DE10326958A1

DE10326958A1 - Pressure-resistant connection device

Info

Publication number: DE10326958A1
Application number: DE2003126958
Authority: DE
Inventors: Stefan Welle
Original assignee: Eaton Fluid Power GmbH
Current assignee: Eaton Fluid Power GmbH
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2005-01-13
Also published as: WO2004113780A1

Abstract

Eine Anschlusseinrichtung zur Verbindung zweier Leitungskanäle weist zwei Kupplungshälften (6, 7) auf, wobei eine der Kupplungshälften Vorsprünge (35, 36) und die andere entsprechende Taschen aufweist. Der zu verbindende Fluidkanal und ein dazu paralleler Spannbolzen sind zwischen den Taschen bzw. Vorsprüngen (35, 36) angeordnet. Die Vorsprünge und die Taschen wirken nach Art eines Keilgetriebes zusammen, das die von dem Spannbolzen aufgebrachte Kraft in die Mittelachse des Fluidkanals oder wenigstens in einen Bereich verschiebt, der ungefähr senkrecht durch die Dichtungsanordnung führt, die den Fluidkanal umgibt.A connection device for connecting two ducts has two coupling halves (6, 7), wherein one of the coupling halves has projections (35, 36) and the other corresponding pockets. The fluid channel to be connected and a parallel clamping bolt are arranged between the pockets or projections (35, 36). The projections and pockets cooperate in a wedge gear fashion which displaces the force applied by the clamping bolt into the central axis of the fluid channel or at least into a region which leads approximately perpendicularly through the sealing arrangement surrounding the fluid channel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschlusseinrichtung zur Verbindung zweier Leitungskanäle.The The invention relates to a connection device for connecting two Ducts.

Verbindungseinrichtungen für fluidführende Systeme müssen häufig gleichzeitig mehreren Ansprüchen genügen. An Kraftfahrzeugen kommen Schlauchleitungen und deren Anschlüsse an einzelnen Aggregaten sowie Schlauchverbindungen in großer Zahl vor. Beispielsweise besteht die Klimaanlage aus mehreren miteinander zu verbindenden Aggregaten, wobei die Verbindungen auf Dauer dicht, vibrationsfest, temperaturwechselbestän dig und in zunehmendem Maße auch besonders druckfest sein müssen. Mit der Einführung von CO₂ als Kältemittel müssen Druckfestigkeiten von bis zu 700 bar nachgewiesen werden. Andererseits ist die Zugänglichkeit zu entsprechenden Anschlüssen häufig sehr schlecht. In Motorräumen von PKWs herrscht zunehmend drangvolle Enge. Damit entstehen Montageprobleme, nicht nur bei der Fahrzeugfertigung sondern auch bei deren Wartung oder Reparatur. Dies gilt insbesondere bei Fluidverbindern, die einen Zugang zu der Fluidleitung bzw. der Anschlussstelle von zwei oder mehreren Seiten her erfordern.Connecting devices for fluid-carrying systems often have to meet several requirements simultaneously. On motor vehicles hose lines and their connections to individual units and hose connections occur in large numbers. For example, the air conditioner consists of several units to be joined together, the compounds must be tight in the long term, vibration resistant, temperaturwechselbestän dig and increasingly pressure-resistant to an increasing extent. With the introduction of CO ₂ as a refrigerant, compressive strengths of up to 700 bar must be proven. On the other hand, the accessibility to corresponding ports is often very bad. In engine compartments of cars increasingly crowded. This causes assembly problems, not only in the vehicle production but also in their maintenance or repair. This applies in particular to fluid connectors which require access to the fluid line or the connection point from two or more sides.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Verbindung, eine Anschlusseinrichtung zu schaffen, die druckfest ist und eine einfache Montage gestattet.From that starting it is the task of the connection, a connection device to create, which is pressure-resistant and allows easy installation.

Diese Aufgabe wird mit der Anschlusseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst:
Die erfindungsgemäße Anschlusseinrichtung weist zwei Kupplungshälften auf, von denen eine beispielsweise ein Teil eines Geräts, wie beispielsweise eines Kompressors, eines Verdampfers, eines Kühlers und dergleichen sein kann. Ein solches Gerät weist wenigstens einen Leitungskanal auf, an den eine äußere Leitung anzuschließen ist. Dazu ist die andere Kupplungshälfte vorgesehen, die mit der anzuschließenden Leitung fest verbunden ist. Die erst genannte Kupplungshälfte kann jedoch auch ein selbständiges Teil sein, das nicht Bestandteil eines Geräts ist. In diesem Fall kann die Anschlusseinrichtung zur Verbindung zweier Leitungen, wie beispielsweise zweier Rohrleitungen, dienen.This object is achieved with the connection device according to claim 1:
The connecting device according to the invention has two coupling halves, one of which may be, for example, a part of a device, such as a compressor, an evaporator, a cooler and the like. Such a device has at least one duct, to which an outer line is to be connected. For this purpose, the other coupling half is provided, which is firmly connected to the line to be connected. However, the first-mentioned coupling half can also be an independent part, which is not part of a device. In this case, the connection device can serve to connect two lines, such as two pipes.

