DE19740226A1

DE19740226A1 - Schnellkupplung für Schläuche

Info

Publication number: DE19740226A1
Application number: DE19740226A
Authority: DE
Inventors: Steven Kacines
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1996-09-18
Filing date: 1997-09-12
Publication date: 1998-03-19
Also published as: US6079750A; MX9707087A; ITRM970555A1; IT1297774B1; JPH10176779A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellkupplung für Schläuche und insbesondere ein Verbindungselement zum schnellen Verbinden von Schläuchen, wobei ein Teil einer Schlauchkupplung ein Rohr aufnimmt, um den Schlauch mit dem Rohr zu verbinden.

Motorfahrzeuge verwenden allgemein hydraulische Bremssysteme, bei welchen ein hydraulisches Druckfluid verwendet wird, um die erforderliche Kraft zu übertragen, um Bremsschuhe zu betätigen. Ein solches Bremssystem hat verschiedene Komponenten, bei spielsweise einen Hauptzylinder, einen Betätiger und Brems zylinder, die durch Leitungen verbunden sind, welche verstärkte Gummischläuche mit Kupplungen an jedem Ende aufweisen. Es ist übliche Praxis, für viele dieser Kupplungen Schraubverbindungen zu verwenden, aber wenn immer möglich werden Schnellverbin dungskupplungen vorgezogen. Bei Schnellkupplungen wird eine Verbindung hergestellt, indem einfach eine Kupplung über ein rohrförmiges Element geschoben wird. Es ist natürlich wichtig, daß das Auftreten von hydraulischen Lecks minimiert wird, und daß der Monteur weiß, daß eine positive hydraulische Kupplung bei der Schnellverbindung eines Schlauchs mit einem Rohr geschaffen wird.

Ein Bereich, in welchem versucht wird, konventionelle hydrau lische Kupplungen mit Gewinde-Verbindungselementen durch Schnellverbindungskupplungen zu ersetzen, sind die Kupplungen, bei welchen hydraulische Bremsschläuche mit Innendurchmessern von 3,17 mm (1/8 Zoll) und 4,76 mm (3/16 Zoll) mit Metallrohren gekoppelt werden, die einen Innendurchmesser von etwa 3,43 mm (0,135 Zoll) haben. Bei derart kleinen Durchmessern weiß man oft nicht genau, ob eine positive Verbindung hergestellt worden ist und es ist schwierig zu gewährleisten, daß die Möglichkeit von Leckagen minimiert worden ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neue und verbesserte Schnellkupplung zu schaffen, bei der die Möglich keit von Leckagen minimiert ist und die insbesondere dem Monteur anzeigt, daß eine sichere positive Verbindung geschaf fen worden ist.

Die Erfindung betrifft eine Schnellkupplung zum Verbinden eines Schlauchs mit einem Rohr mit einem Verbindungskörper, der ein erstes Ende zum Anschluß des Schlauches und ein zweites Ende zum Anschluß des Rohres hat. Eine abgestufte Bohrung ist in dem Verbindungskörper durch das zweite Ende ausgebildet zur Aufnahme des Rohres. Die Stufenbohrung hat einen ersten Bohrungsabschnitt zur Verbindung mit dem Schlauch, einen zweiten Bohrungsabschnitt zur Aufnahme einer Dichtungsanord nung, welche radial gegen das Rohr abdichtet, und einen dritten Bohrungsabschnitt zur Aufnahme eines Halteelements. Eine Schulter im dritten Bohrungsabschnitt erstreckt sich radial einwärts zur Aufnahme des Halteelementes, um eine axiale Bewegung des Halteelementes aus dem dritten Bohrungsabschnitt heraus zu verhindern, und es ist im Rohr eine Nut vorgesehen zum Anschlag des anderen Endes des Halteelementes, um eine axiale Bewegung des Rohres aus dem Verbindungskörper heraus zu verhindern.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Rohr ferner einen radial auswärts verlaufenden Wulst für den axialen Anschlag mit der Dichtungsanordnung und das Halte element ist integral in dem Rohr an dem Wulst gehalten. Vorzugsweise hat die Dichtungsanordnung eine verformbare Dichtung mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen sowie ein Distanz stück aus Teflon, das in Eingriff mit dem Wulst am Rohr steht.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfol gen an Hand der Zeichnung erläutert, in der gleiche Bezugs zeichen dieselben oder ähnlichen Teile in allen Figuren bezeichnen.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die zeigt, wie die erfindungsgemäße Schnellkupplung in einem Bremssystem eines Fahrzeuges verwendet wird.

