DE19517269A1

DE19517269A1 - Anschlußvorrichtung für Rohrleitungen

Info

Publication number: DE19517269A1
Application number: DE19517269A
Authority: DE
Inventors: Hilmar Hester
Original assignee: Armaturenfabrik Hermann Voss GmbH and Co
Current assignee: Voss Automotive GmbH
Priority date: 1995-05-11
Filing date: 1995-05-11
Publication date: 1996-11-14
Anticipated expiration: 2015-05-12
Also published as: DE19517269B4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlußvorrichtung für Rohrleitungen in Drucksystemen, bestehend aus einem Gehäuseteil mit einer Steckaufnahme zur Aufnahme eines einzusteckenden, insbesondere von einem Endbereich einer Rohrleitung gebildeten und eine im wesentlichen zylin drische Außenumfangsfläche aufweisenden Steckabschnittes, wobei der Steckabschnitt im eingesteckten Zustand umfäng lich abgedichtet und durch ein im wesentlichen ringförmi ges Halteelement gegen ein Herausziehen arretiert ist, wobei das Halteelement über den Umfang der Steckaufnahme verteilt angeordnete, in einem Trägerring gehalterte Klemmkörper aufweist und zum Arretieren des Steckabschnit tes bei dessen Bewegung in Herausziehrichtung mit einer sich entgegengesetzt zur Einsteckrichtung verjüngenden Innenkonusfläche des Gehäuseteils derart zusammenwirkt, daß die Klemmkörper radial nach innen in Richtung der Außen umfangsfläche des Steckabschnittes gedrängt werden.

Eine derartige Anschlußvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 42 43 844 A1 bekannt. Die Anschlußvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Gehäuseteil, einem Halteelement und einem mit dem Gehäuseteil verrastbaren Öffnungsschieber. Das Gehäuseteil ist dabei in Herauszieh richtung derart konisch verengt, daß ein eingeschobener Steckabschnitt, der das im Gehäuseteil angeordnete Halte element radial nach außen drückt, über das Halteelement im wesentlichen kraftschlüssig mit dem Gehäuseteil zusammen wirkt, so daß der Steckabschnitt gegen Herausziehen gesi chert ist. Diese Anschlußvorrichtung hat sich im wesentli chen gut bewährt. Allerdings ist es bei manchen Anwendungs fällen - insbesondere bei sehr großen Zug- und/oder Druck beanspruchungen - wünschenswert, eine derartige Vorrichtung weiter zu verbessern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußvorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die unter Verwendung einfachster Mittel, und somit kosten günstig, eine besonders sichere Arretierung des Steckab schnittes bei hohen Druck- und/oder Zugbelastungen gewähr leistet.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Steck abschnitt auf seinem Außenumfang in Anpassung an die Klemmkörper des Halteelementes mindestens eine Ringnut aufweist, in die die Klemmkörper form- oder kraftform schlüssig eingreifen. Hierdurch werden im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich höhere Haltekräfte zum Arre tieren des Steckabschnittes erreicht.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Anschlußvorrichtung im wesentlichen aus einem zweitei ligen Gehäuseteil und einem Halteelement, wobei sowohl der in das Gehäuseteil einsteckbare Steckabschnitt auf seinem Außenumfang als auch ein Teil des zweiteiligen Gehäuseteils auf seinem Innenumfang jeweils zwei axial beabstandete Ringnuten aufweist. Dabei findet in Anpassung an diese Art Zwillingsnut ein Halteelement seine Anwendung, das als Zwillingsring mit zwei axial beabstandeten Reihen von über den Umfang des Halteelementes verteilt angeordneten Klemm körpern ausgebildet ist. Hierbei sind pro Klemmkörperreihe insbesondere sechs, vorzugsweise als Klemmkugeln ausgebil dete Klemmkörper verwendet, die gleichmäßig über den Umfang des Trägerrings verteilt angeordnet sind. Bei Verwendung von zwei axial beabstandeten Reihen von Klemmkörpern sind die Klemmkörperreihen in Umfangsrichtung zueinander ver setzt angeordnet, so daß im Zwischenraum von zwei benach barten Kugeln einer ersten Klemmkugelreihe eine Kugel der axial beabstandeten zweiten Klemmkugelreihe angeordnet ist. Dadurch wird eine gleichmäßige Kraftverteilung auf die Außenfläche des Steckabschnittes bzw. auf die Innenfläche des Gehäuseteils erreicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie in der folgenden Be schreibung enthalten. Anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Anschlußvorrichtung in einer ersten Ausführungs form, wobei in der oberen Figurenhälfte der Einsteckvorgang sowie in der unteren Figurenhälf te der Zustand der Druck- bzw. Zugbeaufschlagung der Anschlußvorrichtung dargestellt ist,

