EP1317639A1

EP1317639A1 - Leitungssteckverbindungseinrichtung

Info

Publication number: EP1317639A1
Application number: EP01971614A
Authority: EP
Inventors: Michael Markus Huck; Bernd Halbrok; Thomas Luft; Harald Twardawski
Original assignee: Eaton Fluid Power GmbH
Current assignee: Eaton Fluid Power GmbH
Priority date: 2000-09-11
Filing date: 2001-08-16
Publication date: 2003-06-11
Also published as: US20040093726A1; WO2002021035A1; TW499554B; JP2004508522A; AU2001291602A1; DE10044765A1

Abstract

Eine Leitungssteckverbindungseinrichtung (1) zur besonders einfachen und sicheren Montage, weist eine fluiddichte Steckverbindung und eine Rasteinrichtung (25) auf, die, wenn ihre Halteteile axial zusammengeführt werden, sehr leichtgängig ist und bei Überschreiten eines Rastpunkts unlösbar einrastet. Als Rastelement dient eine Zugfeder, die als Ring ausgebildet ist und selbst als Sperrglied dient. Dies sichert insbesondere geringe Betätigungskräfte und minimiert das Axialspiel.

Description

Leitunσssteckverbindunαseinrichtunσ

Die Erfindung betrifft eine Leitungssteckverbindungseinrichtung, insbesondere für Fluidleitungen in Kraftfahrzeugen.

Insbesondere bei Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen, aber auch in anderen Systemen, sind Fluidleitungen vorgesehen, die verschiedene Komponenten des Systems miteinander verbinden. Solche Fluidleitungen müssen auf Dauer dicht sein, was insbesondere auch für deren Anschlüsse gilt. Andererseits sollen die Fluidverbindungen zwischen den Leitungen und den angeschlossenen Systemkomponenten bei der Montage auf möglichst einfache Weise herzustellen sein. Hier gelten mehrere Anforderungen: Bei Aggregaten, die in dem Motorraum eines Kraftfahrzeugs zu montieren sind, wie es bspw. bei Klimaanlagen und deren Komponenten der Fall ist, ist die Zugänglichkeit zu den einzelnen Verbindungsstellen meist sehr eingeschränkt. Schrauber und ähnliche Werkzeuge haben häufig kaum Zugang zu den Verbindungsstellen. Auch andere Spezialwerkzeuge zur Herstellung von Fluidverbindungen sind meist kaum einsetzbar. Daraus leitet sich die Anforderung ab, die Verbindung möglichst auf einfachste Weise prozesssicher herstellen zu können - möglichst ohne Einsatz von speziellen Werkzeugen. Darüber hinaus muss die Verbindungstechnologie unabhängig von der jeweiligen Ausbildung des Montagepersonals prozesssicher sein. Das bedeutet, dass die Möglichkeit von Fehlmontagen weitgehend auszuschließen ist.

Neben der geforderten einfachen Montage und der langzeitstabilen Dichtheit der Verbindung, auch unter ungünstigen Umgebungsbedingungen wie Temperaturschwankungen, Feuchtigkeits- und Vibrationseinflüssen soll die Verbindung möglichst kostengünstig sein. Dies umso mehr, als in fluidführenden Systemen Verbindungsstellen in größerer Zahl vorhanden sind.

Aus der US-PS 5.727.304 ist ein Verbindungssystem für Fluidleitungen bekannt, das die genannten Anforderungen weitgehend erfüllt. Das System dient zum Anschluss eines Endes eines fluidführenden Rohrs an ein entsprechendes Aggregat. Dazu trägt das betreffende Rohr an seinem freien Ende in einer Ringnut einen O-Ring, der abdichtend an der Wandung einer Öffnung des anzuschließen- den Aggregats anliegt. Zur mechanischen Sicherung des Rohrendes in der Öffnung dient eine Halteklammer, die das Rohrende umgreift und mittels eines Bolzens an dem Aggregat gesichert ist. Der Bolzen ist als Rastbolzen ausgebildet und durchgreift eine dafür vorgesehene Öffnung der Halteklammer. Der Rastbolzen weist einen konischen Kopf auf, an den sich eine Rastschulter anschließt. In der Öffnung der Halteklammer ist in einer radial nach innen offenen Ringnut ein Schnappring vorhanden, der als Rastelement hinter die Ringschulter des Bolzens greift.

Soll ein Rohr mittels dieser Verbindungstechnologie an ein Aggregat angeschlossen werden, wird das mit dem 0- Ring versehene Rohrende in die Öffnung eingesteckt und zugleich die Halteklammer mit ihrer Öffnung über den konischen Kopf des Haltebolzens geschoben, bis der Schnappring hinter die Ringschulter greift und die Halteklammer somit an dem Bolzen verrastet.

