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Die
vorliegende Erfindung betrifft zunächst einen Leitungsverbinder,
bestehend aus einem Anschlussteil mit mindestens einem Schlauchstutzen zum
Aufstecken und Befestigen einer Medien-Schlauchleitung.
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Ferner
betrifft die Erfindung auch einen Leitungssatz, bestehend aus mindestens
einem Leitungsverbinder und mindestens einer zumindest einendig
auf einen zugehörigen
Schlauchstutzen aufgesteckten und befestigten Schlauchleitung. Der
Leitungssatz kann auch aus zwei Leitungsverbindern bestehen, die über mindestens
eine Schlauchleitung miteinander verbunden sind, indem die Schlauchleitung
beidendig mit jeweils einem Schlauchstutzen verbunden ist.
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Zum
Anschluss von flexiblen Schlauchleitungen sind Schlauchstutzen mit
so genanntem Tannenbaumprofil bekannt, die auf ihrer Außenumfangsfläche mehrere
axial hintereinander liegende, umfangsgemäße Zahnkanten aufweisen. Dabei
muss eine aufgesteckte Schlauchleitung vor allem bei höheren Medien-Drücken stets
mit einem Klemmelement, wie einer Schlauchschelle oder einer Quetschhülse, befestigt
werden, weil eine Schlauchleitung durch ihre Flexibilität allein
keine ausreichende radiale Rückstellkraft
und dadurch keine ausreichende axiale Haltekraft in Abzugsrichtung
gewährleisten
kann. Eine Abdichtung erfolgt stets durch die Zahnkanten, indem
diese über
den gesamten Umfang hinweg dichtend mit der Innenfläche der
Schlauchleitung zusammenwirken. Bei bekannten Schlauchstutzen handelt es
sich deshalb überwiegend
um metallische Drehteile, was hinsichtlich der Herstellungs- und
Materialkosten aufwändig
ist.
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Bekannt
sind weiterhin Leitungsverbinder mit mehreren, beispielsweise zwei
Schlauchstutzen, die je nach Anwendungsfall für verschiedene Systemdrücke des
jeweiligen Mediums vorgesehen sein können. Für einen relativ geringeren
Druck, beispielsweise bis 10 bar, kann die jeweilige Schlauchleitung
durch eine übliche
Schlauchschelle gesichert werden. Für einen höheren Druck, z. B. über 15 bar, werden üblicherweise
so genannte Quetschhülsen verwendet,
die die mit einem Ende auf dem Schlauchstutzen sitzende Schlauchleitung
umschließen
und mittels besonderer Quetschwerkzeuge radial verquetscht werden
müssen.
Da solche Quetschwerkzeuge relativ viel Platz im Umgebungsbereich
der zu verformenden Quetschhülse
benötigen,
müssen
bei solchen bekannten Mehrfachverbindern die Schlauchstutzen einen
großen
Abstand voneinander haben, was insgesamt aber zu einer nachteilig
großen
Bauform des Leitungsverbinders führt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Leitungsverbinder
der beschriebenen Art zu schaffen, der bei einfacher und preisgünstiger
Herstellbarkeit eine gute Abdichtung und Halterung der Schlauchleitung
ermöglicht.
Zudem soll insbesondere im Falle eines Mehrfachverbinders auch bei
Verwendung von Quetschhülsen
eine kompakte Bauform erreicht werden.