Fig. 2 einen Ausschnitt des Gehäuseteils in einer spe ziellen Ausführungsform,

Fig. 3 einen Halbschnitt durch eine erfindungsgemäße Anschlußvorrichtung in einer zweiten Ausführungs form im Zustand des Einsteckvorganges,

Fig. 4a eine Seitenansicht einer möglichen Ausführungs form eines erfindungsgemäßen Halteelementes,

Fig. 4b einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Halte element aus Fig. 4a gemäß der Schnittebene IV-IV,

Fig. 5a eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Halteelementes und

Fig. 5b einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Halte element aus Fig. 5a gemäß der Schnittebene V-V.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnungen sind gleiche bzw. sich entsprechende Teile stets mit denselben Bezugs zeichen versehen.

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anschlußvorrichtung, bestehend aus einem zweiteiligen Gehäuseteil 2 und einem Halteelement 4. Das Gehäuseteil 2 besteht aus einem An schlußstutzen 6 und einem Überwurfteil 8, wobei diese bei den Teile lösbar, insbesondere über eine Schraubverbindung (z. B. Anschlußstutzen 6 mit Außengewinde und Überwurfteil 8 mit Innengewinde als Überwurfmutter), miteinander ver bunden sind. Die Verbindung zwischen Anschlußstutzen 6 und Überwurfteil 8 kann jedoch auch als Rastverbindung oder dergleichen ausgeführt sein. Der Anschlußstutzen 6 weist auf der dem Überwurfteil 8 zugekehrten Seite eine als Stufenbohrung ausgeführte Steckaufnahme 10 für die Aufnahme eines Steckabschnittes 12 auf. In der dargestellten bevor zugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anschlußvor richtung ist das Halteelement 4 als Zwillingsring ausge führt und besteht im wesentlichen aus einem Trägerring 14, der insbesondere zwei axial beabstandete Reihen von über seinen Umfang verteilt angeordneten Klemmkörpern 16 auf weist (siehe auch Fig. 5a und 5b). Eine Ausführung des Halteelements 4 mit einer, drei oder mehreren Klemmkörper reihen ist ebenfalls denkbar. Der Trägerring 14 ist vor zugsweise aus einem elastomeren Material hergestellt und die Klemmkörper 16 sind insbesondere als Kugeln ausgebil det. Die Klemmkörper 16 sind stoffschlüssig und/oder kraft- und/oder formschlüssig mit dem Trägerring 14 verbunden. In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, den Träger ring 14 aus einem Hartkunststoffmaterial herzustellen, wo bei dieser dann als offener Ring (in Längsrichtung durch gehend geschlitzt) ausgeführt ist, um eine entsprechende Elastizität in radial er Richtung zu gewährleisten (nicht dargestellt). Die Radialelastizität des Trägerrings 14 ist z. B. für die Montage des Trägerrings 14 in das Überwurfteil 8 des Gehäuseteils 2 erforderlich. Das vorzugsweise als Überwurfmutter ausgeführte Überwurfteil 8 besteht ins besondere aus einem Befestigungsabschnitt 18 (hier Schraub abschnitt), einem Lagerabschnitt 20 und einem Führungs abschnitt 22. Dabei ist der Befestigungsabschnitt 18 als Innengewinde, der Lagerabschnitt 20 ringzylinderförmig mit vorzugsweise zwei axial beabstandeten Gehäuseringnuten 24 und der Führungsabschnitt 22 in Anpassung an den Steckab schnitt 12 als hohlzylinderförmige Verengung mit einge setztem Führungsdichtring 26 ausgeführt. Erfindungsgemäß weist der Steckabschnitt 12 in Anpassung an das Halte element 4 eine einzelne, zwei oder mehrere axial beabstan dete Ringnut(en) 28 auf, wobei die bzw. jede Ringnut 28 auf der Außenumfangsfläche des Steckabschnittes 12 sich zumin dest in Herausziehrichtung über eine schräg verlaufende Seitenwandung erweitert. Die Ringnuten 28 sind vorzugsweise in einem spanlosen Verfahren, z. B. mittels einer hydrau lischen Schlauchpresse, angeformt, so daß der Faserverlauf im Werkstück (hier im Steckabschnitt 12) nicht unterbrochen wird, und somit eventuelle Soll-Bruchstellen vermieden werden. Die Seitenwandungen der bzw. jeder Ringnut 28 und/oder die Seitenwandungen der bzw. jeder Gehäuseringnut 24 verläuft bzw. verlaufen im Querschnitt gesehen vorzugs weise konisch nach außen. Es ist allerdings ebenfalls denk bar, jeweils nur eine Seitenwandung der Ringnut 28 bzw. der Gehäuseringnut 24 oder jeweils nur die Seitenwandungen der Ringnut 28 oder der Gehäuseringnut 24 konisch nach außen verlaufen zu lassen und die anderen Seitenwandungen senk recht oder dergleichen auszubilden. Wie in dem unteren Teil der Fig. 1 gezeigt, wirkt das Halteelement 4 zum Arretieren des Steckabschnittes 12 bei dessen Bewegung in Herauszieh richtung (z. B. bei Druckbeaufschlagung der Anschlußvor richtung) mit den Innenkonusflächen der Ringnut 28 des Steckabschnittes 12 und der Gehäuseringnut 24 des Gehäuse teils 2 bzw. des Überwurfteils 8 zumindest bereichsweise derart zusammen, daß die Klemmkörper 16 des Halteelements 4 radial nach innen in Richtung der Ringnut 28 des Steck abschnittes 12 gedrängt werden. Für die Abdichtung des Anschlußstutzens 6 gegenüber dem Steckabschnitt 12 weist der Anschlußstutzen 6 im Bereich der Steckaufnahme 10, die als eine Art Stufenbohrung in axialer Richtung ausgeführt ist, insbesondere ein Dichtungsring 30 auf, der vorzugs weise über einen Stützring 32 und einen Klemmring 34 in der Steckaufnahme 10 gehalten ist. Dabei ist der Klemmring 34 mit einem radial nach außen gerichteten Anschlag 36 bis zu der den Überwurfteil 8 zugekehrten Stirnfläche des An schlußstutzens 6 leicht in diesen eingepreßt, so daß der Dichtring 30 mit dem Anschlußstutzen 6 eine unverlierbare Einheit bildet.

