DE3941236A1 - Anschluss-rohrleitung und rohrleitungsbuendel - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Anschluß-Rohrleitungen, die in Strömungskreisen für fluide Medien verwendet werden, sowie Bündel, die durch das Zusammenfügen einer Mehrzahl von solchen Rohrleitungen gebildet sind. Sie betrifft im beson­ deren Rohrleitungen aus Kunststoff.

Im allgemeinen werden zur Verbindung der Enden einer Leitung mit Elementen eines Strömungskreises, der angeschlossen werden soll, mehrere Bauteile verwendet, die zusammengefügt werden müssen. So wird z.B. auf dem Gebiet des Automobilbaus beim Kraftstoff-Zufuhrsystem die Verbindung der zwei Enden der Leitung, die den Tank mit der Pumpe verbindet, herge­ stellt, indem über mit Schellen eingespannte Durit-Rohre geriffelte Ansätze in die Enden eingesteckt werden und die Ansätze jeweils an den Auslaß des Tanks und den Einlaß der Pumpe angeschlossen werden. Eine andere, neuere Technik besteht darin, Schnellanschluß-Einrichtungen zu verwenden. In diesem Fall wird auf Doppel-Anschlußstutzen zurückgegriffen, deren zwei gegenüberliegende Öffnungen (Einlaß und Auslaß) jeweils eine Schnellanschluß-Einrichtung aufweisen. Die zylindrische Muffe einer anzuschließenden Einrichtung geht in eine der Öffnungen, während die andere Öffnung ein Leitungs­ ende aufnimmt. Man zählt also vier Anschlußpunkte und ebenso­ viele Schnellanschluß-Einrichtungen zur Verbindung von zwei Einheiten (z.B. einem Tank und einer Pumpe). Auf jeden Fall ergeben sich wegen der Vielfalt der Verbindungselemente und der Anschlußpunkte verlängerte Montagezeiten und gewichtige Ausfallrisiken (ungenügende Rohrbefestigung, Lecks). Darüber hinaus ist das fluide Medium im allgemeinen mehreren aufein­ anderfolgenden Behinderungen unterworfen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Anschluß-Rohrleitung vorzusehen, die es ermöglicht, diese Nachteile zu überwinden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Rohrleitung vorzusehen, die einfach und kostengünstig in der Herstellung ist.

Die Rohrleitung nach der vorliegenden Erfindung weist gemäß der zugrundeliegenden Aufgabe ein Rohr auf, dessen eines Ende dicht und unlösbar fest mit einer Muffe verbunden ist, wobei es eine Schnellanschluß-Einrichtung aufweist, die dazu dienen soll, den Einlaß oder den rohrförmigen Auslaß von anzuschlie­ ßenden Elementen aufzunehmen.

So werden beispielsweise zur Verbindung von zwei Einrich­ tungen wie einem Tank und einer Pumpe bei einer erfindungs­ gemäßen Rohrleitung, die an jedem Ende mit einer Muffe ver­ sehen ist, nur zwei Schnellanschluß-Einrichtungen für zwei Verbindungspunkte anstelle von vier verwendet. Andererseits wirkt sich die Tatsache, daß sich alle Funktionselemente in einem statt in wenigstens drei Teilen befinden, im besonderen unter dem Gesichtspunkt der Lagerung und der Montage vorteil­ haft aus.

Die Verbindung zwischen dem Rohr und der Muffe der Rohr­ leitung wird bevorzugt durch Kleben oder Schweißen herge­ stellt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung weist die Muffe eine Bohrung zur Aufnahme des Endes eines Rohrs der Rohrleitung auf, und die dichte und unlösbare Verbindung wird durch Kleben oder Schweißen zwischen den Kontaktflächen hergestellt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht ein Ver­ fahren zur Realisierung der dichten Verbindung zwischen einem Rohr und einer Kunststoff-Muffe darin, in letzterer einen Aufnahmesitz für das Rohrende vorzusehen, der sich nach innen verengt, das Rohrende in den Sitz einzuführen, eine relative Drehbewegung zwischen dem Rohr und der Muffe durchzuführen und dabei gleichzeitig das Rohr in den verengten Teil des Sitzes vorzuschieben, so daß eine Reibungserwärmung und ein Schmelzen des Materials an den Kontaktflächen des Rohrs und der Muffe hervorgerufen wird, und dann die Einheit so zu fixieren, daß das Rohr in der Muffe verschweißt ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. Darin zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Rohrleitung nach der Erfin­ dung,

