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Die Erfindung betrifft eine abdichtbare
Steckverbindung für
Fluidleitungen, insbesondere bei Kühlsystemen, gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 18 13 420 A ist eine Verschraubung,
insbesondere eine Rohrverschraubun mit einem Abdichtungselement
bekannt. Die Abdichtung der beiden untereinander zu verbindenden
Verschraubteile erfolgt dabei mit einem Dichtkantenring oder mit
einem O-Ring. Bei Verwendung eines Dichtkantenrings werden die Dichtflächen der
Verschraubungsteile als Planflächen
ausgebildet. Damit nach einem Lösen
der Verschraubung der Dichtkantenring wieder in den einmal hinterlassenen
Eindrücken
in den Dichtflächen
der miteinander zu verbindenden Verschraubungsteilen dichtend eingreift,
muss der Dichtkantenring durch eine besondere Führungsfläche an einem der Verschraubungsteile
zentriert werden. Bei der Verwendung von 0-Ringen als Abdichtungselement
wird das eine Verschraubungsteil mit einer umlaufenden Nut zur Aufnahme
und gleichzeitigen Fixierung des O-Rings versehen. Der Nutquerschnitt
muss zur Erzielung einer sicheren Abdichtung dem Querschnitt des
O-Ring entsprechen, so dass beim Anziehen der Verschraubungsteile,
der O-Ring den Nutquerschnitt durch entsprechende Verformung annähernd ausfüllt. Um
eine Verschraubung zu schaffen, die für beide Dichtungselemente gleich
gut geeignet ist und zudem die Verwendung von Handelsteilen gestattet,
wird die zur Aufnahme des O-Rings dienende umlaufende Nut für beide
Dichtelemente entsprechend ausgelegt, wobei eine axial gerichtete
Be grenzungsfläche
der Nut als Zentrierfläche
für den
Dichtkantenring ausgebildet ist und die Nuttiefe kleiner ist als
die axiale Erstreckung des Dichtkantenrings.
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Aus der
DE 94 18 509 U1 ist ein
Anbauteil mit einem eine O-Ringnut
mit eingelegtem O-Ring aufweisenden Anschraubflansch, insbesondere
ein kühlmittelführendes
Anbauteil einer Verbrennungskraftmaschine, bekannt. Die O-Ringnut
ist an ihren Rändern
mit zwei oder mehr, sich im wesentlichen gegenüberliegenden und teilweise über den
eingelegten O-Ring greifenden, durch Materialverformung gebildeten
Haltelaschen versehen, wodurch der O-Ring formschlüssig, ohne
dass dessen erforderliche Verpressung beeinträchtigt wird, in der O-Ringnut
gehalten wird. Gleichzeitig ist dabei sichergestellt, dass der O-Ring
stets vollflächig
an den vorgesehenen Dichtflächen
anliegt. Die Dichtflächen
werden weder durch einen Materialauftrag, wie z.B. durch Kleber,
noch durch irgendeine Deformation beeinträchtigt.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit
dem Problem, für
eine abdichtbare Steckverbindung für Fluidleitungen eine verbesserte
Ausführungsform
anzugeben, bei der eine einfache und passgenaue Zentrierung und
damit eine einfache und sichere Montage der Steckverbindung erreicht werden
soll.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des
unabhängigen
Anspruchs gelöst,
vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken,
bei einer abdichtbaren Steckverbindung für Fluidleitungen, welche im
wesentlichen aus einem Buchsenteil und einem in das Buchsenteil
einsteckbaren und komplementär
dazu ausgebildeten zylindrischen Steckerteil besteht, einen Zentrierabschnitt am
Buchsen- bzw. am Steckerteil als Passung auszubilden. Hierdurch
ist es möglich,
das Steckerteil im Buchsenteil passgenau zu zentrieren und damit eventuell
auftretende Lagetole ranzen zu minimieren. Grundsätzlich ist denkbar, diese Zentrierfunktion
mit einem exzentrischen Zentrierstift darzustellen. Hierbei tritt
jedoch das Problem einer exzentrischen Belastung und damit einer
nicht optimalen Verpressung der O-Ringverbindung sowie zusätzlicher
Kosten für die
Montage, die Lagerhaltung und die Herstellung des Zentrierstifts
auf. Bei der erfindungsgemäßen Lösung übernimmt
die in den Zentrierabschnitten des Buchsen- und des Steckerteils
ausgebildete Passung die Aufgabe der Zentrierung, so dass insbesondere
auf einen exzentrischen Zentrierstift verzichtet werden kann, wodurch
sich die Verbindung leichter zusammenfügen lässt und zusätzlich Kosten eingespart werden
können.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist
vorgesehen, dass die Dichtungsabschnitte ein Radialspiel aufweisen
und/oder dass die Radialdichtung als O-Ring ausgebildet ist. Zusätzlich kann
vorgesehen sein, dass die Radialdichtung in einer am Steckerteil
ausgebildeten Nut angeordnet ist. O-Ringdichtungen sind eine bei Steckverbindungen übliche Dichtungsform,
welche kostengünstig
herzustellen ist und aufgrund langjähriger Erfahrung einen hohen Entwicklungsstand
aufweisen. Die Anordnung der Radialdichtung in der am Steckerteil
ausgebildeten Nut gewährleistet
eine vorbestimmte Lage derselben zwischen dem Stecker- und dem Buchsenteil,
wodurch die Steckverbindung sicher abgedichtet werden kann und zusätzlich eine
einfache Handhabung beim Zusammenbau der Steckverbindung erreicht wird.
