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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung zum Anschluss einer Medienleitung an ein Aufnahmeteil, bestehend aus einem mit einem Einsteckabschnitt, vorzugsweise umfangsgemäß abgedichtet, axial in eine Anschlussöffnung des Aufnahmeteils in einer Einsteckrichtung einsetzbaren und über ein Haltemittel gegen axiales Lösen arretierbaren Anschlussteil, wobei das Haltemittel mit dem Einsteckabschnitt derart zusammenwirkt, dass es zur axialen Arretierung kraft- und/oder formschlüssig radial gegen die Anschlussöffnung wirkt, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei der Medienleitung kann es sich insbesondere um eine Rohr- oder Schlauchleitung für pneumatische oder hydraulische Medien handeln, die an ein - im Grunde beliebiges - Aufnahmeteil, wie z. B. ein Aggregateteil oder ein weiteres Leitungsanschlussteil, angeschlossen werden soll, dessen Anschlussöffnung vorzugsweise zylindrisch oder schwach konisch mit sich in Einsteckrichtung verjüngendem Querschnitt ausgebildet ist.
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Eine ähnliche Anschlussvorrichtung ist in der
WO 2005/073612 A1 beschrieben. Bei dem bekannten Anschlussteil ist dabei das Haltemittel als Haltering in einer äußeren Umfangsnut des Einsteckabschnittes angeordnet, wobei die Umfangsnut einen Konusbereich mit in Einsetzrichtung zunehmendem Durchmesser aufweist. In einem tiefsten Nutbereich mit kleinstem Durchmesser ist ein Federelement angeordnet, um den Haltering axial in Richtung des Konusbereichs zu drücken und dadurch ein Spreizen des Halterings zu bewirken. Die Arretierung ist somit allein von der Funktion des Federelementes abhängig und deshalb nicht in allen Fällen optimal.
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Durch die Ausgestaltung des Konusbereichs der Umfangsnut handelt es sich um eine unlösbare Verbindung, weil durch eine Herauszieh-Bewegung über den Konusbereich der Haltering gespreizt wird, wodurch er sich fest in der Anschlussöffnung verkrallt.
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Auch die
WO 2004/029497 A1 beschreibt in ihren
11 bis
18 einige Ausführungen einer Anschlussvorrichtung ähnlicher Art, wobei ein Anschlussteil mit einem Einsteckabschnitt als Einpresspatrone in eine Aggregate-Anschlussöffnung einsetzbar ist. Hierbei weist der Einsteckabschnitt auf seinem Umfang als Haltemittel Zahnelemente zum form- oder kraftformschlüssigen Eingriff in die Anschlussöffnung auf. Die Montage erfolgt durch axiales Einpressen. Die Verbindung ist unlösbar, sofern nicht die Zahnelemente derart gewindeartig ausgebildet sind, dass der Einsteckabschnitt durch Herausschrauben aus der Anschlussöffnung entnehmbar ist. Dabei kann es allerdings zu Beschädigungen insbesondere im Innenumfangsbereich der Anschlussöffnung kommen.
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In der Druckschrift
FR 2 810 087 A1 wird eine gattungsgemäße Anschlussvorrichtung beschrieben. Die Druckschrift betrifft einen Einsatz zur Implantation einer Rohrverbindung in einen mit einem Innengewinde ausgestatteten Träger. Der Einsatz weist einen zylindrischen Körper auf, der auf der Außenseite mindestens einen Ring von Ankerlaschen trägt, die jeweils V-förmig gefaltet entlang einer im Wesentlichen entgegengesetzt zur Einführrichtung des Einsatzes in den Träger verlaufenden Richtung einen Winkel mit der Mittelachse bilden und die jeweils zwischen einem ersten Zustand, in dem das freie Ende der Ankerlasche von der Mittelachse einen Abstand aufweist, der größer als ein Innenradius des Innengewindes des Trägers ist, und einem zweiten Zustand, in dem dieser Abstand kleiner als der Innenradius des Innengewindes ist, elastisch verformbar sind. Der Ring - bzw. mehrere derartige Ringe - mit den Ankerlaschen bilden jeweils Fixierteile, die durch ein verrastbares oder verklemmbares Fassungsteil im Inneren des Trägers insbesondere mit einer zusätzlich notwendigen Verklebung gehalten werden. Diese Fixierung ist als aufwändig anzusehen, ebenso wie eine entsprechende Demontage, bei der ggf. Klebeverbindungen zerstört werden müssen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anschlussvorrichtung der beschriebenen Art so zu verbessern, dass eine optimale Arretierung des Anschlussteils in der jeweiligen Anschlussöffnung in allen Fällen sichergestellt werden kann. Zudem soll das Anschlussteil auch jederzeit wieder beschädigungsfrei lösbar sein. Insbesondere soll die Erfindung dabei ein kostengünstiges, einfach herzustellendes, Einpress-Adapterteil als Anschlussteil offenbaren, das eine sichere Montage, Lösbarkeit und eine weitgehende Wiederverwendbarkeit gewährleistet. Vor allem soll auch die Anschlussöffnung, insbesondere eine Aufnahmebohrung, im Dichtbereich nicht beschädigt werden.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass das Anschlussteil - in Einsteckrichtung gesehen - hinter oder unterhalb der Position des Haltemittels einen Gewindeabschnitt für das Fixierteil aufweist. Der Gewindeabschnitt ermöglicht eine komfortable Montage und Demontage.
