lines are subject to more or less large tolerances, depending on the the installation space in the vehicle may be permissible. This means that cables can be used that are within the smallest and largest dimensions of the tolerances of the application.

Das Maß der Toleranzen bestimmt sich dabei je nach Anwendungsfall so, dass der Verlauf der Leitung durch die zulässigen Toleranzen nicht beeinträchtigt wird, z.B. durch eine Kollision mit Nachbarbauteilen. Auch muss innerhalb der zulässigen Toleranzen die Einbaubarkeit der Leitung eingehalten werden, damit sie mit den Anschraubpositionen, z.B. zwischen Motor und Nebenaggregaten übereinstimmt.The size of the tolerances is determined depending on the application so that the course of the cable is not affected by the permissible tolerances, e.g. due to a collision with neighboring components. The installation capability of the cable must also be observed within the permissible tolerances so that it can be connected to the screw-on positions, e.g. between the engine and the auxiliary units.

Die DE 10 2014 211 844 A1 zeigt ein gattungsgemäßes Kupplungselement, welches zur unverlierbaren Verbindung eine Rastverbindung aufweist. Dabei beruht die Verrastung auf einschnappbaren Rastelementen. Diese müssen bei gleichzeitig hoher Festigkeit eine bestimmte Elastizität aufweisen, damit sie beim Einschnappen nicht brechen. Dazu sind relativ hochwertige Werkstoffe notwendig, wie z.B. ein glasfaserverstärktes PA 6.6, was zu erheblichen Kosten führt, da das gesamte Kupplungselement aus diesem Werkstoff hergestellt ist, obwohl nur für die Rastelemente eine entsprechende Elastizität bei hoher Festigkeit notwendig ist.The DE 10 2014 211 844 A1 shows a generic coupling element which has a snap connection for captive connection. The locking is based on snap-in locking elements. These have to have a certain elasticity and high strength so that they do not break when they snap into place. This requires relatively high-quality materials, such as a glass fiber reinforced PA 6.6, which leads to considerable costs, since the entire coupling element is made from this material, although a corresponding elasticity with high strength is only required for the locking elements.

Häufig sind jedoch die beiden Bauteile der Kupplung nach dem Einbau der Leitung in Betriebsposition aufgrund der Einbaulage nicht mehr voneinander trennbar, weil z.B. die zum Auseinanderziehen der Kupplungsteile notwendige axiale Beweglichkeit der Kupplung durch die feste Anschraubung der Leitungsteile an Motor und Nebenaggregat nicht mehr gegeben ist. Daher sind die oben beschriebenen Rastelemente im Betrieb der Leitung oft nicht notwendig, so dass hier ein hoher Aufwand getrieben wird, der für den Betrieb der Fluidkupplung überflüssig sein kann.Often, however, the two components of the coupling can no longer be separated from one another after installation of the line in the operating position due to the installation position, because e.g. the axial mobility of the coupling required for pulling the coupling parts apart is no longer provided due to the fixed screwing of the line parts to the engine and auxiliary unit. Therefore, the locking elements described above are often not necessary in the operation of the line, so that a great deal of effort is expended here, which may be superfluous for the operation of the fluid coupling.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein toleranzausgleichendes Kupplungselement der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, dass der Einsatz aufwändiger Verrastungssysteme entfallen kann.The invention was therefore based on the object of improving a tolerance-compensating coupling element of the type described at the outset so that the use of complex latching systems can be dispensed with.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Fluidkupplung mindestens ein entfernbares Transportsicherungselement aufweist, durch das eine Trennung der Bauteile der Fluidkupplung voneinander vor dem Einbau verhinderbar ist.This object is achieved in that the fluid coupling has at least one removable transport securing element, by means of which separation of the components of the fluid coupling from one another can be prevented before installation.

Eine derartige Transportsicherung ist einfach gestaltbar und nur bis zum Einbau der Bauteile der Fluidkupplung notwendig. Daher sind die Anforderungen an die thermische Belastbarkeit sehr gering. Auf teure Werkstoffe für eine Verrastung auch im Betrieb kann daher verzichtet werden.Such a transport lock can be designed easily and is only necessary until the components of the fluid coupling are installed. Therefore, the requirements for thermal resilience are very low. Expensive materials for locking in operation can therefore be dispensed with.