Fig. 2 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungs gemäßen Schnellkupplung.

Fig. 3 zeigt vergrößert in Seitenansicht einen Haltering, der in der Schnellkupplung nach Fig. 2 verwendet wird.

Fig. 4 zeigt vergrößert eine Stirnansicht des Halterings nach Fig. 3.

Fig. 5 zeigt in Längsschnitt eine zweite Ausführungsform einer Schnellverbindung nach der Erfindung.

Fig. 6 zeigt in teilweise geschnittener Seitenansicht eine Büchse zur Verwendung mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 5.

Fig. 7 zeigt eine Stirnansicht der Büchse nach Fig. 6.

Fig. 1 zeigt einen Verbindungskörper 1O zum Kuppeln eines verstärkten hydraulischen Bremsschlauches 12 mit einem geform ten Metallrohr 14 über ein Loch 15 in einem Rahmen 16 eines Fahrzeugkörpers, wobei der Verbindungskörper in dem Loch durch eine U-förmige Klammer 17 gehalten ist.

Wie Fig. 2 zeigt, hat der Verbindungskörper 10 einen Bund 18, der um und in die äußere Oberfläche des Bremsschlauches 12 auf an sich bekannte Weise umgekrimpft worden ist. Der Verbindungs körper 10 hat ferner eine Stufenbohrung 19, in der das Metall rohr 14 aufgenommen und gehalten ist. Der Verbindungskörper 10 hat ferner einen Flansch 20 zum axialen Positionieren des Verbindungskörpers gegen den Rahmen 16 sowie eine Nut 22 zur Aufnahme der U-förmigen Klammer 17 (Fig. 1). Ein Sechskant abschnitt 23 vor dem Flansch 20 erleichtert das Erfassen des Verbindungskörpers 10, aber er ist nicht mehr erforderlich zur Herstellung einer Gewindeverbindung mit dem Rohr 14, da eine Gewindeverbindung mit dem Rohr nicht vorgesehen ist.

Die Stufenbohrung 19 hat drei Bohrungsabschnitte. Der erste Bohrungsabschnitt 30 hat einen Durchmesser von etwa 4,95 mm (0,195 Zoll) zur Verbindung mit dem verstärkten Bremsschlauch mit einem Durchmesser von 3,17 mm (1/8 Zoll). Der erste Bohrungsabschnitt 30 fluchtet mit einem zweiten Bohrungs abschnitt 32, der eine erste ringförmige Schulter 34 hat und als Dichtungsbohrungsabschnitt dient. Der zweite Bohrungs abschnitt fluchtet mit einem dritten Bohrungsabschnitt 36, der als Halteabschnitt dient und zwischen einer zweiten Abstufung 38 und einer inneren Schulter 20 an einem Flansch 42 angeordnet ist. Der Flansch 42 hat eine Innenwand 44, die eine Eintritts öffnung 46 bildet.

Der zweite Bohrungsabschnitt 32 bildet einen Dichtungsabschnitt und enthält eine Dichtung 50 mit ersten, zweiten und dritten Vorsprüngen 51, 52 und 53. Die Dichtung 50 liegt an der ersten Schulter 34 an, während an ihrer anderen Seite ein Distanzring 56 anliegt. Die Dichtung 50 dichtet ab gegen einen Nippel- Abschnitt 60 des Metallrohres 14, wobei die Vorsprünge 51, 52 und 53 sowohl gegen den Nippel 60 als auch gegen die Wand des zweiten Bohrungsabschnittes 32 abdichtet. Der Nippel 60 hat einen ersten Wulst 62 mit einer vorderen kegelstumpfförmigen Fläche 64, die in Eingriff mit dem Distanzring 56 tritt, wenn das Rohr 14 eingepreßt wird.

Unmittelbar hinter dem ersten Wulst 62 und zwischen dem ersten Wulst und einem zweiten Wulst 63 ist eine ringförmige Nut 56 in einem radial erweiterten Abschnitt 68 des Rohres 14 ausge bildet. Die Nut 56 nimmt ein Halteelement 70 auf, das ein erstes Ende 72 hat, welches in Eingriff mit der Schulter 40 am Flansch 42 steht, sowie ein zweites Ende 74, das in der Nut sitzt, um das Metallrohr 14 im Verbindungskörper 10 zu halten. Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, ist das erste Ende 72 des Haltelements 70 an den Enden von elastischen Fingern 76 ausgebildet mit Ausnehmungen 77 dazwischen, um dem Halteelement 70 eine biegsame Struktur zu geben. Das Halteelement 70 besteht aus Stahl und es hat eine runde zentrale Bohrung 78 an seinem zweiten Ende 74, welche das Metallrohr 14 aufnimmt.

