DE20022733U1

DE20022733U1 - Steckverbindung

Info

Publication number: DE20022733U1
Application number: DE20022733U
Authority: DE
Original assignee: Applied Power Inc
Current assignee: Enerpac Tool Group Corp
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2010-06-22
Also published as: AU5716000A; NL1012440C1; WO2001001030A1; WO2001001030A9

Description

Beschreibung;

Actuant Corporation, 6100 North Baker I:oad. 532 09 Glenda-Ie. Wisconsin

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbindung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Solche Steckverbindungen zwischen einer Hydraulikleitung und einem Verbindungselement sind allgemein bekannt.

Die bekannten Verbindungen der oben genannten Art haben eine Anzahl von Nachteilen. Ein erster Nachteil besteht darin, daß die verwendeten Verriegel ingselemente einen komplexen Aufbau haben und daher teuer sind. Ein anderer Nachteil besteht darin, daß die Lastauinahmefähigkeit der Verriegelungselemente beschränkt ist, so daß die bekannten Verbindungen nicht für hohe Hydraulikdrücke verwendet werden können. Noch ein anderer Nachteil besteht darin, daß in den bekannten Verbindungen der Dichtungsring, welcher den Spalt zwischen dem Steckfitt:.ng und dem Körper des Verbindungselements abdichtet, an einer ungünstigen Stelle insbesondere im Hinblick auf d^n Zusammenbau und bezüglich des Risikos, daß der Ring beschädigt wird, wenn das Steckfitting eingesetzt wird, angecrdnet ist.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Maßnahmen zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile eliminieren.

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Gemäß einer ersten Aufgabe der Erfindjng wird eine Verbindung geschaffen, die eine hohe Lastaufnahmefähigkeit hat. Um diese Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung eine Verbindung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verriegelungselement aus einem Federstahldraht mit einem im wesentlichen quadratischen Querschnitt hergestellt ist. Es ist herausgefunden worden, daß im Vergleich zu einem herkömmlichen Draht mit einem runden Querschnitt ein Draht mit einem im wesentlichen quadratischen Querschnitt zu einer viel höheren axialen Lastaufnahmokapazität des eingesetzten Steckfittings führt, wobei die Last beispielsweise während eines Belastungstests ausgeübt wird. Aus diesem Grund ist die Verbindung von Aispruch 1 für viel höhere Hydraulikdrücke geeignet. Ein beträchtlicher Unterschied zu einem runden Draht besteht darin, daß der quadratische Draht flach an der Anlage fläche des Halteelements, welche üblicherweise eben ausgebildet ist, anliegt, so daß in dem Fall, daß eine lohe Axiallast auf das Steckfitting ausgeübt wird, der tragende Teil des Drahtes keiner plastischen Deformation unterworfen wird wie in dem Fall eines runden Drahtes. Weiterhin hat der quadratische Draht eine größere axiale Biegesteifigkeit. Der quadratische Querschnitt des Drahtos führt zu niedrigen Biegespannungen in dem Verriegeluigselement, was in Bezug auf die Zeitstandfestigkeit des Verriegelungselements vorteilhaft ist.

Gemäß einer zweiten Aufgabe der Erfindung wird eine Verbindung geschaffen, in welcher eine Beschädigung des Dichtungsrings verhindert wird. Die Erfindung erreicht diese Aufgabe, indem eine Verbindung nach dem Oberbegriff von Anspruch 2 geschaffen wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Buchse in dem Verbindungselement eine nach innen vorstehende Schulter hat, und daß ein Dichtungsring, in welchen das Steckfitting paßt, in einer dichtenden Weise an derjenigen Seite der Schulter anliegt, welche von der Einsetzseite des Steckfittings fern ist. Diese Anordnung schützt den Dichtungsring vor einer Beschädigung durch das Steckfitting, vienn das Fitting in das Verbindungselement eingesetzt wird,

Vorzugsweise wird der Dichtungsring zwischen der Schulter und einer Hülse, welche in das Verbinciungselement eingesetzt worden ist, gehalten.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausfüirungsform ist das Verbindungselement mit einem Filtersieb versehen, welches die Hülse an ihrer von der Schulter fernliegenden Seite abdeckt und zwischen der Hülse und einem verformten ringförmigen Bereich des Körpers des Verbindungselements festgeklemmt ist.

