DE29712416U1

DE29712416U1 - Dichtelement für Schnellkupplungen

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Publication number: DE29712416U1
Application number: DE29712416U
Authority: DE
Original assignee: Dichtungstechnik Wallstabe & S
Current assignee: Dichtungstechnik Wallstabe & S
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1997-07-14
Publication date: 1997-09-18
Anticipated expiration: 2007-07-15

Description

" · PATENTANWÄLTE

KERN, BREHM & PARTNER GbR

Albert-Rosshaupter-Str. 73 - D - 81369 München -Telefon (089) 760 55 20 760 55 26 - Telefax (089) 760 55 59

Dich-9175/GM

14. JuH 1997

Dichtungstechnik GmbH & Co. KG Wallstabe & Schneider

94322 Bogen

Dichtelement für Schnellkupplungen

Die Erfindung betrifft ein Dichtelement für Schnellkupplungen, insbesondere für Flüssigkeiten transportierende Schläuche, wobei die Schnellkupplung aus einem Muffenkörper und einem zu Kupplungszwecken in diesen einsteckbaren Adapterkörper besteht, der durch wenigstens ein in dem Muffenkörper angeordnetes ringförmiges Dichtelement in Bezug auf den Adapterkörper flüssigkeitsdicht abdichtbar ist.

Ein derartiges Dichtelement ist beispielsweise aus der EP 0 392 234 bekannt und ist dort als O-Ring ausgebildet, der mittels einer Sicherungsscheibe und eines Wandabsatzes im Inneren des Muffenkörpers festgelegt ist. Derartige Dichtelemente müssen aus einem Material bestehen, das einerseits eine hohe Elastizität aufweist, um die Fügekräfte beim Zusammenstecken von Muffenkörper und Adapterkörper niedrig zu halten, und sie müssen andererseits einen ausreichenden Anpreßdruck aufweisen, um die geforderte Dichtheit zu gewährleisten. Die beim Stand der Technik verwendeten O-Ring genügen diesen Anforderungen nur unzureichend, weil sie insbesondere aufgrund der Kompaktheit ihres Querschnittes einen relativ großen Verformungswiderstand aufweisen. Werden derartige Schnellkupplungen beispielsweise für Kühlwasserleirungen an Kraftfahrzeugen verwendet, so muß der Monteur in der Regel von Hand erhebliche Kraft aufwenden, um den Kupplungszustand herbeizuführen, da die Verdrängung bzw. Verformung des O-Rjngs der auf den Adapterkörper einwirkenden Einschubkraft relativ großen Widerstand entgegensetzt.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Dichtelement zu entwickeln, das das Zusammenstecken derartiger Schnellkupplungen erleichtert, ohne daß die Abdichtungswirkung vermindert wird.

Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch diese Lösung wird erreicht, daß ein Teil der für den Kupplungsvorgang geforderten hohen Elastizität des Dichtelementes durch die Geometrie des Elementes bereitgestellt wird, und ein anderer Teil durch die Eigenschaften des Materials, aus dem das Dichtelement hergestellt ist. Dadurch lassen sich die Fügekräfte beim Kupplungsvorgang relativ niedrig halten, andererseits wird aber ein ausreichender Anpreßdruck erzielt, um die geforderte Dichtheit zu gewährleisten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. In diesem Zusammenhang hat sich besonders bewährt, das Dichtelement so auszulegen, daß ein Teil der geforderten Elastizität zur Erzielung geringer Fügekräfte von der Querschnittsgeometrie übernommen wird. Die Abdichtung im gekuppelten Zustand wird sowohl durch die Formänderung des Dichtelements als auch durch die größere Angriffsfläche für den Systemdruck erreicht.

Das Dichtelement kann insbesondere radialsymmetrisch ausgebildet sein, wobei seine Vorderseite, in Axialrichtung des Adapterkörpers bzw. des Muffenkörpers gesehen, seiner Rückseite bezüglich der geometrischen Form entspricht und wobei vorzugsweise ein nahezu K-formiger radialer Querschnitt Verwendung findet, bei dem zwei der vier Schenkel des K am Muffenkörper und die beiden gegenüberliegenden anderen Schenkel im Kupplungszustand anliegen, so daß eine Verwechlung der Seiten des Dichtelementes bei der Montage ausgeschlossen wird.

Des weiteren kann an an dem Adapterkörper anliegenden Schenkeln des Dichtelements je eine Dichtungslippe vorgesehen sein, die im zusammengesetzten Zustand oder Kupplungszustand der Schnellkupplung zusätzlich unter dem Systemdruck zusammengepreßt werden, so daß die beiden Schenkel des Dichtelementes mit ihren axial mit Abstand getrennten Dichtungslippen aus ihrer Normallage in eine Spreizlage bewegt sind, in der sie einen kleineren Abstand zu einer das Dichtelement aufnehmenden Ringnut im Muffenkörper aufweisen als im ungespreizten Zustand.

