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Die
Erfindung betrifft eine Steckverbindung für Rohrleitungen mit zwei Verbindungsteilen,
nämlich
einem Innenteil und einem Außenteil,
die miteinander verbunden und voneinander getrennt werden können, wobei
das Innenteil mit einem Steckzapfen in eine Öffnung des Außenteils
einsteckbar und dort über
ein in radialer Richtung verformbares Halteelement verriegelbar
ist, das in einer Ausnehmung in einem der Verbindungsteile angeordnet
und beim Steckvorgang durch radiale elastische Verformung in diese
Ausnehmung verdrängbar
ist und wobei im anderen Verbindungsteil eine Ausnehmung vorgesehen ist,
in die das Halteelement in der Verriegelungsstellung der Verbindungsteile
durch elastisches Zurückverformen
derart eingreift, daß der
Steckzapfen gegen Herausziehen aus der Öffnung verriegelt ist.
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Steckverbindungen
der angegebenen Art sind aus der Firmendruckschrift Nr. 1200/83
der Anmelderin, der
DE
29 22 869 C2 und der
EP 0 226 689 B1 bekannt. Den bekannten Steckverbindungen
ist gemeinsam, daß nach
dem Einrasten des Halteelements in der Verriegelungsstellung die
Verbindungsteile nicht mehr ohne weiteres, beispielsweise durch eine
der Steckkraft entgegengerichtete Kraft, voneinander gelöst werden
können.
Dies ist aus Sicherheitsgründen
erforderlich, da derartige Steckverbindungen beispielsweise zum Verbinden
der Rohrleitungen von Druckluftbremsanlagen verwendet werden. Um
dennoch ein Lösen
der Steckverbindung zu ermöglichen,
ist bei der Steckverbindung nach der genannten Firmendruckschrift
das Außenteil
als Einschraubstück
ausgebildet. Es kann daher gemeinsam mit dem eingesteckten Innenteil
mit Hilfe eines Werkzeugs losgeschraubt werden, wodurch das Halteelement
zugänglich
wird und ebenfalls mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs zum Trennen
der Steckverbindung gelöst
werden kann. Dieser Aufwand für das
Lösen der
Steckverbindung wird als nachteilig angesehen. Weiterhin ist von
Nachteil, daß durch
das Einschraubstück
eine zusätzliche,
gegen selbsttätiges
Lösen zu
sichernde und abzudichtende Verbindungsstelle erforderlich ist.
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Bei
der aus der
DE 29 22
869 C2 bekannten Steckverbindung ist eine in dem Außenteil
ausgebildete Ringnut zur Aufnahme des Halteelements einseitig von
einem lösbaren
Bajonettverschlußelement begrenzt.
Wird das Bajonettverschlußelement
gelöst und
demontiert, so wird dadurch die Ringnut für das Halteelement nach außen geöffnet, so
daß dieses zusammen
mit dem Innenteil aus dem Außenteil
entnommen werden kann. Diese bekannte Steckverbindung läßt sich
leichter lösen,
da zur Demontage das Bajonettverschlußelement nur um einen verhältnismäßig kleinen
Winkel gedreht werden muß.
Von Nachteil ist hierbei jedoch der größere Fertigungsaufwand zur
Herstellung des Bajonettverschlusses und die Tatsache, daß die Sicherheit
der Steckverbindung von der Sicherheit des Bajonettverschlusses abhängig ist.
Löst sich
der Bajonettverschluß oder
ist er nicht richtig verriegelt, so kann sich dadurch auch die Steckverbindung
lösen.
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Bei
einer Steckverbindung nach der
EP 0 226 689 B1 ist das Halteelement durch
eine radiale Öffnung
aus dem Außenteil
herausziehbar, damit die Verbindung gelöst werden kann. Auch diese
Gestaltung ist verhältnismäßig aufwendig
in der Herstellung und auf eine Anordnung des Halteelements im Außenteil
beschränkt.
