DE19743787C2 - Distanzscheibe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Distanzscheibe für ein Rohr, beson­ ders für eine Fahrzeug-Bremsleitung.

Wie bekannt, werden Scheiben in der Automobilindustrie weit verbreitet verwendet, zum Beispiel zum Verlegen von Schläuchen kleinen Durchmessers - typischerweise Kraftstoff oder Bremsschläuchen - unter Fahrzeugrahmen.

Herkömmliche Scheiben sind im wesentlichen zylindrisch und weisen üblicherweise einen inneren Sitz auf, der das Rohr aufnimmt und durch radiale Stützabschnitte mit einem äußeren ringförmigen Stützelement verbunden ist. Von dieser grundsätzlichen Gestalt sind zahlreiche geometrische Variationen bekannt.

Um das Einsetzen des Rohrs in den Sitz zu gewährleisten, weist die Scheibe normaler­ weise ein radial geöffnetes ringförmiges Element mit einer Schnapp-Schließvorrich­ tung auf. Einige bekannte Scheiben weisen zum Beispiel zwei aneinander angelenkte halbringförmige Abschnitte auf, die aufeinanderschnappen, oder eine Anzahl von an­ einander angelenkten Elementen - typischerweise drei - deren zwei Enden die Schnapp-Schließvorrichtung aufweisen.

Die Schließvorrichtung weist normalerweise einen Zahn auf (einen sägeartigen oder einen symmetrisch pfeilartigen Zahn), der in einen Sitz paßt. Während des Einsetzens wird der Sitz elastisch deformiert, um den Zahn durchzulassen, und schnappt dann zurück in die unverformte Position, um den Zahn einzuschließen. Zu diesem Zweck muß der Sitz offensichtlich entweder aus flexiblem Werkstoff oder derartig gestaltet sein, daß er sich leicht biegt.

Andererseits muß die Scheibe einen bestimmten Steifigkeitsgrad haben, um zu ver­ hindern, daß das Rohr zerstört wird.

Einige bekannte Scheiben sind vollständig aus relativ starrem Polymer-Werkstoff her­ gestellt mit einem lateral offenen Zahnhaltesitz, der sich zirkelartig teilt, um das Ein­ führen des Zahns zu gestatten.

Obwohl billig und einfach herzustellen, indem die Scheibe in einem Ein-Richtungs- Preßarbeitsgang hergestellt werden kann, ist die Gestaltung mit dem lateral offenen Sitz leicht versehentlich zu öffnen, wenn sie Torsion ausgesetzt ist.

Scheiben dieses Typs, die tatsächlich für wirkungsvollen Schutz des Rohrs sorgen, sind darüber hinaus schwer zu montieren, besonders auf automatisierten Fließbändern, gerade wegen ihrer Steifigkeit, die auch für die mangelnde Dämpfung von, Betriebs­ schwingungen des Fahrzeugs bei dieser Art Scheibe verantwortlich ist.

Um die Montage zu vereinfachen und vor allem Schwingung zu dämpfen, werden andere bekannte Scheiben aus zwei verschiedenen, zusammen verarbeiteten Werk­ stoffen verschiedener Steifigkeit hergestellt: ein steiferes Material für eine zentrale Stützschicht und ein elastomeres schwingungsdämpfendes Material für die äußerste und die direkt mit dem Rohr in Kontakt stehende Schicht. Scheiben dieses Typs sind aber teuer in der Produktion, benötigen ein komplexes Herstellungsverfahren zum Zusammenverarbeiten verschiedener Werkstoffe und bieten auch noch immer keine Lösung des Problems des möglichen lateralen Öffnens der Schließvorrichtung, die im wesentlichen dieselbe Gestalt hat wie bei den Scheiben aus vollständig starrem Mate­ rial.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Distanzscheibe für ein Rohr zu schaffen, die sich in einfacher Weise herstellen läßt und dennoch für einen sicheren Sitz des Rohres in der Distanzscheibe sorgt.

