DE102020213025B4 - Kopplungssystem - Google Patents

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Abstract

Kopplungssystem (1) zur Kopplung eines Fluidschlauchs (5) mit einem Kanalgehäuse (7), mit einem Koppelkörper (2), der von einer Kanalbohrung (26) durchsetzt ist, die längs einer Bohrungsachse (8) erstreckt ist und der einen ersten Außengewindeabschnitt (21) für eine Festlegung in einer Gewindebohrung (9) eines Kanalgehäuses (7) und einen zweiten Außengewindeabschnitt (22) zur Festlegung einer Sicherungshülse (3) aufweist, sowie mit einer Sicherungshülse (3), die eine Innenbohrung (36) aufweist, die bereichsweise mit einem Innengewinde (33) zur Kopplung mit dem zweiten Außengewindeabschnitt (22) des Koppelkörpers (2) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichthülse (4) aus gummielastischem Material vorgesehen ist, die von einer Hülsenbohrung (41) durchsetzt ist und die an einem ersten Endbereich einen ersten Dichtabschnitt (43) aufweist, der in einer Funktionsposition der Dichthülse (4) und der Sicherungshülse (3) gegenüber dem Koppelkörper (2) für eine abdichtende Anordnung zwischen einer Innenwand der Kanalbohrung (26) und einer Außenoberfläche (50) des Fluidschlauchs (5) ausgebildet ist, wobei die Dichthülse (4) an einem dem ersten Endbereich entgegengesetzten zweiten Endbereich einen zweiten Dichtabschnitt (44) aufweist, der für eine abdichtende Anordnung zwischen der Außenoberfläche (50) des Fluidschlauchs (5) und einem Anlageabschnitt (38) der Innenoberfläche (34) der Sicherungshülse (3) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kopplungssystem zur Kopplung eines Fluidschlauchs mit einem Kanalgehäuse, mit einem Koppelkörper, der von einer Kanalbohrung durchsetzt ist, die längs einer Bohrungsachse erstreckt ist und der einen ersten Außengewindeabschnitt für eine Festlegung in einer Gewindebohrung eines Kanalgehäuses und einen zweiten Außengewindeabschnitt zur Festlegung einer Sicherungshülse aufweist, sowie mit einer Sicherungshülse, die eine Innenbohrung aufweist, die bereichsweise mit einem Innengewinde zur Kopplung mit dem zweiten Außengewindeabschnitt des Koppelkörpers versehen ist.
  • Aus der EP 2 505 898 B1 ist eine Anschlussvorrichtung bekannt, die über eine mindestens Anschlusseinheit verfügt, an die eine Fluidleitung ansteckbar ist, wobei die Anschlusseinheit einen Grundkörper aufweist, der in einer Befestigungsöffnung eines Trägerbauteils fixierbar ist, wobei eine auf den Grundkörper aufschraubbare Überwurfmutter der Anschlusseinheit in einer Klemm- und Abdichtstellung sowohl ein Festklemmen einer angesteckten Fluidleitung als auch, im Zusammenwirken mit einem Dichtungsring, eine Abdichtung bezüglich des Trägerbauteils bewirkt.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kopplungssystem bereitzustellen, mit dem hohe Anforderungen im Hinblick auf eine Abdichtung gegenüber Flüssigkeiten, die zu Reinigungszwecken mit hohem Druck auf das Kopplungssystem einwirkend, erfüllt werden können.
  • Diese Aufgabe wird für einen Kopplungssystem der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Dichthülse aus gummielastischem Material vorgesehen ist, die von einer Hülsenbohrung durchsetzt ist und die an einem ersten Endbereich einen ersten Dichtabschnitt aufweist, der in einer Funktionsposition der Dichthülse und der Sicherungshülse gegenüber dem Koppelkörper für eine abdichtende Anordnung zwischen einer Innenwand der Kanalbohrung und einer Außenoberfläche des Fluidschlauchs ausgebildet ist. Hierbei weist die Dichthülse an einem dem ersten Endbereich entgegengesetzten zweiten Endbereich einen zweiten Dichtabschnitt auf, der für eine abdichtende Anordnung zwischen der Außenoberfläche des Fluidschlauchs und einem Anlageabschnitt der Innenoberfläche der Sicherungshülse ausgebildet ist.