Ausgehend von dieser bekannten Leitungsverbindungs- einrichtung ist es Aufgabe der Erfindung, diese so weiterzubilden, dass die zur Herstellung der Verbindung erforderlichen Einsteckkräfte oder Betätigungskräfte vermindert werden können.

Diese Aufgabe wird mit der Leitungssteckverbindungs- einrichtung nach Anspruch 1 gelöst.

Zu der Leitungssteckverbindungseinrichtung gehören zwei Verbindungsteile, die im zusammengeführten Zustand zwei Leitungskanäle miteinander verbinden. Um diese Verbindung auf Dauer aufrecht zu erhalten, ist eine Halteeinrichtung vorgesehen, die als Rasteinrichtung ausge- bildet ist. Als Rastelement dient ein als geschlossener Ring ausgebildetes Zugfederelement. Dieses wird, wenn es in Rastposition überführt wird, zunächst über einen Rastvorsprung geführt, wobei es sich in Umfangsrichtung dehnt. Der Rastvorsprung ist vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildet. Ebenso ist das Zugfederelement, wenn es an dem Rastvorsprung anliegt, in eine rotationssymmetrische Form gebracht. Bei der Überführung über den Rastvorsprung wird es lediglich gedehnt, so dass auf seinem gesamten Umfang gleiche nach innen gerichtete Radialkräfte auftreten. Diese gleichmäßige Kraftverteilung hat zur Folge, dass das Rastelement sich relativ leicht über den Rastvorsprung bewegen lässt. Entsprechend sind die Rastkräfte zur Herstellung der Rastverbindung klein. Die Verbindung kann deshalb von Hand hergestellt werden, ohne dass dazu besonders hohe Kräfte erforderlich wären. Es ist deshalb der Einsatz solcher Leitungssteckverbindungs- einrichtungen auch an Stellen erforderlich, die schlecht zugänglich sind und an denen das Montagepersonal von Hand nur geringe Kräfte aufbringen kann. Außerdem ist die Gefahr von Fehlmontagen gering. Erfahrungsgemäß ist bei Verbindungen die mit geringen Kräften herzustellen sind, die Gefahr von Fehlmontage infolge von unsachgemäßer Gewaltanwendung minimiert.

Die erfindungsgemäße Leitungssteckverbindungsein- richtung kann in der Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, bspw. als Kondensatoranschluss, als Verdampferanschluss, als Anschluss an einen Kompressor oder als Anschluss an dem thermischen Expansionsventil Anwendung finden. Hier ist jeweils eine Verbindung zwischen einer Gerätekomponente und einer Leitung herzustellen, d.h. eins der Verbindungsteile ist an der betreffenden Gerätekomponente angeordnet oder ausgebildet. Die Leitungssteck- verbindungseinrichtung kann darüber hinaus aber auch zur Verbindung von zwei Leitungen dienen. Außerdem sind Lei- tungsdurchfuhrungen mittels solcher Leitungssteckverbin- dungseinrichtungen herstellbar, z.B. an der Feuerschutzwand eines Kraftfahrzeugs. Auch sonstige Fluidleitungen wie Niederdruckhydraulikleitungen (Rückfuhrungsleitun- gen) , Kraftstoffleitungen, Ölleitungen oder Wasserleitungen sind mit der erfindungsgemäßen Leitungssteckverbin- dungsemrichtung zu verbinden.

Die erfindungsgemaße Leitungssteckverbindungsein- richtung weist vorzugsweise in einem seiner Halteteile eine Öffnung auf, in der das Zugfederelement radial beweglich und axial im Wesentlichen unbeweglich gehalten ist. Bspw. ist die Öffnung eine Durchgangsoffnung, durch die ein entsprechender Befestigungsbolzen (zweites Verbindungsteil) ragt. Das Zugfederelement ist zur radial beweglichen und axial im Wesentlichen unbeweglichen Lagerung, bspw. in einer entsprechenden Tasche gefasst, die durch eine m der Wandung der Öffnung des Halteteils vorgesehene Ringnut gebildet sein kann. Das Zugfederelement und die Ringnut sind in ihrem Durchmesser so aufeinander abgestimmt, dass das Zugfederelement mit radialem Spiel in der Ringnut sitzt, ohne aus der Öffnung herausfallen zu können.

Das zweite Halteteil, das im Wesentlichen durch ein längliches Element mit Rastkontur gebildet ist, ist vorzugsweise ein Rastbolzen mit einer ringförmigen Rastschulter. Der Rastbolzen kann mit dem ihm zugeordneten (zweiten) Verbindungsteil einstuckig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist er jedoch mit diesem verschraubt. Zur Lösung der Leitungssteckverbindung kann der Bolzen bspw. von dem betreffenden Verbindungsteil entfernt werden, womit bspw. zu Wartungszwecken auch eine Trennung der Leitungssteckverbindungseinrichtung möglich ist.