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Erfindungsgemäß ist dazu
vorgesehen, dass das Anschlussteil mit dem Schlauchstutzen als insbesondere
einstückiges,
spanlos in einem Urformverfahren oder Umformverfahren, wie Spritzguss-, Fließpress-
oder Thixoformen, hergestelltes Formteil ausgebildet ist, wobei
der Schlauchstutzen an seinem freien, vorderen Ende einen Dichtabschnitt
mit einer in Umfangsrichtung glatten, formgratfreien Dichtfläche und
im Anschluss daran einen Halteabschnitt derart aufweist, dass eine
aufgesteckte Schlauchleitung bevorzugt zweifach umfangsgemäß radial
klemmbar ist, und zwar einerseits im Bereich des Dichtabschnittes
und andererseits im Bereich des Halteabschnittes. Die Herstellung
als Formteil ist sehr wirtschaftlich. So kann das Formteil als Kunststoff-Spritzgussteil
aus einem starren, formstabilen Kunststoff hergestellt werden, beispielsweise
aus einem faserverstärkten
Polyamid, wie PA 6.6 mit einem Glas-Faseranteil GF 30 oder GF 35
oder einem entsprechenden Kohle-Faseranteil
(CF-Anteil). Bevorzugt ist es aber auch möglich, das Formteil als Metall-Druckgussteil beispielsweise
aus Aluminium, Magnesium oder dergleichen herzustellen. Hierbei
ist es vorteilhaft, wenn der Schlauchstutzen im Bereich des Dichtabschnittes
mit axialer Entformung und dadurch auf der Dichtfläche frei
von Formgraten sowie im übrigen
Bereich des Halteabschnittes mit radialer Entformung und dadurch
unter Bildung von axial verlaufenden Formgraten hergestellt ist.
Auf diese Weise ist die Dichtfläche
unmittelbar nach dem Form- bzw. Entformvorgang – also ohne jegliche Nachbearbeitung – gratfrei,
was eine gute Dichtung innerhalb der Schlauchleitung gewährleistet.
Im Bereich des Halteabschnittes sind die auf diametral gegenüberliegenden
Seiten axial verlaufenden Formgrate jedoch unschädlich, weil die Dichtung ja
durch den vorgelagerten, gratfreien Dichtabschnitt erfolgt.
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Der
Halteabschnitt ist bevorzugt derart ausgebildet, dass die Schlauchleitung
im aufgesteckten und radial geklemmten Zustand formschlüssig gegen Abziehen
gehalten wird. Dazu weist der Halteabschnitt mindestens ein radial über den
Umfang des Dichtabschnittes vorspringendes Formschlusselement mit
einer dadurch gebildeten Hinterschneidungsfläche auf. Mit Vorteil kann das
Formschlusselement als radial vorspringender, wulstförmiger oder sich
konisch erweiternder Ringansatz am Übergang zwischen dem Dichtabschnitt
und dem Halteabschnitt ausgebildet sein, wobei eine Hinterschneidungsfläche als
radiale Ringstufe gebildet ist. Die zweifache Klemmung der Schlauchleitung
erfolgt dann jeweils axial beidseitig des Ringansatzes in den Bereichen
des Dichtabschnittes und des Halteabschnittes. Im Anschluss an den
Ringansatz kann der Halteabschnitt einen im Wesentlichen zylindrischen Flächenbereich
aufweisen; in diesem Flächenbereich
erfolgt die Klemmung der Schlauchleitung zur formschlüssigen Halterung
gegen axiales Abziehen.
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Bei
einer Ausführung
des Leitungsverbinders als Mehrfachverbinder mit mindestens zwei Schlauchstutzen
sind diese erfindungsgemäß mit geringem
Abstand vorzugsweise parallel nebeneinander angeordnet, wobei der
eine Schlauchstutzen mit größerer Länge den
anderen Schlauchstutzen überragt,
und zwar zumindest mit dem Bereich des Dichtabschnittes und des
Halteabschnittes. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung, die auch
unabhängig
von der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
des/jedes Schlauchstutzens gemäß Anspruch
1 vorgesehen sein kann, wird eine kleine, kompakte Bauform erreicht,
wobei aber trotzdem eine Montage einer Quetschhülse erfolgen kann, weil in
dem axial überstehenden
Bereich des längeren
Schlauchstutzens genügend
Umgebungsraum für
ein Quetschwerkzeug vorhanden ist. In einem zweiten Montageschritt kann
dann auf den benachbarten kürzeren
Schlauchstutzen ein Schlauch aufgesteckt und mit zwei üblichen
Schlauchschellen oder einer Doppelschelle gesichert werden. Dazu
reicht ein geringer Abstand zwischen den beiden Schlauchstutzen
aus.
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Die
Erfindung betrifft zudem einen Leitungssatz gemäß Anspruch 10.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und
der folgenden Beschreibung enthalten.