  • Die Dichthülse ist dazu vorgesehen, eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Fluidschlauch und dem Koppelkörper zu gewährleisten, so dass ein druckbeaufschlagtes Fluid, insbesondere Druckluft, sowohl in den Fluidschlauch als auch in einen an die Gewindebohrung im Kanalgehäuse anschließenden Fluidkanal bereitgestellt werden kann, ohne dass dieses Fluid an einem Übergang zwischen dem Fluidschlauch und dem Koppelkörper austritt. Ferner dient die Dichthülse dazu, eine Abdichtung für einen zumindest im Wesentlichen von der Sicherungshülse sowie vom Kanalgehäuse berandeten Koppelbereich zu gewährleisten, wobei in diesem Koppelbereich sowohl ein Abschnitt des Koppelkörpers als auch ein Abschnitt des Fluidschlauchs aufgenommen sind. Durch die Ausgestaltung der Dichthülse aus einem gummielastischen Material wird sowohl eine vorteilhafte Abdichtungswirkung zwischen dem Fluidschlauch und dem Körper als auch eine vorteilhafte Abdichtwirkung zwischen der Sicherungshülse und dem Fluidschlauch sichergestellt.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der erste Dichtabschnitt und der zweite Dichtabschnitt der Dichthülse jeweils rotationssymmetrisch zu einer Mittelachse der Dichthülse ausgebildet sind, wobei die Mittelachse der Dichthülse in der Funktionsstellung koaxial zur Bohrungsachse der Kanalbohrung ausgerichtet ist.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die aus einem formstabilen Kunststoffmaterial oder einem metallischen Material hergestellte Sicherungshülse, die vorzugsweise rotationssymmetrisch, insbesondere glockenförmig, ausgebildet sein kann, in der Funktionsstellung koaxial zur Bohrungsachse der Kanalbohrung ausgerichtet ist.
  • Ergänzend ist vorgesehen, dass der, vorzugsweise hülsenförmige, insbesondere rotationssymmetrisch ausgebildete, Koppelkörper aus einem formstabilen Kunststoffmaterial oder einem metallischen Material hergestellt ist.
  • Bei der Gestaltung der Komponenten Koppelkörper, Sicherungshülse und Dichthülse ist von Bedeutung, dass die bei der Montage des Kopplungssystems eingeplanten elastischen Deformationen der Dichthülse sowohl am ersten Endbereich als auch am zweiten Endbereich, mit denen die gewünschte Abdichtwirkung zwischen Koppelkörper und Fluidschlauch bzw. zwischen Fluidschlauch und Sicherungshülse gewährleistet werden soll, auf eine Steifigkeit des Fluidschlauchs angepasst sind. Hierdurch soll vermieden werden, dass der Fluidschlauch aufgrund eines ersten Kraftflusses, der durch die Wechselwirkung zwischen dem Koppelkörper und dem ersten Dichtabschnitt am ersten Endbereich der Dichthülse bewirkt wird und/oder aufgrund eines zweiten Kraftflusses, der durch die Wechselwirkung der Sicherungshülse und dem zweiten Dichtabschnitt am zweiten Endbereich der Dichthülse bewirkt wird, in einer Weise elastisch oder plastisch derart deformiert wird, dass eine unerwünschte Querschnittsreduzierung für den Fluidschlauch auftritt.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Fluidschlauch einen kreisringförmigen Querschnitt aufweist. In Kombination mit der jeweils rotationssymmetrischen Ausgestaltung des ersten Endbereichs der Dichthülse und des zweiten Endbereichs der Dichthülse kann hiermit eine homogene Krafteinleitung von der Dichthülse auf den Fluidschlauch gewährleistet werden. Hierdurch werden insbesondere Kraftspitzen und daraus resultierende lokale Deformationen an der Außenoberfläche des Fluidschlauchs vermieden, die zum einen zu unerwünschten Querschnittsveränderungen am Fluidschlauch führen könnten und die zum anderen auch zu Dichtungsproblemen zwischen Fluidschlauch und Dichthülse führen könnten.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Material der Sicherungshülse und das Material der Dichthülse derart aufeinander abgestimmt sind, dass zwischen diesen beiden Komponenten eine Materialpaarung mit einem geringen Reibungskoeffizienten vorliegt. Hierdurch wird bei der Aufschraubbewegung, mit der die Sicherungshülse am Koppelkörper montiert wird und bei der aufgrund der geometrischen Wechselwirkungen zwischen der Sicherungshülse und des Dichthülse die insbesondere in radialer Richtung nach innen gerichtete elastische Deformation des zweiten Endbereichs der Sicherungshülse erfolgt, eine übermäßige Reibmomenteinleitung von der Sicherungshülse auf den zweiten Endbereich der Sicherungshülse vermieden.