DE19609925A1 - Lösbare Steckverbindung - Google Patents
Lösbare SteckverbindungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine lösbare Steckverbindung, insbesondere
zum Anschluß einer Druckleitung an einen Druckmittelzylinder, mit
einem in eine Bohrung eines Außenteils einsteckbaren zapfenförmi
gen Innenteil, wobei zwischen dem Außenteil und dem Innenteil eine
Dichtung vorgesehen ist.
Eine solche Steckverbindung ist beispielsweise in der DE 44 04 731 A1
offenbart. Das Außenteil ist Teil des Gehäuse des Druckmittel
zylinders. Die Dichtung ist als O-Ring ausgebildet, der in einer
Nut auf dem zapfenförmigen Innenteil (Stecker) sitzt. Das Innen
teil ist in seinem hinteren Bereich konisch vergrößert. Über die
vergrößerte Außenfläche sowie das vordere Ende mit geringerem
Durchmesser wird die Führung und der feste Sitz des Innenteils in
der gestuften Bohrung des Außenteils sichergestellt. Zwischen der
Dichtung und der konischen Vergrößerung des Innenteils ist ein
Stützelement vorgesehen. Ein als Federbügel ausgebildetes Siche
rungselement sitzt in diametral verlaufenden Schlitzen im Außen
teil und verkleinert den Innendurchmesser der Bohrung. Bei der
Montage wird das Innenteil in das Außenteil und damit auch in den
Federbügel eingeführt. Durch den Konus des Innenteils wird dabei
der Federbügel aufgeweitet. Bei weiterem Einschieben des Innen
teils in das Außenteil kommt der Federbügel in den Sicherungsbe
reich der durch einen deutlich reduzierten Außendurchmesser am
Innenteil gebildet wird (beispielsweise eine Nut oder ein Absatz)
und schnappt durch die Federvorspannkraft ein. Ein Herausziehen
des Innenteils aus dem Außenteil ist dann nicht mehr möglich.
Zur Demontage wird der Federbügel aus dem Schlitz herausgezogen.
Mit dem Innenteil wird auch die Dichtung aus der Steckverbindung
entfernt. Nachteilig daran ist einerseits, daß die Dichtung bei
gelöster Steckverbindung verschmutzen oder beschädigt werden kann
und bei einem späteren Einbau nicht mehr die optimale Dichtwirkung
erzielt wird. Darüberhinaus ist es möglich, daß die Dichtung ver
loren geht. Wesentliche Nachteile können auch dann auftreten, wenn
die Dichtung bei gelöster Steckverbindung mit beispielsweise Mine
ralöl in Verbindung kommt, während es sich bei dem Druckmittelzy
linder beispielsweise um einen Bremszylinder handelt. Gegen Brems
flüssigkeit resistente Dichtungen sind nicht mineralölresistent
und umgekehrt. Der Dichtring wird folglich aufquellen und seine
Funktion einstellen. Dies wäre im beispielhaft gewählten Fall mit
nicht unerheblichen Risiken verbunden.
Bei der Montage sitzt der Federbügel bereits in seiner Sicherungs
stellung in den Schlitzen im Außenteil, um dem Mechaniker durch
das Einrasten des Innenteils deutlich zu signalisieren, daß die
Steckverbindung ordnungsgemäß hergestellt ist. Wenn beim Einführen
des Innenteils (Steckers) nicht äußerst vorsichtig gearbeitet
wird, z. B. der Stecker schräg eingeführt wird, kann die Dichtung
beim Zusammentreffen mit dem Sicherungsring beschädigt werden, was
ebenfalls zu einer Beeinträchtigung der Funktionsweise des Druck
mittelzylinders führen kann.
Von dieser Problemstellung ausgehend, soll eine gattungsgemäße
Steckverbindung so verbessert werden, daß eine Beschädigung der
Dichtung bei gelöster Steckverbindung ausgeschlossen ist.
