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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Leitungsverbinder für
Medienleitungen, bestehend aus einem Fluidverbinder mit mindestens
einem Anschlussabschnitt zur Anschlussverbindung mit einer Fluidleitung
oder einem Aggregat sowie mit einem an den Anschlussabschnitt angrenzenden Übergangsabschnitt
mit einem inneren Fluidkanal, wobei zumindest bereichsweise elektrische
Heizmittel vorgesehen sind.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung auch eine konfektionierte Medienleitung unter
Verwendung mindestens eines derartigen Leitungsverbinders.
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Solche
Leitungsverbinder dienen zum gegenseitigen Verbinden von mindestens
zwei Medienleitungen oder zur Anschlussverbindung mindestens einer
Leitung an ein beliebiges Aggregat. Dabei können solche
Leitungsverbinder und Medienleitungen insbesondere in Kraftfahrzeugen
für solche Medien eingesetzt werden, die auf Grund ihres
Gefrierpunktes bereits bei relativ hohen Umgebungstemperaturen zum
Gefrieren neigen. Dadurch können bestimmte Funktionen beeinträchtigt
werden. Dies ist beispielsweise bei Wasserleitungen für
die Scheibenwaschanlage der Fall sowie vor allem auch bei Leitungen
für eine wässrige Harnstofflösung, die
als NOx-Reduktionsadditiv für Dieselmotoren
mit so genannten SCR-Katalysatoren eingesetzt wird. Deshalb können
bei niedrigen Temperaturen elektrische Heizmittel aktiviert werden,
um das Gefrieren zu vermeiden oder um das bereits gefrorene Medium
aufzutauen.
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Ein
Leitungsverbinder der genannten Art ist in der
WO 2007/073286 A1 beschrieben.
Dabei ist eine elektrische Heizeinrichtung über ein Clipelement außen
an dem Fluidverbinder befestigt. Im Anschluss an den Bereich der
Heizeinrichtung ist in einem Übergangsbereich zwischen
dem Fluidverbinder, der als Steckerteil einer Fluid-Steckverbindung
ausgebildet ist, und der Fluidleitung ein hülsenförmiges Übergangsstück
vorgesehen, das zwischen dem Fluidverbinder und einem Ende eines die
Fluidleitung umschließenden Schutzrohrs angeordnet ist.
Die Heizeinrichtung liegt daher frei und ungeschützt im
Außenbereich des Fluidverbinders. Zwischen der Leitung,
die ebenfalls mit elektrischen Heizmitteln ausgestattet ist, und
dem Übergangsstück ist ein Hohlraum gebildet,
der auch zur Aufnahme von elektrischen Verbindungen der Heizmittel
dient. Die Verbindungen sind nur lose in diesem Hohlraum untergebracht,
so dass sie gegen mechanische und sonstige Beanspruchungen nur unzureichend
geschützt sind. Durch die lose, undefinierte Anordnung
könnten die elektrischen Verbindungen miteinander in Kontakt geraten
und eventuell einen Kurzschluss verursachen. Außerdem ist
die Herstellung und Montage der bekannten Medienleitung schwierig.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Leitungsverbinder
der genannten Art zu schaffen, der bei einfacher und prozesssicherer
Herstellbarkeit gute und dauerhaft sichere Gebrauchseigenschaften
gewährleistet. Zudem soll auch eine konfektionierte Leitung
für den gleichen Zweck zur Verfügung gestellt
werden.
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Erfindungsgemäß wird
dies zunächst gemäß dem Anspruch 1 durch
eine den Fluidverbinder zumindest im Bereich der Heizmittel umschließende Kapselung
erreicht, wobei die Kapselung einen rohrstückförmigen
Abzweig für elektrische Versorgungsleiter für
die Heizmittel aufweist, wobei der Abzweig als separates, mit der
Kapselung verbundenes oder verbindbares Abzweigteil ausgebildet
ist. Dadurch sind die Heizmittel des Fluidverbinders, die bevorzugt
den Fluidkanal zumindest teilweise umschließen und insbesondere
von mindestens einem über den Außenumfang des
Fluidverbinders verlaufenden Heizleiter gebildet sind, effektiv
vor äußeren Einflüssen geschützt.
Außerdem wird auch eine zusätzliche thermische
Isolation nach außen erreicht. So kann durch einen innerhalb
der Kapselung gebildeten Luftspalt eine gute und gleichmäßige
Temperaturverteilung erreicht werden. Ein zumindest teilweises Vergießen
trägt ebenfalls zur Wärmeisolation bei. Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn die Kapselung auch zum Umschließen
eines Endbereiches einer an dem Anschlussabschnitt angeschlossenen
Fluidleitung sowie vorzugsweise auch eines Endbereiches einer rohrförmigen
Umhüllung der Fluidleitung ausgebildet ist. Diese Umhüllung
ist insbesondere von einem Wellrohr gebildet, dessen Endbereich
in der Kapselung vorzugsweise formschlüssig fixiert wird.
