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Hintergrund
der Erfindung
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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Schnellverbinder, und insbesondere
Schnellverbinder, welche einen wieder entfernbar einsetzbaren Halter
zum Kuppeln der männlichen
und weiblichen Komponenten des Schnellverbinders miteinander umfassen.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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Schnapppassungs-
oder Schnellverbinder werden in einem großen Anwendungsbereich eingesetzt,
insbesondere zum Verbinden von fluidführenden Leitungen in Kraftfahrzeug-
und Industrieanwendungen. Bei einem typischen Schnellverbinder wird ein
Halter fest innerhalb einer Bohrung in einem Gehäuse einer weiblichen Verbinderkomponente
bzw. eines Verbinderelementes montiert. Der Halter hat eine Vielzahl
von sich radial erstreckenden Armen, die sich einwärts zu der
axialen Mittellinie der Bohrung in dem Gehäuse hin erstrecken. Eine männliche Komponente,
wie etwa ein Rohr oder ein Fitting, welche abdichtend in der Bohrung
in der weiblichen Komponente montiert werden soll, umfasst einen
radial angestauchten Abschnitt oder Flansch, welcher an eine innere
periphere Fläche
der Halterarme anstößt. Abdicht-
und Abstandhalterelemente sowie ein Lager und eine Abdeckkappe (englisch:
top hat) werden typischerweise nacheinander in der Bohrung vor dem
Halter montiert, und sie bilden eine Abdichtung zwischen dem Gehäuse und
dem männlichen
Fitting, wenn der männliche
Fitting verriegelnd mit den Armen des Halters in Eingriff gebracht
wird.
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Während ein
solcher Halter gewöhnlich
in der Lage ist, die männliche
und weibliche Komponente eines Schnellverbinders lösbar zu
kuppeln, so ist es doch möglich,
dass der männliche
Fitting nur teilweise, nicht jedoch vollständig, in die inneren Abdichtelemente
in der Bohrung der weiblichen Komponente eingesetzt bzw. mit diesen
gekuppelt wird, und dass er nicht vollständig durch die Halterarme in
seiner Position verriegelt wird. In dieser teilweise im Eingriff
befindlichen Position kann der männliche
Fitting sich selbst aus dem Gehäuse
freiarbeiten und dadurch Lecks in dem Fluidbeförderungssystem verursachen.
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Es
ist eine wesentliche Aufgabe eines jeden Schnellverbinders, sicherzustellen,
dass die männlichen
und weiblichen Komponenten vollständig miteinander gekuppelt
werden; um Lecks zu verhindern. Um diese Aufgabe zu erfüllen, sind
Halter für
Schnellverbinder konstruiert worden, welche einen positiven Abdichteingriff
zwischen den männlichen
und weiblichen Komponenten des Schnellverbinders sicherstellen und/oder
eine sichtbare Anzeige dafür
bieten, dass ein vollständig
eingesetzter Zustand erreicht wurde. Um diese wesentliche Aufgabe
zu erfüllen, sind
jedoch die Halter hinsichtlich ihrer Konstruktion und ihrer Kosten
sehr komplex geworden, und/oder es wurde eine zusätzliche
Komponente, wie etwa ein Anzeigeclip, erforderlich, um die gewünschte sichtbare
Anzeige eines vollständig
eingesetzten Zustandes zwischen den männlichen und weiblichen Komponenten
des Schnellverbinders zu schaffen.
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Bei
der Konstruktion eines typischen Schnellverbinders werden die verschiedenen
Abdicht- und Abstandhalterelemente, welche zwei beabstandete elastomere
O-Ringe, einen zwischen den beiden O-Ringen angeordneten Zwischen-Abstandhalter,
eine am Außenende
angeordnete Buchse und eine am gegenüberliegenden Außenende
angeordnete Buchse bzw. Abdeckkappe umfassen, in einem gestuften
Abschnitt der Bohrung in dem Gehäuse
der weiblichen Komponente montiert. Das hat die Verwendung eines
Montagewerkzeuges erforderlich gemacht, wie etwa eines sogenannten "Ladestocks" (englisch: stuffer
pin), wie in dem US-Patent Nr. 5,195,787 gezeigt ist. Die verschiedenen
Abdicht- und Abstandhalterelemente werden auf dem Ladestock in der
gewünschten,
aufeinanderfolgenden axialen Reihenfolge montiert, bevor der Ladestock
in die Bohrung in dem Gehäuse
der männlichen
Komponente eingeführt
wird. Nachdem die Außenende-Buchse
oder Abdeckkappe in eine Hinterschneidung oder Rastkerbe in dem
Gehäuse
einrastet, wird der Ladestock entfernt. Bei einer solchen Anordnung haben
die verschiedenen O-Ringe, Abstandhalter und Buchsen typischerweise
den gleichen inneren Durchmesser, so dass während des Einsetzens der männlichen
Komponente bzw. des Fittings in die Bohrung in dem Gehäuse der
Endabschnitt der männlichen
Komponente nacheinander die Abdeckkappe, den ersten O-Ring, den
Abstandhalter, den zweiten O-Ring und sodann die am entgegengesetzten
Außenende
angeordnete Buchse berührt.
Jedes Bauteil, nämlich
die Abdeckkappe, die Buchse, der Abstandhalter und insbesondere
die O-Ringe erzeugen eine bestimmte Widerstandsgröße gegen
das Einführen
der männlichen
Komponente, was sequentiell ansteigende Spitzen bei der Einführkraft
erzeugt, die erforderlich ist, um die männliche Komponente vollständig in
die Bohrung des Gehäuses
der weiblichen Komponente einzuführen
und einzusetzen. Dieser sequentiell anwachsende Widerstand gegen
das Einführen
wird von der installierenden Person gefühlt und könnte eine falsche Anzeige für ein vollständiges Einsetzen
der männlichen Komponente
in die weibliche Komponente infolge der Größe eines derartigen Widerstandes
gegen das Einführen
verursachen.
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Ferner
ist es bei einem typischen Schnellverbinder infolge von Herstellungstoleranzen
allgemein üblich,
dass die männliche
Komponente einen gewissen Betrag einer axialen Bewegung innerhalb
der Bohrung des Gehäuses
der weiblichen Komponente durchführen
kann, auch wenn die männliche
Komponente durch den Halter vollständig innerhalb der Bohrung
verriegelt ist. Bei bestimmten Anwendungen, wie etwa bei Fahrzeug-Klimaanlagenverbindungen, könnte eine
solche axiale Bewegung zu einem Leck führen.
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Es
ist demnach erwünscht,
einen Schnellverbinder für
eine Verwendung bei Fluidverbindungen zu schaffen, welcher ein positives
Einrasten der männlichen
Komponente an der weiblichen Komponente des Schnellverbinders bietet.
Es ist auch erwünscht,
einen Schnellverbinder zu schaffen, bei welchem der Widerstand gegen
ein Einführen
der männlichen
Komponente in die weibliche Komponente bei einer einzigen Einführkraftspitze
liegt. Es ist außerdem
erwünscht,
einen Schnellverbinder zu schaffen, welcher eine axiale Bewegung
der männlichen Komponente
innerhalb der weiblichen Komponente minimiert, wenn die männliche
Komponente durch den Halter vollständig gegenüber der weiblichen Komponente
verriegelt ist. Es ist außerdem
erwünscht,
einen Schnellverbinder zu schaffen, bei welchem die verschiedenen
Abdicht- und Abstandhalterkomponenten leicht in der Bohrung der
weiblichen Komponente ohne die Verwendung eines separaten Einführwerkzeuges
montiert werden können.
