DE102022206549A1 - Connection arrangement with a plug connector - Google Patents

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DE102022206549A1
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sealing
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Oliver Rang
Eckhard Schochow
Matthias Zimmermann
Eduard Wehry
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Volkswagen AG
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    • F16L21/00—Joints with sleeve or socket
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    • F16L21/022—Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings used with sleeves or nipples for pipes of the same diameter, or with reduction pieces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16L27/00—Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/10—Adjustable joints, Joints allowing movement comprising a flexible connection only, e.g. for damping vibrations
    • F16L27/1017—Joints with sleeve or socket

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung mit einem Steckverbinder (5) für eine mediendichte Verbindung zweier hohlzylindrischer Bauteil-Anschlüsse (7, 9), die Bestandteile einer Mediumleitung sind, wobei die Bauteil-Anschlüsse (7, 9) mit ihren einander zugewandten Stirnseiten (10) über eine Ringspalt (11) voneinander beabstandet sind, und wobei der Steckverbinder (5) einen hülsenförmigen Stützkörper (13) aufweist, an dessen Axialenden jeweils ein ringförmig umlaufendes Dichtelement (17) ausgebildet ist, das mit einer Radial-Dichtkraft (FR) gegen den Innenumfang des jeweiligen Bauteil-Anschlusses (7, 9) drückt. Erfindungsgemäß ist der Steckverbinder (5) als eine zweiteilige Baueinheit ausgebildet, und zwar mit dem Stützkörper (13) und einem elastisch nachgiebigen Dichtring (19), der als ein separates Bauteil einen axial mittleren Bereich des Stützkörpers (13) umzieht.The invention relates to a connection arrangement with a plug connector (5) for a media-tight connection of two hollow cylindrical component connections (7, 9), which are components of a medium line, the component connections (7, 9) with their end faces (10) facing one another. are spaced apart from one another via an annular gap (11), and the plug connector (5) has a sleeve-shaped support body (13), at the axial ends of which an annular sealing element (17) is formed, which has a radial sealing force (FR) against the Inner circumference of the respective component connection (7, 9) presses. According to the invention, the plug connector (5) is designed as a two-part structural unit, namely with the support body (13) and an elastically flexible sealing ring (19), which, as a separate component, surrounds an axially central region of the support body (13).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie einen Steckverbinder nach dem Oberbegriff des Anspruches 10.The invention relates to a connection arrangement according to the preamble of claim 1 and a plug connector according to the preamble of claim 10.

Ein solcher Steckverbinder wird für eine mediendichte Verbindung zweier benachbarter hohlzylindrischer Bauteil-Anschlüsse eingesetzt, die Bestandteil einer Mediumleitung sind.Such a connector is used for a media-tight connection between two adjacent hollow cylindrical component connections that are part of a medium line.

Bei einer gattungsgemäßen Verbindungsanordnung sind die Bauteil-Anschlüsse mit ihren einander zugewandten Stirnseiten über einen Ringspalt voneinander beabstandet. Der Steckverbinder weist einen hülsenförmigen Stützkörper auf, an dessen Axialenden jeweils ein ringförmig umlaufendes Dichtelement ausgebildet ist. Das Dichtelement drückt in der Einbaulage mit einer Radial-Dichtkraft gegen den Innenumfang des jeweiligen Bauteil-Anschlusses.In a generic connection arrangement, the component connections are spaced apart from one another with their mutually facing end faces via an annular gap. The connector has a sleeve-shaped support body, at the axial ends of which an annular sealing element is formed. In the installed position, the sealing element presses against the inner circumference of the respective component connection with a radial sealing force.

Bei einem elektrisch betriebenen Fahrzeug kann der Steckverbinder bespielhaft ein Kühlmediumeinlass und ein Kühlmediumauslass miteinander verbinden, die in einem Kühlkreislauf für einen Pulswechselrichter integriert sind. In einem solchen Anwendungsfall kommt die Verbindungsanordnung mit potentiell reaktiven Stoffen aus der Umgebung in Kontakt, etwa Wasser oder Salz.In an electrically powered vehicle, the connector can, for example, connect a cooling medium inlet and a cooling medium outlet, which are integrated in a cooling circuit for a pulse inverter. In such an application, the connection arrangement comes into contact with potentially reactive substances from the environment, such as water or salt.

Aus der EP 1 209 402 A1 ist eine Rohrkupplung zur Verbindung zweier Rohre bekannt. Aus der DE 1 209 402 A ist ebenfalls eine Rohrkupplung zur Verbindung zweier Rohre bekannt. Aus der DE 11 2014 001 073 T5 ist ein Verbindungsstück zum dichtenden Verbinden zweier Rohrbereiche bekannt. Aus der EP 2 713 034 B1 ist ein Steckstück zum dichtenden Verbinden zweier einander zugeordneter Zylinderflächen bekannt.From the EP 1 209 402 A1 a pipe coupling for connecting two pipes is known. From the DE 1 209 402 A A pipe coupling for connecting two pipes is also known. From the DE 11 2014 001 073 T5 a connecting piece for sealingly connecting two pipe areas is known. From the EP 2 713 034 B1 a plug-in piece for sealingly connecting two mutually assigned cylinder surfaces is known.