Alle erforderlichen elektrischen Verbindungen zwischen den Heizmitteln
des Fluidverbinders, äußeren Versorgungsleitern
und bevorzugt vorhandenen Heizmitteln der Fluidleitung können
gut geschützt innerhalb der Kapselung untergebracht werden.
Ein besonders effektiver Schutz kann erreicht werden, indem die elektrischen
Verbindungen (Kontaktstellen, abisolierte Stellen) durch Umspritzen
und/oder Vergießen in eine Kunststoff-Formmasse eingebettet
werden können. Die äußeren Versorgungsleiter
können über den erfindungsgemäßen
Abzweig der Kapselung nach außen geführt werden.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Abzweig zur formschlüssigen
Aufnahme eines Endbereiches einer rohrförmigen, insbesondere ebenfalls
von einem Wellrohr gebildeten Leiterhülle für
die Versorgungsleiter ausgebildet ist. Alternativ kann auch vorgesehen
sein, dass der Abzweig ein elektrisches Anschlusselement insbesondere
in Form eines Steckanschlusses für externe Versorgungsleiter
aufweist. Dabei ist das Anschlusselement innerhalb der Kapselung
mit den Heizmitteln des Fluidverbinders und gegebenenfalls mit Heizmitteln
der Fluidleitung verbunden.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Abzweigs
als separates Abzweigteil ergeben sich vorteilhafterweise unterschiedliche
Anwendungsmöglichkeiten. So kann die Kapselung grundsätzlich
auch ohne Abzweig verwendet werden. Bei Bedarf kann das Abzweigteil
im Bereich einer Öffnung der Kapselung befestigt werden.
Die Öffnung kann vorgefertigt sein oder aber durch Entfernen
eines Bereiches der Kapselung gebildet werden. Dabei kann ein Wandungsteil über
Sollbruchstellen herausgebrochen werden. Die Befestigung des Abzweigteils
erfolgt insbesondere über Rastmittel. Das Abzweigteil kann
aber auch formschlüssig mit der Kapselung verbunden sein.
Im Falle eines spitz- oder stumpfwinkligen Abzweig-Winkels zur Leitungsachse ergibt
sich weiterhin die vorteilhafte Möglichkeit, das Abzweigteil
in unterschiedlichen Orientierungen seiner Abzweigachse montieren
zu können.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen sowie in der anschließenden Beschreibung
enthalten.
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Anhand
von einigen in der Zeichnung veranschaulichten, bevorzugten Ausführungsbeispielen soll
die Erfindung genauer erläutert werden. Dabei zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Leitungsverbinders
mit einem Endbereich einer angeschlossenen Fluidleitung,
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2 einen
Längsschnitt des Leitungsverbinders gemäß 1,
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3 eine
Ansicht wie in 1, jedoch in einem alternativen
Montagezustand des Abzweigteils,
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4 eine
Perspektivansicht einer alternativen Ausführungsform des
Leitungsverbinders,
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5 eine
gegenüber 4 vergrößerte Seitenansicht
dieses Leitungsverbinders,
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6 eine
Ansicht in Pfeilrichtung VI gemäß 5,
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7 eine
Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform des Abzweigteils
für die Ausführung des Leitungsverbinders gemäß 4 bis 6,
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8 eine
Perspektivansicht des Abzweigteils gemäß 7 in
einem geöffneten Zustand eines Aufnahmeabschnittes für
eine Leiterhülle,
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9 eine
Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform des Abzweigteils
für die Ausführung des Leitungsverbinders gemäß 1 bis 3,
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10 eine
Darstellung des Abzweigteils gemäß 9 in
einem Zustand analog zu 8,
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11 eine
Skizze zur Erläuterung einer alternativen Ausführungsform
des Leitungsverbinders in einem Längsschnitt und
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12 einen
vergrößerten Teilschnitt in der Ebene XII-XII
gemäß 11 in
einem mit dem zugehörigen Abzweigteil verbundenen Zustand
der Kapselung.
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In
den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets
mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 und 2 ist
beispielhaft ein Endbereich einer konfektionierten Medienleitung 1 dargestellt,
die einen erfindungsgemäßen Leitungsverbinder 2 aufweist.
Das andere, nicht dargestellte Ende der Leitung 1 kann
ebenfalls mit einem Leitungsverbinder verbunden sein. Dabei kann
es sich bei dem bzw. bei jedem Leitungsverbinder 2 wahlweise
um einen Winkelverbinder (wie dargestellt) oder einen geradlinigen
Verbinder handeln. Dies bedeutet, dass beidseitig völlig
beliebige Verbinder-Geometrien möglich sind. Außerdem
können die Anschlussbereiche der Verbinder beliebige Orientierungen
aufweisen (z. B. auch relativ zueinander um die Leitungsachse verdreht
sein).
