DE202008013641U1 - Verbindungselement für Strömungsmedien - Google Patents
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Abstract
Verbindungselement (1) für Strömungsmedien, bestehend aus einem insbesondere im Wesentlichen einstückigen Verbinderteil (2) mit mindestens zwei Anschlussabschnitten (4) jeweils zum Anschluss an eine Medienleitung oder ein Aggregat sowie mit einem zwischen den Anschlussabschnitten (4) angeordneten Übergangsabschnitt (8), wobei die Anschlussabschnitte (4) jeweils einen inneren Anschlusskanal (6) aufweisen und die Anschlusskanäle (6) bezüglich ihrer Längsachsen (10) in einem bestimmten Verbinderwinkel (α) zwischen 0° und 180° zueinander ausgerichtet und über den Übergangsabschnitt (8) strömungsmäßig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussabschnitte (4) bezüglich ihrer Längsachsen (10) zumindest im Bereich des Übergangsabschnittes (8) derart um einen Versatz (X) gegeneinander versetzt angeordnet sind, dass innerhalb des Übergangsabschnittes (8) ein Verbindungsraum (12) mit einem relativ zu den Querschnitten der angrenzenden Anschlusskanäle (6) vergrößerten Strömungsquerschnitt gebildet ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ein Verbindungselement für Strömungsmedien, bestehend aus einem insbesondere im Wesentlichen einstückigen Verbinderteil mit mindestens zwei Anschlussabschnitten jeweils zum Anschluss an eine Medienleitung oder ein Aggregat sowie mit einem zwischen den Anschlussabschnitten angeordneten Übergangsabschnitt, wobei die Anschlussabschnitte jeweils einen inneren Anschlusskanal aufweisen und die Anschlusskanäle bezüglich ihrer Längsachsen in einem bestimmten Verbinderwinkel zwischen 0° und 180° zueinander ausgerichtet und über den Übergangsabschnitt strömungsmäßig miteinander verbunden sind.
- Konkret kann es sich um jede denkbare Art eines Verbinders mit mehreren (mindestens zwei) Abgängen handeln, insbesondere um einen Winkelverbinder mit zwei Anschlussabschnitten, einen Kreuzverbinder mit vier Anschlussabschnitten oder einen T- oder Y-Verbinder mit drei Anschlussabschnitten, wobei jeweils mindestens zwei der Anschlussabschnitte winklig zueinander ausgerichtet sind.
- Ein Verbindungs- bzw. Anschlusselement der beschriebenen, gattungsgemäßen Art ist in dem Dokument
DE 20 2007 012 584 U1 beschrieben. Konkret handelt es sich um Ausführungen als Winkelverbinder oder T-Verbinder, wobei jeweils (mindestens) zwei Anschlussabschnitte einen bestimmten Verbinderwinkel zwischen 0° und 180°, speziell aber im Bereich von 30° bis 120° und insbesondere 90° bilden. Dabei soll ein innerer, die Anschlusskanäle verbindender, sich über den jeweiligen Verbinderwinkel hinweg erstreckender Verbindungskanal einen strömungsgünstigen Innenquerschnittsverlauf aufweisen. Für die Herstellung des Verbinderteils als einstückiges Spritzformteil aus einem formstabilen Material (Kunststoff oder Metall) sind spezielle formtechnische Maßnahmen erforderlich, die mit einem relativ großen Herstellungsaufwand und recht hohen Werkzeugkosten verbunden sind. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verbindungselement der genannten Art zu schaffen, mit dem bei deutlich vereinfachter Herstellbarkeit dennoch optimierte Strömungseigenschaften gewährleistet werden können.
- Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen sowie der folgenden Beschreibung enthalten.
- Erfindungsgemäß sind demnach die (mindestens zwei) Anschlussabschnitte bezüglich der Längsachsen ihrer Anschlusskanäle derart um einen Versatz gegeneinander versetzt angeordnet, dass innerhalb des Übergangsabschnittes ein Verbindungsraum mit einem relativ zu den Querschnitten der angrenzenden Anschlusskanäle vergrößerten Strömungsquerschnitt gebildet ist. Erfindungsgemäß ist dabei der Versatz so konzipiert, dass jeder Anschlussabschnitt im inneren Bereich seines Anschlusskanals im bevorzugten Fall einer formtechnischen Herstellung als Spritzformteil mit einem einfachen schieberartigen, axial entformbaren Formkern formbar ist, wobei die Formkerne im Bereich des Übergangsabschnittes derart geteilt sind, dass sie durch eine bereichsweise Überlappung den vergrößerten Verbindungsraum bilden.