Die Fig. 2 zeigt einen Teilausschnitt des erfindungsgemäßen Überwurfteils 8, wobei dieses im Bereich seines Führungs abschnittes 22 stufig und kreisringförmig erweitert ist, und in dieser Erweiterung ein ringförmiges Löseelement 36 axialbeweglich oder axial- und radialbeweglich angeordnet ist. Dabei ist das Löseelement 36 vorzugsweise über eine Rastverbindung oder dergleichen mit dem Überwurfteil 8 verbunden und weist auf seiner inneren Ringfläche 38 den Führungsdichtring 26 auf. Das Löseelement 36 weist an seinem mit dem Halteelement 4 zugekehrten Ende über seinen Außenumfang verlaufend einen Rastvorsprung 40 auf, der in einer ringförmigen Rastaufnahme 42 des erweiterten Füh rungsabschnittes 22 angeordnet und derart bemessen ist, daß er durch ein entsprechendes axiales Spiel im Inneren der Rastaufnahme 42 längsbeweglich verschiebbar ist. Somit kann über das Löseelement 36 im drucklosen Zustand das Halte element 4 in axialer Einsteckrichtung bewegt werden. Da durch kann das in Fig. 5a und 5b dargestellte Halteelement 4 in eine Lösestellung gebracht werden, und der Steck abschnitt 12 aus dem Gehäuseteil 2 herausgezogen werden. Für die beschriebene Ausführung - Überwurfteil 8 mit Löse element 36 - findet die Ausführung des Halteelementes 4, wie in den Fig. 5a und 5b gezeigt, ihre Anwendung. Dabei ist jeder im Trägerring 14 des Halteelementes 4 angeordnete Klemmkörper 16 U-förmig umschlitzt, so daß der Klemmkörper 16 auf einem radialbeweglichen Haltearm 44 des Trägerringes 14 angeordnet ist. Der Haltearm 44 ist über Material schwächungen nach Art eines Filmscharniers, insbesondere durch eine eingearbeitete Nut 46, besonders elastisch ausgelegt. Aufgrund dieser Ausführung kann, wie in Fig. 2 dargestellt, durch Betätigen des Löseelementes 36 in Ein steckrichtung die Lösestellung erreicht werden. Wie die Fig. 5a weiterhin zeigt, besteht das Halteelement 4 aus dem Trägerring 14 und zwei axial beabstandeten Klemmkörperrei hen mit über den Umfang, vorzugsweise gleichmäßig verteilt, angeordneten Klemmkörpern 16. Die Klemmkörper 16 sind beispielsweise als Klemmkugeln ausgebildet und in einer bevorzugten Ausführung sind pro Klemmkörperreihe sechs Kugeln über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet, so daß auf dem Trägerring 14 umfangsgemäß alle 60° ein Klemm körper 16 pro Klemmkörperreihe angeordnet ist. Wie in Fig. 5b gezeigt, sind bei Verwendung von zwei axial beabstande ten Klemmkörperreihen die Klemmkörperreihen in Umfangs richtung derart gegeneinander versetzt angeordnet, daß im Querschnitt gesehen die Klemmkörper 16 der einen Klemm körperreihe in Zwischenraum von zwei benachbarten Klemm körpern 16 der anderen Klemmkörperreihe liegen. Vorzugs weise sind die Klemmkörperreihen in Umfangsrichtung derart versetzt zueinander angeordnet, daß im Querschnitt gesehen somit alle 30° ein Klemmkörper 16 auf den Trägerring 14 angeordnet ist (siehe hierzu die Fig. 4b und 5b). Vor teilhafterweise wird dadurch eine besonders gleichmäßige Kraftverteilung vom Halteelement 4 auf die Flächen der Ringnuten 28 bzw. der Gehäuseringnuten 24 erreicht.

