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Beschreibung:
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung für eine Druckleitung,
insbesondere für den Anschluß von Druckleitungen an Organe einer Druckluftbremse
eines Kraftfahrzeuges, mit einem Steckteil mit Durchgangsbohrung, einem Aufnahmeteil
mit Durchgangsbohrung und Außengewinde, das in ein Gewindeloch einschraubbar ist
und einem elastisch spreizbaren Haltering, der axial unverschieblich am Aufnahmeteil
gehalten ist und formschlüssig in das Steckteil eingreift und dadurch Aufnahmeteil
und Steckteil in axialer Richtung zueinander fixiert Steckverbindungen haben gegenüber
Schraubverbindungen den Vorteil, daß der Anschluß von Leitungen wesentlich erleichtert
wird, da anstelle eines oft mühsamen und zeitraubenden Einschraubens an manchmal
schwer zugänglichen Stellen ein einziger Griff genügt, um eine Druckleitung anzuschließen.
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Bei einer bekannten Kupplung der eingangs genannten Art (DE-OS 31
08 651) ist der Haltering so ausgebildet und angeordnet, daß er die Stirnseite des
Aufnahmeteiles übergreift und jenseits dieser Stirnseite in eine Außennut des Steckteiles
eingreift. Eine Aufweitung des Halteringes wird durch die Anlage desselben an dem
Innengewinde verhindert, in das das Aufnahmeteil eingeschraubt wird.
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Vorteilhaft an der bekannten Kupplung ist, daß an dem Bauteil, in
das das Aufnahmeteil einzuschrauben ist, ein
gewöhnliches Gewindeloch
vorgesehen werden kann, wobei die Kupplung nur zwei Hauptteile, nämlich das Aufnahmeteil
und das Steckteil aufweist.
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Bekannt (EP-OS 0 005 865) ist auch eine Kupplung, bei der klammerartige
Halteringe verwendet werden (Fig. 14 und 19 bis 21 des EP-OS 0 005 865).Die Kupplung
ist dreiteilig und hat einen Adapter, ein Steckteil und eine Überwurfschraube. Der
Adapter ist in eine gewbhnliche Gewindebohrung einschraubbar. Der klammerartige
Haltering liegt in einer Kammer, die teils vom Adapter und teils von der Überwurfschraube
begrenzt ist. Der Haltering wird bei der Montage der Kupplung zunächst in den Adapter
eingelegt, wonach die Überwurfschraube in den Adapter eingeschraubt wird. Die Kammer
steht über ihren gesamten Umfang mit der Außennut des Steckteiles in Verbindung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Konstruktion
für eine Kupplung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die ebenfalls den Vorteil
hat, daß sie aus nur zwei Hauptteilen besteht, wobei der Aufnahmeteil unmittelbar
in ein gewöhnliches Gewindeloch eingeschraubt werden können soll.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Aufnahmeteil
und das Steckteil etwa in einer Ebene liegende Außennuten aufweist, wobei die Aufnahmeteil-Außennut
über mindestens einen Durchbruch am Nutgrund mit der Steckteil-Außennut kommuniziert,
daß der Haltering teils in der Aufnahmeteil-Außennut bzw.
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dem Durchbruch und teils in der Steckteil-Außennut liegt, und daß
die Außenkontur des Halteringes den Kerndurchmesser des Innengewindes, in das das
Aufnahmeteil einschraubbar ist, auch im aufgespreizten Zustand nicht überragt.
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Bei einer so beschaffenen Kupplung wird der Haltering vor dem Einschrauben
des Aufnahmeteiles in die Gewindebohrung in das Aufnahmeteil eingelegt und danach
das Aufnahmeteil in die Gewindebohrung eingeschraubt. Beim Einstecken des Steckteiles
wird der Haltering durch die Spreizfläche des Steckteiles aufgeweitet und rastet
in die Steckteil-Außennut ein, wenn diese bis in die Ebene der Aufnahmeteil-Außennut
vorgeschoben ist.
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Es können gewöhnliche Gewindebohrungen, d. h. Gewindebohrungen ohne
besondere Ausnehmungen oder Unterschneidungen, verwendet werden, da gemäß einem
Merkmal der Erfindung die Außenkontur des Halteringes den Kerndurchmesser des Innengewindes,
in das das Aufnahmeteil einschraubbar ist, auch im aufgespreizten Zustand des Halteringes
nicht überragt.
