DE202012104769U1 - Steckverbinder für Fluid-Leitungen - Google Patents
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Abstract
Steckverbinder (1) für Fluidleitungen, bestehend aus einem mit einem Gegenkupplungsteil (4) in Richtung einer Steckachse (X) zusammensteckbaren Kupplungsteil (2) mit einer Verriegelungseinrichtung (12) zum lösbaren Arretieren des Kupplungsteils (2) in seiner mit dem Gegenkupplungsteil (4) zusammengesteckten Kupplungslage, wobei als Verriegelungseinrichtung (12) ein klammerartiges, radial elastisch verformbares Halteelement (14) außen auf dem Kupplungsteil (2) dieses umfangsgemäß zumindest teilweise umgreifend gehalten ist, wobei das Halteelement (14) mit mindestens einem im Axialschnitt C-förmigen Halteabschnitt (16) in der Kupplungslage zwei äußere, radiale, flanschartige Haltestege (18, 20) des Kupplungsteils (2) und des Gegenkupplungsteils (4) radial und axial formschlüssig umgreift, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (14) in seinem auf dem Kupplungsteil (2) sitzenden Zustand über Fixiermittel (22) derart mit dem Kupplungsteil (2) zusammenwirkt, dass das Halteelement (14) wahlweise in unterschiedlichen relativen Drehpositionen ausrichtbar und jeweils gegen freies, uneingeschränktes Verdrehen um die Steckachse (X) relativ zu dem Kupplungsteil (2) fixiert ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 einen Steckverbinder für Fluidleitungen, bestehend aus einem mit einem Gegenkupplungsteil in Richtung einer Steckachse zusammensteckbaren Kupplungsteil mit einer Verriegelungseinrichtung zum lösbaren Arretieren des Kupplungsteils in seiner mit dem Gegenkupplungsteil zusammengesteckten Kupplungslage, wobei als Verriegelungseinrichtung ein klammerartiges, radial elastisch verformbares Halteelement außen auf dem Kupplungsteil dieses umfangsgemäß zumindest teilweise umgreifend gehalten ist, wobei das Halteelement mit mindestens einem im Axialschnitt C-förmigen Halteabschnitt in der Kupplungslage zwei äußere, radiale, flanschartige Haltestege des Kupplungsteils und des Gegenkupplungsteils radial und axial formschlüssig umgreift.
- Weiterhin bezieht sich die Erfindung in einem weiteren Aspekt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16 auf einen Steckverbinder für Fluid-Leitungen, bestehend aus einem mit einem Gegenkupplungsteil in Richtung einer Steckachse zusammensteckbaren Kupplungsteil, wobei das Kupplungsteil als Steckerteil mit einem mit einer axialen Eingriffslänge in eine Aufnahme des als Muffenteil ausgebildeten Gegenkupplungsteils einsteckbaren Steckerzapfen ausgebildet ist.
- Ein Steckverbinder der eingangs genannten Art ist beispielsweise durch jedes der Dokumente
EP 1 781 979 B1 ,EP 2 304 302 B1 sowieEP 1 806 528 A1 bekannt. Durch die Ausgestaltung und verliersichere, das heißt gegen Verlieren gesicherte Vormontage-Halterung des Halteelementes ist dieses grundsätzlich relativ zu dem Kupplungsteil frei verdrehbar. Dies kann im praktischen Einsatz nachteilig sein, weil es vor allem bei beengten Platzverhältnissen am jeweiligen Einbauort zu Kollisionen mit anderen Bauteilen kommen kann. Dies gilt vor allem für Ausführungen, wie insbesondere in dem DokumentEP 2 304 302 B1 zum Beispiel in7 und13 dargestellt, bei denen das Halteelement einen radial relativ weit vom Kupplungsteil vorstehenden Abschnitt aufweist, weil dieser Abschnitt bei Drehung des Halteelementes hebelartig verschwenkt wird. - Weiterhin kann bei bekannten Steckverbindern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 16 beispielsweise durch Druckpulsationen und daraus resultierende Vibrationen das als Steckerteil ausgebildete Kupplungsteil innerhalb der Aufnahme des Gegenkupplungsteils relativ zur Steckachse verkippen oder sogar in der Aufnahme verkanten.
- Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen solchen Steckverbinder so zu verbessern, dass bei einer Montage in engen Bauräumen Kollisionen mit sonstigen, umliegenden Bauteilen vermieden werden können. Weiterhin soll die Sicherheit gegen Verkippen und Verkanten des Steckerteils innerhalb der Aufnahme verbessert werden.
- In einem ersten Erfindungsaspekt wird speziell die erste Teilaufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 15 enthalten.
