EP1819957A1 - Kupplungsvorrichtung zum verbinden von leitungen und kraftfahrzeug mit einer derartigen kupplungsvorrichtung - Google Patents

Kupplungsvorrichtung zum verbinden von leitungen und kraftfahrzeug mit einer derartigen kupplungsvorrichtung

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Publication number
EP1819957A1
EP1819957A1 EP05788993A EP05788993A EP1819957A1 EP 1819957 A1 EP1819957 A1 EP 1819957A1 EP 05788993 A EP05788993 A EP 05788993A EP 05788993 A EP05788993 A EP 05788993A EP 1819957 A1 EP1819957 A1 EP 1819957A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling device
inner part
housing
opening
longitudinal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05788993A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas RÖSCH
Werner Hempel
Stefan Eich
Wolfgang Günther
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Veritas AG
Original Assignee
Veritas AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Veritas AG filed Critical Veritas AG
Publication of EP1819957A1 publication Critical patent/EP1819957A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F16L37/098—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of flexible hooks
    • F16L37/0985—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of flexible hooks the flexible hook extending radially inwardly from an outer part and engaging a bead, recess or the like on an inner part
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F16L37/098—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of flexible hooks
    • F16L37/0982—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of flexible hooks with a separate member for releasing the coupling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/57—Distinct end coupler
    • Y10T403/5793—Distinct end coupler including member wedging or camming means

Definitions

  • Coupling device for connecting lines and motor vehicle with such a coupling device
  • the invention relates to a coupling device for connecting lines with a holding device, which has an outer part and an inner part arranged in the outer part, and to a motor vehicle with such a coupling device.
  • a generic coupling device is known for example from DE 202 13 806 U1.
  • the clutch disclosed in the above-identified utility model comprises a housing, an adapter and a holding member.
  • the adapter is inserted into the housing and fixed therein.
  • the holding element is inserted into the adapter and is held by this in the inserted state axially and rotationally fixed.
  • a plurality of resilient tongues are provided on the holding element, which elements are pressed together when the Gar ⁇ inserting into the adapter. In the assembled state, the tongues are spread open and engage behind recesses formed in the adapter, so that the adapter and the retaining element are positively connected.
  • Claw-like, elastic projections are provided on the inside of the tongues of the retaining element, which in the installed state engage behind the collar of a conduit or connecting piece inserted in the coupling, so that the conduit or the neck are fixed axially in the coupling.
  • the known coupling has the disadvantage that an example damaged line after installation can not be replaced or only with great difficulty.
  • the invention has for its object to provide a coupling device for connecting lines, which allows to release a line when needed from the clutch, the secure fixation of the line is maintained in the clutch during operation. Furthermore, a motor vehicle to be specified with such a coupling.
  • a coupling device for connecting lines to a holding device, which is an external device. part and an outer part arranged in the inner part, wherein the outer part and the inner part between a locking position and a release position relative to each other and in the longitudinal direction of the holding means are movable. Furthermore, according to the invention, at least one wedge surface arranged inclined relative to the longitudinal axis of the holding device is provided on the outer part, which cooperates with at least one complementarily formed wedge surface which is provided on the inner part.
  • the invention has the advantage that is made possible by the longitudinally displaceable arrangement of Au ⁇ WOteils and the inner part relative to each other to bring the holding device in a locking position or a release position in which the line is held (locking position) or withdrawn from the coupling device can (Lettesstel ⁇ ment).
  • the coupling device according to the invention thus allows easy replacement, for example defective lines.
  • the invention has the advantage that the holding device is automatically zwangs ⁇ locked when the coupling device is deformed by an accident.
  • at least one, with respect to the longitudinal axis of the holding device, inclined ange ⁇ arranged wedge surface is provided on the outer part, which cooperates with at least one complementarily shaped wedge surface which is provided on the inner part.
  • the outer part and the inner part are acted upon by a substantially radially acting force.
  • the radially acting force causes the two complementarily shaped wedge surfaces of the outer part and the inner part to slide on one another, as a result of which a relative movement between the outer part and the inner part takes place due to the inclination in the longitudinal direction of the holding device.
  • This forced by the deformation of the coupling device L jossbewe ⁇ tion of the inner part or the outer part provides the prerequisite for the Hal ⁇ te founded can be brought into the locked position, so that a holding device in the Kupp ⁇ line is forcibly locked. It is not important that the force caused by the deformation acts exactly in the radial direction. It is sufficient if a force is generated by the deformation, which leads to a displacement of the wedge surfaces in order to effect the desired positive locking.
  • the holding device is arranged in a housing.
  • a separation of functions can take place, whereby the housing, which is comparatively easy to manufacture, consists of metal and thus offers robust protection against external influences.
  • the holding device can be produced from plastic, for example by injection molding, whereby the individual functional elements of the holding device, for example the wedge surfaces, can be produced productively.
  • the outer part is fixed in the housing and the inner part in the locking position and release position movable, wherein the inclination angle of the wedge surfaces in the Arretierschisutter of the inner part is geöff ⁇ net.
  • the solid support of the outer part in the housing can be produced in a simple manner, for example by a formschlüs ⁇ sige connection.
  • the at least one wedge surface provided on the inner part may be formed on a rear end of at least one longitudinal rib formed on the inner part in the direction of arresting movement of the inner part.
  • the formation of longitudinal ribs with end vorge ⁇ provided wedge surfaces leads to a robust and stable design of the inner part, so that the inner part largely retains its original shape even with larger deformation forces.
  • the inner part can have two, three or four longitudinal ribs which are each formed on a wedge surface. As a result, a uniform application of force to the inner part in the longitudinal direction is achieved.
  • the at least one wedge surface provided on the outer part is formed on a rear end of at least one longitudinal groove in the locking movement direction of the inner part, in which the at least one longitudinal rib is slidably movable.
  • This embodiment has the advantage that the longitudinal rib and the groove fulfill a dual function.
  • the longitudinal rib and groove which are in engagement with one another, bring about guidance of the inner part in the longitudinal direction of the holding device.
  • the longitudinal rib and the groove allow the positive locking of the coupling device due to the respectively formed at the rear end of the longitudinal rib or the groove wedge surface.
  • a number of longitudinal grooves corresponding to the number of longitudinal ribs is provided.
  • the outer part comprises at least one actuating means for fixing the inner part, wherein the actuating means is arranged in the region of an opening provided in the housing.
  • the safety against unintentional release of the coupling device is thereby increased by the fact that two separate functions of the coupling device are fulfilled for decoupling, namely the transfer of the coupling device into the release position and the activation of the actuating means.
  • the coupling device tion can thus be designed so that unlocking the held in the direction Kupplungsvor ⁇ line is only possible if both functions (release position, activation of the actuating means) are met.
  • a housing section is cylindrical at least in the region of the holding device, wherein the opening is arranged in the lateral surface of the cylindrical housing section.
  • the actuating means may comprise at least one radially movable key, which is engageable with the inner part, in particular in the release position, positively or frictionally engaged.
  • the button can be easily connected to the inner part, so that this is held.
  • the button may have a profile, in particular a projection or a recess, and the inner part a matching counter profile, in particular a recess or egg projection, which are arranged opposite to one another in the release position and can be brought into engagement by actuating the button.
  • the formation of the profile on the button and the counter-profile on the inner part allows an effective and firm fixation of the In ⁇ nenteils by positive locking.
  • the inner part comprises a holding element with two concentrically arranged and spaced ring sections, which are connected by webs arranged in the longitudinal extension of the holding device, wherein the counter-profile is formed in at least one of the webs.
  • the webs arranged in the longitudinal extension of the holding device improve the axial stability of the inner part, which is compactly constructed by the formation of the counterprofile in at least one of the webs.
  • the housing has an opening through which a nozzle with at least one collar in the housing ein1700 ⁇ bar and can be locked with the holding device, wherein the diameter of the opening is adapted to the diameter of the federal government, that When the housing is deformed, the collar engages behind an edge of the opening.
  • the advantage of this embodiment is that when the housing is deformed, for example as a result of an accident, the position of the collar of the nozzle and the edge of the opening are displaced, so that the opening and the collar are arranged eccentrically relative to one another.
  • a suitable diameter adjustment of the opening and the collar wherein the diameter of the opening is only slightly larger than the diameter of the collar, it is achieved that the collar engages behind the edge, so that the line or the nozzle is locked in the coupling.
  • the same effect is achieved by a deformation of the opening, which also engages the edge with a suitable adjustment of the diameter of the collar.
  • the housing zylind ⁇ risch formed in the region of the holding device and gebo ⁇ gen to form the opening at its end radially inwardly can be easily adjusted.
  • the diameter of the opening is greater than the diameter of the collar by an amount of 0.1 to 1 mm, in particular from 0.4 to 0.8 mm.
  • the inner part may have at least one catch with a radially outwardly arranged locking element and the outer part at least one stop, wherein the locking element and the stop cooperate in the locking position and are separated in the release position.
  • the separation of the locking element and the stop takes place by a longitudinal displacement of the inner part with respect to the outer part in the Lissebe- direction of movement.
  • the interaction of the radially outwardly arranged locking element with the stop causes the catch to be fixed in the radial direction, as a result of which the locking function of the coupling device is fulfilled.
  • the at least one catch can have a driver with a radially inwardly arranged stop, which is arranged opposite to the locking movement direction of the inner part.
  • the driver fulfills a double function since once the collar provided on the pipe or on the line, for example by a pull-out movement, pushes against the radially inwardly arranged stop, whereby the inner part with respect to the stationary outer part in the longitudinal direction and that in the locking position of the Inside is moved.
  • the radially inwardly arranged stop of the driver in the locking position of the inner part fixes the collar of the nozzle, so that a further axial movement, in particular a pull-out movement of the nozzle is prevented.
  • FIG. 1 shows a cross section of an embodiment of a coupling device according to the invention, in which a nozzle is inserted.
  • FIG. 2 shows a section of the embodiment according to FIG. 1 along the line H-II;
  • FIG. 3 shows a section of the embodiment according to FIG. 1 along the line III-III;
  • Fig. 4 is a section of the embodiment of Figure 1 along the line IV-IV.
  • Figure 5 is a section similar to Figure 3 without the nozzle to illustrate the actuating means ..; 6 shows a side view of the assembled outer and inner part of the embodiment of FIG. 1; FIG.
  • Fig. 7 is a perspective view of the inner part
  • Fig. 8 is a perspective view of the outer part
  • FIG. 9 is a perspective view of the longitudinally sectioned embodiment of Figure 1 in the undeformed state ..;
  • 11 is a perspective view of the outer part with safety hooks and
  • Fig. 1 illustrates an embodiment of the coupling device according to the invention with the most important components, which can be used in particular in the field of the automotive industry for connecting fluid lines.