Fig. 2 eine axiale Schnittansicht eines Endes der Rohrleitung aus Fig. 1,

Fig. 3 und 4 Teilschnittansichten verschiedener Ausführungs­ varianten der Verbindung eines Rohrendes und einer Muffe in einer Rohrleitung nach der Erfindung,

Fig. 5 eine Draufsicht eines Bündels, das durch Zusammenfügen einer Vielzahl von Rohrleitungen nach der Erfindung erhalten wurde,

Fig. 6 eine axiale Schnittansicht eines Endes der Rohrleitung mit einer unlösbaren Schnellanschluß-Einrichtung,

Fig. 7 eine axiale Schnittansicht eines Endes der Rohrleitung mit einer Schnellanschluß-Einrichtung, die mittels eines Schraubenziehers lösbar ist, wie das in Fig. 8 dargestellt ist,

Fig. 9 eine axiale Schnittansicht eines Endes der Rohrleitung mit einer weiteren Schnellanschluß-Einrichtung, die mittels eines Spezialwerkzeugs lösbar ist, das in den Fig. 10 und 11 von vorne und von der Seite gezeigt ist,

Fig. 12 eine Draufsicht eines Endes der Rohrleitung mit einem winkelförmigen Ansatz.

Die gleichen Elemente sind zur Verdeutlichung in allen Figuren mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Die in der Fig. 1 dargestellte Rohrleitung weist ein Rohr 2 sowie eine Muffe 3 an jedem Ende des Rohrs 2 auf. Die Muffe 3 enthält eine Schnellanschluß-Einrichtung der allgemeinen Art, die in der FR-Patentanmeldung 20 12 796 der vorliegenden Anmelderin beschrieben ist. Das Rohr 2 ist vorteilhaft in halb-starrem Kunststoff ausgeführt; in diesem Fall ist es je nach Verwendungszweck der Rohrleitung 1 vorgeformt. Gege­ benenfalls kann nur ein Ende der Rohrleitung eine Muffe nach 3 aufweisen.

Die in der Fig. 2 dargestellte Muffe 3 ist ein Schnell­ anschluß-Stutzen für Flüssigkeiten. Sein Gehäuse 4 aus Kunst­ stoff ist kegelzylindrisch und weist eine Bohrung geringsten Durchmessers 5 sowie drei Bohrungen 6, 7, 8 mit einem Durch­ messer auf, der in Richtung der Auslaßöffnung nach rechts zunimmt, sowie auf der linken Seite der Bohrung 5 eine Bohrung, in die das Rohr 2 eindringt.

Zwei ringförmige Dichtungen 9 und 10, die durch eine Unter­ legscheibe 11 voneinander getrennt sind, sind in der Bohrung 7 untergebracht.

In der Bohrung 8 ist eine Hülse 12 befestigt, in welcher eine biegsame ringförmige Klemme mit mehreren Klauen 13 verschieb­ bar montiert ist. Die Hülse 12 weist in ihrer Bohrung einen auseinanderlaufenden Bereich auf, um die Klauen der Klemme an ein in der Muffe in Eingriff gebrachtes Rohr 14 zu drücken, das in der Fig. 2 mit feinen strichpunktierten Linien dargestellt ist.

An ihrem inneren Ende weist die Hülse 12 einen nach innen gerichteten ringförmigen Vorsprung 15 auf, der gegenüber dem Boden der Bohrung 7 den Sitz der Dichtungen 9 und 10 axial begrenzt, um diese praktisch fixiert zu halten. Auf diese Weise werden auf die Dichtungen 9 und 10 wirkende Längspulsa­ tionen vermieden, die die Bildung eines Flüssigkeitsfilms mit sich bringen können sowie, in der Folge, Lecks zwischen dem inneren Durchmesser der Dichtungen 9 und 10 und der Außen­ fläche dees Rohrs 14.