- In einem zweiten Erfindungsaspekt wird speziell die zweite Teilaufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 17 bis 24 enthalten.
- Die beiden Erfindungsaspekte können unabhängig voneinander angewandt werden, mit Vorteil aber auch in Kombination miteinander, wobei alle Teilmerkmale in beliebigen Merkmalskombinationen vorgesehen sein können.
- Gemäß dem ersten Aspekt und dem Anspruch 1 ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Halteelement in seinem auf dem Kupplungsteil sitzenden Zustand über Fixiermittel derart mit dem Kupplungsteil zusammenwirkt, dass das Halteelement wahlweise in unterschiedlichen relativen Drehpositionen ausrichtbar und jeweils gegen freies, uneingeschränktes Verdrehen um die Steckachse relativ zu dem Kupplungsteil fixiert ist. Dadurch kann vorteilhafterweise bei oder vor dem Steckvorgang des Kupplungsteils das auf diesem vormontiert sitzende Halteelement in Drehrichtung so ausgerichtet werden, dass es im Montagebereich beim Stecken frei und ohne Kollisionen platzierbar ist. Das Halteelement kann sich dann auch im weiteren Betrieb nicht mehr frei, sondern allenfalls nur noch über einen eingeschränkten Drehwinkelbereich hinweg verdrehen, so dass auch dann Kollisionen mit umliegenden Bauteilen vermieden werden.
- Gemäß dem zweiten Aspekt und dem Anspruch 16 ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Eingriffslänge des Steckerzapfens mindestens seinem äußeren Durchmesser entspricht. Durch die somit gegenüber dem Stand der Technik verlängerte Eingriffslänge wird der Steckerzapfen innerhalb der Aufnahme besser gegen Verkippen abgestützt. In Kombination damit können auf dem Steckerzapfen mindestens zwei axial beabstandete Dicht- und/oder Stützringe angeordnet sein, wobei eine Haupt-Mediendichtung bevorzugt etwa im axial mittigen Bereich der Eingriffslänge, und somit in einer bezüglich Kipp-Bewegungen neutralen Zone, angeordnet ist.
- Anhand der Zeichnungen sollen im Folgenden für beide Erfindungsaspekte bevorzugte Ausführungen beispielhaft genauer erläutert werden. Dabei zeigen:
-
1 eine Perspektivansicht einer ersten Ausführung eines erfindungsgemäßen Steckverbinders zusammen mit einem zugehörigen, beispielhaften Gegensteckverbinder in einem getrennten Zustand vor dem Zusammenstecken bzw. nach einem Trennen, -
2 einen Axialschnitt in der Ebene II-II gemäß1 im gesteckten und verriegelten Zustand der Kupplungsteile, wobei das Gegenkupplungsteil nur gekürzt veranschaulicht ist, -
3 eine Seitenansicht des Steckverbinders in der ersten Ausführung gemäß Pfeilrichtung III in1 , -
4 eine axiale Draufsicht in Pfeilrichtung IV gemäß3 , -
5 einen Axialschnitt in der Ebene V-V gemäß4 , -
6 eine gesonderte Perspektivansicht eines Halteelementes in der Ausführung gemäß1 bis5 , wobei ein bügelartiges Löseelement weggelassen wurde, -
7 bis9 jeweils eine Ansicht analog zu4 In unterschiedlichen Ausführungsvarianten, -
10 eine gesonderte perspektivische Explosionsdarstellung des Halteelementes mit seinem bügelartigen Löseelement in der Ausführung gemäß9 , -
11 eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Steckverbinders in einem Axialschnitt zusammen mit einer Ausschnittvergrößerung, -
12 einen Querschnitt in der Schnittebene XII-XII gemäß11 , -
13 einen weiteren, vergrößerten Axialschnitt analog zu2 in einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung und -
14 eine Ausschnittvergrößerung des Bereiches XIV in13 in einer Ausführungsvariante. - In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
- Zu der anschließenden Beschreibung wird ausdrücklich betont, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele und dabei nicht auf alle oder mehrere Merkmale von beschriebenen Merkmalskombinationen beschränkt ist, vielmehr kann jedes einzelne Teilmerkmal des/jedes Ausführungsbeispiels auch losgelöst von allen anderen im Zusammenhang damit beschriebenen Teilmerkmalen für sich und auch in Kombination mit beliebigen Merkmalen eines anderen Ausführungsbeispiels sowie auch unabhängig von den Merkmalskombinationen und Rückbeziehungen der Ansprüche eine erfinderische Bedeutung haben.