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US-A-4,730,856
und US-A-5,219,188 stellen auch einen der vorliegenden Erfindung
nahe kommenden Stand der Technik dar; diese Dokumente offenbaren
einen Schnellverbinder gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schnellverbinder mit positiver
Verrastung, welcher einen Halter zum lösbaren Kuppeln der männlichen und
weiblichen Komponenten eines Schnellverbinders bei vollständig eingesetztem,
leckagefreiem Eingriff umfasst, entsprechend den Ansprüchen 1 und
2.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst der Schnellverbinder
eine weibliche Komponente, welche eine Durchgangsbohrung aufweist
mit einem gestuften ersten Endabschnitt, der sich zu einem ersten
Ende der weiblichen Komponente hin öffnet, und einem zweiten Endabschnitt
mit allgemein konstantem Durchmesser, welcher mit einem zweiten
Ende der weiblichen Komponente in Verbindung steht. Eine männliche
Komponente hat eine Durchgangsbohrung und einen radial erweiterten
Ringflansch, welcher zu einem Ende beabstandet ist, das durch das
erste Ende der weiblichen Komponente in die Durchgangsbohrung in
der weiblichen Komponente einführbar
ist. Vorsprungseinrichtungen sind an der weiblichen Komponente ausgebildet.
An der männlichen
Komponente sind Mittel vorgesehen, die in einen lösbaren Eingriff
mit den Vorsprungseinrichtungen kommen, wenn die männliche
Komponente vollständig
in die Bohrung in der weiblichen Komponente eingeführt wird.
Haltermittel sind demontierbar mit der männlichen Komponente gekuppelt,
und sie arbeiten mit den Vorsprungseinrichtungen sowie mit den Mitteln
für einen lösbaren Eingriff
in die Vorsprungseinrichtungen zusammen, um die weiblichen und männlichen
Komponenten miteinander zu verbinden.
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In
einer Ausgestaltung sind die Vorsprungseinrichtungen an der weiblichen
Komponente montiert oder ausgebildet, und sie erstrecken sich radial auswärts, und
zwar im Abstand von einem Ende der weiblichen Komponente. Die Mittel
für einen
lösbaren Eingriff
mit den Vorsprungseinrichtungen umfassen das Merkmal, dass die Haltermittel
eine Basis mit einer Öffnung
für eine
durch diese hindurch greifende Aufnahme der männlichen Komponente sowie wenigstens
einen Arm aufweisen, der sich von der Basis aus erstreckt und dazu
ausgelegt ist, sich über
eine äußere Fläche der
männlichen
Komponente zu legen, wenn die Haltermittel an der männlichen
Komponente montiert sind und die männliche Komponente in die weibliche
Komponente eingeführt
wird. Eine Öffnung
ist in dem wenigstens einen Arm ausgebildet, die in einen lösbaren Eingriff
mit den Vorsprungseinrichtungen an der weiblichen Komponente kommt, um
die männlichen
und weiblichen Komponenten lösbar
miteinander zu verbinden. Vorzugsweise sind die Haltermittel mit
einer Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Armen gebildet,
die sich von der Basis aus erstrecken. In jedem aus der Vielzahl
von Armen ist eine Öffnung
ausgebildet, und sie kommt in Eingriff mit den Vorsprungseinrichtungen
an der weiblichen Komponente, wobei die Vorsprungseinrichtungen
die Form einer Vielzahl von gleichen, in Umfangsrichtung beabstandeten
Vorsprüngen
oder eines einzigen ringförmigen
Vorsprunges haben können,
der sich in Umfangsrichtung um die weibliche Komponente herum erstreckt.
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Es
sind auch Mittel vorgesehen, um die Haltermittel lösbar an
der männlichen
Komponente zu montieren. In einer bevorzugten Ausgestaltung umfassen
die Mittel zur lösbaren
Montage das Merkmal, dass die Haltermittel eine in der Basis ausgebildete Ausnehmung
haben, weiche sich zu der Öffnung
in der Basis hin öffnet
und in Eingriff mit dem sich radial erstreckenden Flansch bringbar
ist, welcher an der männlichen
Komponente ausgebildet ist. Außerdem ist
eine Schlitzeinrichtung in einem Abschnitt der Basis ausgebildet
und erstreckt sich durch diesen hindurch, um zu ermöglichen,
dass die Basis über
die männliche
Komponente zu einem Einschnappsitz gedrückt wird.
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Der
gestufte Abschnitt der Bohrung in der weiblichen Komponente umfasst
einen Abschnitt mit einem ersten Durchmesser direkt an dem ersten Ende
des Gehäuses
sowie einen zweiten Abschnitt geringeren Durchmessers axial direkt
anschließend an
den Abschnitt mit dem ersten Durchmesser. Ein erstes Abdichtelement
hat einen ersten inneren Durchmesser, der so bemessen ist, dass
er sich an die männliche
Komponente anlegt, und einen ersten äußeren Durchmesser, der so bemessen
ist, dass er sich abdichtend an den Abschnitt mit dem ersten Durchmesser
des gestuften Abschnittes der Bohrung in dem Gehäuse anlegt. Ein zweites Abdichtelement hat
einen zweiten inneren Durchmesser, der so bemessen ist, dass er
sich an die männliche
Komponente anlegt, sowie einen zweiten äußeren Durchmesser, der so bemessen
ist, dass er sich abdichtend an den Abschnitt mit dem zweiten Durchmesser
der Bohrung in dem Gehäuse
der weiblichen Komponente anlegt. Vorzugsweise sind die ersten und
zweiten inneren Durchmesser der ersten und zweiten Abdichtelemente
jeweils im wesentlichen gleich, auch wenn der erste äußere Durchmesser
des ersten Abdichtelementes größer als
der zweite äußere Durchmesser des
zweiten Abdichtelementes ist. In dieser Ausgestaltung ist der axiale
Abstand zwischen den Abschnitten mit dem ersten bzw. dem zweiten
Durchmesser des gestuften Abschnittes der Bohrung in dem Gehäuse der
weiblichen Komponente im wesentlichen gleich dem axialen Abstand
zwischen den ersten und zweiten Abdichtelementen, die vorzugsweise
vor dem Einführen
der männlichen
Komponente in das Gehäuse
auf der männlichen
Komponente vormontiert werden derart, dass die ersten bzw. zweiten
Abdichtelemente jeweils mit den Abschnitten mit dem ersten bzw.
zweiten Durchmesser der gestuften Bohrung in dem Gehäuse beim
Einführen
der männlichen
Komponente in die weibliche Komponente im wesentlichen gleichzeitig
in Eingriff kommen. Ferner sind der Abstand oder die Abmessung zwischen
den Vorsprungseinrichtungen und dem einen Ende des Gehäuses der
weiblichen Komponente sowie die Abmessung oder der Abstand zwischen
den Öffnungen in
dem Arm bzw. den Armen des Halters und der Basis des Halters so
gewählt,
dass die Öffnungen
in dem Arm bzw. den Armen des Halters mit den Vorsprungseinrichtungen
an dem Gehäuse
zur gleichen Zeit, zu der oder nachdem sich die ersten und zweiten
Abdichtelemente an die Abschnitte mit dem ersten bzw. zweiten Durchmesser
der gestuften Bohrung in dem Gehäuse
der weiblichen Komponente anlegen, in Eingriff kommen.