Vor diesem Hintergrund sind an die bislang bekannten Verbindungsanordnungen besonders hohe Anforderungen an die Dichtfähigkeit zu stellen. Im Stand der Technik ist als eine Maßnahme zur Steigerung der Dichtfähigkeit der Einsatz von Wachs oder Fett im Bereich des Ringspalts zwischen den beiden Bauteil-Anschlüssen bekannt.Against this background, particularly high demands are placed on the sealing ability of the previously known connection arrangements. In the prior art, the use of wax or grease in the area of the annular gap between the two component connections is known as a measure to increase the sealing ability.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verbindungsanordnung sowie einen Steckverbinder bereitzustellen, deren Dichtfähigkeit im Vergleich zum Stand der Technik in einfacher Weise gesteigert werden kann.The object of the invention is to provide a connection arrangement and a plug connector whose sealing ability can be increased in a simple manner compared to the prior art.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 10 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The task is solved by the features of claim 1 or 10. Preferred developments of the invention are disclosed in the subclaims.

Die Erfindung geht von einer Verbindungsanordnung mit einem Steckverbinder aus, der zwei benachbarte hohlzylindrische Bauteil-Anschlüsse mediendicht miteinander verbindet. Die Bauteil-Anschlüsse sind Bestandteile einer Mediumleitung. Im Zusammenbauzustand sind die Bauteil-Anschlüsse mit ihren einander zugewandten Stirnseiten über einen Spalt bzw. Ringspalt voneinander beabstandet. Der Steckverbinder weist einen hülsenförmigen Stützkörper aus zum Beispiel Metall auf, an dessen Axialenden jeweils ein ringförmig umlaufendes Dichtelement aus einer Weichkomponente, etwa Elastomer, ausgebildet ist. Das ringförmig umlaufende Dichtelement drückt in Einbaulage mit einer Radial-Dichtkraft gegen den Innenumfang des jeweiligen Bauteil-Anschlusses. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ist der Steckverbinder als eine zweiteilige Baueinheit ausgebildet, und zwar erstens mit dem Stützkörper und zweitens einem elastisch nachgiebigen Dichtring, der als ein separates Bauteil einen axial mittleren Bereich des Stützkörpers umzieht. In der Einbaulage ist der Dichtring im Ringspalt zwischen den beiden Bauteil-Anschlüssen angeordnet. Der Dichtring drückt dabei mit einer vordefinierten Axial-Dichtkraft gegen die einander zugewandten Stirnseiten der Bauteilanschlüsse. Auf diese Weise kann der Ringspalt mediendicht abgedichtet werden, ohne das weitere Zusatzmaßnahmen, etwa der Einsatz von Fett oder Wachs, erforderlich ist.The invention is based on a connection arrangement with a plug connector that connects two adjacent hollow cylindrical component connections to one another in a media-tight manner. The component connections are components of a medium line. When assembled, the component connections are spaced apart from one another with their mutually facing end faces via a gap or annular gap. The connector has a sleeve-shaped support body made of metal, for example, at the axial ends of which an annular sealing element made of a soft component, such as elastomer, is formed. In the installed position, the annular sealing element presses against the inner circumference of the respective component connection with a radial sealing force. According to the characterizing part of claim 1, the connector is designed as a two-part structural unit, namely firstly with the support body and secondly an elastically flexible sealing ring which, as a separate component, surrounds an axially central region of the support body. In the installed position, the sealing ring is arranged in the annular gap between the two component connections. The sealing ring presses against the facing end faces of the component connections with a predefined axial sealing force. In this way, the annular gap can be sealed in a media-tight manner without the need for further additional measures, such as the use of grease or wax.

In einer technisch einfachen Umsetzung kann der Stützkörper-Außenumfang aus einer im Wesentlichen vollflächigen Elastomer-Ummantelung ausgebildet sein. An der Elastomer-Ummantelung sind die beiden Dichtelemente sowie gegebenenfalls ein später beschriebenes Lagerprofil materialeinheitlich und/oder einstückig angeformt. Die Elastomer-Ummantelung bzw. die Dichtelemente und/oder das Lagerprofil sind aus einer elastisch nachgiebigen Weichkomponente gefertigt, während der Stützkörper aus einer Hartkomponente gefertigt ist.In a technically simple implementation, the outer circumference of the support body can be formed from a substantially full-surface elastomer casing. The two sealing elements and, if necessary, a bearing profile described later are formed on the elastomer casing using the same material and/or in one piece. The elastomer casing or the sealing elements and/or the bearing profile are made from an elastically flexible soft component, while the support body is made from a hard component.