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Vorzugsweise sind zwei einander diametral gegenüberliegende Durchbrüche
für den Durchgriff des Halteringes vorgesehen (Anspruch 2). Dadurch wird eine symmetrische
Haltekraft erzielt, die ein Herausziehen des Steckteiles verhindert. Es kann jedoch
auch genügen, nur einen Durchbruch vorzusehen, wobei dann die Haltekraft einseitig
ist, was für viele Anwendungszwecke eine ausreichende Haltekraft ergibt. Der Vorteil
ist eine geringere Schwächung des Steckteil-Querschnittes im Bereich der Steckteil-Außennut.
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Der Haltering ist vorzugsweise klammerartig ausgebildet (Anspruch
3). Eine solche Ausbildung ist, wie eingangs bereits erwähnt, aus der EP-OS 0 005
865 an sich bekannt. Diese Halteringform eignet sich auch gut im Zusammenhang mit
der Erfindung.
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Der Haltering ist vorzugsweise formschlüssig am Aufnahmeteil gehalten,
auch wenn dieses noch nicht in das Gewindeloch eingeschraubt ist (Ansprüche 4 und
5). Dies erleichtert die Montage der Kupplung, da nicht besonders darauf geachtet
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den muß, daß der Haltering richtig auf das Aufnahmeteil ausgerichtet
ist. Die Ausrichtung wird weiter verbessert, wenn gemäß Anspruch 6 die Enden der
Klammerschenkel an Endflächen der Durchbrüche anliegen.
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Die Durchbrüche lassen sich besonders rationell herstellen, wenn sie
durch gerade durchlaufende Frässchnitte gebildet sind (Anspruch 7).
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Der Haltering kann verschieden beschaffen sein. Er kann aus entsprechend
profiliertem Blech (Anspruch 8) bestehen oder einen massiven Querschnitt aufweisen
(Anspruch 9).
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Bei einem massiven Querschnitt sind auch andere Materialien als Metall
geeignet, so insbesondere auch Kunststoffe.
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Die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 10 bis 13 sind auch anwendbar
und vorteilhaft, wenn die Ansprüche 1 bis 9 nicht gleichzeitig verwirklicht sind,
weshalb für die Merkmale dieser Ansprüche jeweils selbständiger Schutz beansprucht
wird.
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Durch eine stirnseitige Abdichtung gemäß Anspruch 10 wird das Eindringen
von Schmutz in den Spalt zwischen Aufnahmeteil und Steckteil verhindert, nämlich
von Schmutz, der in dem strömenden Medium, z.B.Druckluft enthalten ist.
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Dem gleichen Zweck dient eine Dichtung gemäß Anspruch 11.
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Durch eine Dichtung gemäß Anspruch 12 wird das Eindringen von Schmutz
in die Gewindeverbindung zwischen dem Außengewinde des Aufnahmeteiles und der Gewindebohrung
verhindert, und zwar von Schmutz, der im strömenden Medium enthalten ist. Hierdurch
wird sichergestellt, daß das Aufnahmeteil stets leicht herausschraubbar ist, wie
dies für eine Trennung der Kupplung erforderlich ist.
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Die Einrichtung gemäß Anspruch 13 schließlich gestattet ohne zusätzlichen
Aufwand eine Sichtkontrolle über den ord-
nungsgemäßen Kupplungszustand.
Wenn die Dichtung unsichtbar ist, ist das Steckteil richtig mit dem Aufnahmeteil
gekuppelt. Nur wenn das Steckteil nicht vollständig eingeschoben ist, ist der elastische
Ring sichtbar.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 einen diametralen Schnitt durch eine Kupplung, wobei beiderseits
der strichpunktierten Mittellinie verschiedene Ausführungsformen dargestellt sind,
Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II in Fig.1, wobei die rechts von der strichpunktierten
Mittellinie dargestellte Ausführungsform gezeigt ist und Fig. 3 einen Querschnitt
nach Linie Ill-Ill in Fig.1, wobei die Ausführungsform links von der strichpunktierten
Mittellinie dargestellt ist.
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Die Kupplung hat ein Aufnahmeteil 1 und ein Steckteil 2.
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Das Aufnahmeteil 1 ist in ein Gewindeloch 3 eingeschraubt, das sich
in einem Gehäuse 4 befindet.
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Das Aufnahmeteil 1 hat einen Einschraubbereich 5, an dem sich ein
Außengewinde 6 befindet, das in ein Innengewinde 7 des Gewindeloches 3 paßt. Die
vordere Stirnfläche des Aufnahmeteiles 1 ist mit 8 und die hintere Stirnfläche mit
9 bezeichnet. An den Einschraubbereich 5 schließt nach hinten ein Flansch 10 an,
der Schlüsselflächen 11, z.B.
