DE3929723A1 - Integrierter schnellverbindender rohrverbinder - Google Patents

Description

Schnellverbindende Rohrverbinder oder Strömungsmittelkupp­ lungen werden in Montagevorgängen eingesetzt, um Brenn­ stoffleitungen zu verbinden, Automobilklimaanlagen oder dergleichen zu installieren, in denen es erforderlich ist, die Montage von Rohrleitungen zu Kompressoren und anderen Komponenten so schnell wie möglich herzustellen.

Verbinder bestehen aus Vater- und Mutterteil, wobei die Teile leicht dadurch verbunden werden können, daß der eine Kupplungsteil lediglich in den anderen Kupplungsteil ein­ gesteckt wird. Ein Haltesystem weist üblicherweise einen Halter mit nachgiebigen Fingern auf und ist an einem Kör­ perteil angebracht und die Finger wirken auf eine Schulter auf dem anderen Teil, nachdem die Teile vollkommen verbun­ den sind, um die Verbindung der Teile aufrecht zu halten. Typische Beispiele, dieser Arten von Verbindern sind im US 39 33 378 und in den US 46 37 640 und 46 47 082 des Rechtsnachfolgers dargestellt. Einige Verbinder weisen Lö­ semittel zum Lösen der Finger vom Eingriff mit der Schulter auf, wodurch die Trennung der Teile wie in US 46 47 082 ermöglicht wird.

Die vorbeschriebenen Arten von Rohrverbindern sind relativ einfach und schnell zu verbinden und wegen des großen Marktes für diese Arten von Verbindern sind Herstellungs­ kosten, Gesamtgröße, Einfachheit des Aufbaus und Betriebs­ verhalten von Wichtigkeit. Vormals wies eine Kupplung nicht alle diese vorbeschriebenen Eigenschaften in einer einzigen Konstruktion auf.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen schnellverbinden­ den Rohrverbinder zu schaffen, in dem die Verbinderteile durch nachgiebige Finger verbunden sind und worin die nachgiebigen Finger homogen mit einem der Teile geformt sind.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, einen schnellver­ bindenden Rohrverbinder zu schaffen, worin der Rohrver­ binder niedrige Herstellkosten aufweist und unter hoch ge­ spannten Lastbedingungen haltbar ist.

Eine weitere Aufgabe der Verbindung ist, einen schnellver­ bindenden Rohrverbinder zu schaffen, in dem die Verbinder­ teile ein integriert geformtes Haltesystem aufweisen, das einen Rohrverbinder mit der kleinsten Gesamtgröße ermög­ licht, die für eine gegebene Kapazität möglich ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, einen schnellver­ bindenden Rohrverbinder zu schaffen, der leicht und schnell verbunden werden kann, und in dem ein integriertes Haltesystem die Verbindung der Teile aufrecht erhält.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, einen schnellver­ bindenden Rohrverbinder zu schaffen, worin eine Finger­ lösehülse auf dem Verbinder angebracht werden kann, die axial zwischen Fingerverriegelungs- und Fingerlösestellun­ gen bewegbar ist.

In der Anwendung der Erfindung weist der Vaterteil eine Nase an einem Ende und eine äußere ringförmige Schulter auf, die axial von der Nase beabstandet ist. Der Mutter­ teil weist einen axialen Durchgang auf, einen integrierten Fortsatz mit einem offenen Ende zur Aufnahme der Nase des Vaterteils, einen ringförmigen Schulteranschlag, der in dem axialen Durchgang angeordnet ist, und nachgiebige Fin­ ger, die homogen nahe dem offenen Ende gebildet sind und sich in Längsrichtung zum Anschlag erstrecken und freie Enden aufweisen, die sich radial nach innen erstrecken.

Die Teile werden verbunden, indem die Nase des Vaterteils axial in das offene Ende des Mutterteils eingedrückt wird, wobei die Schulter auf die nachgiebigen Finger einwirkt und sie nach außen biegt, wenn die Schulter unter den Fin­ gern hindurchgeht, und wenn die Schulter an den freien En­ den der Finger vorbeigegangen ist, gehen die nachgiebigen Finger über die Schulter herunter und verhindern das Zu­ rückziehen des Rohres des Vaterteils.