Dies ist von besonderem Vorteil, da gerade einfache Tätigkeiten
im Bereich des Montageprozesses von angelernten Arbeitskräften ausgeführt werden und
somit auch in diesem Bereich eine gleichbleibend hohe Qualität der Steckverbindungen
erreicht werden kann.
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Zweckmäßig ist vorgesehen, dass das Buchsenteil
als gebohrtes Bauteil ausgebildet ist und/oder dass das Steckerteil
als gedrehtes Bauteil ausgebildet ist. Die Bohr- bzw. Drehtechnik
ist in der heutigen Metallverarbeitung weit verbreitet und lässt die
Fertigung von Bauteilen in höchster
Qualität
und Präzision
zu. Zudem arbeiten viele der genannten Werkzeugmaschinen bereits
vollautomatisch, so dass die Herstellung des gebohrten Buchsenteils und/oder
des gedrehten Steckerteils rationell und präzise und damit kostengünstig und
qualitativ hochwertig möglich
ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung
der Erfindung ist vorgesehenen, dass das Steckerteil und das Buchsenteil
jeweils zumindest eine Einführfase aufweisen.
Solche Einführfasen
sind mit den oben beschriebenen Werkzeugmaschinen einfach, präzise und
schnell herstellbar und erleichtern den Zusammenbau der Steckverbindungen
erheblich. Die Herstellung der Einführfasen kann dabei im gleichen
Arbeitsgang wie die Herstellung des Buchsen- bzw. des Steckerteils
erfolgen und verursacht dadurch keine Mehrkosten. Gleichzeitig verhindert
die Einführfase am
Steckerteil, dass bei der Lagerung desselben eine ansonsten dort
in scharfer Form verlaufende Kante beschädigt werden kann und trägt damit
zur Qualitätssteigerung
bei.
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Eine besonders günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist
dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Erstreckung der Dichtungsabschnitte
so auf die axiale Erstreckung der Zentrierabschnitte abgestimmt
ist, dass sich die Dichtungsabschnitte beim Einstecken des Steckerteils
radial überlappen
bevor sich die Zentrierabschnitte radial überlappen. Hierdurch wird erreicht,
dass beim Einsteckvorgang der Dichtungsabschnitt bereits eine Vorzentrierfunktion übernimmt
und dadurch das Steckerteil in eine zum Buchsenteil vorzentrierte
Lage bringt. Beim weiteren Einstecken übernehmen die oberen erwähnten Einführfasen
den letzten Teil des Zentriervorgangs und ermöglichen dadurch das passgenaue
Zusammenführen
der Steckverbindung.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und
aus der zugehörigen
Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend
genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur
in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen
der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
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Die einzige 1 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Steckverbindung.
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Entsprechend 1 weist eine erfindungsgemäße Steckverbindung 1 ein
zylindrisches Steckerteil 13, welches an einem ersten Bauteil 2 angeordnet
ist, und ein Buchsenteil 14, welches an einem zweiten Bauteil 3 angeordnet
ist, auf. Das Steckerteil 13 und das Buchsenteil 14 weisen
je einen Einsteckabschnitt E auf, der sich in Einsteckrichtung aus einem
vorne gelegenen Dichtungsabschnitt D und einem hinten gelegenen
Zentrierabschnitt Z zusammensetzt. Der Zentrierabschnitt Z des Steckerteils 13 grenzt
dabei einerseits an den Dichtungsabschnitt D und andererseits an
das erste Bauteil 2. Die Steckverbindung 1 verbindet
zwei Enden einer Fluidleitung 6 bzw. 6'' und dichtet diese nach außen ab,
wobei die erfindungsgemäße Lösung insbesondere
für Steckverbindungen
bei Kühlsystemen,
vorzugsweise bei Kraftfahrzeugen, Anwendung findet.
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An dem ersten Bauteil 2 ist
eine bezüglich des
Steckerteils 13 exzentrisch angeordnete Durchgangsöffnung 12 vorgesehen,
durch welche ein Befestigungsmittel 8, vorzugsweise eine
Schraube, durchgeführt
werden kann. Mit dem Befestigungsmittel 8 ist das erste
Bauteil 2 am zweiten Bauteil 3 fixierbar. Die
lichte Weite der Durchgangsöffnung 12 ist dabei
geringfügig
größer als
ein Außendurchmesser des
Befestigungsmittels
8, so dass dieses ein Radialspiel 9 in
der Durchgangsöffnung 12 aufweist.