Die erfindungsgemäße Anschlusseinrichtung weist die Besonderheit auf, dass lediglich eine Spanneinrichtung vorgesehen werden muss, die an einer Seite der Dichtungsanordnung und somit an einer Seite der anzuschließenden Leitung angeordnet ist. Die von der Spanneinrichtung ausgehende vorzugsweise etwa parallel zu der anzuschließenden Leitung gerichtete Kraft wird durch die auf der gegenüber liegenden Seite der Spanneinrichtung angeordnete Keilfläche in das Zentrum der Dichtungseinrichtung verlagert. Die Keilwirkung der Keilfläche erzeugt auf der der Spanneinrichtung gegenüber liegenden Seite der Dichtungseinrichtung, wie schon die Spanneinrichtung, eine parallel zu der Leitung gerichtete Kraft. Die betreffende Kupplungshälfte wird durch die beiden Kräfte (die Kraft von der Keilfläche und die Kraft von der Spanneinrichtung) vorzugsweise ohne Kippbewegung an die andere Kupplungshälfte herangezogen. Beim Festspannen erfährt die Dichtungsanordnung somit keine Kippung. In anderen Worten, die untere die Dichtungsanordnung umgebende Planfläche der festzuspannenden Kupplungshälfte wird beim Festspannen parallel zu der die Dichtungsanordnung umgebenden Planfläche der anderen Kupplungshälfte bewegt. Dies obwohl lediglich eine einseitig neben der Dichtungsanordnung angeordnete Spanneinrichtung vorgesehen ist. Dies wird letztendlich durch eine geringfügige Parallelverschiebung der beiden genannten Planflächen gegeneinander erreicht, wobei diese im Bereich wenigere Zehntel Millimeter liegen kann. Die Keilfläche, die der Spanneinrichtung gegenüber liegt, setzt diese Parallelverschiebung dann in die gewünschte Spannbewegung um. Die genannte Querbewegung kann durch eine zweite Keilfläche (oder ein zweites Keilflächenpaar) erreicht werden, dass die parallel zur Achse der Dichtungsanordnung gerichtete Spannkraft und Spannbewegung in eine quer gerichtete Bewegung umsetzt. Es ist auch möglich, die Spanneinrichtung selbst in einem spitzen Winkel zu der Achse der Dichtungsanordnung anzuordnen, um den Querverschiebungseffekt etwas zu unterstützen. In beiden Fällen genügt zur Montage oder Demontage einseitiger Zugang zu der Anschlusseinrichtung. Durch hohen Fluiddruck verursachte Kräfte werden von der Anschlusseinrichtung trotz asymmetrischer Ausbildung symmetrisch aufgefangen und führen nicht zu Mikrokippbewegungen zwischen den Kupplungshälften. Damit wird auch bei hohen Drücken Impulsbelastungen und dergleichen eine sichere Abdichtung sicher gestellt.The Connecting device according to the invention has the peculiarity that only a clamping device must be provided, which on one side of the seal assembly and is thus arranged on one side of the line to be connected. The emanating from the clamping device preferably approximately parallel to the line to be connected directed force is transmitted through the on the opposite side of the clamping device arranged wedge surface shifted in the center of the sealing device. The wedge effect the wedge surface generated on the opposite side of the clamping device of the sealing device, like the clamping device, a force directed parallel to the line. The relevant coupling half is by the two forces (the force of the wedge surface and the force of the tensioning device) preferably without tilting movement to the other coupling half used. When tightening experiences the seal assembly thus no tilting. In other words, the lower the seal assembly surrounding plane surface the festzuspannenden coupling half when clamping parallel to the surrounding the seal assembly plane surface the other coupling half emotional. This although only one-sided next to the seal assembly arranged clamping device is provided. This will eventually by a slight Parallel displacement of the two plane surfaces mentioned achieved against each other, this may be less than a tenth of a millimeter in the range. The wedge surface, the opposite of the clamping device is, then this parallel displacement sets in the desired clamping movement around. The said transverse movement can be achieved by a second wedge surface (or a second wedge surface pair) be achieved that the parallel to the axis of the seal assembly directed clamping force and clamping movement in a transversely directed Movement implements. It is also possible, the tensioner itself at an acute angle to the axis the seal assembly to order the lateral displacement effect to support something. In both cases enough for mounting or dismounting one-sided access to the connection device. Forces caused by high fluid pressure are provided by the connection device collected symmetrically despite asymmetrical training and do not lead to Mikrokippbewegungen between the coupling halves. This is also at high pressures Impulse loads and the like a secure seal safe posed.

Das Dichtungselement ist vorzugsweise an einer der Kupplungshälften angeordnet während die andere Kupplungshälfte ein dem Dichtungselement zugeordnetes Dichtungsstück aufweist. Dieses liegt vorzugsweise mit einer axialen Ringfläche an dem Dichtungselement an, das somit zwischen axial orientierten Flächen geklemmt ist. Die Dichtungsanordnung lässt vorzugsweise ein geringes seitliches Spiel zu. Das Spiel entspricht dabei der Neigung der Keilfläche gegen die Achse der Dichtungsanordnung. Je größer diese Neigung ist desto größer ist das Spiel bemessen.The Sealing element is preferably arranged on one of the coupling halves while the other coupling half having a sealing element associated with the sealing piece. This is preferably with an axial annular surface on the sealing element on, which is thus clamped between axially oriented surfaces. The seal arrangement leaves preferably a little lateral play too. The game corresponds to the Inclination of the wedge surface against the axis of the seal assembly. The greater this inclination is the more is larger measure the game.

Die Anschlusseinrichtung ist außerdem vorzugsweise symmetrisch bezüglich einer Ebene ausgebildet, die sowohl die Achse der Dichtungsanordnung und somit die Leitungskanäle als auch die Spanneinrichtung enthält. Durch diese symmetrische Ausbildung werden Kippbewegungen vermieden, die ansonsten zu Undichtigkeiten an der Dichtungsanordnung führen könnten. Letztendlich ergeben sich somit drei Abstützungsstellen für die Kupplungshälfte. Zwei von ihnen sind durch das erste Keilflächenpaar gebildet während die dritte durch die auf der. gegenüber liegenden Seite angeordnete Spanneinrichtung gebildet ist.The connection device is also preferably formed symmetrically with respect to a plane containing both the axis of the seal assembly and thus the ducts and the tensioning device. By this symmetrical Training tilting movements are avoided, which could otherwise lead to leaks in the seal assembly. Ultimately, this results in three support points for the coupling half. Two of them are formed by the first wedge surface pair while the third by the one on the. opposite side arranged clamping device is formed.

Die an der Anschlusseinrichtung vorgesehenen Keilflächen (erstes Keilflächenpaar und zweites Keilflächenpaar) bilden mit den entsprechenden Gegenflächen der jeweils anderen Kupplungshälfte ein Keilgetriebe, das die Spannbewegung der seitlich neben der Dichtungsanordnung angeordneten Spanneinrichtung in eine axial in der Achse der Dichtungsanordnung liegende Spannkraft übersetzt. Dies führt zu hoher Montagesicherheit und dauernder Dichtigkeit der Verbindung.The provided on the connection means wedge surfaces (first wedge surface pair and second wedge surface pair) form with the corresponding mating surfaces of the other coupling half a wedge gear, that the clamping movement of the side next to the seal assembly arranged clamping device in an axially in the axis of the seal assembly lying tension translated. this leads to high installation safety and lasting tightness of the connection.

Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung sowie aus Unteransprüchen.Further Details of advantageous embodiments The invention will become apparent from the description, the drawings and from subclaims.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:In the drawing are embodiments of Invention illustrated. Show it:

1 die erfindungsgemäße Anschlusseinrichtung in montiertem Zustand in perspektivischer Darstellung, 1 the connection device according to the invention in the mounted state in a perspective view,

2, die Anschlusseinrichtung nach 1 in gelöstem Zustand in perspektivischer Darstellung, 2 , the connection device after 1 in a dissolved state in a perspective view,

3 die Anschlusseinrichtung nach 2 in vertikal geschnittener Darstellung, 3 the connection device after 2 in a vertical section,

4 die Anschlusseinrichtung nach 1 in einer schematisierten, teilweise aufgeschnittenen Seitenansicht, 4 the connection device after 1 in a schematic, partially cutaway side view,

5 die geometrischen Verhältnisse der gespannten Anschlusseinrichtung in schematischer Darstellung, 5 the geometric relationships of the tensioned connection device in a schematic representation,

6 eine verschlechterte Ausführungsform der Anschlusseinrichtung in einer schematisierten Seitenansicht, 6 a degraded embodiment of the connection device in a schematic side view,

7 eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung in einer schematischen Seitenansicht und 7 an alternative embodiment of the connection device according to the invention in a schematic side view and

8 eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung in einer Schnittdarstellung und 8th an alternative embodiment of the connection device according to the invention in a sectional view and

9 eine Dichtung für die Ausführungsform nach 8. 9 a seal for the embodiment according to 8th ,

In 1 ist eine Anschlusseinrichtung 1 veranschaulicht, die dazu dient, zwei Fluidleitungen 2, 3 miteinander fluiddicht zu verbinden. Die Fluidleitungen 2, 3 legen jeweils einen Leitungskanal 4, 5 fest, der ein unter hohem Druck stehendes Fluid enthalten kann. Zur Verbindung der Fluidleitungen 2, 3 dienen die zu der Anschlusseinrichtung 1 gehörigen Kupplungshälften 6, 7, die jeweils mit den Fluidleitungen 2, 3 verschweißt oder anderweitig fluiddicht verbunden sind. Die Kupplungshälften 6, 7 können, wie in den Figuren veranschaulicht, im Umriss etwa quaderförmige Verbindungsstücke sein. Es ist jedoch auch möglich, wenigstens eine der Kupplungshälften 6, 7, beispielsweise die Kupplungshälfte 7, als Bestandteil des Gehäuses eines fluidtechnischen Geräts auszubilden oder fest mit einer solchen Gehäusewand zu verbinden. Die Kupplungshälfte 7 weist eine Bohrung 8 auf, die sich in gerader Fortsetzung des Leitungskanals 5 quer durch den Körper der Kupplungshälfte 7 erstreckt. Ebenso ist die Kupplungshälfte 6 mit einer Bohrung 9 versehen, die den Leitungskanal 4 fortsetzt. An den einander zugewandten Enden der Bohrungen 8, 9 ist eine Dichtungsanordnung 11 ausgebildet bzw. angeordnet, die dazu dient, den von den Leitungskanälen 4, 5 gebildeten Fluidkanal in montiertem Zustand nach außen hin abzudichten. Zu der Dichtungsanordnung 11 gehört eine die Bohrung 8 umgebende ringförmige Stufe 12 mit vorzugsweise zylindrischer Wandung 13. Der Boden der Stufe wird durch eine ringförmige ebene Fläche 14 gebildet, die als axiale Anlagefläche für ein Dichtungselement, beispielsweise einen O-Ring 15, dient. Die zylindrische Wandung 13 schließt über eine ringförmige Kante an eine ebene Planfläche 16 an, die die Oberseite der Kupplungshälfte 7 bildet.In 1 is a connection device 1 illustrated, which serves two fluid lines 2 . 3 to connect fluid-tight with each other. The fluid lines 2 . 3 each lay a duct 4 . 5 solid, which may contain a high pressure fluid. For connecting the fluid lines 2 . 3 serve those to the connection device 1 associated coupling halves 6 . 7 , each with the fluid lines 2 . 3 welded or otherwise fluid-tightly connected. The coupling halves 6 . 7 can, as illustrated in the figures, be in outline approximately cuboid connectors. However, it is also possible, at least one of the coupling halves 6 . 7 , For example, the coupling half 7 to form as part of the housing of a fluid power device or to connect firmly with such a housing wall. The coupling half 7 has a hole 8th on, which is in straight continuation of the duct 5 right across the body of the coupling half 7 extends. Likewise, the coupling half 6 with a hole 9 provided that the duct 4 continues. At the facing ends of the holes 8th . 9 is a seal arrangement 11 designed or arranged, which serves to the of the ducts 4 . 5 seal formed fluid channel in the assembled state to the outside. To the seal arrangement 11 One is the hole 8th surrounding annular step 12 with preferably cylindrical wall 13 , The bottom of the step is through an annular flat surface 14 formed as an axial abutment surface for a sealing element, such as an O-ring 15 , serves. The cylindrical wall 13 closes over an annular edge to a flat plane 16 at the top of the coupling half 7 forms.