Der Dichtring weist zumindest einen radial inneren Dichtringfuß und eine radial äußere Dichtringspitze auf. Erfindungsgemäß ist der Dichtring mit seinem Dichtringfuß verstellbar am Stützkörper-Außenumfang gelagert, um eine Ausgleichsbewegung des Dichtrings mit Bezug auf den Stützkörper-Außenumfang zu ermöglichen, und zwar insbesondere für einen Toleranzausgleich bei einer Schiefstellung der Bauteil-Anschüsse. In einer ersten Ausführungsvariante kann der Stützkörper-Außenumfang zwischen den beiden axial äußeren Dichtelementen komplett glattzylindrisch ausgebildet sein. In diesem Fall kann der Dichtring mit seinem Dichtfuß in Axialrichtung linear verstellbar in Gleitkontakt mit dem Stützkörper-Außenumfang sein. Dadurch kann der Dichtring eine in Axialrichtung lineare Ausgleichbewegung ausführen.The sealing ring has at least one radially inner sealing ring base and a radially outer sealing ring tip. According to the invention, the sealing ring with its sealing ring base is adjustable on the outer circumference of the support body in order to enable a compensating movement of the sealing ring with respect to the outer circumference of the support body, in particular for tolerance compensation in the event of a misalignment of the component connections. In a first embodiment variant, the support body outer circumference between the two axially outer sealing elements can be designed to be completely smooth cylindrical. In this case, the sealing ring with its sealing foot can be linearly adjustable in the axial direction in sliding contact with the outer circumference of the support body. This allows the sealing ring to perform a linear compensating movement in the axial direction.

In einer zweiten Ausführungsvariante kann dagegen der Dichtring keine lineare, sondern eine schwenkende Ausgleichsbewegung ausführen. In diesem Fall kann am Stützkörper-Außenumfang ein ringförmig umlaufendes Lagerprofil ausgebildet sein. Der Dichtring kann mit seinem Dichtringfuß ein Gegen-Lagerprofil bilden, das nach Art eines Scharniers mit dem am Stützkörper-Außenumfang ausgebildeten Lagerprofil in Formschlußverbindung ist, so dass der Dichtring zumindest abschnittsweise eine in Axialrichtung ausgerichtete Schwenkbewegung ausführen kann.In a second embodiment variant, however, the sealing ring cannot carry out a linear, but rather a pivoting compensating movement. In this case, an annular bearing profile can be formed on the outer circumference of the support body. The sealing ring can form a counter-bearing profile with its sealing ring base, which is in a positive connection in the manner of a hinge with the bearing profile formed on the outer circumference of the support body, so that the sealing ring can carry out a pivoting movement aligned in the axial direction, at least in sections.

In einer konkreten Ausführungsform kann das am Stützkörper-Außenumfang ausgebildete Lagerprofil im Querschnitt betrachtet axial gegenüberliegende Seitenflanken aufweisen, die radial nach außen in einen gerundeten Profilscheitel übergehen. Der Dichtringfuß kann konturangepasst das am Stützkörper-Außenumfang ausgebildete Lagerprofil formschlüssig umgreifen, so dass eine Abwälz-Schwenkbewegung zwischen dem Lagerprofil und dem Gegen-Lagerprofil ermöglicht ist.In a specific embodiment, the bearing profile formed on the outer circumference of the support body can have axially opposite side flanks when viewed in cross section, which merge radially outwards into a rounded profile vertex. The sealing ring base can, adapted to the contour, grip the bearing profile formed on the outer circumference of the support body in a form-fitting manner, so that a rolling pivoting movement between the bearing profile and the counter-bearing profile is possible.

Der radial innere Dichtringfuß und die radial äußere Dichtringspitze können in beliebiger Weise miteinander verbunden sein. Beispielhaft können der Dichtringfuß und die Dichtringspitze materialeinheitlich und einstückig ineinander übergehen. Alternativ dazu kann der Dichtringfuß in der 2K-Spritzgießtechnik an der Dichtringspitze einstückig angeformt sein. In diesem Fall können der Dichtringfuß und die Dichtringspitze aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sein.The radially inner sealing ring base and the radially outer sealing ring tip can be connected to one another in any way. For example, the sealing ring base and the sealing ring tip can merge into one another using the same material and in one piece. Alternatively, the sealing ring base can be integrally formed on the sealing ring tip using 2K injection molding technology. In this case, the sealing ring base and the sealing ring tip can be made of different materials.

Im Hinblick auf eine möglichst leichtgängige Ausgleichsbewegung kann der Dichtring bevorzugt mehrere Dichtringfüße aufweisen, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet am Innenumfang der Dichtringspitze ausgebildet sind. Der Dichtring ist somit in Umfangsrichtung nicht mehr linienförmig durchgängig in Kontakt mit dem Stützkörper-Außenumfang, sondern vielmehr abschnittsweise unterbrochen in Kontakt mit dem Stützkörper-Außenumfang.With a view to achieving the smoothest possible compensating movement, the sealing ring can preferably have a plurality of sealing ring feet, which are formed on the inner circumference of the sealing ring tip, spaced apart from one another in the circumferential direction. The sealing ring is therefore no longer in linear, continuous contact with the outer circumference of the support body in the circumferential direction, but rather is in interrupted sections in contact with the outer circumference of the support body.