Wenn es erforderlich ist, die Teile zu trennen, wird eine Hülse, die auf dem Vaterteil angeordnet ist, axial in dem offenen Ende des Mutterteils aufnehmbar, indem die Hülse axial zum Mutterteil gedrückt wird, wobei die Hülse auf die Finger einwirkt und sie radial nach außen von dem Ein­ griff mit der Schulter verschiebt, wodurch das Entfernen des Vaterteils möglich ist. Die Lösehülse kann fortgelas­ sen werden, um unzulässige Eingriffe zu verhindern.

Die nachgiebigen Finger sind sowohl verdrehbar als auch freitragend nahe dem offenen Ende des Mutterteils gehalten und radial so beabstandet, daß die auf die Finger ausge­ übten Spannungen gleichmäßig verteilt sind, wodurch hohe Lastbedingungen möglich sind. Die homogen geformten Finger eliminieren die Notwendigkeit, ein getrenntes Haltesystem in dem Verbinder anzuordnen, wodurch niedrige Herstell­ kosten möglich sind und ein Verbinder mit der kleinsten Gesamtgröße für eine gegebene Kapazität geschaffen wird.

Die vorerwähnten Aufgaben und Vorzüge der Erfindung gehen aus den anhängenden Zeichnungen hervor.

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen schnellverbindenden Rohrverbin­ ders.

Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.

Fig. 3 ist ein Querschnitt eines Details der Ausgestaltung der Fig. 1 bis 2, wobei die Lösehülse in der Fingerlösestellung dargestellt ist.

Fig. 4 ist eine Draufsicht eines Fingers entlang der Linie III-III in Fig. 2, und

Fig. 5 ist ein Querschnitt einer anderen Ausgestaltung ei­ nes erfindungsgemäßen schnellverbindenden Rohrver­ binders.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verbinders ist in Fig. 1 bis 4 dargestellt. In dieser Ausgestaltung besteht der Verbinder 10 aus einem zylindrischen röhrenförmigen Vaterteil 12 und einem allgemein röhrenförmigen Mutterteil 14. Jeder Teil hat eine vereinfachte geformte Ausbildung aus einem synthetischen Kunststoffwerkstoff. Der Körper 14 enthält ein Leitungsverbindungsende 16, welches mit einem nicht gezeigten Schlauch oder dergleichen verbunden werden kann, um eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Mut­ terteil und einem nicht gezeigten Strömungsmittelkreislauf herzustellen. Ein axialer Durchgang 18 erstreckt sich durch den Körper 14.

An dem anderen Ende des Körpers 14 ist ein Fortsatz 20 durch Wärmeverspinnen oder eine andere Verbindungsart be­ festigt und weist ein offenes Ende 22 zur Aufnahme des Va­ terteils 12 auf. Ein Steg 24 ist auf dem Fortsatz 20 nahe dem offenen Ende 22 ausgebildet. Ein Schulteranschlag 26 ist in dem Durchgang 18 zur Begrenzung der Einführung des Vaterteils 12 in den Durchgang 18 des Mutterteils ausge­ bildet. Abdichtende O-Ringe 28 und 30, die in einer ring­ förmigen Vertiefung 32 nahe dem Anschlag 26 angeordnet sind, sind durch einen Abstandhalter 34 getrennt und be­ wirken eine strömungsmitteldichte Abdichtung mit der Außen­ fläche des Vaterteils.

Eine Vielzahl von freitragenden Fingern 36 sind an dem Steg 24 gehalten und radial und in Umfangsrichtung beab­ standet, um die auf die Finger 36 ausgeübten Spannungen gleichmäßig zu verteilen. Die Finger 36 sind homogen aus dem Werkstoff des Fortsatzes 20 gebildet und erstrecken sich radial nach innen und in Längsrichtung innerhalb des Durchgangs 18 des Mutterteils zum Anschlag 26. Die Finger 36 haben bogenförmige freie Enden 38, die im wesentlichen konzentrisch zu dem Durchgang 18 des Mutterteils sind.