  • This coupling device is also referred to as a plug-in coupling or quick connector.
  • the coupling device comprises a holding device 1, which comprises an outer part 2 and an inner part 3, which is arranged in the outer part 2.
  • the Au ⁇ Hzteil 2 serves as an adapter which is fixed in the housing 4.
  • the inner part 2 is displaceable in the longitudinal direction of the coupling device and can be moved into a release position and a locking position.
  • the inner part 3 acts as a holding element 10 for a socket 14 or a correspondingly profiled line end, which is inserted into the inner part 3 ein ⁇ .
  • A For locking the neck 14, the inner part 3 is displaced in the locking movement direction denoted by A.
  • For releasing the inner part 3 is moved in the direction L Lbücherschulscardi.
  • the inner part 3 is constructed as follows:
  • the inner part 3 has two spaced apart concentric ring sections 11, 12, wherein the from the Einsteckseite (left end of the coupling device of FIG. 7) removed annular portion 12 is wider than the closer to the Einsteckseite arranged annular portion 11.
  • the two Ringab ⁇ sections 11, 12 are interconnected by webs 13 which are arranged in the longitudinal direction of the coupling device.
  • the webs 13 form longitudinal ribs 5, which are arranged equidistantly spaced on the circumference of the annular inner part 3.
  • the ring sections 11, 12 and the webs 13, or longitudinal ribs 5 are also shown in FIGS. 2 to 4 and 6 in longitudinal section.
  • the wedge surface 3 a is thus provided at the rear end 5a of each longitudinal rib 5 in the direction of arresting movement A.
  • the inclination angle of the wedge surface 3a i. the angle between the wedge surface 3a and the longitudinal axis of the coupling device is opened in the direction of movement A.
  • the angle of inclination is about 30 ° and can be varied in a range from 5 ° to 45 °, including all intermediate values within these limits. Depending on the length or diameter of the coupling device, other, in particular narrower, range limits of the angle of inclination may prove expedient.
  • the number of four webs 13 can also be varied. It is also possible to use only two webs 13 and in extreme cases only one web 13. A larger number of webs 13 is also possible.
  • FIG. 1 further shows that the webs 13 designed as longitudinal ribs 5 have a substantially rectangular cross-section with substantially equal long edges.
  • the arranged between the longitudinal ribs 5 ridges 13 are therefore wider than the longitudinal ribs 5, as well as in Fig. 7 can be seen.
  • Fig. 7 it can also be seen that the wedge surfaces 3a offset from the wide webs 13 and not over the full width of the webs 13 are extended.
  • the width of the wedge surfaces 3 a, which adjoin the wide webs 13, corresponds essentially to the width of the wedge surfaces 3 a, which are formed on the longitudinal ribs 5.
  • a recess in the form of a counter-profile 3b is formed in the radially outer surface of the wide webs 13.
  • This counter-profile 3b is provided for engagement with a profile 7b provided on a key 7a and permits axial fixing of the inner part 3 in the release position.
  • the surface 13a of the wide webs 13 is slightly radially inwardly lowered in the region of the counter-profile 13b and forms a bulge in which the projecting profile 7b is freely movable when the button 7a is not actuated.
  • a detent 15 is provided, which is resiliently mounted on the wider ring portion 12.
  • the detents 15 are each extended in the longitudinal direction of the coupling device and equidistant spaced on the circumference of the annular portion 12.
  • Each catch 15 has a locking element 15a and a catch 15b arranged opposite the locking element 15a, as shown in FIG.
  • the locking element 15a is arranged on the outside of the catch 15 and designed as a radially outwardly ask ⁇ set edge or shoulder.
  • the shoulder of the locking element 15a has a radially extended shoulder surface and an axially extended shoulder surface. The shoulder thus forms an opening to the insertion side of the coupling device (right end in Fig. 2) angle.
  • the locking element 15a can also be seen in Figures 6 and 7.
  • the driver 15b is provided, which has a radially in ⁇ NEN arranged stop 15c.
  • the stopper 15c includes a surface inclined with respect to the longitudinal axis of the coupling device, the inclination angle of which is opened in the releasing movement direction L.
  • the angle of inclination of the surface of the stop 15c is understood to mean the angle between the longitudinal axis of the coupling device and the surface of the stop 15c.
  • the catch 15 also has a further radially inwardly disposed, with respect to the longitudinal axis of the coupling device inclined surface 15 d, the inclination angle is opened in the Arretierioloscardi A, as shown in Fig. 2.
  • the stop 15c and the inclined surface of the stopper 15c and the other inclined surface 15d form a wedge-shaped projection 15e, which is shown in Fig. 2.
  • the respective wedge-shaped projections 15e of the detents 15 are arranged on an imaginary circular diameter which is smaller than the outer diameter of the illustrated in Fig. 2 Federal 14b of the nozzle 14. In the assembled state thus engages the wedge-shaped projection 15e of the catch 15, the collar 14b.
  • the wedge-shaped projection 15e of the detent 15 is also shown in FIG.
  • the embodiment shown in Fig. 5 differs from the embodiment of FIG. 1 in that the wedge surfaces 3 a are provided only on the ribs 5.
  • Fig. 6 shows that the outer part 2 comprises two ring sections 2d, 2e, which are arranged concentrically and spaced from each other.
  • the two ring sections 2d, 2e each have a groove, so that the two ring sections 2d, 2e can be crimped with the housing 4, as shown in FIGS.
  • the two ring sections 2d, 2e are connected by longitudinal webs 2f, which are arranged equidistantly spaced on the circumference of the two ring sections 2d, 2e.
  • an opening 2c is formed between two webs 2f, which in the assembled state is assigned in each case to a notch 15 which projects partially into the respective opening 2c, as can be seen, for example, in FIG.
  • the webs 2f are on their inner side, ie radially inwardly facing, formed with a longitudinal groove 6, whose width and depth are adapted to the dimensions of the longitudinal ribs 5 of the inner part, so that the longitudinal ribs 5 in the longitudinal grooves 6 are slidably be ⁇ wegbar.
  • the arrangement of the longitudinal ribs in the longitudinal grooves 6 can be seen particularly well in FIG.
  • each longitudinal groove 6 has a wedge surface 2 a at its rear end 6 a in the direction of locking movement A of the inner part 3.
  • This wedge surface 2 a is complementary to the wedge surface 3 a of the longitudinal rib 5 formed on the inner part 3. This means that the angle of inclination of the wedge surface 2 a of the outer part 2 corresponds to the angle of inclination of the wedge surface 3 a of the inner part 3.
  • the wedge surfaces 2 a, 3 a lie flat against one another in the release position.
  • the outer part 2 is provided with an actuating means 7, which, as shown in Figsu ren 1, 3, is designed as a button 7a.
  • actuating means 7 which, as shown in Figsu ren 1, 3, is designed as a button 7a.
  • two keys 7a offset by 180 ° are provided, each of which is substantially identical in design. This arrangement of the keys 7a allows a simple and ergonomic manual operation. It is also possible to provide only one key 7a.
  • the keys 7a are respectively attached to a longitudinal side of the outer member 2 and can be moved in the radial direction (FIG. 3).
  • each key 7a is connected by means of webs 7c to the two ring sections 2d, 2e of the outer part 2, as shown in FIG.
  • the keys 7a are arranged in a V-shaped manner with the push-in-side ring section 2d.
  • the web 7c connecting the key 7a to the distal ring portion 2e is formed slightly wider than the V-shaped webs 7c.
  • the webs 7c are elastic and allow a displacement of the key 7a during their actuation in the radial direction of the outer part 2.
  • the key 7a has a radially inwardly arranged profile 7b in the form of a projection.
  • the contour of the profile 7b substantially corresponds to the contour of the counter-profile 3b formed on the inner part 3, as shown in FIG.
  • the profile 7b of the button 7a and the counter profile 3b of the inner part 3 arranged in juxtaposition, so that upon actuation of the button 7a, the profile 7b engages in the counter profile 3b and the inner part 3 is locked to the outer part 2.
  • an axial movement of the inner part 3 is prevented and the inner part 3 is held in the release position.
  • a projection and on the radially inner ange ⁇ arranged surface of the button 7a may be provided a complementary shaped recess which can be brought together upon actuation of the button 7a in engagement. It is also possible, instead of the above-described positive Verbin ⁇ connection between the outer part 2 and the inner part 3 to produce a frictional connection upon actuation of the button 7a, whereby also an axial movement of the In ⁇ nenteils 3 is prevented.
  • FIGS. 3 and 8 it is shown that the rearward locking ring section 2e in the region of the actuating means 7, i. axially aligned with the key 7a, a wedge surface 2a has.
  • This wedge surface 2a is formed complementary to the wedge surface 3a on the inner part 3, as shown in Fig. 3.
  • the axial arrangement of the wedge surface 2a with respect to the key 7a is shown in FIG.
  • the inclination angle of the wedge surface 2 a of the outer part 2 corresponds to the inclination angle of the complementary wedge surface 3 a of the inner part 3.
  • the outer part 2 may have an additional safeguard against failure in deformation of the coupling device by an accident.
  • This additional securing comprises a latching hook 2g, which is provided on one of the webs 2f between two openings 2c and projects radially inwards.
  • the latching hook 2g engages behind the collar 14a of a connecting piece 14 introduced into the coupling device or of a line and additionally prevents the line from being pulled out of the coupling device when it is deformed.
  • the latching hook 2g has a substantially wedge-shaped shape, wherein an inclined surface of the latching hook 2g extends substantially in the axial direction and is tapered in the Arretierschiscardi A, as shown in Fig. 11.
  • the latching hook 2g further comprises a substantially perpendicular to the L Lucassrich ⁇ direction of the outer part 2 arranged stop surface, which cooperates with the collar 14a of the nozzle 14 and prevents it from being pulled out.
  • FIGS. 2 to 4 and 10 show that the housing 4 has an opening 4a for inserting a connecting piece 14 or a line end into the coupling device, wherein the diameter of the insertion opening 4a is adapted to the diameter of the collar 14a of the connecting piece 14, that the collar 14a engages behind an edge 4b of the opening 4a when the housing 4 is deformed, so that a separation of the conduit and the coupling device is prevented when the housing 4 is deformed.
  • the housing 4 which is of cylindrical design in the region of the holding device 1, is bent radially inward at its insertion-side end 4c.
  • the diameter of the insertion opening 4e is slightly larger than the diameter of the collar 14a.