Bevorzugterweise ist das Zugfederelement in eingerastetem Zustand zwischen zwei, z.B. ringförmigen, Anlageflächen gehalten, von denen eine dem ersten Halteteil und die andere dem zweiten Halteteil angehört und die insbesondere an ihren Stellen, an denen sie mit dem Zugfederelement in Anlage stehen, einen sich nach außen öffnenden spitzen Winkel einschließen. Die Flächen sind dabei so positioniert, dass sie das Zugfederelement zwi- scheneinander in gedehntem Zustand halten. Die Tendenz des Zugfederelements, sich zusammenzuziehen, wird durch die Winkelstellung der Anlageflächen zueinander in eine axiale Spannkraft umgesetzt, die die Verbindungsteile in Raststellung aneinander drückt. Als Winkel zwischen den beiden Flächen haben sich spitze Winkel zwischen 1° und 15°, vorzugsweise von etwa 5° bei einer Neigung der Anlageflächen von 20° bis 25° gegen die Radialrichtung als besonders zweckmäßig herausgestellt. Es entstehen bei Anwendung dieser Winkel besonders sichere Rastverbindungen, die sich leicht herstellen lassen und durch zwischen den Verbindungsteilen angreifende Axialkräfte nicht lösbar sind. Damit wirkt das Zugfederelement zwischen den keilförmig zueinander ausgerichteten Anlageflächen und bewirkt die Spannung der Verbindungselemente gegeneinander.

Das Zugfederelement ist vorzugsweise als Thorus mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Es ist dabei vorzugsweise aus einem flexiblen Material hergestellt, des-

-β- sen Flexibilität eine Wälzbewegung um seine Schnurmittelachse zulässt. Damit kann das Zugfederelement über den ihm zugeordneten Rastvorsprung rollen, was die Einsteckkräfte, d.h. die zum Herstellen der Steckverbindung erforderlichen Kräfte auf sehr geringe Werte reduziert. Die hier sonst anzutreffende Reibung wird vermieden. Außerdem wird ein klar definierter Rastpunkt erzeugt, der vom Montagepersonal wahrgenommen wird, so dass Fehlmontagen, wie sie bspw. durch nicht vollständig hergestelltes Einrasten sonstiger Rastelemente entstehen können, vermieden werden.

Als besonders zweckmäßig hat sich die Verwendung einer ringförmig geschlossenen Schraubenfeder als Zugfederelement erwiesen. Die Schraubenfeder ist vorzugsweise aus Federstahl ausgebildet und gleitet oder rollt mit geringen Betätigungskräften über entsprechende Rastvorsprünge. Die Dehnbarkeit kann durch entsprechende Wahl der Federkonstanten und der Drahtstärken des Schraubenfe- derelements bedarfsgerecht eingestellt werden. Unabhängig davon ist die ringförmige Schraubenfeder bezüglich ihrer Axialrichtung, d.h. der Betätigungsrichtung der Verbindungselemente sehr steif, was der Sicherheit der Rastverbindung zugute kommt. Während die einzelnen Windungen der in sich geschlossenen Schrauben-Zugfeder hinsichtlich ihrer Dehnrichtung (Umfangsrichtung) gewissermaßen in Reihe angeordnet sind, sind sie für die Axialrichtung parallel angeordnet. Dadurch lässt sich das Verhältnis zwischen Steifigkeit in Axialrichtung und Steifigkeit bzw. Dehnbarkeit in Umfangsrichtung sehr groß machen, was für die Sicherheit der Rastverbindung vorteilhaft ist.

Die Halteteile können seitlich neben den Verbin- dungsteilen angeordnet sein. Dabei ist es sowohl möglich, für ein Verbindungsteilepaar (einen Fluidkanal) mehrere Halteeinrichtungen vorzusehen, als auch mittels einer Halteeinrichtung mehrere Verbindungseinrichtungen aneinander zu halten, die die Verbindung zwischen mehreren Fluidkanälen herstellen.

Vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung oder Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage als schemati- sches Blockschaltbild,

Fig. 2 eine Leitungssteckverbindungseinrichtung der in Figur 1 schematisch veranschaulichten Klimaanlage, in längsgeschnittener Darstellung,

Fig. 3 die Leitungssteckverbindungseinrichtung nach Figur 2, in perspektivischer Schnittdarstellung,

Fig. 4 eine zu der Leitungssteckverbindungseinrich- tung nach den Figuren 2 und 3 gehörige Rasteinrichtung, in Schnittdarstellung und in einem anderen Maßstab,

Fig. 5 die Leitungssteckverbindungseinrichtung nach den Figuren 2 und 3, in Explosionsdarstellung,

Fig. β eine alternative Ausführungsform einer Lei- tungssteckverbindungseinrichtung, in Perspektivdarstel- lung,

Fig. 7 die Leitungssteckverbindungseinrichtung nach Figur 6, in Draufsicht,

Fig. 8 eine weitere alternative Ausführungsform einer Leitungssteckverbindungseinrichtung, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform der Leitungs- steckverbindungseinrichtung, in Draufsicht,

Fig. 10 eine als geschlossene Ringfeder ausgebildete Zugfeder, in ausschnittsweiser Perspektivdarstellung, und

Fig. 11 geometrische Verhältnisse an der zu der Lei- tungssteckverbindungseinrichtung gehörigen Halteeinrichtung, in schematischer Darstellung.

In Figur 1 ist als Anwendungsbeispiel für eine in Figur 2 veranschaulichte Leitungssteckverbindungseinrich- tung 1 eine Klimaanlage 2 eines Kraftfahrzeugs veranschaulicht, zu deren Komponenten ein Kompressor 3, ein Kondensator 4, ein Flüssigkeitsbehälter mit Filtertrockner 5 und ein Verdampfer 6 als Gerätekomponenten gehören. Diese sind untereinander durch Leitungen 7, 8, 9, 10 verbunden, wobei die Leitungen 7, 8, 9, 10 Fluidkanäle definieren. Der Verdampfer 6 ist in der Regel im Innenraum eines Kraftfahrzeugs angeordnet, während die übrigen Komponenten in dem Motorraum angeordnet sind. Der Innenraum und der Motorraum sind durch eine Feuerschutzwand 11 voneinander getrennt, durch die die Leitungen 7, 10 führen. Entsprechend sind die Leitungen 7, 10 in Leitungsabschnitte 7a, 7b; 10a, 10b unterteilt. An der Feuerschutzwand 11 ist ein Durchführungselement 12 angeordnet, das den motorraurαseitigen Teil 7a, 10a der jeweiligen Leitung 7, 10 mit dem passagierraumseitigen Teil 7b, 10b der Leitung 7, 10 verbindet. Zum Anschluss der Leitungen 7, 8, 9, 10 an die Gerätekomponenten 3, 4, 5, 6 sowie an das Verbindungselement 12, kann die in Figur 2 veranschaulichte Leitungsverbindungseinrichtung 1 dienen:

Zu der Leitungsverbindungseinrichtung 1 gehört ein erstes Verbindungsteil 14 (weibliches Verbindungsteil) , das mit einer Anschlussöffnung 15 versehen ist. Diese bildet einen Fluidkanal 15a, an den die Leitung, bspw. die Leitung 8, anzuschließen ist, die einen Fluidkanal 8a enthält. Die Leitung 8 ist mit einem zweiten Verbindungsteil 16 verbunden (männliches Verbindungsteil) , das als rohrförmiger Fortsatz in die Anschlussöf nung 15 einzuschieben ist. Das Verbindungsteil 16 weist, wie insbeson- dere aus Figur 5 hervorgeht, einen ersten zylinderförmi- gen Abschnitt 17 auf, dessen Außendurchmesser etwa mit dem Innendurchmesser der Anschlussöffnung 15 übereinstimmt und mit geringem Spiel in die Anschlussöffnung 15 passt. An seinem freien Ende ist der Außendurchmesser des Verbindungsteils 16 reduziert, wobei an seinem Außenumfang ein oder zwei Rastrippen 18 vorgesehen sind. Diese dienen zur unverlierbaren Lagerung eines Endrings 19, der bspw. als Kunststoffring mit konischer Einführschräge 20 den Anschluss des Verbindungsteils 16 bildet. Der Kunststoffring 19 begrenzt gemeinsam mit der stirnseitigen Ringfläche des zylinderförmigen Abschnitts 17 eine Ringnut 21 (Figur 2 und 3) , in der ein O-Ring 23angeordnet ist oder zwei oder mehrere O-Ringe 23 oder andere Dichtungselemente angeordnet sind. Der O-Ring 23 oder die anderweitigen Dichtungselemente dient (dienen) der Abdichtung des von den beiden Verbindungsteilen 14, 16 begrenzten Fluidkanals 24 nach außen, der durch die miteinander verbundenen Fluidkanäle 8a, 15a gebildet ist.