Kommt es zu einem Bruch des Halteelements zum Beispiel durch Ermüdung oder Korrosion,
so kann sich die Steckverbindung selbsttätig lösen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die auf einfache Weise lösbar ist,
die weiterhin einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist und die
sich durch ein hohes Maß an
Funktionssicherheit und Zuverlässigkeit
auszeichnet.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem
Verbindungsteil angrenzend an die Ausnehmung, in die das Halteelement
in der Verriegelungsstellung eingreift, eine zur Aufnahme des Halteelements
geeignete Entriegelungskammer vorgesehen ist, daß sich in der Entriegelungskammer ein
Sperrelement befindet, das verhindert, daß das Halteelement in die Entriegelungskammer
eindringen kann und das durch Überwinden
eines Widerstands oder nach Entfernen eines Sicherungselements aus der
Entriegelungskammer heraus in eine Entriegelungsstellung bewegbar
ist, in der das Halteelement in die Entriegelungskammer hineindrückbar ist
und daß die
Ausnehmung in dem anderen Verbindungsteil mit einer Rampe versehen
ist, die das in die Entriegelungskammer eingreifende Halteelement
beim Lösen
der Steckverbindung in radialer Richtung verformt und soweit in
die Entriegelungskammer hinein verdrängt, daß der Steckzapfen aus der Öffnung des Außenteils
herausziehbar ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Steckverbindung
ist für
das Lösen
der Verbindung lediglich eine begrenzte Bewegung eines Sperrelements
erforderlich, das die Entriegelungskammer in der Verriegelungsstellung
verschließt
und in der Entriegelungsstellung freigibt. Das Sperrelement kann
hierbei so gestaltet sein, daß es
von Hand und ohne Zuhilfenahme eines Werkzeugs aus der Verriegelungsstellung in
die Entriegelungsstellung bewegt werden kann. Das Lösen der
erfindungs gemäßen Steckverbindung ist
daher sehr einfach. Die erfindungsgemäße Steckverbindung hat weiterhin
den Vorteil, daß sie
aus wenigen Teilen besteht und daß diese Teile sehr einfach und
kostengünstig
herstellbar sind. Die Steckverbindung kann vorteilhaft so gestaltet
sein, daß sich
nach dem Lösen
alle lösbaren
Einzelteile an dem Steckzapfen befinden, so daß sie gut zugänglich sind
und bei Bedarf leicht erneuert werden können. Dementsprechend beschränken sich
die Anforderungen an das Außenteil
auf eine geeignete Gestaltung einer Formbohrung zur Aufnahme des
Steckzapfens. Diese Formbohrung kann daher auch leicht in der Gehäusewand
eines Bremsgeräts
hergestellt werden. Das Halteelement stützt sich bei der erfindungsgemäß Steckverbindung
in der Verriegelungsstellung unmittelbar an Flächen des Außenteils und des Innenteils
ab, so daß die
Haltekräfte
unmittelbar von diesen Teilen aufgenommen werden, wodurch ein hohes
Maß an
Sicherheit gegen selbsttätiges
Lösen gegeben
ist. Das Sperrelement wird im wesentlichen nur senkrecht zu seiner
Bewegungsrichtung belastet, so daß die Bewegungssicherung des
Sperrelements keinen großen
Anforderungen unterliegt.
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Erfindungsgemäß kann das
Sperrelement der Steckverbindung aus einer zylindrischen Hülse bestehen,
die auf dem Steckzapfen angeordnet ist und gegenüber diesem axial bewegbar ist.
Die axiale Bewegbarkeit und die Fixierung der Hülse in der Verriegelungsstellung
kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß die Hülse mit
einem Innengewinde auf einen mit Außengewinde versehenen Abschnitt
des Steckzapfens aufgeschraubt ist. Anstelle eines Innengewinde
kann die Hülse
auch eine glatte Bohrung haben und in ihrer Verriegelungstellung
allein durch ein Sicherungselement, beispielsweise eine in eine
Nut des Steckzapfens eingreifende, federnde Sicherungsscheibe fixiert
sein.
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Nach
einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Steckverbindung
in an sich bekannter Weise in der Verriegelungs stellung in axialer
Richtung durch ein Federelement vorgespannt sein, das an dem Innenteil
einerseits und dem Außenteil
andererseits abgestützt
ist und bestrebt ist, beide Teile entgegen der Einsteckrichtung
auseinanderzudrücken.
Das Federelement kann an dem Sperrelement abgestützt sein, wodurch auch dieses
gegenüber dem
Steckzapfen verspannt und zusätzlich
gegen Verdrehen gesichert ist. Federkraft und Federweg des Federelements
können
so bemessen sein, daß das
Federelement in der Entriegelungsstellung des Sperrelements noch
eine geringe axiale Vorspannung hat, wodurch das Halteelement in
zentrierter Lage gehalten wird.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steckverbindung weist als
Halteelement einen an sich bekannten geschlitzten Drahtsprengring
mit insbesondere kreisförmigem Drahtquerschnitt
auf. Der mittlere Durchmesser des entspannten Drahtsprengrings entspricht
hierbei vorzugsweise dem Nenndurchmesser der zylindrischen Flächen von
Steckzapfen und Aufnahmebohrung, die an die als Ringnuten ausgebildeten
Ausnehmungen zur Aufnahme des Drahtsprengrings angrenzen. Die erfindungsgemäße Steckverbindung
kann aber auch mit anders geformten Halteelementen, zum Beispiel einer
ringförmigen
Wurmfeder oder einem Kunststoffring verwirklicht werden.