Obwohl in der in der Fig. 2 gezeigten Muffe zwei Dichtungen 9 und 10 vorgesehen sind, kann ebensogut nur eine Dichtung verwendet werden, wobei dann die Tiefe der Bohrung 7 ver­ ringert ist.

Zur Herstellung einer Steckverbindung zwischen der Rohrlei­ tung 1 und dem Rohr 14 genügt es, dieses in der Muffe 3 in Eingriff zu bringen, bis es gegen den Boden der Bohrung 6 anschlägt, danach eine Zugoperation zwischen der Muffe und und dem Rohr 14 durchzuführen, so daß die Klemme 13 an der Wand des Rohrs 14 angezogen wird.

Das Rohr 2, das in die Muffe 3 eindringt, ist durch Schwei­ ßung zwischen den beiden Kontaktflächen mit der Muffe dicht und fest verbunden. Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung besteht darin, eine Reibungser­ wärmung und ein Reibungsschmelzen des Kunststoffs auf Höhe der Kontaktflächen des Rohrs 2 und der Muffe 3 herbeizu­ führen, indem eine relative Drehbewegung zwischen den beiden Elementen durchgeführt wird.

Die Fig. 2 zeigt, daß die Aufnahmebohrung für das Rohr 2 in der Muffe 3 zu diesem Zweck einen Einlaß aufweist, dessen Durchmesser etwas über dem Außendurchmesser des Rohrs 2 liegt, wobei er um einen Teil mit abnehmendem Durchmesser verlängert ist. Nach der Durchführung der Drehbewegung zwischen dem Rohr 2 und der Muffe 3 läßt man zur Realisierung der Schweißung das Rohr 2 in der Bohrung je nach dem Schmel­ zen des Materials auf den Kontaktflächen nach vorne gleiten. Dieser Vorgang wird angehalten, kurz bevor das Rohr 2 am Boden der Bohrung anschlägt, so daß genügend Raum für ein plastisches Fließen des Materials ausgespart bleibt und ein Abfließen nach innen vermieden wird.

Bei dieser Ausführungsform weist die Bohrung 5 der Muffe 3 einen Durchmesser auf, der deutlich gleich dem Innendurch­ messer der Rohre 2 und 14 ist, so daß der Durchfluß des Mediums keinen Behinderungen unterworfen ist.

In der Aufnahmebohrung für das Rohr 2 aus der Fig. 3, die allgemein die gleiche Gestalt aufweist wie die aus Fig. 2, ragt vom Boden ein ringförmiger Vorsprung 16 hervor, so daß eine Ringnut 17 zur Aufnahme des Rohrs 2 gebildet wird, die einen deutlich V-förmigen Querschnitt hat. Diese Ausbildung macht es möglich, daß die geschweißte Fläche zwischen den beiden Elementen deutlich größer wird und daß die Verbindung besser wird. Dagegen bildet der ringförmige Vorsprung 16 eine Behinderung beim Durchfluß des flüssigen Mediums.

In der Fig. 4 weist der Bodenteil 18 der in der Aufnahme­ bohrung für das Rohr 2 durch den Vorsprung 16 gebildeten Nut 17 einen Abschnitt mit Hinterschneidung auf, der zusätzlichen Raum für das plastische Fließen des Materials schafft, und es damit erlaubt, das Rohr 2 tiefer in der Nut einzufügen und eine bessere Verbindung zu erhalten. Der Vorsprung 16 bildet wie beim vorhergehenden Fall eine Behinderung beim Durchfluß des flüssigen Mediums.

Selbstverständlich sind diese Beispiele der Herstellung der Verbindung zwischen dem Rohr 2 und der Muffe 3 nicht aus­ schließlich oder darauf beschränkt.