Ferner kann der Dichtringfuß als ein dünner Materialsteg ausgebildet sein, der in Axialrichtung querschnittsreduziert und/oder materialreduziert ist. Im Gegensatz dazu kann die Dichtringspitze in Axialrichtung querschnittserhöht bzw. materialintensiver ausgebildet sein. Der Dichtringfuß bleibt daher außer Kontakt mit den einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Bauteil-Anschlüsse. Demgegenüber weist die Dichtringspitze ein querschnittserhöhtes Dichtprofil auf, das in Dichtanlage mit den einander zugewandten Stirnseiten der Bauteil-Anschlüsse gepresst ist. Beispielhaft kann das Dichtprofil ein Tannenbaumdichtprofil sein, das beidseitig in Axialrichtung abragende Dichtlippen aufweist. Alternativ dazu das an der Dichtringspitze ausgebildete Dichtprofil ein Hohlprofil mit einem im Querschnitt geschlossenen Hohlraum sein.Furthermore, the sealing ring base can be designed as a thin material web which has a reduced cross-section and/or reduced material in the axial direction. In contrast, the sealing ring tip can have an increased cross-section in the axial direction or be designed to be more material-intensive. The sealing ring base therefore remains out of contact with the opposite end faces of the component connections. In contrast, the sealing ring tip has a sealing profile with an increased cross-section, which is pressed into sealing contact with the facing end faces of the component connections. By way of example, the sealing profile can be a Christmas tree sealing profile which has sealing lips projecting in the axial direction on both sides. Alternatively, the sealing profile formed on the sealing ring tip can be a hollow profile with a closed cross-sectional cavity.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the attached figures.

Es zeigen:

  • 1 eine Verbindungsanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Zusammenbaustand;
  • 2 und 3 Detailansichten vom Steckverbinder;
  • 4 eine Verbindungsanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel im Zusammenbaustand; sowie
  • 5 und 6 Detailansichten vom Steckverbinder.
Show it:
  • 1 a connection arrangement according to a first exemplary embodiment in the assembled state;
  • 2 and 3 Detailed views of the connector;
  • 4 a connection arrangement according to a second exemplary embodiment in the assembled state; as well as
  • 5 and 6 Detailed views of the connector.

In der 1 ist eine Verbindungsanordnung angedeutet, bei der ein erstes Bauteil 1 und ein zweites Bauteil 3 über einen hülsenförmigen Steckverbinder 5 fluidtechnisch miteinander verbunden sind. Jedes der beiden Bauteile 1, 3 weist einen hohlzylindrischen Bauteil-Anschluss 7, 9 auf. Die beiden Bauteil-Anschlüsse 7, 9 sind in der 1 mit ihren einander zugewandten Stirnseiten 10 über einen Spalt 11 voneinander beabstandet.In the 1 a connection arrangement is indicated, in which a first component 1 and a second component 3 are fluidly connected to one another via a sleeve-shaped plug connector 5. Each of the two components 1, 3 has a hollow cylindrical component connection 7, 9. The two component connections 7, 9 are in the 1 with their mutually facing end faces 10 spaced apart from one another via a gap 11.

Der Steckverbinder 5 weist einen radial inneren hülsenförmigen Stützkörper 13 aus einer Hartkomponente, etwa Metall, auf. Am Stützkörper-Außenumfang ist eine radial äußere Ummantelung 15 aus einer Weichkomponente, etwa Elastomer, ausgebildet. An den Axialenden des Steckverbinders 5 ist jeweils ein ringförmig umlaufendes Dichtelement 17 ausgebildet, während im axial mittleren Bereich des Steckverbinders 5 ein ringförmig umlaufender Dichtring 19 ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist der Steckverbinder 5 eine zweiteilige Baueinheit, bei dem der Dichtring 19 als ein separates Bauteil an der Ummantelung 15 des Stützkörper 13 gehaltert ist.The plug connector 5 has a radially inner sleeve-shaped support body 13 made of a hard component, such as metal. A radially outer casing 15 made of a soft component, such as elastomer, is formed on the outer circumference of the support body. An annular sealing element 17 is formed at the axial ends of the plug connector 5, while an annular sealing ring 19 is formed in the axially central region of the plug connector 5. According to the invention, the plug connector 5 is a two-part structural unit in which the sealing ring 19 is held as a separate component on the casing 15 of the support body 13.

Ein Kern der Erfindung besteht in der Dichtring-Geometrie: Der Dichtring 19 weist gemäß der 3 einen radial inneren Dichtringfuß 21 und eine radial äußere Dichtringspitze 23 auf. Dabei ist der Dichtring 19 mit seinem Dichtringfuß 21 verstellbar am Stützkörper-Außenumfang gelagert ist, um eine in Axialrichtung ausgerichtete Ausgleichs-Schwenkbewegung A (1) des Dichtrings 19 mit Bezug auf den Stützkörper-Außenumfang zu ermöglichen, und zwar insbesondere für einen Toleranzausgleich bei einer Schiefstellung der Bauteil-Anschüsse 7, 9.A core of the invention is the sealing ring geometry: The sealing ring 19 points according to the 3 a radially inner sealing ring base 21 and a radially outer sealing ring tip 23. The sealing ring 19 with its sealing ring base 21 is adjustable on the outer circumference of the support body in order to achieve a compensating pivoting movement A ( 1 ) of the sealing ring 19 with respect to the outer circumference of the support body, in particular for tolerance compensation in the event of a misalignment of the component connections 7, 9.