Die diese Aufgabe lösende Erfindung ist in Anspruch 1 definiert. Vorteilhafte Ausgestal­ tungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Diese Distanzscheibe ist so gestaltet, daß sie versehentliches Öffnen verhindert, auch wenn sie Torsion ausgesetzt ist.

Bei Tests durch Forscher der Anmelderin zeigt sich tatsächlich, daß Rohr-Distanzscheiben mit guten funktionalen Eigenschaften aus einem einzelnen elastomeren Werkstoff produ­ zierbar sind, vorausgesetzt, daß er eine Shore-A-Härte über einem vorgegebenen Minimal­ wert aufweist.

Die Forschung hat gezeigt, daß der Shore-A-Härte-Minimalwert ungefähr 80 ist. Scheiben, die aus einem Material mit einer Härte unterhalb dieses Werts produziert wurden, versagten, indem sie das Rohr nicht adäquat stützen und schützen konnten, wogegen solche mit derselben Gestalt, aber aus einem Material einer Härte von mehr als 80 produziert, sich als genügend steif herausstellten, um einem Zerstören des Rohrs vorzubeugen, während sie gleichzeitig Schwingung wirkungsvoll dämpfen.

Neben der Herstellung aus dem einen einzigen oben beschriebenen Material weist die Scheibe nach der Erfindung noch einige neue Gestaltungsmerkmale auf, die die Ver­ wendung von Werkstoffen einer Shore-A-Härte im Bereich des oben genannten Minimalwerts gestatten, um sowohl Schutz des Rohres als auch wirkungsvolles Schwingungsdämpfungsverhalten sicherzustellen. Insbesondere das Schnapp- Schließmittel weist einen Verschlußzahn auf, der axial durch ein Paar ebener, einan­ der gegenüberliegender Flächen begrenzt ist, sowie einen Sitz zum Schnapp-Ein­ setzen des Zahns, wobei der Zahn mindestens einen inneren axialen Durchgangshohl­ raum aufweist, der sich im wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckt.

Der Zahn hat darüber hinaus die Form des asymmetrischen Pfeils und weist einen Verbindungsbereich auf, der von einem ersten der einander gegenüberliegenden, in Umfangsrichtung weisenden Enden des Ringelements vorspringt, sowie einen ange­ spitzten Bereich, der zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen durch zwei konvergierende konvexe Flächen begrenzt ist, wobei die radiale Ausdehnung des an­ gespitzten Bereichs in einem Grenzabschnitt mit dem Verbindungsbereich größer ist als der des Verbindungsbereichs, um in dem Grenzabschnitt ein erstes Paar Schultern zu definieren.

Der Sitz weist innenseitig ein zweites Paar Schultern zum Eingriff mit dem ersten Paar Schultern auf, wobei der Sitz auswärts und radial durch zwei in Umfangsrichtung weisende Wände begrenzt und an den Seiten, die den Flächen des Zahns gegenüber­ liegen, lateral offen ist, wobei die zwei in Umfangsrichtung weisenden Wände integral durch mindestens einen ersten lateralen Arm auf der Seite, die einer ersten der Flächen gegenüberliegt, miteinander verbunden sind, sowie durch mindestens einen zweiten lateralen Arm auf der Seite, die einer zweiten der Flächen gegenüberliegt.

Die Arme sind darüber hinaus in Umfangsrichtung auf einander gegenüberliegenden Seiten des Sitzes zueinander beabstandet.

Die Gestalt des Verschlußzahns sorgt für ein weicheres Einsetzen des Zahns in den Sitz, und der im Zahn geformte Hohlraum sorgt für ein leichtes Deformieren des Zahns, wenn die Scheibe befestigt wird, so daß im Gegensatz zu der vollständig im Sitz stattfindenden Deformation bei bekannten Scheiben, die zum Einsetzen des Zahns in den Sitz notwendige Deformation teilweise durch den Zahn selbst absorbiert wird und dadurch das Verschließen der Scheibe weiter vereinfacht.