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Eine
weitere für
die vorstehenden Ausgestaltungen der Erfindung vorteilhafte Weiterbildung
kann darin bestehen, daß der
maximale Durchmesser des in Steckrichtung hinter der Ausnehmung
für das
Halteelement liegenden Teils des Steckzapfens um einen definierten
Betrag kleiner ist als der minimale Durchmesser des in Steckrichtung
vor der Ausnehmung für
das Halteelement liegenden Teils der Aufnahmebohrung im Außenteil.
Hierdurch wird erreicht, daß durch
die Bildung eines Grats am äußeren Rand der
Seitenwand der Ausnehmung im Steckzapfen, an der sich das Halteelement
in der Verriegelungsstellung abstützt, das Herausziehen des Steckzapfens aus
der Aufnahmebohrung nicht beeinträchtigt wird.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispielen näher erläutert, das
in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen
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1 das
Außenteil
und
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2 das
Innenteil einer Steckverbindung gemäß der Erfindung,
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3 die
Steckverbindung gemäß den 1 und 2 in
der Verriegelungsstellung,
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4 die
Steckverbindung gemäß den 1 und 2 in
der Entriegelungsstellung.
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Die
in den 1 bis 4 dargestellte Steckverbindung
besteht aus einem Innenteil 1 und einem Außenteil 2,
die durch ein Halteelement 3 miteinander verbindbar sind.
Das Innenteil 1 hat die Form eines Rohrs und weist an einem
Ende eine Tülle 4 zur
Befestigung einer Druckleitung auf. Das andere Ende des Innenteils 1 ist
als Steckzapfen 5 ausgebildet, der in einer Ringnut 6 einen
Dichtring 7 trägt.
Die Ringnut 6 befindet sich in einem zylindrischen Endabschnitt 8 der
Außenfläche des
Steckzapfens 5. An den Endabschnitt 8 schließt sich
eine Regelfläche 9 an,
deren Durchmesser in Richtung der Tülle 4 zunimmt und
die in eine kurze Zylinderfläche 10 größeren Durchmessers übergeht.
Die Zylinderfläche 10 wird
auf der der Regelfläche 9 abgekehrten
Seite durch eine sich radial nach innen erstreckende Stufenfläche 11 begrenzt,
an die sich ein Außengewinde 12 anschließt. Auf
das Außengewinde 12 ist
eine mit einem Innengewinde versehene Hülse 13 aufgeschraubt,
die mit einer Stirnfläche 14 an
der Stufenfläche 11 anliegt.
In der Bohrung der Hülse 13 ist
ein Dichtring 15 angeordnet, der an der Außenfläche des
Steckzapfens 5 anliegt und die miteinander verschraubten
Gewinde gegen Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit schützt. Die
Hülse 13 weist
eine zylindrische Mantelfläche 16 auf,
deren Durchmesser dem Durchmesser der Zylinderfläche 10 entspricht.
Zwischen der Stirnfläche 14 und
der Mantelfläche 16 befindet
sich eine Ausnehmung 17, deren Durchmesser kleiner ist.
Auf der Mantelfläche 16 ist
ein Federring 18 aus elastomerem Material angeordnet, der
sich an einer Schulter 19 abstützt, die durch einen Hülsenabschnitt 20 größeren Außendurchmessers
gebildet ist. Die zylindrische Außenfläche des Hülsenabschnitts 20 ist
mit einer Rändelung versehen.
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Zur
Aufnahme des Steckzapfens 5 weist das Außenteil 2 eine
durchgehende Aufnahmebohrung 21 auf, deren Innendurchmesser
an die Außendurchmesser
der Abschnitte des Steckzapfens 5 angepaßt sind.
In der Aufnahmebohrung 21 befindet sich eine ringförmige Ausnehmung 22,
in der das Halteelement 3 angeordnet ist. Die radiale Tiefe
der Ausnehmung 22 ist so bemessen, daß das Halteelement 3 vollständig in
die Ausnehmung 22 verdrängt
werden kann. Die in Einsteckrichtung hintere Seitenwand 23 der
Ausnehmung 22 erstreckt sich senkrecht zur Längsachse
der Aufnahmebohrung 21. Die in Einsteckrichtung vordere
Seitenwand 24 der Ausnehmung 22 ist als kegelige
Rampe ausgebildet und in einem Winkel von etwa 30° zur Längsachse
der Aufnahmebohrung 21 geneigt.
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Das
Halteelement 3 ist als geschlitzter Runddraht-Sprengring
ausgebildet und kann aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein.
Im entspannten Zustand hat das Halteelement 3 einen mittleren
Durchmesser, der mit dem Durchmesser der Zylinderfläche 10 des
Steckzapfens 5 im wesentlichen übereinstimmt.