  • the diameter of the opening 4 a in the amount of 0.1 to 1 mm, in particular from 0.4 to 0.8 mm, larger than the diameter of the collar 14 a.
  • the radial outer side of the collar 14 a and the opening 4 a of the housing 4 are arranged concentrically, so that the collar 14 a can be inserted through the opening 4 a in the housing 4.
  • the concentric arrangement of the collar 14a and the opening 4a is changed, so that the collar 14a and the housing 4a are arranged eccentrically to one another.
  • the collar 14a at least partially engages behind the edge 4b of the opening 4a, as a result of which an effective pull-out protection is provided.
  • FIG. 9 The arrangement of the nozzle 14 and the housing 4 in the undeformed and deformed state are shown in Figures 9 and 10.
  • Fig. 10 it is shown that the collar 14a engages behind the edge 4b of the opening 4a in the deformed state of the housing 4, whereby an axial movement of the nozzle 14, i. pulling out the nozzle 14 from the coupling device is prevented.
  • the housing 4 is formed in the region of the holding device with a cylindrical portion 9, wherein in the lateral surface 9a of the portion 9 two offset by 180 ° radial openings 8 are provided. In the mounted state, the keys 7a are arranged in these openings 8 and thus accessible for actuation.
  • the housing 4 described above can be combined with a connecting piece 14, which has either a collar 14a (FIGS. 9, 10) or two collars 14a, 14b (FIGS. 2 to 4).
  • the connecting piece 14 with only one collar 14a the one collar 14a functions both for actuating the driver 15b of the button 15 on the inner part 3 and as a pull-out protection in connection with the (deformed) edge 4b of the opening 4a of the housing 4
  • Case of the nozzle 14 with two collars 14a, 14b are the above erläu ⁇ terten functions separated, wherein the rear in Arretierschiscardi A collar 14b with the driver 15b of the catch 15 and the locking in the direction A front collar 14a with the (deformed) edge 4b of Opening 4a cooperates.
  • the neck 14 is inserted into the inner part 3, which is held in the outer part 2.
  • the outer part 2 is fixedly connected to the housing 4, beispielswei ⁇ se by crimping.
  • the longitudinal ribs 5 of the inner part 3 are longitudinally displaceably guided in the longitudinal grooves 6 of the outer part 2, wherein the detents 15 are arranged in the openings 2c of the outer part 2 and partially protrude into this.
  • the detents 15 in each case project so far into the respective openings 2c that the annular stop 2b of the outer part 2, in particular the radially inwardly arranged edge of the stop 2b, can engage in the locking element 15a.
  • the edge of the stop 2b of the outer part 2 is slightly further radially outwardly arranged than the longitudinally extending shoulder surface of the stopper 15, as shown in Fig. 2.
  • one of the two collars 14a, 14b namely the rear in the direction of movement A rear collar 14b arranged in Arretierioloscardi A behind the driver 15b of the catch 15, as shown in Fig. 2.
  • the inner part 3 is brought into the locking position, that the nozzle 14 is moved in Ar ⁇ retierschulscardi A.
  • the collar 14b comes into abutment with the catch 15b of the catch 15, in particular with the inclined stop surface 15c.
  • the inner part 3 is entrained by the displacement of the neck 14, which is carried out in the direction of locking movement A, and likewise carries out an axial movement in the direction of movement A of the animal.
  • the spring force of the catch 15 should be adjusted so that a radial deflection of the catch 15 does not take place due to the transmitted in Arretierschulscardi A on the notch 15 from the nozzle 14 force.
  • the locking element 15a is in engagement with the stop 2b of the outer part 2.
  • the axial force required to displace the inner part 3 into the release position can be introduced either directly into the inner part 3 or via the neck 14 into the inner part 3.
  • the collar 14b of the stub 14 strikes against a suitable stop of the inner part 3 and moves it into the coupling device by means of a corresponding movement of the stub 14 in the release movement direction L.
  • the release position is reached when the profile 7b provided on the button 7a and the mating profile 3b of the inner part 3 are arranged in opposition (FIG. 3) and the wedge surfaces 2a, 3a of the outer part 2 or of the inner part 3 are in contact (FIGS. 4).
  • the inner part 3 In the positive locking of the coupling device, triggered by a deformation of the housing 4, the inner part 3 is forcibly displaced from the release position into the locking position and held there.
  • the wedge surfaces 2a of the outer part interact with the wedge surfaces 3a of the inner part.
  • the rear ring sections 2e of the outer part 2 and 12 of the inner part 3 which are in the direction of arresting movement A are acted upon by a force which acts essentially in the radial direction. Due to the wedge surface 2a, 3a, which is inclined in the longitudinal direction of the coupling device, an axial force directed in the direction of locking movement A is generated which forcibly displaces the inner part 3 into the locking position and fixes the inner part in the locking position.
  • the outer part 2 is fixed in the housing 4 and arranged fixed relative to the axially movable inner part 3.
  • the axial force directed in the locking movement direction A is generated by opening the angle of inclination of the wedge surfaces 2a, 3a in the locking movement direction A of the inner part.
  • the orientation of the angle of inclination of the wedge surfaces would have to be correspondingly adapted to produce an axial force acting upon deformation of the housing in the direction of locking movement.
  • the inner part 3 has two webs 13 offset by 180 ° with longitudinal ribs 5 and two wider webs 13 likewise offset by 180 °, which are each provided with an actuating means 7.
  • the wide webs 13 and formed as longitudinal ribs 5 webs are each offset by 90 ° to each other on the circumference of the inner part 3.
  • the respective associated longitudinal grooves 6 of the outer part 2 are adapted to the dimensions of the longitudinal ribs or the wide webs 13 and allow the longitudinally displaceable guide of the inner part 3 in the outer part 2.
  • Another number of webs 13, for example, more than two webs 13 with the Longitudinal ribs 5 or more than two wide webs 13 with actuating means 7 is possible.
  • each arranged on one side latches 15 could be connected to a semicircular catch 15, so that the inner part 3 has two over a greater part of the circumference extending notches.
  • the wedge surfaces 2 a, 3 a can be provided only on the longitudinal ribs 5 or only following the actuating means 7.
  • the wedge surfaces 2a, 3a may correspond in width to the width of the longitudinal ribs 5. It is also possible to form the wedge surfaces 2 a, 3 a with a greater width, so that the wedge surfaces 2 a, 3 a extend over a larger part of the circumference of the inner part 3.
  • the shape of the profile 7b on the key 7a can be varied as desired, it being necessary to ensure that the profile 7b and the counter-profile 3b in the inner part 3 can be positively engaged.
  • an axial fixation of the inner part can also be effected by a frictional connection upon actuation of the button 7a of the outer part 2.
  • the adaptation of the diameter of the opening 4a to the outer diameter of the Bun ⁇ of 14a can be done by simply bending the insertion-side end 4c of the housing 4.
  • the housing 4 is constructed in one piece.
  • the housing can also be constructed in two parts, with an appropriate attachment being provided at the location of the radially inwardly bent end 4c of the housing 4, which can be connected to the housing 4 and one in view Having adapted to the diameter insertion.
  • the coupling device is suitable for connection to a nozzle 14, to which a line can be connected.
  • the coupling device is also suitable for connection to a suitably profiled line end.
  • the radial force generated by deformation of the housing is split into a radial component and an axial component.
  • This can generally also be achieved by exchanging one of the two complementarily formed wedge surfaces by an element having the same effect, so that only one wedge surface is provided.
  • the Wedge surface 2a may be provided and the wedge surface 3a of the inner part 3 to be replaced by a nen ⁇ on 3 nene part formed radial edge, which is arranged in the region of the wedge surface 2 a of the outer part 2.
  • the radial force introduced by deformation of the housing would be converted into an axially directed force by the single wedge surface, which can be used to displace the inner part into the locking position.
  • This would not lead to a surface, but to a linear contact between the wedge surface and the replacement element, which is less advantageous in terms of the stability of the overall arrangement than the surface pressure generated with the two wedge surfaces 2a, 3a.
  • the effect of positively forcing the inner part 3 or the outer part 2 into the locking position would also be achievable if only one wedge surface was used.
  • the coupling device can be used in all fields in which fluid-carrying lines are coupled together.
  • the coupling device is provided in particular for the automotive industry, for example for connecting fuel lines.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zum Verbinden von Leitungen mit einer Halteeinrichtung (1) die ein Aussenteil (2) und ein im Aussenteil (2) angeordnetes Innenteil (3) aufweist. Diese Kupplungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Aussenteil (2) und das Innenteil zwischen einer Arretierstellung und einer Lösestellung relativ zueinander und in Längsrichtung der Halteeinrichtung (1) bewegbar sind, wobei wenigstens eine, bezogen auf die Längsachse der Halteeinrichtung (1) geneigt angeordnete Keilfläche (2a) am Aussenteil (2) vorgesehen ist, die mit wenigstens einer komplementär ausgebildeten Keilfläche (3a) zusammenwirkt, die am Innenteil (3) vorgesehen ist.

Description

Kupplungsvorrichtung zum Verbinden von Leitungen und Kraftfahrzeug mit einer derartigen Kupplungsvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungsvorrichtung zum Verbinden von Leitungen mit einer Halteeinrichtung, die ein Außenteil und ein im Außenteil angeordnetes Innenteil aufweist, sowie auf ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Kupplungsvorrichtung.
Eine gattungsgemäße Kupplungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 202 13 806 U1 bekannt.
Die in dem vorstehend bezeichneten Gebrauchsmuster offenbarte Kupplung umfasst ein Gehäuse, einen Adapter und ein Halteelement. Der Adapter ist in das Gehäuse einge¬ setzt und in diesem fixiert. Das Halteelement wird in den Adapter eingeschoben und wird von diesem im eingeschobenen Zustand axial und drehfest gehalten. Dazu sind am Halteelement mehrere elastische Zungen vorgesehen, die beim Einschieben des Halte¬ elements in den Adapter zusammengedrückt werden. Im montierten Zustand sind die Zungen aufgespreizt und hintergreifen im Adapter ausgebildete Ausnehmungen, so dass der Adapter und das Halteelement formschlüssig verbunden sind.
Auf der Innenseite der Zungen des Halteelements sind klauenartige, elastische Vor¬ sprünge vorgesehen, die im montierten Zustand den Bund einer in die Kupplung einge¬ steckten Leitung bzw. Stutzens hintergreifen, so dass die Leitung bzw. der Stutzen axial in der Kupplung fixiert sind.