Die Problemlösung erfolgt dadurch, daß die Dichtung in der Bohrung
des Außenteils sitzt und ihr ein ihren Axialweg in Auszugsrichtung
begrenzendes Sicherungselement vorgeordnet ist.
Durch die Anordnung der Dichtung im Außenteil ist es möglich, die
se so festzulegen, daß sie beim Lösen der Steckverbindung auf ih
rem Sitz bleibt. Im Gehäuseinneren ist sie vor Beschädigung und
Verschmutzung gesichert. Durch das ihren Axialweg in Auszugsrich
tung begrenzende Sicherungselement wird eine Verliersicherung ge
schaffen. Weder beim Herausziehen des Innenteiles aus der Bohrung
noch bei einem etwaigen Transport des Außenteils oder einer in
Gravitationsrichtung angeordneten Öffnung der Bohrung kann die
Dichtung aus dem Außenteil herausfallen.
Zur Festlegung der Dichtung in Einsteckrichtung des Innenteils
liegt diese vorzugsweise im Außenteil in Axialrichtung an einem
radialen Absatz an.
Das Sicherungselement ist vorzugsweise ein Ring mit mindestens
zwei diametral angeordneten Radialhaken. Die Radialhaken sind vor
zugsweise federnd ausgebildet und das Sicherungselement besteht
vorzugsweise aus Kunststoff. Beim Einfügen des Sicherungselements
in die Bohrung im Außenteil stützen sich die Radialhaken an der
Bohrungswandung ab und krallen sich fest. Das Außenteil kann eben
falls aus Kunststoff ausgebildet sein, so daß die Haken sich in
der Wandung festkrallen können, um einen sicheren Sitz des Siche
rungsrings zu erreichen.
Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn die Bohrung eine umlaufende
Innennut (Eindrehung o. dgl.) aufweist, in der die Radialhaken
einrasten können.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Außenteil
mit einem die Bohrung schneidenden Schlitz versehen, in den die
Radialhaken einschnappbar sind. Ein solcher Schlitz kann die Funk
tion einer inneren Umfangsnut übernehmen, ist jedoch fertigungs
technisch einfacher zu realisieren. Insbesondere kann er auch bei
einem aus Kunststoff gespritzten Außenteil verwirklicht werden,
bei dem das Anbringen einer inneren Umfangsnut nicht möglich ist,
da das Bauteil sich nicht bzw. nur schlecht entformen ließe und
entsprechend teure Werkzeuge erfordert.
Der Ring ist weiterhin vorzugsweise vor den Radialhaken mit einem
Innenkonus versehen. Dieser Innenkonus gestattet, das Innenteil
bei der Montage der Steckverbindung auf dem bzw. durch den Siche
rungsring zu zentrieren. Das vordere Ende des Innenteiles kann
deshalb im Durchmesser deutlich kleiner sein als der Innendurch
messer der Dichtung, da es keine Zentrierfunktion mehr übernehmen
muß. Etwaige Grate oder sonstige Beschädigungen der Oberfläche
können deshalb das Dichtelement beim Einfügen des Innenteils nicht
beschädigen.
Der Innenkonus endet vorzugsweise in Höhe des an den Radialhaken
ausgebildeten axialen Absatzes.
Sofern das Außenteil in der Bohrung mit einer Umfangsnut versehen
ist, kann der Ring auch vier über den Umfang gleichmäßig verteilte
Radialhaken aufweisen.
Das Sicherungselement kann auch aus Metall bestehen und durch ei
nen geschlitzten Ring gebildet werden, wodurch ein Federn in ra
dialer Richtung möglich ist. Der Ring kann einen Außenkonus auf
weisen, um das Einführen in die Bohrung zu erleichtern.
