DE19621283B4

DE19621283B4 - Rohranschlußkupplung, insbesondere bei einem Wasserkasten eines Kraftfahrzeug-Wärmeübertragers

Info

Publication number: DE19621283B4
Application number: DE19621283A
Authority: DE
Inventors: Thomas Fricker; Prasanta Dipl.-Ing. Halder
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 1996-05-25
Filing date: 1996-05-25
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2016-05-26
Also published as: DE19621283A1

Abstract

Rohranschlußkupplung, mit
– einem Anschlußstutzen (1) zur Aufnahme eines in Stutzenaxialrichtung (8) einsteckbaren Rohrendbereiches (14), der mit einer Ringwulst (17a) zur Abstützung am Anschlußstutzen in Rohreinsteckrichtung versehen ist, und
– einer zweizinkigen Steckgabel (2) zur Sicherung des eingesteckten Rohrendbereiches Rohrendbereiches in Rohraussteckrichtung durch Anlage der Rohrringwulst an der Steckgabel, wozu die Steckgabel quer zur Stutzenaxialrichtung mit je einem Zinken (2a, 2b) in ein Paar zugehöriger Öffnungsbereiche (7a, 7c; 7b, 7d) einsteckbar ist, die an sich in Steckgabelsteckrichtung gegenüberliegenden Stutzenseitenwänden (6a, 6b) vorgesehen sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
– der Anschlußstutzen (1) zwischen je zwei einen Steckgabelzinken (2a, 2b) aufnehmenden Öffnungsbereichen wenigstens einen Steckgabelführungslappen (11a bis 11d) zur Bewegungsbegrenzung in Stutzenaxialrichtung (8) aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohranschlußkupplung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Rohranschlußkupplung beinhaltet einen Anschlußstutzen zur Aufnahme eines in Stutzenaxialrichtung einsteckbaren Rohrendes, das mit einer Ringwulst zur Abstützung am Anschlußstutzen in Rohreinsteckrichtung versehen ist, sowie eine zweizinkige Steckgabel, die quer zur Stutzenaxialrichtung mit je einem Zinken in ein Paar zugehöriger Öffnungsbereiche einsteckbar ist, die an sich in Steckgabelsteckrichtung gegenüberliegenden Stutzenseitenwänden vorgesehen sind. Die Steckgabel sichert das eingesteckte Rohrende in Rohraussteckrichtung, indem die Rohrringwulst gegen die Steckgabel anliegt. Derartige Rohranschlußkupplungen finden beispielsweise bei Wasserkästen von Kraftfahrzeug-Wärmeübertragern Verwendung.
Eine Rohranschlußkupplung der eingangs genannten Art ist für einen Wasserkasten eines Kraftfahrzeug-Wärmeübertragers in der Patentschrift DE 35 17 488 C2 beschrieben. Die Öffnungsbereiche an den Stutzenseitenwänden zur Aufnahme der Steckgabel bestehen dort aus je einem Paar sich in Steckgabelsteckrichtung gegenüberliegender Langlöcher. Zur Montage wird die Steckgabel in die beiden Langlöcher der einen Stutzenseitenwand eingeführt und dann vorgeschoben, bis die Zinkenenden in die gegenüberliegenden Langlöcher eingreifen. Dabei muß durch entsprechende Handbetätigung der Steckgabel dafür gesorgt werden, daß die Zinkenenden auch tatsächlich in die in Steckgabeleinsteckrichtung hinteren Langlöcher hineingelangen und nicht durch Verkanten der Steckgabel in Stutzenaxialrichtung auf benachbarte Stutzenseitenwandbereiche treffen. Die Zinken der dortigen Steckgabel umschließen innenseitig ein Kreissegment, das genau die Größe eines Halbkreises hat, von wo aus sie sich tangential geradlinig bis zu ihrem freien Ende erstrecken, wo sie optional leicht nach außen gebogen sind.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer Rohranschlußkupplung der eingangs genannten Art zugrunde, bei der die Steckgabel vergleichsweise einfach und zuverlässig lagegesichert montierbar ist.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer Rohranschlußkupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Bei der Kupplung nach Anspruch 1 weist der Anschlußstutzen zwischen je zwei einen Steckgabelzinken aufnehmenden, in gegenüberliegenden Stutzenseitenwänden eingebrachten Öffnungsbereichen wenigstens einen Steckgabelführungslappen auf, der die Steckgabeleinsteckbewegung in Stutzenaxialrichtung begrenzt. Die Steckgabelführungslappen verhindern somit ein Verkanten der Steckgabel in Stutzenaxialrichtung während des Einsteckvorgangs und gewährleisten, daß die Zinken nach Hindurchstecken durch die Öffnungsbereiche in der einen Stutzenseitenwand die gegenüberliegenden Öffnungsbereiche an der anderen Stutzenseitenwand erreichen, ohne daß dazu die Steckgabel besonders sorgfältig gehandhabt werden muß.
