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Die
Erfindung betrifft eine Steckverbindung für den Anschluss von Rohr- oder
Schlauchleitungen mit einem rohrförmigen Außenteil, einem in das Außenteil
einsteckbaren Innenteil und einem das Außenteil und das Innenteil zumindest
teilweise umgreifenden, hülsenförmigen Verriegelungsteil,
das zur Vergrößerung seines
Innendurchmessers elastisch verformbar ist, wobei das Außenteil
und das Innenteil jeweils eine ringförmige Ausnehmung haben und
das Verriegelungsteil an seinen entgegengesetzten Enden radial nach
innen gerichtete Vorsprünge
hat, die in die Ausnehmungen im Verriegelungsteil einrasten.
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Bei
einer aus
DE 37 39
626 A1 bekannten Steckverbindung der angegebenen Art hat
das Verriegelungsteil im Wesentlichen die Form einer zylindrischen
Hülse,
die in Axialrichtung geschlitzt ist und an ihren Enden rechtwinklig
nach innen abgebogene, kragenartige Vorsprünge hat. Zur Sicherung des
Verriegelungsteils in der eingerasteten Stellung ist weiterhin eine
Kappe in Form eines Hohlzylinders vorgesehen, die über das
Verriegelungsteil schiebbar ist. Diese bekannte Gestaltung der Steckverbindung
ist aufwendig, da zusätzlich
zum Verriegelungsteil eine Sicherungskappe zumindest dann erforderlich
ist, wenn größere Haltekräfte auftreten
können.
Weiterhin unterliegen die kragenartigen Vorsprünge einer ungünstigen
Beanspruchung, so dass zur Erzielung ausreichender Haltekräfte und
zur Vermeidung des Aufbiegens ein verhältnismäßig dicker Materialquerschnitt
benötigt
wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung der angegebenen
Art besonders kostengünstig
und haltbar zu gestalten.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die sich radial nach innen erstreckenden Vorsprünge des Verriegelungsteils
aus um 180° nach innen
umgebogenen Endabschnitten des Verriegelungsteils gebildet sind.
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Die
erfindungsgemäße Steckverbindung zeichnet
sich durch kostengünstige
Herstellbarkeit und die Eignung zur Aufnahme hoher Haltekräfte aus.
Das Verriegelungsteil kann aus einem vergleichsweise dünnen Stahlblech,
insbesondere aus nicht rostendem Stahl, durch Umbiegen der Enden hergestellt
werden und erreicht durch die Umbiegung um 180° eine hohe Belastbarkeit für die Übertragung axialer
Kräfte
zwischen dem Innenteil und dem Außenteil. Die hohe Belastbarkeit
resultiert zum einen aus der umformungsbedingten Kaltverfestigung
des Materials im Bereich der gekrümmten Zone und zum anderen
aus der günstigen
Lage der Krafteinleitungsstellen in nur geringem Abstand von der
zylindrischen Wand des Verriegelungsteils. Eine besondere Sicherung
der im Eingriff befindlichen Enden des Verriegelungsteils gegen
Lösen durch
Aufschieben eines Ringes oder einer Kappe ist daher entbehrlich.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Gestaltung des Verriegelungsteils
liegt darin, dass seine Enden durch das Umbiegen der Endabschnitte
um 180° gerundet
sind, so dass sie leicht über
konische Führungsflächen an
Außen-
und Innenteil, die zur Aufweitung des Verriegelungsteils beim Zusammenstecken
der Steckverbindung dienen, hinweggleiten. Dies ermöglicht eine
niedrige Steckkraft trotz hohem Aufweitwiderstand des Verriegelungsteils.
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Nach
einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann vorgesehen sein, dass
die Endabschnitte des Verriegelungsteils durch Ausnehmungen, insbesondere
Schlitze in eine Mehrzahl von Einzelabschnitten unterteilt sind.
Hierdurch wird das Biegen der Endabschnitte vereinfacht.
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Das
Verriegelungsteil kann erfindungsgemäß sich über einen Umfang von 280° bis 300° erstrecken.