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Das Haltemittel kann dabei in an sich bekannter Weise vorzugsweise ringförmig, insbesondere als Haltering, ausgebildet sein, wobei es im eingesteckten Zustand vorzugsweise zu Einer Verpressung des Haltemittels in der Aufnahmeöffnung kommt. Insbesondere ist es im Sinne einer optimalen Arretierung im Betriebszustand und Lösbarkeit zur Demontage dabei von Vorteil, wenn das Fixierteil durch eine Drehverbindung, d. h. durch eine Relativverdrehung zu dem Anschlussteil, mit dem Anschlussteil verbindbar und von ihm wieder lösbar ist, und das Anschlussteil dann im gelösten Zustand durch eine axiale Bewegung entgegen der Einsteckrichtung aus der Anschlussöffnung entnehmbar ist.
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Der Haltering als Haltemittel ist folglich zusammen mit einem Fixierteil, das ebenfalls als Haltemittel, z B. als Klemm-Mutter, ausgebildet sein kann (aber nicht muss), an dem Anschlussteil vormontierbar. Diese vormontierte Einheit ist zur Montage in die Anschlussöffnung einsetzbar. Das Anschlussteil ist dann zur Demontage durch eine Relativverdrehung von dem Fixierteil und dem Haltering lösbar und durch eine axiale Bewegung entgegen der Einsteckrichtung aus der Anschlussöffnung entnehmbar.
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Erfindungsgemäß kann somit vorteilhafterweise vorgesehen werden, dass der Haltering vor dem Einpressen der vormontierten Einheit in die Aufnahmebohrung durch das zusätzliche Fixierteil an dem Anschlussteil befestigt wird. Mindestens ein für die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung vorzusehender Dichtring kann dann bevorzugt in einer Ebene angeordnet werden, die von dem Haltering nicht berührt und somit nicht beschädigt wird. Nach dem Einpressvorgang kann das Anschlussteil, welches auch als Adapterteil bezeichnet werden kann, insbesondere aus der Klemm-Mutter als Fixierteil herausgeschraubt und entgegen der Einsteckrichtung axial entnommen werden. Klemm-Mutter, Haltering und O-Ring verbleiben dabei zunächst in der Bohrung, können aber gegebenenfalls nachträglich unter Zuhilfenahme eines Werkzeugs ebenfalls entfernt und für eine Wiederverwendung erneut auf das Anschlussteil montiert werden. Das Anschlussteil und die Klemm-Mutter können vorzugsweise aus Spritzguss, z. B. aus Kunststoff - es wäre aber auch Metall möglich - gefertigt werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung enthalten.
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Anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels soll im Folgenden die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen:
- 1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung in der in 2 mit I-I bezeichneten Ebene,
- 2 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung, dessen Schnittebene gegenüber 1 um 90° versetzt ist,
- 3 ein in 1 mit III bezeichnetes Detail der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung in vergrößerter Darstellung,
- 4 einen Querschnitt des auch als Adapter bezeichneten Anschlussteils der in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung in der in 5 mit IV-IV bezeichneten Ebene,
- 5 eine Vorderansicht des in 4 dargestellten Anschlussteils der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung,
- 6 eine Draufsicht auf einen als bevorzugtes Haltemittel eingesetzten Haltering der in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung,
- 7 eine Querschnittansicht des Halterings der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung in der in 6 mit VII-VII bezeichneten Ebene,
- 8 eine Seitenansicht des in 6 dargestellten Halterings,
- 9 eine Ansicht eines Querschnitts in der in 10 mit IX-IX bezeichneten Ebene einer Klemm-Mutter als bevorzugtes Ausführungsbeispiel für ein Fixierteil einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung,
- 10 eine Draufsicht auf die in 9 dargestellte Klemm-Mutter,
- 11 eine Ansicht eines Querschnitts in der in 10 mit XI-XI bezeichneten Ebene der Klemm-Mutter,
- 12 eine Vorderansicht der in den 9 bis 11 dargestellten Klemm-Mutter.