Bei einer nach Anspruch 2 weitergebildeten Rohranschlußkupplung ist jedem der vier steckgabelaufnehmenden Öffnungsbereiche, die an den beiden in Steckgabelsteckrichtung gegenüberliegenden Stutzenseitenwänden vorgesehen sind, je ein Steck gabelführungslappen benachbart zugeordnet. Damit werden die Steckgabelzinken unmittelbar nach Einführung in die Öffnungsbereiche der einen Stutzenseitenwand durch die anschließenden Steckgabelführungslappen gegen Verkantungsbewegungen in Stutzenaxialrichtung gesichert geführt und erreichen dann bei weiterem Einstecken der Steckgabel zunächst den Bereich des dem jeweils gegenüberliegenden Öffnungsbereich zugeordneten Steckgabelführungslappens, der dann zuverlässig dafür sorgt, daß die Zinkenenden in die in Einsteckrichtung der Steckgabel hinteren Öffnungsbereiche hineingelangen. Dabei kann die Steckgabel bei Bedarf von beiden Seiten mit gleicher Montagesicherheit eingesteckt werden.
Bei der Rohranschlußkupplung nach Anspruch 3 sind die Montage und die Lagesicherheit der Steckgabel dadurch optimiert, daß die Steckgabelzinken innenseitig ein Kreissegment einschließen, das sich über einen Winkel von mehr als 180° erstreckt. Damit umschließt die Steckgabel nach ihrer Montage das eingesteckte Rohrende über dessen Halbmesser hinaus, so daß eine selbstsichernde Klemmwirkung der Steckgabel am eingesteckten Rohr entsteht, welche die Steckgabel an einem unabsichtlichen Herausbewegen in ihrer Aussteckrichtung beispielsweise aufgrund von Erschütterungen oder, bei Montage der Steckgabel von unten, aufgrund ihrer Schwerkraft hindert.
Bei der Rohranschlußkupplung nach Anspruch 4 ist am in den Anschlußstutzen einsteckbaren Rohrendbereich eine Doppelringwulst aus zwei Ringwülsten vorgesehen, die axial so beabstandet sind, daß sie die Steckgabel zwischen sich führend aufnehmen können. Die Doppelringwulst beugt auf diese Weise einem Verkanten der Steckgabel in Stutzenaxialrichtung während des Einsteckvorgangs, gegebenenfalls im Zusammenspiel mit den Steckgabelführungslappen, vor, so daß die Steckgabelzinken nach Hindurchstecken durch die Öffnungsbereiche in der einen Stutzenseitenwand sicher die Öffnungsbereiche an der gegenüberliegenden Stutzenseitenwand erreichen.
Bei einer nach Anspruch 5 weitergebildeten Rohranschlußkupplung sind die Enden der Steckgabelzinken außenseitig und/oder innenseitig angeschrägt. Eine innenseitige Anschrägung erleichtert das Aufstecken der Steckgabel auf das Rohr, was wegen der speziellen Steckgabelgestaltung mit den das Rohr über einen Halbkreis hinaus umschließenden Zinken mit einer gewissen elastischen Aufspreizung der Steckgabelzinken einhergeht. Eine außenseitige Anschrägung der Zinkenenden beugt einem eventuellen Anstoßen der Zinkenenden an Seitenwandbereiche des Anschlußstutzens vor und gewährleistet trotz der gewissen Zinkenaufspreizung ein sicheres Hineingelangen der Zinkenenden in die in Steckgabeleinsteckrichtung hinteren Öffnungsbereiche an den Stutzenseitenwänden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
1 eine Draufsicht auf einen Anschlußstutzen einer Rohranschlußkupplung bei einem Wasserkasten eines Kraftfahrzeug-Wärmeübertragers,
2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II von 1,
3 eine Schnittansicht längs der Linie III-III von 1,
4 eine Draufsicht auf eine Steckgabel für die Rohranschlußkupplung der 1 bis 3 und
5 als linkes Teilbild eine hälftige Längsschnittansicht und als rechtes Teilbild eine Seitenansicht der Rohranschlußkupplung gemäß 1 bis 4 mit eingesetztem Rohrendbereich.