Gemäß einer dritten Aufgabe der Erfindung wird eine Verbindung geschaffen, die ein verbessertes Verriegelungselement hat. Diese Aufgabe wird durch die Verbindung von Anspruch 5 gelöst.

Gemäß einer vierten Aufgabe der Erfindung wird eine Verbindung geschaffen, die einen praktischen Aufbau hat, welcher die Produktion erleichtert. Idese Aufgabe wird durch eine Verbindung nach Anspruch 6 celöst.

Es wird ersichtlich sein, daß die unterschiedlichen Maßnahmen der vorliegenden Erfindung in mehreren Kombinationen innerhalb einer einzigen Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung, in welche die Erfindung in größeren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert ist, dargestellt. In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Steckfitting einer Hydraulikleitung und ein Verbindungselement, welches in ein Hydraulikbauteil einzuschrauben ist, wobei das Steckfitting und das Verbindungselement eine erste beispielhafte Ausführungsform der Steckverbindung gemäß dur Verbindung bilden,

Figur 2 eine Draufsicht des Veiriegelungselements der in Figur 1 gezeigten Steckverbindung,

Figur 3 eine Draufsicht des Verbindungselements von Figur 1,

Figur 4 einen Längsschnitt durch den Körper des Verbindungselements aus der Figur 1,

Figur 5 einen Längsschnitt durch eine zweite beispielhafte Ausführungsfcrm des Verbindungselements der Steckverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung, and

Figur 6 ein Fittingteil der Steakverbindung gemäß der Erfindung, teilweise im Querschnitt.

Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform der wichtigsten Bauteile einer Anordnung für die Herstellung einer Steckverbindung zwischen einer Hydraulikleitung und einem Verbindungselement, nämlich ein Steckfitting 1, welches an der Leitung zu montieren ist, und ein Verbindungselement 2. Das Verbindungselement 2 ist in diesem Fall als ein Bauteil konstruiert, das in ein Hydrallikbauteil eingeschraubt werden kann. Der Begriff Hydraulikbauteil deckt alle Hydraulikbauteile wie beispielsweise ein Ventil, einen Ventilblock, eine Pumpe, ein Betätigungselement etc. ab. Insbesondere soll die hier beschriebene Steckverbindung für hydraulische Schwenkvorrichtungen von schwenkbaren Fahrzeugdächern oder für hydraulische Betätigungsvorrichtungen für andere Fahrzeugbauteile wie ein Faltdach, die Heckklappe, ein Schiebedach etc. bestimmt sein. Der Vorteil der beschriebenen Steckverbindung besteht darin,

daß die Leitung an dem Verbindungselement angebracht wird, indem das Steckfitting in das Verbindungselement hineingesteckt wird, wobei die Verriegelung dann automatisch bewirkt wird. Die Verbindung kam nur gelöst werden, indem das Halteelement abgeschraubt wird, was unten beschrieben werden wird.

Das Steckfitting 1 hat einen internen Kanal 10. An einem Ende ist das Steckfitting 1 ausgebildet, um an der Leitung (nicht gezeigt), beispielsweise an einem Hydraulikschlauch, welcher in diesem Fall in c.er Form von einer Schlauchsäule hergestellt ist, befestigt zu werden. An dem Ende, welches in das Verbindungselement 2 einzusetzen ist, ist das Steckfitting 1 mit einem ersten Teil 11 von einem ersten Durchmesser versehen, welshes erste Teil 11 eine Abschrägung 12 in der Nähe des Purktes des Steckfittings 1 aufweist. Neben dem genannten ersten Teil 11 ist ein konischer zweiter Teil 13 mit einsm größeren Durchmesser als das erste Teil 11 vorgesehen. Eine Umfangsnut 14, die dazu dient, das Verriegelungselement (welches nach unten in weiteren Einzelheiten beschrieben wird) aufzunehmen, ist hinter dem zweiten Teil 13 gebildet. In einem Abstand hinter der Nut 14 befindet sich eine zweite Umfangsnut 15, welche dazu dient, e:.nen Dichtungsring (nicht gezeigt) zur Schaffung einer Staubabdichtung aufzunehmen.