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Anhand
der Zeichnungen und darin veranschaulichter, bevorzugter Ausführungs-
und Anwendungsbeispiele soll die Erfindung im Folgenden genauer
erläutert
werden. Dabei zeigen:
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1 eine
Perspektivansicht auf einen Teilbereich eines erfindungsgemäßen Leitungsverbinders
in einer Ausführung
als Doppelverbinder mit zwei Schlauchstutzen,
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2 eine
Draufsicht des Leitungsverbinders (Pfeilrichtung II in 1),
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3 eine
Darstellung des Leitungsverbinders wie in 2, jedoch
als Leitungssatz mit angeschlossenen Schlauchleitungen,
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4 eine
vergrößerte Seitenansicht
eines Endabschnittes eines der Schlauchstutzen in Pfeilrichtung
IV gemäß 1,
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5 eine
alternative Ausführungsform
des Schlauchstutzens aus einer Blickrichtung entsprechend Pfeil
V in 4,
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6 eine
seitliche Perspektivansicht des Schlauchstutzens in Pfeilrichtung
VI gemäß 5,
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7 eine
schematische Darstellung des Form- bzw. Entformvorgangs bei der
Herstellung des Leitungsverbinders beispielhaft für die Stutzen-Ausführung gemäß 5 und 6,
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8 eine
Ansicht eines Leitungssatzes, der beispielhaft aus zwei Leitungsverbindern
und zwei diese verbindenden Schlauchleitungen besteht,
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9 eine
schematische Darstellung eines Leitungssatzes mit einem zusätzlichen Schlauch-Halteteil
und
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10 eine
gesonderte Teilschnittansicht des Schlauch-Halteteils gemäß 9.
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In
den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets
mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ein
erfindungsgemäßer Leitungsverbinder 1 besteht
aus einem Anschlussteil 2 mit mindestens einem Schlauchstutzen 4 (s. 4 bis 6).
In den bevorzugten Ausführungsbeispielen
gemäß 1 bis 3 und 8 weist
das Anschlussteil 2 zwei Schlauchstutzen 4a und 4b auf.
Der/jeder Schlauchstutzen 4 bzw. 4a, 4b dient
zum Aufstecken und Befestigen einer flexiblen Medien-Schlauchleitung 6 (s. 3, 8 und 9).
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Die/jede
Schlauchleitung 6 sollte in ihrem endseitig auf den zugehörigen Schlauchstutzen 4 bzw. 4a oder 4b aufgesteckten
Zustand zusätzlich zur
Halterung über
ihren Umfang hinweg radial geklemmt werden, um eine ausreichende
Abzugssicherung zu gewährleisten.
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Erfindungsgemäß ist nun
vorgesehen, dass das Anschlussteil 2 zusammen mit dem/den Schlauchstutzen 4 bzw. 4a, 4b als
insbesondere einstückiges
Formteil ausgebildet ist. Dabei weist der/jeder Schlauchstutzen 4; 4a, 4b an
seinem freien, vorderen Ende einen Dichtabschnitt 8 mit
einer in Umfangsrichtung glatten, formgratfreien Dichtfläche 8a und
im Anschluss daran einen Halteabschnitt 10 derart auf,
dass zwei axial hintereinander liegende Klemmbereiche für eine aufgesteckte
Schlauchleitung 6 gebildet sind. Eine aufgesteckte Schlauchleitung 6 ist
dadurch zumindest zweifach umfangsgemäß radial klemmbar, und zwar
einerseits im Bereich des Dichtabschnittes 8 und andererseits
im Bereich des Halteabschnittes 10. Der Halteabschnitt 10 ist dabei
derart ausgebildet, dass die Schlauchleitung 6 im radial
geklemmten Zustand formschlüssig
gegen Abziehen gehalten wird. Dazu weist der Halteabschnitt 10 mindestens
ein radial über
den größten Umfang
des Dichtabschnittes 8 vorspringendes Formschlusselement 12 auf.
In den dargestellten, bevorzugten Ausführungen ist das Formschlusselement 12 als
radial vorspringender, sich über
den gesamten Umfang erstreckender Ringansatz 14 am Übergang
zwischen dem Dichtabschnitt 8 und dem Halteabschnitt 10 ausgebildet.