Während des Transportes ist es zwar möglich, dass die Beweglichkeit der Bauteile der Fluidkupplung durch eine solche Transportsicherung in Richtung der gemeinsamen Längsrichtung translatorisch oder rotatorisch zueinander oder senkrecht zu der gemeinsamen Längsrichtung kardanisch zueinander deutlich eingeschränkt oder ganz verhindert ist. Diese Beweglichkeit ist jedoch eine Anforderung, die nur für den Betrieb gilt. Ist das Transportsicherungselement nach dem Einbau der Fluidleitung entfernt, sind alle die genannten Betriebsparameter der Fluidkupplung innerhalb der vorbestimmten Toleranzen in vollem Umfang gegeben.During transport, it is possible that the mobility of the components of the fluid coupling is significantly restricted or completely prevented by gimbaling in relation to one another in the direction of the common longitudinal direction in a translatory or rotational manner or perpendicularly to the common longitudinal direction. However, this mobility is a requirement that only applies to the operation. If the transport securing element is removed after the installation of the fluid line, all of the above-mentioned operating parameters of the fluid coupling are given in full within the predetermined tolerances.

In einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Bauteile der Fluidkupplung jeweils mindestens je einen radialen Hinterschnitt auf, wobei die Hinterschnitte axial gegenläufig ausgebildet sind und bei zusammengesteckten Bauteilen derart axial hintereinandergreifen, dass zwischen den Hinterschnitten in axialer Richtung ein Spalt ausgebildet ist, in den das Transportsicherungselement hineinragt und die Hinterschnitte gegeneinander gegen Auseinanderziehen sperrt.In a further development of the invention, the components of the fluid coupling each have at least one radial undercut, the undercuts being axially opposite and engaging axially one behind the other in the case of assembled components such that a gap is formed between the undercuts in the axial direction, into which the transport securing element projects and locks the undercuts against pulling apart.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Transportsicherungselement federnde Rasthaken auf und weist mindestens ein Bauteil der Fluidkupplung zu den Rasthaken des Transportsicherungselementes korrespondierende Hinterschnitte auf, wobei die Rasthaken in die Hinterschnitte einclipsbar sind. In a development of the invention, the transport securing element has resilient latching hooks and has at least one component of the fluid coupling with undercuts corresponding to the latching hooks of the transport securing element, wherein the latching hooks can be clipped into the undercuts.

Da die Rasthaken federnd ausgebildet sind, lässt sich das Transportsicherungselement in der Fluidkupplung einrasten, so dass ein gewisser Kraftaufwand zu Entfernen des Transportsicherungselements erforderlich ist. Auf diese Weise ist das Transportsicherungselement gegen unbeabsichtigtes Herausfallen geschützt.Since the locking hooks are resilient, the transport securing element can be snapped into the fluid coupling, so that a certain amount of force is required to remove the transport securing element. In this way, the transport securing element is protected against unintentional falling out.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Transportsicherungselement aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet.In a development of the invention, the transport securing element is made of a plastic material.

Kunstoffmaterial ermöglicht eine preiswerte und einfache Herstellung des Transportsicherungselements. Außerdem bietet Kunststoff relativ gute Federungseigenschaften.Plastic material enables inexpensive and simple manufacture of the transport securing element. In addition, plastic offers relatively good suspension properties.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Transportsicherungselement aus einem auf Papier basierenden Material, insbesondere Pappe ausgebildet.In a development of the invention, the transport securing element is formed from a paper-based material, in particular cardboard.

Auf Papier basierendes Material lässt sich besonders umweltfreundlich entsorgen.Paper-based material can be disposed of in a particularly environmentally friendly manner.

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Fluidkupplung 1 in einem Zustand vor dem Einbau. Die Fluidkupplung 1 weist zwei Bauteile, ein Innenteil 2 und ein Außenteil 3 auf, wobei das Innenteil 2 in das Außenteil 3 eingesteckt ist.The 1 shows a perspective view of a fluid coupling according to the invention 1 in a state before installation. The fluid coupling 1 has two components, an inner part 2 and an outer part 3 on, with the inner part 2 in the outer part 3 is plugged in.

Die Fluidkupplung 1 ist hier in einem Zustand vor dem Einbau gezeigt. Das bedeutet, dass das Innenteil 2 derart in das Außenteil 3 eingeschoben ist, dass ein Transportsicherungselement 4 in die Fluidkupplung 1 einsteckbar ist, wodurch Innenteil 2 aus Teil 3 gegeneinander verriegelbar sind.The fluid coupling 1 is shown here in a condition before installation. That means the inner part 2 such in the outer part 3 is inserted that a transport securing element 4 into the fluid coupling 1 is insertable, making inner part 2 from part 3 are lockable against each other.

In der 2 ist die Fluidkupplung 1 in einem Längsschnitt gezeigt. Das Innenteil 2 weist mehrere radial nach außen weisende Bunde 5A und 5B auf. In einer umlaufenden Nut 6 ist eine O-Ring-Dichtung 7 angeordnet, die das Innenteil 2 gegen das Außenteil 3 fluiddicht abdichtet.In the 2 is the fluid coupling 1 shown in a longitudinal section. The inner part 2 has several radially outward facing bundles 5A and 5B on. In a circumferential groove 6 is an O-ring seal 7 arranged the inner part 2 against the outer part 3 seals fluid-tight.