Anhand einer Zeichnung sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung
nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 den Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Steck
verbindung;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Sicherungselementes
im Axialschnitt;
Fig. 2a die Ansicht des Sicherungselements gemäß Sichtpfeil
IIa nach Fig. 2;
Fig. 2b die Seitenansicht des Sicherungselements gemäß
Sichtpfeil IIb nach Fig. 2;
Fig. 3 den Axialschnitt eines weiteren Ausführungsbeispie
les des Sicherungselementes;
Fig. 3a die Ansicht des Sicherungselements gemäß Fig. 3;
Fig. 4 den Axialschnitt eines weiteren Ausführungsbeispie
les des Sicherungselementes;
Fig. 4a die Ansicht des Sicherungselements gemäß Fig. 4;
Fig. 5 den Axialschnitt eines weiteren Ausführungsbeispie
les des Sicherungselementes;
Fig. 5a die Ansicht des Sicherungselements gemäß Fig. 5;
Fig. 6 die Ansicht eines Nehmerzylinders mit daran vorge
sehener Steckverbindung bei einem Ausführungsbei
spiel;
Fig. 7 den Nehmerzylinder nach Fig. 6 im Axialschnitt.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Steckverbindung im Axi
alschnitt. Das Außenteil 1 weist eine Stufenbohrung 5 auf, in die
das Innenteil 2 einsteckbar ist. Im in Einsteckrichtung vorderen
Teil 5a der Stufenbohrung 5 liegt an einem Absatz 9 das Dichtele
ment 3 an, das mit seinem äußeren Umfang gegen die Bohrungswandung
im Außenteil 1 abdichtet. Am inneren Durchmesser ist das Dichtele
ment zur Mitte hin verjüngt, so daß es im Bereich 8 seinen klein
sten Durchmesser mit der höchsten statischen Vorspannung zum
Stecker hin aufweist. Diese Vorspannung überträgt sich auch nach
außen, hier liegen die eigentlichen Dichtstellen des Dichtele
ments. In Fig. 1 ist der mit 8 bezeichnete entspannte Zustand des
Dichtelements 3 mit gestrichelter Linie dargestellt. Das Innenteil
2 ist in bekannter Weise konusförmig verbreitert, wobei die Füh
rung des Innenteils 2 in der Stufenbohrung 5 über den vorderen
Teil mit schmaleren Durchmesser und dem sich an den Konus 7 an
schließenden hinteren Teil mit größerem Durchmesser erfolgt. Dem
Dichtelement 3 vorgeordnet ist das Sicherungselement 4, das als
Ring ausgebildet ist, wie den Fig. 2 bis 2b entnehmbar ist.
In das Außenteil 1 ist ein die Bohrung 5 vor der Sitzfläche des
Dichtelements 3 schneidender Schlitz 6 vorgesehen. Das Sicherungs
element 4 ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt und weist zwei
diametral angeordnete Radialhaken 41, 42 auf. Die Radialhaken 41,
42 sind mit axialen Absätzen 41a, 42a versehen. Im vorderen Be
reich ist das Sicherungselement 4 mit einem Innenkonus 43 verse
hen, der axial etwa in Höhe der axialen Absätze 41a, 42a endet und
in eine Fase 44 übergeht. Der Innenkonus 43 des Sicherungselements
4 stützt sich in montiertem Zustand der Steckverbindung auf dem
Außenkonus 7 des Innenteils 2 ab. Die lichte Weite W₄ zwischen den
Radialhaken 41, 42 ist größer als der größere Durchmesser der Stu
fenbohrung 5 im Außenteil 1. Die Ausnehmungen 45 dienen als Monta
gehilfe für das Sicherungselement 4, um die Radialhaken beim Ein
fügen so positionieren zu können, daß sie in den Schlitz 6 später
eingreifen. Beim Einschieben des Sicherungselements 4 in die Stu
fenbohrung 5 kann dieses nach vorne geschoben werden. Wenn das
Sicherungselement 4 mit den Radialhaken 41, 42 den Schlitz 6 er
reicht, schnappen diese auseinander und das Sicherungselement 4
rastet in das Außenteil 1 ein. Bei einer axialen Verschiebung in
entgegengesetzter Richtung laufen die Absätze 41a, 42a an den
durch den Schlitz 6 gebildeten Absatz im Außenteil 1 an. Ein Her
ausnehmen des Sicherungselements 4 aus dem Außenteil 1 wird damit
verhindert. Das Innenteil 2 kann zur Montage der Steckverbindung
in die Stufenbohrung 5 eingeführt werden. Über den Konus 43 am
Sicherungsring 4 erfolgt eine Ausrichtung des Innenteils 2 in der
Bohrung 5. Beim weiteren Einschub laufen die Konusse 7 und 43 an
einander. Das Innenteil 2 wird soweit eingeschoben, bis es durch
das herkömmliche Sicherungselement 10, das in der Zeichnung
strichpunktiert dargestellt ist, verrastet wird. Hierzu sind in
bekannter Weise im Außenteil 1 hier nicht näher dargestellte dia
metrale Schlitze vorgesehen, in die das als Federbügel ausgebilde
te Sicherungselement 10 eingeschoben werden kann. Das Innenteil 2
weist einen gegenüber seiner Führungsfläche tiefer liegenden Ab
satz 11 auf hinter den das Sicherungselement 10 eingreift und die
Steckverbindung verriegelt.