Die 1 bis 3 zeigen einen Anschlußstutzen (1) einer Rohranschlußkupplung, mit der ein Rohr an einen mit dem Anschluß stutzen (1) versehenen Wasserkasten eines Kraftfahrzeug-Wärmeübertragers steckbar angeschlossen werden kann, wobei die Rohrsteckverbindung durch die in 4 gezeigte, zweizinkige Steckgabel (2) gesichert wird. Der Anschlußstutzen (1) ist von etwa quadratischer Querschnittsform und weist mittig eine Öffnung (3) zur Aufnahme eines einzusteckenden Rohrendbereiches auf. Der Anschlußstutzen (1) weitet sich zu seinem Ende hin zweistufig auf und bildet dadurch einen Sitz (4) für einen einzusetzenden Dichtring sowie einen zur Aufnahme einer radial nach außen vorstehenden Ringwulst am einzusetzenden Rohrendbereich und zur gesteckten Halterung der Steckgabel (2) eingerichteten Stutzenendabschnitt (5).
In den Stutzenendabschnitt (5) sind an zwei gegenüberliegenden Stutzenseitenwänden (6a, 6b) je zwei nebeneinanderliegende Querschlitze (7a, 7b, 7c, 7d) mit quer zur Stutzenlängsachse (8) liegender Schlitzlängsachse (9) eingebracht, wobei ein jeweiliger Trennsteg (10a, 10b) die beiden Querschlitze in der gleichen Stutzenseitenwand voneinander trennt. Je zwei Querschlitze (7a, 7c; 7b, 7d) der gegenüberliegenden Stutzenseitenwände (6a, 6b) liegen sich in der zur Stutzenlängsachse (8) und zur Schlitzlängsachse (9) senkrechten Richtung fluchtend gegenüber und bilden so je eine Steckaufnahme für die beiden Zinken (2a, 2b) der zweizinkigen Steckgabel (2). Zur axialen Führung bzw. Sicherung der einzusteckenden Steckgabel (2) gegen Zinkenbewegungen parallel zur Stutzenlängsachse (8), speziell in Aussteckrichtung des axial einzusteckenden Rohres, sind vier Steckgabelführungslappen (11a, 11b, 11c, 11d) an denjenigen beiden Stutzenseitenwänden (6c, 6d) in nach innen abgewinkelter Form vorgesehen, die zwischen den mit den Querschlitzen (7a bis 7d) versehenen Stutzenseitenwänden (6a, 6b) liegen. Dabei schließt jeder Führungslappen (11a bis 11d) direkt innenseitig an die benachbarte, mit den Querschlitzen versehene Stutzenseitenwand so an, daß seine Unterseite mit dem oberen Seitenrand des zugeordneten Querschlitzes (7a bis 7d) fluchtet.
Die Steckgabel besitzt eine spezielle, in 4 genauer zu erkennende Gestalt und kann beispielsweise aus einem Metalldrahtstück oder als Kunststoff-Formteil einteilig geformt sein. Von einem als Handhabe dienenden, schmalen, U-förmigen Griffteil (2c), das einen engen, inneren Klemmspalt (2d) offen läßt, erstrecken sich die beiden Gabelzinken (2a, 2b) symmetrisch zur Steckgabellängsachse (12) entlang eines jeweiligen Kreisbogens mit vorgegebenem Innenradius (r) derart, daß sie insgesamt ein Kreissegment mit einem Winkel (α) größer als 180° einschließen, vorliegend z.B. etwa 215°. Der Innenradius (r) entspricht im wesentlichen dem Außenradius des einzusetzenden Rohres, das folglich von den beiden Gabelzinken (2a, 2b) umfangsseitig über den Kreissegmentwinkel (α) hinweg und damit über den Rohrhalbmesser von 180° hinaus umgriffen werden kann. Die dadurch erzielte Klemmwirkung der Steckgabel (2) am eingesetzten Rohr verhindert ein unabsichtliches Herausfallen der eingesteckten Steckgabel (2) entgegen ihrer Einsteckrichtung aufgrund von Erschütterungsbewegungen oder, bei Montage von unten, aufgrund ihres Eigengewichtes. Im Anschluß an diesen Kreissegmentbereich verlaufen die beiden Gabelzinken (2a, 2b) parallel zur Steckgabellängsachse (12) und schließen an ihren freien Enden mit je einer kegelstumpfförmigen Verjüngung ab, die das Einführen der Gabelzinken (2a, 2b) insbesondere in die in Einsteckrichtung hinteren Querschlitze erleichtern. Zudem fördert die dadurch gegebene, allseitige Schrägung (13) der Gabelzinkenenden das Aufklipsen der Steckgabel (2) auf das Rohr und beugt zum anderen Verkantungen der Steckgabelenden an den Stutzenführungsflächen während der Einsteckbewegung vor.