Das Außenteil 3 weist eine Kontur auf, die gegen das Innenteil 2 einen Spalt 8 bildet. Das Außenteil 3 ist entgegen dem gezeigten Zustand gegen das Innenteil 2 sowohl translatorisch als auch rotatorisch verschiebbar sowie kardanisch kippbar angeordnet. Das Außenteil 3 weist weiter einen Schlitz 9 auf.The outer part 3 has a contour against the inner part 2 a crack 8th forms. The outer part 3 is contrary to the state shown against the inner part 2 both translationally and rotationally displaceable and gimbal tiltable. The outer part 3 still has a slot 9 on.

Innenteil 2 und Außenteil 3 sind im hier gezeigten nicht eingebauten Zustand noch nicht in eine Position zusammengeschoben, die für einen Transport vorgesehen ist. Ein Transportsicherungselement ist noch nicht angebracht.inner part 2 and outer part 3 are not yet pushed together into a position which is intended for transport in the non-installed state shown here. A transport securing element is not yet installed.

Die 3 zeigt die erfindungsgemäße Fluidkupplung 1 in einem für den Transport vorgesehenen Zustand. In den Schlitz 9 des Außenteils 3 ist das Transportsicherungselement 4 eingesteckt, welches zwischen dem Bund 5A des Innenteils 2 und dem Außenteil 3 so zu liegen kommt, dass das Transportsicherungselement 4 im Schlitz 9 des Außenteils 3 das Außenteil 3 gegen den Bund 5A des Innenteils 2 verriegelt. Damit ist ein auseinanderziehen von Innenteil 2 gegen das Außenteil 3 in axialer Richtung nicht mehr möglich.The 3 shows the fluid coupling according to the invention 1 in a condition intended for transport. In the slot 9 of the outer part 3 is the transport securing element 4 inserted between the collar 5A of the inner part 2 and the outer part 3 comes to rest so that the transport securing element 4 in the slot 9 of the outer part 3 the outer part 3 against the federal government 5A of the inner part 2 locked. This is a pull apart of the inner part 2 against the outer part 3 no longer possible in the axial direction.

In der 4 ist ein Ausschnitt der erfindungsgemäßen Fluidkupplung 1 in einem Teilquerschnitt gezeigt. Das Transportsicherungselement 4 ist in den Schlitz 9 des Außenteils 3 eingesteckt. Das Transportsicherung Element 4 weist 2 durch einen Spalt 10 voneinander getrennte Rastfüße 11 auf, die durch den Schlitz 9 im Außenteil 3 hindurch in das Innere der Fluidkupplung 1 gesteckt sind. Die Rastfüße 11 weisen jeweils einen Rasthaken 11A auf, wobei die Rasthaken 11A gegen das Außenteil 3 einen Hinterschnitt bilden. Der Spalt 10 ermöglicht ein Einfedern der Rastfüße 11 in tangentialer Richtung, so dass das Transportsicherungselement 4 gegen das Außenteil 3 gegen Herausfallen gesichert ist, aber trotzdem durch den Spalt 9 ein- und aussteckbar ist.In the 4 is a section of the fluid coupling according to the invention 1 shown in a partial cross section. The transport securing element 4 is in the slot 9 of the outer part 3 plugged in. The transportation lock element 4 points 2 through a gap 10 separate feet 11 on through the slot 9 in the outer part 3 through into the interior of the fluid coupling 1 are stuck. The locking feet 11 each have a locking hook 11A on, with the locking hook 11A against the outer part 3 form an undercut. The gap 10 allows the locking feet to compress 11 in the tangential direction, so that the transport securing element 4 against the outer part 3 is secured against falling out, but still through the gap 9 can be inserted and removed.