Wenn das geformte Metallrohr 14 axial festgepreßt wird, stößt der erste Wulst 38 gegen den Distanzring 56, um die Dichtung 50 gegen die erste Schulter 34 anzupressen. Die Finger 76 des Halteelementes 70 sind einwärts gebogen, wenn die Finger in Eingriff mit der Innenwand 44 des Flansches 56 stehen, so daß das Metallrohr 14 voll in die Stufenbohrung 19 des Verbindungs körpers 10 eingesetzt werden kann. Nach dem vollständigen Eintritt in den dritten Bohrungsabschnitt 36 der Bohrung 19 expandieren die Finger 76 des Halteelementes 70, so daß dessen zweites Ende 74 hinter der Schulter 40 einschnappt. Hierdurch wird eine axiale Bewegung zwischen dem Verbindungskörper 10 und dem Metallrohr 14 verhindert. Wenn das Halteelement 70 in die Position nach Fig. 1 einschnappt, ist ein "Klicken" hörbar, das der Monteur wahrnimmt. Dies gewährleistet dem Monteur, daß das Rohr 14 richtig im Verbindungskörper 10 sitzt, so daß es sich nicht aus diesem herauslösen kann, und daß die Gefahr von Lecks minimiert ist.

Vorzugsweise wird das Halteelement 70 integral in die Nut 66 eingesetzt mittels einer Reihe von Kaltverformungsoperationen, bei welchen das Halteelement um das metallische Rohr 44 positioniert wird und das Rohr wird nahe dem Halteelement angestaucht, um die Wulste 62 und 63 zu bilden.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Verbindungskörper 100 mit einem geformten Metallrohr 102 verbunden ist. In dieser Ausführungsform ist in dem Rohr 102 eine gewalzte ringförmige Nut 104 ausgebildet. Die Nut 104 nimmt Zähne oder Vorsprünge 106 auf, die radial einwärts von einem Ende 107 der Büchse 108 vorstehen, wobei die Büchse in einer Bohrung 110 des Verbindungskörpers 100 durch eine einwärts vorstehende Schulter 112 gehalten ist.

Die Bohrung 110 hat eine Abstufung 114 zwischen einem Dichtungsabschnitt 116 und einem Verbindungsabschnitt 118. Der Verbindungsabschnitt 118 der Bohrung nimmt das Nippel-Ende 120 des Rohres 102 auf, während der Bohrungs-Dichtungsabschnitt 116 erste und zweite O-Ringe 122 und 124 einer O-Ringpackung 125 aufnimmt. Der O-Ring 124 liegt an der Schulter 114 an, während der O-Ring 122 am Ende 107 der Büchse 108 anliegt. Die O- Ringpackung 25 kann aber auch durch eine Dichtung wie die Dichtung 50 nach Fig. 2 ersetzt werden.

Wie die Fig. 6 und 7 zeigen, hat die Büchse 108 einen Stirn- Flansch 130 und einen ersten Bund 132. Der Bund 132 wirkt zusammen mit dem Vorsprung 106, um eine Nut 134 zu bilden. Die Nut 134 nimmt die innere Schulter 112 des Verbindungskörpers 100 auf (Fig. 5) um zu verhindern, daß der Bund 108 aus dem Verbindungskörper 110 herausgezogen wird. Unmittelbar hinter dem Flansch 130 liegt eine weitere Nut 140, die das Einsetzen eines Werkzeuges ermöglicht, um die Büchse 108 aus der Bohrung 110 herauszuziehen wenn gewünscht oder erforderlich.

Wenn das Metallrohr 102 eingepreßt wird, tritt ein hörbares Klicken auf, wenn die Vorsprünge 110 in Eingriff mit der gewalzten ringförmigen Nut 104 im Rohr 102 treten. Dieses hörbare Klicken zeigt dem Monteur an, daß der Verbindungs körper 100 und das Metallrohr 102 positiv verbunden sind, so daß das Rohr nicht herausgezogen werden kann, und ferner daß die O-Ringe 122 und 124 gegen die äußere Oberfläche des Rohres und den Bohrungs-Dichtungsabschnitt 116 abdichten.