Das Verbindungselement 2 hat einen Körper 20, der im einzelnen in den Figuren 3 und 4 gezeigt ist, mit einem Einschraubteil 21, welches mit einem Außangewinde versehen

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ist, durch das der Körper 20 in das Hydraulikbauteil (nicht gezeigt) eingeschraubt werden kann. Ein Ring 22 bildet die Dichtung. Der Körper 20 besitzt auch ein Aufschraubteil 23, welches mit einem AuJ: engewinde versehen ist, auf das ein Halteelement 24, welches noch zu beschreiben ist, aufgeschraubt ist. Zwischen den Teilen 21 und 23 ist die Außenseite des Körpers 20 mit Schlüsselflächen 25, beispielsweise mit einem hexagonalen Teil, versehen, so daß der Körper 20 in dc.s Hydraulikbauteil durch einen Schraubenschlüssel befestigt werden kann.

Eine Buchse oder Bohrung 26 erstreckt sich durch den Körper 20. Die genannte Buchse 26 besitzt eine nach innen vorstehende Schulter 27, und in der Buchse 26 befindet sich ein Dichtungsring 28, in diesem ^aIl ein Quad-Ring, der dazu bestimmt ist, eine Dichtung gagen das erste Teil 11 des Steckfittings 1 zu schaffen. Dur Dichtungsring 28 liegt an der Schulter 27 auf derjenigen Seite der Schulter 27, die von der Einsetzseite des steckfittings 1 abgewandt ist, an. In diesem Fall wird der Dichtungsring 2 8 zwischen der Schulter 27 und einer Hülse 29, die in die Buchse 26 des Verbindungselements 2 eingesetzt wurde.

In der Figur 1 ist auch erkennbar, daß das Verbindungselement 2 mit einem Filtersieb versehen ist, welches die Hülse 29 an der von der Schulter 27 entfernt liegenden Seite her abdeckt und zwischen der Hülse 29 und einem verformten ringförmigen Bereich des Lörpers 20 des Verbindungselements 2 festgeklemmt ist.

Das Halteelement 24 ist in diesem FaI] eine Überwurfmutter, die an der Außenseite hexagonal ist und mit einer Öffnung 31 versehen ist. Wenn die Mutter 24 auf den Körper 20 geschraubt wird, liegt die Öffnung 31 in einer Linie mit der Buchse 26.

Die Endfläche des Aufschraubteils 23 bildet eine Stützfläche 32 für das Verriegelungselement 40, welches noch zu beschreiben ist. Das Verriegelungselement 40 ist zwischen der Stützfläche 32 und der Mutter 24 vorzugsweise mit Spiel eingeschlossen, so daß das Verriegelungselement 40 sich in der seitlichen Richtung h:.n und her bewegen kann. Das Verriegelungselement 40 ist in einer solchen Weise angeordnet und ausgebildet, daß wenn das Steckfitting 1 in die Öffnung 31 und dann in d;.e Buchse 26 eingeführt wird, das Verriegelungselement 40 in die Nut 14 schnappt und somit verhindert, daß das Steckfitting 1 aus dem Verbindungselement 2 heraus zurückgezogen werden kann. Die Verbindung kann nur gelöst werden, indem die Mutter 24 abgeschraubt wird.

Die Figur 2 zeigt das Verriegelungsel<;ment 40 im Detail und in einem vergrößerten Maßstab.