- Wie sich zunächst aus
1 ergibt, besteht ein erfindungsgemäßer Steckverbinder1 aus einem Kupplungsteil2 , welches mit einem Gegenkupplungsteil4 in Richtung einer Steckachse X – siehe dazu2 – zusammensteckbar ist. In den dargestellten, bevorzugten Ausführungen ist das Kupplungsteil2 als Steckerteil mit einem in eine Aufnahme6 des als Muffenteil ausgebildeten Gegenkupplungsteils4 einsteckbaren Steckerzapfen8 ausgebildet. Zur umfangsgemäßen Abdichtung des Steckerzapfens8 innerhalb der eine zylindrische Innenfläche aufweisenden Aufnahme6 trägt der Steckerzapfen8 mindestens eine Umfangsdichtung, insbesondere in Form eines in einer umfangsgemäßen Ringnut9 angeordneten Dichtrings10 , siehe insbesondere2 sowie zu der Ringnut9 auch3 und5 , wo der Dichtring10 nicht dargestellt ist. - Der Steckverbinder
1 weist weiterhin eine Verriegelungseinrichtung12 zum lösbaren Arretieren des Kupplungsteils2 in seiner mit dem Gegenkupplungsteil4 zusammengesteckten Kupplungslage auf, siehe2 . Diese Verriegelungseinrichtung12 weist ein klammerartiges, radial elastisch verformbares Halteelement14 auf, welches außen auf dem Kupplungsteil2 – dieses umfangsgemäß zumindest teilweise umgreifend – gehalten ist. Gemäß2 ,11 und13 ist dabei vorgesehen, dass das Halteelement14 mit mindestens einem im Axialschnitt C-förmigen Halteabschnitt16 in der Kupplungslage zwei äußere, radial nach außen ragende, flanschartige Haltestege18 und20 des Kupplungsteils2 einerseits und des Gegenkupplungsteils4 andererseits radial und in axialer Richtung formschlüssig umgreift. - Gemäß dem ersten Erfindungsaspekt ist hierbei vorgesehen, dass das Halteelement
14 in seinem auf dem Kupplungsteil2 sitzenden Zustand – siehe dazu die Darstellungen in1 ,3 bis5 ,7 bis9 sowie11 und12 – über Fixiermittel22 derart mit dem Kupplungsteil2 zusammenwirkt, dass das Halteelement14 wahlweise in unterschiedlichen relativen Drehpositionen ausrichtbar und in jeder der Drehpositionen gegen freies, bezüglich des Drehwinkels uneingeschränktes Verdrehen um die Steckachse X relativ zu dem Kupplungsteil2 fixiert ist. Die relative Verdrehung bzw. Drehausrichtung des Halteelementes14 gegenüber dem Kupplungsteil2 ist in den4 ,7 bis9 und12 durch Doppelpfeile24 veranschaulicht. - Grundsätzlich kann es sich um eine in Drehrichtung formschlüssige Fixierung des Halteelementes
14 relativ zu dem Kupplungsteil2 handeln. - In den dargestellten, bevorzugten Ausführungen wird allerdings das Halteelement
14 über die Fixiermittel22 derart in Drehrichtung kraftformschlüssig fixiert, dass es relativ zu dem Kupplungsteil2 mit stufiger Verrastung verdrehbar und in die unterschiedlichen Drehpositionen ausrichtbar ist. Dazu sind die Fixiermittel22 einerseits von einer umfänglichen Rastkontur26 des Kupplungsteils2 und andererseits von mindestens einem mit der nach Art einer Nockenbahn mit einem von der Kreisform abweichenden Umfangsverlauf ausgebildeten Rastkontur26 zusammenwirkenden Rastnocken28 des Halteelementes14 gebildet. Wie sich aus den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen gemäß1 ,4 ,7 bis9 sowie11 und12 ergibt, können die Fixiermittel22 bzw. die Rastkontur26 im Zusammenwirken mit dem/jedem Rastnocken28 für eine stufige Verrastung in mindestens sechs unterschiedlichen Drehstellungen, insbesondere mit gleichmäßiger Drehwinkel-Unterteilung, ausgelegt sein. Bei der ersten Ausführung gemäß1 bis6 handelt es sich um eine wellenartige Auslegung der Rastkontur26 für zwölf Raststellungen, so dass das Halteelement14 in Stufen von jeweils 30° rastend drehbar ist. Gemäß7 ist die Rastkontur26 für sechs verschiedene Raststellungen und somit für Drehstufen von jeweils 60° ausgelegt. Bei den Ausführungen gemäß8 und9 handelt es sich jeweils um acht unterschiedliche Rast-Drehstellungen in Drehschritten von jeweils 45°. - Bei der in