In der Praxis lassen sich die Rohrleitungen nach der Erfin­ dung zu einem Bündel zusammenfügen, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Die Rohrleitungen 1 des Bündels weisen einen geraden Mittelabschnitt 1 a auf, an dem sie mittels schematisch darge­ stellter Befestigungsstege 19 zusammengefügt sind. An jeder Seite des Abschnitts 1 a sind die Teile 1 b und 1 c je nach der Funktion der Strömungskreise vorgeformt, in die das Bündel eingebaut werden soll. Bei einem Pkw läßt sich ein solches Bündel zur vorderen und hinteren Verbindung einer Mehrzahl von Strömungskreisen verwenden: Kraftstoffkreis, Bremskreis, der Kreis der Scheibenwaschanlage, etc. Für spezielle Anwendungen lassen sich genauso gemischte Bündel mit Rohrleitungen nach der Erfindung und konventionellen Rohrleitungen verwenden.

Die in der Fig. 6 dargestellte Muffe 3 umschließt eine Schnellanschluß-Einrichtung der oben beschriebenen Art, die die Besonderheit aufweist, daß sie eine endgültige Verbindung mit einem Rohr 14 sicherstellt. Zu diesem Zweck befindet sich die Klemme 13 vollständig im Inneren der Hülse 12, die an ihrem äußeren Ende einen ringförmigen Vorsprung 20 aufweist, die eine Öffnung 20 absteckt, deren Durchmesser dem Innen­ durchmesser der Klemme 13 und dem Außendurchmesser des Rohrs 14 sehr nahe kommt. Folglich ist die Klemme 13 so vollständig eingeschlossen und damit unzugänglich, wenn das Rohr in die Muffe eingeführt ist, daß es unmöglich verschoben werden kann, und daß es deshalb unmöglich ist, die Klauen vom Rohr 14 zu lösen.

Dagegen erlaubt die Muffe 3 aus der Fig. 7 einen mittels eines Schraubenziehers lösbaren Anschluß. Ein Flanschring 21 mit einem Innendurchmesser, der deutlich gleich dem der Klemme ist, ist über zwei gegenüberliegende Seitenteile 22 mit der Hülse 12 fest verbunden. Andererseits ragt das äußere Ende der Klemme 13 über das der Hülse 13 hinaus. Es geht aus der Fig. 8 hervor, daß es, um die Klemme 13 zu lockern, um das Rohr 14 zu befreien, genügt, an seinem äußeren Ende zwischen den Seitenteilen 22 die Spitze eines Schrauben­ ziehers anzusetzen und durch Abstützen gegen den Flanschring 21 eine Hebelbewegung durchzuführen.

In der Fig. 9 befindet sich die Klemme 13 vollständig im Inneren der Hülse 12. Das Ende der Klemme 13 bildet einen Bund 23, dessen Außendurchmesser dem Öffnungsdurchmesser der Hülse 12 entspricht. Damit ist es möglich, auf die Klemme 13 einzuwirken, um sie zu lockern, wenn ein Rohr 14 in der Muffe in Eingriff sitzt. Ein spezielles Werkzeug 24, das für diese Operation dient, ist in den Fig. 10 und 11 dargestellt. Es ist im wesentlichen aus einem flachen Halbflansch 25 zusam­ mengesetzt, der entlang einer seiner Seiten an den Rand eines bogenförmigen Ausschnitts mit halbkreisförmigem Boden in einer scheibenförmigen Platte 26 angeschweißt ist. Der Flanschring 25 weist einen Innendurchmesser auf, der etwas über dem Außendurchmdesser des Rohrs 14 liegt, sowie einen Außendurchmesser, der leicht unter dem Einlaßdurchmesser der Hülse 12 liegt. Zum Lockern der Klemme 13 setzt man das Werkzeug 24 über das Rohr 14, wobei der Flanschring 25 zum Einlaß der Hülse 12 gerichtet ist, dann drückt man auf die Platte 26 in Richtung des Muffeninneren, wobei dann der Flanschring 25 auf den Bund 23 wirkt.