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In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Jede eventuell nur einmal unter Bezugnahme auf nur eine oder einen Teil der Zeichnungsfiguren vorkommende Beschreibung eines Teils gilt daher analog auch bezüglich der anderen Zeichnungsfiguren, in denen dieses Teil mit dem entsprechenden Bezugszeichen ebenfalls zu erkennen ist.
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Eine erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung 1 dient zum Anschluss (mindestens) einer nicht dargestellten Medienleitung an ein beliebiges Aufnahmeteil 2, wie ein hydraulisches oder pneumatisches Aggregateteil, wie beispielsweise eine Pumpe als Druckmittelquelle, ein Druckmitteltank oder auch ein anderes Leitungsanschlussteil. Das Aufnahmeteil 2 weist für diesen Anschluss eine Anschlussöffnung 4 auf, die als einfache, glattwandige Bohrung im Wesentlichen zylindrisch oder gegebenenfalls auch konisch ausgebildet ist.
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Im Einzelnen besteht die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung 1 aus einem adapterartigen Anschlussteil 6, welches in 4 und 5 als Einzelteil dargestellt ist und mit einem einendigen Einsteckabschnitt 8 axial in die Anschlussöffnung 4 einsetzbar, insbesondere einsteckbar, und über Haltemittel gegen axiales Lösen arretierbar ist. Bevorzugt ist das Anschlussteil 6 in dem Aufnahmeteil 2 vorzugsweise kraftschlüssig, insbesondere durch Einpressen, montiert.
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Zur umfangsgemäßen Schmutzabdichtung weist der Einsteckabschnitt 8 mindestens einen Dichtabschnitt auf, in dem wie dargestellt z. B. eine in einer Ringnut 10 (nur in 3 bezeichnet) sitzender Dichtring 12 angeordnet ist.
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Weiterhin trägt der Einsteckabschnitt 8 als Haltemittel und weiteres wesentliches Hauptbauteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung einen Haltering 14, der in 6 bis 8 als Einzelteil dargestellt ist und mit dem Einsteckabschnitt 8 derart zusammenwirkt, dass er zur Arretierung kraft- und/oder formschlüssig radial nach außen gegen die im Wesentlichen glattwandige Innenfläche der Anschlussöffnung 4 wirkt.
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Anderendig, dem Einsteckabschnitt 8 gegenüberliegend weist das Anschlussteil 6 mindestens einen Leitungsanschluss 16 auf. In den dargestellten Ausführungen ist der Leitungsanschluss 16 als Schlauch-/Rohrstutzen zum Aufstecken der Leitung ausgebildet. Auf diese Weise bildet das Anschlussteil 6 einen Anschluss-Adapter zum druckdichten und arretierten Leitungsanschluss an die einfache Anschlussöffnung 4 des jeweiligen Aufnahmeteils 2. Anstelle des Stutzens könnten an der Leitungsanschlussseite auch Anschlussteile, wie ein Rohransatz oder ein Einschlagdorn vorgesehen sein.
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Wie sich noch aus 1 und 2 ergibt, kann die Anschlussöffnung 4 des Aufnahmeteils 2 über eine Bohrungsstufe 18 in einen im Querschnitt (Durchmesser) reduzierten Kanal 20 übergehen. Das erfindungsgemäße Anschlussteil 6 weist ebenfalls einen Durchgangskanal 22 auf, der im Querschnitt (Durchmesser) dem Kanal 20 entsprechen kann. Allerdings ist eine solche Ausführung des Aufnahmeteils 2 mit der Bohrungsstufe 18 für die Haltefunktion der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung 1 nicht von Bedeutung. Dies bedeutet, dass die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung 1 auch für stufenfreie, mit im Wesentlichen gleichem Querschnitt (Durchmesser) durchgehende Anschlussöffnungen 4 geeignet ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Haltering 14 zusammen mit einem Fixierteil - und zwar der in 9 bis 12 als Einzelteil dargestellten Klemm-Mutter 24 - als weiterem Haltemittel an dem Anschlussteil 6 vormontierbar und diese vormontierte Einheit zur Montage in die Anschlussöffnung 4 einsetzbar ist. Dabei ist das Anschlussteil 6 zur Demontage durch Relativverdrehung von dem Fixierteil 24 und dem Haltering 14 lösbar und kann durch eine axiale Bewegung aus der Anschlussöffnung 4 entnommen werden. Die Einsetz- bzw. Einsteck- oder Einpressrichtung ist in der Zeichnung mit dem axial (Längsachse X-X) verlaufenden Pfeil E bezeichnet.
