DE2810783C3

DE2810783C3 - Ringartiger Abstandspuffer für Leitungsstränge

Info

Publication number: DE2810783C3
Application number: DE19782810783
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 7306 Denkendorf Rothe
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1978-03-13
Filing date: 1978-03-13
Publication date: 1981-09-10
Also published as: DE2810783B2; DE2810783A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Abstandspuffer der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegebenen und durch die CH-PS 2 718 bekanntgewordenen Art.

Ein derartiger Abstandspuffer soll Heizwasserschläuchc oder Kraftstoffschläuche oder auch an sich relativ starre Rohrleitungen nach ihrer Verlegung gegen Reibung und Anschlagen gegenüber Bau- oder Maschinenteilen schützen. Ein solcher Schutz ist insbesondere erwünscht, wenn der Lcitungsstrang 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 Abst2ndspuffer > hohen Dauerbelastungen Stand halten — z. B. bei Heizwasserschläuchen auch relativ hohen Tempereturen.

Der bekannte Abstandspuffer weist einen konstanten kreisförmigen Querschnitt und damit eine durchgehen-

:o de Sitzfläche ohne Unterbrechungen auf. Dieser Abstandspuffer soll die Gewinde einer in den Leitungsstrang eingeschalteten metallischen Schlauchkupplung beim Anschlagen an äußere Gegenstände vor Stößen schützen. Der bekannte Abstandspuffer sitzt in einer

π korrespondierenden Umfangsnut der einen Kupplungshälfte, wobei der Nutgrund einen größeren Durchmesser aufweist als der AuSenrrantel des Leitungsstranges. Beim Montieren des bekannten Abstandspuffers ergeben sich jedoch dann Schwierigkeiten, wenn dieser nicht

2c an einer vorgegebenen Stelle des Leitungsstranges an einer gegenüber dem Außenmantel des Leitungsstranges erweiterten Gegensitzfläche — sondern an einer beliebigen Stelle des Leitungsstranges anzuordnen ist, und die Gegensitzfläche durch den Außenmantel selbst

y> gebildet wird. Für diesen Fall muß zur Erzielung des Haftsitzes der Innendurchmesser des ungespannten Abstandspuffers etwas kleiner sein als der Außendurchmesser de? Leitung. Der Abstandspuffer müßte vor dem Verlegen der Leitung unter Aufweiten auf den Strang

:<· aufgestreift und nach dem Verlegen des Leitungsstranges wiederum unter Aufweitung entlang des Leitungsslranges an die in bezug auf Anschlagen kritische Stelle gebracht werden. Dies ist ohne Werkzeug mühsam und unter den beengten Platzverhäitnissen in Motorräumen

J · von Kraftfahrzeugen beschwerlich.

Um den Abstandspuffer in einfacher Weise an der richtigen Stelle des Leitungsstranges befestigen zu können, wäre es zunächst denkbar, am Umfang des Abstandspuffers eine Trennstelle vorzusehen, um den

ι» Abstandspuffer in aufgespreizter Form nach Art einer Federspange auf den Leitungsstrang aufzustecken. Der Abstandspuffer wäre dann unter der Rückstellwirkung seines elastischen Werkstoffes 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 Dämpfungseigenschaflcn aufweist und wenig temperaturbeständig ist.

>·· Außerdem wäre der Leitungsstrang über seinem Umfang durch einen unter Aufspreizung aufgesteckten Abstandspuffcr ungleichmäßig beansprucht, was bei einem Schlauch zu ungünstigen Verformungen führen würde.

■·■· Aus der CH-PS 8 913 ist es bekannt, das Ende von Gummischläuchcn mit einer ringförmigen Wulst zum Schütze der Metallkupplungshülsen gegen äußere Stöße und dgl. zu verschen.

Es ist weiterhin bekannt (DD-PS 68 111, DE-GMS

w· 1987 450, FRPS 1589 256, DE-OS 2162662, DEPS 8 39 585), metallische Rohrschellen für die Befestigung von Rohrleitungen an ihren den Rohrwandungen zugekehrten Oberflächen zum Zwecke der Geräuschisolation mit elastische.' Streifen auszukleiden, deren an

'■"> den Rohren anliegende Flächen eine Verzahnung aufweisen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin. Abstandspuffer der im Oberbegriff des Anspruches I angegebe-

nen Art insoweit zu verbessern, daß die Abstandspuffer ohne Mühe in ihre Haftsitzstellung auf dem Leitungsstrang bringbar sind, beim Montagevorgang jedoch nicht verletzt oder gar zerstört werden und dennoch einen festen Sitz am Leitungsstrang aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen, wobei noch in den Unteransprüchen 2 bis 9 für die Aufgaber lösung vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen beansprucht wurden, die teilweise Überschneidungen mit dem Stand der Technik aufweisen.