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In
einer Ausgestaltung umfassen die ersten und zweiten Abdichtelemente
elastomere Elemente, wie etwa O-Ringe. Ein zusätzlicher Abstandhalter sowie
eine oder mehrere Buchsen, wie etwa eine am Außenende angeordnete Abdeckkappe
sowie eine am entgegengesetzten Außenende angeordnete Buchse
werden aufeinanderfolgend mit den O-Ringen auf der äußeren Oberfläche der
männlichen Komponente
bzw. des Fittings montiert. Das schließt die Notwendigkeit für ein separates
Abdicht- und Abstandhaltermontagewerkzeug, etwa einen sogenannten "Ladestock" aus, da die Abdichtelemente, der
Abstandhalter und die Buchsen bzw. die Abdeckkappe auf der männlichen
Komponente vor dem Einführen
der männlichen
Komponente in die weibliche Komponente vormontiert werden können.
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In
einer alternativen Ausgestaltung ist eine ringförmige Ausnehmung bzw. sind
ringförmige
Ausnehmungen in der äußeren Oberfläche der
männlichen
Komponente ausgebildet, um die ersten und zweiten Abdichtelemente
aufzunehmen. In dieser Ausgestaltung werden der Abstandhalter und
die Buchse bzw. die Abdeckkappe einfach auf der äußeren Oberfläche der
männlichen
Komponente mit Abstand zu den O-Ringen montiert, die in der Ausnehmung
bzw. in den Ausnehmungen montiert sind. In einer alternativen Ausgestaltung
werden einige, vorzugsweise aber alle Bauteile, nämlich die
Abdeckkappe, der Abstandhalter sowie die Endbuchse integral als
ein einstückiges
Einheitsteil des männlichen Elementes
ausgebildet, etwa durch eine maschinengefertigte Ausbildung der
Abdeckkappe, des Abstandhalters und der Buchse an der äußeren Oberfläche der
männlichen
Komponente oder durch Gießformen
derartiger Elemente zusammen mit dem restlichen Teil der männlichen
Komponente während
der Herstellung der männlichen
Komponente.
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In
einer alternativen Ausgestaltung ist der radial erweiterte Flansch
an der männlichen
Komponente durch eine ringförmige
Nut ersetzt, die unmittelbar anschließend an die Außenseite
des Halters an dem ersten Ende des Gehäuses der weiblichen Komponente
positioniert ist, wenn die männliche Komponente
vollständig
in einem abdichtenden Eingriff mit der weiblichen Komponente gekuppelt
ist. Die ringförmige
Nut nimmt ein geeignetes Verriegelungselement, wie etwa einen Sprengring
(englisch: C-ring) auf.
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In
einer anderen Ausgestaltung ist die männliche Komponente mit einem
abgestuften bzw. mit reduziertem Durchmesser ausgestatteten ersten
Ende ausgebildet. In dieser Ausgestaltung werden die Abdichtung,
der Abstandhalter und die Buchsenelemente in dem gestuften Abschnitt
der Bohrung der weiblichen Komponente vormontiert. Der Endabschnitt mit
reduziertem Durchmesser der männlichen
Komponente hat einen äußeren Durchmesser,
der so bemessen ist, dass er sich abdichtend an eines der Abdichtelemente
im wesentlichen gleichzeitig dann anlegt, wenn sich der daran anschließende Abschnitt mit
erweitertem Durchmesser der männlichen
Komponente an das andere Abdichtelement anlegt, um einen einzigen
Spitzenwert bei der Einführkraft,
die erforderlich ist, um die männliche
Komponente vollständig
in die weibliche Komponente einzusetzen, zu erzeugen.
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Der
Schnellverbinder mit positiver Verrastung gemäß der vorliegenden Erfindung
bietet erhebliche Vorteile gegenüber
früher
erfundenen Schnellverbindern. Der Schnellverbinder mit positiver
Verrastung bietet eine minimale axiale Bewegung der männlichen
Komponente relativ zu der weiblichen Komponente, wenn die männliche
Komponente in vollständigem
Eingriff mit der weiblichen Komponente ist. Das macht den Schnellverbinder
ideal für
bestimmte Anwendungen, wie etwa Fahrzeug-Klimaanlagensysteme. Diese begrenzte
axiale Bewegung erhält
man durch das Abmessungsverhältnis
zwischen dem Abstand zwischen den Öffnungen an den Armen des Halters
und der Basis des Halters sowie dem axialen Abstand zwischen dem
Vorsprung bzw. den Vorsprüngen
an dem weiblichen Komponentengehäuse und
dem ersten offenen Ende des Gehäuses,
sowie durch die Vormontage des Halters auf dem radial erweiterten
Flansch der männlichen
Komponenten.
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Die
in dem Gehäuse
der weiblichen Komponente ausgebildete einzige gestufte Bohrung
mit gestuften Bohrungsabschnitten mit unterschiedlichem ersten und
zweiten Durchmesser, gekoppelt mit der Verwendung von ersten und
zweiten Abdichtelementen mit dem gleichen Innendurchmesser, jedoch
unterschiedlichen äußeren Durchmessern,
die so bemessen sind, dass sie sich jeweils abdichtend an die Abschnitte
mit dem ersten und zweiten Durchmesser der gestuften Bohrung in
dem Gehäuse
anlegen, führt
zu einer Einführkraft
mit einem einzigen Spitzenwert, da die ersten und zweiten Abdichtelemente sich
an die Abschnitte mit dem ersten und zweiten Durchmesser in der
Bohrung des weiblichen Komponentengehäuses beim Einführen der
männlichen Komponente
in die weibliche Komponente im wesentlichen gleichzeitig anlegen.
Da beim Einführen der
männlichen
Komponente in die weibliche Komponente nur eine Einführkraft
mit einem einzigen Spitzenwert auftritt, werden fehlerhafte Anzeigen
eines vollständigen
Eingriffes der männlichen
Komponente mit der weiblichen Komponente minimiert. Schließlich schließt die einmalige
Vormontage der Abdicht- und Abstandhalterelemente auf der männlichen Komponente
vor dem Einführen
der männlichen Komponente
in die weibliche Komponente die Notwendigkeit für ein separates Montagewerkzeug
aus, das zuvor bei Schnellverbindern erforderlich war, um die Abdicht-
und Abstandhalterelemente in der Bohrung des weiblichen Komponentengehäuses vorzumontieren.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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Die
unterschiedlichen Merkmale, Vorteile und andere Verwendungen der
vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die folgende, ins
einzelne gehenden Beschreibung und die Zeichnung offenbar, in denen
zeigen:
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1 eine Längsschnittansicht eines zusammengebauten
Schnellverbinders gemäß einer Ausgestaltung
der vorliegenden Erfindung, wobei ein Arm des Halters sowie eine
Rippe an der weiblichen Komponente außer Position sind;
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2 eine perspektivische Explosionsansicht
der Komponenten des in 1 gezeigten Schnellverbinders,
und zwar dargestellt in einer Position vor dem Zusammenbau;
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3 eine Längsschnittansicht einer anderen
Ausgestaltung des Schnellverbinders der vorliegenden Erfindung,
wobei ein Arm des Halters und eine Rippe an der weiblichen Komponente
außer
Position sind;
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4 eine perspektivische Explosionsansicht
des in 3 gezeigten Schnellverbinders,
wobei der Halter auf der männlichen
Komponente vormontiert ist;
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5 eine Längsschnittansicht einer anderen
Ausgestaltung des Schnellverbinders der vorliegenden Erfindung in
einer Explosionsdarstellung; und
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6 eine Längsschnittansicht einer weiteren
Ausgestaltung des Schnellverbinders der vorliegenden Erfindung in
einer Explosionsdarstellung.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausgestaltungen
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Es
wird auf die Zeichnung, und insbesondere auf die 1 bis 6 Bezug
genommen; dort sind verschiedene Ausgestaltungen eines Schnellverbinders zum
Verbinden von Fluidleitungen oder Elementen in einem Fluidfördersystem,
etwa einem Fluidfördersystem,
das man in Kraftfahrzeug-Brennstoffsystemen, Kraftfahrzeug-Kühlsystemen
und Kraftfahrzeug-Klimasystemen findet, dargestellt.