In der Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Anschlußvorrichtung gezeigt. Im Unterschied zu der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist der Trägerring 14 des Halteelementes 4 anders ausgeführt. Der Trägerring 14 weist für die Selbstzentrierung im Lagerab schnitt 20 des Überwurfteils 8 stirnseitig jeweils einen radial nach außen weisenden Zentrierfortsatz 48 auf. Das Halteelement 4 ist im Bereich des Lagerabschnittes 20 im Inneren des Überwurfteils 8 angeordnet und axial oder axial und radialbeweglich gelagert, wobei die Zentrierfortsätze 48 das Halteelement 4 im Lagerabschnitt 20 zentrieren und den axialen Verschiebeweg in Zusammenwirkung mit stufen artigen Begrenzugskanten des Lagerabschnittes 20 begrenzen. Mit Vorteil weist das Halteelement 4, wie in Fig. 4a ge zeigt, stirnseitig jeweils eine radial nach innen weisende Dichtlippe 50 auf. Weiterhin ist es denkbar, daß auch die Zentrierfortsätze 48 nach außen gerichtete Dichtlippen auf weisen, um somit das Haltelement 4 gänzlich gegen Schmutz zu schützen. Des weiteren sind bei dieser Ausführungsform des Halteelements 4 die Klemmkörper 16 vorzugsweise stoff schlüssig, beispielsweise durch Einvulkanisieren, mit dem Trägerring 14 verbunden, und die Radialbeweglichkeit der Klemmkörper 16 somit ausschließlich durch die Elastizität des Trägerringmaterials gewährleistet.

Die Erfindung ist nicht auf die konkret dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. So ist es beispielsweise ebenfalls denkbar, anstelle des als Zwillingsring ausgeführten Halteelement 4 zwei oder mehrere einzelne, axial beabstandete Halteelemen te 4 zu verwenden. Ferner ist die Erfindung auch nicht die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, daß grund sätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weg gelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.

