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"Ringartiger Abstandspuffer für Leitungsstränge"
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Abstandspuffer nach dem Oberbegriff
von Patentanspruch 1.
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Ein derartiger Abstandspuffer soll Heizwasserschläuche oder Kraftstoffschläuche
oder auch an sich relativ starre Rohrleitungen nach ihrer Verlegung gegen Reibung
und Anschlagen gegenüber Lau- oder Maschinenteilen schützen. Ein solcher Schutz
ist insbesondere erwünscht, wenn der Leitungsstrang durch bewegte Maschinenteile
- bei Verlegung in Fahrzeugen auch durch die Fahrbewegung - zum Schwingen angeregt
wird. Um die Betriebssicherheit des Leitungsstranges zu gewährleisten, muß ein derartiger
Abstandspuffer hohen Dauerbelastungen Stand halten -z.B. bei Heizwasserschläuchen
auch relativ hohen Temperaturen.
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Um den Abstandspuffer in einfacher Weise an der richtigen Stelleders
Leitungsstranges befestigen zu können, wäre es zunächst denkbar, am Umfang des Abstandspuffers
eine Trennstelle vorzusehen, um den Abstandspuffer in aufgespreizter Form nach Art
einer Federspange auf den Leitungsstrang aufzustecken. Der Abstandspuffer wäre dann
unter der Rückstellwirkung seiner Aufspreizung im Haftsitz auf dem Leitungsstrang
gehalten. Wegen der relativ hohen Biegebeanspruchung in seinem der Trennstelle
gegenüberliegenden
Pufferquerschnitt müßte der Abstandspuffer jedoch aus einem relativ harten Kunststoff
bestehen, der aber nur geringe Dämpfungseigenschaften aufweist und wenig temperaturbeständig
ist. Außerdem wäre der Leitungsstrang über seinem Umfang durch einen unter Aufspreizung
aufgesteckten Abstandspuffer ungleichmäßig beansprucht, was bei einem Schlauch zu
ungünstigen Verformungen führen würde.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen
darin, einen ungeteilten ringartigen Abstandspuffer nach dem Oberbegriff von Patentanspruch
1 ohne tliihe in seine Ifaftsitzstellung auf dem Leitungsstrang bringen zu können.
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Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise
durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.
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Der Abstandspuffer nach der Erfindung wird vor dem Aufstreifen auf
den Leitungsstrang so umgestülpt, daß seine Sitzfläche außen liegt, wodurch seine
nun vom Außenmantel begrenzte Zentralöffnung infolge der Ausnehmungen in der Sitzfläche
erweitert ist. Die Größe der Ausnehmungen ist für das Naß der Erweiterung der Zentralöffnung
des umgestülpten Abstandspuffers bestimmend und versuchsmäßig leicht so auslegbar,
daß der umgestülpte Abstandspuffer mit mehr oder weniger großem Spiel auf den Leitungsstrang
aufstreifbar und so ohne Nühe an die richtige linftsitzstelle bringbar ist. An letzterer
kann der Abstandspuffer nun wiederum mühelos in seine Sollform zurückgestülpt werden,
wodurch seine Sitzfläche in nftverbindung mit dem Außenmantel des Leitungsstranges
gelangt.
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Die Erweiterung der Zentralöffnung nach dem Umstülpen erklärt
sich
wie folgt. Der äußere Bereich des Pufferquerschnittes wird nach dem Um-stülpen auf
Druck und der innere Bereich des Pufferquerschnittes auf Zug beansprucht. Zug- und
Druckkräfte -stehen im Gleichgewicht. Durch die erfindungsgemäßen Ausnehmung#en
ist der auf Zug beanspruchte Pufferquerschnitt geschwächt, wodurch eine elastische
Aufweitung des Restquerschnittes unter dem Einfluß der Druckspannungen des ungeschwäciiten,
nach dem Unistülpen innen liegenden Pufferquerschnittes in dem Maße eintritt, daß
das Gleichgewicht aus Zug- und Druckkräften wieder hergestellt ist. Durch die Aufweitung
des geschwächten Pufferquerschnittes wandert der ungeschwächte Pufferquerschni tt
nach, wodurch die Zentralöffnung des Abstandspuffers sich vergrößert.
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Um die örtliche Qu~rschnittsschwächung am Abstandspuffer durch die
Ausnehmung auf ein aus Festigkeitsgründen vertretbares blaß beschränken zu können,
hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Anordnung nach #Patentanspruch- 2 zu treffen.
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Um in der Haftsitzlage des Abstandspuffers Verformungen der zwischen
den Ausnehmungen verbleibenden Restquerschnitte zu vermeiden, hat sich die #Ausgestaltung
nach Patentanspruch 3 als vorteilhaft erwiesen.