Bei der ersten Ausführungsform
gemäß 1, 2 und 4 ist
der Ringansatz 14 wulstförmig ausgebildet. Bei der alternativen
Ausgestaltung gemäß 5 und 6 erweitert
sich der Ringansatz 14 ausgehend von der Dichtfläche 8a konisch.
In beiden Fällen
ist somit eine radiale Haltestufe 16 als Hinterschneidungsfläche gebildet.
Im Anschluss an diese radiale Haltestufe 16 des Ringansatzes 14 kann
der Halteabschnitt 10 einen im Wesentlichen zylindrischen
Flächenbereich 18 aufweisen.
In diesem Flächenbereich 18 erfolgt die
radiale Klemmung der Schlauchleitung 6 zwecks formschlüssiger Halterung.
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Der
Dichtabschnitt 8 kann im Bereich seiner Dichtfläche 8a konisch
(1, 2 und 4) oder
annähernd
zylindrisch (5, 6), insbesondere
aber – wegen
der axialen Entformung – jedenfalls
zumindest schwach konisch mit einer Formschräge von z. B. 0 bis 3° ausgebildet
sein. Vorzugsweise ist am freien Ende eine Einführschrägfläche 20 gebildet, die
das Aufstecken der Schlauchleitung 6 erleichtert.
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Bei
der Ausführung
gemäß 5 und 6 ist
die Dichtfläche 8a im
Grunde noch durch eine Konusfläche 14a des
sich konisch erweiternden Ringansatzes 14 vergrößert.
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Wie
schematisch in 7 veranschaulicht ist, wird
bei der erfindungsgemäßen Herstellung
des Leitungsverbinders 1 bzw. des Anschlussteils 2 der/jeder
Schlauchstutzen 4 (4a, 4b) im Bereich
des Dichtabschnittes 8 axial (Pfeile A) aus einem umfangsgemäß geschlossenen,
gestrichelt angedeuteten Formwerkzeugteil 21a entformt.
Der Bereich, der axial entformt wird, erstreckt sich vom freien
Ende des Schlauchstutzens bis zu dem größten Durchmesser des angrenzenden
Ringansatzes 14 (vgl. auch 4). Bis
zu diesem Bereich des größten Durchmessers
des Ringansatzes 14 werden somit Formgrate vorteilhafterweise
vermieden. Im übrigen Bereich
des Schlauchstutzens erfolgt eine radiale Entformung (Pfeile R)
durch Öffnen
von zwei Werkzeughälften 21b, 21c unter
Bildung von axial verlaufenden Formgraten 22, wie sie beispielhaft
in 1, 4 und 6 angedeutet
sind.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der/jeder Schlauchstutzen 4 (4a, 4b)
im Anschluss an den Halteabschnitt 10 einen Anschlag 24 als
Aufsteckbegrenzung für
die Schlauchleitung 6 und vorzugsweise auch für eine Einzelklemme 26 oder
für eine
Doppelklemme 27 (s. insbesondere 3) auf.
Dabei kann der Anschlag 24 von einem Basisteil 28 des
Anschlussteils 2 oder von einem beispielsweise wulstförmigen Ringansatz 30 des Schlauchstutzens 4 bzw. 4a, 4b gebildet
sein.
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Wie
sich weiterhin insbesondere aus 3 sowie
auch aus 8 ergibt, kann jede Schlauchleitung 6 in
ihrem auf den zugehörigen
Schlauchstutzen aufgesteckten Endbereich vorteilhafterweise zweifach
radial geklemmt werden, und zwar entweder durch zwei Einzelklemmen 26 oder
durch eine Doppelklemme 27. Die Klemmung erfolgt in den
Bereichen des Dichtabschnittes 8 und des Halteabschnittes 10 und
somit beidseitig axial neben dem bevorzugten Ringansatz 14.