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Zweckmäßig ist es, wenn zwischen dem ersten Dichtabschnitt der Dichthülse und dem zweiten Dichtabschnitt der Dichthülse ein Sicherungsring aufgenommen ist, der mehrere radial nach innen ragende Haltekrallen aufweist, die für eine axiale Festlegung eines in der Hülsenbohrung aufgenommenen Fluidschlauchs ausgebildet sind. Die Aufgabe des Sicherungsrings besteht darin, eine zugfeste Kopplung zwischen dem Fluidschlauch und der Dichthülse in einer, insbesondere in genau einer, Raumrichtung längs der Erstreckung der Dichthülse zu gewährleisten. Hierzu weist der Sicherungsring mehrere an einem Innenumfang der Dichthülse, insbesondere in gleicher Winkelteilung bezüglich der Bohrungsachse, angeordnete Haltekrallen auf. Die Haltekrallen sind für eine kombinierte kraftschlüssige und formschlüssige Krafteinleitung auf den Fluidschlauch ausgebildet und weisen hierzu an radial innenliegenden Endbereichen jeweils wenigstens eine, insbesondere schneidenförmig, ausgebildete Kante auf. Vorzugsweise sind die Haltekrallen schräg zur Bohrungsachse ausgerichtet, so dass sie in der Art von Widerhaken in die Außenoberfläche des Fluidschlauchs eingreifen können. Hierbei kommt es zu lokalen Deformationen der Außenoberfläche des Fluidschlauchs, womit die gewünschte kombinierte kraftschlüssige und formschlüssige Kraftübertragung zwischen dem Sicherungsring und dem Fluidschlauch in Richtung einer Längsachse des Fluidschlauchs, die mit der Bohrungsachse zumindest im Wesentlichen übereinstimmt, gewährleistet werden kann.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Sicherungsring aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus einem Federstahlmaterial, hergestellt ist. Besonders bevorzugt ist der Sicherungsring stoffschlüssig in der Dichthülse festgelegt, dies kann insbesondere im Zuge einer Herstellung der Dichthülse in einem Spritzgussverfahren verwirklicht werden, indem der Sicherungsring als Einlegeteil in die Spritzgussform eingelegt wird, bevor eine Zufuhr des Kunststoffmaterials in die Spritzgussform vorgenommen wird.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass der zur abdichtenden Anlage des zweiten Dichtabschnitts der Dichthülse ausgebildete Anlageabschnitt der Innenoberfläche der Sicherungshülse ausgehend von einer dem Koppelkörper abgewandten Mündungsöffnung, insbesondere konusabschnittsartig, aufgeweitet ausgebildet ist. Hierdurch wird bei der Montage der Sicherungshülse auf den Koppelkörper, die im Zuge eines auf Aufschraubvorgangs erfolgt, eine im Wesentlichen gleichmäßige Zunahme der elastischen Deformation für den zweiten Endbereich der Dichthülse erzielt. Bevorzugt weist der zweite Endbereich der Dichthülse eine zum Anlageabschnitt der Innenoberfläche der Sicherungshülse korrespondierende, insbesondere geometrisch ähnliche, Außengeometrie auf, womit die angestrebte kontinuierliche Zunahme der elastischen Deformation für den zweiten Endbereich der Dichthülse bei der Montage der Sicherungshülse unterstützt wird.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zweite Außengewindeabschnitt an einem dem ersten Endbereich entgegengesetzten zweiten Endbereich des Koppelkörpers ausgebildet ist.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zweite Endbereich der Sicherungshülse in der Funktionsposition mit dem Fluidschlauch einen Ringspalt ausbildet, in dem der zweite Dichtabschnitt der Dichthülse abschnittsweise abdichtend aufgenommen ist. Dementsprechend dient der zweite Dichtabschnitt der Dichthülse zur Abdichtung des Ringspalts, womit die gewünschte Abschottung gegenüber der Einwirkung von Fluid, insbesondere Reinigungsflüssigkeit, die mit Hochdruck von außen auf das Kopplungssystem aufgebracht wird, erzielt wird.
  • Vorteilhaft ist es, wenn der Koppelkörper angrenzend an den ersten Außengewindeabschnitt eine der Sicherungshülse abgewandte, insbesondere an einem Ringbund ausgebildete, ringförmige Stirnfläche mit einem ersten Außendurchmesser aufweist und wenn gegenüberliegend zur Stirnfläche eine Ringdichtung mit einem zweiten Außendurchmesser angeordnet ist, wobei der zweite Außendurchmesser größer als der erste Außendurchmesser gewählt ist und wobei an einer Innenoberfläche der Sicherungshülse ein Dichtbereich zur Anlage am zweiten Außendurchmesser ausgebildet ist. Die Stirnfläche des Koppelkörpers dient zur Einleitung von Axialkräften vom Koppelkörper auf die Ringdichtung, die ihrerseits in der Funktionsposition an einer Oberfläche des Kanalgehäuses abgestützt ist. Die Dichtwirkung für die Sicherungshülse gegenüber dem Koppelkörper und dem Kanalgehäuse wird dadurch erzielt, dass die Ringdichtung in radialer Richtung nach außen über die, insbesondere an einem Ringbund ausgebildete, Stirnfläche des Koppelkörpers abragt und eine Innenoberfläche der Sicherungshülse am zweiten Außendurchmesser der Ringdichtung anliegt. Dabei sind der zweite Außendurchmesser der Ringdichtung und ein Innendurchmesser der Innenoberfläche der Sicherungshülse derart aneinander angepasst, dass die Ringdichtung in einer Weise in radialer Richtung nach innen elastisch deformiert wird, so dass die Abdichtwirkung gegenüber Fluiden, die mit Hochdruck auf das Kopplungssystem aufgebracht werden, gewährleistet ist. Vorzugsweise weist die Ringdichtung eine quadratische oder rechteckige Profilierung auf.