Beim Herausziehen des Innenteils 2 aus dem Außenteil 1 kann das
Dichtelement 3 nur so weit mitgezogen werden, bis die Absätze 41a,
42a gegen den Schlitz anlaufen. Ein Herausfallen ist wirksam ver
hindert. Um das Sicherungselement 4 aus dem Außenteil 1 zu entfer
nen, ist dieses entweder zu zerstören oder es muß versucht werden,
es über den Schlitz 6 so weit zusammenzudrücken, daß die Radialha
ken 41, 42 außer Eingriff mit dem Schlitz 6 kommen.
Um eine Beschädigung des Dichtelements 3 beim Montieren der Steck
verbindung wirksam zu vermeiden, kann der vordere Teil des Innen
teiles 2 im Durchmesser wesentlich kleiner sein, als der Innen
durchmesser des Dichtelements 3. Der Konus 43 des Sicherungsringes
4 ist dann entsprechend so auszubilden, daß die Einführung des In
nenteils 2 in den kleineren Teil der Stufenbohrung 5 erfolgt, ohne
daß der vordere Teil mit dem Dichtelement 3 dabei in Berührung
kommt. Hierzu ist der Innendurchmesser des Sicherungsringes 4 ent
sprechend zu wählen. Die Ausbildung des vorderen Endes des Innen
teiles 2 ist entsprechend mit strichpunktierten Linien 12 darge
stellt.
Anstelle eines Schlitzes 6 kann, sofern dies produktionstechnisch
möglich ist, eine umlaufende Ringnut in das Außenteil 1 einge
bracht werden.
Fig. 3, 3a zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Siche
rungselementes 4′, das ringförmig ausgebildet ist und vier jeweils
um 90° versetzte Radialhaken 41′ aufweist. Das Sicherungselement
4′ kann aus Kunststoff oder Metall gefertigt sein. Es kann in die
zuvor beschriebene umlaufende Ringnut im Außenteil 1 eingesetzt
werden und sichert dann das Dichtungselement 3 entsprechend wie
das Sicherungselement 4. Bei einem Außenteil 1 ohne Ringnut ver
krallt sich ein metallisches Bauteil 4′ in der Stufenbohrung 5.
Weitere Ausgestaltungen eines Sicherungselementes 4′′ bzw. 4′′′
zeigen
Fig. 4 bis 5a. Das ringförmige Sicherungselement 4′′,
4′′′ ist jeweils wie mit 46 bezeichnet geschlitzt. Der Ring 4′′
kann einen Konus 47 aufweisen, über den das Einschieben in die
Stufenbohrung 5 erleichtert wird. Beim Einschieben des Sicherungs
elementes 4′′, 4′′′ gestattet der Schlitz 46 ein zusammendrücken.