Hierdurch wird einerseits eine optimale Abdichtung und andererseits
eine sehr gute formschlüssige
Halterung der Schlauchleitung 6 erreicht. Eventuelle, durch
die Klemmung im Bereich des Halteabschnittes 10 hervorgerufene
Verformungen der Schlauchleitung 6 aus ihrer kreisförmigen Innenquerschnittsform
werden vorteilhafterweise durch den Ringansatz 14 ausgeglichen
(kompensiert), so dass sich solche eventuellen Verformungen nicht
in dem Bereich des Dichtabschnittes 8 fortsetzen können.
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Was
die bevorzugte Ausführung
des Leitungsverbinders 1 als Mehrfach- bzw. Doppelverbinder
betrifft, so sind die (mindestens) zwei Schlauchstutzen 4a, 4b bezüglich ihrer
Längsachsen
Xa, Xb (s. 2) einander insbesondere parallel,
eventuell aber auch (spitz-)winklig zueinander, benachbart angeordnet
und dabei mit unterschiedlicher Länge ausgebildet. Der eine Schlauchstutzen 4a überragt
mit größerer Länge den
anderen Schlauchstutzen 4b, und zwar zumindest mit dem
Bereich des Dichtabschnittes 8 und des Halteabschnittes 10.
Dadurch können
die Schlauchstutzen 4a, 4b mit sehr geringem Abstand
voneinander angeordnet sein. Trotzdem kann im Endbereich des längeren Schlauchstutzens 4a eine
insbesondere als Doppelklemme 27 ausgebildete Quetschhülse 32 montiert
werden. Im Bereich des Halteabschnittes 10 wird die Quetschhülse 32 bevorzugt
im Querschnitt sternartig verformt. Im Bereich des Dichtabschnittes 8 wird
allerdings vorzugsweise die Quetschhülse 32 über ihren Umfang
hinweg gleichmäßig radial
nach innen verformt, um eine über
den Umfang hinweg gleichmäßige Dichtwirkung
zu erreichen. Grundsätzlich
kann allerdings auch im Bereich des Dichtabschnittes 8 eine ähnliche
Quetschung wie im Halteabschnitt 10 vorgesehen sein; vgl.
dazu das Ausführungsbeispiel
in 8.
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Wie
sich nun aus 3, 8 und 9 ergibt,
besteht ein erfindungsgemäßer Leitungssatz 34 aus
mindestens einem Leitungsverbinder 1 insbesondere in einer
erfindungsgemäßen Ausgestaltung und
mindestens einer Schlauchleitung 6. Dabei ist die auf den
zugehörigen
Schlauchstutzen 4 bzw. 4a oder 4b aufgesteckte
Schlauchleitung 6 in zwei axial beabstandeten Bereichen über ihren
Umfang hinweg radial geklemmt, und zwar einerseits im Bereich des Dichtabschnittes 8 und
andererseits des Halteabschnittes 10 des Schlauchstutzens.
Für die
radiale Klemmung der Schlauchleitung 6 sind dabei zwei Einzelklemmen 26 oder
eine Doppelklemme 27 vorgesehen. In den dargestellten Beispielen
sind als Einzelklemmen 26 übliche Schlauchschellen vorgesehen.
Die Doppelklemme 27 wird durch die Quetschhülse 32 gebildet.
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Jeder
der in 9 schematisch dargestellten Leitungsverbinder 1 kann
zum Anschluss an einen nicht dargestellten Gegenverbinder, z. B.
ein beliebiges Aggregat, nach Art eines Flansches ausgebildet sein,
wobei in einer – in 9 zur
Zeichnungsebene weisenden und daher nicht sichtbaren – Flanschdichtfläche für den bzw.
jeden Schlauchstutzen eine korrespondierende Kanalöffnung gebildet
ist. Zur Abdichtung des Kanal-Überganges
ist die/jede Kanalöffnung
von einer als Axialdichtung zwischen Dichtflächen wirkenden Dichtung umschlossen,
die bevorzugt unverlierbar fixiert, insbesondere stoffschlüssig angeformt
ist. Dies macht die Anschlussmontage einfach und sicher, weil ein
Abfallen oder Verrutschen der/jeder Dichtung vermieden wird. Zudem
bewirkt die/jede aus einem elastischen Material gebildete Dichtung
auch einen Toleranzausgleich, was hinsichtlich der Herstellung des
Leitungsverbinders 1 bzw. des Anschlussteils 2 als
Ur- oder Umformteil ein besonderer Vorteil ist. Die/jede Dichtung kann
dabei stoffschlüssig
in eine Ringnut eingeformt sein. Alternativ oder zusätzlich kann
das Anschlussteil 2 auch flächig mit einer Kunststoffschicht
umspritzt sein.