Um die Verbindungsteile 14, 16 miteinander in zusammengefügtem Zustand, d.h. das Verbindungsteil 16 in die Anschlussöffnung 15 eingesteckt zu halten, ist eine Halteeinrichtung 25 vorgesehen, zu der ein erstes Halteteil 27 und ein zweites Halteteil 26 gehören. Das zweite Halteteil 26 kann mit dem entsprechenden Verbindungsteil 16 einstückig ausgebildet sein, wie insbesondere aus Figur 3 hervorgeht. Die anzuschließende Leitung 8 ist in Figur 3 weggelassen. Sie kann mit dem Verbindungsteil 16 und/oder dem Halteteil 26 auf geeignete Weise, bspw. mittels Klebeverbindung, Lötverbindung, Crimpverbindung oder anderweitig verbunden sein. Werden flexible Leitungen benötigt, kann, wie in Figur 2 angedeutet, ein rohrförmi- ger Fortsatz vorgesehen sein, der sich von dem Halteteil 26 weg erstreckt und als Sitz für ein flexibles Leitungsmittel dient.

Das Halteteil 26 ist mit dem Verbindungsteil 16 fest oder lösbar verbunden und weist eine im Wesentlichen plane Unterseite 28 auf, mit der es in montiertem (zusammengefügtem) Zustand auf einer entsprechenden Planfläche 29 anliegt, die an dem Verbindungsteil 14 oder bedarfsweise an dem Halteteil 27 ausgebildet ist. Das Verbindungsteil 14 kann hier ein gesondertes Verbindungselement oder Teil eines der anzuschließenden Komponenten sein. Bspw. kann das Verbindungsteil 14 an dem Kondensator 4, dem Verdampfer 6, dem Kompressor 3 oder dem Verbindungselement 12 sowie dem Flüssigkeitsbehälter mit Filtertrockner 5 vorgesehen sein.

Das Verbindungsteil 26 weist eine Öffnung, im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Durchgangsöffnung 31 auf (siehe insbesondere Figur 5) , die im Wesentlichen als zylindrische Bohrung ausgebildet sein kann. Die Innenwandung der Öffnung 31 ist mit einer sich radial nach innen öffnenden Ringnut 32 versehen, die insbesondere aus Figur 4 hervorgeht. Die Ringnut 32 weist einen etwa trapezförmigen Querschnitt auf und beherbergt ein ringförmiges Zugfederelement, im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Zugfeder 33, deren beide Enden 33a, 33b miteinander verbunden sind, so dass sie einen geschlossen Ring bildet. Die Enden 33a, 33b können ineinander gesteckt sein. Bedarfsweise können sie durch einen Laser-Schweißpunkt miteinander verbunden sein. Außerdem können sie durch ein Elastomer miteinander verbunden sein, das ihren Innraum wenigstens im Bereich der Enden 33a, 33b oder ganz aus- füllt .

Die Zugfeder 33, die gesondert in Figur 10 veranschaulicht ist, ist dabei so gewickelt und bemessen, dass ihre Windungen 35 unter Vorspannung aneinander anliegen. Es handelt sich um ein vorgespanntes Federelement, dessen Kennlinie bedarfsgerecht angepasst werden kann. Im entspannten Zustand weist die Zugfeder somit einen Außendurchmesser auf, der etwas größer ist als der Innendurchmesser der Öffnung 31. Sie ist somit in der Ringnut 32 unverlierbar gehalten und kann durch die Öffnung 31 nicht herausfallen - auch dann nicht, wenn das Halteteil 27 die Öffnung 31 nicht durchgreift.

Andererseits weist die Zugfeder 33 eine solche Länge auf, dass sie in frei entspanntem Zustand mit vorzugsweise etwas mehr als der Hälfte ihres Windungsdurchmessers in die Öffnung 31 ragt. Auf diese Weise kann sie ein Rastelement für das Halteteil 27 bilden, auf dessen Gestaltung an anderer Stelle eingegangen wird.

Die Ringnut 32 bildet eine Tasche zur Aufnahme der Zugfeder 31, wobei die der Planfläche 28 zugewandte Flanke 34 eine konische, d.h. eine auf einem Kegelmantel liegende Ringfläche bildet. Sie schließt mit der in Figur 4 veranschaulichten Axialrichtung A einen Winkel von vorzugsweise etwa 70° ein, d.h. zur Radialrichtung ist sie in einem Winkel von etwa 20° angeordnet. Die ihr gegenüberliegende ringförmige Flanke 35 der Ringnut 32 kann hingegen als Planfläche ausgebildet sein, wobei die Neigung dieser Fläche von untergeordneter Bedeutung ist. Der Nutboden 36, d.h. der Außendurchmesser der Ringnut 32 ist so angeordnet bzw. bemessen, dass das Zugfederelement 33 bedarfsweise ganz in die Ringnut 32 eingedrückt werden kann, d.h. hinter der Wandung der Öffnung 31 verschwindet, wenn es entsprechend gedehnt wird.