Die Finger 36 sind in Öffnungen 39 angeordnet, die in dem Fortsatz 20 gebildet sind, die eine größere Breite aufwei­ sen als die Breite der Finger 36, wodurch Verdrehungsbe­ reiche 41 verringerter Abmessung in dem Steg 24 gebildet werden. Die Verdrehungsbereiche 41 haben jeweils eine Ver­ drillungs- oder Drehachse, die im wesentlichen senkrecht zu der Länge des zugehörigen Fingers verläuft. Wenn somit die Fingerenden 38 nach außen verformt werden, verdrillen sich die Bereiche 41 ein wenig in nachgiebiger Weise zu­ sätzlich zu der Linienbiegung des Fingers, wodurch sie auch den zugehörigen Finger nach innen vorspannen. Diese freitragende Linienverdrehungsanordnung der Finger 36 er­ möglicht, daß der Fortsatz 20 aus einem stärkeren und steiferen Werkstoff geformt wird, als wenn beide Arten der Biegebelastungen nicht vorhanden wären.

Der Vaterteil 12 weist einen axialen Durchgang 42 auf, eine äußere zylindrische Fläche 44 und eine langgestreckte zylindrische Nase 46 mit einem Ende 48. Eine äußere ring­ förmige Schulter 50 ist auf dem Vaterteil 12 axial beab­ standet von dem Nasenende 48 ausgebildet. Eine Fingerlöse­ hülse 52 ist axial verschiebbar auf der Außenfläche 44 des Vaterteils angeordnet. Die Hülse 52 weist eine konische Gegenbohrung 54 an ihrem inneren Ende und eine Lippe 56 an ihrem äußeren Ende auf zur Bildung einer Fingerschiebeflä­ che.

Die Verbindung der Körper 12 und 14 wird durch axiales Ausrichten der Körper und Einstecken der Nase 46 des Vaterteils 12 in das offene Ende 22 des Mutterteils 14 be­ wirkt. Wenn der Körper 12 in den Durchgang 18 eingeführt ist, greift die Schulter 50 des Vaterteils auf die Finger 36 und biegt die Finger nach außen, wenn sie über die Schulter 50 gleiten. Wenn die Schulter an den freien Enden 38 der Finger vorbeigeglitten ist, schnappen die Finger nach innen wegen der Linienbiegung der Finger und der Tor­ sionskräfte, die in den Bereichen 41 erzeugt werden, und die Finger bewegen sich zur Fläche 44 in axialer Ausrich­ tung mit der Schulter 50 und verhindern das Zurückziehen des Körpers 12 von dem Körper 14. Nach der Verbindung wir­ ken die abdichtenden O-Ringe 28 und 30 auf die Außenfläche 44 des Vaterteils 12 und schaffen eine strömungsmittel­ dichte Abdichtung, die Leckage in dem Verbinder 10 verhin­ dert.

Um die Körper 12 und 14 zu trennen, ist es lediglich nö­ tig, die Fingerlösehülse 52 in das offene Ende 22 des Mut­ terteils axial hineinzudrücken, wobei die Hülse auf die Finger 36 einwirkt und die freien Enden 38 der Finger ra­ dial nach außen aus der axialen Ausrichtung mit der Schul­ ter 50 verschiebt, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Daraufhin kann der Vaterteil 14 axial von dem Mutterteil weggezogen werden, um die Teile leicht zu trennen.

In Fig. 5 wird eine andere Ausgestaltung der Erfindung offenbart, in der die gleichen erfinderischen Konzepte wie in den Fig. 1 bis 4 angewendet werden. Der in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Vaterteil ist in der Fig. 5 darge­ stellt. Der Mutterteil in Fig. 5 hat die gleiche Ausbil­ dung wie der in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Mutter­ teil 14, jedoch wurde der Mutterteil in Fig. 5 modifiziert, um den Fortsatz und den Körper zu einem Stück zu kombinie­ ren, wobei die Finger homogen mit dem Fortsatz ausgebildet sind. In Fig. 5 sind Komponenten des Mutterteils, die äquivalent zu den vorbeschriebenen wirken, durch gestri­ chene Bezugszahlen dargestellt.