Erfindungsgemäß kann auch
vorgesehen sein, dass auf der dem Längsschlitz des Verriegelungsteils
entgegengesetzten Seite im Bereich der Vorsprünge Aussparungen vorgesehen
sind. Hierdurch wird der Verformungswiderstand des Verriegelungsteils
gegen Aufweiten reduziert. Beiderseits der Aussparungen können höhere Verformungskräfte beim
Aufweiten hingenommen werden. Ebenso können die Vorsprünge sich über den
gesamten stirnseitigen Randbereich des Verriegelungsteils erstrecken. Vorzugsweise
ist das Verriegelungsteil in Bezug auf seine Längsmittelebene und/oder seine
Quermittelebene symmetrisch ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass
bei der Montage auf die Lage des Verriegelungsteils nicht besonders
geachtet werden muss. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die im
zusammengesteckten Zustand der Steckverbindung von dem Verriegelungsteil
umgriffenen Abschnitte des Außenteils
und des Innenteils jeweils eine sich zum Einsteckende hin verjüngende,
konische Schulter haben, so dass das Verriegelungsteil auf das Außenteil und
auf das Innenteil in axialer Richtung bis in die Einrastestellung
aufschiebbar ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das
in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen
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1 eine
perspektivische Darstellung des Verriegelungsteils der erfindungsgemäßen Steckverbindung,
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2 einen
vergrößerten Ausschnitt
des Verriegelungsteils gemäß 1,
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3 einen
Längsschnitt
einer erfindungsgemäßen Steckverbindung
vor dem Zusammenstecken von Außenteil
und Innenteil,
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4 einen
Längsschnitt
der Steckverbindung gemäß 3,
teilweise ineinandergesteckt und
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5 einen
Längsschnitt
der Steckverbindung gemäß 3 in
zusammengestecktem Zustand.
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Das
in den 1 und 2 gezeigte Verriegelungsteil 1 besteht
aus einem dünnwandigen
Blech aus Stahl, welches zu einer Hülse mit einer im Wesentlichen
zylindrischen Wand 5 geformt ist. Das Verriegelungsteil 1 weist
einen durchgehenden, sich in Richtung der Zylinderachse erstreckenden
Schlitz 2 auf, durch den ein elastisches Aufweiten des
Verriegelungsteils 1 auf einen größeren Durchmesser ermöglicht wird.
An den in Achsrichtung entgegengesetzten Enden des Verriegelungsteils 1 sind
sich radial nach innen erstreckende Vorsprünge 3 ausgebildet,
die jeweils durch Ausnehmungen 4 voneinander getrennt sind.
Die Vorsprünge 3 haben
einen U-förmigen
Querschnitt und sind durch Umbiegen der durch die Ausnehmungen 4 voneinander
getrennten, sich zunächst
axial erstreckenden Endabschnitte des Verriegelungsteils 1 um
jeweils 180° gebildet.
Durch diese Formgebung haben die Vorsprünge 3 innerhalb der
hülsenförmigen Wand 5 des
Verriegelungsteils 1 liegende Enden 6, die sich
in axialer Richtung nach innen erstrecken und mit ihren Stirnkanten
radial ausgerichtete Abstützflächen 7 bilden.
Zwischen den Abstützflächen 7 der
entgegengesetzten Enden des Verriegelungsteils 1 befindet
sich ein Zwischenraum zur Aufnahme von Abschnitten, z.B. Schultern
der Steckverbindung.
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Auf
der dem Schlitz 2 entgegengesetzten Seite des Verriegelungsteils 1 ist
an beiden entgegengesetzten Enden zwischen den Vorsprüngen 3 jeweils
eine größere Ausnehmung 8 vorgesehen,
deren Umfangserstreckung etwa der Umfangserstreckung eines Vorsprungs 3 entspricht.