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Die 1 und 2 stellen eine erste Ausgestaltung eines
Schnellverbinders 10 gemäß der vorliegenden Erfindung
dar. Die Hauptkomponenten des Schnellverbinders 10 umfassen
eine männliche Komponente 12,
wie etwa eine Rohrleitung oder einen Fitting, eine weibliche Leitung 14 und
Haltermittel, die allgemein mit der Bezugszahl 16 bezeichnet sind.
Die männliche
Komponente 12, die nachstehend als ein Fitting bezeichnet
wird, hat die Form eines Rohrelementes mit einem ersten Ende 18,
einer sich längs
erstreckenden Durchgangsbohrung 20 und einem sich auswärts und
radial erstreckenden ringförmigen
Flansch 22, welcher zu dem ersten Ende 18 beabstandet
ist. Der erste Endabschnitt des Fittings 12, welcher sich
von dem ersten Ende 18 zu dem ringförmigen Flansch 22 erstreckt,
hat eine glatte zylindrische äußere Oberfläche. Das
abgewandte Ende des Fittings 12, das sich von dem Flansch 22 aus
in einer von dem ersten Ende 18 abgewandten Richtung erstreckt,
ist so dargestellt, dass es eine glatte zylindrische Außenseite
hat; es kann jedoch mit einem oder mehreren sich radial erstreckenden ringförmigen Widerhaken
oder Vorsprüngen
für einen abdichtenden
Eingriff mit einer nicht gezeigten flexiblen Leitung ausgestattet
sein.
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In
der in den 1 und 2 gezeigten Ausgestaltung
sind verschiedene Abdichtelemente, Abstandhalter und Buchsen, wie
sie typischerweise bei Schnellverbindern eingesetzt werden, auf
dem ersten Endabschnitt des Fittings 12 vormontiert. Nur
beispielhaft sind ein erstes Abdichtelement 24 und ein zweites
Abdichtelement 26 in einer zueinander beabstandeten Position
auf dem ersten Endabschnitt des Fittings 12 montiert. Die
ersten und zweiten Abdichtelemente 24 bzw. 26 sind
jeweils vorzugsweise kreisförmige,
ringartige Elemente, die aus einem elastomeren Material gebildet
sind. Vorzugsweise stellen die ersten und zweiten Abdichtelemente 24 und 26 elastomere
O- Ringe dar. Das
erste Abdichtelement 24 ist mit einem ersten inneren Durchmesser
ausgestattet, der so bemessen ist, dass er sich an die äußere Oberfläche des
ersten Endabschnittes des Fittings 12 anschmiegt, und mit
einem ersten äußeren Durchmesser,
der so bemessen ist, dass er sich abdichtend an einen Abschnitt
einer gestuften Bohrung anlegt, die in der weiblichen Komponente 14 ausgebildet
ist, wie nachstehend beschrieben wird. Das zweite Abdichtelement 26 hat
einen zweiten inneren Durchmesser, der auch so bemessen ist, dass
er sich an die äußere Oberfläche des
ersten Abschnittes des Fittings 12 anschmiegt, und einen
zweiten äußeren Durchmesser,
der so bemessen ist, dass er sich abdichtend an einen anderen Abschnitt
der gestuften Bohrung in der weiblichen Komponente 14 anlegt, wie
auch nachstehend beschrieben wird. Der erste bzw. zweite innere
Durchmesser des ersten bzw. zweiten Abdichtelementes 24 bzw. 26 sind
im wesentlichen identisch. Der erste äußere Durchmesser des ersten
Abdichtelementes 24 ist jedoch größer als der zweite äußere Durchmesser
des zweiten Abdichtelementes 26, und zwar aus Gründen, die
nachstehend klarer werden.
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Wie
es üblich
ist, ist vorzugsweise zwischen den ersten und zweiten Abdichtelementen 24 bzw. 26 ein
Abstandhalter 28 mit einem Presssitz auf dem ersten Endabschnitt
des Fittings 12 angeordnet. Eine erste Buchse 30,
wie etwa eine sogenannte "Abdeckkappe" ist auf den ersten
Endabschnitt des Fittings 12 unmittelbar angrenzend an
das erste Abdichtelement 24 gepresst oder mit Schlupfpassung
montiert, wie in den 1 und 2 gezeigt ist. Die erste
Buchse bzw. die Abdeckkappe 30 ist zwischen dem ersten Abdichtelement 24 und
dem Ringflansch 22 auf dem Fitting 12 angeordnet.
Eine zweite Buchse 32 ist mit Schlupfpassung auf dem ersten
Endabschnitt des Fittings 12 zwischen dem ersten Ende 18 des
Fitting 12 und dem zweiten Abdichtelement 26 montiert.
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Es
sei bemerkt, dass der Fitting 12 aus jedem beliebigen Material
gebildet sein kann, welches für
eine Verwendung in Fluidfördersystemen
geeignet ist, wie beispielsweise ein geeignetes Metall oder Plastikmaterial.
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Die
weibliche Komponente 14 hat die Form eines Gehäuses 40,
welches aus einem geeigneten Material gebildet ist, wie etwa einem
Metall oder, vorzugsweise, einem Plastikmaterial, wie etwa nur beispielsweise
Nylon. Das Gehäuse 40 hat
eine allgemein rohrartige Form und umfasst einen ersten Endabschnitt 41,
der sich von einem ersten Ende 42 aus erstreckt, und einen
zweiten Endabschnitt mit reduziertem Durchmesser, welcher sich von
dem ersten Endabschnitt aus bis zu einem zweiten Ende 44 erstreckt.
Der zweite Endabschnitt 43 kann einen oder mehrere äußere ringförmige Rippen
oder Widerhaken 46 aufweisen, die in einen sicheren Eingriff
mit einem Ende einer nicht gezeigten flexiblen Leitung gebracht
werden, die über
diesen geschoben wird.