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Damit die-#Zentral#öffnung des erfindungsgemäßen Abstandspuffers nach
dem Umstülpen in die Nontageform mit außen liegender Sitzfläche der durch die Sitzfläche
vor dem Umstiilpen gebildeten Zentralöffnung geometrisch ähnlich ist, hat sich die
Ausbildung nach Patentanspruch 4 als vorteilhaft herausgestellt.
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Eine- auch zum- Überfahren von#stark gekriimmten Strangabschnitten
genügende
Erweiterung der Zentralöffnung stellt sich durch die Auslegung des erfindungsgemäßen
Abstandspuffers nach Patentanspruch 5 ein.
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Auch die Anordnung nach Patentanspruch 6 trägt in- vorteilhafter Weise
dazu bei, daß bei dem Abstandspuffer nach der Erfindung die durch das Umstülpen
in die Montageform mit auSenliegender Sitzfläche sich ergebende Form der erweiterten
Zentralöffnung der ursprünglichen Zentralöffnung geometrisch ähn lich ist.
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Um Spannungsspitzen im Bereich der Ausnehmung durch das Umstülpen
zu vermeiden, ist es bei dem Abstandspuffer nach der Erfindung vorteilhaft, die
Ausgestaltung nach Patentanspruch 7 vorzunehmen.
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Bei dem Abstandspuffer nach der Erfindung hat es sich weiterhin als
vorteilhaft ergeben, die Auslegung gemäß Patentanspruch 8 zu wählen. Bei einer solchen
Auslegung sind die in Umfangsrichtung zwischen den Ausnehmungen verbleibenden Restquerschnitte
noch genügend groß, um nicht in ungünstiger Weise in der Haftsitzstelluiig verformt
zu werden.
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Bei einem Leitungsstrang mit zylindrischem Außenmantel istes vorteilhaft,
einen erfindungsgemäßen Abstandspuffer mit Ringform zu#verwenden. Für einen solchen
ringförmigen Abstandspuffer hat es sich als günstig herausgestellt, seine Auslegung
nach den kennzeichnenden merkmalen von Patentanspruch 9 vorzunehmen Wie ein Abstandspuffer
nach der Erfindung beispielsweise im
einzelnen ausgebildet sein
kann, ist nachstehend anhand einer ringförmigen Ausführungsform für eine Ileizwasserleitung
eines flüssigkeitsgekühlten Antriebsmotores eines Kraftfahrzeuges näher beschrieben.
In der Zeichnung bedeuten: Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungs gemäßen Abstandspuffers,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 11-11 in Fig. 1 durch den erfindungsgemäßen Abstandspuffer,
Fig. 3 die Einzelheit III in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, und Fig. 4 einen zu
einem Entlüftungsventil führenden iieizwasserschlauch mit dem erfindungsgemäßen
Abstandspuffer der Fig. 1 bis 3 in seiner ijaftsitzstellung und in seiner umgestülpten
Motagestellung beim Überfahren einer Schlauchkriimmung.
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Mit Bezug-auf die Fig. 1 bis 3 ist zunächst die gegenständliche Ausbildung
des erfindungsgemäßen Abstandspuffers 5 erläutert.
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Der Abstandspuffer 5 weist einen zu einer Zentralachse 6 konzentrischen
zylindrischen Außenmantel 7 mit einem Durchmesser 8 von etwa 40mm zur Abstützung
eines ijeizwasserschlauches 9 (Fig. 4 an einem innerhalb eines nicht mehr dargestellten
Notorraumes eines Kraftfahrzeuges liegendem Bauteil auf Weiterhin sind am Abstandspuffer
5 eine radial innere, zur Zentralachse
6 konzentrische zylindrische
Bezugsebene 10 mit dem Durchmesser 11 von etwa 20mm sowie eine radial mittlere,
zur Zentralachse G ebenfalls konzentrische zylindrische Bezugsebene 12 mit dem Durchmesser
13 von etwa 30mm charakteristisch.
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Zwischen seinen Bezugsebenen 10 und 12 weist der Abstandspuffer 5
verzahnungsartige Sitzprofile 14 auf, die in Umfangsrichtung von Ausnehmungen 15
unterbrochen sind. Sitzprofile 14 und Ausnehmungen 15 erstrecken sich in den richtungen
der Zentralachse 6 über die gesamte Breite 16 des Abstandspuffers 5, die beim gezeichneten
Ausführungsbeispiel etwa 20mm beträgt. Die Sitzflächenabschnitte 17 der Sitzprofile
1 liegen in der Bezugsebene 10 und gelangen in der in Fig. 4 bei 18 dargestellten
Jfaftsitzstellung in haftende Anlage am Außenmantel 20 des Jieizwasserschlauches
9. Die Basisflächen 21 der Ausnehmungen 15 liegen in der mittleren Bezugsebene 12
und weisen in Umfangsrichtung eine Länge 22 von etwa 4mm auf. Die Ausnehmungen 15
sind nach der inneren Bezugsfläche 10 sowohl offen als auch verengt, wobei jede
ihrer Seitenflächen 23 unter einem Winkel 24 von etwa 100 gegenüber ihrer die Zentralachse
6 enthaltenden Symmetrieebene 25-25 geneigt ist. In Umfangsrichtung sind zehn Ausnehmungen
15 im jeweiligen Winkelabstand 2G von 360 gleichmäßig verteilt angeordnet.. Ferner
sind die Ausnehmungen 15 im Bereich der mittleren Bezugsebene 12 mit einem Radius
27 von etwa tmm und im Bereich der inneren Bezugsebene 10 unter einem Radius 28
von etwa 0,5mm abgerundet.