  • Zweckmäßig ist es, wenn der Koppelkörper angrenzend an den ersten Außengewindeabschnitt eine der Sicherungshülse abgewandte, insbesondere an einem Ringbund ausgebildete, ringförmige Stirnfläche mit einem ersten Außendurchmesser aufweist und dass gegenüberliegend zur Stirnfläche eine Ringdichtung mit einem zweiten Außendurchmesser angeordnet ist, wobei der zweite Außendurchmesser größer als der erste Außendurchmesser ausgewählt ist und wobei eine dem zweiten Endbereich der Sicherungshülse abgewandte Stirnfläche des ersten Endbereichs der Sicherungshülse als Dichtbereich für eine axiale Anlage an der Ringdichtung ausgebildet ist. Die Stirnfläche des Koppelkörpers dient zur Einleitung von Axialkräften vom Koppelkörper auf die Ringdichtung, die ihrerseits an einer Oberfläche des Kanalgehäuses abgestützt ist. Die Dichtwirkung für die Sicherungshülse wird dadurch erzielt, dass die Ringdichtung in radialer Richtung nach außen über die, insbesondere an einem Ringbund ausgebildete, Stirnfläche des Koppelkörpers abragt und dass die Stirnfläche des ersten Endbereichs der Sicherungshülse, die auch als Dichtbereich bezeichnet wird, in axialer Richtung auf der Ringdichtung aufliegt und diese auf die Oberfläche des Kanalgehäuses drückt. Dabei sind die Sicherungshülse, der Koppelkörper und die Dichthülse derart aneinander angepasst, dass die Ringdichtung in axialer Richtung in einer Weise elastisch deformiert wird, dass die Abdichtwirkung gegenüber Fluiden, die mit Hochdruck auf das Kopplungssystem aufgebracht werden, gewährleistet ist. Vorzugsweise weist die Ringdichtung eine quadratische oder rechteckige Profilierung auf.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kanalbohrung im Koppelkörper als Stufenbohrung mit einem ersten Bohrungsabschnitt, einem daran angrenzenden zweiten Bohrungsabschnitt und einem daran angrenzenden dritten Bohrungsabschnitt ausgebildet ist, wobei ein erster Innendurchmesser des ersten Bohrungsabschnitts kleiner als ein erster Außendurchmesser des ersten Dichtabschnitts und größer als ein Außendurchmesser des Fluidschlauchs ausgebildet ist und dass ein zweiter Innendurchmesser des zweiten Bohrungsabschnitts kleiner als der erste Innendurchmesser und größer als der Außendurchmesser des Fluidschlauchs ausgebildet ist und dass ein dritter Innendurchmesser des dritten Bohrungsabschnitts kleiner als der zweite Bohrungsdurchmesser und gleich einem Innendurchmesser des Fluidschlauchs ausgebildet ist. Vorzugsweise sind die drei Bohrungsabschnitte jeweils kreiszylindrisch ausgebildet und jeweils koaxial zur Bohrungsachse angeordnet.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Hülsenbohrung des Dichtkörpers ein Fluidschlauch festgelegt ist.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine Erstreckung des Koppelkörpers längs der Bohrungsachse kleiner als eine Erstreckung der Sicherungshülse längs der Bohrungsachse ist.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
    • 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Kopplungssystems,
    • 2 eine ebene Schnittdarstellung des Kopplungssystems gemäß der 1 in einem Zustand vor einer endgültigen Montage, und
    • 3 eine ebene Schnittdarstellung des Kopplungssystems gemäß der 1 in einem Zustand nach einer endgültigen Montage.
  • Ein in den 1 bis 3 in unterschiedlichen Darstellungen gezeigtes Kopplungssystem 1 umfasst einen Koppelkörper 2, eine Sicherungshülse 3, eine Dichthülse 4, einen Fluidschlauch 5 sowie eine Ringdichtung 6.
  • Gemäß der Darstellung der 2 und 3 ist das Kopplungssystem 1 zur Anbringung an einem nur ausschnittartig dargestellten Kanalgehäuse 7 vorgesehen, wobei es sich bei dem Kanalgehäuses 7 beispielsweise um ein Gehäuse eines nicht näher dargestellten Magnetventils oder einer anderen fluidischen Komponente handeln kann, die über den Fluidschlauch 5 des Kopplungssystems 1 mit einem druckbeaufschlagtem Fluid, insbesondere Druckluft versorgt werden soll. Ergänzend oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass eine Abfuhr von druckbeaufschlagtem Fluid aus dem Kanalgehäuse 7 über den Fluidschlauch 5 erfolgt.