Die Rastfüße 11 kommen in dieser Darstellung vor dem Bund 5A des Innenteils 2 zu liegen und verriegeln so das Innenteil 2 gegen das Außenteil 3 in axialer Richtung.The locking feet 11 come before the federal government in this representation 5A of the inner part 2 to lie and lock the inner part 2 against the outer part 3 in the axial direction.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

(Teil der Beschreibung)

1
Fluidkupplung
2
Innenteil der Fluidkupplung 1
3
Außenteil der Fluidkupplung 1
4
Transportsicherungselement
5A, 5B
Bunde des Innenteils 2
6
umlaufende Nut des Innenteils 2
7
O-Ring-Dichtung
8
Spalt zwischen Innenteil 2 und Außenteil 3
9
Schlitz im Außenteil 3
10
Spalt im Transportsicherungselement 4
11
Rastfüße
11A, 11B
Rasthaken der Rastfüße 11
(Part of the description)
1
fluid coupling
2
Inner part of the fluid coupling 1
3
External part of the fluid coupling 1
4
Transport safety element
5A, 5B
Bundles of the inner part 2
6
circumferential groove of the inner part 2
7
O-ring seal
8th
Gap between the inner part 2 and outer part 3
9
Slit in the outer part 3
10
Gap in the transport securing element 4
11
Rest feet
11A, 11B
Locking hook of the locking feet 11

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102014211844 A1 [0006]DE 102014211844 A1 [0006]

Claims (5)

Fluidkupplung (1) mit Toleranzausgleich zur flexiblen Verbindung zweier medienführender Elemente, aufweisend ein erstes Bauteil (2) zur Verbindung mit dem ersten fluidführenden Element, und ein zweites Bauteil (3) zur Verbindung mit dem zweiten fluidführenden Element, wobei das erste Bauteil (2) und das zweite Bauteil (3) in Richtung der gemeinsamen Längsrichtung translatorisch zueinander verschiebbar sind, und/oder dass das erste Bauteil (2) und das zweite Bauteil (3) um die gemeinsame Längsrichtung rotatorisch zueinander verdrehbar sind, und/oder dass das erste Bauteil (2) und das zweite Bauteil (3) senkrecht zu der gemeinsamen Längsrichtung kardanisch zueinander verkippbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidkupplung (1) mindestens ein entfernbares Transportsicherungselement (4) aufweist, durch das eine Trennung der Bauteile (2, 3) der Fluidkupplung (1) voneinander vor dem Einbau verhinderbar ist.Fluid coupling (1) with tolerance compensation for the flexible connection of two media-carrying elements, comprising a first component (2) for connection with the first fluid-carrying element, and a second component (3) for connection with the second fluid-carrying element, the first component (2) and the second component (3) can be displaced translationally to one another in the direction of the common longitudinal direction, and / or that the first component (2) and the second component (3) can be rotated relative to one another by the common longitudinal direction, and / or that the first component (2) and the second component (3) can be gimbally tilted perpendicular to the common longitudinal direction, characterized in that the fluid coupling (1) has at least one removable transport securing element (4), by means of which the components (2, 3) are separated Fluid coupling (1) can be prevented from each other before installation. Fluidkupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (2, 3) der Fluidkupplung (1) jeweils mindestens je einen radialen Hinterschnitt (5A, 9) aufweisen, wobei die Hinterschnitte (5A, 9) axial gegenläufig ausgebildet sind und bei zusammengesteckten Bauteilen (2, 3) derart axial hintereinandergreifen, dass zwischen den Hinterschnitten (5A, 9) in axialer Richtung ein Spalt ausgebildet ist, in den das Transportsicherungselement (4) hineinragt und die Hinterschnitte (5A, 9) gegeneinander gegen Auseinanderziehen sperrt.Fluid coupling (1) after Claim 1 , characterized in that the components (2, 3) of the fluid coupling (1) each have at least one radial undercut (5A, 9), the undercuts (5A, 9) being axially opposite and in the case of components (2, 3 ) engage axially one behind the other in such a way that a gap is formed between the undercuts (5A, 9) in the axial direction, into which the transport securing element (4) protrudes and blocks the undercuts (5A, 9) against pulling apart. Fluidkupplung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportsicherungselement (4) federnde Rasthaken (11, 11A, 11B) aufweist und mindestens ein Bauteil (3, 9) der Fluidkupplung (1) zu den Rasthaken (11, 11A, 11B) des Transportsicherungselements (4) korrespondierende Hinterschnitte aufweist, wobei die Rasthaken (11, 11A, 11B) in die Hinterschnitte einclipsbar sind.Fluid coupling (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the transport securing element (4) has resilient locking hooks (11, 11A, 11B) and at least one component (3, 9) of the fluid coupling (1) corresponding to the locking hooks (11, 11A, 11B) of the transport securing element (4) Has undercuts, wherein the locking hooks (11, 11A, 11B) can be clipped into the undercuts. Fluidkupplung (1) nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportsicherungselement (4) aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet ist.Fluid coupling (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the transport securing element (4) is formed from a plastic material. Fluidkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportsicherungselement (4) aus einem auf Papier basierenden Material, insbesondere Pappe ausgebildet ist.Fluid coupling (1) according to one of the Claims 1 - 3 , characterized in that the transport securing element (4) is formed from a paper-based material, in particular cardboard.
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