Das Verbindungsteil 27 ist als Rastbolzen ausgebildet, der von der Planfläche 29 aufragt. Der Rastbolzen 27 kann bedarfsweise einstückig mit dem Verbindungsteil 14 verbunden sein. Bevorzugterweise^' und im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist er jedoch lösbar mit dem Verbindungsteil 14 verbunden. Dazu dient eine Gewindebohrung 41, die parallel zu der Anschlussöffnung 15 und im Abstand zu dieser angeordnet ist. Sie ist dabei so positioniert, dass der Bolzen 27 ohne zu klemmen in die Öffnung 31 findet, wenn der Verbindungsteil 16 in die Anschluss- öffnung 15 eingeschoben wird.

Der Verbindungsteil 27 weist einen gewindetragenden Fortsatz 42 auf, an dem sich ein bspw. zylindrischer Abschnitt 43 anschließt. Seine an den gewindetragenden Fortsatz 42 anschließende ringförmige Stirnfläche 44 findet feste Anlage an der Planfläche 29, wenn der als Verbindungsteil dienende Bolzen 27 in die Gewindebohrung 41 eingeschraubt ist. Damit legt die Stirnfläche 44 die Position einer sich an den zylindrischen Abschnitt 43 anschließenden Rastschulter 45 fest, die vorzugsweise als Konusfläche mit großem Öffnungswinkel ausgebildet ist. Sie schließt mit der Radialrichtung vorzugsweise einen Winkel von etwa 25° ein. Ihr größter Durchmesser ist nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Bohrung 31. Ihr kleinster Durchmesser ist an dem Übergang zu dem zylindrischen Abschnitt 43 zu messen, dessen Außendurchmesser geringer ist, als der Innendurchmesser der frei entspannten Zugfeder 33. Dies gilt auch dann im übertra- genem Sinne, wenn der Abschnitt 43 nicht zylindrisch, sondern anderweitig, bspw. prismatisch, geformt ist. Jedenfalls berührt dieser Abschnitt 43 die Zugfeder 33 in eingerastetem Zustand nicht.

An die Ringschulter 45 schließt sich ein Einführkegel 46 an, der sich ausgehend von dem größten Durchmesser der Rastschulter 45 zu dem freien Ende des Bolzens 27 hin verjüngt. Im vorliegeden Ausführungsbeispiel beträgt die Neigung der Mantelfläche des Einführkegels 46 gegen die Axiale A etwa 8°. Abweichende Winkel sind entsprechend den Anforderungen an die Betätigungskräfte zur Herstellung der Rastverbindung möglich. Die Länge des Einführkegels 46 ist so bemessen, dass an dem freien Ende ein Durchmesser erhalten wird, der geringer ist, als der Innendurchmesser der vollständig freigegebenen Zugfeder 33. Somit findet der Einführkegel 46 sicher in die von der Zugfeder 33 umschlossene Öffnung. Anstelle der Kegelform können auch andere rotationssymmetrische Formen Anwendung finden, deren Durchmesser zu der Rastschulter hin zunehmen.

An seinem freien Ende ist der Bolzen 27 mit einer Betätigungseinrichtung, bspw. einem Innensechskant 47 oder einen Außensechskant oder einem Torx versehen, um den Bolzen 27 bedarfsweise von dem Verbindungsteil 14 lösen zu können.

Die insoweit beschriebene Leitungssteckverbindungs- einrichtung 1 funktioniert folgendermaßen:

Es wird zunächst davon ausgegangen, dass noch keine Montage erfolgt ist, d.h. der Verbindungsteil 16 ist noch nicht in den Verbindungsteil 14 eingeführt. Somit liegen der O-Ring 23 oder die O-Ringe entspannt in seiner (ihrer) jeweiligen Nut 21. Die Zugfeder 33 ist ebenfalls vollständig entlastet, d.h. sie weist ihren kleinsten Innendurchmesser auf. Ihr Außendurchmesser ist jedoch zumindest etwas größer als der Innendurchmesser der Öffnung 31, so dass sie, wie in Figur 5 veranschaulicht, sicher in ihrer Ringnut 32 liegt.

Wird nun zur Herstellung der Verbindung das Verbindungsteil 16 in die Anschlussöffnung 15 eingeführt, wird zugleich das Halteteil 26 mit seiner Öffnung 31 über den kegelförmigen Kopf des Bolzens .27 geschoben. Die ringförmige Zugfeder 33 kommt dadurch mit dem Einführkegel 46 in Anlage und wird von diesem aufgeweitet. Dabei wälzt oder rollt die Zugfeder 33 um ihre in Figur 10 veranschaulichte Schnurachse S. Selbst Zugfedern 33, die stark sind und eine relativ große, radial nach innen gerichtete Kraft erzeugen, d.h. nur schwer aufzuweiten sind, rollen somit mit geringem Widerstand auf dem Einführkegel 46. Die dazu erforderlichen axialen Betätigungskräfte sind gering, so dass die Gleitreibung zwischen der Flanke 35 und der Zugfeder 33 gering bleibt.