  • Das Kopplungssystem 1 ist derart ausgebildet, dass eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Fluidschlauch 5 und dem Kanalgehäuse 7 gewährleistet ist und darüber hinaus ein Eindringen von Fluiden wie beispielsweise Reinigungsfluiden, die mit Hochdruck von bis zu 100 bar auf das Kopplungssystem 1 einwirken, verhindert wird.
  • Eine derartige Ausgestaltung des Kopplungssystems 1 kann im Hinblick auf äußere Einwirkungen beispielsweise durch die Klassifikation IP69K ausgedrückt werden. Gemäß der Norm DIN 40050-9 in der Fassung Mai 1993 (mittlerweile ersetzt durch die ISO 20653 in der Fassung August 2006) bezeichnet hierbei die Ziffer 6, dass das Kopplungssystem 1 nach der Definition dieser Norm staubdicht ausgebildet ist. Die Ziffer 9 gibt an, dass das Kopplungssystem 1 gemäß dieser Norm gegen ein Eindringen von Wasser bei Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung geschützt ist und der Buchstabe K bedeutet in diesem Zusammenhang einen Schutz vor hohen Temperaturen (Heißwasser).
  • Wie den Darstellungen der 1 bis 3 entnommen werden kann, sind die Komponenten des Kopplungssystems 1 für eine lineare Anordnung längs einer Geraden, die auch als Bohrungsachse 8 des Koppelkörpers 2 bezeichnet werden kann, vorgesehen. Aus der 1 ist ersichtlich, dass der Fluidschlauch 5 in der Art einer kreiszylindrischen Hülse ausgebildet ist, wobei in der Praxis eine Länge des Fluidschlauchs 5 erheblich größer sein kann, als dies aus den Darstellungen der 1 bis 3 hervorgeht. Ferner kann der Fluidschlauch 5, der vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, zumindest bereichsweise gekrümmt sein.
  • Die Sicherungshülse 3 weist eine glockenförmige Gestaltung auf, wobei an einer zumindest bereichsweise kreiszylindrisch gestalteten Außenoberfläche 30 der Sicherungshülse 3 mehrere in einer gleichmäßigen Winkelteilung angeordnete Planflächen 31 ausgebildet sind. Diese Planflächen 31 können als Schlüsselflächen genutzt werden können, um bei der Montage des Kopplungssystems 1 mit einem geeigneten Werkzeug, beispielsweise einem Gabelschlüssel, ein Drehmoment auf die Sicherungshülse 3 einleiten zu können. An einem gemäß der Darstellung der 1 dem Fluidschlauch 5 zugewandten Endbereich ist die Sicherungshülse 3 rein exemplarisch als Kugelabschnitt ausgebildet und wird von einer in den 2 und 3 erkennbaren, längs der Bohrungsachse 8 erstreckten Innenbohrung 36 durchsetzt. Eine stirnseitige Austrittsöffnung der Innenbohrung 36 wird auch als Mündungsöffnung 32 bezeichnet. Die Sicherungshülse 3 kann wahlweise aus einem gestaltfesten Kunststoffmaterial oder aus einem Metallmaterial hergestellt werden.
  • Die Dichthülse 4 weist einen Dichtkörper 40 auf, der aus einem gummielastischen Material hergestellt ist und der bezogen auf die Bohrungsachse 8 rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
  • Im Inneren des Dichtkörpers 40 ist ein in den 2 und 3 näher dargestellter Sicherungsring 42 angeordnet, der aus einem formstabilen Material, insbesondere einem Federstahlmaterial, hergestellt ist und der stoffschlüssig in Dichtkörper 40 aufgenommen ist. Dies kann beispielsweise bei einer Herstellung des Dichtkörpers 40 in einem Spritzgussverfahren verwirklicht werden, indem der Sicherungsring 42 vor der Durchführung des Spritzgussvorgangs in die Spritzgussform bewegt wird und anschließend von der zunächst gestaltlosen Spritzgussmasse zumindest teilweise umschlossen wird. Der Sicherungsring 42 ist koaxial zur Bohrungsachse 8 im Dichtkörper 40 aufgenommen.
  • Der Koppelkörper 2, der insbesondere aus einem Metallmaterial hergestellt ist, weist an einer Außenoberfläche 20 an einem ersten Endbereich einen ersten Außengewindeabschnitt 21 und an einem dem ersten Endbereich entgegengesetzten zweiten Endbereich einen zweiten Außengewindeabschnitt 22 auf. Zwischen dem ersten Außengewindeabschnitt 21 und dem zweiten Außengewindeabschnitt 22 ist am Koppelkörper 2 ein in radialer Richtung nach außen abragender Ringbund 23 vorgesehen, der eine in axialer Richtung ausgerichtete kreisringförmige Stirnfläche 24 aufweist, die zur Anlage der Ringdichtung 6 dient. Ferner ist der Ringbund 23 an einer Außenumfangsfläche rein exemplarisch mit insgesamt sechs in gleicher Winkelteilung angeordneten Planflächen 25 versehen. Die Planflächen 25 dienen beispielsweise als Schlüsselflächen für eine Drehmomenteinleitung auf den Koppelkörper 2 mittels eines geeigneten Werkzeugs, insbesondere eines Gabelschlüssels.