11 und12 dargestellten Ausführung wirkt die beispielhaft sternartig mit acht Raststufen ausgebildete Rastkontur26 mit mindestens zwei Rastnocken28 des Halteelementes14 zusammen, wobei die Rastnocken28 gegenüber der Rastkontur26 derart asymmetrisch versetzt angeordnet sind, dass sie jeweils einzeln in unterschiedlichen Drehpositionen des Halteelementes14 mit jeweils einer Raststufe der Rastkontur26 zusammenwirken, siehe dazu12 . Durch diese Ausgestaltung kann eine Vervielfachung – hier eine Verdoppelung – der Anzahl der möglichen Rast-Drehstellungen im Vergleich zu der Anzahl der Raststufen der Rastkontur26 erreicht werden. - Zu bemerken ist noch, dass der hier verwendete Begriff „Raststellung” des Halteelementes
14 nicht unbedingt als nur eine genau definierte Winkelstellung, sondern gegebenenfalls als ein eingeschränkter Drehbewegungsbereich zu verstehen ist. Somit kann sich das Halteelement14 auf dem Kupplungsteil2 gegebenenfalls über einen zwischen zwei Raststellungen definierten und dadurch begrenzten Drehwinkelbereich von beispielsweise jeweils bis zu 45° oder z. B. 22,5° verdrehen. - Bei den dargestellten, bevorzugten Ausführungen ist weiterhin vorgesehen, dass das Kupplungsteil
2 für die vormontierte, verliersichere Halterung des Halteelementes14 im Anschluss an den Haltesteg18 eine radiale Ringnut30 zur Aufnahme von korrespondierenden radialen Ringbundabschnitten32 im Bereich der C-förmigen Halteabschnitte16 des Halteelementes14 aufweist. Dabei ist die Ringnut30 axial zwischen dem Haltesteg18 und einem Fixierringsteg34 gebildet. Dieser Fixierringsteg34 stützt das Halteelement14 beim Steckvorgang axial ab. - Das Halteelement
14 ist zweckmäßig als einteilige elastische Ringklammer ausgebildet, die zur radialelastischen Verformbarkeit in einem Umfangsbereich eine axial und radial durchgehende Ringunterbrechung36 (siehe dazu6 und10 ) aufweist, so dass im Grunde zwei federelastische, bogenförmige Rastarme gebildet sind, die jeweils mindestens einen der C-förmigen Halteabschnitte16 aufweisen bzw. bilden. Das Halteelement14 ist dadurch quer zur Steckachse X unter elastischer Aufweitung montierbar und demontierbar. - Das Halteelement
14 weist weiterhin im Bereich des bzw. jedes Halteabschnittes16 auf der beim Steckvorgang dem Kupplungsteil4 zugewandten Seite einen Haltebund37 mit einer radial inneren Schrägfläche38 derart auf (siehe auch hierzu insbesondere6 und10 sowie auch die2 ,11 ,13 und14 ), dass beim Stecken durch Anlage des Haltesteges20 des Gegenkupplungsteils4 ein radialelastisches Aufweiten des Halteelementes14 bewirkt wird, bis der bzw. jeder Halteabschnitt16 mit dem Haltebund37 den Haltesteg20 formschlüssig rastend hintergreift. Somit ist eine formschlüssige Rastverbindung zwischen den Kupplungsteilen2 ,4 gebildet, so dass beim Zusammenstecken eine automatische, selbsttätige Rast-Verriegelung erreicht wird. Bei dem zuvor beschriebenen Steckvorgang bleibt die Halterung des Halteelementes14 am Kupplungsteil2 erhalten, indem jeder radiale Ringbundabschnitt32 beim Steckvorgang in Eingriff in der Ringnut30 bleibt. Die Ringbundabschnitte32 und die Haltebunde37 weisen einander axial gegenüberliegende Halteflächen auf, die – in Anpassung mit korrespondierenden Halteringflächen der Haltestege18 ,20 der beiden Kupplungsteile2 ,4 – mit einem Hinterschneidungswinkel größer/gleich 90° ausgelegt sind, um einen echten Formschluss und dadurch hohe Halte- und Abzugskräfte zu gewährleisten. - Bei der zuvor beschriebenen, bevorzugten Ausgestaltung kann gemäß
3 bis10 die umfängliche, nockenbahnartige Rastkontur26 am Außenumfang des Fixierringsteges34 gebildet sein. Dazu kann der Fixierringsteg34 in axialer Draufsicht polygonal oder sternförmig ausgebildet sein, vorzugsweise mit abgerundeten Ecken. Die Rastkontur26 kann auch in Umfangsrichtung einen wellenartigen Verlauf mit radialen „Bergen und Tälern” aufweisen, vergleiche4 und9 . - In den Ausführungen gemäß
1 bis8 ist in Verbindung damit vorgesehen, dass das Halteelement14 in seinem der Ringunterbrechung36 diametral gegenüberliegenden Bereich einen axial vorstehenden und am Außenumfang des Fixierringsteges34 und an der dort gebildeten Rastkontur26 anliegenden Rastnocken28 aufweist. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist dabei im Bereich des Rastnockens28 ein radial in die Ringnut30 des Kupplungsteils2 eingreifender Führungsansatz40 angeordnet. Durch diesen Führungsansatz40 wird der Rastnocken28 sicher in Anlage und Eingriff an der Rastkontur26 gehalten. Der Führungsansatz40 ist auch in6 gut erkennbar. - In der alternativen, in