Die bekannte Kupplung hat den Nachteil, dass eine beispielsweise beschädigte Leitung nach der Montage nicht mehr oder nur sehr schwierig ausgewechselt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung zum Verbinden von Leitungen anzugeben, die es gestattet, eine Leitung bei Bedarf aus der Kupplung zu lösen, wobei die sichere Fixierung der Leitung in der Kupplung im Betrieb erhalten bleibt. Ferner soll ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Kupplung angegeben werden.
Erfindungsgemäß wird die vorstehend bezeichnete Aufgabe durch eine Kupplungsvor¬ richtung zum Verbinden von Leitungen mit einer Halteeinrichtung gelöst, die ein Außen- teil und ein im Außenteil angeordnetes Innenteil aufweist, wobei das Außenteil und das Innenteil zwischen einer Arretierstellung und einer Lösestellung relativ zueinander und in Längsrichtung der Halteeinrichtung bewegbar sind. Ferner ist erfindungsgemäß we¬ nigstens eine, bezogen auf die Längsachse der Halteeinrichtung, geneigt angeordnete Keilfläche am Außenteil vorgesehen, die mit wenigstens einer komplementär ausgebil¬ deten Keilfläche zusammenwirkt, die am Innenteil vorgesehen ist.
Im Hinblick auf das Kraftfahrzeug wird die vorstehend bezeichnete Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 20 gelöst.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch die längsverschiebliche Anordnung des Au¬ ßenteils und des Innenteils relativ zueinander ermöglicht wird, die Halteeinrichtung in eine Arretierstellung bzw. eine Lösestellung zu bringen, in der die Leitung gehalten wird (Arretierstellung) oder aus der Kupplungsvorrichtung abgezogen werden kann (Lösestel¬ lung). Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung gestattet somit den einfachen Aus¬ tausch, beispielsweise schadhafter Leitungen.
Überdies hat die Erfindung den Vorteil, dass die Halteeinrichtung automatisch zwangs¬ verriegelt wird, wenn die Kupplungsvorrichtung durch einen Unfall verformt wird. Dazu ist wenigstens eine, bezogen auf die Längsachse der Halteeinrichtung, geneigt ange¬ ordnete Keilfläche am Außenteil vorgesehen, die mit wenigstens einer komplementär ausgebildeten Keilfläche zusammenwirkt, die am Innenteil vorgesehen ist.
Durch eine im wesentlichen quer zur Längsachse der Halteeinrichtung erfolgende Ver¬ formung der Kupplungsvorrichtung werden das Außenteil und das Innenteil durch eine im wesentlichen radial wirkende Kraft beaufschlagt. Die radial wirkende Kraft bewirkt, dass die beiden komplementär ausgebildeten Keilflächen des Außenteils und des Innen¬ teils aufeinander gleiten, wodurch eine aufgrund der Neigung in Längsrichtung der Hal¬ teeinrichtung erfolgende Relativbewegung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil auftritt. Diese durch die Verformung der Kupplungsvorrichtung erzwungene Längsbewe¬ gung des Innenteils oder des Außenteils bietet die Vorraussetzung dafür, dass die Hal¬ teeinrichtung in die Arretierstellung gebracht werden kann, so dass eine in der Kupp¬ lungsvorrichtung gehaltene Leitung zwangsverriegelt wird. Dabei kommt es nicht darauf an, dass die durch die Verformung hervorgerufene Kraft exakt in radialer Richtung wirkt. Es ist ausreichend, wenn durch die Verformung eine Kraft erzeugt wird, die zu einer Verschiebung der Keilflächen führt, um die angestrebte Zwangsverriegelung zu bewirken.
Vorzugsweise ist die Halteeinrichtung in einem Gehäuse angeordnet. Dadurch kann im Hinblick auf die Materialauswahl eine Funktionstrennung erfolgen, wobei das ver¬ gleichsweise einfach herstellbare Gehäuse aus Metall besteht und damit einen robusten Schutz gegen äußere Einflüsse bietet. Die Halteeinrichtung kann aus Kunststoff, bei¬ spielsweise durch Spritzgießen hergestellt werden, wodurch die einzelnen Funktions¬ elemente der Halteeinrichtung, beispielsweise die Keilflächen, produktiv gefertigt werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Außenteil im Gehäuse fixiert und das Innenteil in die Arretierstellung und Lösestellung bewegbar, wobei der Neigungswinkel der Keilflächen in der Arretierbewegungsrichtung des Innenteils geöff¬ net ist. Das bedeutet, dass die Relativbewegung zwischen dem Außenteil und dem In¬ nenteil dadurch erfolgt, dass das Außenteil im Gehäuse ortsfest gehalten ist, und das Innenteil die Bewegung bezüglich des Außenteils durchführt. Die feste Lagerung des Außenteils im Gehäuse kann auf einfache Weise, beispielsweise durch eine formschlüs¬ sige Verbindung, hergestellt werden. Die Anordnung der Keilflächen derart, dass der Neigungswinkel in der Arretierbewegungsrichtung des Innenteils geöffnet ist, resultiert darin, dass das Innenteil in die Arretierstellung bewegt wird, wenn das Außenteil ortsfest ist, und die Kupplungsvorrichtung verformt wird.
Die am Innenteil vorgesehene, wenigstens eine Keilfläche kann an einem in Arretierbe¬ wegungsrichtung des Innenteils hinteren Ende wenigstens einer am Innenteil angeform¬ ten Längsrippe ausgebildet sein. Die Ausbildung von Längsrippen mit endseitig vorge¬ sehenen Keilflächen führt zu einer robusten und stabilen Gestaltung des Innenteils, so dass das Innenteil auch bei größeren Verformungskräften seine ursprüngliche Form weitgehend behält. Außerdem kann durch Verwendung der Längsrippen eine kompakte Bauweise mit vergleichsweise wenig Material verwirklicht werden. Das Innenteil kann zwei, drei oder vier Längsrippen aufweisen, die jeweils an einer Keil¬ fläche ausgebildet sind. Dadurch wird eine gleichmäßige Kraftbeaufschlagung des In¬ nenteils in Längsrichtung erreicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die am Außenteil vor¬ gesehene, wenigstens eine Keilfläche an einem in Arretierbewegungsrichtung des In¬ nenteils hinteren Ende wenigstens einer Längsnut ausgebildet, in der die wenigstens eine Längsrippe gleitverschieblich bewegbar ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Längsrippe und die Nut eine Doppelfunktion erfüllen. Zum einen bewirken die miteinander in Eingriff befindliche Längsrippe und Nut eine Führung des Innenteils in Längsrichtung der Halteeinrichtung. Außerdem ermöglichen die Längsrippe und die Nut die Zwangsverriegelung der Kupplungsvorrichtung aufgrund der jeweils am hinteren Ende der Längsrippe bzw. der Nut ausgebildeten Keilfläche.
Vorzugsweise ist eine der Anzahl der Längsrippen entsprechende Anzahl an Längsnu¬ ten vorgesehen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Außenteil wenigstens ein Betätigungsmittel zum Fixieren des Innenteils, wobei das Betätigungs¬ mittel im Bereich einer im Gehäuse vorgesehenen Öffnung angeordnet ist. Diese Aus¬ führungsform hat den Vorteil, dass das bewegbare Innenteil in einer gewünschten Posi¬ tion, insbesondere in der Lösestellung, gehalten werden kann, wodurch das Abziehen der Leitung erleichtert wird. Durch die Ausbildung einer im Gehäuse vorgesehenen Öff¬ nung, durch die das Betätigungsmittel zugänglich ist, wird die konstruktive Gestaltungs¬ freiheit erhöht.
Außerdem wird dadurch die Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Lösen der Kupplungs- vorrichtung dadurch erhöht, dass zum Entkuppeln zwei getrennte Funktionen der Kupp¬ lungsvorrichtung erfüllt werden, nämlich zum einen das Überführen der Kupplungsvor¬ richtung in die Lösestellung und zum anderen das Aktivieren des Betätigungsmittels. Das bedeutet, dass die Kupplungsvorrichtung die darin gehaltene Leitung nur dann frei¬ gibt, wenn das Innenteil in die Lösestellung bewegt ist, beispielsweise durch axiales Zu¬ sammendrücken der Kupplungsvorrichtung und der Leitung, und das Betätigungsmittel aktiviert ist, so dass das Innenteil fixiert wird. Die Kupplungsvorrich- tung kann somit so ausgestaltet werden, dass ein Entriegeln der in der Kupplungsvor¬ richtung gehaltenen Leitung nur dann möglich ist, wenn beide Funktionen (Lösestellung, Aktivierung des Betätigungsmittels) erfüllt sind.
In bevorzugter Weise ist vorgesehen, dass ein Gehäuseabschnitt zumindest im Bereich der Halteeinrichtung zylindrisch ausgebildet ist, wobei die Öffnung in der Mantelfläche des zylindrischen Gehäuseabschnitts angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Betäti¬ gungseinrichtung einfach mit einem radialen Druck manuell beaufschlagt werden.
Das Betätigungsmittel kann wenigstens eine radial bewegbare Taste aufweisen, die mit dem Innenteil, insbesondere in der Lösestellung, formschlüssig oder reibschlüssig in Eingriff bringbar ist. Die Taste kann auf einfache Weise mit dem Innenteil in Verbindung gebracht werden, so dass dieses gehalten wird.
Dabei kann die Taste ein Profil, insbesondere einen Vorsprung oder eine Ausnehmung, und das Innenteil ein passendes Gegenprofil, insbesondere eine Ausnehmung oder ei¬ nen Vorsprung, aufweisen, die in Lösestellung gegenüber angeordnet und durch Betäti¬ gen der Taste in Eingriff bringbar sind. Die Ausbildung des Profils an der Taste sowie des Gegenprofils am Innenteil gestattet eine wirkungsvolle und feste Fixierung des In¬ nenteils durch Formschluss.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Innenteil ein Halteelement mit zwei konzentrisch angeordneten und beabstandeten Ringabschnitten, die durch in Längserstreckung der Halteeinrichtung angeordnete Stege verbunden sind, wobei das Gegenprofil in wenigstens einem der Stege ausgebildet ist. Die in Längserstreckung der Halteeinrichtung angeordneten Stege verbessern die axiale Stabilität des Innenteils, das durch die Ausbildung des Gegenprofils in wenigstens einem der Stege kompakt aufge¬ baut ist.
