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"Steckkupplung zum fluidisch dichten
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Einstecken von Leitungen" Die Erfindung betrifft eine Steckkupplung
zum fluidisch dichten Einstecken von Leitungen nach dem Oberbegriff des Anspruches
1, wie sie aus der US-PS 21 82 797 als bekannt hervorgeht.
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Zur Verbindung von Leitungen, insbesondere von Pneumatikleitungen
bei Zentralverriegelungen an Kraftfahrzeugen, werden von der Anmelderin serienmäßig
Steckkupplungen verwendet, die als Gummiformteile in der Herstellung aufwendig und
teuer sind. Sie weisen ferner den Nachteil einer ungenügenden Formstabilität beim
Einstecken der Leitungen auf, was sich dadurch äußerst, daß die bei der manuellen
Montage der Leitungen aufzubringenden hohen Einsteckkräfte zu einem Ausweichen des
Gummistutzens und einem Abrutschen der Leitung aus der Einstecköffnung führen können.
Hierbei besteht Verletzungsgefahr für das Montagepersonal.
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Die in der US-PS 21 82 797 dargestellten Steckkupplungen weisen einen
formstabilen Stutzen mit in Umfangsnuten eingesetzten Dichtungsteilen auf, bei denen
ein Absrutschen der Leitung beim Einsteckvorgang ausgeschlossen und die
Verletzungsgefahr
somit gebannt ist. Ferner zeigt diese Patentschrift einen die Einstecktiefe der
Leitungen begrenzenden Anschlag, gegenüber dem das Dichtungsteil in Einsteckrichtung
zurückversetzt ist Die Herstellung einer derartigen Steckkupplung ist aufgrund der
Möglichkeit, den formstabilen Stutzen im Spritzverfahren herstellen und einfach
geformte Dichtungsteile verwenden zu können, gegenüber den bei der Anmelderin in
Serie eingesetzten Gummiformteilen kostengünstiger. Beim Einstecken der Leitung
in die Steckverbindung muß der relativ hohe Reibungswiderstand, den das von der
Leitung radial nach außen gedrängte Dichtungsteil der einzusteckenden Leitung entgegensetzt,
überwunden werden. Hierbei kann eine einwandfreie Steckverbindung erst dann als
gewährleistet angesehen werden, wenn bei andauernder Einwirkung der Steckkraft auf
die Leitung diese nicht mehr weiter in die Steckkupplung eindringt und daraus zu
schließen ist, daß die Leitung am Anschlag zurAnlage gekommen ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steckkupplung zu schaffen, die
vom mechanischen Ablauf des Einsteckvorganges her einfacher und schneller und hinsichtlich
ihrer Dichtheitsfunktion zuverlässiger montierbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe auf zweierlei Weise, nämlich zum
einen durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 und zum anderen durch
die des Anspruches 8 gelöst.
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Die beim ersten Lösungsweg an der Innenseite des Dichtungsteiles angebrachten
und im entspannten Zustand sich in Einsteckrichtung erstreckenden Umfangslippen
setzen der einzusteckenden Leitung einen geringeren Reibungswiderstand ent-
gegen,
wobei der Einsteckvorgang auch dadurch erleichtert wird, daß der Stutzen innenseitig
und/oder das Dichtungsteil außenseitig Verdrängungsvolumen des Dichtungsteiles aufnehmende
und vorzugsweise in Uinfangsricht;ung sich erstreckende Rillen oder Ausnehmungen
aufweist. Demgegenüber wird ein Herausziehen oder ein überdruckbedingt.es Herausdrücken
der Leitung aus dem Stutzen durch die Ausrichtung der DichtLippen erschwert. Die
Transparenz des Stutzenwerkstoffes, die wenigstens im Bereich des Grundes der Ausnehmung
gegeben sein muß, ermöglicht die optische Kontrolle über die bis zum Anschlag erfolgte
Einstecktiefe der Leitung in das Dichtungsteil und damit über die einwandfreie Dichtheit
der Steckverbindung. Durch diese Kontrollmöglichkeit läßt sich verhindern, daß Leitungen
nur unzureichend tief in die Steckkupplung eingeführt werden, weil ohne eine solche
Sichtmöglichkeit aus einer wegen eines Verklemmens der Leitung im Dichtungsteil
ins Stocken geratenen Einsteckbewegung irrtümlich geschlossen werden könnte, die
Leitung sei bereits am Anschlag zur Anlage gekommen. Somit ist bis zur Gewährleistung
der einwandfreien Dichtheitsfunktion der Steckkupplung die Montage der Leitungen
in die Steckkupplung einfacher und schneller durchführbar.