9 und10 veranschaulichten Ausführungsform weist das Halteelement14 in zwei der Ringunterbrechung36 benachbarten Bereichen jeweils einen von zwei axial vorstehenden und am Außenumfang des Fixierringsteges34 und an der dort gebildeten Rastkontur26 anliegenden Rastnocken28 auf. Auch dabei ist vorzugsweise im der Ringunterbrechung36 diametral gegenüberliegenden Bereich ein radial in die Ringnut30 des Kupplungsteils2 eingreifender Führungsansatz40 angeordnet, siehe10 . - Bei der in
11 und12 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckverbinders1 ist die Rastkontur26 innerhalb der Ringnut30 zwischen dem Haltesteg18 und dem Fixierringsteg34 gebildet, und zwar durch eine entsprechende Profilierung im Nutgrundbereich der Ringnut30 . Daher ist der/jeder Rastnocken28 im Innenbereich des jeweiligen Ringbundabschnittes32 des Halteelementes14 in einer radial nach innen vorspringenden Anordnung vorgesehen. Innerhalb der Ringnut30 ist zudem ein kreisförmiger Führungsabschnitt41 zur Verdrehung und für die Lösebewegungen des Halteelementes14 gebildet, siehe insbesondere die Ausschnittvergrößerung in11 sowie auch12 . - In einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausführungsvariante kann die Rastkontur
26 auch am Außenumfang des Haltesteges18 vorgesehen sein, wobei dann das Halteelement14 in einem inneren Umfang den oder die Rastnocken28 aufweist. - In allen Ausführungen kann die Rastkontur
26 beliebig, insbesondere analog zu einem der in den4 ,7 bis9 und12 veranschaulichten Beispiele, ausgebildet sein. - Wie sich weiterhin aus
4 ,7 bis10 und12 ergibt, weist das Halteelement14 in bevorzugter Ausgestaltung im Bereich der Ringunterbrechung36 ein diese überbrückendes bügelartiges Löseelement42 derart auf, dass durch eine manuelle radiale Druckbetätigung das Halteelement14 zum Lösen des Kupplungsteils2 radial spreizbar ist. Das Löseelement42 ist mit seinen beiden Enden insbesondere gelenkig mit dem Halteelement14 verbunden. Das Löseelement42 steht in radialer Richtung von dem Halteelement14 vor, so dass speziell wegen dieses vorstehenden Löseelementes42 die erfindungsgemäße Ausgestaltung der rastenden Drehausrichtbarkeit ein besonderer Vorteil ist. - Anhand der
11 und12 soll nun der oben bereits allgemein angesprochene zweite Erfindungsaspekt genauer erläutert werden. - Bei dem als Steckerteil ausgebildeten Kupplungsteil
2 greift der Steckerzapfen8 mit einer bestimmten axialen Eingriffslänge L in die Aufnahme6 des als Muffenteil ausgebildeten Gegenkupplungsteils4 ein. Hierbei ist nun erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Eingriffslänge L des Steckerzapfens8 mindestens seinem äußeren Durchmesser DZ entspricht. Folglich gilt: L ≥ DZ. Im Interesse einer dennoch möglichst kurzen axialen Baulänge sollte die Eingriffslänge L des Steckerzapfens8 aber nur bis zum 2- bis 2,5-fachen des äußeren Durchmessers DZ betragen. Vorzugsweise gilt aber, dass L etwa DZ entspricht, wodurch sowohl eine verbesserte Kippsicherheit, als auch eine noch hinreichend kurze Baulänge erreicht werden. In diesem Zusammenhang bedeutet der Begriff „Eingriffslänge” L die axial zwischen einem freien Zapfenende44 des Steckerzapfens8 und einer an eine äußere, d. h. im oder nahe am Mündungsbereich der Aufnahme6 des Gegenkupplungsteils4 zur Anlage gelangende Dichtung46 angrenzenden Nutflanke48 gemessene Länge. Dazu wird auf13 verwiesen. Die äußere Dichtung46 liegt demnach im gesteckten Zustand im oder nahe am Mündungsbereich der Aufnahme6 des Gegenkupplungsteils4 , siehe auch14 . - Weiterhin trägt der Steckerzapfen