In Fig. 5 weist der Verbinder 58 den Vaterteil 12 und ei­ nen Mutterteil 14′ auf. Der Mutterteil 14′ ist aus einem synthetischen Kunststoffwerkzeug zu einem Körper mit einem axialen Durchgang 18′ geformt, einer ringförmigen Vertie­ fung 32′, worin abdichtende O-Ringe 28′ und 30′ durch ei­ nen Abstandhalter 34′ getrennt angeordnet sind, einem Schulteranschlag 26′ zur Begrenzung der Einführung des Vaterteils 12 in den Mutterteil 14′, einem homogenen Fort­ satz 20′ mit einem offenen Ende 22′, einem nahe dem offe­ nen Ende 22′ ausgebildet Steg 24′, und sich homogen er­ streckende nachgiebige Finger 36′ werden von dem Steg 24′ gehalten. Die Finger 36′ erstrecken sich radial nach innen und in Längsrichtung zum Anschlag 26′. Die Finger 36′ ha­ ben freie Enden 38′, die im wesentlichen konzentrisch zum axialen Durchgang 18′ des Mutterteils verlaufen.

Wie vorher beschrieben, ist der Unterschied zwischen den Ausgestaltungen in den Fig. 1 bis 4 und in der Fig. 5 der, daß in dem Mutterteil 14′ der Fortsatz 20′ homogen ausgeformt ist, anstatt verbunden zu sein, wie in der Aus­ gestaltung in den Fig. 1 bis 4, wodurch weiter Kosten verringert werden. Die Teile 12 und 14′ werden in der glei­ chen Art wie vorher in der Ausgestaltung der Fig. 1 bis 4 beschrieben verbunden und getrennt.

Es ist offenkundig, daß verschiedene Modifikationen des erfinderischen Konzeptes den Fachleuten einsichtig sind, ohne vom Geist und Bereich der Erfindung abzuweichen.

Claims (12)

1. Schnellverbindender Rohrverbinder (10), gekennzeichnet durch seine Niedrigkostenkonstruktion mit der Kombina­ tion rohrförmiges Vaterteil (12) mit einer langge­ streckten zylindrischen Nase (46) und einer äußeren, ringförmigen, auf der Nase geformten Schulter (50), Mutterteil (14) mit einem axialen Durchgang (18), ei­ nem Ende (16) zur Verbindung mit einer Leitung und ei­ nem Fortsatz (20) mit einem offenen Ende (22) zur axialen Aufnahme der Nase des Vaterteils, einem in dem Durchgang des Mutterteils geformten Anschlag (26) zur Begrenzung des Einführens der Nase des Vaterteils in den Durchgang des Mutterteils, mehreren langgestreck­ ten nachgiebigen Fingern (36), die homogen auf dem Fortsatz nahe dem offenen Ende geformt sind, wobei die nachgiebigen Finger aus dem Werkstoff des Fortsatzes (20) geformt sind und jeweils ein abbiegbares freies Ende (38) aufweisen, das mit der Schulter (50) des Vaterteils in Eingriff bringbar ist, um die Nase (46) des Vaterteils in den Durchgang (18) des Mutterteils zu halten, nachdem die Nase axial vollkommen in das offene Ende des Fortsatzes eingeführt ist, einer in dem Durchgang des Mutterteils geformten Vertiefung (32) und Dichtungsmitteln (28, 30) in der Vertiefung, die die Nase aufnimmt.

2. Rohrverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Vaterteil aus einem synthetischen Kunststoffwerkstoff hergestellt ist.

3. Rohrverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mutterteil aus einem synthetischen Kunststoff­ werkstoff hergestellt ist.

4. Rohrverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Verdrehungsbereiche (41) auf dem Fortsatz (20) aus­ gebildet sind, die die Finger (36) halten, wobei die Bereiche eine Drehachse aufweisen, die quer zu der Länge der Finger angeordnet ist.

5. Rohrverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mutterteil (14′) ein ursprüngliches Rohr auf­ weist, auf dem, das Verbindungsende (22′) ausgebildet ist, wobei der Fortsatz (20′) eine ringförmige Hülse aufweist, die integriert an dem Rohr befestigt ist.

6. Rohrverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mutterteil ein ursprüngliches Rohr aufweist, auf dem das Verbindungsende gebildet ist, wobei der Fortsatz (20) homogen auf dem Rohr gebildet ist.