Das Verriegelungselement 40 hat einen im wesentlichen U-förmigen Körper, der aus einem Federstahldraht gebildet ist, welcher einen quadratischen Querschnitt besitzt. Das Verriegelungselement 40 hat einen zentralen Steg 41, welcher die Form eines Kreisbogens besitzt und an dessen

beide Enden sich jeweils ein Schenkel 42; 43 anschließt, wobei die Schenkel 42; 43 von dem zentralen Steg 41 jeweils einen ersten geraden Abschnitt 44; 45, die jeweils im wesentlichen parallel zueinander liegen, und dann einen zweiten geraden Abschnitt 46; 47, welcher um einen Winkel gebogen ist, aufweisen, wobei die zweiten Abschnitte 46; 47 mit zunehmendem Abstand von dem zentralen Steg 41 von diesem aus betrachtet aufeinander zu laufen. Der Abstand zwischen den ersten geraden Abschnitten 44, 45 ist etwas größer als der Durchmesser der Basis der Nut 14. Das Vorhandensein der Abschnitte 46; 47, welche um einen Winkel aufeinander zu laufen, unc die Tatsache, daß das Verriegelungselement 40 sich seitwärts bewegen kann, gewährleisten, daß wenn das Steckfitting I eingesetzt wird, das Verriegelungselement 40 sein« korrekte Position gegenüber dem Steckfitting 1 annimmt. Wenn das Steckfitting 1 eingesetzt wird, bewegen sich die Schenkel 42; 43 zunächst in einer elastischen Weise auseinander und schnappen dann in die Nut 14 ein.

Es hat sich herausgestellt, daß der quadratische Querschnitt der Schenkel 42; 43 des Verriegelungselements 40 zu einer sehr hohen Lastaufnahmefähigkait der Steckkupplung führt und es somit der Steckkupplung erlaubt, sicher bei Hydraulikdrücken von mehreren 100 bar verwendet zu werden.

Wenn das Steckfitting 1 eingesetzt wire, findet eine Zentrierung in einer solchen Weise statt, daß das Steckfitting 1 den Dichtungsring 28 nicht beschädigen kann, so

daß das Risiko einer Leckage, die durch eine Beschädigung während des Zusammenbaus verursacht vird, sehr niedrig ist.

Das Steckfitting 1 ist in diesem Fall aus einem rohrförmigen Material aus einer Metallqualitct, welche auch für Hydraulikleitungen verwendet wird, hergestellt. Die Nuten 14; 15 und die anderen Formen werden durch Drehbearbeitungen hergestellt. Rohre von dieser \rt sind leicht zu biegen, so daß das in der Figur 6 gezeigte Design des Steckfittings 60 ohne Probleme erhalten werden kann, indem das maschinell vorbearbeitete Rohr gebogen wird.

Die Figur 5 zeigt eine Variante des Verbindungselements 2, welches in Figur 1 gezeigt ist. Das Verbindungselement 50 hat einen Körper 51 mit einem Einschraubteil 52 und einem zugehörigen O-Ring 53. Der Körper 51 hat weiterhin ein Aufschraubteil 54, auf welches eine Mutter 55 aufgeschraubt ist.

Eine Buchse oder Bohrung 56 erstreckt sich durch den Körper 51. Diese Buchse 56 besitzt eine nach innen vorstehende Schulter 57, und ein Dichtungsring 58 ist in der Buchse 56 angeordnet. Der Dichtungsrir.g 58 liegt an der Schulter 57 auf der Einsetzseite des Steckfittings (nicht gezeigt) an und ist mittels einer Hülse 58, die lösbar innerhalb des Körpers 51 plaziert ist, umschlossen.