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An die bereits beschriebene Nut 10 zur Aufnahme der Schmutzdichtung 12 schließen sich an dem Anschlussteil 6 eine in 3 und 5 mit dem Bezugszeichen 26 bezeichnete umlaufende, gestufte Kontur zur Anlage des Halteringes 14 an. Im weiteren Verlauf des Einsteckabschnitts 8 befindet sich - in Einsteckrichtung gesehen - davor bzw. darunter erfindungsgemäß ein Gewindeabschnitt 28 und daran anschließend zur Aufnahme bzw. Anlage einer Mediendichtung 30, wie eines O-Ringes, ein zylindrischer Dichtbereich 32. Dieser zylindrische Dichtbereich 32 wird in Einpressrichtung E endseitig durch einen umlaufenden Haltewulst 34 für die Mediendichtung 30 begrenzt.
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Der Gewindeabschnitt 28 kann bevorzugt ein Sägezahn-Gewinde 28a aufweisen, was sich insbesondere bei einem Kunststoffteil im Sinne einer Minimierung der Ausreißkräfte auswirkt. Ein Sägezahn-Gewinde 28a, wie auch ein Trapezgewinde begünstigen darüber hinaus auch eine Selbsthemmung beim Verschrauben mit der Klemm-Mutter 24. Damit eine geringe Bauhöhe erreicht wird, wird vorzugsweise ein Gewinde 28 mit nicht mehr als zwei Gewindegängen, vorzugsweise mit einem Gewindegang, genutzt.
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Der Haltering 14 kann bevorzugt als Zackenring mit - in Einsteckgegenrichtung - abgewinkelten Zähnen 14a bzw. Haltezacken ausgebildet sein. Diese auf seinem Außenumfang befindlichen Zähne bilden Mittel zur Verdrehhemmung und zur Hemmung einer Axialbewegung in der Anschlussöffnung 4 und wirken im Sinne der axialen Arretierung kraft- und/oder formschlüssig radial gegen die Wand der Anschlussöffnung 4. Der Haltering 14 kann des Weiteren mindestens ein, vorzugsweise - wie dargestellt zwei - oder auch mehr, Befestigungselemente 14b für eine, insbesondere formschlüssige, Verbindung mit dem Fixierteil 24 aufweisen. Die Befestigungselemente 14b des Halterings 14 sind dabei in der dargestellten Ausführung jeweils als laschenartige, in Einsteckrichtung E aus der Ringebene axial abgewinkelter Ausleger 14b ausgebildet. Die in Einsteckrichtung weisenden Ausleger 14b stellen im Montagezustand eine formschlüssige Verbindung zur Klemm-Mutter 24 her. Die Kreisringfläche 14c (6) des Klemm- bzw. Halteringes, aus der die abgewinkelten Zacken herausragen, entspricht in etwa einer in 3 mit dem Bezugszeichen 26a bezeichneten Anlagefläche am Einsteckbereich des Anschlussteils (Einpressadapter).
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Bei dem Fixierteil 24 kann es sich insbesondere um eine Klemm-Mutter 24 mit konischer oder zylindrischer Außenfläche 36 und einem Innengewinde 38 handeln, das dem Außengewinde 28 des Einsteckabschnittes 8 entspricht. An der Innenfläche 40 der Klemm-Mutter 24 sind zwei Axialnuten 42 - am besten ersichtlich aus 10 - angeordnet, die dazu dienen, die laschenartigen Ausleger 14b des Halteringes 14 aufzunehmen. An der Außenfläche 36 sind auch zwei sich gegenüberliegende Axialnuten 44 angeordnet, die zum Kraftangriff eines Demontagewerkzeuges, wie eines Schraubers, dienen können.
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Zur Vormontage wird nach einem Aufziehen der Schmutzdichtung 12 auf das Anschlussteil 6, der Haltering 14 auf die Klemm-Mutter 24 aufgesteckt, so dass er mit seinen Auslegern 1b in die inneren Axialnuten 42 der Klemm-Mutter 24 eingreift. Anschließend werden beide Teile 14, 24 durch Aufschrauben am Anschluss- bzw. Adapterteil befestigt. Der Haltering 14 ist dann zwischen der Klemm-Mutter 24 und der Anlagefläche 26a fixiert. Anschließend wird der Dichtring 30 zur Medienabdichtung unter radialer Aufweitung über den Haltewulst 34 auf die Dichtfläche 32 geschoben und verbleibt durch seine ihm immanente elastische Rückstellkraft in dieser Position.