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Um den Einsteckvorgang einfach und mühelos zu gestalten, ist nach
dem zweiten Lösungsweg das Dichtungsteil der Steckkupplung als Aufrolldichtung ausgebildet,
wobei der Stutzen ebenfalls wenigstens im Bereich des Grundes der Ausnehmung aus
einem transparenten Werkstoff besteht. Das durch das Einstecken der Leitung bewirkte
Aufrollen der Dichtung führt mit zunehmender Einstecktiefe zu einem Ansteigen der
Dichtwirkung, wobei der entstehende Dichtungswulst formbedingt
dem
Herausdrücken der Leitung durch Überdruck oder dem Herausziehen der Leitung Widerstand
entgegensetzt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
und sich nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen dargestellt.
Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Steckkupplung,
Figur 2 einen Längsschnitt durch eine an einem pneumatischen Bauteil angebrachte
Steckkupplung, Figur 3 einen Längsschnitt durch ein in Form eines "H" ausgebildeten
Verteilerstück, Figur 4 einen Querschnitt durch einen baulich integrierten ovalen
Mehrfachstutzen, Figur 5 einen Längsschnitt durch die in Figur 4 abgebildete Steckkupplung
nach der Linie V - V Figur 6 einen Längsschnitt durch eine mit einer Rolldichtung
versehene Steckkupplung und Figur 7 eine perspektivische Darstellung einer eine
Dichtmanschette aufweisenden Steckkupplung.
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In Figur 1 ist eine Leitung 1 und eine Steckkupplung 2 dargestellt.
Die Steckkupplung 2 besteht aus dem transparenten Stutzen 3 und dem in die Ausnehmung
4 des Stutzens 3 eingeführten Dichtungsteil 5, wobei das Dichtungsteil 5 gegen-
über
dem Grund 6 der Ausnehmung 4 zurückversetzt ist. Das Dichtungsteil 5 ist innenseitig
mit Umfangslippen 7 versehen, die im entspannten Zustand sich in Einsteckrichtung
der Leitung 1 erstrecken. Der Stutzen 3 weist im Bereich des Dichtungsteiles 5 in
Umfangsrichtung sich erstreckende Rillen 8, den Anschlag 9 und an seiner Außenfläche
die Riffelung 10 auf. Vom Grund 6 der Ausnehmung 4 geht ein Kanal 11 aus.
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Die Umfangslippen 7 des Dichtungsteiles 5 dienen neben der Abdichtung
dem einfacheren Einstecken der Leitung 1 in die Steckkupplung 2, aber auch dem erschwerten
Herausziehen aus dieser, wobei die Rillen 8 in der Ausnehmung 4 des Stutzens 3 Verdrängungsvolumen
des Dichtungsteiles 5 aufnehmen. Der Anschlag 9 begrenzt die Einstecktiefe des Dichtungsteiles
5 in dem Stutzen 3, wodurch das vorzugsweise von Montageautomaten vollzogene Einführen
des Dichtungsteiles 5 in den Stutzen 3 erleichtert wird. Die Leitung 1 ist durch
das gegenüber dem Grund 6 der Ausnehmung 4 zurückversetzte Dichtungsteil 5 hindurch
bis zu dem als einschubbegrenzender Anschlag wirkenden Grund 6 der Ausnehmung 4
einsteckbar.
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Hierbei ermöglicht der aus einem transparenten Werkstoff ausgebildete
Stutzen 3 eine Kontrolle der Einstecktiefe.
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Die manuelle Montage der Leitung wird durch die an der Außenfläche
des Stutzens 3 angebrachte und seine Griffigkeit verbessernde Riffelung 10 erleichert.
Der vom Grund 6 der Ausnehmung 4 ausgehende Kanal 11 dient der fluidischen Verbindung
der eingesteckten Leitung mit angrenzenden Strömungskanälen.
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In Figur 2 ist der Stutzen 3 an dem Gehäuse 12 eines nicht näher dargestellten
pneumatischen Bauteiles angebracht, wobei der Kanal 11 in das pneumatische Bauteil
einmündet. An
seiner Einstecköffnung weist der Stutzen 3 einen
radial nach innen gerichteten Bord 13 auf, der beim Herausziehen der Leitung 1 aus
der Steckkupplung 2 das Dichtungsteil 5 im Stutzen 3 festhält. Das Dichtungsteil
5 ist an seiner Außenfläche mit in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen 14 versehen,
die gegenüber der Ausnehmung 4 des Stutzens 3 Raum zur Aufnahme von Verdrängungsvolumen
des Dichtungsteiles 5 schaffen, was die Anpressung der Dichtung an der einzusteckenden
Leitung und somit die aufzubringende Einschubkraft reduziert.