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Dabei ist vorteühafterweise die Anordnung des Dichtelements in der Ringnut des Muffenkörpers so getroffen, daß es im nicht zusammengefügten Zustand von Muffenkörper und Adapterkörper von den beiden Seitenwänden bzw. mindestens einer Seitenwand der Ringnut beabstandet ist.

Für das Dichtelement gelangt eine Elastomermischung zur Anwendung. Das Volumen des nahezu K-förmigen radialen Querschnitts des Dichtelements ist im Kupplungszustand nicht oder nur unwesentlich kleiner als im Entkupplungszustand, was bedeutet, daß das Zusammenpressen des Dichtelements beim Zusammenfugen von Muffenkörper und Adapterkörper nicht oder nur unwesentlich zu einer Verpressung des Materials selbst fuhrt, sondern daß sich nur die Querschnittsform ändert, wobei allerdings die K-förmige Querschnittsgeometrie des Entkupplungszustands auch im Kupplungszustand erhalten bleibt und sich dabei nur die von den gegenüberliegenden Schenkeln des K eingeschlossenen Winkel ändern derart, daß sie im Kupplungszustand kleiner sind als im Entkupplungszustand der Schnellkupplung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert.

lh der Zeichnung zeigen:

Fig. 1

eine vergrößerte Längsschnittansicht eines Teils einer SchneUkupplung mit in den Muffenkörper eingefugtem Adapterkörper in einem vergrößerten Maßstab;

Fig. 2

Fig. 3

eine der Fig. 1 entsprechende Längsschnittansicht eines Teils einer Schnellkupplung im Kupplungszustand, jedoch ohne Dichtelement, im Maßstab 1:1;

das erfindungsgemäße Dichtelement im Querschnitt; und

Fig. 4

eine vergrößerte Teilschnittansicht des Dichtelements von Fig. 3.

Der in Fig. 1 gezeigte Teil einer Schnellkupplung 1, der insbesondere für Flüssigkeiten transportierende Schläuche, beispielsweise Kühlwasserleitungen an Kraftfahrzeugen, geeignet sein soll, weist eine an den Kühlwasserschlauch angeschlossenen Muffenkörper 2 und

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einen zu Kupplungszwecken in diesen einsteckbaren Adapterkörper 3 auf. Die Abdichtung zwischen diesen beiden Körpern erfolgt mittels eines ringförmigen Dichtelements 5, das in einer Ringnut 15 des Muffenkörpers 2 angeordnet ist und aufgrund seines Materials sowie seiner Querschnittsgeometrie 8 beim Zusammenfügen von Muffenkörper und Adapterkörper, also Herstellung des Kupplungszustandes, elastisch verformbar ist. Die Ausbildung des Dichtelements, auf die im folgenden noch näher eingegangen wird, ist dabei so getroffen, daß der gewünschte Verformungsgrad des Dichtelements einerseits durch dessen Querschnittsgeometrie und andererseits durch dessen Materialeigenschaften erreicht wird.

Die Schnellkupplung ist im Kupplungszustand, allerdings ohne das in die Ringnut 15 eingebaute Dichtelement, noch einmal in Fig. 2 dargestellt.

Das Dichtelement 5, dessen Aufbau im einzelnen in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, ist eine radialsymmetrisch ausgebildete Profildichtung, deren Vorderseite 6, in Axialrichtung des Adapterkörpers 3 bzw. des Muffenkörpers 2 gesehen, ihrer Rückseite 7 bezüglich der geometrischen Form entspricht, wodurch Verwechslungen bei der Montage ausgeschlossen werden. Die Querschnittsgeometrie 8 ist nahezu K-formig, wobei die vier Schenkel 9, 10, 11, 12 des K-Profils, wie aus Fig. 1 ersichtlich, im Einbauzustand, also bei zusammengefügtem Muffenkörper und Adapter, paarweise einerseits auf dem Ringnutboden 18 des Muffenkörpers 2 und andererseits auf der Oberfläche 4 des Adapterkörpers 3 dicht anliegen. Die an dem Adapterkörper anliegenden Schenkel 11, 12 weisen je eine Dichtungslippe 13, 14 auf, die im zusammengefügten Zustand der Schnellkupplung unter dem Systemdruck zusammengepreßt wird, so daß die beiden Schenkel 11, 12 des Dichtelements mit ihren axial mit Abstand getrennten Dichtungslippen 13, 14 aus ihrer Normallage, die in Fig. 1 in durchgezogenen Linien dargestellt ist, in eine Spreizlage bewegt sind, die in Fig. 1 in strichpunktierten Linien dargestellt ist, und in der sie einen kleineren Abstand zum Ringmitboden 18 aufweisen als im ungespreizten Zustand, also dann, wenn der Adapterkörper 3 nicht in den Muffenkörper 2 eingesteckt ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, hat das Dichtelement 5 im zusammengefügten Zustand von Muffenkörper 2 und Adapterkörper 3 von den beiden Seitenwänden 16, 17 der Ringnut 15 einen Abstand, so daß sichergestellt ist, daß das Ausmaß der Verformung, die die Querschnitts-

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geometrie des Dichtelements beim Zusammenfugen erleidet, nicht durch die Geometrie der Ringnut behindert wird. Somit bleibt die K-fÖrmige Querschnittsgeometrie auch im Kupplungszustand erhalten, wobei die von den gegenüberliegenden Schenkeln 9, 10 bzw. 10, 12 des K-Profils des Dichtelements eingeschlossenen Winkel &agr; im Kupplungszustand allerdings kleiner sind als im Entkupplungszustand, wie aus Fig. 1 ersichtlich.