Für manche Anwendungen mag es von Bedeutung sein, an einem Ende der Rohrleitung eine winkelförmige Muffe 3′ vorzusehen. Eine solche Muffe besteht allgemein aus einem Außenteil 27, der die Schnellanschluß-Einrichtung aufweist, sowie einem weiteren Teil 28, der sich an dem Teil 27 mittels einer Sperrvorrichtung befestigen läßt, was in Fig. 12 gezeigt ist. In diesem Fall wird eine Schweißverbindung der in den Fig. 2 bis 4 beschriebenen und dargestellten Art zwischen dem Rohr 2 der Rohrleitung und der Öffnung des Teils 28 hergestellt, woraufhin der Teil 28 an dem Teil 27 eingeklinkt wird.

Claims (12)

1. Anschluß-Rohrleitung zum Anschließen von Elementen eines Strömungskreises für ein fluides Medium mit einem Rohr (2) und einer Muffe (3) an wenigstens einem Ende des Rohrs (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (3) und das Rohr (2) dicht und unlösbar mitein­ ander verbunden sind, und daß die Muffe (3) eine Schnellan­ schluß-Einrichtung aufweist, die dazu dient, den als Rohr (14) ausgebildeten Ein- oder Auslaß eines anzuschließenden Elements aufzunehmen.

2. Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dichte und unlösbare Verbindung zwischen dem Rohr und der Muffe mittels einer Schweißung oder durch Kleben hergestellt ist.

3. Rohrleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Rohr (2) und jeder Muffe (3) dadurch hergestellt wird, daß ein Ende des Rohrs (2) in eine entsprechende Bohrung der Muffe (3) eingefügt wird, wobei die Schweißung oder das Kleben zwischen den Kontaktflächen des Rohrs (2) und der Muffe (3) durchgeführt wird.

4. Rohrleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) und die Muffen (3) aus Kunststoff sind, und daß die Verbindung zwischen dem Rohr und der Muffe mittels eines Verfahrens hergestellt wird, das darin besteht, in der Muffe (3) einen Aufnahmesitz für das Rohr (2) vorzusehen, der sich nach innen verengt, eine relative Drehbewegung zwischen dem Rohr (2) und der Muffe (3) durchzuführen, wobei gleichzeitig das Rohr (2) nach vorne in den verengten Teil der Bohrung geschoben wird, so daß eine Reibungserwärmung und ein Schmelzen des Materials an den Kontaktflächen des Rohrs (2) und der Muffe (3) hervorge­ rufen wird, und danach die Einheit so zu fixieren, daß das Rohr (2) in der Muffe (3) verschweißt ist.

5. Rohrleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) vorgeformt ist.

6. Rohrleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (3) zur Verwendung in einem Strömungskreis für eine Flüssigkeit vorgesehen ist, und daß ein oder beide Dichtungsverbindungen (9, 10) ihrer Schnellanschluß-Einrichtung in Längsrichtung in dem Sitz (7, 15) fixiert sind, der für sie ausgespart ist, um jeden Flüssigkeitsverlust zwischen dem Innendurchmesser der Dichtungen (9, 10) und der Außenfläche des anzuschließenden Rohrs (14) zu vermeiden.

7. Rohrleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens eine Schnellanschluß- Einrichtung aufweist, die eine unlösbare Verbindung sicher­ stellt.

8. Rohrleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens eine Schnellanschluß- Einrichtung mit Mitteln (21, 22) aufweist, die es ermög­ lichen, die Verbindung mittels eines Schraubenziehers zu lösen.

9. Rohrleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens eine Schnellanschluß- Einrichtung aufweist, die es ermöglicht, die Verbindung mittels eines speziellen Werkzeugs (24) zu lösen.

10. Rohrleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens eine winkelförmige Muffe (3′) aufweist.

11. Rohrleitungsbündel, dadurch gekennzeichnet, daß es wenig­ stens eine Rohrleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auf­ weist.

12. Rohrleitungsbündel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rohrleitungen, aus denen es gebildet ist, einen geraden Teil (1 a) aufweisen, über welchen sie mittels einer Befestigungssteg-Einrichtung (19) verbunden sind.