Zu der Dichtungsanordnung 11 gehört weiter ein rohrförmiger Fortsatz 17, der sich über eine an der Unterseite der Kupplungshälfte 6 ausgebildete Planfläche 18 hinaus erstreckt. Der Fortsatz 17 weist einen durch seine äußere zylindrische Mantelfläche definierten Durchmesser auf, der etwas geringer als der Durchmesser der Wandung 13 ist. Das hier vorhandene Spielmaß A (siehe 4) ist an späterer Stelle erläutert. An seiner Stirnseite weist der Fortsatz 17 eine ebene Ringfläche 21 auf, die als Anlage- und Dichtungsfläche für den O-Ring 15 dient. Entsprechend ist die Länge des Fortsatzes 17 gleich der Differenz aus der axialen Tiefe der Stufe 12 und der Dicke des auf Sollmaß gequetschten O-Rings 15.To the seal arrangement 11 further includes a tubular extension 17 , which has one at the bottom of the coupling half 6 trained plane surface 18 extends beyond. The extension 17 has a defined by its outer cylindrical surface diameter, which is slightly smaller than the diameter of the wall 13 is. The existing measure A (see 4 ) is explained later. On its front side, the extension 17 a flat ring surface 21 on, as an investment and sealing surface for the O-ring 15 serves. The length of the extension is corresponding 17 equal to the difference from the axial depth of the step 12 and the thickness of the O-ring crushed to the specified size 15 ,

Zum Befestigen der beiden Kupplungshälften 6, 7 aneinander und zur festen Herstellung der Fluidverbindung ist eine Spanneinrichtung 22 vorgesehen, die die beiden Kupplungshälften 6, 7 gegeneinander spannt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Spanneinrichtung 22 durch einen Spannbolzen 23 gebildet, der eine in der Kupplungshälfte 6 ausgebildete sich parallel zu der Bohrung 9 erstreckende Befestigungsbohrung 24 durchgreift und mit seinem Kopf 25 auf einer an der Außenseite der Kupplungshälfte 6 vorgesehenen Fläche 26 ruht. Die Kupplungshälfte 7 weist eine Gewindebohrung 27 auf, deren Gewinde mit dem Gewinde des Spannbolzens 23 übereinstimmt und die mit der Befestigungsbohrung 24 fluchtet, wenn die Bohrungen 8, 9 fluchten. Somit erstreckt sich der Gewindebolzen 23 parallel zu einer von den Bohrungen 8, 9 und somit auch von der Dichtungsanordnung 11 fest gelegten Achse 28. Die von der Gewindebohrung 27 und der Befestigungsbohrung 24 definierte gemeinsame Achse 29 ist zur Verbesserung der Übersichtlichkeit lediglich in 5 veranschaulicht und symbolisiert dort zugleich den Spannbolzen 23.To attach the two coupling halves 6 . 7 to each other and for solid preparation of the fluid connection is a clamping device 22 provided that the two coupling halves 6 . 7 tense against each other. In the present embodiment, the clamping device 22 through a clamping bolt 23 formed, one in the coupling half 6 trained parallel to the hole 9 extending mounting hole 24 reaches through and with his head 25 on one on the outside of the coupling half 6 provided area 26 rests. The coupling half 7 has a threaded hole 27 on whose thread with the thread of the clamping bolt 23 matches and with the mounting hole 24 Aligns when the holes 8th . 9 aligned. Thus, the threaded bolt extends 23 parallel to one of the holes 8th . 9 and thus also of the seal arrangement 11 fixed axis 28 , The of the threaded hole 27 and the mounting hole 24 defined common axis 29 is for clarity purposes only in 5 At the same time, it illustrates and symbolizes the clamping bolt 23 ,

Zum Spannen der Dichtungsanordnung 11 wirkt die Spanneinrichtung 22 mit einem Keilgetriebe zusammen, zu dem zu mindest ein Paar erster Keilflächen 31, 32 gehören. Diese sind, wie 2 veranschaulicht, an der Kupplungshälfte 7 an bzgl. der Bohrung 8 einander gegenüber liegenden Seiten ausgebildet. Vorzugsweise sind sie in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. 5 veranschaulicht, dass die ersten Keilflächen 31, 32 mit einem spitzen Winkel γ gegen die Achse 28 geneigt angeordnet sind. Dieser spitze Winkel liegt vorzugsweise im Bereich von 5° bis 25°.For tensioning the seal arrangement 11 the clamping device acts 22 with a wedge gear together, to which at least a pair of first wedge surfaces 31 . 32 belong. These are how 2 illustrated on the coupling half 7 with respect to the bore 8th formed opposite sides. Preferably, they are arranged in a common plane. 5 illustrates that the first wedge surfaces 31 . 32 with an acute angle γ against the axis 28 are arranged inclined. This acute angle is preferably in the range of 5 ° to 25 °.

Den ersten Keilflächen 31, 32 sind an der anderen Kupplungshälfte 6 ausgebildete Anlageflächen 33, 34 zugeordnet (1 und 3), die an sich über die Planfläche 18 der Kupplungshälfte 6 hinaus nach unten ersteckenden Vorsprüngen 35, 36 ausgebildet sind. Die Anlageflächen 33, 34 sind parallel zu den Keilflächen 31, 32 orientiert und stehen in montiertem Zustand mit diesen in Anlage. Die Vorsprünge 35, 36 schließen zwischen einander einen Teil der Kupplungshälfte 7 ein, der von der Bohrung 8 durchsetzt ist und die Dichtungsanordnung 11 aufnimmt. Aus Sicht der Spannschraube 23 sind die Keilflächen 31, 32 auf der bezügl. der Bohrung 8 und der Dichtungsanordnung 11 gegenüber liegenden Seite angeordnet. Mit anderen Worten, während die Keilflächen 31, 32 auf einer Seite der Bohrung 8 angeordnet sind, ist der Spannbolzen 23 auf der anderen Seite angeordnet. Die Abstände der Keilflächen 31, 32 zu der Achse 28 sind geringer als der Abstand zwischen dem Spannbolzen 23 und der Achse 28.The first wedge surfaces 31 . 32 are on the other half of the coupling 6 trained contact surfaces 33 . 34 assigned ( 1 and 3 ), which in itself over the plane surface 18 the coupling half 6 also downwardly extending projections 35 . 36 are formed. The contact surfaces 33 . 34 are parallel to the wedge surfaces 31 . 32 oriented and stand in the assembled state with these in plant. The projections 35 . 36 close a part of the coupling half between each other 7 one from the hole 8th is interspersed and the seal arrangement 11 receives. From the perspective of the clamping screw 23 are the wedge surfaces 31 . 32 on the related the bore 8th and the seal assembly 11 arranged opposite side. In other words, while the wedge surfaces 31 . 32 on one side of the hole 8th are arranged, is the clamping bolt 23 arranged on the other side. The distances of the wedge surfaces 31 . 32 to the axis 28 are less than the distance between the clamping bolt 23 and the axis 28 ,