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Figur 3 zeigt ein Verteilerstück 15 in 1,H"-Form mit vier Stutzen
3 und 3'. In der linken Zeichnungshälfte ist der Zustand mit eingesteckten Leitungen
1 dargestellt, in der rechten Zeichnungshälfte ist das Verteilerstück 15 im Ausgangszustand
dargestellt. Die Stutzen 3 weisen in Umfangsrichtung verlaufende Rillen 8 zur Aufnahme
von Verdrängungsvolumen des Dichtungsteiles 5 auf, die Stutzen 3' sind in ihrer
Ausnehmung glatt ausgebildet, wobei Verdrängungsvolumen des Dichtungsteiles 5 durch
den von den Rillen 14 geschaffenen Freiraum aufgenommen wird. Der vom Grund 6 der
Ausnehmung 4 ausgehende Kanal 11 ist an seinen aus dem Verteilerstück 15 austretenden
Enden mit in den Werkstoff eingepreßten Kugeln 16 verschlossen. Um ein zu starkes
Abknicken der Leitungen 1 zu verhindern, was die Dichtheitsfunktion der Steckkupplung
beeinträchtigen könnte, weisen die Stutzen 3, 3' über das Dichtungsteil 5 hinausragende
Schäfte 17 auf.
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In den Figuren 4 und 5 ist eine Steckkupplung 2 mit einem in eine
vom Querschnitt her näherungsweise ovale Ausnehmung 4 eingeführten Dichtungsteil
5 dargestellt, wodurch eine besonders kompakte und platzsparende Steckkupplung geschaffen
wird.
Das Dichtungsteil 5 ist mit drei nebeneinander liegenden Aufnahmen 18 für Leitungen
versehen. Die in der linken Zeichnungshälfte der Figur 4 dargestellte Ausführungsvariante
des Stutzens 3 weist zwischen den Aufnahmen 18 verlaufende Wülste 19 auf, die eine
in Umfangsrichtung annähernd gleichmäßige Radialspannung des Dichtungsteiles 5 auf
die Leitungen bewirken. In der r#echten Zeichnungshälfte der Figur 4 ist der Stutzen
3 mit glatter Wandung der Ausnehmung 4 dargestellt. Mit 11 ist der die eingesteckte
Leitung fluidisch mit angrenzenden Strömungskanälen verbindende Kanal beziffert.
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Figur 6 zeigt in ihrer oberen Zeichnungshälfte eine mit einer Aufrolldichtung
20 versehene Steckkupplung 2 im Ausgangszustand. In der unteren Zeichnungshälfte
ist die Steckkupplung 2 im montierten Zustand mit eingesteckter Leitung 1 dargestellt.
Die Aufrolldichtung 20 besteht aus einem Ring 21 und einer daran anschließenden
hohlzylindrischen Verlängerung 22. Beim Einstecken der Leitung 1 in den Stutzen
3 wird der Ring 21 von der Leitung 1 erfaßt und über seine hohlzylindrische Verlängerung
gerollt, wobei durch diesen Aufwickelvorgang die erforderliche Dichtwirkung erzielt
wird. Das Einstecken der Leitung 1 in den Stutzen 3 wird somit leichter durchführbar.
Gleichzeitig setzt der beim Aufrollen entstandene Dichtungswulst 23 aufgrund seiner
ovalen Querschnittsform einer aus dem Stutzen 3 heraus gerichteten Bewegung Widerstand
entgegen.
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In Figur 7 ist eine weitere Lösungsmöglichkeit der der Erfindung zugrundeliegenden
Aufgabe aufgezeigt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Steckkupplung
2 mit einer am Stutzen 3 angebrachten Dichtmanschette 24
versehen,
in deren freies Ende die Leitung 1 eingesteckt wird. Die Dichtmanschette 24 weist
eine große Flexibilität im Verbindungsbereich zwischen Stutzen 3 und Leitung 1 auf
und ermöglicht unter Gewährleistung der Dichtheit eine starke Umbiegung und damit
einen geringen Krümmungsradius der eingesteckten Leitung im Bereich der Steckkupplung
2.