Schließlich verhindert die Tatsache, daß der Sitz lateral auf beiden Seiten geschlossen ist - keine offensichtliche Lösung aus Sicht der Herstellungstechnologie - versehent­ liches Öffnen der Scheibe aufgrund von Torsionsspannung bei Bewegung des Fahr­ zeugs. Um aber zu ermöglichen, daß die Scheibe in einem einzelnen Preßarbeitsschritt ohne zusätzliche Produktionskosten hergestellt wird, sind die Elemente, die den Sitz lateral abschließen, auf den beiden Seiten der Scheibe in Umfangsrichtung zueinander beabstandet (auch vorher).

Eine nicht einschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bei­ spielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Distanzscheibe nach der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie II-II der Scheibe nach Fig. 1 zeigt.

Mit Bezug auf Fig. 1 und 2 bezeichnet Nummer 1 eine Distanzscheibe für ein Rohr (nicht dargestellt).

Die Scheibe 1 weist ein Ringelement 1a auf, das radial gespalten ist, so daß die zwei einander gegenüberliegenden Enden 2 und 3 im wesentlichen aufeinander zu weisen, und das im Gegenzug drei Elemente 4, 5, 6 aufweist, die jeweils ringförmige Bereiche bilden und integral durch Bereiche 7 und 8 (zwischen den Elementen 4 und 5 bzw. den Elementen 5 und 6) verbunden sind, welche elastisch verformbar jeweils Gelenke darstellen, durch die die Scheibe 1 zu öffnen und zu schließen ist, um das Rohr einzu­ setzen.

Die Geometrie der Elemente 4, 5, 6 ist im wesentlichen bekannt. Genauer hat das Ele­ ment 4 die Form eines Sektors vorbestimmter Größe und weist einen inneren axialen Durchgangshohlraum 10 auf, der durch zwei gekrümmte Wände 11 und 12 begrenzt ist, wobei die Wand 12 bezüglich der Wand 11 radial auswärts angeordnet ist, wobei zwei radiale Rippen 13 und 14 die gekrümmten Wände 11 und 12 integral verbinden. Während die gekrümmten Wände 11, 12 volle Dicke aufweisen, d. h. von derselben axialen Größe wie die Scheibe 1, sind die radialen Rippen 13, 14 dünner, und um die strukturelle Steifigkeit der Scheibe 1 zu erhöhen, sind die jeweiligen Flächen der ge­ krümmten Wände 11, 12 in ihrer vollen Länge mit Umfangsrippen 14, 16 ausgestattet, die die radialen Rippen 13 und 14 verbinden und deren selbe Dicke aufweisen.

Die Elemente 5 und 6 haben ebenfalls die Gestalt von Sektoren vorbestimmter Größe und weisen jeweilige innere axiale Durchgangshohlräume 17 und 24 auf. Der Hohl­ raum 17 ist durch gekrümmte Wände 18, 19 begrenzt, wobei die Wand 19 bezüglich der Wand 18 radial auswärts angeordnet ist, wobei die jeweiligen Flächen der Wände 18, 19, die in den Hohlraum 17 gerichtet sind, in ihrer vollen Länge mit Umfangs­ rippen 22, 23 ausgestattet sind und die Wände 18, 19 durch radiale Rippen 20, 21 integral verbunden sind.

Auf ähnliche Weise ist der Hohlraum 24 durch gekrümmte Wände 25, 26 begrenzt, wobei die Wand 26 sich bezüglich der Wand 25 radial auswärts befindet und die jeweiligen Flächen der Wände 25, 26, die in den Hohlraum 24 gerichtet sind, in ihrer vollen Länge mit Umfangsrippen 29, 30 ausgestattet sind, wobei die Wände 25, 26 durch radiale Rippen 27, 28 integral verbunden sind.

Wie die Wände 11 und 12 haben die gekrümmten Wände 18, 19, 25, 26 die volle Dicke, wogegen die radialen Rippen 20, 21, 27, 28 und die Umfangsrippen 22, 23, 29, 30 dünner sind und dieselbe Dicke haben wie die Rippen 13, 14, 15, 16.