Der Rohrmontagevorgang wird im folgenden anhand von 5, welche die komplett montierte Anordnung im linken Teilbild im Schnitt, im rechten Teilbild unter Weglassen des Anschlußstutzens zeigt, in Verbindung mit den 1 bis 4 erläutert. Zunächst wird das anzuschließende Rohr mit seinem entsprechenden Rohrendbereich (14) parallel zur Rohrlängsrichtung, die mit der Stutzenaxialrichtung (8) identisch ist, in die Rohraufnahmeöffnung (3) des Anschlußstutzens (1) eingesteckt. Dabei ist eine Verdrehsicherung vorgesehen, die einen radial nach innen ragenden Fortsatz (15) an einer der Stutzenseitenwände (6c) und eine axiale Ausnehmung (16) am Stirnende (14a) des eingesteckten Rohrendbereiches (14) umfaßt. Der Rohrendbereich (14) ist gegebenenfalls unter Drehen des Rohres so einzusetzen, daß der stutzenseitige Fortsatz (15) in die rohrseitige Ausnehmung (16) verdrehsichernd eingreift. Des weiteren weist der eingesteckte Rohrendbereich (14) eine Doppelringwulst aus zwei axial beabstandeten Ringwülsten (17a, 17b) auf, die radial nach außen über den sonstigen Rohrdurchmesser vorstehen und einen Abstand voneinander haben, der gerade ausreicht, die Steckgabel (2) dazwischen in Axialrichtung sichernd aufzunehmen. In der eingesteckten Lage liegt dann der Rohrendbereich (14) mit seiner in 5 unteren Ringwulst (17a) in Rohreinsteckrichtung gegen den Anschlußstutzen (1) an, wobei ein elastischer Dichtungsring (18) zwischen dem Rohr (14) und dem Anschlußstutzen (1) vorgesehen ist.
Zum Einfügen der Steckgabel (2) wird das Rohr (14) zunächst so weit in den Anschlußstutzen (1) eingesteckt, bis die fluchtenden Querschlitzpaare (7a, 7c; 7b, 7d) genau auf Höhe zwischen den beiden Ringwülsten (17a, 17b) liegen. Nun kann die Steckgabel (2), deren Drahtdurchmesser annähernd der axialen Querschlitzbreite entspricht, mit ihren verjüngten Zinkenenden von der einen, mit Querschlitzen versehenen Stutzenseitenwand her eingesteckt werden, z.B. in 1 von links. Die beiden Gabelzinken (2a, 2b) werden nach Durchtritt durch die Querschlitze (7a, 7b) der in Steckrichtung vorderen Stutzenseitenwand (6a) sofort durch die anschließenden Führungslappen (11a, 11b) geführt und dabei insbesondere an Bewegungen in Rohraussteckrichtung gehindert.
Beim weiteren Einführen der Steckgabel (2) kommt letztere dann mit ihren freien, verjüngten Zinkenenden an der Außen wand des Rohrendbereichs (14) zur Anlage, wodurch sie, unter stützt durch die Schrägung (13) der Zinkenenden, leicht aufgespreizt. Gleichzeitig wird sie durch die beiden Ringwülste (17a, 17b) gegen Axialbewegungen gesichert geführt. Kurz bevor die Zinkenenden dann die in Steckgabeleinsteckrichtung hinteren Querschlitze (7c, 7d) erreichen, gelangen sie in den Bereich der diesen benachbarten Führungslappen (11c, 11d), die im Zusammenwirken mit den beiden anderen Führungslappen (11a, 11b) und der Doppelringwulst jegliches Verkanten der Steckgabel (2) in Stutzenaxialrichtung (8) verhindern und somit gewährleisten, daß die Zinkenenden ohne blockierendes Anstoßen an Stutzenwandbereiche in die in Einsteckrichtung hinteren Querschlitze (7c, 7d) hineingelangen. Gegen Ende der Steckgabeleinsteckbewegung kommt dann das umgriffene Rohr (14) in den aufnehmenden Kreissegmentbereich der Steckgabel (2) zu liegen, wodurch sich die zuvor aufgespreizte Steckgabel (2) gegen unabsichtliches Herausfallen in Aussteckrichtung gesichert auf das Rohr aufklipst. Unterstützt wird die Sicherung der Steckgabel (2) in ihrer eingesteckten Lage zusätzlich dadurch, daß der enge Klemmspalt (2d) des Griffteils (2c) einen der Querschlitz-Trennstege (10a, 10b) klemmend aufnimmt. Nach diesem vollständigen Einsetzen der Steckgabel (2) kann das Rohr (14) losgelassen werden, wonach es weitestgehend spiel- und klapperfrei im Anschlußstutzen (1) sitzt.