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Wie
mehr im einzelnen in 5 gezeigt
ist, ist eine Durchgangsbohrung in dem Gehäuse 40 ausgebildet
und erstreckt sich durch dieses hindurch zwischen einem offenen
Ende an dem ersten Ende 42 sowie einem offenen Ende an
dem abgewandten zweiten Ende 44. Die Durchgangsbohrung
ist vorzugsweise mit einem ersten gestuften Bohrungsabschnitt 48 gebildet,
welcher sich von dem ersten Ende 42 aus erstreckt, und
aus einem zweiten Bohrungsabschnitt 50 mit allgemein konstantem
Durchmesser, welcher sich von der ersten gestuften Bohrung 48 durch
den zweiten Endabschnitt 93 hindurch bis zu dem offenen
zweiten Ende 44 des Gehäuses 90 erstreckt.
Der gestufte Bohrungsabschnitt 48 ist vorzugsweise mit
einer Vielzahl von Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers gebildet,
umfassend einen Abschnitt 52 mit einem ersten Durchmesser,
einem Abschnitt 54 mit einem zweiten Durchmesser, welcher
sich von dem Abschnitt 52 mit dem ersten Durchmesser aus
axial erstreckt, und einen Abschnitt 56 mit einem dritten
Durchmesser, welcher sich von einem dem Abschnitt 52 mit
dem ersten Durchmesser abgewandten Ende aus zu dem offenen ersten Ende 42 erstreckt.
Vorzugsweise hat der Abschnitt 52 mit dem ersten Durchmesser
einen größeren Durchmesser
als der Abschnitt 54 mit dem zweiten Durchmesser. Lediglich
beispielhaft hat der Abschnitt 56 mit dem dritten Durchmesser
einen größeren Durchmesser
als der Abschnitt 52 mit dem ersten Durchmesser.
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Der
Abschnitt 52 mit dem ersten Durchmesser des gestuften Bohrungsabschnittes 48 hat
einen Durchmesser, welcher so bemessen ist, dass er in einen abdichtenden
Eingriff mit dem äußeren Durchmesser
des ersten Abdichtelementes bzw. O-Ringes 24, kommt, wenn
die männliche
Komponente 12 in die weibliche Komponente 14 eingeführt wird.
In ähnlicher
Weise hat das zweite Abdichtelement 26 einen äußeren Durchmesser,
welcher so bemessen ist, dass er in einen abdichtenden Eingriff
mit dem Abschnitt 54 mit dem zweiten Durchmesser des gestuften
Bohrungsabschnittes 48 in dem Gehäuse 40 kommt. Vorzugsweise
ist der äußere Durchmesser des
zweiten Abdichtelementes 26 kleiner als der Durchmesser
des ersten Bohrungsabschnittes 52, um es dem zweiten Abdichtelement 26 zu
ermöglichen,
frei durch den Bohrungsabschnitt 52 mit dem ersten Durchmesser
hindurchzutreten, und zwar ohne wesentlichen Kontakt mit der den
Bohrungsabschnitt 52 mit dem ersten Durchmesser bildenden Wand
während
des Einführens
der männlichen
Komponente 12 in die weibliche Komponente 14.
Der Zweck dieser Abmessungsbeziehung wird in der nachfolgenden Beschreibung
klarer.
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Der
Abstandhalter 28 ist ebenfalls mit einem äußeren Durchmesser
ausgebildet, der so bemessen ist, dass er sich in engem Kontakt
mit dem Abschnitt 54 der gestuften Bohrung 48 mit
dem zweiten Durchmesser befindet. Der Abschnitt 56 mit
dem erweiterten dritten Durchmesser ist so bemessen und mittels abgewinkelter
Kantenwände
geformt, dass er die erste Buchse bzw. die Abdeckkappe 30 fest
aufnimmt.
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Wenn
auch die äußere Oberfläche des
Körpers 40 der
weiblichen Komponente 14 eine massive, glattwandige Konfiguration
haben kann, so wird doch aus Gründen
einer Gewichtsreduzierung bevorzugt, dass die äußere Oberfläche des Gehäuses 40 mit einer
Vielzahl von sich längs
erstreckenden massiven Rippen 60, 62 und 64 ausgebildet
ist, die sich von dem ersten Ende 42 des Gehäuses 40 aus
bis zu dem Ende erstrecken, wo der zweite Endabschnitt 43 beginnt.
Gestufte Oberflächen
sind zwischen den Rippen 60, 62 und 64 ausgebildet,
und zwar in einer Form, die komplementär zu der Form des gestuften Bohrungsabschnittes 48 innerhalb
des Gehäuses 40 ist.
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Es
versteht sich, dass die Beschreibung und Darstellung von drei Rippen 60, 62 und 64 nur
beispielhaft ist, da die Anzahl derartiger Rippen in Übereinstimmung
mit der Anzahl der Arme an dem Halter 16 gewählt werden
kann, wie nachstehend beschrieben wird; eine unterschiedliche Anzahl
und Beabstandung in Umfangsrichtung der Rippen ist auch möglich.
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Ferner
sind radial erweiterte, allgemein bogenförmige Kragen, die jeweils durch
die Bezugszahl 66 bezeichnet sind, an dem ersten Ende 42 des
Gehäuses 40 ausgebildet,
und jeder erstreckt sich in Umfangsrichtung zwischen einem Ende
der in Umfangsrichtung beabstandeten Rippen 60, 62 und 64, wie
in 2 gezeigt ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Vorsprungseinrichtung 70 an einem der
Teile, nämlich
dem Fitting 12 oder der weiblichen Komponente 14 gebildet.
Nur beispielhaft ist die in den 1 und 2 gezeigte Vorsprungseinrichtung 70 als
an der weiblichen Komponente 14 als integraler Teil einer
jeden Rippe 60, 62 und 64 ausgebildet
dargestellt. Jede Vorsprungseinrichtung 70 hat die Form
eines Vorsprunges mit einer Rampenfläche 72, die sich von der
Ebene der jeweiligen Rippe 60, 62 oder 64 aus
im Winkel nach außen
erstreckt, und mit einer flachen Endwand 74, die sich von
einer äußeren Kante
der Rampenfläche 72 aus
zu der jeweiligen Rippe 60, 62 oder 64 hin
erstreckt. Jede der Vorsprungseinrichtungen 70 ist entsprechend
einem gewählten
Maß von dem
ersten Ende 42 des Gehäuses 40 aus
Gründen beabstandet,
die nachstehend klarer werden.
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Es
versteht sich auch, dass die Vorsprungseinrichtungen 70 die
Form eines kontinuierlichen kreisförmigen Ringes mit einer Rampenfläche 72 und einer
flachen Endwand 74 haben können, der sich vollständig in
Umfangsrichtung um das Gehäuse 40 herum
erstreckt. In diesem Fall hätte
die äußere Oberfläche des
Gehäuses 40 vorzugsweise
eine allgemein glatte zylindrische Form.
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Die
Haltermittel 16 haben vorzugsweise die Form eines integralen,
einstückigen
Körpers,
welcher aus einem geeigneten Metall oder Plastikmaterial, wie etwa
Nylon, gebildet ist. Der Halter 16 ist, wie in den 1, 2 und 4 gezeigt,
mit einem Easisabschnitt 80 ausgebildet, welcher eine zentrale Öffnung 82 hat, die
so bemessen ist, dass sie die männliche
Komponente bzw. den Fitting 12 durch diese hindurchtretend
aufnehmen kann. Eine ringförmige
Ausnehmung 89 ist in einem Abschnitt der Basis 80 ausgebildet
und öffnet
sich zur zentralen Öffnung 82 hin. Die
Ausnehmung 84 ist so bemessen, dass sie in Eingriff mit
dem ringförmigen
Flansch 22 an dem Fitting 12 kommt, um den Halter 16 sicher,
jedoch drehbar auf dem Fitting 12 zu montieren.