Kurz bevor das Verbindungsteil 16 vollständig in die Anschlussöffnung 15 eingeschoben ist, d.h. kurz bevor die Planfläche 28 des Halteteils 26 die Planfläche 29 erreicht und mit dieser in Anlage kommt, hat die Zugfeder 33 die Rastschulter 45 erreicht. Mit anderen Worten, die Rastschulter 45 ist, wie insbesondere aus Figur 11 hervorgeht, so positioniert, dass der Abstand zwischen dem radial äußeren Ende 45a der Ringschulter 45 (Abstand AI) größer ist, als der Durchmesser D der Zugfeder 33 (Figur 10) , während der Abstand des kleinsten Durchmessers (inneres Ende 34a) der Flanke 34 von der gegenüberliegenden Rastschulter (Abstand A2 in Figur 12) kleiner ist als der Durchmesser D der Zugfeder 33. Wie aus Figur 11 außerdem ersichtlich, gestattet die Schräglage der beteiligten Flächen 34, 45 gegen die Radialrichtung die Verrastung durch die im Querschnitt kreisförmige Zugfeder 33, ohne dass sich die Flächen 45, 34 bezüglich der Axialrichtung A überschneiden würden.

Sobald die Zugfeder 33 hinter die Rastschulter 45 findet, schnappt sie in den in Figur 11 veranschaulichten Zwischenraum (Abstand AI) und zieht sich dort zusammen. Sie verkeilt sich somit in dem Spalt zwischen der Flanke 3^'4 und der Rastschulter 45 und zieht dadurch das Halteteil 26 mit großer Kraft gegen das Verbindungsteil 14. Es wird dadurch eine durch axialen Zug unlösbare Rastverbindung hergestellt. Sie kann lediglich durch Entfernung des Bolzens 27 wieder geöffnet werden. Ansonsten ist eine dauerhafte Verbindung erhalten. Insbesondere wird eine große Rastkraft bei geringer Betätigungskraft (Einsteckkraft) erhalten. Durch die festziehende (spannende) Wirkung der Zugfeder 33, die sich zwischen die geneigten Flächen 45, 34 keilt, wird ein axial spielfreier Sitz der Halteeinrichtung 25 erreicht.

Das vorstehende Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine einkanalige Fluidverbindung und deren Sicherung durch eine einzige Halteeinrichtung. Wie aus Figur 6 und 7 hervorgeht, können insbesondere durch hohen Druck beanspruchte Fluidkanäle auch durch zwei Halteeinrichtungen 25, 25a gesichert werden. Beide Halteeinrichtungen 25, 25a sind miteinander übereinstimmend ausgebildet und ent- sprechend der Halteeinrichtung 25 gemäß vorstehendem Ausführungsbeispiel. Sie können, wie Figur 7 veranschaulicht, einander bezüglich der Leitung 8 diametral gegenüberliegend angeordnet sein. Das Halteteil 26 ist dann entsprechend geometrisch und kräftemäßig symmetrisch ausgebildet. Außerdem ist es Torsionsbelastungen gewachsen. Diese werden von dem O-Ring 23 ferngehalten. Insbesondere erhält er keine Radialbelastung, was seiner Dichtheit zugute kommt. Dies gilt für alle Ausführungsformen mit zwei oder mehreren Halteeinrichtungen 25 (Figur 7, 8) .

Die Anordnung mehrerer untereinander gleich ausgebildeter Halteeinrichtungen 25, 25a an einem gemeinsamen H^'alteteil 26 wird möglich, weil das Zugfederelement 33 der entsprechenden Halteeinrichtungen 25, 25a ein gewisses Radialspiel zulässt. Die koaxiale Position und Ausrichtung zwischen den Verbindungsteilen 14, 16 wird allein von dem O-Ring 23, nicht aber von den Halteeinrichtungen 25, 25a bestimmt. Dies gilt auch für die sonstigen Ausführungsformen. Dadurch erhält der O-Ring 23 keine zusätzliche Radialbelastung durch die Halteeinrichtung 25 bzw. 25a und kann somit optimal dichten. Der O-Ring bestimmt die Radialposition und bewirkt die koaxiale Ausrichtung. Er stellt somit selbst seine vorschriftmäßige Einbaulage her. Die Halteeinrichtung passt sich an.