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3 zeigt
die beschriebene Steckverbindung in der Verriegelungsstellung, die
durch Einstecken des Innenteils 1 in die Aufnahmebohrung 21 des
Außenteils 2 erreicht
wird. Bei dem Steckvorgang wird das Halteelement 3 durch
die Kegelfläche 9 auseinandergedrückt und
in die Ausnehmung 22 verdrängt, so daß die Zylinderfläche 10 durch
das Halteelement 3 hindurchgeschoben werden kann. Hierbei
stützt
sich das Halteelement 3 an der Seitenwand 23 der
Ausnehmung 22 ab. Der Steckzapfen 5 wird unter
Zusammendrücken
des Federrings 18 so tief in die Aufnahmebohrung 21 hineingeschoben,
bis die Stufenfläche 11 die
Ebene der Seitenwand 23 erreicht und das Halteelement 3 in
die an die Stufenfläche 11 angrenzende
Ausnehmung 17 einrastet. Wird anschließend das Innenteil 1 losgelassen,
so wird dieses von dem Federring 18 so weit gegen die Einsteckrichtung
zurückgeschoben,
bis das Halteelement 3, wie in 3 gezeigt,
an der Seitenwand 24 anliegt und dadurch den Steckzapfen 5 in
der Aufnahmebohrung 21 festhält. Der Federring 18 bleibt
in dieser Stellung teilweise gespannt und sorgt dadurch dafür, daß das Innenteil 1 sich
nicht in dem Außenteil 2 axial
bewegt. Durch seine axiale Spannung bildet der Federring 18 zudem
eine reibschlüssige
Verdrehsicherung für
die Hülse 13.
Die Hülse 13 ist
darüberhinaus
durch ein nicht dargestelltes Sicherungselement auf dem Steckzapfen 5 gegen
Verdrehen gesichert. Das Vorderende der Hülse 13 bildet hierbei
ein Sperrelement 25, das verhindert, daß das Halteelement 3 durch
die Spannkraft des Federrings 18 und gegebenenfalls eine
zusätzliche
Kraft, die bestrebt ist, das Innenteil 1 aus dem Außenteil 2 herauszuziehen,
durch die keglige Seitenwand 24 radial nach innen zusammengedrückt werden
kann.
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Um
die Steckverbindung zu lösen,
muß die Verdrehsicherung
der Hülse 13 entfernt
und die Hülse 13 gegenüber dem
Steckzapfen 5 in Richtung auf die Hülse 4, wie in 4 gezeigt,
zurückgeschraubt werden.
Hierdurch wird das Sperr element 25 am Ende der Hülse 13 aus
dem Halteelement 3 herausbewegt, und eine Entriegelungskammer 26 freigelegt,
in die das Halteelement 3 radial nach innen verdrängt werden
kann. Wird nun an dem Innenteil 1 entgegen der Einsteckrichtung
gezogen, so wird das Halteelement 3 von dem Steckzapfen 5 über die
Stufenfläche 11 aus
der Ausnehmung 22 herausgedrückt, wobei es an der kegligen
Seitenwand 24 entlanggleitet und durch diese radial nach
innen in die Entriegelungskammer 26 gedrängt wird.
Nach dem Herausziehen des Innenteils 1 aus der Aufnahmebohrung 21 des
Außenteils 2 kann
das Halteelement 3 von dem Steckzapfen 5 leicht
abgenommen und wieder, wie in 1 gezeigt,
in die Ausnehmung 22 in der Aufnahmebohrung 21 eingesetzt
werden. Ebenso kann die Hülse 13 mit
ihrer Stirnfläche 14 wieder
gegen die Stufenfläche 11 geschraubt
und in dieser Stellung durch ein Sicherungselement drehfest mit
dem Steckzapfen 5 verbunden werden. Die Steckverbindung
ist damit wieder für
ein erneutes Zusammenstecken der Verbindungsteile bereit.
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Neben
den beschriebenen Beispielen sind zahlreiche weitere Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Steckverbindung
möglich.
Alle bekannten Formen von Rohrverbindungen, ob gerade, gewinkelt,
in T-Form oder dergleichen lassen sich mit der beschriebenen Steckverbindung
realisieren. Ebenso kann das Innenteil als Einschraubstück oder integriertes
Gehäuseteil
ausgeführt
sein und das Außenteil
den lösbaren
Stecker bilden. Innenteil und Außenteil können auch aus mehreren Teilen
zusammengesetzt sein, die durch Schrauben, Bördeln, Kleben, Schweißen oder
dergleichen miteinander verbunden sind. Durch eine solche Gestaltungsmaßnahme kann
die erfindungsgemäß Steckverbindung auch
an eine bereits in Geräten
vorhandene Formbohrung angepaßt
werden. Beispielsweise kann eine die Aufnahmebohrung für den Steckzapfen
bildende Überwurfschraube
in eine bereits vorhandene Anschlußbohrung mit Innengewinde eingeschraubt
werden, die dann gemeinsam mit der Überwurfschraube das Außenteil
der Steckverbindung bildet.