Die Bauteile 4′′ und 4′′′ halten sich ohne zusätzliche Ringnut
oder Schlitz 6 einfach durch ihre Eigenspannung in der Stufenboh
rung 5 des Außenteils 1.
Fig. 6 und 7 offenbaren die Möglichkeit für die Ausbildung ei
nes weiteren Ausführungsbeispieles eines Sicherungselementes 4a
für das Dichtelement 3. Wie für das zur Sicherung des Innenteils 2
vorgesehene Sicherungselement 10, weist das Außenteil 1 zwei wei
tere diametrale Schlitze 13 auf, in die ein Federbügel 4a in ana
loger Ausbildung zum Federbügel 10 eingesteckt wird und gegen den
das Dichtelement 3 bei der Demontage anlaufen kann.
Bezugszeichenliste
1 Außenteil
2 Innenteil
3 Dichtelement
4 Sicherungselement
5 Stufenbohrung
5a vorderer Teil von 5
6 Schlitz
7 Außenkonus
8 Ausnehmung
9 Absatz
10 Sicherungselement
11 Absatz
12 Linie
13 Schlitz
41 Radialhaken
42 Radialhaken
41a Absatz
42a Absatz
43 Innenkonus
44 Fase
45 Ausnehmung
46 Schlitz
2 Innenteil
3 Dichtelement
4 Sicherungselement
5 Stufenbohrung
5a vorderer Teil von 5
6 Schlitz
7 Außenkonus
8 Ausnehmung
9 Absatz
10 Sicherungselement
11 Absatz
12 Linie
13 Schlitz
41 Radialhaken
42 Radialhaken
41a Absatz
42a Absatz
43 Innenkonus
44 Fase
45 Ausnehmung
46 Schlitz
Claims (13)
1. Lösbare Steckverbindung, insbesondere zum Anschluß einer
Druckleitung an einen Druckmittelzylinder mit einem in eine
Bohrung (5) eines Außenteils (1) einsteckbaren zapfenförmigen
Innenteil (2), wobei zwischen dem Außenteil (1) und dem In
nenteil (2) eine Dichtung (3) vorgesehen ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Dichtung (3) in der Bohrung (5) des Außen
teiles (1) sitzt und ihr ein ihren Axialweg in Auszugsrich
tung begrenzendes Sicherungselement (4) vorgeordnet ist.
2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dichtung (3) im Außenteil (1) in Axialrichtung an einem
radialen Absatz (9) anliegt.
3. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Sicherungselement (4) ein Ring mit mindestens zwei diame
tral angeordneten Radialhaken (41, 42) ist.
4. Sicherungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bohrung (5) eine Radialnut aufweist, in die die Radi
alhaken (41, 42) einschnappbar sind.
5. Steckverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Außenteil (1) mit einem die Bohrung (5) schneidenden
Schlitz (6) versehen ist, in den die Radialhaken (41, 42)
einschnappbar sind.
6. Steckverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Sicherungselement (4) vier über den Umfang gleichmäßig
verteilte Radialhaken (41′) aufweist.
7. Steckverbindung nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Radialhaken (41, 42, 41′) federnd ausgebildet
sind.
8. Steckverbindung nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement
(4) vor den Radialhaken (41, 42, 41′) mit einem Innenkonus
(43) versehen ist.
9. Steckverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Innenkonus (43) axial in Höhe des an den Radialhaken (41,
42) ausgebildeten axialen Absatz (41a, 42a) endet.
10. Steckverbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (4, 4′, 4′′,
4′′′) aus Kunststoff ist.
11. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Sicherungselement (4′′) ein geschlitzter Ring ist.
12. Steckverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das Sicherungselement (4′′) einen Außenkonus (47) aufweist.
13. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Außenteil (1) zwei diametrale auf die Bohrung (5)
reichende Schlitze (13) aufweist und das Sicherungselement
(4a) ein in die Schlitze (13) einsteckbarer Drahtbügel ist.
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ID=7788198
Family Applications (1)
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