- Alternativ ist grundsätzlich auch eine spanende Herstellung aus Vollmaterial möglich, indem die Anschlusskanäle – anstatt mit Formkernen – mit entsprechend einzuführenden Spanwerkzeugen (Bohrern, Fräsern) gebildet werden.
- Die Erfindung und bevorzugte Ausgestaltungen sollen im Folgenden anhand von einigen in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen genauer erläutert werden. Es zeigen:
-
1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes in einer ersten Ausführung als Winkelverbinder, -
2 eine Ansicht in Pfeilrichtung II gemäß1 , -
3 einen Schnitt in der Ebene III-III gemäß1 , -
4 eine Ansicht wie in3 zur weiteren Erläuterung der Erfindung, -
5 eine weitere Ansicht wie in3 mit beispielhaft eingezeichneten Formkernen, -
6 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Verbindungselementes in einer zweiten Ausführung als Kreuzverbinder, -
7 eine Ansicht in Pfeilrichtung VII gemäß6 , -
8 einen Schnitt in der Ebene VIII-VIII gemäß6 , -
9 eine Darstellung wie in8 zur weiteren Erläuterung, -
10 eine weitere Darstellung wie in8 mit beispielhaft eingezeichneten Formkernen, -
11 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Verbindungselementes als T-Verbinder, -
12 eine Seitenansicht in Pfeilrichtung XII gemäß11 , -
13 einen Schnitt in der Ebene XIII-XIII gemäß12 , -
14 eine weitere Ausführungsform des Verbindungselementes als T-Verbinder in Seitenansicht, -
15 einen Axialschnitt des Verbindungselementes gemäß14 , -
16 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Verbindungselementes, wiederum als T-Verbinder, -
17 eine Draufsicht in Pfeilrichtung XVII gemäß16 und -
18 eine vergrößerte Detailansicht des Bereiches XVIII in16 . - In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
- Ein erfindungsgemäßes Verbindungselement
1 besteht aus einem – bevorzugt im Wesentlichen einstückig aus einem formstabilen Material geformten – Verbinderteil2 mit mindestens zwei Anschlussabschnitten4 , die jeweils zum Anschluss an eine nicht dargestellte Medienleitung (Rohr- oder Schlauchleitung für beliebige Strömungsmedien) oder an ein beliebiges Aggregat (ebenfalls nicht dargestellt, beispielsweise einen Druckluftzylinder oder Druckspeicher) ausgebildet sind. Dadurch können über das Verbindungselement1 mindestens zwei Leitungen miteinander verbunden werden, oder es kann mindestens eine Leitung an ein Aggregat angeschlossen werden. Jeder Anschlussabschnitt4 weist einen inneren Anschlusskanal6 auf, wobei die Anschlusskanäle6 über einen zwischen den Anschlussabschnitten4 angeordneten Übergangsabschnitt8 des Verbinderteils2 strömungsmäßig miteinander verbunden sind. Die Anschlusskanäle6 der bzw. jeweils zweier benachbarter Anschlussabschnitte4 sind bezüglich ihrer Längsachsen10 in einem bestimmten Verbinderwinkel α zwischen 0° und 180° zu einander ausgerichtet. In den meisten Anwendungsfällen liegt der Verbinderwinkel α im Bereich zwischen 30° und 120° und vorzugsweise im Bereich um 90°. - Erfindungsgemäß sind die Anschlussabschnitte
4 bzw. jeweils mindestens zwei der vorhandenen Anschlussabschnitte4 bezüglich ihrer Längsachsen10 derart um einen Versatz X gegeneinander versetzt angeordnet, dass innerhalb des Übergangsabschnittes8 ein vergrößerter Verbindungsraum12 mit einem relativ zu den Querschnitten der angrenzenden Anschlusskanäle6 vergrößerten Strömungsquerschnitt gebildet ist. Der so vergrößerte Verbindungsraum12 ist beispielhaft in den4 ,9 und13 durch Schraffuren veranschaulicht. Jeder Anschlusskanal6 verläuft ausgehend vom freien Ende des jeweiligen Anschlussabschnittes4 mit einem konstanten, z. B. kreisförmigen, ovalen oder abgerundet polygonalen Innenquerschnitt bis in den Bereich des Übergangsabschnittes8 hinein. - Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann das Verbinderteil
2 auf einfache und wirtschaftliche Weise als einstückiges Spritzformteil hergestellt werden, und zwar vorteilhafterweise unter Verwendung einfacher schieberartiger Formkerne. Dies wird im Folgenden noch genauer anhand der einzelnen Ausführungsbeispiele erläutert. - In der ersten Ausführungsform gemäß