  • Wie der Darstellung der 2 und 3 entnommen werden kann, ist der Koppelkörper 2 von einer Kanalbohrung 26 durchsetzt, die rein exemplarisch als längs der Bohrungsachse 8 erstreckte Stufenbohrung ausgebildet ist. Beispielhaft weist die Kanalbohrung 26 einen ersten Bohrungsabschnitt 27, einen daran axial angrenzenden zweiten Bohrungsabschnitt 28 und einen daran axial angrenzenden dritten Bohrungsabschnitt 29 auf. Dabei ist ein erster Innendurchmesser 57 des ersten Bohrungsabschnitts 27 derart gewählt, dass er geringfügig kleiner als ein nicht eingezeichneter Außendurchmesser eines in der Art eines Ringwulstes ausgebildeten ersten Dichtabschnitts 43 der Dichthülse 4 ist. Dementsprechend findet bei einer Montage des am ersten Endbereich der Dichthülse 4 ausgebildeten ersten Dichtabschnitts 43 in den ersten Bohrungsabschnitt 27 eine elastische Deformation des ersten Dichtabschnitts 43 statt, bei der der Ringwulst des ersten Dichtabschnitts 43 in radialer Richtung nach innen komprimiert wird.
  • Wenn zu einem späteren Zeitpunkt der Fluidschlauch 5 in die Hülsenbohrung 41 der Dichthülse 4 eingeschoben wird und mit einer Außenoberfläche 50 innenseitig am ersten Dichtabschnitt 43 anliegt, erfolgt in diesem Bereich eine in radialer Richtung nach außen gerichtete Kompression des als Ringwulst ausgebildeten ersten Dichtabschnitts 43, womit eine fluiddichte Kopplung zwischen dem Fluidschlauch 5 und dem Koppelkörper 2 erzielt wird.
  • Der zweite Innendurchmesser 58 des zweiten Bohrungsabschnitts 28 ist derart gewählt, dass er geringfügig größer als ein Außendurchmesser 51 des Fluidschlauchs 5 ist, so dass der Fluidschlauch 5 in einfacher Weise mit einem nicht näher bezeichneten Endbereich im zweiten Bohrungsabschnitt 28 aufgenommen werden kann.
  • Der Innendurchmesser 59 des dritten Bohrungsabschnitts 29 entspricht zumindest im Wesentlichen, insbesondere identisch, einem Innendurchmesser 52 des Fluidschlauchs 5. Hierdurch wird sichergestellt, dass an dem Übergang zwischen dem Koppelkörper 2 und dem Fluidschlauch 5 keine Verengung des freien Strömungsquerschnitts vorliegt und somit eine Fluidströmung den Koppelkörper 2 und den Fluidschlauch 5 ungehindert durchströmen kann.
  • Wie aus den Darstellungen der 2 und 3 entnommen werden kann, liegt die rein exemplarisch mit rechteckigem Querschnitt ausgebildete, insbesondere aus einem gummielastischen Werkstoff hergestellte, Ringdichtung 6 an der kreisringförmigen Stirnfläche 24 des Ringbunds 23 an, der am Koppelkörper 2 ausgebildet ist. Bei einer Montage des Koppelkörpers 2 an das Kanalgehäuse 7, was durch Einschrauben des ersten Außengewindeabschnitts 21 in eine Gewindebohrung 9 des Kanalgehäuses 7 erfolgen kann, wird die Ringdichtung 6 vom Ringbund 23 gegen eine rein exemplarisch eben ausgebildete Oberfläche 10 des Kanalgehäuses 7 gepresst. Hierdurch wird eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Koppelkörper 2 und dem Kanalgehäuse 7 gewährleistet. Dabei ist ein Außendurchmesser 11 der Ringdichtung 6 größer als ein Außendurchmesser 60 des Ringbunds 23 gewählt, so dass die Ringdichtung 6 in radialer Richtung über den Ringbund 23 abragt. Somit wird bei der Montage der Sicherungshülse 3, die mit einem Innengewinde 33 auf den zweiten Außengewindeabschnitt 22 des Koppelkörpers 2 aufgeschoben werden kann, eine zusätzliche Abdichtung bewirkt. Diese zusätzliche Abdichtung beruht darauf, dass an einer Innenoberfläche 34 der Sicherungshülse 3 ein rein exemplarisch konusabschnittsförmig ausgebildeter Dichtbereich 35 vorgesehen ist, der derart dimensioniert ist, das er die Ringdichtung 6 bei der Durchführung des Montagevorgangs für die Sicherungshülse 3 in radialer Richtung, insbesondere schräg, nach innen komprimiert und aufgrund der hierbei auftretenden elastischen Deformation der Ringdichtung 6 die gewünschte Dichtwirkung gegenüber Einflüssen von außen erzielt wird.