Ferner kann eine Oberfläche des Steges, in dem das Gegenprofil ausgebildet ist, im Bereich des Gegenprofils radial nach innen abgesenkt sein, so dass oberhalb der Steg¬ oberfläche ein Freiraum zwischen dem Innenteil und dem Außenteil gebildet wird. Da¬ durch wird vermieden, dass das an der Taste vorgesehene Profil des Außenteils mit dem Innenteil kollidiert, wenn das Innenteil axial verschoben wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse eine Öffnung auf, durch die ein Stutzen mit wenigstens einem Bund in das Gehäuse einführ¬ bar und mit der Halteeinrichtung arretierbar ist, wobei der Durchmesser der Öffnung derart an den Durchmesser des Bundes angepasst ist, dass der Bund bei einer Verfor¬ mung des Gehäuses eine Kante der Öffnung hintergreift. Der Vorteil dieser Ausfüh¬ rungsform liegt darin, dass bei einer Verformung des Gehäuses, beispielsweise durch einen Unfall, die Lage des Bundes des Stutzens und der Kante der Öffnung verschoben werden, so dass die Öffnung und der Bund exzentrisch zueinander angeordnet sind. Durch eine geeignete Durchmesseranpassung der Öffnung und des Bundes, wobei der Durchmesser der Öffnung nur geringfügig größer als der Durchmesser des Bundes ist, wird erreicht, dass der Bund die Kante hintergreift, so dass die Leitung bzw. der Stutzen in der Kupplung arretiert ist. Dieselbe Wirkung wird durch eine Verformung der Öffnung erzielt, wobei ebenfalls bei geeigneter Anpassung der Durchmesser der Bund die Kante hintergreift.
Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine zusätzliche Sicherung gegen Herausziehen der Leitung aus der Kupplungsvorrichtung geschaffen.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse im Bereich der Halteeinrichtung zylind¬ risch ausgebildet und zur Bildung der Öffnung an dessen Ende radial nach innen gebo¬ gen ist. Auf diese Weise kann der Durchmesser der Öffnung, bezogen auf den Durch¬ messer des Bundes, einfach eingestellt werden.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Durchmesser der Öffnung um einen Betrag von 0,1 bis 1 mm, insbesondere von 0,4 bis 0,8 mm größer als der Durchmesser des Bundes ist.
Das Innenteil kann wenigstens eine Raste mit einem radial außen angeordneten Arre¬ tierelement und das Außenteil wenigstens einen Anschlag aufweisen, wobei das Arre¬ tierelement und der Anschlag in der Arretierstellung zusammenwirken und in der Löse¬ stellung getrennt sind. Die Trennung des Arretierelementes und des Anschlags erfolgt durch eine Längsverschiebung des Innenteils bezüglich des Außenteils in der Lösebe- wegungsrichtung. Vorteilhafterweise wird durch das Zusammenwirken des radial außen angeordneten Arretierelementes mit dem Anschlag bewirkt, dass die Raste in radialer Richtung festge¬ stellt ist, wodurch die Arretierfunktion der Kupplungsvorrichtung erfüllt wird.
Die wenigstens eine Raste kann einen Mitnehmer mit einem radial innen angeordneten Anschlag aufweisen, der entgegen der Arretierbewegungsrichtung des Innenteils ange¬ ordnet ist. Dabei erfüllt der Mitnehmer eine Doppelfunktion, da einmal der am Stutzen bzw. an der Leitung vorgesehene Bund, beispielsweise durch eine Herausziehbewe¬ gung, gegen den radial innen angeordneten Anschlag drängt, wodurch das Innenteil bezüglich des ortsfesten Außenteils in Längsrichtung und zwar in die Arretierstellung des Innenteils bewegt wird. Zum anderen fixiert der radial innen angeordnete Anschlag des Mitnehmers in der Arretierstellung des Innenteils den Bund des Stutzens, so dass eine weitere axiale Bewegung, insbesondere eine Herausziehbewegung des Stutzens, verhindert wird.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Raste radial federnd ausgebildet ist, wo¬ durch das Einstecken bzw. das Lösen des Stutzens bzw. der Leitung erleichtert wird.
Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Einzelheiten unter Bezug auf die beige¬ fügten schematischen Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Kupplungsvorrichtung nach der Erfindung, in die ein Stutzen eingesetzt ist;
Fig. 2 einen Schnitt des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 entlang der Linie H-Il;
Fig. 3 einen Schnitt des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 entlang der Linie Ill-Ill;
Fig. 4 einen Schnitt des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 entlang der Linie IV-IV;
Fig. 5 einen Schnitt ähnlich wie nach Fig. 3 ohne den Stutzen zur Verdeutlichung des Betätigungsmittels; Fig. 6 eine Seitenansicht des montierten Außen- und Innenteils des Ausführungs¬ beispiels nach Fig. 1 ;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des Innenteils;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des Außenteils;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des längsgeschnittenen Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 im unverformten Zustand;
Fig. 10 die Ansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 9 im verformten Zustand;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht des Außenteils mit Sicherungshaken und
Fig. 12 eine Explosivdarstellung des Außenteils und des Innenteils ohne Keilflächen zur Verdeutlichung des Betätigungsmittels und des zugehörigen Gegenpro¬ fils.
Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung mit den wichtigsten Bauteilen dar, die insbesondere im Bereich der Automobilindustrie zum Verbinden von Fluidleitungen verwendet werden kann. Diese Kupplungsvorrichtung wird auch als Steckkupplung oder Schnellkupplung (Quick Connector) bezeichnet.
Wie in Fig. 1 dargestellt, weist die Kupplungsvorrichtung eine Halteeinrichtung 1 auf, die ein Außenteil 2 und ein Innenteil 3 umfasst, das im Außenteil 2 angeordnet ist. Das Au¬ ßenteil 2 dient als Adapter, der im Gehäuse 4 fixiert ist. Das Innenteil 2 ist in Längsrich¬ tung der Kupplungsvorrichtung verschieblich und kann in eine Lösestellung und eine Arretierstellung bewegt werden. Das Innenteil 3 fungiert als Halteelement 10 für einen Stutzen 14 oder ein entsprechend profiliertes Leitungsende, das in das Innenteil 3 ein¬ gesteckt wird. Zum Verriegeln des Stutzens 14 wird das Innenteil 3 in die mit A bezeich¬ nete Arretierbewegungsrichtung verschoben. Zum Lösen wird das Innenteil 3 in die mit L bezeichnete Lösebewegungsrichtung verschoben. Das Innenteil 3 ist wie folgt aufgebaut:
Wie insbesondere in Fig. 7 dargestellt, weist das Innenteil 3 zwei voneinander beabstandete konzentrische Ringabschnitte 11 , 12 auf, wobei der von der Einsteckseite (linkes Ende der Kupplungsvorrichtung nach Fig. 7) entfernte Ringabschnitt 12 breiter ist als der näher an der Einsteckseite angeordnete Ringabschnitt 11. Die beiden Ringab¬ schnitte 11 , 12 sind durch Stege 13 miteinander verbunden, die in Längsrichtung der Kupplungsvorrichtung angeordnet sind. Die Stege 13 bilden Längsrippen 5, die äquidis- tant beabstandet auf dem Umfang des ringförmigen Innenteils 3 angeordnet sind.
Die Ringabschnitte 11 , 12 sowie die Stege 13, bzw. Längsrippen 5 sind auch in den Fi¬ guren 2 bis 4 und 6 im Längsschnitt dargestellt.
In den Figuren 3, 4 und 7 ist zu erkennen, dass die von der Einsteckseite entfernten Enden 5a der Längsrippen 5 angeschrägt sind und jeweils eine Keilfläche 3a bilden. Die Keilfläche 3a ist also an dem in Arretierbewegungsrichtung A hinteren Ende 5a jeder Längsrippe 5 vorgesehen. Der Neigungswinkel der Keilfläche 3a, d.h. der Winkel zwi¬ schen der Keilfläche 3a und der Längsachse der Kupplungsvorrichtung, ist in der Arre¬ tierbewegungsrichtung A geöffnet. Der Neigungswinkel beträgt ca. 30° und kann in ei¬ nem Bereich von 5° bis 45°, einschließlich aller Zwischenwerte innerhalb dieser Gren¬ zen, variiert werden. Je nach Länge oder Durchmesser der Kupplungsvorrichtung kön¬ nen sich andere, insbesondere engere Bereichsgrenzen des Neigungswinkels als zweckmäßig erweisen.
Die in den Keilflächen 3a auslaufenden Längsrippen 5 sind ferner in den Figuren 3, 4 im Längsschnitt dargestellt.
Die Anzahl von vier Stegen 13 kann ebenfalls variiert werden. Es ist auch möglich, nur zwei Stege 13 und im Extremfall lediglich einen Steg 13 zu verwenden. Eine größere Anzahl von Stegen 13 ist ebenfalls möglich.
In Fig. 1 ist weiter zu erkennen, dass die als Längsrippen 5 ausgebildeten Stege 13 ei¬ nen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit im wesentlichen gleich langen Kanten aufweisen. Die beiden zwischen den Längsrippen 5 angeordneten Stege 13, die in Fig. 1 auf der Schnittachse III-III angeordnet sind, weisen in Umfangsrichtung erstreckte Kanten auf, die länger sind als die entsprechenden Kanten der Rippen 5. Die zwischen den Längsrippen 5 angeordneten Stege 13 sind deshalb breiter als die Längsrippen 5, wie auch in Fig. 7 zu erkennen.
Die breiteren Stege 13 sind, ebenso wie die Längsrippen 5, mit Keilflächen 3a versehen, die an den jeweils in Arretierbewegungsrichtung A hinteren Enden der breiten Stege 13 angeordnet sind (siehe Fig. 3). In Fig. 7 ist ferner zu sehen, dass die Keilflächen 3a von den breiten Stegen 13 abgesetzt und nicht über die volle Breite der Stege 13 erstreckt sind. Die Breite der Keilflächen 3a, die sich an die breiten Stege 13 anschließen, ent¬ spricht im Wesentlichen der Breite der Keilflächen 3a, die an den Längsrippen 5 ange¬ formt sind.
In der radial außen angeordneten Oberfläche der breiten Stege 13 ist eine Ausnehmung in der Form eines Gegenprofils 3b ausgebildet. Dieses Gegenprofil 3b ist für den Eingriff mit einem an einer Taste 7a vorgesehenen Profil 7b vorgesehen und ermöglicht die axi¬ ale Fixierung des Innenteils 3 in der Lösestellung. Wie besonders gut in Fig. 3 zu erken¬ nen, ist die Oberfläche 13a der breiten Stege 13 im Bereich des Gegenprofils 13b etwas radial nach innen abgesenkt und bildet eine Ausbuchtung, in der das vorstehende Profil 7b bei nicht betätigter Taste 7a frei bewegbar ist.