Durch die Ausnehmungen 8 wird eine Zone größerer Nachgiebigkeit
geschaffen, da die Wand 5 in diesem Bereich nicht durch
umgebogene Vorsprünge
versteift ist. Durch diese Zone größerer Nachgiebigkeit wird das Aufweiten
des Verriegelungsteils 1 erleichtert. Zudem kann in den
Ausnehmungen 8 ein Werkzeug angesetzt werden, um das Verriegelungsteil 1 in
radialer Richtung von der Steckverbindung 10 abzuziehen.
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Die
beschriebene Formgestalt des Verriegelungsteils ist für die Herstellung
aus einem Blech aus hochfestem, insbesondere rostfreiem Stahl bestimmt.
Wird zur Herstellung des Verriegelungsteils ein leichter verformbarer
Stahl verwendet, so können die
Vorsprünge 3 auch
aus einem durchgehenden, um 180° umgebogenen
Streifen gebildet sein.
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Die
in 3 gezeigte Steckverbindung 10 umfasst
ein Außenteil 11 und
ein Innenteil 12. Das Außenteil 11 ist aus
zwei miteinander verschraubten Teilen zusammengesetzt und enthält eine
Ventilkammer 13, in der ein federbelasteter Schließkörper 14 angeordnet
ist. Der Schließkörper 14 verschließt eine Öffnung 15,
die zum Anschluss an das Innenteil 12 bestimmt ist und
in eine Aufnahmebohrung 16 für das Innenteil 12 mündet. An
seinem der Aufnahmebohrung 16 entgegengesetzten Ende weist
das Außenteil 11 eine
Schlauchtülle 17 einer
Schlauchleitung auf.
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Die
Aufnahmebohrung 16 befindet sich in einem zylindrischen
Endabschnitt 18, der an seinem offenen Ende eine sich zum
Ende hin verjüngende konische
Führungsfläche 19 hat.
Zur axialen Mitte des Außenteils 11 hin
ist der Endabschnitt 18 durch eine Ringnut 20 begrenzt,
deren radiale Seitenwände Schultern
zur axialen Abstützung
des Verriegelungsteils 1 bilden.
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Das
Innenteil 12 ist einstückig
ausgebildet und weist eine durchgehende, gestufte Bohrung 22 auf,
in der ein federbelastetes, kugelförmiges Ventilelement 23 angeordnet
ist. Das Ventilelement 23 verschließt eine Öffnung 24, die sich
in einem zylindrischen Anschlussende 25 des Innenteils 12 befindet. Das
dem Anschlussende 25 entgegengesetzte Ende 26 des
Innenteils 12 ist mit einer Dichtringnut und einem Außengewinde
versehen und kann in eine mit Innengewinde versehene Anschlussbohrung
eines Gehäuseteils
eingeschraubt werden.
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Das
Anschlussende 25 hat einen an den Innendurchmesser der
Aufnahmebohrung 16 angepassten Außendurchmesser und ist zur
Abdichtung gegenüber
der Aufnahmebohrung 16 mit einem in einer Ringnut angeordneten
Dichtring 27 versehen. An die zylindrische Mantelfläche des
Anschlussendes 25 schließt sich eine ringförmige Schulter 28 an,
die eine konische, sich zum Anschlussende 25 hin verjüngende Führungsfläche 29 hat.
An die Führungsfläche 29 schließt sich
eine schmale zylindrische Mantelfläche 30 an, die den
gleichen Außendurchmesser hat
wie der Endabschnitt 18 des Außenteils 11. Auf der
der Führungsflä che 29 entgegengesetzten
Seite wird die Schulter 28 durch eine im Querschnitt rechteckige
Ringnut 31 begrenzt, die zur Aufnahme der Vorsprünge 3 des
Verriegelungsteils 1 bestimmt ist.
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Bei
dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Verriegelungsteil 1 auf
dem Außenteil 11 montiert.
Dies ist zweckmäßig, weil
dann vor der Montage der Steckverbindung der Dichtring 27 am Innenteil 12 sichtbar
ist und kontrolliert werden kann. Dessen ungeachtet ist es gleichermaßen möglich, das
Verriegelungsteil 1 zunächst
an dem Innenteil 12 anzubringen.