7. Schnellverbindender Rohrverbinder, gekennzeichnet durch seine Niedrigkostenkonstruktion mit der Verbindung röhrenförmiger Vaterteil (12) mit einer Außenfläche, einer langgestreckten zylindrischen Nase (46) und ei­ ner auf der Nase gebildeten äußeren ringförmigen Schulter (50), einem Mutterteil mit einem axialen Durchgang (18′), einem Ende zur Verbindung mit einer Leitung, einem homogenen Fortsatz (20′) mit einem offenen Ende (22′) zur Aufnahme der Nase des Vater­ teils, einem in dem Durchgang (18′) des Mutterteils gebildeten Anschlag (26′), der mit dem Vaterteil (12) in Eingriff bringbar ist und das Einführen der Nase (46) des Vaterteils in den Durchgang des Mutterteils begrenzt, einer in dem Durchgang des Mutterteils ge­ bildeten Vertiefung (32′), in der Dichtungsmittel (28′, 30′) zur Schaffung einer strömungsmitteldichten Abdichtung mit der Nase des Vaterteils angeordnet sind, einer Vielzahl von langgestreckten freitragenden nachgiebigen Fingern (36′), die sich homogen von dem Fortsatz erstrecken, wobei die nachgiebigen Finger je­ weils ein sich nach innen erstreckendes biegbares freies Ende (38′) aufweisen, das mit der Schulter (50) des Vaterteils in Eingriff bringbar ist, um die Nase des Vaterteils in dem Durchgang des Mutterteils zu halten, nachdem die Nase des Vaterteils vollkommen axial in das offene Ende des Mutterteils eingeführt ist.

8. Rohrverbinder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mutterteil aus synthetischem Kunststoffwerk­ stoff zu einer einstückigen Ausbildung geformt ist, wobei Mutterteil, Fortsatz und Finger homogen sind.

9. Rohrverbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Verdrehungsbereiche (41), die auf dem Fortsatz aus­ gebildet sind, die Finger halten, wobei die Bereiche eine Drehachse aufweisen, die quer zu der Länge der Finger angeordnet ist.

10. Rohrverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nachgiebigen Finger jeweils parallele Seitenkanten und ein Ende aufweisen, das im wesentlichen Senkrecht zu den zugehörigen Seitenkanten verläuft, wobei die Enden im wesentlichen konzentrisch zum Durchgang des Mutterteils verlaufen.

11. Schnellverbindender Rohrverbinder, gekennzeichnet durch seine Niedrigkostenkombination mit der Verbin­ dung rohrförmiger Vaterteil (12) mit einer langge­ streckten zylindrischen Nase (46) und einer auf der Nase gebildeten äußeren ringförmigen Schulter (50), einem Mutterteil (14, 14′) mit einem axialen Durchgang (18, 18′), einem Ende (16) zur Verbindung mit einer Leitung, einem offenen Ende (22′) zur Aufnahme der Nase des Vaterteils, einem in dem Durchgang des Mutterteils gebildeten Anschlag (26, 26′) zur Begren­ zung des Einführens der Nase des Vaterteils in den Durchgang des Mutterteils, einer in dem Durchgang des Mutterteils gebildeten Eintiefung (32, 32′), in der Dichtungsmittel (28, 30, 28′, 30′) angeordnet sind zur Schaffung einer strömungsmitteldichten Abdichtung mit der Nase des Vaterteils, einem an dem offenen Ende des Körpers befestigten Fortsatz (20′), einer Vielzahl von freitragenden nachgiebigen Fingern (36′), die homogen an dem Fortsatz ausgebildet sind, wobei die nachgiebi­ gen Finger jeweils ein biegbares freies Ende (38′) aufweisen, das mit der Schulter des Vaterteils in Ein­ griff bringbar ist, um die Nase des Vaterteils in dem Durchgang des Mutterteils zu halten, nachdem die Nase axial vollkommen in das offene Ende des Mutterteils durch den Fortsatz eingeführt ist.

12. Rohrverbinder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Verdrehungsbereiche (41′), auf dem Fortsatz (20′) ausgebildet sind, die Finger (36′) halten, wobei die Bereiche eine Drehachse aufweisen, die quer zu der Länge der Finger angeordnet ist.