Eine weitere Ausführungsform der Leitungsverbindungseinrichtung ist in Figur 8 veranschaulicht. Diese kann bspw. als Durchführungs- oder Verbindungselement 12 nach Figur 1 zur Verbindung von beidseits an die Feuerwand 11 heranführenden Leitungen 7a, 10a mit dem jeweiligen jenseitigen Leitungsende dienen. Der Aufbau dieser Leitungssteckverbindungseinrichtung 12 entspricht weitgehend der nach Figur 6, wobei das Verbindungsteil 26 zwei Leitungsanschlüsse 7a, 10a aufweist. Entsprechend ist das Verbindungsteil 14 mit zwei zu den Leitungen 7, 10 koaxialen Anschlussöffnungen versehen.

Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 7 für das Halteteil 26 zwei Halteeinrichtungen 25, 25a vorgesehen sind, kann die Verbindung, wie aus Figur 9 ersichtlich, auch mittels einer einzigen Halteeinrichtung 25 gesichert werden. Das hier veranschaulichte Verbindungselement 12a weist ein Verbindungsteil 14 mit einem Verbindungsbolzen 27 und zwei einander diametral gegenüberliegend angeordneten, nicht weiter veranschaulichten, Anschlussöffnungen auf. Das Halteteil 26 weist Anschlüsse für die beiden Leitungen 7, 10 auf, die an entsprechenden Positionen des Halteteils 26 angeordnet sind. Die Halteeinrichtung 25 ist mittig zwischen beiden Anschlüssen 7, 10 angeordnet, so dass sich kräftemäßig symmetrische Verhältnisse ergeben.

Eine Leitungssteckverbindungseinrichtung 1 zur besonders einfachen und sicheren Montage, weist eine fluiddichte Steckverbindung und eine Rasteinrichtung 25 auf, die, wenn ihre Halteteile axial zusammengeführt werden, sehr leichtgängig ist und bei Überschreiten eines Rastpunkts unlösbar einrastet. Als Rastelement dient eine Zugfeder, die als Ring ausgebildet ist und selbst als Sperrglied dient. Dies sichert insbesondere geringe Betätigungskräfte und minimiert das Axialspiel.

Claims

Patentansprüche

1. Leitungssteckverbmdungsemrichtung (i;

mit einem ersten Verbmdungsteil (14) und mit: einem zweiten Verbmdungsteil (16) , die einen durchgehenden Leitungskanal (24) festlegen, wenn die Verbmdungsteile (14, 16) zusammengeführt sind, und

mit einer Halteeinrichtung (25) , die dazu diene, die Verbmdungsteile (14, 15) in zusammengeführtem Zustand zu halten, wobei

die Halteeinrichtung (25) als Rasteinrichtung ausgebildet st und als Rastelement ein als gescnlossener Ring ausgebildetes Zugfederelement (33) aufweist.

2. Leitungssteckverbmdungsemπchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Halteemπchtung (25) e n erste Halteteil (26) , das mit einem der Verbmdungsteile (16) verbunden ist, und ein zweites Halteteil

(27) gehören, das mit dem anderen der Verbmdungsteile (14) verbunden ist, und dass das erste Halteteil (26) eine Öffnung (31) aufweist, in der das Zugfederelement (33) radial beweglich und axial im Wesentlichen unbeweglich gehalten ist, und dass das zweite Halteteil (27) einen n die Öffnung (31) einfuhrbaren Fortsatz (27) aufweist oder durch diesen gebildet ist, an dem eine ring^¬ förmige Rastschulter (45) ausgebildet ist.

3. Leitungssteckverbmdungse richtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugfederelement (33) in eingerastetem Zustand zwischen zwei Anlageflächen (45, 34) gehalten ist, die miteinander einen sich nach außen öffnenden spitzen Winkel (α) einschließen.

4. Leitungssteckverbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugfederelement (33) als Thorus mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist.

5. Leitungssteckverbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugfederelement (33) derart flexibel ausgebildet ist, dass es eine Wälzbewegung um seine Schnurmittelachse (S) ausführen kann.

6. Leitungssteckverbindungseinrichtung nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugfederelement (33) eine Schraubenfeder ist, deren Enden (33a, 33b) miteinander verbunden sind.

7. Leitungssteckverbindungseinrichtung nach Anspruch

2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Halteteil (27) einen konischen Einführabschnitt (46) aufweist, der sich unmittelbar an die Rastschulter (45) anschließt.

8. Leitungssteckverbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungskanale (24) ein Fluidkanal ist und dass zur Abdichtung der miteinander verbundenen Verbindungsteile (14, 16) nach außen im zusammengeführten Zustand eine axial bewegliche Dichtungseinrichtung (23) vorgesehen ist.

9. Leitungssteckverbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsteile (14, 16) koaxial zueinander angeordnet sind und dass die Halteeinrichtung (25) in seitlichem Abstand zu den Verbindungsteilen (14, 16) angeordnet ist.

10. Leitungssteckverbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (25) in eingerastetem Zustand seitliche Bewegungen zulässt.