Die Entwicklung des Gestaltungsprinzips gemäß der Erfindung bestehend aus der von dem zu verbessernden im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen und durch die CH-PS 2 718 bekanntgewordenen Stand der Technik ausgehenden und auf diesen Stand der Technik spezifizierten Aufgabe und den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Lösungsmitteln war nicht ohne weiteres und ohne erfinderische Überlegungen möglich, weil zu dieser Entwicklung durch den Stand der Technik keine ausreichenden technischen Hinweise bekanntgeworden sind. Insoweit die Aufgabenlösung Überschneidungen mit der Stand der Technik gemäß der DD-PS 68 111, der DE-GMS 19 87 450, der FR-PS 15 89 256, der DE-OS 21 62 662 und der DE-PS 8 39 585 aufweist, hat der jeweilige Stand der Technik auf die Erfindung nicht hinführen können, weil die Überschneidungsmerkmale in jeder Beziehung in einem ganz anderen technischen Zusammenhang bekanntgeworden sind, so daß die Voraussetzungen für eine naheliegende Übertragung gefehlt haben.

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 Maß 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 Mühe an die richtige Haftsitzstelle bringbar ist. An letzterer kann der Abstandspuffer nun wiederum mühelos in seine Sollform zurückgestülpt werden, wodurch seine Sitzfläche in Haftverbindung mit dem Außenmantel des Leitungsstranges gelangt.

Die Erweiterung der Zentralöffnung nach dem Umstülpen erklärt sich wie folgt. Der äußere Bereich des Pufferquerschnittes wird nach dem Umstülpen auf Druck und der innere Bereich des Pufferquerschnittes auf Zug beansprucht. Zug- und Druckkräfte stehen im Gleichgewicht. Durch die erfindungsgemäßen Ausnehmungen ist der auf Zug beanspruchte Pufferquerschnitt geschwächt, wodurch eine elastische Aufweilung des Restquerschnittes unter dem Einfluß der Druckspannungen des ungeschwächten, nach dem Umstülpen 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 Pufferquerschnitt nach, wodurch die Zentralöffnung des Abstandspuffers sich vergrößert.

Um die örtliche Querschnittsschwiichiing am Abstandspuffer durch die Ausnehmung auf ein aus Festigkeitsgründen vertretbares Maß beschränken zu können, hai es sich als vorteilhaft erwiesen, die Anordnung nach Patentanspruch 2 zu treffen.

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.

Damit die Zentralöffnung des erfindungsgemäßen Abstandspuffers nach dem Umstülpen in die Montageform mit außen liegender Sitzfläche der durch die Sitzfläche vor dem Umstülpen gebildeten Zentralöffnung geometrisch ähnlich ist, hat sich die Ausbildung nach Patentanspruch 4 als vorteilhaft herausgestellt

Eine auch zum Überfahren von stark gekrümmten Strangabschnitten genügende Erweiterung der Zentralöffnung stellt sich durch die Auslegung des erfindungsgemäßen Abstandspuffers nach Patentanspruch 5 ein.

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 außenliegender Sitzfläche sich ergebende Form der erweiterten Zentralöffnung der ursprünglichen Zentralöffnung geometrisch ähnlich ist.

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.

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 Restquerschnittc noch genügend groß, um nicht in ungünstiger Weise in der Haftsitzstellung verformt zu werden.

Bei einem Leitungsstrang mit zylindrischem Außenmantel ist es 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 *) vorzunehmen.

Die Merkmale der Erfindung und deren technischen Vorteile ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausfiihrungsbeispiel ist als Schutz für eine Heizwasserleitung eines flüssigkeitsgekühlten Antriebsmotores eines Kraftfahrzeuges verwendet. In der Zeichnung bedeutet

Fig. 1 eine Seitenansicht des Abstandspuffers,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie H-Il in Fig. I durch den Abstandspuffer,

Fig.3 die Einzelheit III in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab, und

Fig. 4 einen zu einem Entlüftungsventil führenden Heizwasserschlauch mit dem Abstandspuffer der F i g. 1 bis 3 in seiner Haftsitzstellung und in seiner umgestülpten Montagestellung beim Überfahren einer Schlauchkrümmung.