In dem Freiraum zwischen jedem breiten Steg 13 und jeder Längsrippe 5 ist eine Raste 15 vorgesehen, die elastisch federnd an dem breiteren Ringabschnitt 12 angebracht ist. Die Rasten 15 sind jeweils in Längsrichtung der Kupplungsvorrichtung erstreckt und äquidistant auf dem Umfang des Ringsabschnitts 12 beabstandet.
Jede Raste 15 weist ein Arretierelement 15a und einen dem Arretierelement 15a ge¬ genüber angeordneten Mitnehmer 15b auf, wie in Fig. 2 dargestellt. Das Arretierelement 15a ist auf der Außenseite der Raste 15 angeordnet und als radial nach außen abge¬ setzte Kante bzw. Schulter ausgebildet. Die Schulter des Arretierelementes 15a weist eine radial erstreckte Schulterfläche und eine axial erstreckte Schulterfläche auf. Die Schulter bildet somit einen zur Einsteckseite der Kupplungsvorrichtung (rechtes Ende in Fig. 2) geöffneten Winkel. Das Arretierelement 15a ist auch in den Figuren 6 und 7 zu erkennen. Auf der Innenseite der Raste 15 ist der Mitnehmer 15b vorgesehen, der einen radial in¬ nen angeordneter Anschlag 15c aufweist. Der Anschlag 15c umfasst eine bezüglich der Längsachse der Kupplungsvorrichtung geneigte Fläche, deren Neigungswinkel in der Lösebewegungsrichtung L geöffnet ist. Unter dem Neigungswinkel der Fläche des An¬ schlags 15c wird der Winkel zwischen der Längsachse der Kupplungsvorrichtung und der Fläche des Anschlags 15c verstanden.
Die Raste 15 weist ferner eine weitere radial innen angeordnete, gegenüber der Längs¬ achse der Kupplungsvorrichtung geneigte Fläche 15d auf, deren Neigungswinkel in der Arretierbewegungsrichtung A geöffnet ist, wie in Fig. 2 dargestellt. Der Anschlag 15c bzw. die geneigte Fläche des Anschlags 15c und die weitere geneigte Fläche 15d bilden einen keilförmigen Vorsprung 15e, der in Fig. 2 dargestellt ist.
Die jeweiligen keilförmigen Vorsprünge 15e der Rasten 15 sind auf einem gedachten kreisförmigen Durchmesser angeordnet, der kleiner ist als der Außendurchmesser des in Fig. 2 dargestellten Bundes 14b des Stutzens 14. Im montierten Zustand hintergreift somit der keilförmige Vorsprung 15e der Raste 15 den Bund 14b.
Der keilförmige Vorsprung 15e der Raste 15 ist ferner in Fig. 5 gezeigt. Das in Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel weicht insofern von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ab, als die Keilflächen 3a nur an den Rippen 5 vorgesehen sind.
Im Folgenden wird der Aufbau des Außenteils 2 näher erläutert.
Fig. 6 zeigt, dass das Außenteil 2 zwei Ringabschnitte 2d, 2e umfasst, die konzentrisch angeordnet und voneinander beabstandet sind. Der beiden Ringabschnitte 2d, 2e wei¬ sen jeweils eine Nut auf, so dass die beiden Ringabschnitte 2d, 2e mit dem Gehäuse 4 vercrimpt werden können, wie in den Figuren 2 bis 4 dargestellt.
Die beiden Ringabschnitte 2d, 2e sind durch Längsstege 2f verbunden, die äquidistant beabstandet auf dem Umfang der beiden Ringabschnitte 2d, 2e angeordnet sind. Da¬ durch wird jeweils zwischen zwei Stegen 2f ein Durchbruch 2c gebildet, der im montier¬ ten Zustand jeweils einer Raste 15 zugeordnet ist, die teilweise in den jeweiligen Durch¬ bruch 2c hineinragt, wie beispielsweise in Fig. 2 zu erkennen. Die Stege 2f sind an ihrer Innenseite, d.h. radial nach innen weisend, mit einer Längsnut 6 ausgebildet, deren Breite und Tiefe an die Abmaße der Längsrippen 5 des Innenteils angepasst sind, so dass die Längsrippen 5 in den Längsnuten 6 gleitverschieblich be¬ wegbar sind. Die Anordnung der Längsrippen in den Längsnuten 6 ist besonders gut in Fig. 1 zu erkennen.
Wie ferner in Fig. 4 dargestellt, weist jede Längsnut 6 an ihrem in Arretierbewegungs- richtung A des Innenteils 3 hinteren Ende 6a eine Keilfläche 2a auf. Diese Keilfläche 2a ist komplementär zur Keilfläche 3a der am Innenteil 3 angeformten Längsrippe 5 ausge¬ bildet. Das bedeutet, dass der Neigungswinkel der Keilfläche 2a des Außenteils 2 dem Neigungswinkel der Keilfläche 3a des Innenteils 3 entspricht. Die Keilflächen 2a, 3a lie¬ gen somit in der Lösestellung flächig aufeinander.
Ferner ist das Außenteil 2 mit einem Betätigungsmittel 7 versehen, das, wie in den Figu¬ ren 1 , 3 dargestellt, als Taste 7a ausgebildet ist. Bei dem in den Figuren 1 , 3 dargestell¬ ten Ausführungsbeispiel sind zwei um 180° versetzte Tasten 7a vorgesehen, die jeweils im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Diese Anordnung der Tasten 7a gestattet eine einfache und ergonomisch günstige manuelle Betätigung. Es ist auch möglich, nur eine Taste 7a vorzusehen.
Die Tasten 7a sind jeweils an einer Längsseite des Außenteils 2 angebracht und können in radialer Richtung bewegt werden (Fig. 3). Dazu ist jede Taste 7a mittels Stegen 7c mit den beiden Ringabschnitten 2d, 2e des Außenteils 2 verbunden, wie in Fig. 6 darge¬ stellt. Dabei sind die die Taste 7a mit dem einsteckseitigen Ringabschnitt 2d verbinden¬ den Stege 7c V-förmig angeordnet. Der die Taste 7a mit dem entfernteren Ringabschnitt 2e verbindende Steg 7c ist etwas breiter als die V-förmigen Stege 7c ausgebildet. Die Stege 7c sind elastisch und gestatten eine Verschiebung der Taste 7a bei deren Betäti¬ gung in radialer Richtung des Außenteils 2.
In den Figuren 1 , 3 ist ferner dargestellt, dass die Taste 7a ein radial innen angeordne¬ tes Profil 7b in der Form eines Vorsprungs aufweist. Die Kontur des Profils 7b entspricht im wesentlichen der Kontur des am Innenteil 3 ausgebildeten Gegenprofils 3b, wie in Fig. 3 gezeigt. In der Lösestellung sind das Profil 7b der Taste 7a und das Gegenprofil 3b des Innenteils 3 in Gegenüberstellung angeordnet, so dass bei Betätigung der Taste 7a das Profil 7b in das Gegenprofil 3b eingreift und das Innenteil 3 mit dem Außenteil 2 verriegelt. Dadurch wird eine axiale Bewegung des Innenteils 3 verhindert und das In¬ nenteil 3 in der Lösestellung gehalten.
Es ist auch möglich, das Profil 7b und das Gegenprofil 3b auf andere Weise auszubil¬ den. Beispielsweise kann am Innenteil 3 ein Vorsprung und an der radial innen ange¬ ordneten Fläche der Taste 7a eine komplementär geformte Ausnehmung vorgesehen sein, die miteinander bei Betätigung der Taste 7a in Eingriff gebracht werden können. Ferner ist es möglich, anstelle der vorstehend beschriebenen formschlüssigen Verbin¬ dung zwischen dem Außenteil 2 und dem Innenteil 3 eine reibschlüssige Verbindung bei Betätigung der Taste 7a herzustellen, wodurch ebenfalls eine axiale Bewegung des In¬ nenteils 3 verhindert wird.
In den Figuren 3 und 8 ist dargestellt, dass der in Arretierbewegungsrichtung hintere Ringabschnitt 2e im Bereich des Betätigungsmittels 7, d.h. axial fluchtend mit der Taste 7a, eine Keilfläche 2a aufweist. Diese Keilfläche 2a ist komplementär zur Keilfläche 3a am Innenteil 3 ausgebildet, wie in Fig. 3 dargestellt. Die axiale Anordnung der Keilfläche 2a bezüglich der Taste 7a ist in Fig. 8 dargestellt. Das bedeutet, dass der in Arretierbe¬ wegungsrichtung A hintere Ringabschnitt 2e des Außenteils 2 in Arretierbewegungsrich¬ tung A, d.h. in Richtung der Taste 7a, verjüngt ist. Der Neigungswinkel der Keilfläche 2a des Außenteils 2 entspricht dem Neigungswinkel der komplementären Keilfläche 3a des Innenteils 3.
Es ist auch möglich, nur die zwischen den Tasten 7a angeordneten Längsnuten 6 mit entsprechenden Keilflächen 2a zu versehen und den in Arretierbewegungsrichtung A hinteren Ringabschnitt 2e des Außenteils 2 mit einer quer zur Längsrichtung des Außen¬ teils 2 erstreckten Anschlagfläche auszubilden, wie in Fig. 5 dargestellt.
Das Außenteil 2 kann eine zusätzliche Sicherung gegen Versagen bei Verformung der Kupplungsvorrichtung durch einen Unfall aufweisen. Diese zusätzliche Sicherung um- fasst einen Rasthaken 2g, der an einem der Stege 2f zwischen zwei Durchbrüchen 2c vorgesehen ist und radial nach innen vorsteht. Der Rasthaken 2g hintergreift den Bund 14a eines in die Kupplungsvorrichtung eingeführten Stutzens 14 oder eines Leitungsen- des und verhindert zusätzlich, dass die Leitung aus der Kupplungsvorrichtung heraus¬ gezogen werden kann, wenn diese verformt wird. Dazu hat der Rasthaken 2g eine im Wesentlichen keilförmige Gestalt, wobei eine Schrägfläche des Rasthakens 2g im We¬ sentlichen in axialer Richtung erstreckt und in der Arretierbewegungsrichtung A verjüngt ist, wie in Fig. 11 gezeigt. Dadurch kann der Bund 14a des Stutzens 14 leicht über den Rasthaken 2g beim Einstecken desselben in die Kupplungsvorrichtung geschoben wer¬ den. Der Rasthaken 2g umfasst ferner eine im Wesentlichen senkrecht zur Längsrich¬ tung des Außenteils 2 angeordnete Anschlagfläche, die mit dem Bund 14a des Stutzens 14 zusammenwirkt und ein Herausziehen desselben verhindert.
Im Folgenden wird die Ausgestaltung des Gehäuses 4 erläutert.
