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Die Erfindung betrifft eine Fluidleitungskupplung mit Toleranzausgleich zur flexiblen Verbindung zweier medienführender Elemente, aufweisend ein erstes Bauteil zur Verbindung mit einem ersten fluidführenden Element, und ein zweites Bauteil zur Verbindung mit einem zweiten fluidführenden Element, wobei das erste Bauteil und das zweite Bauteil fluidführend miteinander verbindbar und wieder lösbar sind und 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.
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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.
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Zur Herstellung dieser Verbindung bzw. dieses Anschlusses werden Kupplungen verwendet. Diese dienen der sicheren, dauerhaften und mediendichten Verbindung der Elemente.
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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.
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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.
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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.
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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 Fluidleitungskupplung überflüssig sein kann.
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Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein toleranzausgleichendes Kupplungselement der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, dass der Einsatz aufwändiger Verrastungssysteme entfallen kann.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Fluidleitungskupplung mindestens eine Transportsicherungseinrichtung aufweist, durch das eine unbeabsichtigte Trennung der Bauteile der Fluidleitungskupplung voneinander vor dem Einbau verhinderbar ist.
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Während des Transportes ist es zwar möglich, dass die Beweglichkeit der Bauteile der Fluidleitungskupplung 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 die Fluidleitung montiert, sind alle die genannten Betriebsparameter der Fluidleitungskupplung innerhalb der vorbestimmten Toleranzen in vollem Umfang gegeben.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Transportsicherungseinrichtung dadurch gebildet, dass das erste Bauteil an einem ersten Ende mindestens ein radial nach außen weisendes Halteelement aufweist und dass das 2. Bauteil an seinem dem ersten Ende des ersten Bauteils zugeordneten Ende mindestens ein radial nach außen weisendes Halteelemente aufweist, wobei die Halteelemente des ersten Bauteils und des 2. Bauteils bei zusammengesetzten Bauteilen der Fluidleitungskupplung gegenüber zu liegen kommen und wobei ein Haltering aus flexiblem, elastischem Material unter Zugspannung auf beide Halteelemente aufgeschoben ist, so dass die Halteelemente in axialer Richtung aufeinander zu verspannt sind.
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Eine derartige Anordnung sichert die Bauteile der Fluidleitungskupplung während des Transportes zuverlässig gegen Auseinanderfallen. Gleichzeitig ist durch die Elastizität des Halterings eine Bewegbarkeit der Bauteile gemäß den Anforderungen im Betrieb möglich, ohne dass der Haltering entfernt werden muss.
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Auf diese Weise ist eine einfache Transportsicherung gegeben, die ohne aufwändige und bruchanfällige Rastsysteme auskommt.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist der auf die Halteelemente aufgeschobene elastische Ring ein handelsüblicher O-Ring.
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Derartige Ringe sind allenthalben preiswert erhältlich und aufgrund der großen Typenvielfalt für eine große Bandbreite an Abmessungen geeignet.
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Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Beispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
- 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Fluidleitungskupplung in einer Transportposition und
- 2 die erfindungsgemäße Fluidleitungskupplung in einer für den Betrieb vorgesehenen Position.
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Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Fluidleitungskupplung 1 in einem Längsschnitt. Die Fluidleitungskupplung 1 weist ein Innenteil 2 und ein Außenteil 3 auf. Das Innenteil 2 ist in das Außenteil 3 eingesteckt und ist in einer Position dargestellt, die für den Transport vorgesehen ist.
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Das Innenteil 2 weist an seinem ersten Ende 4 einen ringförmigen Absatz 5 auf, auf dem das dem ersten Ende 4 des Innenteils 2 zugeordnete Ende 6 des Außenteils 3 aufgeschoben ist. Auf diese Weise sind das Innenteil 2 mit dem Absatz 5 und das Außenteil 3 mit seinem Ende 6 gegeneinander zentriert.