Die Ausgleichs-Schwenkbewegung A des Dichtrings 19 wird gemäß den 1 bis 3 wie folgt erreicht: So ist an der Elastomer-Ummantelung 15 des Stützkörpers 13 ein ringförmig umlaufendes Lagerprofil 14 ausgebildet- Der Dichtring 19 bildet mit seinem Dichtringfuß 21 ein Gegen-Lagerprofil, das nach Art eines Scharniers mit dem Lagerprofil 14 in Formschlußverbindung ist, so dass der Dichtring 19 die Ausgleichs-Schwenkbewegung A ausführen kann. Gemäß der 2 weist das an der Elastomer-Ummantelung 15 ausgebildete Lagerprofil 14 im Querschnitt betrachtet axial gegenüberliegende Seitenflanken 16 auf, die radial nach außen in einen gerundeten Profilscheitel 18 übergehen. Der Dichtringfuß 21 umgreift konturangepasst das am Stützkörper-Außenumfang ausgebildete Lagerprofil 14 formschlüssig, so dass eine Abwälz-Schwenkbewegung zwischen dem Lagerprofil 14 und dem Dichtring 19 ermöglicht ist.The compensating pivoting movement A of the sealing ring 19 is according to 1 until 3 How achieved as follows: A ring-shaped bearing profile 14 is formed on the elastomer casing 15 of the support body 13. The sealing ring 19 forms with its sealing ring base 21 a counter-bearing profile, which is in a positive connection with the bearing profile 14 in the manner of a hinge, so that the Sealing ring 19 can carry out the compensating pivoting movement A. According to the 2 When viewed in cross section, the bearing profile 14 formed on the elastomer casing 15 has axially opposite side flanks 16, which merge radially outwards into a rounded profile apex 18. The sealing ring base 21 surrounds the bearing profile 14 formed on the outer circumference of the support body in a form-fitting manner, so that a rolling pivoting movement between the bearing profile 14 and the sealing ring 19 is possible.

In der, in der 1 gezeigten Zusammenbaulage drücken die beiden ringförmig umlaufenden Dichtelemente 17 mit einer Radial-Dichtkraft FR gegen den Innenumfang des jeweiligen Bauteil-Anschlusses 7, 9. Mit dem materialstarken Dichtprofil an der Dichtringspitze 23 des Dichtrings 19 wird dagegen eine vordefinierte Axial-Dichtkraft FA aufgebaut, mittels der das Dichtprofil gegen die einander zugewandten Stirnseiten 10 der beiden Bauteil-Anschlüsse 7, 9 drückt, um den Ringspalt 11 mediendicht abzudichten. Im Unterschied zum Dichtprofil bleibt der Dichtringfuß 21 des Dichtrings 19 sowie das an der Ummantelung 15 angeformte Lagerprofil 14 in der Einbaulage außer Kontakt mit den beiden zugewandten Stirnseiten 10 der Bauteil-Anschlüsse 7, 9, um die Scharnierfunktion nicht zu beeinträchtigen. 7In the, in the 1 In the assembly position shown, the two ring-shaped sealing elements 17 press against the inner circumference of the respective component connection 7, 9 with a radial sealing force F R. With the strong sealing profile on the sealing ring tip 23 of the sealing ring 19, on the other hand, a predefined axial sealing force F A is built up, by means of which the sealing profile presses against the mutually facing end faces 10 of the two component connections 7, 9 in order to seal the annular gap 11 in a media-tight manner. In contrast to the sealing profile, the sealing ring base 21 of the sealing ring 19 and the bearing profile 14 formed on the casing 15 remain out of contact with the two facing end faces 10 of the component connections 7, 9 in the installed position in order not to impair the hinge function. 7

In den 4 bis 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel angedeutet, in dem der Dichtring 19 keine schwenkende, sondern vielmehr eine lineare Ausgleichsbewegung A (4) ausführen kann. Die Ausgleichsbewegung A wird gemäß den 4 bis 7 wie folgt erreicht: So ist die Elastomer-Ummantelung 15 zwischen den beiden axial äußeren Dichtelementen 17 komplett glattzylindrisch, d.h. ohne Lagerprofil 14, ausgebildet. Zudem weist der Dichtring 19 mehrere Dichtringfüße 21 auf, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet am Innenumfang der Dichtringspitze 23 ausgebildet sind. Entsprechend ist der Dichtring 19 in Umfangsrichtung nicht mehr linienförmig durchgängig in Kontakt mit der Ummantelung 15 des Stützkörper 13, sondern vielmehr abschnittsweise unterbrochen in Kontakt mit der Ummantelung 15.In the 4 until 7 a second exemplary embodiment is indicated, in which the sealing ring 19 does not have a pivoting, but rather a linear compensating movement A ( 4 ) can execute. The compensating movement A is according to 4 until 7 achieved as follows: The elastomer casing 15 between the two axially outer sealing elements 17 is designed to be completely smooth cylindrical, ie without a bearing profile 14. In addition, the sealing ring 19 has a plurality of sealing ring feet 21, which are formed at a distance from one another in the circumferential direction on the inner circumference of the sealing ring tip 23. Correspondingly, the sealing ring 19 is no longer in continuous linear contact with the casing 15 of the support body 13 in the circumferential direction, but rather is in contact with the casing 15 in interrupted sections.