Das Verriegelungselement 40 liegt zwischen der freien Endfläche der Hülse 58 und der Überwurfmutter 55. Die

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Form der Buchse 59 in der Hülse 58 ist an das Teil 13 des Steckfittings 1 angepaßt, so daß das S;eckf itting 1 genau in die Buchse 56 hineinpaßt. Daher kam durch einen Austausch der Hülse 58 das Verbindungselement leicht an ein bestimmtes Steckfitting 1 angepaßt werden.

Wenn das Verbindungselement 2 oder 50 zusammengebaut wird, ist es vorteilhaft, wenn das Verriegelungselement 40 in der Überwurfmutter 24; 55 plaziert wird und dann die Überwurfmutter 24; 55 und der Körper 20; 51 miteinander verbunden werden. Natürlich könnte diese lösbare Verbindung auch durch andere Mittel als (iine Schraubverbindung beispielsweise durch einen Bajonettverschluß hergestellt werden.

Es wird klar sein, daß anstelle der Steckverbindung gemäß der Erfindung es auch möglich ist, eine Konstruktion herzustellen, in welcher der Körper des Verbindungselements der Körper des Hydraulikbauteils ist, an welchem die Leitung angeschlossen werden soll, beispielsweise das Gehäuse des Ventils oder der Pumpe.

Claims

1. Steckverbindung zwischen einer Hydraulikleitung und einem Verbindungselement, wobei die Hydraulikleitung mit einem Steckfitting (1) versehen ist und das Verbindungselement (2; 50) einen Körper (20) besitzt, der mit einer Steckbuchse (26) für das Steckfitting (1) und mit einer Stützfläche (32) für ein Verriegelungselement (40), die in der Form eines Rings um die Steckbuchse (26) herum liegt, versehen ist,
wobei das Verriegelungselement (40) zwischen der Stützfläche (32) des Verbindungselements (2; 30) und einem Halteelement (24) eingeschlossen ist, das Halteelement (24) lösbar an dem Verbindungselement (2; 50), vorzugsweise über eine Drehverbindung, insbesondere eine Schraubverbindung oder eine Bajonett- Verbindung, angebracht ist, und das Halteelement (24) eine Bohrung (31) hat, die zu der Steckbuchse (26) in dem Verbindungselement (2; 50) ausgerichtet ist und durch welche das Steckfitting (1) paßt, und
wobei das Verriegelungselement (40) einen im wesentlichen U-förmigen Körper mit zwei Schenkeln (42; 43), welche in einer elastisch nachgiebigen Weise auseinander bewegt werden können, wenn das Steckfitting (1) eingesetzt wird, aufweist, und das Steckfitting (1) mit einer Vertiefung (14) versehen ist, in welche die Schenkel (44; 45) des Verriegelungselements (40) einschnappen, so daβ das Steckfitting (1) in dem Verbindungselement (2) verriegelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement eine lösbare Hülse (58) an der Einsetzseite des Steckfittings (1) hat, wobei die lösbare Hülse (58) eine Buchse (56) hat, welche der Form von demjenigen Abschnitt des Steckfittings (1) dir Hydraulikleitung entspricht, der darin aufgenommen werden soll.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtungsring (57) zwischen der Hülse (58) und dem Verbindungselement (51) gehalten wird.

3. Steckverbindung nach Anspruch 1 der 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (40) aus einem Federstahldraht mit einem in wesentlichen quadratischen Querschnitt hergestellt ist.

4. Steckverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (40) einen zentralen Steg (41) hat, der die Form eines Kreisbogens besitzt und an dessen beiden Enden sich ein Schenkel (42; 43) anschließt, wobei die Schenkel (42; 43) ausgehend von dem zentralen Steg (41) einen ersten geraden Abschnitt (44; 45) aufweisen, wobei die ersten geraden Abschnitte (44; 45) im wesentlichen parallel zueinander liegen, und dann einen zweiten geraden Abschnitt (46; 47), der unter einem Winkel gebogen ist, wobei die zweiten geraden Abschnitte (46; 47) mit zunehmendem Abstand von dem zentralen Steg (41) aus aufeinander zu laufen.