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Wie
sich insbesondere aus 2 ergibt, besteht der erfindungsgemäße
Leitungsverbinder 2 aus einem Fluidverbinder 4 mit
mindestens einem Anschlussabschnitt 6 zur Verbindung mit
einem Leitungsende 8a einer Fluidleitung 8. An
den Anschlussabschnitt 6 schließt sich ein Übergangsabschnitt 10 an,
der vorzugsweise in einen zweiten Anschlussabschnitt 12 übergeht,
der bevorzugt als Steckanschluss eines Fluid-Stecksystems ausgebildet
ist. In den dargestellten Beispielen ist der Steckanschluss als
Muffe zur Aufnahme eines nicht dargestellten Fluidsteckers ausgebildet.
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Der
erste Anschlussabschnitt 6 ist bevorzugt als Aufnahme zum
Einstecken des Leitungsendes 8a ausgebildet (s. insbesondere 2),
wobei vorzugsweise eine unlösbare, stoffschlüssige
Verbindung durch Verkleben, Verschweißen oder An-/Umspritzen erfolgt,
insbesondere durch Laserschweißen. Dazu bestehen der Fluidverbinder 4 und
die Fluidleitung 8 jeweils aus einem verschweißbaren
Kunststoff, wobei der Fluidverbinder 4 zumindest im Bereich
des ersten Anschlussabschnittes 6 für Laserstrahlen transparent
ausgebildet ist. Der Fluidverbinder 4 weist einen inneren
Fluidkanal 14 auf.
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Bereichsweise,
und zwar insbesondere zumindest im Bereich des Übergangsabschnittes 10, weist
der Fluidverbinder 4 elektrische Heizmittel 16 auf.
Diese Heizmittel 16 umschließen zweckmäßigerweise
den Fluidkanal 14 zumindest teilweise und sind dazu von
mindestens einem über den Außenumfang des Fluidverbinders 4 verlaufenden
Heizleiter gebildet.
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Erfindungsgemäß weist
der Leitungsverbinder 2 eine den Fluidverbinder 4 zumindest
im Bereich der Heizmittel 16 umschließende Kapselung 20 auf. Diese
Kapselung 20 weist ihrerseits einen rohrstückförmigen
Abzweig 22 für elektrische Versorgungsleiter 24 für
die Heizmittel 16 auf.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung ist die Kapselung 20 auch zum
Umschließen eines Endbereiches der an dem Anschlussabschnitt 6 angeschlossenen Fluidleitung 8 und
vorzugsweise eines Endbereiches einer rohrförmigen Umhüllung 26 der
Fluidleitung 8 ausgebildet. Mit Vorteil kann die Umhüllung 26 insbesondere
formschlüssig innerhalb der Kapselung 20 fixiert
sein. Dazu weist die Kapselung 20 einen Rohransatz 28 mit
inneren Umfangsrippen auf, die radial in umfängliche Rillen
der insbesondere von einem Wellrohr (parallel gewelltes Schutzrohr
insbesondere aus Kunststoff) gebildeten Umhüllung 26 eingreifen.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung besteht die Kapselung 20 aus
einem äußeren Verbindergehäuse 30.
Dieses Verbindergehäuse 30 weist auch den Rohransatz 28 zur
formschlüssigen Aufnahme des Endbereiches der Umhüllung 26 der
Fluidleitung 8 auf.
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Erfindungsgemäß ist
der Abzweig 22 Bestandteil eines separaten, mit der Kapselung 20 verbundenen
oder verbindbaren Abzweigteils 32. Dazu wird auch auf die
gesonderten Darstellungen in 7 bis 10 verwiesen.
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Das
Abzweigteil 32 ist bevorzugt lösbar (trennbar)
mit dem Verbindergehäuse 30 verbunden oder verbindbar.
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Das
Verbindergehäuse 30 besteht mit Vorteil aus zwei
zu einer Teilungsebene im Wesentlichen symmetrischen Gehäuse-Teilen
a und b, die bevorzugt miteinander über Rastmittel 34 verrastbar
sind. Die Gehäuse-Teile 30a, b sind in den dargestellten Beispielen
als getrennte, vorzugsweise zumindest annähernd identische
Formteile ausgebildet. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein,
das Verbindergehäuse 30 als einstückiges
Formteil mit klappbar insbesondere über mindestens ein
Filmscharnier miteinander verbundenen Halbschalen auszubilden.
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In
den Ausführungen gemäß 1 bis 10 ist
das Abzweigteil 32 im Bereich einer Öffnung 36 (nur
in 2 zu erkennen) des Verbindergehäuses 30 mit
diesem über Rastmittel 38 verbunden oder verbindbar.