1 bis5 ist das Verbindungselement1 als Winkelverbinder mit zwei Anschlussabschnitten4 ausgebildet, die beispielhaft einen rechten Winkel α = 90° einschließen. Eigentlich definieren die Längsachsen10 der beiden Anschlussabschnitte4 gemeinsam eine Verbinderebene, allerdings sind bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Längsachsen10 senkrecht zu dieser Verbinderebene um den Versatz X parallel versetzt. Dadurch wird der vergrößerte Verbindungsraum12 geschaffen. Gemäß5 können dazu zwei einfache Formkerne14 ,16 verwendet werden, die sich im Bereich des Übergangsabschnittes8 derart überlappen, dass der Verbindungsraum12 mit einem vergrößerten Innenvolumen und dadurch vergrößertem Strömungsquerschnitt gebildet wird. - In analoger Weise kann dies gemäß
6 bis10 auch bei einem Kreuzverbinder erreicht werden. - Bei der beispielhaft in
11 bis13 veranschaulichten Ausführung des Verbindungselementes1 als T-Verbinder sind die Anschlussabschnitte4 , die eigentlich gleichachsig gegenüberliegend angeordnet wären, gegeneinander um den Versatz X in der Verbinderebene parallel versetzt. Auch hierdurch wird gemäß13 der vergrößerte Verbindungsraum12 geschaffen. - Entsprechendes gilt auch für die Ausführung gemäß
14 und15 . - Im Falle der Ausführung nach
11 bis13 bzw.14 und15 könnte alternativ oder zusätzlich auch ein Versatz X senkrecht zur Verbinderebene vorgesehen sein (entsprechend1 bis5 bzw.6 bis10 ). - Gemäß
16 bis18 ist das Verbindungselement1 wiederum als T-Verbinder mit drei Anschlussabschnitten4 ausgebildet, von denen zwei einander entgegengesetzt gegenüberliegend angeordnet sind und zumindest mit ihren freien Anschlussenden auf einer gemeinsamen Durchströmachse0 („Nullachse”) liegen. Bei dieser Ausführungsform sind die Anschlusskanäle6 der beiden gegenüberliegenden Anschlussabschnitte4 bezüglich ihrer Längsachsen10 derart entgegengesetzt in einem spitzen Winkel β, der beispielsweise 1° bis 2°, im dargestellten Beispiel insbesondere 1,43° beträgt, schräg zu der gemeinsamen Durchströmachse0 ausgerichtet, dass sich im Bereich des Verbindungsraumes12 des Übergangsabschnittes8 der Versatz X zwischen den bevorzugt zueinander parallelen Längsachsen10 der beiden Anschlusskanäle6 und damit der vergrößerte Strömungsquerschnitt ergibt. Hierbei können die schrägen Längsachsen10 praktisch beliebig um die Durchströmachse0 (Nullachse) taumeln. Dies ergibt sich durch einen Vergleich der16 und17 . - Wie dargestellt können auch die beiden gegenüberliegenden Anschlussabschnitte
4 selbst insgesamt analog zu ihren Anschlusskanälen6 und den Längsachsen10 schräg ausgerichtet sein. Es ist aber auch möglich, die Anschlussabschnitte4 geradlinig gleichachsig entsprechend der Nullachse0 auszurichten und nur die Anschlusskanäle6 mit der Schrägstellung im Winkel β zu bilden. - Der besondere Vorteil dieser Ausführung gemäß
16 bis18 liegt darin, dass trotz des erfindungsgemäßen Versatzes X eine symmetrische Anschlussgeometrie erreicht wird, wobei die Anschlussabschnitte4 durch die Anordnung zumindest ihrer freien Anschlussenden auf der gemeinsamen Nullachse einen automatischen Anschluss von Leitungen ermöglichen. - Abschließend sei noch erwähnt, dass zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Ausgestaltung auch eine Formung bzw. Entformung mit geteilten Formkernen im Sinne der eingangs erwähnten Veröffentlichung
DE 20 2007 012 584 U1 möglich ist, auf die deshalb an dieser Stelle in vollem Umfang Bezug genommen wird. - Weiterhin kann das Verbinderteil
2 auch zunächst mehrteilig aus mindestens zwei einzeln vorgeformten und dann insbesondere stoffschlüssig miteinander verbundenen Teilen gebildet sein. Hierzu wird auf eine prioritätsgleiche Anmeldung der Anmelderin mit dem internen Vertreteraktenzeichen 12546 verwiesen, und auf deren Inhalt wird ebenfalls in vollem Umfang Bezug genommen. - Das Verbinderteil