  • An einem dem Dichtbereich 35 entgegengesetzten Ende der Sicherungshülse 3 ist die Innenbohrung 36, die die Sicherungshülse 3 längs der Bohrungsachse 8 mit unterschiedlichen Durchmessern durchsetzt, derart auf den Außendurchmesser 51 des Fluidschlauchs 5 angepasst, dass zwischen dem Fluidschlauch 5 und der Mündungsöffnung 32 der Sicherungshülse 3 ein Ringspalt 37 vorliegt. Um ein Eindringen von Schmutz und Flüssigkeiten im Bereich des Ringspalts 37 zu verhindern, sind die Geometrien der Sicherungshülse 3, der Dichthülse 4 und des Fluidschlauchs 5 derart aufeinander angepasst, dass ein zweiter Endbereich der Dichthülse 4, der auch als zweiter Dichtabschnitt 44 bezeichnet werden kann, in der Funktionsposition der Sicherungshülse 3 gegenüber dem Koppelkörper 2 den Ringspalt 37 vollständig und abdichtend ausfüllt. Hierzu ist an der Innenoberfläche 34 der Sicherungshülse 3 ein rein exemplarisch konusabschnittsförmig ausgebildeter Anlageabschnitt 38 der Sicherungshülse 3 auf eine Geometrie eines zweiten Dichtabschnitts 44 der Dichthülse 4 derart angepasst, dass bei einer Montage der Sicherungshülse 3 an den Koppelkörper 2 eine Kompression des zweiten Dichtabschnitts 44 stattfindet, womit der zweite Dichtabschnitt 44 den Ringspalt 37 abdichtend ausfüllen kann.
  • Um eine zuverlässige Festlegung des Fluidschlauchs 5 an der Dichthülse 4 zu gewährleisten ist der Sicherungsring 42 der Dichthülse 4 mit einer Vielzahl von, vorzugsweise in gleicher Winkelteilung um die Bohrungsachse 8 angeordneten und schrägzur Bohrungsachse 8 ausgerichteten, Haltekrallen 45 versehen. Die Haltekrallen 45 sind derart ausgebildet, dass radial innenliegende, nicht bezeichnete Kanten der Haltekrallen 45 einen Innendurchmesser 46 bestimmen, der kleiner als ein Außendurchmesser 51 des Fluidschlauchs 5 ist. Dementsprechend werden die Haltekrallen 45 sowie die Außenoberfläche 50 des Fluidschlauchs 5 bei einem Einschieben des Fluidschlauchs 5 in die Dichthülse 4 elastisch deformiert, wodurch es zu einer kraftschlüssigen und formschlüssigen Wirkverbindung zwischen den Haltekrallen 45 und dem Fluidschlauch 5 kommt. Hierbei ist anzumerken, dass die Darstellung in den 2 und 3 lediglich schematisch zu verstehen ist, während in der Praxis eine anders geartete Deformation des Fluidschlauchs 5 und der Haltekrallen 45 vorliegt.

Claims (10)

  1. Kopplungssystem (1) zur Kopplung eines Fluidschlauchs (5) mit einem Kanalgehäuse (7), mit einem Koppelkörper (2), der von einer Kanalbohrung (26) durchsetzt ist, die längs einer Bohrungsachse (8) erstreckt ist und der einen ersten Außengewindeabschnitt (21) für eine Festlegung in einer Gewindebohrung (9) eines Kanalgehäuses (7) und einen zweiten Außengewindeabschnitt (22) zur Festlegung einer Sicherungshülse (3) aufweist, sowie mit einer Sicherungshülse (3), die eine Innenbohrung (36) aufweist, die bereichsweise mit einem Innengewinde (33) zur Kopplung mit dem zweiten Außengewindeabschnitt (22) des Koppelkörpers (2) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dichthülse (4) aus gummielastischem Material vorgesehen ist, die von einer Hülsenbohrung (41) durchsetzt ist und die an einem ersten Endbereich einen ersten Dichtabschnitt (43) aufweist, der in einer Funktionsposition der Dichthülse (4) und der Sicherungshülse (3) gegenüber dem Koppelkörper (2) für eine abdichtende Anordnung zwischen einer Innenwand der Kanalbohrung (26) und einer Außenoberfläche (50) des Fluidschlauchs (5) ausgebildet ist, wobei die Dichthülse (4) an einem dem ersten Endbereich entgegengesetzten zweiten Endbereich einen zweiten Dichtabschnitt (44) aufweist, der für eine abdichtende Anordnung zwischen der Außenoberfläche (50) des Fluidschlauchs (5) und einem Anlageabschnitt (38) der Innenoberfläche (34) der Sicherungshülse (3) ausgebildet ist.