Mit Bezug auf die F i g. 1 bis 3 ist zunächst die gegenständliche Ausbildung des Abstandspuffers 5 erläutert. Der Abstandspuffer 5 weist einen zu einer Zentralachse 6 konzentrischen zylindrischen Außenmantel 7 mit einem Durchmesser 8 von etwa 40 mm zur Abstützung eines Heizwasserschlauches 9 (Fig. 4) an einem innerhalb eines nicht mehr dargestellten Motorraumes eines Kraftfahrzeuges liegendem Bauteil auf. Weiterhin sind am Abstandspuffer 5 eine radial innere, zur Zentralachse 6 konzentrische zylindrische Bezugs-

ebene 10 mit dem Durchmesser 11 von etwa 20 mm sowie eine radial mittlere, zur Zcntralarhsc 6 ebenfalls konzentrische zylindrische Hczugsebcre 12 mit dem Durchmesser 13 von elwa 30 mm iharaktcristisch. /.wischen seinen Bczugscbcncn 10 und 12 weist der Abstandspuffer 5 \erzahnungsartigc Sitzprofile 14 auf. die in Umfangsrulitung von Ausnehmungen 15 unterbrochen sind. Sit/profilc 14 und Ausnehmungen 15 erstrecken sich in den Richtungen der Zcntralachsc b über die gesamte Breite 116 des Abslandspuffers 5, die beim gezeichneten Ausfiihningsbcispicl etwa 20 mm beträgt. Die Sil/flächcnabschniltc 17 der Silzproiile 14 liegen in der Bezugsebene 10 und gelangen in der in lig. 4 bei 18 dargestellten Hafisitzsiellung in haftende Anlage am Außcnmanicl 20 des Hcizwasserschlauchcs

9 Die Basisflächen 21 der Ausnehmungen 15 liegen in der mittleren Bezugsebene 12 und -vcisen in Umfangsrichtiing eine Länge 22 von etwa 4 mm auf. Die Ausnehmungen 15 sind nach der inneren Bc/ugsfläche

10 sowohl offen als auch verengt, wobei jede ihrer Seitenflächen 23 unter einem Winkel 24 von etwa 10" gegenüber ihrci die Zcntralachsc 6 enthaltenden Symmetrie-ebene 25-25 geneigt ist. In IJmfangsrichlung sind zehn Ausnehmungen 15 im jeweiligen Winkclabstand 26 von 36 gleichmäßig verteilt angeordnet. Ferner sind die Ausnehmungen 15 im Bereich der mittleren Bezugsebene 12 mit einem Radius 27 von etwa 1 mm und im Bereich der inneren Bezugsebene 10 unter einem Radius 28 von etwa 0,5 mm abgerundet. Der Sitzflächenabschnitt 17 eines Sitzprofiles 14 beträgt durch die Anordnung der Ausnehmungen 14 elwa zwei Drittel des zwischen zwei benachbarten Symmctriecbcnen 25 liegenden Abschnittes 29 der inneren Bezugsebene 10. Damit ist die in der F.bcne 10 zur Verfugung stehende Sitzfläche des Abstandspuffers 5 durch die Ausnehmungen 15 etwa 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.

Der Werkstoff des Abstandspuffer 5 ist ein Elastomer mit der Shore-Härte A 45 ± 5.

Die in F i g. 4 gezeigte Heizwasser-Schlauchleitung 32 dient zur Verbindung einer Kühlwasseraustrittsleitung eines Antriebsmotores eines Kraftfahrzeuges mit einem im Bereich geodätisch dicht unterhalb der Windschutzscheibe angeordneten Wärmetauscher für cine I ahrzcuginncnraum-lli-iziing. Im geodätisch obersten Bereich des l.eitiingsverlaufes weist die Schlauchleitung 32 eine Trcnnstellc 31 auf. in die ein Entlüftungsventil 34 für die Entgasung des vom Kühlwasserkreislauf abgezweigten Ilci/vtassers mittels zweier Schlauchschellen 35 eingesetzt ist. Der einen Außendiirchmesscr 3b von etwa 25 mm aufweisende Hei/wasseischlauch 9 kann zur Verbindung des l'iillüftungsveiililes 35 mit dem Antriebsmotor dienen, wobei dann der andere Meiz\\asserschlauch37das Entlüftungsventil 34 mit dem Wärmetauscher der I'ahrzcuginncnraurfi-Heizung verbindet. Beide Heizungsschläuche 9 und 37 weisen einen lichlen Durchmesser 38 von etwa 18 mm auf.