8 – analog zu dem oben schon beschriebenen Dichtring10 – eine in einer Ringnut50 sitzende Mediendichtung52 . Hierbei ist die die Mediendichtung52 aufnehmende Ringnut50 bezüglich ihrer axialen Nutmitte vom freien Ende44 des Steckerzapfens8 um einen axialen Abstand a beabstandet, der bevorzugt maximal der halben Eingriffslänge L entspricht, insbesondere plus/minus der halben axialen Nutbreite n. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung entspricht a der halben Eingriffslänge L; folglich gilt: a = 0,5 L. Der übrige Bereich der Eingriffslänge L zwischen der Nutmitte der Ringnut50 und der äußeren Dichtung46 bzw. der Nutflanke48 hat die in11 mit a' eingezeichnete Länge, wobei in der bevorzugten Ausgestaltung a = a' ist. - In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung trägt der Steckerzapfen
8 in einem sich an das freie Zapfenende44 anschließenden Bereich einen in einer weiteren Ringnut54 sitzenden Stützring56 . Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass diese Ringnut54 bezüglich ihrer axialen Nutmitte vom freien Ende44 des Steckerzapfens8 um einen axialen Abstand b beabstandet ist, der mindestens einem Fünftel und höchstens einem Drittel des Durchmessers DZ des Steckerzapfens8 entspricht. Folglich gilt: 1/3DZ ≥ b ≥ 1/5DZ. - Weiterhin ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Steckerzapfen
8 bezüglich seines äußeren Durchmesser DZ in Anpassung an die Aufnahme6 des Gegenkupplungsteils4 und an deren inneren Durchmesser DA derart ausgelegt ist, dass ein radiales Umfangsspiel eine Spaltweite c von maximal 1/100 mm aufweist. Folglich gilt hier: c ≤ 1/100 mm. - Durch die beschriebene Ausgestaltung wird eine erhöhte Sicherheit gegen Kippen und Verkanten des Steckerzapfens
8 relativ zur Steckachse X innerhalb der Aufnahme6 des Gegenkupplungsteils4 erreicht. Zudem liegt vorteilhafterweise die Mediendichtung52 bezüglich der noch möglichen Kippbewegungen in einer neutralen Zone. Dies trägt zu guten Dichtungseigenschaften bei. - Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Mediendichtung
52 von einem O-Ring insbesondere aus einem Fluor-Silikon-Kautschuk, Kurzbezeichnung FVMQ, gebildet ist. Dieses Material zeichnet sich durch eine gute Beständigkeit gegen tiefe Temperaturen von bis zu –40°C aus. Die äußere Dichtung46 kann bevorzugt von einem Dichtring aus einem Fluor-Polymer-Kautschuk, Kurzbezeichnung FKM, gebildet sein. Entsprechendes gilt mit Vorteil auch für den Stützring56 . FKM zeichnet sich durch ein gutes Permeationsverhalten und gute chemische Beständigkeit aus. - Bei der Ausführung gemäß
11 ist die äußere Dichtung46 von einem Dicht-O-Ring mit einer bei Dichtringen üblichen O-Ring-Verpressung gebildet. Hierbei greift die äußere Dichtung46 vollständig in die zylindrische Innenfläche der Aufnahme6 ein und ist folglich innerhalb einer Ringnut58 gekammert. Bei der in12 dargestellten Variante wird die äußere Dichtung46 von einem O-Ring gebildet, der im äußeren Mündungsbereich der Aufnahme6 mit geringerer Verpressung zur dichtenden Anlage gelangt. - Abschließend wird der Vollständigkeit halber noch erwähnt, dass in allen Ausführungsformen das Kupplungsteil
2 und das Gegenkupplungsteil4 auf ihren der Steckverbindungsseite gegenüberliegenden Seiten grundsätzlich beliebige Anschlusselemente aufweisen können. In den dargestellten Ausführungen weist das bevorzugt als Steckerteil ausgebildete Kupplungsteil2 einen Anschlussdorn60 für eine nicht dargestellte Fluid-Leitung (Rohr oder Schlauch) auf. Das bevorzugt als Muffenteil ausgebildete Gegenkupplungsteil4 kann einen Einschraubstutzen62 aufweisen. Natürlich kann mindestens eines der Kupplungsteile2 ,4 auch direkt, einstückig, an bestimmten Aggregaten ausgebildet sein. - Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Es wird ausdrücklich betont, dass die Ausführungsbeispiele nicht auf alle Merkmale in Kombination beschränkt sind, vielmehr kann jedes einzelne Teilmerkmal auch losgelöst von allen anderen Teilmerkmalen für sich eine erfinderische Bedeutung haben. 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
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- Zitierte Patentliteratur
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- EP 1781979 B1 [0003]
- EP 2304302 B1 [0003, 0003]
- EP 1806528 A1 [0003]
Claims (24)
- Steckverbinder (