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Zur
Montage des Verriegelungsteils 1 auf dem Außenteil 11 wird
das Verriegelungsteil 1 mit einem axialen Ende gegen die
konische Führungsfläche 19 gedrückt. Das
Verriegelungsteil 1 stützt
sich hierbei mit der konvex gekrümmten
Außenseite
der Vorsprünge 3 an
der Führungsfläche 19 ab,
die unter der Wirkung des axialen Drucks nach Art eines Keiles in
das Verriegelungsteil 1 eindringt, wobei dieses auf einen
größeren Durchmesser
elastisch aufgeweitet wird. Hat der Innendurchmesser im Bereich
der Vorsprünge 3 den
Außendurchmesser
des Endabschnitts 18 erreicht, so wird das Verriegelungsteil 1 mit
geringer Kraft so weit auf das Außenteil 11 aufgeschoben,
bis die Vorsprünge 3 in
die Ringnut 20 einrasten. Hierbei zieht sich das Verriegelungsteil 1 wieder
auf die Größe seines
Ursprungsdurchmessers zusammen und legt sich mit der Wand 5 an
die Mantelfläche
des Endabschnitts 18 an. Die Breite der Ringnut 20 ist
nur geringfügig
größer als
die axiale Länge
der Vorsprünge 3,
so dass diese leicht in die Ringnut 20 eindringen können. Die
Ringnut 20 ist so bemessen, dass sich die Vorsprünge 3 in
Montagerichtung mit ihrer konvexen Außenseite an der einen Seitenwand
und in der Gegenrichtung mit den Abstützflächen 7 an der anderen
Seitenwand abstützen.
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Zum
Verbinden des Innenteils 12 mit dem Außenteil 11 wird, wie
in 4 gezeigt, zunächst
das Anschlussende 25 in die Aufnahmebohrung 16 eingeführt und
dann in axialer Richtung gegen das Außenteil 11 gedrückt. Hierbei
dringen in einem ersten Schritt der vordere Teil des Anschlussendes 25 und der
Dichtring 27 in die Aufnahmebohrung ein. In einem zweiten
Schritt kommt dann die Schulter 28 mit ihrer Führungsfläche 29 in
Kontakt mit den ihr zugewandten Vorsprüngen 3 des Verriegelungsteils 1 und weitet,
während
die Schulter 28 tiefer in das Verriegelungsteil eindringt,
das Verriegelungsteil 1 radial auf. Sobald im weiteren
Verlauf des Steckvorgangs die Schulter 28 durch die Vorsprünge 3 des
Verriegelungsteils 1 hindurchgeglitten ist, rasten die
Vorsprünge 3 in
die Ringnut 31 ein, wobei das Verriegelungsteil 1 wieder
in die Ausgangslange zurückfedert. In
dieser in 5 gezeigten Stellung sind das
Außenteil 11 und
das Innenteil 12 durch das Verriegelungsteil 1 fest
miteinander verbunden. Der Schließkörper 14 und das Ventilelement 23 sind
aneinander abgestützt
und in ihre Offenstellung verschoben, so dass die Bohrungen 16, 22 und
die Ventilkammer 13 miteinander in Verbindung stehen. Eine
in Löserichtung
auf das Außenteil 11 und
das Innenteil 12 einwirkende Druckkraft wird von dem Verriegelungsteil 1 über die
an den Seitenwänden
der Ringnuten 20, 31 anliegenden Abstützflächen 7 der
Vorsprünge 3 an dem
Verriegelungsteil 1 abgestützt.
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Um
das Außenteil 11 und
das Innenteil 12 wieder voneinander trennen zu können, muss
das Verriegelungsteil 1 zumindest an einem Ende aufgeweitet
werden. Dies kann auf einfache Weise dadurch geschehen, dass in
den Schlitz 2 eine Spreizzange eingesetzt wird, mit der
der Schlitz 2 so weit auseinander gedrückt werden kann, dass die Vorsprünge 3 des
hierdurch aufgeweiteten Verriegelungsteils 1 aus der Ringnut 20 oder 31 heraustreten.