2 besteht zweckmäßig als Spritzformteil aus einem formstabilen, starren Material, insbesondere aus Kunststoff oder Metall. Im Falle der Herstellung aus Kunststoff ist das Verbinderteil2 als Spritzgussteil insbesondere aus einem faserverstärkten Polyamid ausgebildet. Bei Einsatz von Metall besteht das Verbinderteil2 aus einem Metall-Druckgussteil, beispielsweise aus Aluminium, Messing oder Kupfer. - Grundsätzlich wäre alternativ auch eine spanende Herstellung möglich, wobei die Formkerne
14 ,16 praktisch durch spanende Werkzeuge (Bohrer, Fräser) zu „ersetzen” wären. - Jeder Anschlussabschnitt
4 kann zum einfachen Aufstecken einer Leitung als Dornelement ausgebildet sein. Hierzu wird auf16 bis18 verwiesen. Mindestens einer der Anschlussabschnitte4 kann als Bestandteil einer Fluid-Steckverbindung ausgebildet sein, und zwar insbesondere als ein umfänglich abgedichtet und über Haltemittel arretierbar in eine nicht dargestellte Aufnahmemuffe eines beliebigen Anschlussteils einsteckbarer Steckerschaft. Alternativ ist auch eine Ausgestaltung als Aufnahmemuffe zur Aufnahme eines Anschlusssteckers oder direkt eines Leitungsendes möglich. Dazu wird besonders auf die Ausführung gemäß14 und15 verwiesen. Außerdem ist auch eine Schraubverbindung zum Leitungsanschluss möglich. - 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.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 202007012584 U1 [0003, 0039]
Claims (5)
- Verbindungselement (
1 ) für Strömungsmedien, bestehend aus einem insbesondere im Wesentlichen einstückigen Verbinderteil (2 ) mit mindestens zwei Anschlussabschnitten (4 ) jeweils zum Anschluss an eine Medienleitung oder ein Aggregat sowie mit einem zwischen den Anschlussabschnitten (4 ) angeordneten Übergangsabschnitt (8 ), wobei die Anschlussabschnitte (4 ) jeweils einen inneren Anschlusskanal (6 ) aufweisen und die Anschlusskanäle (6 ) bezüglich ihrer Längsachsen (10 ) in einem bestimmten Verbinderwinkel (α) zwischen 0° und 180° zueinander ausgerichtet und über den Übergangsabschnitt (8 ) strömungsmäßig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussabschnitte (4 ) bezüglich ihrer Längsachsen (10 ) zumindest im Bereich des Übergangsabschnittes (8 ) derart um einen Versatz (X) gegeneinander versetzt angeordnet sind, dass innerhalb des Übergangsabschnittes (8 ) ein Verbindungsraum (12 ) mit einem relativ zu den Querschnitten der angrenzenden Anschlusskanäle (6 ) vergrößerten Strömungsquerschnitt gebildet ist. - Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinderteil (
2 ) mindestens drei Anschlussabschnitte (4 ) aufweist, von denen jeweils mindestens zwei bezüglich ihrer Längsachsen (10 ) in einem bestimmten Verbinderwinkel (α) zueinander ausgerichtet sind, wobei mindestens einer der Anschlussabschnitte (4 ) bezüglich seiner Längsachse (10 ) relativ zu den anderen Anschlussabschnitten (4 ) um den Versatz (X) versetzt ist. - Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz (X) senkrecht zu einer vom Verlauf von mindestens zwei zueinander winklig angeordneten Anschlusskanälen (
6 ) gemeinsam definierten Verbinderebene ausgerichtet ist. - Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz (X) parallel zu der bzw. einer vom Verlauf von mindestens zwei zueinander winklig angeordneten Anschlusskanälen (
6 ) definierten Verbinderebene ausgerichtet ist. - Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinderteil (
2 ) zumindest zwei einander entgegengesetzt gegenüberliegende Anschlussabschnitte (4 ) aufweist, die zumindest mit ihren freien Enden auf einer gemeinsamen Durchströmachse (0 ) liegen, wobei die beiden Anschlusskanäle (6 ) bezüglich ihrer Längsachsen (10 ) derart in einem spitzen Winkel (β) schräg zu der Durchströmachse (0 ) ausgerichtet sind, dass sich im Bereich des Verbindungsraumes (12 ) des Übergangsabschnittes (8 ) der Versatz (X) zwischen den Längsachsen (10 ) der beiden Anschlusskanäle (6 ) ergibt.
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