Zu dem oben genannten Keilgetriebe gehört außerdem noch ein Paar zweiter Keilflächen 37, 38 (2), die paarweise mit den jeweils zugeordneten ersten Keilflächen 31, 32 Taschen zur Aufnahme der Vorsprünge 35, 36 bilden. Zwischen den beiden Taschen bleibt an der Kupplungshälfte 7 ein Steg bestehen, der von der Bohrung 8 und der Gewindebohrung 27 durchsetzt ist. Die zweiten Keilflächen 37, 38 gehen jeweils mit einer Rundung in die ersten Keilflächen 31, 32 über. Sie schließen mit diesen einen spitzen Winkel β ein (5). Gegen die Planfläche 16 sind beide vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene liegende zweite Keilflächen 37, 38 in einem spitzen Winkel α geneigt, der vorzugsweise zwischen 15° und 45° liegt. Die Summe der beiden spitzen Winkel α und β ist in jedem Fall kleiner als 90°. Den zweiten Keilflächen 37, 38 sind an den Vorsprüngen 35, 36 ausgebildete Anlageflächen 41, 42 zugeordnet (2 und 3), die in einer gemeinsamen Ebene liegen und deren Winkelausrichtung mit der der zweiten Keilflächen 37, 38 übereinstimmt. Die Keilflächen 31, 37 sowie 32, 38 begrenzen jeweils eine keilförmige taschenartige Ausnehmung. Zwischen beiden Ausnehmungen ist ein Steg ausgebildet, der von der Bohrung 8 und der Gewindebohrung 27 durchsetzt ist.To the above wedge gear also includes a pair of second wedge surfaces 37 . 38 ( 2 ), in pairs with the respectively associated first wedge surfaces 31 . 32 Pockets for receiving the projections 35 . 36 form. Between the two pockets remains on the coupling half 7 a jetty exist from the hole 8th and the threaded hole 27 is interspersed. The second wedge surfaces 37 . 38 each go with a rounding in the first wedge surfaces 31 . 32 above. They enclose with these an acute angle β ( 5 ). Against the plane surface 16 both are preferably in a common plane lying second wedge surfaces 37 . 38 inclined at an acute angle α, which is preferably between 15 ° and 45 °. The sum of the two acute angles α and β is in any case less than 90 °. The second wedge surfaces 37 . 38 are at the tabs 35 . 36 trained contact surfaces 41 . 42 assigned ( 2 and 3 ) lying in a common plane and their angular orientation with that of the second wedge surfaces 37 . 38 matches. The wedge surfaces 31 . 37 such as 32 . 38 each limit a wedge-shaped pocket-like recess. Between both recesses, a web is formed, which from the bore 8th and the threaded hole 27 is interspersed.

Der Winkel α der zwischen der Planfläche 16 und der Keilfläche 37 eingeschlossen ist, ist vorzugsweise größer als der Reibwinkel ϱ der durch die Gleitreibungszahl der Materialien entsteht. Dieser Reibwinkel ϱ ist folgendermaßen definiert: ϱ = arctan μ,wobei μ die Gleitreibungszahl ist. Sind die Kupplungshälften 6, 7 aus Aluminiumlegierungen ausgebildet, liegt μ ungefähr bei 0,3. Somit liegt der Reibwinkel ϱ bei 16,7°. α ist in diesem Fall > 16,7°. Bei anderen Materialien gelten andere Winkelbeziehungen. Es können insbesondere die Keilflächen 31, 32, 33, 34 sowie auch alle anderen in Berührung kommenden Flächen mit reibungsmindernden Beschichtungen versehen sein.The angle α between the plane surface 16 and the wedge surface 37 is preferably greater than the friction angle ρ, which results from the sliding friction coefficient of the materials. This friction angle ρ is defined as follows: ρ = arctan μ, where μ is the coefficient of sliding friction. Are the coupling halves 6 . 7 formed of aluminum alloys, μ is approximately 0.3. Thus, the friction angle ρ is 16.7 °. α is> 16.7 ° in this case. Other materials have different angle relationships. It can in particular the wedge surfaces 31 . 32 . 33 . 34 as well as all other surfaces in contact with friction-reducing coatings.

Die insoweit beschriebene Anschlusseinrichtung 1 funktioniert wie folgt:
Zum Verbinden der Anschlusseinrichtung 1 werden die Kupplungshälften 6, 7 zusammengefügt, wobei der Fortsatz 17 in die durch die Stufe 12 gebildete Vertiefung findet. Die Anlageflächen 41, 42 liegen dabei an den Keilflächen 37, 38 an. Auch liegen die Anlageflächen 33, 34 an den ihnen zugeordneten ersten Keilflächen 31, 32 an. Solange der O-Ring 15 noch unverformt ist, ist an der den Keilflächen 31, 32 zugewandten Seite des Fortsatzes 17 ein Spalt mit dem Spaltmaß A zu der Wandung 13 vorhanden.The connection device described so far 1 works as follows:
For connecting the connection device 1 become the coupling halves 6 . 7 joined together, the extension 17 in through the stage 12 formed depression finds. The contact surfaces 41 . 42 lie on the wedge surfaces 37 . 38 at. Also, the contact surfaces are 33 . 34 at their assigned first wedge surfaces 31 . 32 at. As long as the O-ring 15 is still undeformed, is at the wedge surfaces 31 . 32 facing side of the extension 17 a gap with the gap A to the wall 13 available.