  2. Kopplungssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Dichtabschnitt (43) der Dichthülse (4) und dem zweiten Dichtabschnitt (44) der Dichthülse (4) ein Sicherungsring (42) aufgenommen ist, der mehrere radial nach innen ragende Haltekrallen (45) aufweist, die für eine axiale Festlegung eines in der Hülsenbohrung (41) aufgenommenen Fluidschlauchs (5) ausgebildet sind.
  3. Kopplungssystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zur abdichtenden Anlage des zweiten Dichtabschnitts (44) der Dichthülse (4) ausgebildete Anlageabschnitt (38) der Innenoberfläche (34) der Sicherungshülse (3) ausgehend von einer dem Koppelkörper (2) abgewandten Mündungsöffnung, insbesondere konusabschnittsartig, aufgeweitet ausgebildet ist.
  4. Kopplungssystem (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Außengewindeabschnitt (22) an einem dem ersten Endbereich entgegengesetzten zweiten Endbereich des Koppelkörpers (2) ausgebildet ist.
  5. Kopplungssystem (1) nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Endbereich der Sicherungshülse (3) in der Funktionsposition mit dem Fluidschlauch (5) einen Ringspalt (37) ausbildet, in dem der zweite Dichtabschnitt (44) der Dichthülse (4) abschnittsweise abdichtend aufgenommen ist.
  6. Kopplungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelkörper (2) angrenzend an den ersten Außengewindeabschnitt (21) eine der Sicherungshülse (3) abgewandte, insbesondere an einem Ringbund (23) ausgebildete, ringförmige Stirnfläche (24) mit einem ersten Außendurchmesser (60) aufweist und dass gegenüberliegend zur Stirnfläche (24) eine Ringdichtung (6) mit einem zweiten Außendurchmesser (11) angeordnet ist, wobei der zweite Außendurchmesser (11) größer als der erste Außendurchmesser (60) ausgewählt ist und wobei an einer Innenoberfläche (34) der Sicherungshülse (3) ein Dichtbereich (35) zur Anlage am zweiten Außendurchmesser (11) ausgebildet ist.
  7. Kopplungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelkörper (2) angrenzend an den ersten Außengewindeabschnitt (21) eine der Sicherungshülse abgewandte, insbesondere an einem Ringbund (23) ausgebildete, ringförmige Stirnfläche (24) mit einem ersten Außendurchmesser (60) aufweist und dass gegenüberliegend zur Stirnfläche (24) eine Ringdichtung mit einem zweiten Außendurchmesser angeordnet ist, wobei der zweite Außendurchmesser größer als der erste Außendurchmesser (60) ausgewählt ist und wobei eine dem zweiten Endbereich der Sicherungshülse abgewandte Stirnfläche des ersten Endbereichs der Sicherungshülse als Dichtbereich für eine axiale Anlage an der Ringdichtung ausgebildet ist.
  8. Kopplungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalbohrung (26) im Koppelkörper als Stufenbohrung mit einem ersten Bohrungsabschnitt (27), einem daran angrenzenden zweiten Bohrungsabschnitt (28) und einem daran angrenzenden dritten Bohrungsabschnitt (29) ausgebildet ist, wobei ein erster Innendurchmesser (57) des ersten Bohrungsabschnitts (27) kleiner als ein erster Außendurchmesser des ersten Dichtabschnitts (43) und größer als ein Außendurchmesser (51) des Fluidschlauchs (5) ausgebildet ist und dass ein zweiter Innendurchmesser (58) des zweiten Bohrungsabschnitts (28) kleiner als der erste Innendurchmesser (57) und größer als der Außendurchmesser (51) des Fluidschlauchs (5) ausgebildet ist und dass ein dritter Innendurchmesser (59) des dritten Bohrungsabschnitts (29) kleiner als der zweite Innendurchmesser (58) und gleich einem Innendurchmesser (52) des Fluidschlauchs (5) ausgebildet ist.
  9. Kopplungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hülsenbohrung (41) der Dichthülse (4) ein Fluidschlauch (5) festgelegt ist.
  10. Kopplungssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erstreckung des Koppelkörpers (2) längs der Bohrungsachse (8) kleiner als eine Erstreckung der Sicherungshülse (3) längs der Bohrungsachse (8) ist.
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Norm DIN 40050-9 1993-05-00. Straßenfahrzeuge; IPSchutzarten; Schutz gegen Fremdkörper, Wasser und Berühren; Elektrische Ausrüstung
Norm ISO 20653 2006-08-00. Straßenfahrzeuge - Schutzarten (IP-Code) - Schutz gegen fremde Objekte, Wasser und Kontakt - Elektrische Ausrüstungen

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