Wie sich aus 7 bis 10 ergibt,
weist dazu das Abzweigteil 32 einen etwa U-förmigen
Verbindungsabschnitt auf, der einen Bereich des Verbindergehäuses 30 übergreift,
wobei Rastarme 40 mit Rastöffnungen 42 Rastansätze 44 rastend formschlüssig übergreifen.
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Bei
der alternativen Ausführung gemäß 11 und 12 weist
das Abzweigteil 32 einen Verbindungsabschnitt mit einer
umfangsgemäßen Nutausnehmung 46 auf,
mit der das Abzweigteil 32 im Bereich der in der Teilungsebene
der Gehäusehälften liegenden Öffnung 36 des
Verbindergehäuses 30 formschlüssig zwischen
die Gehäuseteile 30a und 30b eingesetzt
oder einsetzbar ist.
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In
allen Ausführungen kann die Öffnung 36 des
Verbindergehäuses 30 vorgefertigt sein. Bevorzugt
ist aber die Öffnung 36 durch Entfernen von mindestens
einem ursprünglich vorhandenen Gehäusebereich
herstellbar. Es kann sich um Wandungsabschnitte der Gehäuseteile 30a, 30b handeln,
die über Sollbruchstellen herausbrechbar sind.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Abzweig 22 bzw.
das Abzweigteil 32 zur formschlüssigen Aufnahme
eines Endbereiches einer rohrförmigen Leiterhülle 50 für
die Versorgungsleiter 24 ausgebildet. Analog zu der Umhüllung 26 handelt
es sich auch bei der Leiterhülle 50 vorzugsweise
um ein Wellrohr aus Kunststoff. Deshalb weist das Abzweigteil 32 einen
rohrstückförmigen Aufnahmeabschnitt 52 für
die Leiterhülle 50 auf. Wie sich insbesondere
aus 7 bis 10 ergibt, besteht der Ausnahmeabschnitt 52 aus
diametral geteilten Hälften 52a, 52b,
wobei die eine Hälfte 52a unter Einschluss des
Endes der Leiterhülle 50 mit der anderen Hälfte 52b verbindbar,
insbesondere verrastbar ist. Dazu sind Rastmittel 54 analog
zu den Rastmitteln 34 vorgesehen. Die Hälften 52a, 52b können einstückig über
ein Filmscharnier 56 schwenkbeweglich und dadurch schließbar
miteinander verbunden sein. Der Aufnahmeabschnitt 52 weist
in seinem Inneren eine Eingriffskontur mit mindestens einer radial nach
innen vorspringenden Umfangsrippe auf, die in eine Rille des die
Leiterhülle 50 bildenden Wellrohrs eingreift.
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In
einer nicht dargestellten Ausführungsvariante kann im Bereich
des Abzweigs 22 ein elektrisches Anschlusselement, insbesondere
in Form eines Steckanschlusses, für nicht dargestellte
externe Versorgungsleiter befestigt sein. Dabei kann ein äußerer
Anschlussstecker auf- oder eingesteckt und beispielsweise über
Rastmittel arretiert werden. Das Anschlusselement ist innerhalb
der Kapselung 20 mit den Heizmitteln 16 des Fluidverbinders 4 und/oder gegebenenfalls
mit Heizmitteln 58 (siehe 1) der angeschlossenen
Fluidleitung 8 verbunden.
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In
bevorzugter Ausgestaltung weist nämlich gemäß 1 und 2 die
Fluidleitung 8 ebenfalls elektrische Heizmittel 58 auf,
die insbesondere von mindestens einem schraubenlinienförmig über
den Leitungsumfang verlaufenden Heizleiter 60 gebildet sind.
Der Heizleiter 60 ist bevorzugt mit einem Klebeband 62 fixiert
(z. B. umwickelt).
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Der
Abzweig 22 kann bezüglich seiner Abzweigachse
mit einer Anschlussachse der Fluidleitung 8 einen praktisch
beliebigen Winkel α einschließen, der bevorzugt
aber im Bereich von 20° bis 160° liegt. In den
dargestellten Beispielen handelt es sich um einen spitzwinkligen
Y-Abzweig mit α = etwa 45° (1 bis 3, 9 und 10)
oder um einen etwa rechtwinkligen T-Abzweig (4 bis 6, 7 und 8).
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Im
Falle eines spitz- oder stumpfwinkligen Abzweigs ist die separate
Ausgestaltung des Abzweigteils 32 von besonderem Vorteil,
weil gemäß 1 und 2 einerseits
und 3 andererseits eine Verbindung des Abzweigteils 32 mit
dem Verbindergehäuse 30 wahlweise in mindestens
zwei unterschiedlichen Ausrichtungen möglich ist. Hierdurch kann
die Richtung des Abzweigs 22 variiert werden.
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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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2007/073286
A1 [0004]