Zur Demontage des Rohres (14) wird unter Umkehrung der Montageschritte zunächst die Steckgabel (2) gegen ihre Klemmkraft entgegen ihrer Einsteckrichtung herausgezogen, wonach das Rohr (14) aus dem Anschlußstutzen (1) herausgenommen werden kann.
Wie das erläuterte Beispiel zeigt, erlaubt die erfindungsgemäße Rohranschlußkupplung eine einfache Montage eines spielfrei in einen Anschlußstutzen einzusetzenden Rohres ohne spezielles Werkzeug. Ebenso einfach ist die Demontage wiederum ohne spezielles Werkzeug möglich.

Claims

Rohranschlußkupplung, mit – einem Anschlußstutzen (1) zur Aufnahme eines in Stutzenaxialrichtung (8) einsteckbaren Rohrendbereiches (14), der mit einer Ringwulst (17a) zur Abstützung am Anschlußstutzen in Rohreinsteckrichtung versehen ist, und – einer zweizinkigen Steckgabel (2) zur Sicherung des eingesteckten Rohrendbereiches Rohrendbereiches in Rohraussteckrichtung durch Anlage der Rohrringwulst an der Steckgabel, wozu die Steckgabel quer zur Stutzenaxialrichtung mit je einem Zinken (2a, 2b) in ein Paar zugehöriger Öffnungsbereiche (7a, 7c; 7b, 7d) einsteckbar ist, die an sich in Steckgabelsteckrichtung gegenüberliegenden Stutzenseitenwänden (6a, 6b) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß – der Anschlußstutzen (1) zwischen je zwei einen Steckgabelzinken (2a, 2b) aufnehmenden Öffnungsbereichen wenigstens einen Steckgabelführungslappen (11a bis 11d) zur Bewegungsbegrenzung in Stutzenaxialrichtung (8) aufweist.
Rohranschlußkupplung nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß je ein Steckgabelführungslappen (11a bis 11d) benachbart zu jedem der vier steckgabelaufnehmenden Öffnungsbereiche (7a bis 7d) vorgesehen ist.
Rohranschlußkupplung, nach Anspruch 1 oder 2, mit – einem Anschlußstutzen (1) zur Aufnahme eines in Stutzenaxialrichtung (8) einsteckbaren Rohrendbereiches (14), der mit einer Ringwulst (17a) zur Abstützung am Anschlußstutzen in Rohreinsteckrichtung versehen ist, und – einer zweizinkigen Steckgabel (2) zur Sicherung des eingesteckten Rohrendbereiches in Rohraussteckrichtung durch Anlage der Rohrringwulst an der Steckgabel, wozu die Steckgabel quer zur Stutzenaxialrichtung mit je einem Zinken (2a, 2b) in ein Paar zugehöriger Öffnungsbereiche (7a, 7c; 7b, 7d) ein steckbar ist, die an sich in Steckgabelsteckrichtung gegenüberliegenden Stutzenseitenwänden (6a, 6b) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß – die Steckgabelzinken (2a, 2b) innenseitig ein sich über einen Winkel (α) von mehr als 180° erstreckendes Kreissegment einschließen.
Rohranschlußkupplung, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit – einem Anschlußstutzen (1) zur Aufnahme eines in Stutzenaxialrichtung (8) einsteckbaren Rohrendbereiches (14), der mit einer Ringwulst (17a) zur Abstützung am Anschlußstutzen in Rohreinsteckrichtung versehen ist, und – einer zweizinkigen Steckgabel (2) zur Sicherung des eingesteckten Rohrendbereiches in Rohraussteckrichtung durch Anlage der Rohrringwulst an der Steckgabel, wozu die Steckgabel quer zur Stutzenaxialrichtung mit je einem Zinken (2a, 2b) in ein Paar zugehöriger Öffnungsbereiche (7a, 7c; 7b, 7d) einsteckbar ist, die an sich in Steckgabelsteckrichtung gegenüberliegenden Stutzenseitenwänden (6a, 6b) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß – der in den Anschlußstutzen (1) einsteckbare Rohrendbereich (14) eine Doppelringwulst aus zwei die Steckgabel zwischen sich aufnehmenden Ringwülsten (17a, 17b) aufweist, die axial in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der gleich oder geringfügig größer als die Dicke der Steckgabel (2) ist.
Rohranschlußkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Zinkenenden der Steckgabel (2) wenigstens außenseitig und/oder innenseitig eine sich zum Ende hin verjüngende Schrägung (13) aufweisen.