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Innenteil 2 und Außenteil 3 sind durch einen Spalt 7 voneinander in radialer Richtung beabstandet. Der Spalt 7 dient dazu, die Beweglichkeit des Innenteils 2 gegen das Außenteil 3 in der geforderten translatorischen, rotatorischen und kardanischen Weise im Betrieb der Fluidleitungskupplung 1 zu ermöglichen.
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Eine O-Ring-Dichtung 8 ist in eine Ringnut 9 des Innenteils 2 eingelegt und sichert die Fluiddichtigkeit der Fluidleitungskupplung 1.
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Am Ende 4 des Innenteils 2 sind außen an dem Absatz 5 radial nach Außen weisende Halteelemente 10 angeordnet, von denen in dieser Schnittdarstellung nur zwei Halteelemente 10 sichtbar sind. Vom Ende 6 des Außenteils 3 axial beabstandet weist das Außenteil 3 radial nach Außen weisende Halteelemente 11 auf, von denen hier ebenfalls nur zwei sichtbar sind. Die Halteelemente 10 und 11 bilden jeweils ein sich axial gegenüberliegendes, tangential fluchtendes Paar.
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Auf die Halteelementpaare 10, 11 ist jeweils ein elastischer Haltering 12 unter elastischer Vorspannung aufgeschoben. Die Halteelemente 10 und 11 weisen zur besseren Positionierbarkeit der Halteringe jeweils eine Einkerbung 10A, 11A auf, in die jeweils ein Haltering 12 eingerastet ist. Die elastische axiale Vorspannung der Haltering 12 sorgt für ein axiales zusammenziehen der Halteelemente 10 und 11 gegeneinander, sodass das Innenteil 2 gegen das Außenteil 3 in axialer Richtung gegen herausfallen gesichert ist.
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In der 2 ist die Fluidleitungskupplung 1 in einer Position gezeigt, die für den Betrieb nach dem Einbau an vorbestimmten, hier nicht gezeigten Aggregate vorgesehen ist.
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Innenteil 2 und Außenteil 3 sind translatorisch auseinandergezogen. Das Ende 6 des Außenteils 3 ist dadurch nicht mehr auf dem Absatz 5 des Innenteils 2 zentriert. Dadurch ist neben einer rotatorischen Bewegbarkeit auch eine kardanische Verkippung des Innenteils 2 gegen das Außenteil 3 in den vorgegebenen Grenzen gegeben.
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Die Haltering 12 sind entsprechend der axialen Translation des Innenteils 2 gegen das Außenteil 3 entsprechend gedehnt, was durch die Elastizität der Halteringe 12 möglich ist. Eine Entfernung der Halteringe 12, die hier ihre Bedeutung als Transportsicherung verloren haben, ist zwar möglich, aufgrund der geschilderten Eigenschaften der Halteringe 12 jedoch weder vor noch nach der Montage erforderlich.
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Die Halteringe können aus Materialien bestehen, die eine besondere Temperaturfestigkeit nicht aufweisen, da sie in der hier gezeigten Einbaulage keine Funktion als Transportsicherung mehr haben. Ein aufgrund von thermischer Einwirkung möglicher Verlust der elastischen Eigenschaften der Halteringe 12 ist daher bedeutungslos.
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Bezugszeichenliste
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(Teil der Beschreibung)
- 1
- Fluidleitungskupplung
- 2
- Innenteil der Fluidleitungskupplung 1
- 3
- Außenteil der Fluidleitungskupplung 1
- 4
- erstes Ende des Innenteils 2
- 5
- ringförmiger Absatz des Innenteils 2
- 6
- dem Ende 4 des Innenteils 2 zugeordnetes Ende des Außenteils 3
- 7
- Spalt zwischen Innenteil 2 und Außenteil 3
- 8
- O-Ring-Dichtung
- 9
- Ringnut des Innenteils 2
- 10
- Halteelemente am Absatz 5
- 10A
- Einkerbung am Halteelemente 10
- 11
- Halteelemente am Außenteil 3
- 11
- Einkerbung am Halteelemente 11A
- 12
- elastischer Haltering, O-Ring
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014211844 A1 [0006]