Claims

1. Anschlußvorrichtung für Rohrleitungen in Drucksyste men, bestehend aus einem Gehäuseteil (2) mit einer Steckaufnahme (10) zur Aufnahme eines einzusteckenden, insbesondere von einem Endbereich einer Rohrleitung gebildeten und eine im wesentlichen zylindrische Außenumfangsfläche aufweisenden Steckabschnittes (12), wobei der Steckabschnitt (12) im eingesteckten Zustand umfänglich abgedichtet und durch ein im wesentlichen ringförmiges Halteelement (4) gegen ein Herausziehen arretiert ist, wobei das Halteelement (4) über den Umfang der Steckaufnahme (10) verteilt angeordnete, in einem Trägerring (14) gehalterte Klemmkörper (16) aufweist und zum Arretieren des Steckabschnittes (12) bei dessen Bewegung in Herausziehrichtung mit einer sich entgegengesetzt zur Einsteckrichtung verjüngenden Innenkonusfläche des Gehäuseteils (2) derart zusammen wirkt, daß die Klemmkörper (16) radial nach innen in Richtung der Außenumfangsfläche des Steckabschnittes (12) gedrängt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckabschnitt (12) auf seinem Außenumfang in Anpas sung an die Klemmkörper (16) des Halteelements (4) mindestens eine Ringnut (28) aufweist, in die die Klemmkörper (16) form- oder kraftformschlüssig ein greifen.

2. Anschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (16) in radialbeweglichen Abschnitten des Trägerrings (14) gehaltert sind.

3. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerring (14) des Halteelementes (4) aus einem elastomeren Material besteht und in seiner in Umfangs richtung durchgehenden Ringwandung über den Umfang verteilt mehrere Klemmkörper (16) aufweist.

4. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerring (14) um jeden Klemmkörper (16) herum U-för mig geschlitzt ist, so daß die Klemmkörper (16) auf radialbeweglichen Haltearmen (44) des Trägerrings (14) gelagert sind.

5. Anschlußvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltearme (44) über Materialschwächungen nach Art eines Filmscharniers mit dem Trägerring (14) verbunden sind.

6. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerring (14) mindestens eine in Umfangsrichtung verlaufende Reihe von sechs gleichmäßig über den Umfang des Trägerringes (14) verteilt angeordneten Klemmkörpern (16) aufweist.

7. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerring (14) mindestens zwei in axialer Richtung beabstandete Reihen von Klemmkörpern (16) aufweist.

8. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (16) als Kugeln ausgebildet sind.

9. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmkörper (16) stoffschlüssig und/oder kraft- und/oder formschlüssig mit dem Trägerring (14) ver bunden sind.

10. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (4) an seinen Stirnseiten flanschartige, radial nach außen gerichtete Zentrierfortsätze (48) aufweist.

11. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (4) an seinen Stirnseiten flanschartige, radial nach innen gerichtete Dichtlippen (50) auf weist.

12. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (2) zweiteilig ist und aus einem Anschluß stutzen (6) und einem mit dem Anschlußstutzen (6) lös bar verbundenen Überwurfteil (8) besteht.

13. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Überwurfteil (8) als Überwurfmutter ausgeführt ist und aus einem Befestigungsabschnitt (18), einem Lagerab schnitt (20) für das Halteelement (4) und einem Führungsabschnitt (22) für den Steckabschnitt (12) besteht, wobei das Überwurfteil (8) im Bereich des Lagerabschnittes (20) in seiner Innenumfangsfläche in Anpassung an die Klemmkörper (16) mindestens eine die Innenkonusfläche bildende Gehäuseringnut (24) auf weist.

14. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. jede Ringnut (28) auf der Außenumfangsfläche des Steckabschnittes (12) sich zumindest in Herauszieh richtung über eine schräg verlaufende Seitenwandung erweitert.

15. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstutzen (6) im Bereich der Steckaufnahme (10) eine Stufenbohrung aufweist, in der mindestens ein Dichtungsring (30) gelagert ist und dieser Dichtungs ring (30) durch einen Klemmring (34) gegen Heraus fallen gesichert ist.

16. Anschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Führungsabschnittes (22) ein Löseelement (36) angeordnet ist, das in axialer Richtung ver schiebbar gelagert ist und bei Betätigung derart auf das Halteteil (4) wirkt, daß eine Lösestellung er reicht wird, in der die Klemmkörper (16) zur Freigabe des Steckabschnittes (12) radial nach außen bewegt sind.