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Der Sitzflächenabschnitt 17 eines Sitzprofiles 14 beträgt durch die
Anordnung der Ausnehmungen 14 etwa zwei Drittel des zwischen zwei benachbarten Symmetrieebenen
25 liegenden Abschnittes 29 der inneren Bezugsebene 10. Damit ist die in der Ebene
10 zur Verfügung stehende Sitzfläche des Abstandspuffers 5 durch die
Ausnehrnungen
-15 etw#a um ein Drittel reduziert. Die Ausnehmungen 15 weisen radial eine Tiefe
30 auf, die etwa gleich oder nur wenig verschieden von der radialen Dicke 31 des
Restquerschnittes des Abstandspuffers 5 ist.
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mit der Der Werkstoff des Abstandspuffers 5 ist ein Elastomer/Shore-Härte
A 45#5.
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Die in Fig. 4 gezeigte Heizwasser-Schlauchleitung 32 dient zur -Verbindung
einer Kiihlwa-Pseraustrittsleitune; eines Aiitriebsmo-~tores eines Kraftfahrzeuges
mit einem im Bereich geodätisch dicht unterhalb der Windschutzscheibe angeordneten
Wärmetauwischer für eine Fahrzeuginnenraum-Heizung. Im geodätisch obersten Bereich
des Leitungsverlaufes weist die Schlauchleitung 32 eine Trennstelle 33 auf, in die
ein Entlüftungsventil 34 für- die Entgasung des vom Kiihlwasserkreislauf abgezweigten
Heizwassers mit-tels zweier Schlauchschellen 35 eingesetzt ist.
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Der einen Außendurchmesser 36 von etwa 25mm aufweisende lleizwasserschlauch
9 kann zur-Verbindung des Entlüftungsventiles 35 mit dem Antriebsmotor dienen, wobei
dann der andere lleizwasserschlauch 37 das- Entlüftungsventil 34 mit dem Wärmetauscher
der Fihrzeugi#nnen-iieizung verbindet. Beide lleizungsschläucha 9 und 37 wei.sen
einen lichten Durchmesser 38 von etwa 18mm auf.
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Bevor der erfindungsgemäße Abstandspuffer 5 von dem freien -Schlauchende
39 aus auf- den Heizwasserschlauch 9 aufgestreift wer#den#kann, wird er in seine
bei 19 dargestellte Stiilpform umges#tüIpt, in der die Ausnehmungen 15 und die Sitzfläciienabschnitte
17 radial außen liegen und der nach innen gestülpte Außenmantel 7 die nun auf den
größeren Durchmesser 40 von etwa
3Omm erweiterte Zentralöffnung
41 begrenzt. Wie aus der zeichnerischen Darstellung der Fig. 4 ohne weiteres zu
entnehmen ist, ist die Zentralöffnung 41 der Stülpform 19 so groß, daß auch eine
relativ scharfe Schlauchkrümmung 42 in der Stülpform 19 noch überfahren werden kann.
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Der Abstandspuffer 4 wird nach Überfahren der Schlauchkrümmung 42
an die dem betreffenden Bauteil 43 - in diesem Fall eine metallische Dose eines
Unterdruckverteilers - gegenüberliegende Stelle des Ileizwasserschlauches 9 gebracht
und an dieser Stelle wieder in seine richtige, bei 18 gezeichnete Sitzform zurückgestülpt,
so daß die Sitzflächenabschnitte 17 im Haft sitz am Außenmantel 20 anliegen und
der Abstandspuffer 5 in den Richtungen der Schlauchachse 44 sowie auch senkrecht
zu letzterer im wesentlichen unverrückbar festgelegt ist.
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Es hat sich gezeigt, daß der Durchmesser 40 der erweiterten Zentralöffnung
41 etwa gleich dem Durchmesser 13 der mittleren Bezugsebene 12 wird, wenn man den
in Umfangsrichtung geschlossenen Restquerschnitt mit der Dicke 31 genügend elastisch
durch entsprechende Anzahl und Grönenbemessung der Ausnehmungen 15 macht.
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