Zugleich ist ein Spalt 43 mit einer vorbestimmten Spaltweite zwischen den die ersten Keilflächen 31, 32 mit den zweiten Keilflächen 37, 38 verbindenden Rundung und der entsprechenden zugeordneten Rundung an dem Vorsprung 35, 36 vorhanden. Dieser Spalt 43 ermöglicht eine Mikrorutschbewegung der Vorsprünge 35, 36 in die Tiefe der jeweiligen Tasche hinein. Dabei gleiten die Anlageflächen 33, 34, 41, 42 an ihren jeweils zugeordneten Keilflächen 31, 32, 37, 38. Die Weite des Spalts 43 ist so bemessen, dass eine ausreichende Beweglichkeit der Kupplungshälfte 6 gegenüber der Kupplungshälfte 7 vorhanden ist, um den O-Ring 15 festzuspannen. Ebenso ist der Durchmesser der Befestigungsbohrung 24 etwas größer als der Durchmesser des Spannbolzens 23, um die Querbeweglichkeit der Kupplungshälfte 6 nicht einzuschränken.At the same time there is a gap 43 with a predetermined gap width between the first wedge surfaces 31 . 32 with the second wedge surfaces 37 . 38 connecting rounding and the corresponding associated rounding on the projection 35 . 36 available. This gap 43 allows a micro-slip movement of the projections 35 . 36 into the depth of each bag. The contact surfaces slide 33 . 34 . 41 . 42 at their respective associated wedge surfaces 31 . 32 . 37 . 38 , The width of the gap 43 it's so Measure that sufficient mobility of the coupling half 6 opposite the coupling half 7 exists to the O-ring 15 tighten. Likewise, the diameter of the mounting hole 24 slightly larger than the diameter of the clamping bolt 23 to the transverse mobility of the coupling half 6 not restrict.

Zur Abdichtung des Fluidkanals mittels der Dichtungseinrichtung 11 bedarf es einer gewissen axialen Verformung, d.h. eines Zusammendrückens des O-Rings 15. Eine solche Verformung wird beim Anziehen des Befestigungsbolzens 23 folgendermaßen erreicht:
Der Befestigungsbolzen 23 übt, wie 5 schematisch veranschaulicht, eine Kraft F in Richtung der Achse 29 auf die Kupplungshälfte 6 aus. Entsprechend dem in 5 veranschaulichten Kräftedreieck K wird durch Wechselwirkung der Anlageflächen 41, 42 mit den zweiten Keilflächen 37, 38 eine Querkraftkomponente Q erzeugt, die die Kupplungshälfte 6 etwas verschieben kann. Das Spielmaß A (4) ist dabei so bemessen, dass diese Verschiebebewegung nicht behindert wird. Gleiches gilt für die Weite des Spalts 43. Nachdem jedoch gleichzeitig die Anlageflächen 33, 34 (5) an den ersten Keilflächen 31, 32 anliegen, wird hier wiederum entsprechend dem Neigungswinkel γ eine Umsetzung der Querkraftkomponente in eine Kraft bewirkt, die parallel zu der Achse 28 orientiert ist. Diese Kraft und die Kraft F des Spannbolzens 23 bringen gemeinsam die Spannkraft FS auf die zentrisch zu der Dichtungsanordnung 11 und parallel zu der Achse 28 gerichtet ist. Unter der Wirkung der Kraft FS nähert sich die Ringfläche 21 an die Fläche 14 an bis die Kupplungshälfte 6 mit ihrer Planfläche 18 an der Planfläche 16 anliegt. Der O-Ring 15 hat in diesem Zustand seine erforderliche und gewünschte Verformung erhalten.For sealing the fluid channel by means of the sealing device 11 it requires a certain axial deformation, ie a compression of the O-ring 15 , Such deformation is when tightening the mounting bolt 23 achieved as follows:
The fastening bolt 23 exercises, like 5 schematically illustrates a force F in the direction of the axis 29 on the coupling half 6 out. According to the in 5 illustrated force triangle K is due to interaction of the contact surfaces 41 . 42 with the second wedge surfaces 37 . 38 generates a lateral force component Q, which is the coupling half 6 can move something. The measure of measure A ( 4 ) is dimensioned so that this sliding movement is not hindered. The same applies to the width of the gap 43 , After, however, at the same time the contact surfaces 33 . 34 ( 5 ) on the first wedge surfaces 31 . 32 abutment, in turn, in accordance with the angle of inclination γ, the transverse force component is converted into a force parallel to the axis 28 is oriented. This force and the force F of the clamping bolt 23 bring together the clamping force FS on the centric to the seal assembly 11 and parallel to the axis 28 is directed. Under the action of the force FS, the ring surface approaches 21 to the surface 14 on until the coupling half 6 with its plane surface 18 on the plane surface 16 is applied. The O-ring 15 has obtained its required and desired deformation in this state.

Unterliegt der Fluidkanal nun sehr hohen Druckbelastungen hat dies eine Kraft zur Folge, die an der Kupplungshälfte 6 zentrisch zu der Dichtungsanordnung 11 angreift und die von der Kupplungshälfte 7 weg gerichtet ist. Diese Kraft wird beidseits der Achse 28 von den Keilflächen 31, 32 und von dem Spannbolzen 23 aufgenommen. Insgesamt sind drei Abstützstellen vorhanden, nämlich die beiden ersten Keilflächen 31, 32 und der Spannbolzen 23. Ein noch so großer Druck kann, sofern keine völlige Zerstörung der Kupplungshälften 6, 7 eintritt, kein Verkippen derselben gegeneinander und somit druckbedingte Undichtigkeit hervorrufen. Außerdem erweist sich die vorgestellte Anschlusseinrichtung 1 als langzeitstabil und vi brationsfest sowie unempfindlich gegen Temperaturwechselbeanspruchungen.If the fluid channel is now subject to very high pressure loads, this results in a force acting on the coupling half 6 centric to the seal arrangement 11 attacks and that of the coupling half 7 is directed away. This force will be on both sides of the axis 28 from the wedge surfaces 31 . 32 and from the clamping bolt 23 added. Overall, there are three support points, namely the first two wedge surfaces 31 . 32 and the clamping bolt 23 , No matter how great a pressure can be, provided no complete destruction of the coupling halves 6 . 7 occurs, no tilting of the same against each other and thus cause pressure-related leakage. In addition, the proposed connection device proves to be 1 as long-term stable and resistant to vibration and insensitive to thermal cycling.