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Ein
durch eine ringförmige
Diskontinuität
in der Basis 80 gebildeter Schlitz ist durch zwei beabstandete,
gegenüberliegende
Kantenwände 86 und 88 gebildet,
wie in 2 gezeigt ist.
Der Schlitz ermöglicht
es, dass die Basis 80 des Halters 16 gleitend über den
Fitting 12 geschoben wird, um den Halter 16 an
dem Fitting 12 zu montieren. Während einer derartigen Montage
werden die Seitenwände 86 und 88 in
Bezug aufeinander nach außen
ausgelenkt, um zu ermöglichen,
dass die Seitenwände 86 und 88 über den
Durchmesser des Fittings 12 aufgeweitet werden und sich
sodann zurück
bis zu ihrem normalen Abstand bewegen, um den Halter 16 an
dem Fitting 12 zu befestigen. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist,
sind Klötze 90 an
einer inneren Stirnfläche
der Basis 80 ausgebildet, und sie legen sich an das erste Ende 42 des
Gehäuses 40 der
weiblichen Komponente 14 an, nachdem der Halter 16 über bzw.
der Fitting 12 in die weibliche Komponente 14 geschoben worden
sind, wie mehr im einzelnen nachstehend beschrieben wird.
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Eine
Vorsprungsaufnahmeeinrichtung ist an einem der Teile, nämlich dem
Halter 16 bzw. der weiblichen Komponente 14 ausgebildet.
In der in den 1 und 2 gezeigten beispielhaften
Ausgestaltung ist die Vorsprungsaufnahmeeinrichtung an dem Halter 16 ausgebildet, und
sie kommt in Eingriff mit den Vorsprüngen 70, die an der
weiblichen Komponente 14 ausgebildet sind. Es versteht
sich, dass eine umgekehrte Konstruktion, bei welcher die Vorsprungsaufnahmeeinrichtung
an der weiblichen Komponente 14 ausgebildet ist und die
Vorsprünge 70 an
dem Halter 16 ausgebildet sind, auch gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich
ist.
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Die
Vorsprungsaufnahmeeinrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens einen,
vorzugsweise aber eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten
planaren Armen, wobei drei Arme 92, 94 und 96 lediglich
als Beispiel gezeigt sind. Die Anzahl der Arme 92, 94 und 96 ist
in dieser Ausgestaltung so gewählt,
dass sie mit der Anzahl der Rippen 60, 62 und 64 übereinstimmt,
die an der weiblichen Komponente 19 ausgebildet sind. Zwar
kann auch lediglich ein Arm an dem Halter 16 verwendet
werden; es wird jedoch bevorzugt, dass zwei, drei, vier oder sogar
noch mehr Arme verwendet werden, um den Halter 16 sicher
an der weiblichen Komponente 14 zu befestigen. Da jeder
der Arme 92, 94 und 96 identisch aufgebaut
ist, versteht es sich, dass die folgende Beschreibung des Armes 92 in
gleicher Weise auf die Arme 94 und 96 anwendbar
ist.
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Der
Arm 92 erstreckt sich von der Basis 80 aus in
Längsrichtung
allgemein parallel zu der Längsachse
des Fittings 12, auf welchem der Halter 16 montiert
wird. Der Arm 92 endet in einem äußeren Ende 98, welches
vorzugsweise eine auswärts
abgewinkelte Form hat, so dass es als Nockenfläche wirkt und dazu beiträgt, den
Arm 92 über
die Rampenfläche 72 an
dem Vorsprung 70 auszulenken, wenn der männliche
Fitting 12 und der Halter 16 in einen Eingriff
mit der weiblichen Komponente 14 gedrückt werden. Die Vorsprungsaufnahmeeinrichtung,
hat vorzugsweise die Form einer Öffnung 100 mit
irgendeiner beliebigen Form, wie etwa quadratisch, rechteckig, ringförmig usw.,
und die an dem Arm 92 von dem äußeren Ende 98 beabstandet
ausgebildet ist. Die Öffnung 100 ist
so bemessen, dass sie den Vorsprung 70 an dem Gehäuse 40 aufnimmt,
wie in 1 gezeigt ist,
um eine sichere Verbindung des Halters 16 und, infolge
der Montage des Halters 16 an dem Fitting 12,
eine Verbindung des Fittings 12 mit dem Gehäuse 40 der
weiblichen Komponente 14 herzustellen.
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Im
Einsatz werden die Abdeckkappe 30, die erste Dichtung bzw.
der O-Ring 24, der Abstandhalter 28, das zweite
Abdichtelement bzw. der O-Ring 26 und die Endbuchse 32 nacheinander
auf dem Fitting 12 montiert. Als nächstes wird der Halter 16 auf
dem Fitting 12 durch Einschnappen der Basis 80 über den an
dem Fitting 12 befindlichen ringförmigen Flansch 22 montiert,
um so die ringförmige
Ausnehmung 84 in der Basis 80 des Halters 16 in
Eingriff mit dem ringförmigen
Flansch 22 an dem Fitting 12 zu bringen, wie in
den 1 und 4 gezeigt ist. In dieser
Voreinführungsposition
erstrecken sich die Arme 92, 94 und 96 axial
und parallel zu, jedoch beabstandet von dem zylindrischen ersten
Endabschnitt des Fittings 12.
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Die
Kombination aus Fitting 12 und Halter 16 wird
sodann in einen Eingriff mit der weiblichen Komponente 14 gedrückt, indem
man zuerst die Arme 92, 94 und 96 an
dem Halter 16 zu den Rippen 60, 62 und 64 an
der weiblichen Komponente 14 ausrichtet. Da der Halter 16 in
der Lage ist, eine Drehbewegung um den ringförmigen Flansch 22 an
dem Fitting 12 zu machen kann eine solche Winkelausrichtung
des Halters 16 um die Arme 92, 94 und 96 in
eine Ausrichtung zu den Rippen 60, 62 und 64 an
der weiblichen Komponente 14 zu bringen, leicht durchgeführt werden.
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Die
Arme 92, 94 und 96 werden über die
jeweiligen Rippen 60, 62 und 64 an der
weiblichen Komponente 14 hinweg und an diesen entlang geschoben,
wenn das erste Ende 18 des Fittings 12 durch das
offene erste Ende 42 des Gehäuses 40 in die gestufte
Bohrung 48 innerhalb des Gehäuses 40 eingeführt wird.