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Am Steckerteil 13 ist an
einem in Einsteckrichtung vorderen Ende des Dichtungsabschnitts
D eine Einführfase 7a angeordnet,
welche das Einführen
des Steckerteils 13 in das Buchsenteil 14 erleichtert.
Entsprechend dazu ist auch am Buchsenteil 14 am Eingang
des Dichtungsabschnits D einen Einführungsfase 7b ausgebildet.
Das Buchsenteil 14 weist ebenso wie das Steckerteil 13 in
Einsteckrichtung vorne einen Dichtungsabschnitt D und in Einsteckrichtung
hinten einen Zentrierabschnitt Z auf.
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Das Steckerteil 13 ist vorzugsweise
als gedrehtes Bauteil ausgebildet und weist gemäß 1 im Dichtungsabschnitt D eine eingefräste Nut 5 auf, welche
eine Radialdichtung 4 bzw. einen O-Ring 11 aufnimmt.
Der Außendurchmesser
des Steckerteils 13 im Bereich des Dichtungsabschnitts
D ist geringfügig
kleiner als der Innendurchmesser des Buchsenteils 14 im
Dichtungsabschnitt D, so dass in diesem Bereich ein Radialspiel
vorhanden ist. In eingestecktem Zustand wird die Radialdichtung 4 wirksam
und dichtet die Steckverbindung 1 ab. Gemäß 1 ist dabei nur eine einzige
Radialdichtung 4 eingezeichnet, es ist jedoch aber auch
denkbar, dass mehrere Radialdichtungen 4 in Einsteckrichtung
hintereinander angeordnet sind.
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Der Zentrierabschnitt Z ist als Passung 10 bzw. 10', bspw. als Übergangs-
oder Presspassung, ausgebildet. Die Passung 10 im Buchsenteil 14 ist dabei
so auf die Passung 10'' am Steckerteil 13 abgestimmt,
dass dieses in eingestecktem Zustand in zentraler Lage im Buchsenteil 14 fixiert
wird. Die Passung 10 ermöglicht es, z.B. auf einen exzentrisch
angeordneten Zentrierstift zu verzichten.
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Gemäß 1 sind an dem Steckerteil 13 am vorderen
Ende des Dichtungsabschnitts D sowie am vorderen Ende des Zentrierab schnitts
Z jeweils Einführfasen 7c und 7d angeordnet.
Die Einführfasen 7 (7a, 7b, 7c, 7d)
sind hier als schräge
Abkantungen ausgebildet, welche das Einführen des Steckerteils 13 in
das Buchsenteil 14 erleichtern und zudem eine Beschädigung des
O-Rings 11 während
des Montagevorgangs verhindern. Gleichzeitig ist zu erkennen, dass
eine axiale Erstreckung der Dichtungsabschnitte D, sowohl am Steckerteil 13 wie
auch am Buchsenteil 14, so auf die axiale Erstreckung der Zentrierabschnitte
Z abgestimmt ist, dass sich die Dichtungsabschnitte D beim Einstecken
des Steckerteils 13 radial überlappen bevor sich die Zentrierabschnitte
Z radial überlappen.
Dies ermöglicht
eine Vorzentrierung des Steckerteils 13 im Buchsenteil 14 mit
Hilfe des Dichtungsabschnitts D. Prinzipiell ist auch denkbar, den
Zentrierabschnitt Z in Einsteckrichtung vor die O-Ringnut 5 zu
verlegen.
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Zusammenfassend lassen sich die wesentlichen
Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung wie folgt
charakterisieren: Bei einer abdichtbaren Steckverbindung 1,
bestehend aus dem Buchsenteil 14 und dem darin einsteckbaren
zylindrischen Steckerteil 13, ist am jeweiligen Zentrierabschnitt
Z des Buchsen- bzw. des Steckerteils 14, 13 eine
Passung 10 ausgebildet, wodurch das Steckerteil 13 im Buchsenteil 14 passgenau
zu zentrieren ist, so dass insbesondere auf einen externen Zentrierstift
verzichtet werden kann.
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Die Radialdichtung 4 ist
in einer am Steckerteil 13 ausgebildeten Nut 5 angeordnet
ist, was eine vorbestimmte Lage der Dichtung 4 und somit
eine sichere Abdichtung der Steckverbindung 1 bewirkt.
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Um den Zusammenbau der Steckverbindung 1 zu
erleichtern, ist vorgesehen, dass das Steckerteil 13 und
das Buchsenteil 14 jeweils zumindest eine Einführfase 7 aufweisen.