In den Figuren 2 bis 4 und 10 ist dargestellt, dass das Gehäuse 4 eine Öffnung 4a zum Einstecken eines Stutzens 14 oder eines Leitungsendes in die Kupplungsvorrichtung aufweist, wobei der Durchmesser der Einstecköffnung 4a derart an den Durchmesser des Bundes 14a des Stutzens 14 angepasst ist, dass der Bund 14a bei einer Verfor¬ mung des Gehäuses 4 eine Kante 4b der Öffnung 4a hintergreift, so dass ein Trennen der Leitung und der Kupplungsvorrichtung verhindert wird, wenn das Gehäuse 4 ver¬ formt ist. Dazu ist das im Bereich der Halteeinrichtung 1 zylindrisch ausgebildete Ge¬ häuse 4 an dessen einsteckseitigen Ende 4c radial nach innen gebogen. Der Durch¬ messer der Einstecköffnung 4e ist geringfügig größer als der Durchmesser des Bundes 14a. Insbesondere ist der Durchmesser der Öffnung 4a in dem Betrag von 0,1 bis 1 mm, insbesondere von 0,4 bis 0,8 mm, größer als der Durchmesser des Bundes 14a.
Im unverformten Zustand sind die radiale Außenseite des Bundes 14a und die Öffnung 4a des Gehäuses 4 konzentrisch angeordnet, so dass der Bund 14a durch die Öffnung 4a in das Gehäuse 4 eingeführt werden kann. Bei einer Verformung des Gehäuses 4 wird die konzentrische Anordnung des Bundes 14a und der Öffnung 4a verändert, so dass der Bund 14a und das Gehäuse 4a exzentrisch zueinander angeordnet sind. Da¬ durch wird erreicht, dass der Bund 14a zumindest teilweise die Kante 4b der Öffnung 4a hintergreift, wodurch eine wirksame Auszugsicherung geschaffen wird.
Aufgrund der geringfügigen Durchmesserdifferenz zwischen der Öffnung 4a und dem Bund 14a führt auch eine leichte Verformung des einsteckseitigen Endes 4c im Bereich der Öffnung 4a zu dem gewünschten Effekt, da die Öffnung 4a ihren kreisförmigen Querschnitt verliert, so dass das kreisförmige Profil des Bundes 14a die Kante 4b der verformten Öffnung 4a stellenweise hintergreift und ein Herausziehen des Stutzens 14 bzw. des Leitungsendes aus der Kupplungsvorrichtung verhindert wird.
Die Anordnung des Stutzens 14 und des Gehäuses 4 im unverformten und verformten Zustand sind in den Figuren 9 und 10 dargestellt. Insbesondere in Fig. 10 ist gezeigt, dass der Bund 14a die Kante 4b der Öffnung 4a im verformten Zustand des Gehäuses 4 hintergreift, wodurch eine axiale Bewegung des Stutzens 14, d.h. ein Herausziehen des Stutzens 14 aus der Kupplungsvorrichtung, unterbunden wird.
Das Gehäuse 4 ist im Bereich der Halteeinrichtung mit einem zylindrischen Abschnitt 9 ausgebildet, wobei in der Mantelfläche 9a des Abschnittes 9 zwei um 180° versetzte radiale Öffnungen 8 vorgesehen sind. Im montierten Zustand sind die Tasten 7a in die¬ sen Öffnungen 8 angeordnet und somit zur Betätigung zugänglich.
Das vorstehend beschriebene Gehäuse 4 kann mit einem Stutzen 14 kombiniert wer¬ den, der entweder einen Bund 14a (Figuren 9, 10) oder zwei Bünde 14a, 14b (Figuren 2 bis 4) aufweist. Im Fall des Stutzens 14 mit nur einem Bund 14a fungiert der eine Bund 14a sowohl zur Betätigung des Mitnehmers 15b der Taste 15 am Innenteil 3 als auch als Auszugsicherung in Verbindung mit der (verformten) Kante 4b der Öffnung 4a des Ge¬ häuses 4. Im Fall des Stutzens 14 mit zwei Bünden 14a, 14b sind die vorstehend erläu¬ terten Funktionen getrennt, wobei der in Arretierbewegungsrichtung A hintere Bund 14b mit dem Mitnehmer 15b der Raste 15 und der in Arretierbewegungsrichtung A vordere Bund 14a mit der (verformten) Kante 4b der Öffnung 4a zusammenwirkt.
Die vorstehend beschriebenen Elemente sind im montierten Zustand wie folgt angeord¬ net.
Im montierten Zustand ist der Stutzen 14 in das Innenteil 3 eingesteckt, das im Außen¬ teil 2 gehalten ist. Das Außenteil 2 ist mit dem Gehäuse 4 fest verbunden, beispielswei¬ se durch Vercrimpen. Wie in den Figuren 1 , 2 und 6 dargestellt, sind die Längsrippen 5 des Innenteils 3 in den Längsnuten 6 des Außenteils 2 längsverschieblich geführt, wobei die Rasten 15 in den Durchbrüchen 2c des Außenteils 2 angeordnet sind und teilweise in diese hineinragen.
Die Rasten 15 ragen dabei jeweils so weit in die jeweiligen Durchbrüche 2c, dass der ringförmige Anschlag 2b des Außenteils 2, insbesondere die radial innen angeordnete Kante des Anschlags 2b in das Arretierelement 15a eingreifen kann. Dazu ist die Kante des Anschlags 2b des Außenteils 2 geringfügig weiter radial außen angeordnet als die in Längsrichtung erstreckte Schulterfläche des Anschlags 15, wie in Fig. 2 dargestellt. Da¬ durch können die in radialer Richtung erstreckte Schulterfläche des Arretierelements 15a und die ebenfalls in radialer Richtung erstreckte Anschlagfläche des Anschlags 2b in Berührung kommen, wodurch eine weitere axiale Bewegung des Innenteils 3 in die Arretierbewegungsrichtung A verhindert wird.
Ferner ist einer der beiden Bünde 14a, 14b, nämlich der in Arretierbewegungsrichtung A hintere Bund 14b in Arretierbewegungsrichtung A hinter dem Mitnehmer 15b der Raste 15 angeordnet, wie in Fig. 2 dargestellt.
Die Funktionsweise der Kupplungsvorrichtung wird im Folgenden erläutert:
Das Innenteil 3 wird dadurch in die Arretierstellung gebracht, dass der Stutzen 14 in Ar¬ retierbewegungsrichtung A verschoben wird. Dadurch kommt der Bund 14b in Anschlag mit dem Mitnehmer 15b der Raste 15, insbesondere mit der geneigten Anschlagfläche 15c. Durch die in Arretierbewegungsrichtung A ausgeführte Verschiebung des Stutzens 14 wird das Innenteil 3 mitgenommen und führt ebenfalls eine axiale Bewegung in Arre¬ tierbewegungsrichtung A aus. Dabei soll die Federkraft der Raste 15 so eingestellt sein, dass ein radiales Ausweichen der Raste 15 aufgrund der in Arretierbewegungsrichtung A auf die Raste 15 vom Stutzen 14 übertragenen Kraft nicht erfolgt. In der Arretierstel¬ lung ist das Arretierelement 15a in Eingriff mit dem Anschlag 2b des Außenteils 2. Dabei greift die Kante des Anschlags 2b des Außenteils 2 in das schulterförmige Arretierele¬ ment 15a ein, so dass sowohl eine axiale Bewegung des Innenteils als auch eine radiale Ausweichbewegung der Raste 15 verhindert wird. Dadurch wird der Mitnehmer 15b bzw. die schräge Anschlagfläche 15c der Raste 15 sowohl in axialer als auch in radialer Rich¬ tung arretiert, so dass ein Herausziehen des Stutzens 14 aus der Kupplungsvorrichtung verhindert wird. Durch Verschieben des Innenteils 3 in der Lösebewegungsrichtung L kommt das Arre¬ tierelement 15a der Raste 15 vom Anschlag 2b des Außenteils 2 frei, wodurch eine ra¬ dial nach außen gerichtete Öffnungsbewegung der Raste 15 im jeweiligen Durchbruch 2c des Außenteils 2 ermöglicht wird. Die zur Verschiebung des Innenteils 3 in die Löse¬ stellung erforderliche axiale Kraft kann entweder direkt in das Innenteil 3 oder über den Stutzen 14 in das Innenteil 3 eingeleitet werden. Dabei schlägt der Bund 14b des Stut¬ zens 14 an einem geeigneten Anschlag des Innenteils 3 an und bewegt diesen durch eine entsprechende Bewegung des Stutzens 14 in die Lösebewegungsrichtung L in die Kupplungsvorrichtung hinein. Die Lösestellung ist erreicht, wenn das an der Taste 7a vorgesehene Profil 7b und das Gegenprofil 3b des Innenteils 3 in Gegenüberstellung angeordnet (Fig. 3) und die Keilflächen 2a, 3a des Außenteils 2 bzw. des Innenteils 3 in Kontakt sind (Figuren 3, 4).
Zum Lösen wird die Taste 7a betätigt, so dass das Profil 7b und das Gegenprofil 3b formschlüssig verbunden werden und eine axiale Verschiebebewegung des Innenteils 3 verhindert wird, so dass dieses in der Lösestellung gehalten wird. Dann kann der Stut¬ zen 14 entgegen der Lösebewegungsrichtung L, d.h. in der Arretierbewegungsrichtung A aus der Kupplungsvorrichtung herausgezogen werden, ohne dass das Innenteil 3 in die Arretierstellung bewegt wird. Durch die axiale Bewegung des Stutzens 14 werden die Rasten 15 aufgespreizt, wobei der Bund 14b an der geneigten Anschlagfläche 15c des Mitnehmers 15b entlanggleitet. Nachdem der Bund 14b den radial nach innen er¬ streckten keilförmigen Vorsprung 15e der Raste 15 überwunden hat, kann der Stutzen 14 widerstandsfrei aus der Kupplungsvorrichtung abgezogen werden.