1 ) für Fluidleitungen, bestehend aus einem mit einem Gegenkupplungsteil (4 ) in Richtung einer Steckachse (X) zusammensteckbaren Kupplungsteil (2 ) mit einer Verriegelungseinrichtung (12 ) zum lösbaren Arretieren des Kupplungsteils (2 ) in seiner mit dem Gegenkupplungsteil (4 ) zusammengesteckten Kupplungslage, wobei als Verriegelungseinrichtung (12 ) ein klammerartiges, radial elastisch verformbares Halteelement (14 ) außen auf dem Kupplungsteil (2 ) dieses umfangsgemäß zumindest teilweise umgreifend gehalten ist, wobei das Halteelement (14 ) mit mindestens einem im Axialschnitt C-förmigen Halteabschnitt (16 ) in der Kupplungslage zwei äußere, radiale, flanschartige Haltestege (18 ,20 ) des Kupplungsteils (2 ) und des Gegenkupplungsteils (4 ) radial und axial formschlüssig umgreift, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (14 ) in seinem auf dem Kupplungsteil (2 ) sitzenden Zustand über Fixiermittel (22 ) derart mit dem Kupplungsteil (2 ) zusammenwirkt, dass das Halteelement (14 ) wahlweise in unterschiedlichen relativen Drehpositionen ausrichtbar und jeweils gegen freies, uneingeschränktes Verdrehen um die Steckachse (X) relativ zu dem Kupplungsteil (2 ) fixiert ist. - Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (
14 ) über die Fixiermittel (22 ) derart in Drehrichtung kraftformschlüssig fixiert wird, dass es relativ zu dem Kupplungsteil (2 ) mit stufiger Verrastung verdrehbar und in die unterschiedlichen Drehpositionen ausrichtbar ist. - Steckverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel (
22 ) von einer umfänglichen Rastkontur (26 ) des Kupplungsteils (2 ) und mindestens einem mit der Rastkontur (26 ) zusammenwirkenden Rastnocken (28 ) des Halteelementes (14 ) gebildet sind. - Steckverbinder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel (
22 ) für eine stufige Verrastung in mindestens sechs, insbesondere in sechs, acht oder zwölf, Drehstellungen, insbesondere mit gleichmäßiger Drehwinkel-Unterteilung, ausgelegt sind. - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (
2 ) zur Halterung des Halteelementes (14 ) im Anschluss an den Haltesteg (18 ) eine radiale Ringnut (30 ) zur Aufnahme von korrespondierenden radialen Ringbundabschnitten (32 ) des Halteelementes (14 ) aufweist, wobei die Ringnut (30 ) axial zwischen dem Haltesteg (18 ) und einem Fixierringsteg (34 ) gebildet ist. - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (
14 ) als einteilige elastische Ringklammer ausgebildet ist, die zur radialelastischen Verformbarkeit eine axial und radial durchgehende Ringunterbrechung (36 ) aufweist, wobei das Halteelement (14 ) quer zur Steckachse (X) unter elastischer Aufweitung montierbar und demontierbar ist. - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (
14 ) im Bereich des/jedes Halteabschnittes (16 ) auf der beim Steckvorgang dem Gegenkupplungsteil (4 ) zugewandten Seite derart mit einer radial inneren Schrägfläche (38 ) ausgebildet ist, dass beim Stecken durch Anlage des Haltesteges (20 ) des Gegenkupplungsteils (4 ) ein radialelastisches Aufweiten des Halteelementes (14 ) bewirkt wird, bis der/jeder Halteabschnitt (16 ) den Haltesteg (20 ) formschlüssig rastend hintergreift. - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die umfängliche Rastkontur (
26 ) am Außenumfang des Fixierringsteges (34 ) gebildet ist. - Steckverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierringsteg (
34 ) polygonal oder sternförmig ausgebildet ist. - Steckverbinder nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (
14 ) in seinem der Ringunterbrechung (36 ) diametral gegenüberliegenden Bereich einen axial vorstehenden und am Außenumfang des Fixierringsteges (34 ) und an der dort gebildeten Rastkontur (26 ) anliegenden Rastnocken (28 ) aufweist, wobei vorzugsweise im Bereich des Rastnockens (28 ) ein radial in die Ringnut (30 ) des Kupplungsteils (2 ) eingreifender Führungsansatz (40 ) angeordnet ist. - Steckverbinder nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (
14 ) in zwei der Ringunterbrechung (36 ) benachbarten Bereichen jeweils einen von zwei axial vorstehenden und am Außenumfang des Fixierringsteges (34 ) und an der dort gebildeten Rastkontur (26 ) anliegenden Rastnocken (28 ) aufweist, wobei vorzugsweise im der Ringunterbrechung (36 ) diametral gegenüberliegenden Bereich ein radial in die Ringnut (30 ) des Kupplungsteils (2 ) eingreifender Führungsansatz (40 ) angeordnet ist. - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die umfängliche Rastkontur (
26 ) innerhalb der radialen Ringnut (30 ) zwischen dem Haltesteg (18 ) und dem Fixierringsteg (34 ) gebildet ist, wobei das Halteelement (14 ) zumindest einen radial nach innen ragenden Rastnocken (28 ) an wenigstens einem der Ringbundabschnitte (32 ) aufweist. - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die umfängliche Rastkontur (
26 ) im äußeren Umfangsbereich des Haltesteges (18 ) gebildet ist. - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (
14 ) im Bereich der Ringunterbrechung (36 ) ein diese überbrückendes, bügelartiges Löseelement (42 ) derart aufweist, dass durch eine manuelle radiale Druckbetätigung das Halteelement (14 ) zum Lösen des Kupplungsteils (2 ) spreizbar ist. - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (
2 ) als Steckerteil mit einem in eine Aufnahme (6 ) des als Muffenteil ausgebildeten Gegenkupplungsteils (4 ) einsteckbaren Steckerzapfen (8 ) ausgebildet ist. - Steckverbinder (
1 ) für Fluid-Leitungen, bestehend aus einem mit einem Gegenkupplungsteil (4 ) in Richtung einer Steckachse (X) zusammensteckbaren Kupplungsteil (2 ), wobei das Kupplungsteil (2 ) als Steckerteil mit einem mit einer axialen Eingriffslänge (L) in eine Aufnahme (6 ) des als Muffenteil ausgebildeten Gegenkupplungsteils (4 ) einsteckbaren Steckerzapfen (8 ) ausgebildet ist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffslänge (L) des Steckerzapfens (8 ) mindestens seinem äußeren Durchmesser (DZ) entspricht. - Steckverbinder nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffslänge (L) des Steckerzapfens (
8 ) maximal dem 2- bis 2,5-fachen des äußeren Zapfen-Durchmessers (DZ) entspricht. - Steckverbinder nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffslänge (L) als axiale Länge zwischen einem freien Zapfenende (
44 ) des Steckerzapfens (8 ) und einer an eine äußere Dichtung (46 ) angrenzenden Nutflanke (48 ) definiert ist, wobei die äußere Dichtung (46 ) im gesteckten Zustand im oder nahe am Mündungsbereich der Aufnahme (6 ) des Gegenkupplungsteils (4 ) liegt. - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerzapfen (
8 ) eine in einer Ringnut (50 ) sitzende Mediendichtung (52 ) trägt, wobei die Ringnut (50 ) bezüglich ihrer axialen Nutmitte vom freien Ende (44 ) des Steckerzapfens (8 ) um einen axialen Abstand (a) beabstandet ist, der maximal der halben Eingriffslänge (L) entspricht, vorzugsweise plus/minus der halben axialen Nutbreite (n) der Ringnut (50 ). - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerzapfen (
8 ) in einem sich an das freie Zapfenende (44 ) anschließenden Bereich einen in einer Ringnut (54 ) sitzenden Stützring (56 ) trägt, wobei diese Ringnut (54 ) bezüglich ihrer axialen Nutmitte vom freien Ende (44 ) des Steckerzapfens (8 ) um einen axialen Abstand (b) beabstandet ist, der mindestens einem Fünftel und höchstens einem Drittel des Durchmessers (DZ) des Steckerzapfens (8 ) entspricht. - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Steckerzapfen (
8 ) bezüglich seines äußeren Durchmessers (DZ) in Anpassung an die Aufnahme (6 ) des Gegenkupplungsteils (4 ) und an deren inneren Durchmesser (DA) derart ausgelegt ist, dass ein radiales Umfangsspiel eine Spaltweite (c) von maximal 1/100 mm aufweist. - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Mediendichtung (
52 ) von einem O-Ring insbesondere aus einem Fluor-Silikon-Kautschuk (FVMQ) gebildet ist. - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Dichtung (
46 ) von einem Dichtring aus einem Fluor-Polymer-Kautschuk (FKM) gebildet ist. - Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (
56 ) als Dichtring aus einem Fluor-Polymer-Kautschuk (FKM) ausgebildet ist.
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