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Zur Montage muss die vormontierte Einheit aus Anschlussteil 6, Haltering 14, Fixierteil 24 und Mediendichtung 30 dann nur noch in Einsteckrichtung E in die Anschlussöffnung 4 des Aufnahmeteils 2 eingepresst werden. Der Haltering 14 sorgt beim Einpressen durch seine abgewinkelten Zähne 14a für geringe Einpresskräfte und greift bei Belastung in Einpressgegenrichtung in die Wandung der Anschlussöffnung 4 ein. Durch die abgewinkelte Form der Zähne 14a und den dadurch entstehenden Hebelarm wird die Verbindung besonders gut gegen Lösen gesichert. Eine Pulsationsbewegung des Anschlussteils 6 ist somit bei korrekter Montage nicht mehr möglich.
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Zur Demontage wird das Anschlussteil 6 aus der Verbindung mit der Klemm-Mutter 24 herausgeschraubt, wobei ein Werkzeug sowohl an einer Außenkontur als auch an einer Innenkontur angesetzt werden kann. Die Formschlussverbindung des Halteringes 14 mit der Klemm-Mutter 24 über seine laschenartigen Ausleger 14b bewirkt dabei, dass die Klemm-Mutter 24 festgesetzt ist und sich nicht mit dem Anschlussteil 6 mitdrehen kann. Mediendichtung 30, Klemm-Mutter 24 und Haltering 14 verbleiben zunächst in der Anschlussöffnung 4. Hierbei sollte der Wulst 34 am Anschlussteil 6 derart klein dimensioniert sein, dass Letzteres ohne Schwierigkeiten aus der Mediendichtung 30 gezogen werden kann. Die in der Öffnung verbleibende Mediendichtung 30 schützt dabei auch die Klemm-Mutter 24 davor, tiefer in die Anschlussöffnung 4 zu fallen. Alle in der Anschlussöffnung 4 verbleibenden Teile 14, 24, 30 können später mit einem geeigneten Demontagewerkzeug entfernt und gegebenenfalls wiederverwendet werden.
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In spezieller, nicht dargestellter Ausführung könnte der Haltering 14 auch Schwächungsstellen aufweisen, so dass er durch das Demontagewerkzeug verformt oder zerbrochen werden kann, was eine Entnahme aus der Anschlussöffnung 4 erleichtert.
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Da der Haltering 14 in bevorzugter Weise oberhalb der Mediendichtung 30 angeordnet ist, wird mit Vorteil weder beim Einpressen, noch beim Demontieren die Dichtfläche 4a an der Wandung der Anschlussöffnung 4, an der die Mediendichtung 30 außenseitig zur Anlage kommt, beschädigt.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. So könnte beispielsweise, um das Anschlussteil zur Demontage durch Relativverdrehung von dem Fixierteil und dem Haltering zu lösen und dann durch eine axiale Bewegung aus der Anschlussöffnung zu entnehmen, anstelle der dargestellten Schraubverbindung auch eine Bajonettverbindung vorgesehen sein.
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Um schnellere Montagezeiten zu erreichen, ist es auch möglich, die Klemm-Mutter 24 mit einem durchgehenden axialen Schlitz zu versehen, so dass sie zur Vormontage einfach nur auf das Außengewinde 28 des Adapterteils aufgedrückt zu werden braucht, während das Haltemittel 14 in der Regel ungeschlitzt bleibt.
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Zur Herstellung einer vorteilhaften, zumindest eine Drehmitnahme bewirkenden, Verbindung zwischen dem Haltemittel 14 und dem Fixierteil 24 kann auch vorgesehen sein, dass ein bzw. der Haltering 14 mit einem ausgestanzten Mehrkant auf einen korrespondierenden Mehrkant einer bzw. der Klemm-Mutter 24 sitzt oder mit einem angeformten hülsenförmigen Mehrkant einen Abschnitt der Klemm-Mutter 24 umfasst.
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Des Weiteren könnte auch vorgesehen sein, dass das Haltemittel 14 einstückig mit dem Fixierteil 24, beispielsweise als kunststoffumspritzter Haltering, ausgebildet ist.
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Als bevorzugte Anwendungsgebiet der erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung 1 wird im Wesentlichen eine Verwendung für druckluftführende Systeme angesehen. Es ist jedoch auch eine Anwendung für kraftstoffführende, d h. hydraulische, Systeme gegeben. Hierzu könnte es notwendig sein, zwei Mediendichtungen 30, z. B. eine erste aus Viton und aus eine zweite aus einem Silikonelastomer vorzusehen, vorzusehen, um speziellen Medienzusamensetzungen sowie auch Tieftemperaturbeanspruchungen gerecht zu werden.