Claims

1. Schnellkupplung zum Verbinden eines Schlauches mit einem Rohr, gekennzeichnet durch einen Verbindungskörper mit einem ersten Ende zum Anschluß des Schlauches und einem zweiten Ende zum Anschluß des Rohres, einem Halteelement, das sich zwischen dem Rohr und dem Verbindungskörper erstreckt, einer Stufenbohrung im zweiten Ende des Verbindungskörpers zur Aufnahme des Rohres, wobei die Stufenbohrung einen ersten Bohrungsabschnitt zur Verbin dung mit dem Schlauch aufweist, ferner einen zweiten Bohrungsabschnitt zur Aufnahme einer Dichtungsanordnung, die zwischen dem Rohr und dem zweiten Bohrungsabschnitt abdichtet, sowie einen dritten Bohrungsabschnitt aufweist zur Aufnahme des Halteelementes, ferner durch eine Schulter im dritten Bohrungsabschnitt, die sich radial einwärts erstreckt zum Eingriff mit einem Ende des Halteelements, um eine axiale Bewegung des Halteelements aus dem dritten Bohrungsabschnitt heraus zu verhindern, und durch eine Nut im Rohr zum Anschlagen des anderen Endes des Halteelements, um eine axiale Bewegung des Rohres vom Verbindungskörper weg zu verhindern.

2. Schnellkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr ferner einen radial auswärts verlaufenden Wulst aufweist für einen axialen Anschlag mit der Dich tungsanordnung, um die Dichtungsanordnung in Position zu halten.

3. Schnellkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dichtungsanordnung ein Dichtungselement und ein Distanzelement enthält, wobei das Dichtungselement an einer axialen Schulter am Ende des zweiten Bohrungs abschnittes anliegt, und das Distanzelement zwischen dem Dichtungselement und dem Wulst des Rohres angeordnet ist.

4. Schnellkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungswulst drei axial beabstandete radial verlaufende Vorsprünge aufweist zum Eingriff des Rohres mit der Wand des dritten Bohrungsabschnittes im Verbin dungskörper.

5. Schnellkupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzelement ein Teflon-Ring ist. (Teflon ist ein geschütztes Warenzeichen.)

6. Schnellkupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement ein erstes Ende hat, dessen Durch messe größer ist als der eines zweiten Endes, und daß das Halteelement integral mit dem Rohr an der Stelle der Nut im Rohr angeordnet ist.

7. Schnellkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus Metall besteht und einen sich verjüngen den Endabschnitt hat, der im ersten Bohrungsabschnitt aufgenommen ist.

8. Schnellkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus Metall ist und eine Innendurchmesser unter 3,43 mm (0,135 Zoll) aufweist zur Kupplung mit einem Schlauch mit einem Innendurchmesser von 3,17 mm (1/8 Zoll) oder 4,76 mm (3/18 Zoll) aufweist.

9. Schnellkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement ein erstes Ende hat, dessen Durch messer größer ist als der eines zweiten Endes, und daß das Halteelement integral mit dem Rohr an der Stelle der Nut im Rohr angeordnet ist.

10. Schnellkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement eine Mehrzahl von Fingern aufweist, die mit dem Rohr am zweiten Ende verbunden sind, und einen radialen Abstand vom Rohr am ersten Ende haben.

11. Schnellkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering in Form einer Büchse innerhalb des Verbindungskörpers ausgebildet ist und daß die Büchse einen Endabschnitt aufweist für axialen Eingriff mit der Dichtungsanordnung, um die Dichtung im Anschlag mit der Schulter zu halten.

12. Schnellkupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung eine Packung aus einem Paar O- Ringen ist.

13. Schnellkupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die O-Ringe im wesentlichen dieselben Abmessungen haben.

14. Schnellkupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskörper einen mit ihm verbundenen Bund hat zur Bildung einer permanenten Krimpf-Verbindung mit dem Ende des Schlauchs.

15. Schnellkupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr ein Metallrohr ist mit einem Innendurch messer, der kleiner ist als ein Bremsschlauch mit einem Innendurchmesser von 3,17 mm (1/8 Zoll), mit welchem es durch die Schnellkupplung verbunden wird.