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einen Sechskant, aufweist. Der Flansch 10 hat eine ebene Unterfläche
12 und eine Nut 13, in der ein elastischer Dichtring 14 liegt. Bei Anlage der Unterfläche
12 an der
das Gewindeloch 3 umgebenden Fläche 15 des Gehäuses 4
ist der Dichtring 14 elastisch komprimiert und dichtet den Bereich zu den Gewinden
6, 7 hin ab. An den Flanscn 10 schließt nach hinten ein Kragen 16 an, der mit der
hinteren Stirnfläche 9 endet.
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Im Aufnahmeteil 1 befindet sich eine insgesamt mit 17 bezeichnete
Aufnahmebohrung, die mehrfach abgestuft ist. Die Aufnahmebohrung 17 hat einen vorderen,
verhältnismäßig langen zylindrischen Bereich 17a, einen nach hinten daran anschließenden
kurzen hohlkegeligen Bereich 17b, einen hieran nach hinten anschließenden zylindrischen
Bereich 17c, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des zylindrischen
Bereiches 17a, eine an den zylindrischen Bereich 17c anschließende Schulter 17d
und einen an die Schulter 17d anschließenden Bereich 17e, der im unteren Teil zylindrisch
ist und sich nach oben hin erweitert.
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Am unteren Ende des Aufnahmeteiles 1 befindet sich eine Außennut 18,
die sich über den gesamten Umfang des Aufnahmeteiles erstreckt. Die Wand 19, die
zwischen dem Nutgrund 18a und dem zylindrischen Bereich 17a der Aufnahmebohrung
17 verbleibt, ist von zwei Durchbrüchen 20 und 21 durchbrochen. Die Durchbrüche
20 und 21 sind durch gerade durchlaufende Fräsungen gebildet, so daß die Endflächen
22, 23 der Durchbrüche 20, 21 in einer Ebene liegen.
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Das mit gestrichelten Linien in Fig. 1 eingezeichnete Rechteck 24
umschreibt den Bereich der Wand 19,der zwischen den beiden Durchbrüchen 20 und 21
stehen geblieben ist.
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Bei der Ausführungsform, die rechts von der Mittellinie 25 dargestellt
ist, befindet sich an der vorderen Stirnfläche 8 ein Dichtring 26.Der Dichtring
26 hat einen mittleren Bereich 26a, der mit der Stirnfläche 8 durch Vulkanisieren
ver-
bunden ist, einen äußeren Bereich 26b, der dichtend an der
Bohrungswand 27 anliegt und einen inneren Bereich 26c, der dichtend an der vorderen
Stirnfläche 28 des Steckteiles 2 anliegt. Rechts von der Mittellinie 25 ist dargestellt,
daß das Gewindeloch eine Sackbohrung sein kann, an die eine dünne weiterführende
Bohrung 29 anschließt. Links von der Mittellinie ist dargestellt, daß das Gewindeloch
3 ein Durchgangsloch sein kann.
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Bei der links von der Mittellinie 25 dargestellten Ausführungsform
für das Aufnahmeteil 1 ist unterhalb des Außengewindes 6 eine elastische Dichtung
30 angeordnet, die das Steckteil 1 über seinen gesamten Umfang umgibt, und zwar
in einem zylindrischen Bereich 31, dessen Durchmesser kleiner ist als der Kerndurchmesser
des Gewindes 5. Durch den Grat 30a an der Dichtung 30 ist dargestellt, daß die Dichtung
in die Gewindegänge des Innengewindes 7 eindringt.
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Das Steckteil 2 ist im wesentlichen ein rohrartiges Gebilde mit einer
zylindrischen Bohrung 32, die über ihre gesamte Länge einen gleichbleibenden Durchmesser
hat.
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Im hinteren Bereich hat das Steckteil 2 ringförmige Vorsprünge 33,
die einen widerhakenförmigen Querschnitt haben. Der hintere Bereich ist zum Halten
eines Schlauches 34 bestimmt, der in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet ist.
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Die Vorsprünge 33 gestatten zwar das Aufschieben eines Schlauches
34, verhindern jedoch ein Abziehen des Schlauches.
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Vor dem für das Aufschieben des Schlauches 34 bestimmten Abschnitt
befindet sich ein Flansch 35, der an seinem Außenumfang Schlüsselflächen 36 hat,
vorzugsweise einen Sechskant. Unterhalb des Flansches 35 befindet sich ein zylindrischer
Abschnitt 37, der an einer Kante 38 endet. An die
Kante 38 schließt
sich nach vorne eine Ausnehmung 39 an, die zusammen mit der durch die Schulter 17d
und den Bereich 17e des Aufnahmeteiles gebildeten Ausnehmung eine Kammer für die
Aufnahme eines elastischen Dichtringes 40 bildet. Vor der Ausnehmung 39 befindet
sich ein zylindrischer Bereich 41, der eine Ringnut 42 für die Aufnahme eines Dichtringes
43 aufweist.