Zusätzlich zu Bereich 7 sind die Elemente 4 und 5 durch eine weitere, V-förmige Um­ fangsverbindung 70 verbunden, die die radialen Rippen 14 und 20 integral mitein­ ander verbindet, und auf ähnliche Weise sind die Elemente 5 und 6 durch eine V-för­ mige Umfangsverbindung 80 verbunden, die die radialen Rippen 21 und 27 integral verbindet.

Element 4 weist eine zusätzliche radiale Rippe 31 auf, welche die volle Dicke hat und die gekrümmten Wände 11 und 12 an Rippe 13 angrenzend miteinander verbindet, d. h. auf der der Rippe 14 entgegengesetzten Seite, und die im wesentlichen das Ende 2 des Ringelements 1a bildet.

Am Ende 2 weist das Ringelement 1a zusätzlich einen Verschlußzahn 32 auf, der axial durch ein Paar planer, einander gegenüberliegender Flächen begrenzt ist (von denen nur eine, mit 60 bezeichnet, in Fig. 1 dargestellt ist) und der einen Verbindungsbereich 33 aufweist, welcher vom Ende 2 des Elements 1a vorspringt sowie einen ange­ spitzten Bereich 34, der zwischen den flachen Flächen durch zwei konvergierende konvexe Flächen 35 und 36 begrenzt ist. Die Bereiche 33 und 34 des Zahns 32 haben dieselbe Dicke, sind aber dünner als die Scheibe 1 und haben verschiedene radiale Ausdehnungen im Grenzabschnitt, um ein Paar Schultern 37, 38 zu begrenzen, die in einem passenden Sitz in Eingriff zu bringen sind.

Der Zahn 32 weist einen inneren axialen Durchgangshohlraum 39 auf, zum Beispiel von ovaler Gestalt oder im wesentlichen in der Form einer länglichen Schleife.

Am Ende 3, das dem Ende 2 gegenüberliegt, weist das Ringelement 1a einen Sitz 40 zum Schnapp-Einsetzen des Schließzahns 32 auf.

Der Sitz 40 hat im wesentlichen dieselbe Gestalt wie der angespitzte Bereich 34 des Zahns 32, für dessen Aufnahme er gestaltet ist, und im Einlaß 41 des Sitzes 40 weisen die gekrümmten Wände 25, 26 jeweils Vorsprünge 45, 46 auf, die jeweils Schultern 47, 48 bilden, um die Schultern 37, 38 des Zahns 32 in Eingriff zu nehmen, wenn die­ ser in den Sitz 40 eingesetzt wird.

Auf der Seite, die zu einer ersten Seite 51 der Scheibe 1 gerichtet ist (dieselbe Seite wie die Seite 60 des Zahns 32), ist der Sitz 40 lateral durch eine ebene Wand 50 ge­ schlossen, die die gekrümmten Wände 25, 26 des Elements 6 integral verbindet, auf der entgegengesetzten Fläche 52 der Scheibe 1 ist der Sitz 40 durch einen Arm 53 teilweise geschlossen, der die Enden der Vorsprünge 45, 46 miteinander verbindet, und die Wand 50 und der Arm 53 sind in Umfangsrichtung zueinander beabstandet, d. h. sie überlagern sich nicht, wenn sie in eine zur Achse der Scheibe rechtwinklige Ebene projiziert werden.

Wie schon detaillierter behauptet und erläutert, ist der Sitz 40 lateral geschlossen, um versehentliches Öffnen der Scheibe 1 aufgrund von Torsionsspannung zu verhindern, während die bestimmte Gestalt der lateralen Abschlußelemente, d. h. der Wand 50 und des Arms 53 durch Produktionsvorgaben diktiert ist, d. h. die Notwendigkeit, die Scheibe 1 so schnell und billig wie möglich in einem einzelnen Preßarbeitsschritt zu produzieren: Um das Einführen gegenläufiger Werkzeugträger zu gestatten, ist der Arm 53 in Umfangsrichtung zu der Wand 50 beabstandet.

Bei tatsächlichem Gebrauch wird die Scheibe 1 auf bekannte Weise um das Rohr (nicht dargestellt) herum geschlossen, indem der Schließzahn 32 in den Sitz 40 ge­ drückt wird, so daß die gekrümmten Wände 11, 18, 25 einen Sitz 55 umgrenzen, der das Rohr aufnimmt, und die radial äußersten gekrümmten Wände 12, 19, 26 einen äußeren Stützring 56 bilden.