Bevor der Abstandspuffer 5 von dem freien Schlauchende 39 aus auf den lleizwasserschlaiicli 9 aufgestreift werden kann, wird er in seine bei 19 dargestellte Stülpform umgestülpt, in der die Ausnehmungen 15 und die Sitzflächcnabschiiittc 17 radial außen liegen und der nach innen gestülpte Außenmantel 7 die nun auf den größeren Durchmesser 40 von etwa 30 mn] erweiterte Zcntralöffnung 41 begrenzt. Wie aus der zeichnerischen Darstellung der F i g. 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.

Der Abstandspuffer 4 wird nach Oberfahren der Schlauchkrümmung 42 an die dem betreffenden Bauteil

43 — in diesem Fall eine metallische Dose eines Untcrdruckverteilers — gegenüberliegende Stelle des Heizwasserschlauches 9 gebracht und an dieser Stelle wieder in seine richtige, bei 18 gezeichnete Sitzform zurückgestülpt, so daß die Sitzflächenabschnitte 17 im Haftsilz am Außenmantel 20 anliegen und der Abstandspuffer 5 in den Richtungen der Schlauchachse

44 sowie auch senkrecht zu letzterer im wesentlichen unverrückbar festgelegt ist.

Es hat sich gezr'l, 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 Größenbemessung der Ausnehmungen 15 macht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elastischer Abstandspuffer für einen Leitungsstrang, der eine in sich geschlossene Ringform aufweist und auf den Leitungsstrang in eine Haftsitzstellung aufstreifbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß seine Sitzfläche (10) durch wenigstens eine Ausnehmung (15) unterbrochen ist. wobei die Anzahl und Dimensionierung der Ausnehmungen (15) so getroffen ist, daß der Abstandspuffer (5) vor dem Aufstreifen auf den Leitungsstrang so umstülpbar ist, daß seine Sitzfläche außen liegt, wodurch seine nun vom Außenmantel begrenzte zentrale Öffnung infolge der Ausnehmungen (15) in der Sitzfläche (10) so erweitert ist, daß der umgestülpte Abstandspuffer (5) mit ausreichendem Spiel auf den Leitungsstrang aufstreifbar und so leicht an die richtige Haftsitzfläche bringbar ist, und die örtliche Querschnittsschwächung am Abstandspuffer (5) durch die Ausnehmungen (15) auf ein Maß beschränkt ist, daß keine Bruchgefahr besteht.

2. Abstandspuffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ausnehmungen (15) in Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind.

3. Abstandspuffer nach einem oder beiden der Ansprüche ! und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (15) sich zur Sitzfläche (Bezugsebene 10) hin verengt

4. Abstandspuffer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der jeweiligen Tiefe (30) der Ausnehmungen (15) zur jeweils zugehörigen senkrecht zur Sitzfläche (Bezugsebene 10) gemessenen Dicke (30 plus 31) des Absiandspuffcrs (5) etwa konstant ist.

5. Abstandspuffer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis etwa I : 1 ist.

6. Abstandspuffer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 ois 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15) am Umfang der Sitzfläche (Bezugsebene 10) gleichmäßig verteilt sind.

7. Abstandspuffer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (15) abgerundet (Radien 27 und 28) ist.

8. Abstandspuffer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüber den Ausnehmungen (15) verbleibende Restfläche (Sitzflächenabschnitte 17) der Sitzfläche (Bezugsebene 10) um etwa ein Drittel gegenüber einer entsprechenden, in Umfangsrichtung geschlossenen Sitzfläche (Bezugsebene 10) verringert ist.

9. Absiandspuffer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß seine Dicke (30 plus 31) etwa gleich der Hälfte des Durchmessers (II) der zylindrischen Ebene (10) seiner Sitzfläche (Sitzflächcnabschnittc 17) ist.