Während
eines derartigen Einführvorganges
gleitet das zweite Abdichtelement bzw. der O-Ring 26 frei
durch den Bohrungsabschnitt 52 mit dem ersten Durchmesser
und den Bohrungsabschnitt 56 mit dem erweiterten dritten
Durchmesser in die gestufte Bohrung 48, bis es den entsprechend
bemessenen Bohrungsabschnitt 54 mit dem zweiten Durchmesser
erreicht. Gleichzeitig legt sich das erste Abdichtelement bzw. der
O-Ring 24 abdichtend
an den entsprechend bemessenen Bohrungsabschnitt 52 mit
dem ersten Durchmesser. Außerdem
legt sich zu diesem Zeitpunkt die Abdeckkappe 30 an den
entsprechend ausgebildeten Bohrungsabschnitt 56 mit dem
dritten Durchmesser in dem Gehäuse 40,
um den. Fitting 12 abdichtend mit der weiblichen Komponente 14 zu
verbinden. Da die ersten und zweiten Abdichtelemente 24 bzw. 26 sich
an die jeweiligen Abschnitte 52 bzw. 54 mit den
ersten bzw. zweiten Durchmessern in der gestuften Bohrung 48 im
wesentlichen gleichzeitig anlegen, spürt die installierende Person
nur einen einzigen taktilen Widerstand gegen die Einführung, der überwunden
werden muss, um den männlichen
Fitting 12 vollständig
in die weibliche Komponente 14 einzusetzen. Das verhindert jede
fehlerhafte Abdicht-Rückmeldung,
die man bei früher
erfundenen Schnellverbindern bekommen hat, bei denen ein Widerstard
durch Ineingriffbringen eines jeden der Bauteile nämlich der
Buchesen, des Abstandhalters und der Abdichtelemente mit dem gestuften
Bohrungsabschnitt der weiblichen Komponente gespürt wird.
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Bei
oder unmittelbar nach dem Abdichteingriff der ersten und zweiten
Abdichtelemente 24 bzw. 26 mit den entsprechenden
Bohrungsabschnitten 52 bzw. 54 mit dem ersten
bzw. zweiten Durchmesser schnappen die Vorsprünge 70 in die Öffnungen 100 in
den Armen 92, 94 und 96 ein und kommen
in einen sicheren Eingriff mit diesen, so dass sie den Halter 16 und
dadurch den Fitting 12 mit dem Gehäuse 40 der weiblichen
Komponente 14 sicher verriegeln.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die Vorsprünge 70,
die Vorsprungsaufnahmeeinrichtungen oder -öffnungen 100, die
ringförmige
Ausnehmung 84 in dem Halter 16 ebenso wie die
Bohrungsabschnitte 52 bzw. 54 mit dem ersten bzw.
zweiten Durchmesser und die Außendurchmesser
der ersten und zweiten Abdichtelemente 24 bzw. 26 in
einem ausgewählten
Abmessungsverhältnis
angeordnet, um eine axiale Bewegung des Fittings 12 innerhalb der
weiblichen Komponente 14 zu begrenzen, wenn der Halter 16 den
Fitting 12 an der weiblichen Komponente 14 verriegelt.
Gemäß diesem
Abmessungsverhältnis
ist die flache Endwand 74 eines jeden der Vorsprünge 70 entsprechend
einer vorgegebenen Distanz von dem ersten Ende 42 des Gehäuses 40 beabstandet,
und die Vorsprungsaufnahmeöffnungen 100 in
den Armen 92, 94 und 96 des Halters 16 sind
entsprechend einer vorgegebenen Distanz von der ringförmigen Ausnehmung 84 in
der Basis 80 des Halters 16 beabstandet, um sicherzustellen,
dass dann, wenn die Vorsprünge 70 in
die Öffnungen 100 in
dem Halter 16 eingreifen, die Klötze 90 an der Basis 80 des
Halters 16 in Anlage an dem ersten Ende 42 des
Gehäuses 40 sind,
und die ersten und zweiten Abdichtelemente 24 bzw. 26 in
abdichtendem Eingriff mit den jeweiligen Bohrungsabschnitten 52 bzw. 54 mit
dem ersten bzw. zweiten Durchmesser in der gestuften Bohrung 48 sind.
Diese Anordnung stellt sicher, dass der männliche Fitting 12 vollständig mit
einem abdichtenden Eingriff mit der weiblichen Komponente 14 eingesetzt
ist, und dass er zu einer signifikanten axialen Bewegung nicht in
der Lage ist.
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Der
Fitting 12 kann von der weiblichen Komponente 14 entfernt
werden, und zwar unter Aufbringung einer radial auswärts gerichteten
Kraft auf die Enden 98 der Arme 92, 94 und 96 des
Halters, um die äußeren Enden 98 der
Arme 92, 94 und 96 über die Vorsprünge 70 zu
heben, was ein axiales Außereingriffbringen
des Halters 16 und des Fittings 12 von der weiblichen
Komponente 14 erlaubt.
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Es
wird jetzt auf die 3 und 4 Bezug genommen; dort ist
eine andere Ausgestaltung des Schnellverbinders 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. In dieser Ausgestaltung sind der Halter 16 und
die weibliche Komponente 14 identisch aufgebaut wie in
der in 1 gezeigten und
oben beschriebenen Ausgestaltung. Ferner ist die männliche Komponente
bzw. der Fitting 100 im wesentlichen identisch mit dem
Fitting 12, mit Ausnahme der folgenden Unterschiede. Wie
in den 3 und 4 gezeigt ist, ist der Fitting 100 im
Bereich eines Endes mit einer Vielzahl von axial beabstandeten Widerhaken 102 versehen,
die so ausgelegt sind, dass sie einen sicheren Eingriff mit einem
Ende einer nicht gezeigten flexiblen Leitung herstellen, um diese
flexible Leitung mit dem Fitting 100 zu verbinden. Ein
erweiterter ringförmiger
Flansch 104 ist an der äußeren Oberfläche des
Fittings 100 mit einem Abstand zwischen den Widerhaken 102 und
dem ringförmigen Flansch 22 ausgebildet
welcher als Leitungschlag dient.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist
in dem Fitting 12 zwischen einem Ende 110 des
Fittings 12 und dem ringförmigen Flansch 22 eine
Ausnehmungsvorrichtung ausgebildet, die vorzugsweise erste und zweite beabstandete
Ausnehmungen 106 und 108 umfasst. Die Ausnehmungen 106 und 108 haben
eine innere Wand, die mit Bezug auf die Längsachse des Fittings 100 auf
dem gleichen Durchmesser angeordnet ist. Die erste Ausnehmung 106 ist
so bemessen, dass sie das erste Abdichtelement bzw. den O-Ring 24 aufnimmt,
während
die zweite Ausnehmung 108 so bemessen ist, dass sie das
zweite Abdichtelement bzw. den O-Ring 26 aufnimmt.
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In
dieser Ausgestaltung sind die Endbuchse 112, der Zwischenabstandhalter 114 und
die dem abgewandten Ende zugeordnete Endbuchse bzw. Abdeckkappe 116 integral
als ein einstöckiges
Einheitsteil des Fittings 100 ausgebildet, und zwar etwa
durch eine Maschinenbearbeitung oder durch Gießformen, wenn der Fitting 100 aus
einem formbaren Material, wie etwa einem Plastikmaterial gebildet
wird. In dieser Ausgestaltung ist der Zusammenbau des Fittings 100 vereinfacht,
da nur die O-Ringe 24 und 26 auf dem männlichen
Fitting 100 vor dem Einführen des männlichen Fittings 100 in
die weibliche Komponente 14 montiert werden müssen. Im übrigen ist
der Betrieb des männlichen
Fittings 100, des Halters 16 und der weiblichen
Komponente 14 in der in den 3 und 4 gezeigten Ausgestaltung
identisch mit derjenigen, die oben im Zusammenhang mit der in den 1 und 2 gezeigten Ausgestaltung beschrieben wurde.