Durch diese Ausbildung des Dichtelements wird gegenüber den üblicherweise als Dichtelemente verwendeten O-Ringen eine wesentliche Verringerung der Fügekräfte bei Schnellkupplungen erreicht, wobei einerseits aufgrund der Elastizität des Dichtelements 5 ein hoher Verformungsgrad erzielt wird, andererseits ein ausreichender Anpreßdruck der Lippen 13, 14 auf der Oberfläche 4 des Adapterkörpers 3, um die geforderte Dichtheit zu gewährleisten. Dabei ist die Elastomermischung, aus der das Dichtelement 5 besteht, so gewählt, daß das Materialvolumen im Kupplungszustand nicht oder nur unwesenthch kleiner ist als im Entkupplungszustand, was bedeutet, daß die Querschnittsgeometrie 8 bzw. das Profil des Dichtelementes 5 aufgrund der dadurch gegebenen Verformungseigenschaften einen wesentlich größeren Beitrag zur Abdichtung leistet als das Dichtungsmaterial selbst.

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Dichtelement für Schnellkupplungen

Ansprüche

1. Dichtelement tür Schnellkupplungen, insbesondere fiir Flüssigkeiten transportierende Schläuche, wobei die Schnellkupplung aus einem Muffenkörper und einem zu Kupplungszwecken in diesen einsteckbaren Adapterkörper besteht, der durch wenigstens ein in dem Muffenkörper angeordnetes ringförmiges Dichtelement in Bezug auf den Adapterkörper flüssigkeitsdicht abdichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Dichtelement (5) aufgrund seines Materials und aufgrund seiner Querschnittsgeometrie (8) elastäsch verformbar ist derart, daß der gewünschte Verformungsgrad des Dichtelementes einerseits durch dessen Querschnittsgeometrie und andererseits durch dessen Materialeigenschaften erreicht wird.
2. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsgeometrie (8) des Dichtelementes (5) einen größeren Beitrag zur Reduzierung der Fügekräfte bei der Montage bzw. Demontage leistet als die Materialeigenschaften.
3. Dichtelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es radial symmetrisch ausgebildet ist, so daß seine Vorderseite (6), in Axialrichtung des Adapaterkörpers

(3) bzw. des Muffenkörpers (2) gesehen, bezüglich der geometrischen Form seiner Rückseite (7) entspricht.
4. Dichtelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen nahezu K-förmigen radialen Querschnitt (8) aufweist, bei dem zwei (9, 10) der vier

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Schenkel (9, 10, 11, 12) des K-Profils am Muffenkörper (2) und die beiden gegenüberliegenden anderen Schenkel (11,12) am Adapterkörper (3) anliegen.
5. Dichtelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Adapterkörper (3) anliegenden Schenkel (11, 12) des Dichtelements (5) je eine Dichtungslippe (13,

14) bilden, die im zusammengefugten Zustand der Schnellkupplung zusätzlich unter dem Systemdruck zusammengepreßt wird, so daß die beiden Schenkel (11, 12) des Dichtelements mit ihren axial mit Abstand getrennten Dichtungslippen (13,14) aus ihrer Normallage in eine Spreizlage bewegt sind, in der sie einen kleineren Abstand zu einer das Dichtelement aufiiehmenden Ringnut (15) im Muffenkörper (2) aufweisen als im ungespreizten Zustand, in dem der Adapterkörper nicht in den Muffenkörper (2) eingesteckt ist.
6. Dichtelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es im zusammengefugten Zustand von Muffenkörper (2) und Adapterkörper (3) von den beiden Seitenwänden (16,

17) bzw. mindestens einer Seitenwand der Ringnut (15) beabstandet ist.
7. Dichtelement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des nahezu K-förmigen, radialen Querschnitts (8) des Dichtelements (5) im Kupplungszustand nicht oder nur unwesentlich kleiner ist als im Entkupplungszustand.
8. Dichtelement nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die K-fbrmige Querschnittsgeometrie auch im Kupplungszustand erhalten bleibt, wobei die von den gegenüberliegenden Schenkeln (9, 11, 10, 12) des K-Profils eingeschlossenen Winkel &agr; imKupphingszustand allerdings kleiner sind als im Entkupplungszustand.

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