Der Dichtring 19 ist mit seinen Dichtringfüßen 21 in Axialrichtung in Gleitkontakt auf der Ummantelung 15 abgestützt, so dass der Dichtring 19 eine in Axialrichtung lineare Ausgleichbewegung A ausführen kann.The sealing ring 19 is supported with its sealing ring feet 21 in sliding contact in the axial direction on the casing 15, so that the sealing ring 19 can carry out a linear compensating movement A in the axial direction.

Jeder der Dichtringfüße 21 ist ein dünner Materialsteg, der in Axialrichtung querschnittsreduziert sowie materialreduziert ausgeführt ist. Demgegenüber ist die Dichtringspitze 23 im Vergleich dazu in Axialrichtung querschnittserhöht bzw. materialintensiver ausgebildet. In der 4 weist die Dichtringspitze 23 beispielhaft ein nach radial außen offenes U-Profil auf, deren Profilschenkel bzw. Dichtlippen 25 in Dichtanlage mit den Stirnseiten 10 der Bauteil-Anschlüsse 7, 9 sind.Each of the sealing ring feet 21 is a thin material web which is designed to have a reduced cross-section and reduced material in the axial direction. In contrast, the sealing ring tip 23 has an increased cross-section in the axial direction or is designed to be more material-intensive. In the 4 For example, the sealing ring tip 23 has a U-profile that is open radially outwards, the profile legs or sealing lips 25 of which are in sealing contact with the end faces 10 of the component connections 7, 9.

In der 7 ist ein weiterer Dichtring 19 gezeigt, dessen Geometrie im Wesentlichen identisch ist mit der in den 5 und 6 gezeigten Dichtring-Geometrie. Im Unterschied zu den 5 und 6 gehen in der 7 der radial innere Dichtringfuß und die radial äußere Dichtringspitze nicht materialeinheitlich und einstückig ineinander über. Vielmehr ist in der 7 der Dichtringfuß in der 2K-Technik an der Dichtringspitze einstückig angeformt. Der Dichtringfuß und die Dichtringspitze können daher aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sein, wobei die Werkstoffauswahl im Hinblick auf die Funktion des Dichtringfußes 21 und der Dichtringspitze 23 optimiert ist.In the 7 a further sealing ring 19 is shown, the geometry of which is essentially identical to that in the 5 and 6 Seal ring geometry shown. In contrast to the 5 and 6 go in the 7 the radially inner sealing ring base and the radially outer sealing ring tip do not fit into one another in the same material and in one piece. Rather, in the 7 The sealing ring base is integrally formed on the sealing ring tip using 2K technology. The sealing ring base and the sealing ring tip can therefore be made from different materials, with the material selection being optimized with regard to the function of the sealing ring base 21 and the sealing ring tip 23.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1, 31, 3
BauteileComponents
55
SteckverbinderConnectors
7, 97, 9
Bauteil-AnschlüsseComponent connections
1010
StirnseitenEnd faces
1111
Spaltgap
1313
hülsenförmiger Stützkörpersleeve-shaped support body
1414
LagerprofilBearing profile
1515
UmmantelungSheathing
1616
Seitenflankenside flanks
1717
DichtelementSealing element
1818
gerundeter Profilscheitelrounded profile vertex
1919
Dichtringsealing ring
2121
Dichtringfußsealing ring base
2323
Dichtringspitzesealing ring tip
2525
Dichtlippensealing lips
FRFR
Radial-DichtkraftRadial sealing force
FAFA
Axial-DichtkraftAxial sealing force
AA
AusgleichsbewegungCompensatory movement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1209402 A1 [0005]EP 1209402 A1 [0005]
  • DE 1209402 A [0005]DE 1209402 A [0005]
  • DE 112014001073 T5 [0005]DE 112014001073 T5 [0005]
  • EP 2713034 B1 [0005]EP 2713034 B1 [0005]

Claims (10)