6 veranschaulicht eine abgewandelte und etwas verschlechterte Ausführungsform der Verbindungseinrichtung 1. Die vorstehende Beschreibung gilt entsprechend, wobei nachfolgend die Unterschiede erläutert sind:
Die Achse 29 des Spannbolzens 23 ist quer zu der Achse 28 orientiert. Entsprechend ist die erzeugte Spannkraft F zunächst quer zu der Achse 28 orientiert. Die von dem Fluiddruck erzeugte, die Kupplungshälften 6, 7 voneinander weg vorspannende Kraft muss von dem Spannbolzen 23 dann als Shearkraft bzw. als Biegemoment aufgenommen werden. Aufgrund des relativ großen Abstands zu der Achse 28 sind diese Belastungen jedoch in der Regel gering und somit erträglich. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 5 wird der Spannbolzen 23 hingegen nur auf Zug belastet, was als vorteilhaft angesehen wird. 6 illustrates a modified and slightly degraded embodiment of the connecting device 1 , The above description applies accordingly, the differences being explained below:
The axis 29 of the clamping bolt 23 is transverse to the axis 28 oriented. Accordingly, the generated clamping force F is initially transverse to the axis 28 oriented. The generated by the fluid pressure, the coupling halves 6 . 7 Mutually biasing force must from the clamping bolt 23 then absorbed as a shear force or as a bending moment. Due to the relatively large distance to the axis 28 However, these loads are usually low and thus bearable. In the embodiment according to 1 to 5 becomes the clamping bolt 23 however, only charged to train, which is considered advantageous.

Eine weitere Abwandlung der Anschlusseinrichtung 1 geht aus 7 hervor. Der Spannbolzen 23 und seine Achse 29 sind hier im spitzen Winkel zu der Achse 28 angeordnet. Ansonsten gilt die Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß 1 bis 5 entsprechend. Durch die geneigte Anordnung der Spannbolzens 23 kann die Spannwirkung verbessert, d.h. die Kraft mit der die Vorsprünge 35, 36 in ihre Taschen getrieben werden, vergrößert werden.Another modification of the connection device 1 comes from 7 out. The clamping bolt 23 and its axis 29 are here at an acute angle to the axis 28 arranged. Otherwise, the description of the embodiment according to applies 1 to 5 corresponding. Due to the inclined arrangement of the clamping bolt 23 can improve the clamping effect, ie the force with the projections 35 . 36 be driven into their pockets.

8 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung 1. Die vorstehende Beschreibung gilt unter Zugrundelegung gleicher Bezugszeichen entsprechend. Abweichend von oben stehenden Erläuterungen sind die Kupplungshälften 6, 7 mit den Fluidleitungen 2, 3 nicht verschweißt oder verlötet sondern sie stehenden lediglich im Formschluss miteinander. Die Fluidleitung 2 weist dazu einen angebördelten Flansch 46 auf, der in einer stufenförmigen Erweiterung 47 der Bohrung 9 liegt. Diese Erweiterung ist der Kupplungshälfte 7 zugewandt. 8th illustrates a further embodiment of the connection device according to the invention 1 , The above description applies analogously based on the same reference numerals. Deviating from the above explanations are the coupling halves 6 . 7 with the fluid lines 2 . 3 not welded or soldered but they are only in positive engagement with each other. The fluid line 2 has a beaded flange 46 on, in a stepped extension 47 the bore 9 lies. This extension is the coupling half 7 facing.

Ebenso weist die Fluidleitung 3 einen angebördelten Flansch 48 auf, der in einer stufenförmigen Erweiterung 49 der Bohrung 8 angeordnet ist. Die Erweiterung 49 ist der Kupplungshälfte 6 zugewandt. Beide Flansche 46, 48 weisen eine axiale ringförmige, vorzugsweise ebene Stirnfläche auf, zwischen denen das Dichtungselement hier in Form einer Flachdichtung 51 angeordnet ist. Diese ist gesondert in 9 veranschaulicht. Die Flachdichtung 51 besteht beispielsweise aus einer Federstahlscheibe, die beidseitig mit einem gummielastischen Elastomermaterial beschichtet ist und eine einheitliche Dicke aufweist. In ihrer Mitte ist sie mit einem Durchbruch 52 versehen, der etwa kreisförmig ausgebildet ist und dessen Durchmesser etwas größer ist als der innere Durchmesser der jeweiligen Flansche 46, 48. Im Anschluss an die Berandung des Durchbruchs 52 ist ein ebener Ringbereich 53 ausgebildet, der als Dichtung für einen der Flansche 46, 48, hier den Flansch 46, dient. An diesen schließt sich eine abgeschrägte Stufe 54 an, die als Tellerfeder wirkt. Die Stufe 54 ist durch eine ringförmige Kante 55 von dem Ringbereich 53 getrennt. Die Kante 55 bildet an der in 9 veranschaulichten Oberseite einen stumpfen konkaven Winkel während sie an der Unterseite einen konvexen stumpfen Winkel bildet. Mit einer weiteren ringförmigen Kante 56, die wie die Kante 55 konzentrisch zu dem Durchbruch 52 angeordnet ist, endet die Stufe 54. An die Kante 56 schließt sich ein ebener Ringflächenbereich 57 an, der als Dichtungsfläche für den anderen Flansch 48 dient. Die Flachdichtung 51 benötigt auf Grund ihrer geringen lokalen Elastizität eine gute Parallelführung der Flansche 46, 48. Die Parallelführung wird durch die ebene Flächenanlage der Kupplungshälften 6, 7 an den Keilflächen 37, 38 erreicht, obwohl die Verbindung mit nur einer Spannschraube gespannt wird, die ungefähr parallel zu den Fluidleitungen ausgerichtet und neben diesen angeordnet ist.Likewise, the fluid line 3 a beaded flange 48 on, in a stepped extension 49 the bore 8th is arranged. The extension 49 is the coupling half 6 facing. Both flanges 46 . 48 have an axial annular, preferably flat end face, between which the sealing element here in the form of a gasket 51 is arranged. This is separate in 9 illustrated. The flat gasket 51 consists for example of a spring steel disc, which is coated on both sides with a rubber-elastic elastomeric material and has a uniform thickness. She is in the middle with a breakthrough 52 provided, which is approximately circular in shape and whose diameter is slightly larger than the inner diameter of the respective flanges 46 . 48 , Following the boundary of the breakthrough 52 is a flat ring area 53 formed as a seal for one of the flanges 46 . 48 , here the flange 46 , serves. At these a beveled step closes 54 on, which acts as a plate spring. The step 54 is through an annular edge 55 from the ring area 53 separated. The edge 55 forms at the in 9 illustrated top a blunt concave angle while forming a convex obtuse angle at the bottom. With another annular edge 56 that like the edge 55 concentric to the breakthrough 52 is arranged, the stage ends 54 , To the edge 56 closes a flat ring surface area 57 as the sealing surface for the other flange 48 serves. The flat gasket 51 due to their low local elasticity requires a good parallel guidance of the flanges 46 . 48 , The parallel guidance is achieved by the flat surface of the coupling halves 6 . 7 on the wedge surfaces 37 . 38 achieved, although the connection is tightened with only one clamping screw, which is aligned approximately parallel to the fluid lines and arranged adjacent thereto.