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Der zylindrische Bereich 41 geht über einen kegelförmigen Bereich
44 in einen zylindrischen Bereich 45 über, der den gleichen Kegelwinkel hat wie
der hohlkegelige Bereich 17b der Aufnahmebohrung 17 des Aufnahmeteiles 1.
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Der zylindrische Bereich 45 paßt in den zylindrischen Bereich 17a
der Aufnahmebohrung 17 mit solchem Spiel, daß das Einstecken des Steckteiles 2 nicht
erschwert wird.
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In der Nähe des vorderen Endes des Steckteiles 2 befindet sich an
diesem eine Nut 46, die sich über den gesamten Umfang des Steckteiles erstreckt.
Am vorderen Ende des Steckteiles ist eine Kegel fläche 47 vorgesehen, die sich fast
bis zur Bohrung 32 hin erstreckt, so daß die vordere Stirnfläche des Steckteiles
nur schmal ist.
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Bei der Ausführungsform, die links von der Mittellinie 25 dargestellt
ist, befindet sich in dem zylindrischen Bereich 45 eine Ringnut 48, in der ein elastischer
Dichtring 49 (0Ring) aufgenommen ist.
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Das Steckteil 2 ist im Aufnahmeteil 3 durch einen Haltering 50 bzw.
51 fixiert. Zunächst soll, auch anhand der Fig. 2, die Beschaffenheit eines Halteringes
50 betrachtet werden. Der Haltering 50 besteht aus Metallblech und hat insgesamt
eine klammerförmige Gestalt mit Schenkeln 52 und 53, die über einen Steg 54 miteinander
verbunden
sind. Die Schenkel 52, 53 sind praktisch starr, was durch ihre U-förmige Profilierung
erreicht wird. Der Profilquerschnitt der Schenkel 52, 53 ist aus Fig. 1 ersichtlich.
Der Steg 54 hingegen ist nicht profiliert und elastisch nachgiebig. Der Steg 54
hat einen Mittelteil 54a, an den Anlageteile 54b anschließen. Die Anlageteile 54b
haben an ihren Enden nasenartige Vorsprünge 54c. Die Anlageteile 54b gehen über
abgekröpfte Übergangsteile 54d in die im wesentlichen starren Schenkel 52, 53 über.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, liegen die Anlageteile 54b an den Endflächen
22 der Durchbrüche 20 und 21 an, wobei die Vorsprünge 54c Kanten 22a derEndflächen
22 umgreifen. Die Enden 52a und 53a der Schenkel 52, 53 verlaufen parallel zu den
Endflächen 23 der Durchbrüche 20, 21 und liegen an diesen Endflächen 23 an. Die
Endflächen 52a, 53a gehen über Abrundungen 55 in die Außenkontur der Schenkel 52,
53 über.
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Wie man aus Fig. 2 sieht, liegt die Außenkontur 56 des Halteringes
50 innerhalb des Kerndurchmessers 57 des Gewindeloches 3, und zwar sowohl dann,
wenn sich die Schenkel 52, 53 im zusammengezogenen Zustand befinden (in der Zeichnung
dargestellter Zustand), als auch dann, wenn die Schenkel während des Kupplungsvorganges
aufgespreizt sind. In diesem aufgespreizten Zustand sind die Schenkel 52, 53 in
die äußeren Bereiche der Außennut 18 des Aufnahmeteiles 1 gedrückt. Spätestens dann,
wenn die Außenkontur 56 am Kerndurchmesser 57 anliegt, sind die Schenkel so weit
aufgespreizt , daß sie mit ihrer Innenkontur 58 außerhalb oder auf dem Durchmesser
des zylindrischen Bereiches 45 des Steckteiles 2 liegen.
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Die Steckkupplung wird wie folgt montiert und demontiert.
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Der Haltering 50 wird bei aus dem Gewindeloch 3 herausge-
schraubtem
Aufnahmeteil 1 auf dieses aufgesteckt, wobei der Haltering in Richtung der strichpunktierten
Linie 59 (Fig. 2) rechtwinklig zur Achse 25 des Aufnahmeteiles 1 aufgesteckt wird.