Anders als bei bekannten Scheiben ist die Verformung, wenn der Zahn 32 in den Sitz 40 gedrückt wird, nicht auf den Sitz 40 begrenzt, sondern wird teilweise durch den Zahn 32 selbst aufgrund des Hohlraums 39 absorbiert, der beim Einsetzen im wesent­ lichen die Gestalt einer Acht annimmt. Dies zusammen mit der verhältnismäßig elasti­ schen Eigenschaft des Werkstoffs, aus dem die Scheibe 1 insgesamt hergestellt ist, macht die Scheibe 1 im Vergleich mit bekannten Typen wesentlich leichter schließbar.

Einmal eingesetzt, wird der Zahn 32 daran gehindert, sich seitlich aus dem Sitz 40 herauszuarbeiten, indem er durch die Wand 50 auf der einen Seite und den Arm 53 auf der anderen zurückgehalten wird, welche auf diese Weise die Scheibe gegen ver­ sehentliches Öffnen aufgrund von Torsionsspannung sichern.

Claims (7)

1. Distanzscheibe (1) für ein Rohr, insbesondere für eine Fahrzeugbremslei­ tung, mit einem flexiblen, radial aufgetrennten Ringelement (1, 1a), das an einander gegenüberliegenden, in Umfangsrichtung weisenden Enden (2, 3) mit einer Schnappverbindung (32, 40) versehen ist, um die Enden (2, 3) zu verbinden und dadurch einen inneren Ring (55) zu bilden, der das Rohr aufnimmt und der durch eine Anzahl radialer Rippen (13, 14, 20, 21, 27, 28, 31) mit einem äußeren Ring (56) verbunden ist, wobei die Distanzscheibe (1) aus einem einzigen elastomeren Kunststoff einer Shore-A-Härte über 80 besteht und die Schnappverbindung einen von zwei axial gegenüberliegenden Flächen begrenzten, mit einem Durchgangsloch (39) versehenen Zahn (32) sowie einem Schnappsitz (40) zur Aufnahme des Zahnes (32) aufweist.

2. Distanzscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Durchgangsloch (39) im wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckt.

3. Distanzscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zahn (32) die Form eines asymmetrischen Pfeils hat und ei­ nen Verbindungsbereich (33), der von einem (2) der Enden (2, 3) des Ringelements (1a) vorspringt, sowie einen angespitzten Bereich (34) aufweist, der zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen durch zwei konvergierende konvexe Flächen (25, 36) begrenzt ist, wobei die radiale Ausdehnung des angespitzten Bereichs (34) in einem Grenzabschnitt mit dem Verbindungsbereich (33) größer ist als der des Verbindungsbereichs (33), um in dem Grenzabschnitt ein erstes Paar Schultern (37, 38) zu definieren.

4. Distanzscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnappsitz (40) innenseitig ein zweites Paar Schultern (47, 48) zum Eingriff mit dem ersten Paar Schultern (37, 38) aufweist, wobei der Schnappsitz (40) radial durch zwei in Umfangsrichtung weisende Wände (25, 26) begrenzt und an den Sei­ ten, die den Flächen des Zahns (32) gegenüberliegen, lateral offen ist, wobei die zwei in Umfangsrichtung weisenden Wände (25, 26) integral durch mindestens ei­ nen ersten lateralen Arm (50) auf einer Seite, sowie durch mindestens einen zweiten lateralen Arm (53) auf der anderen Seite, miteinander verbunden sind.

5. Distanzscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (50, 53) auf entgegengesetzten Seiten des Schnappsitzes (40) in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind.

6. Distanzscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Arm (50) sich von einem unteren Ende des Schnappsitzes (40) zum anderen Arm (53) hin erstreckt.

7. Distanzscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ringelement (1a) eine Anzahl halbringförmiger Elemente (4, 5, 6) aufweist, die aneinander angelenkt sind.