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5 stellt noch eine andere
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung dar, bei welcher der Schnellverbinder 10 eine
weibliche Knmponente 14 umfasst die mit derjenige identisch
ist, die oben beschrieben und in den 1 bis 9 gezeigt ist. Die männliche Komponente bzw. der
Fitting 120 in dieser Ausgestaltung ist im wesentlichen
identisch mit dem oben beschriebenen und in den 3 und 4 gezeigten
Fitting 100, mit der Ausnahme, dass dem Fitting 120 der
ringförmige
Flansch 22 sowie der Leitungsanschlagflansch 104 fehlen,
die in 3 gezeigt sind.
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In
dieser Ausgestaltung ist der Fitting 120 mit einer ringförmigen Nut 122 versehen,
die von einer Endwand der integralen Abdeckkappe 116 beabstandet
ist. Der Halter 124 ist im wesentlichen identisch mit dem
in den 1 bis 4 gezeigten Halter 16,
mit der Ausnahme, dass die Basis 126 des Halters 124 dünner ist
und dass dieser die innere Ausnehmung 84 fehlt. Die Basis 126 des
Halters 124 umfasst eine zentrale Öffnung 128, durch
die der Fitting 120 hindurch ragt. Die Basis 126 ist
so ausgebildet, dass sie an der Endwand der Abdeckkappe 116 anliegt,
wie in 5 gezeigt ist.
Eine geeignete Verriegelungsvorrichtung, wie etwa ein C-förmiger Sprengring 130 (englisch:
snap ring) ist in der Nut 122 in dem Fitting 120 montiert
und liegt an der Basis 126 des Halters 124 an,
um den Halter 124 sicher an dem Fitting 120 zu
montieren.
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Der
Halter 124 umfasst außerdem
eine Vielzahl von Armen, die alle mit der Bezugszahl 132 bezeichnet
sind, und die sich von der Basis 126 aus axial erstrecken.
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Vorsprungsaufnahmeöffnungen 134 sind
in jedem Arm 132 ausgebildet, um in einen Verriegelungseingriff
mit den Vorsprüngen 70 zu
kommen, welche an der weiblichen Komponente 14 ausgebildet
sind, wie oben in den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des vorliegenden
Schnellverbinders beschrieben wurde.
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6 stellt noch eine andere
Ausgestaltung eines Schnellverbinders dar, welcher entsprechend den
Lehren der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. In dieser Ausgestaltung
umfasst der Schnellverbinder eine weibliche Komponente 14 und
einen Halter 16, wie oben beschrieben wurde.
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In
dieser Ausgestaltung ist die männliche Komponente
bzw. der Fitting 140 mit einem ringförmigen Flansch 142 gebildet,
welcher von einem Ende 144 beabstandet ist. Ein erster
Endabschnitt 146 des Fittings 140, welcher sich
von dem ersten Ende 144 aus erstreckt, hat einen ersten
reduzierten Durchmesser, welcher durch eine Stufe oder einen Hals
an dem Fitting 140 gebildet ist. Die Stufe oder der Hals bildet
einen Abschnitt 148 mit erweitertem Durchmesser in dem
Fitting 140, welcher sich von dem ersten Endabschnitt 146 mit
reduziertem Durchmesser aus erstreckt.
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Der
wesentliche Unterschied in dieser Ausgestaltung gegenüber den
anderen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben wurden,
ist, dass die ersten und zweiten Abdichtelemente bzw. O-Ringe 24 und 26,
der zwischen den Abdichtelementen 24 und 26 angeordnete
Abstandhalter 28 und die Außenende-Abdeckkappe bzw. Buchse 30 in
der gestuften Bohrung des Gehäuses 40 der
weiblichen Komponente 14 hinein vormontiert werden. Die
Abdeckkappe 30 sitzt passend in einer Hinterschneidung
bzw. einer ringförmigen
Einkerbung, die in der gestuften Bohrung in dem Gehäuse 40 ausgebildet
ist, um die Abdeckkappe 30 ebenso wie die Abdichtelemente 24 und 26 sowie
den Abstandhalter 28 innerhalb der gestuften Bohrung des Gehäuses 40 sicher
aufzunehmen.
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Das
erste Abdichtelement 24 hat einen größeren inneren Durchmesser als
der zweite innere Durchmesser des zweiten Abdichtelementes 26,
wie in 6 gezeigt ist.
Auf diese Weise tritt der erste Endabschnitt 146 des Fittings 140 mit
reduziertem Durchmesser beim Einführen des Fittings 140 in
die weibliche Komponente 14 frei durch das erste Abdichtelement 24 hindurch,
bis er in einen abdichtenden Eingriff mit dem zweiten Abdichtelement 26 kommt.
Im wesentlichen zur gleichen Zeit, zu der das zweite Abdichtelement 26 in
Eingriff mit dem Endabschnitt 146 mit reduziertem Durchmesser
kommt, kommt der Abschnitt 148 des Fittings 140 mit
erweitertem Durchmesser abdichtend in Eingriff mit dem ersten Abdichtelement 24,
so dass ein einziger Einführwiderstand
erzeugt wird, welcher durch die installierende Person überwunden
werden muss. Im übrigen
ist die Funktion des in 6 gezeigten
Schnellverbinders beim lösbaren
Kuppeln eines männlichen Verbinders
oder Fittings 140 mit einem weiblichen Verbinder 14 zu
einem abdichtenden Eingriff identisch mit der oben beschriebenen
Funktion.
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Zusammenfassend
wurde ein einzigartiger Schnellverbinder offenbart, welcher Vorteile
gegenüber
früher
erfundenen, in Fluidfördersystemen
verwendeten Schnellverbindern bietet. Der Schnellverbinder gemäß der vorliegenden
Erfindung weist einen reduzierten bzw. begrenzten Betrag einer axialen
Bewegung. der männlichen
Komponente innerhalb der weiblichen Komponente auf, wenn die männliche
Komponente durch den Halter in einem verriegelnden Eingriff innerhalb
der weiblichen Komponente ist. Zusätzlich sind die Abdichtelemente
mit dem gleichen inneren Durchmesser ausgestattet, jedoch mit unterschiedlichen äußeren Durchmessern, um
zu ermöglichen,
dass der männliche
Fitting gleichzeitig in Eingriff mit entsprechend ausgebildeten
Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers innerhalb der gestuften
Bohrung in dem Gehäuse
der weiblichen Komponente kommt, so dass ein einziger Widerstand
gegen das Einführen
erzeugt wird, welcher durch die installierende Person überwunden werden
muss. Das verhindert die zahlreichen separaten Widerstände gegen
Einführkräfte bei
zuvor erfundenen Verbindern, bei denen die männliche Komponente jedes Abdichtelement,
jeden Abstandhalter und jede Buchse während ihrer Einführung in
die weibliche Komponente einzeln nacheinander kontaktiert. Schließlich werden
in bestimmten Ausgestaltungen die bei einem Schnellverbinder verwendeten
Abdicht-, Abstandhalter- und Buchsenelemente auf der männlichen
Komponente gemeinsam mit dem Halter vor dem Einführen der männlichen Komponente in die
weibliche Komponente vormontiert. Das vereinfacht eine Verbindung
der männlichen
und weiblichen Komponenten und schließt die Notwendigkeit für ein separates
Einführelement
für die
Abdichtung, den Abstandhalter und die Buchse aus, das bei vielen
zuvor erfundenen Schnellverbindern erforderlich war.