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Wie
sich noch aus 8 bis 10 ergibt, gibt
es Anwendungen, wobei die/jede Schlauchleitung 6 des Leitungssatzes 34 nicht
geradlinig, sondern mit einer gebogenen Verlaufsform anzuordnen ist.
Grundsätzlich
könnten
dafür formgebogene Schläuche verwendet
werden, die mit dem jeweils erforderlichen Verlauf relativ formstabil
vorgeformt sind. Daraus resultiert allerdings eine aufwändige Herstellung,
so dass derartige vorgeformte Schläuche recht teuer sind. Deshalb
werden üblicherweise Schläuche als
abgelängte
Endlosware verwendet. Dabei kann allerdings eine elastische Rückstellkraft eine
optimale Montage behindern, weil während der Montage immer eine
bestimmte Kraft aufgebracht werden muss, um die/jede Schlauchleitung
in der jeweils gewünschten
Verlaufsform zu positionieren.
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Deshalb
ist für
solche Anwendungen gemäß 9 und 10 mindestens
ein Schlauch-Halteteil 40 vorgesehen.
Dieses Halteteil 40 ist derart geformt und derart lösbar auf
der/jeder Schlauchleitung 6 befestigbar, dass die Schlauchleitung 6 in
einer bestimmten, aufgezwungenen Verlaufsform vorausrichtbar ist.
Dazu weilst das Schlauch-Halteteil 40 klammerartige Schlauch-Aufnahmen 42 mit
jeweils einem an einen gewünschten
Biegungsverlauf der Schlauchleitung 6 angepassten Krümmungsverlauf auf.
Hierbei sind jeweils mindestens zwei Schlauch-Aufnahmen 42 über mindestens
einen Verbindungssteg 44 insbesondere einstückig verbunden.
Die Aufnahmen 42 sind derart zu einer Seite hin offen ausgebildet,
dass die Schlauchleitung 6 quer zu ihrer Längsachse
kraftschlüssig
rastend eingeführt werden
kann. Bei der in 9 und 10 veranschaulichten
Ausführungsform
weist das Halteteil 40 zwei Paare von je zwei Aufnahmen 42 auf,
wodurch zwei benachbarte Schlauchleitungen 6 in eine bestimmte,
beispielsweise S-förmige
Verlaufsform gebracht werden können.
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Vorteilhafterweise
kann eine Vormontage der Schlauchleitungen 6 mit dem Halteteil 40 schon
beim Hersteller des kompletten Leitungssatzes 34 erfolgen.
Elastische Rückstellkräfte der
Schlauchleitungen werden hierdurch aufgenommen (absorbiert). Das
Halteteil 40 ist Material sparend gestaltet, indem die
Aufnahmen 42 nur an Biegestellen der Schlauchleitungen
vorgesehen sind. Der jeweils gewünschte Abstand
zwischen den Schlauchleitungen 6 wird ebenfalls durch Stege 44 definiert.
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Optional
kann das Halteteil 40 insbesondere im Bereich der Verbindungsstege 44 Montagehilfen für eine Endmontage
aufweisen. Diese Montagehilfen können
von Bohrungen, Zapfen oder sonstigen Elementen gebildet sein, an
denen beispielsweise ein Montageautomat angreifen kann.
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In
einem fertig montierten Zustand der Leitungsverbinder 1 können eventuell
die Halteteile 40 entfernt werden. Insofern handelt es
sich eigentlich hauptsächlich
um eine Montagehilfe.
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Die
Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden
Ausführungen.
Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im jeweiligen
unabhängigen
Anspruch definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch
jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller
insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet,
dass grundsätzlich
praktisch jedes Einzelmerkmal des jeweiligen unabhängigen Anspruchs
weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung
offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die
Ansprüche
lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.