Verbindungsanordnung mit einem Steckverbinder (5) für eine mediendichte Verbindung zweier hohlzylindrischer Bauteil-Anschlüsse (7, 9), die Bestandteile einer Mediumleitung sind, wobei die Bauteil-Anschlüsse (7, 9) mit ihren einander zugewandten Stirnseiten (10) über eine Ringspalt (11) voneinander beabstandet sind, und wobei der Steckverbinder (5) einen hülsenförmigen Stützkörper (13) aufweist, an dessen Axialenden jeweils ein ringförmig umlaufendes Dichtelement (17) ausgebildet ist, das mit einer Radial-Dichtkraft (FR) gegen den Innenumfang des jeweiligen Bauteil-Anschlusses (7, 9) drückt, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (5) als eine zweiteilige Baueinheit ausgebildet ist, und zwar mit dem Stützkörper (13) und einem elastisch nachgiebigen Dichtring (19), der als ein separates Bauteil einen axial mittleren Bereich des Stützkörpers (13) umzieht, und dass der Dichtring (19) im Ringspalt (11) angeordnet ist und mit einer vordefinierten Axial-Dichtkraft (FA) gegen die einander zugewandten Stirnseiten (10) der Bauteil-Anschlüsse (7, 9) drückt, um den Ringspalt (11) mediendicht abzudichten.Connection arrangement with a plug connector (5) for a media-tight connection of two hollow cylindrical component connections (7, 9), which are components of a medium line, the component connections (7, 9) with their end faces (10) facing one another via an annular gap ( 11) are spaced apart from one another, and the connector (5) has a sleeve-shaped support body (13), at the axial ends of which an annular sealing element (17) is formed, which has a radial sealing force (F R ) against the inner circumference of the respective Component connection (7, 9) presses, characterized in that the plug connector (5) is designed as a two-part structural unit, namely with the support body (13) and an elastically flexible sealing ring (19), which, as a separate component, has an axial middle area of the support body (13), and that the sealing ring (19) is arranged in the annular gap (11) and with a predefined axial sealing force (F A ) against the mutually facing end faces (10) of the component connections (7, 9 ) presses to seal the annular gap (11) in a media-tight manner. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper-Außenumfang im Wesentlichen vollflächig durch eine Ummantelung (15) aus einer Weichkomponente, etwa Elastomer, ausgebildet ist, und dass außenseitig auf der Ummantelung (15) die Dichtelemente (17) materialeinheitlich und/oder einstückig angeformt sind, und/oder dass der Dichtring (19) als separates Bauteil auf der Ummantelung (15) gehaltert ist.Connection arrangement according to Claim 1 , characterized in that the outer circumference of the supporting body is formed essentially over the entire surface by a casing (15) made of a soft component, such as elastomer, and that the sealing elements (17) are formed on the outside of the casing (15) using the same material and/or in one piece, and/or that the sealing ring (19) is held as a separate component on the casing (15). Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (19) zumindest einen radial inneren Dichtringfuß (21) und eine radial äußere Dichtringspitze (23) aufweist, und/oder dass der Dichtring (19) mit seinem Dichtringfuß (21) verstellbar am Stützkörper-Außenumfang gelagert ist, um eine Ausgleichsbewegung (A) des Dichtrings (19) mit Bezug auf den Stützkörper-Außenumfang zu ermöglichen, und zwar insbesondere für einen Toleranzausgleich bei einer Schiefstellung der Bauteil-Anschüsse (7, 9).Connection arrangement according to Claim 1 or 2 , characterized in that the sealing ring (19) has at least one radially inner sealing ring base (21) and a radially outer sealing ring tip (23), and / or that the sealing ring (19) with its sealing ring base (21) is adjustable on the outer circumference of the support body in order to enable a compensating movement (A) of the sealing ring (19) with respect to the outer circumference of the support body, in particular for tolerance compensation in the event of a misalignment of the component connections (7, 9). Verbindungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper-Außenumfang zwischen den beiden axial äußeren Dichtelementen (17) komplett glattzylindrisch ausgebildet ist, und/oder dass insbesondere der Dichtring (19) mit seinem Dichtfuß (21) in Axialrichtung linear verstellbar in Gleitkontakt mit dem Stützkörper-Außenumfang ist, so dass der Dichtring (19) eine in Axialrichtung lineare Ausgleichbewegung (A) ausführt.Connection arrangement according to Claim 3 , characterized in that the support body outer circumference between the two axially outer sealing elements (17) is completely smooth cylindrical, and / or that in particular the sealing ring (19) with its sealing foot (21) is linearly adjustable in the axial direction in sliding contact with the support body outer circumference is so that the sealing ring (19) carries out a linear compensating movement (A) in the axial direction. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtringfuß (21) in der 2K-Technik an der Dichtringspitze (23) einstückig angeformt ist, und dass insbesondere der Dichtringfuß (21) und die Dichtringspitze (23) aus unterschiedlichen Werkstoffen herstellbar sind.Connection arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing ring base (21) is integrally formed on the sealing ring tip (23) using the 2K technology, and in particular the sealing ring base (21) and the sealing ring tip (23) can be produced from different materials . Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring (19) mehrere Dichtringfüße (21) aufweist, die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet am Innenumfang der Dichtringspitze (23) ausgebildet sind, so dass der Dichtring (19) in Umfangsrichtung nicht linienförmig durchgängig in Kontakt mit dem Stützkörper-Außenumfang ist, sondern abschnittsweise unterbrochen in Kontakt mit dem Stützkörper-Außenumfang ist.Connection arrangement according to one of the Claims 3 until 5 , characterized in that the sealing ring (19) has a plurality of sealing ring feet (21), which are formed at a distance from one another in the circumferential direction on the inner circumference of the sealing ring tip (23), so that the sealing ring (19) is not in linear contact with the support body in the circumferential direction. Outer circumference is, but is interrupted in sections in contact with the support body outer circumference. Verbindungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Stützkörper-Außenumfang ein ringförmig umlaufendes Lagerprofil (14) ausgebildet ist, und dass der Dichtring (19) mit seinem Dichtringfuß (21) ein Gegen-Lagerprofil bildet, das nach Art eines Scharniers mit dem Lagerprofil (14) in Formschlußverbindung ist, so dass der Dichtring (19) eine schwenkende Ausgleichbewegung (A) ausführt.Connection arrangement according to Claim 3 , characterized in that an annular bearing profile (14) is formed on the outer circumference of the support body, and that the sealing ring (19) with its sealing ring base (21) forms a counter-bearing profile which is connected to the bearing profile (14) in the manner of a hinge There is a positive connection, so that the sealing ring (19) carries out a pivoting compensating movement (A). Verbindungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das am Stützkörper-Außenumfang ausgebildete Lagerprofil (14) im Querschnitt betrachtet axial gegenüberliegende Seitenflanken (16) aufweist, die radial nach außen in einen gerundeten Profilscheitel (18) übergehen, und dass der Dichtringfuß (21) konturangepasst das am Stützkörper-Außenumfang ausgebildete Lagerprofil (14) formschlüssig umgreift, so dass eine Abwälz-Schwenkbewegung zwischen dem Lagerprofil (14) und Dichtring (19) ermöglicht ist.Connection arrangement according to Claim 7 , characterized in that the bearing profile (14) formed on the outer circumference of the support body has axially opposite side flanks (16) when viewed in cross section, which merge radially outwards into a rounded profile vertex (18), and that the sealing ring base (21) is contour-adapted to that on the support body -Outer circumference formed bearing profile (14) positively engages, so that a rolling pivoting movement between the bearing profile (14) and sealing ring (19) is possible. Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtringfuß (21) ein dünner Materialsteg ist, der in Axialrichtung querschnittsreduziert und/oder materialreduziert ist, und/oder dass die Dichtringspitze (23) im Vergleich dazu in Axialrichtung querschnittserhöht bzw. materialintensiver ausgebildet ist, und dass insbesondere die Dichtringspitze (23) ein im Vergleich zum Dichtringfuß (21) materialstarkes Dichtprofil aufweist, insbesondere ein Tannenbaumdichtprofil, das beidseitig in Axialrichtung abragende Dichtlippen aufweist, oder ein Hohlprofil mit einem im Querschnitt geschlossenen Hohlraum, und/oder dass der Dichtringfuß (21) des Dichtrings (19) in der Einbaulage außer Kontakt mit den beiden einander zugewandten Stirnseiten (10) der Bauteil-Anschlüsse (7, 9) ist.Connection arrangement according to one of the preceding Claims 3 until 8th , characterized in that the sealing ring base (21) is a thin material web which has a reduced cross-section and/or reduced material in the axial direction, and/or that the sealing ring tip (23) has an increased cross-section in the axial direction or is designed to be more material-intensive, and in particular the Sealing ring tip (23) has a sealing profile that is thicker than the sealing ring base (21), in particular a Christmas tree sealing profile that has sealing lips projecting in the axial direction on both sides, or a hollow profile with a closed cross-sectional cavity, and / or that the sealing ring base (21) of the sealing ring ( 19) in the installed position is out of contact with the two facing end faces (10) of the component connections (7, 9). Steckverbinder für eine Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem hülsenförmigen Stützkörper (13), an dessen Axialenden jeweils ein ringförmig umlaufendes Dichtelement (17) ausgebildet ist, das mit einer Radial-Dichtkraft (FR) gegen den Innenumfang des jeweiligen Bauteil-Anschlusses (7, 9) in Dichtanlage bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckverbinder (5) als eine zweiteilige Baueinheit ausgebildet ist, und zwar mit dem Stützkörper (13) und einem elastisch nachgiebigen Dichtring, der als ein separates Bauteil einen axial mittleren Bereich des Stützkörpers umzieht, und dass der Dichtring (19) im Ringspalt (11) positionierbar ist und mit einer vordefinierten Axial-Dichtkraft (FA) gegen die einander zugewandten Stirnseiten (10) der Bauteil-Anschlüsse (7, 9) drückt, um den Ringspalt (11) mediendicht abzudichten.Plug connector for a connection arrangement according to one of the preceding claims, with a sleeve-shaped support body (13), at the axial ends of which an annular sealing element (17) is formed, which has a radial sealing force (F R ) against the inner circumference of the respective component connection (7, 9) can be brought into sealing contact, characterized in that the plug connector (5) is designed as a two-part structural unit, namely with the support body (13) and an elastically flexible sealing ring, which, as a separate component, forms an axially central region of the Support body moves around, and that the sealing ring (19) can be positioned in the annular gap (11) and presses with a predefined axial sealing force (F A ) against the mutually facing end faces (10) of the component connections (7, 9) around the annular gap (11) to be sealed media-tight.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8629175U1 (en) 1986-10-31 1987-05-27 Bayerische Motoren Werke Ag, 8000 Muenchen, De
DE10231034A1 (en) 2002-07-09 2004-01-29 Eberle, Markus Connecting element for pipes consists of sleeve-shaped basic body, with seal covering shoulder, and groove
DE102020211438A1 (en) 2020-09-11 2022-03-17 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Sealing bush for the sealing connection of cable end pieces

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