Hierbei gleiten die Schenkel 52,53 in die Durchbrüche 20, 21. Der Haltering ist
vollständig aufgeschoben, wenn die Vorsprünge 54c hinter die Kanten 22a gerastet
sind. Der Haltering 50 wird weiter dadurch relativ zum Aufnahmeteil ausgerichtet,
daß die Enden 52a und 53a des Halteringes an den Endflächen 23 der Durchbrüche 20,
21 zur Anlage kommen. Bei dem Aufschieben auf das Aufnahmeteil wird der Haltering
nur wenig aufgespreizt.
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Danach wird das Aufnahmeteil 1 in das Gewindeloch 3 eingeschraubt,
nach dem ein Dichtring 14 eingelegt wurde, der am Schluß des Einschraubvorganges
komprimiert wird. Falls eine Dichtung 30 vorhanden ist, drückt sich diese in das
Innengewinde 7 ein.
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Zur Herstellung der Kupplung wird das Steckteil 2 ohne Drehung in
das Aufnahmeteil 1 eingesteckt, nachdem die Dichtringe 14 und 43 aufgebracht wurden.
Eventuell wird auch ein 0-Ring 49 aufgebracht, falls eine Nut hierfür vorhanden
ist. Wenn das Steckteil 2 mit seiner vorderen Kegelfläche 47 den Haltering 50 erreicht,
werden die Schenkel 52, 53 aufgespreizt, wobei die oberen Kanten der Schenkel auf
der Kegelfläche 47 abgleiten. Die Schenkel werden so weit aufgedrückt, daß der zwischen
Kegelfläche 47 und Nut 46 befindliche zylindrische Bereich zwischen den Schenkeln52
und 53 hindurchgleiten kann. Wenn die Nut 46 des Steckteiles 2 auf gleicher Höhe
liegt wie die Außennut 18 des Aufnahmeteiles, rasten die Schenkel 52,53 aufgrund
elastischer Kräfte, die im wesentlichen vom Steg 54 aufgebracht werden, in die Nut
46 ein. Die Schenkel liegen nun, wie man aus Fig. 1 ersehen kann, zum Teil in der
Nut und zum Teil in den Durchbrüchen 20, 21. Sie ragen
auch noch
etwas in die Außennut 18 hinein, wie man aus Fig. 2 ersehen kann. Ein Zurückziehen
des Steckteiles ist jetzt nicht mehr möglich.
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Wenn das Steckteil 2 vollständig eingedrückt ist, darf der Dichtring
40 nicht mehr sichtbar sein. Dies wird durch maßliche Abstimmung derart erreicht,
daß die Kante 38 am Steckteil 2 bei vollständiger Kupplung auf der Höhe der Kante
60 liegt, an der der Bereich 17e der Aufnahmebohrung 17 endet.
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In der Kupplungsstellung ist die vordere Stirnfläche 8 des Steckteiles
am Dichtring 26 zur Anlage gekommen, wodurch der Passungsspalt zwischen der zylindrischen
Fläche 45 des Steckteiles und dem zylindrischen Bereich 17a der Aufnahmebohrung
17 abgedichtet wird. Ein Dichtring 49, der zusätzlich oder alternativ zum Dichtring
26 eingebaut werden kann, dichtet diesen Spalt ebenfalls ab.
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Zur Demontage der Steckverbindung wird das Aufnahmeteil 1 aus dem
Gewindeloch 3 herausgeschraubt. Danach lassen sich die Schenkel 52, 53 so weit aufspreizen,
daß das Steckteil 2 seitlich aus dem Aufnahmeteil 1 herausgezogen werden kann.
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Anstelle eines Halteringes 50 aus profiliertem Blech kann auch ein
massiver Haltering 51 gemäß Fig. 3 verwendet werden. Ein solcher Haltering kann
z. B. auch aus Kunststoff bestehen.
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Auch dieser Haltering hat einen Steg 54', der- federnd nachgiebig
ist und relativ starre Schenkel 52' und 53'. Die relative Starrheit der Schenkel
wird durch einen Materialquerschnitt erreicht, der wesentlich größer ist als der
Materialquerschnitt des Steges 54. Im übrigen ist der Haltering 51 gleich ausgebildet
wie der Haltering 50 und funktioniert auch gleich, so daß weitere Erläuterungen
entbehrlich sind.
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Zur Klarstellung sei bemerkt, daß der Dichtring 26 auch zusammen mit
einem massiven Haltering 51 und die Dichtungen 49 und 30 auch im Zusammenahng mit
einem Haltering aus Blech
verwendet werden können. Die Verwendung
der Dichtungen 26, 30 und 49 nämlich ist unabhängig von der Beschaffenheit der Verriegelung.