Die äußere Berandung der Flachdichtung 51 ist etwa dreieckig mit bogenförmig abgerundeten Ecken. Die geraden Kanten 56, 57, 58 sind jeweils um 120° zueinander versetzt. An diese Kanten sind vorspringende Nasen 61, 62, 63 angeformt, die zum Zentrieren und zum verliersicheren Halten der Flachdichtung 51 in der Bohrung 9 bzw. ihrer Erweiterung 47 dienen. Die Nasen liegen dabei punktuell an der Bohrungswandung an und zentrieren außerdem die Flachdichtung 51. Die Flachdichtung 51 lässt eine geringfügige Gleitbewegung der Flansche 46, 48 gegeneinander in Radialrichtung, bezogen auf die Bohrungslängsachse zu. In Axialrichtung besitzt sie eine lediglich geringe Zusammendrückbarkeit. Die flächenparallele Setzbewegung der Flansche 46, 48 beim Kuppeln der Kupplungshälften 6, 7 lässt sie zu, ohne dass dadurch Undichtigkeiten entstünden. Die Stufe 54 wirkt dabei federnd.The outer boundary of the flat gasket 51 is approximately triangular with arched rounded corners. The straight edges 56 . 57 . 58 are each offset by 120 ° to each other. At these edges are protruding noses 61 . 62 . 63 molded, for centering and captive holding the gasket 51 in the hole 9 or their extension 47 serve. The noses lie here punctually on the bore wall and also center the gasket 51 , The flat gasket 51 leaves a slight sliding movement of the flanges 46 . 48 against each other in the radial direction, relative to the bore longitudinal axis. In the axial direction, it has a low compressibility. The plane-parallel setting movement of the flanges 46 . 48 when coupling the coupling halves 6 . 7 allows them, without causing leaks. The stage 54 acts springy.

Eine Anschlusseinrichtung zur Verbindung zweier Leitungskanäle weist zwei Kupplungshälften 6, 7 auf, wobei eine der Kupplungshälften Vorsprünge 35, 36 und die andere entsprechende Taschen aufweist. Der zu verbindende Fluidkanal und ein dazu paralleler Spannbolzen sind zwischen den Taschen bzw. Vorsprüngen 35, 36 angeordnet. Die Vorsprünge und die Taschen wirken nach Art eines Keilgetriebes zusammen, das die von dem Spannbolzen aufgebrachte Kraft in die Mittelachse des Fluidkanals oder wenigstens in einen Bereich verschiebt, der ungefähr senkrecht durch die Dichtungsanordnung führt, die den Fluidkanal umgibt.A connection device for connecting two ducts has two coupling halves 6 . 7 on, wherein one of the coupling halves protrusions 35 . 36 and the other has corresponding pockets. The fluid channel to be connected and a parallel clamping bolt are between the pockets or projections 35 . 36 arranged. The projections and pockets cooperate in a wedge gear fashion which displaces the force applied by the clamping bolt into the central axis of the fluid channel or at least into a region which leads approximately perpendicularly through the sealing arrangement surrounding the fluid channel.

Claims

Connection device ( 1 ) for connecting two ducts with a first coupling half ( 6 ) from one of the ducts ( 4 ) is interspersed with a second coupling half ( 7 ) coming from the other line channel ( 5 ) is interspersed with a sealing arrangement ( 11 ) between the line channels ( 4 . 5 ), with a tensioning device ( 22 ) spaced laterally from the seal assembly ( 11 ) is arranged, and with at least one for supporting one of the coupling halves ( 6 ) and at the other half of the coupling ( 7 ) arranged wedge surface ( 31 ), the tensioning device ( 22 ) with respect to the sealing arrangement ( 11 ) is arranged opposite one another.

Connecting device according to claim 1, characterized in that to the sealing arrangement ( 11 ) a sealing element ( 15 ), which is attached to one of the coupling halves ( 7 ) and that the duct ( 4 . 9 . 8th . 5 ) surrounds.

Connecting device according to claim 2, characterized in that to the sealing arrangement ( 11 ) an annular projection ( 17 ), which covers the duct ( 4 ) and the one annular, in use on the sealing element ( 15 ) adjacent annular surface ( 21 ) having.

Connecting device according to claim 1, characterized in that the clamping device ( 22 ) one to the seal assembly ( 11 ) parallel clamping direction ( 29 ) having.

Connecting device according to claim 1, characterized in that the clamping device ( 22 ) a tensioning direction ( 29b ), which at an acute angle to the seal arrangement ( 11 ) is oriented.

Connecting device according to claim 1, characterized in that the clamping device ( 22 ) a tensioning direction ( 29a ) facing the seal assembly ( 11 ) is oriented at right angles.

Connecting device according to claim 1, characterized in that the wedge surface ( 31 ) with against the axis of the sealing arrangement ( 11 ) is inclined to a transverse to the sealing arrangement ( 11 ) directed force in a clamping force for the seal assembly ( 11 ) implement.

Connecting device according to claim 1, characterized in that the with the at least one wedge surface ( 31 ) provided coupling half ( 7 ) at least one second wedge surface ( 37 ), which with the first wedge surface ( 31 ) includes an acute angle (β).

Connecting device according to claim 8, characterized in that the of the tensioning device ( 22 ) fixed tension direction ( 29 ) with the second wedge surface ( 37 ) includes an acute angle.

Connecting device according to claim 1, characterized in that on one of the coupling halves ( 6 ) two mutually parallel aligned hook-like projections ( 35 . 36 ) are formed, which corresponding recesses on the other coupling half ( 6 ) assigned.

Connection device according to claim 10, characterized in that the projections ( 35 . 36 ) to the seal assembly ( 11 ) are arranged symmetrically.