Bei der Zwangsverriegelung der Kupplungsvorrichtung, ausgelöst durch eine Verfor¬ mung des Gehäuses 4, wird das Innenteil 3 zwangsweise aus der Lösestellung in die Arretierstellung verschoben und dort gehalten. Dazu wirken die Keilflächen 2a des Au¬ ßenteils mit den Keilflächen 3a des Innenteils zusammen. Durch die Verformung des Gehäuses 4 werden die in Arretierbewegungsrichtung A hinteren Ringabschnitte 2e des Außenteils 2 und 12 des Innenteils 3 mit einer im Wesentlichen in radialer Richtung wir¬ kenden Kraft beaufschlagt. Aufgrund der in Längsrichtung der Kupplungsvorrichtung geneigten Keilfläche 2a, 3a wird eine in Arretierbewegungsrichtung A gerichtete Axial¬ kraft erzeugt, die das Innenteil 3 in die Arretierstellung zwangsverschiebt und das Innen¬ teil in der Arretierstellung festlegt. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Außenteil 2 im Gehäuse 4 fixiert und bezogen auf das axial bewegliche Innenteil 3 ortsfest angeordnet. Bei dieser An¬ ordnung des Außenteils 2 und des Innenteils 3 wird die in Arretierbewegungsrichtung A gerichtete Axialkraft dadurch erzeugt, dass der Neigungswinkel der Keilflächen 2a, 3a in der Arretierbewegungsrichtung A des Innenteils geöffnet ist.
Es ist auch möglich, das Innenteil 3, bezogen auf das Außenteil 2, ortsfest, d.h. mit dem Gehäuse fest verbunden, vorzusehen, wobei das Außenteil 2 in die Arretierstellung be¬ wegt wird. In diesem Fall wäre die Ausrichtung des Neigungswinkels der Keilflächen entsprechend anzupassen, um eine bei Verformung des Gehäuses in die Arretierbewe¬ gungsrichtung wirkende Axialkraft zu erzeugen.
Generell kommt es darauf an, dass eine Relativbewegung zwischen dem Innenteil 3 und dem Außenteil stattfindet, so dass zwei unterschiedliche Positionen (Lösestellung und Arretierstellung) eingenommen werden können.
Durch die Anpassung des Durchmessers der Öffnung 4a des einsteckseitigen Endes 4c des Gehäuses 4 wird eine zusätzliche Auszugsicherung geschaffen, die eingreift, wenn die vorstehend beschriebene Zwangsverriegelung versagt. Da bei einer Verformung des Gehäuses 4 die Öffnung 4a ebenfalls verformt wird, so dass der ursprüngliche kreisför¬ mige Querschnitt der Öffnung 4a verändert wird, wird erreicht, dass der Bund 14a des Stutzens 14 die Kante 4b der Öffnung 4a hintergreift und am Herausrutschen aus der Kupplungsvorrichtung gehindert wird (Fig. 10).
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn das Innenteil 3 zwei um 180° versetzte Stege 13 mit Längsrippen 5 sowie zwei ebenfalls um 180° versetzte breitere Stege 13 aufweist, die jeweils mit einem Betätigungsmittel 7 versehen sind. Die breiten Stege 13 und die als Längsrippen 5 ausgebildeten Stege sind jeweils um 90° zueinander versetzt auf dem Umfang des Innenteils 3 angeordnet. Die jeweils zugeordneten Längsnuten 6 des Außenteils 2 sind an die Maße der Längsrippen bzw. der breiten Stege 13 ange- passt und gestatten die längsverschiebliche Führung des Innenteils 3 im Außenteil 2. Eine andere Anzahl von Stegen 13, beispielsweise mehr als zwei Stege 13 mit den Längsrippen 5 oder mehr als zwei breite Stege 13 mit Betätigungsmitteln 7 ist möglich. Es ist auch möglich, nur zwei breite Stege 13 vorzusehen, die um 180° versetzt auf dem Umfang des Innenteils 3 angeordnet sind. In diesem Fall könnten die jeweils auf einer Seite angeordneten Rasten 15 zu einer halbkreisförmigen Raste 15 verbunden werden, so dass das Innenteil 3 zwei sich über einen größeren Teil des Umfangs erstreckende Rasten aufweist. Die Keilflächen 2a, 3a können nur an den Längsrippen 5 oder nur im Anschluss an das Betätigungsmittel 7 vorgesehen sein. Die Keilflächen 2a, 3a können in ihrer Breite der Breite der Längsrippen 5 entsprechen. Es ist auch möglich, die Keilflä¬ chen 2a, 3a mit einer größeren Breite auszubilden, so dass die Keilflächen 2a, 3a über einen größeren Teil des Umfangs des Innenteils 3 erstreckt sind.
Die Form des Profils 7b an der Taste 7a kann beliebig variiert werden, wobei gewähr¬ leistet sein muss, dass das Profil 7b und das Gegenprofil 3b im Innenteil 3 formschlüssig in Eingriff gebracht werden können. Anstelle der Festlegung des Innenteils 3 bezüglich des Außenteils 2 durch eine formschlüssig Verbindung kann eine axiale Fixierung des Innenteils auch durch eine reibschlüssige Verbindung bei Betätigung der Taste 7a des Außenteils 2 erfolgen.
Die Anpassung des Durchmessers der Öffnung 4a an den Außendurchmesser des Bun¬ des 14a kann durch einfaches Umbiegen des einsteckseitigen Endes 4c des Gehäuses 4 erfolgen. In diesem Fall ist das Gehäuse 4 einstückig aufgebaut. Anstelle des einstü¬ ckigen Gehäuseaufbaus kann das Gehäuse auch zweiteilig aufgebaut sein, wobei an¬ stelle des radial nach innen gebogenen Endes 4c des Gehäuses 4 ein geeigneter Auf¬ satz vorgesehen ist, der mit dem Gehäuse 4 verbunden werden kann und eine im Hin¬ blick auf den Durchmesser angepasste Einstecköffnung aufweist.
Die Kupplungsvorrichtung ist zur Verbindung mit einem Stutzen 14 geeignet, an den eine Leitung angeschlossen werden kann. Die Kupplungsvorrichtung ist ferner zur Ver¬ bindung mit einem geeignet profilierten Leitungsende geeignet.
Insgesamt kommt es darauf an, dass die durch Verformung des Gehäuses erzeugte Radialkraft in eine Radialkomponente und eine Axialkomponente aufgespalten wird. Dies kann generell auch dadurch erreicht werden, dass eine der beiden komplementär ausgebildeten Keilflächen durch ein gleichwirkendes Element ausgetauscht wird, so dass nur eine Keilfläche vorgesehen ist. Beispielsweise könnte nur am Außenteil 2 die Keilfläche 2a vorgesehen sein und die Keilfläche 3a des Innenteils 3 durch eine am In¬ nenteil 3 ausgebildete Radialkante ersetzt sein, die im Bereich der Keilfläche 2a des Außenteils 2 angeordnet ist.
Es wäre auch möglich, nur die Keilfläche 3a des Innenteils 3 vorzusehen und anstelle der Keilfläche 2a des Außenteils 2 einen Vorsprung im Bereich der Keilfläche 3a des Innenteils 3 anzubringen, der in der Lösestellung mit der Keilfläche 3a des Innenteils 3 in Berührung ist.
In beiden Fällen würde durch die einzige Keilfläche die durch Verformung des Gehäuses eingeleitete Radialkraft in eine axial gerichtete Kraft umgewandelt werden, die zur Ver¬ schiebung des Innenteils in die Arretierstellung genutzt werden kann. Dabei würde es nicht zu einer flächigen, sondern zu einer linienförmigen Berührung zwischen der Keil¬ fläche und dem Austauschelement kommen, die im Hinblick auf die Stabilität der Ge¬ samtanordnung weniger vorteilhaft ist als die mit den beiden Keilflächen 2a, 3a erzeugte Flächenpressung. Die Wirkung, das Innenteil 3 bzw. das Außenteil 2 in die Arretierstel¬ lung zwangszuverschieben, würde jedoch auch bei Verwendung nur einer Keilfläche erzielbar sein.
Die Kupplungsvorrichtung kann auf allen Gebieten eingesetzt werden, auf denen fluid- führende Leitungen miteinander gekoppelt werden. Die Kupplungsvorrichtung ist insbe¬ sondere für die Automobilindustrie, beispielsweise zum Verbinden von Kraftstoff leitun- gen, vorgesehen.

Claims

Patentansprüche
1. Kupplungsvorrichtung zum Verbinden von Leitungen mit einer Halteeinrichtung (1), die ein Außenteil (2) und ein im Außenteil (2) angeordnetes Innenteil (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (2) und das Innenteil (3) zwischen einer Arretierstellung und einer Lösestellung relativ zueinander und in Längsrich¬ tung der Halteeinrichtung (1 ) bewegbar sind, wobei wenigstens eine, bezogen auf die Längsachse der Halteeinrichtung, geneigt angeordnete Keilfläche (2a) am Au¬ ßenteil (2) vorgesehen ist, die mit wenigstens einer komplementär ausgebildeten Keilfläche (3a) zusammenwirkt, die am Innenteil (3) vorgesehen ist.
2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hal¬ teeinrichtung (1) in einem Gehäuse (4) angeordnet ist.
3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Au¬ ßenteil (2) im Gehäuse (4) fixiert und das Innenteil (3) in die Arretierstellung und Lösestellung bewegbar ist, wobei der Neigungswinkel der Keilflächen (2a, 3a) in der Arretierbewegungsrichtung des Innenteils (3) geöffnet ist.
4. Kupplungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die am Innenteil (3) vorgesehene wenigstens eine Keilflä¬ che (3a) an einem in Arretierbewegungsrichtung des Innenteils (3) hinteren Ende (5a) wenigstens einer am Innenteil (5) angeformten Längsrippe (5) ausgebildet ist.
5. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das In¬ nenteil (3) zwei, drei oder vier Längsrippen (5) aufweist, die jeweils mit einer Keil¬ fläche (3a) ausgebildet sind.
6. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die am Außenteil (2) vorgesehene wenigstens eine Keilfläche (2a) an einem in Ar¬ retierbewegungsrichtung des Innenteils (3) hinteren Ende (6a) wenigstens einer Längsnut (6) ausgebildet ist, in der die wenigstens eine Längsrippe (5) gleitver- schieblich bewegbar ist.
7. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Anzahl der Längsrippen (5) entsprechende Anzahl von Längsnuten (6) vorgesehen ist.
8. Kupplungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (2) wenigstens ein Betätigungsmittel (7) zum Fixieren des Innenteils (3) umfasst, wobei das Betätigungsmittel (7) im Bereich ei¬ ner im Gehäuse (4) vorgesehenen Öffnung (8) angeordnet ist.
9. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ge¬ häuseabschnitt (9) zumindest im Bereich der Halteeinrichtung (1) zylindrisch aus¬ gebildet ist, wobei die Öffnung (8) in der Mantelfläche (9a) des zylindrischen Ge¬ häuseabschnitts (9) angeordnet ist.
10. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmittel (7) wenigstens eine radial bewegbare Taste (7a) aufweist, die mit dem Innenteil (3), insbesondere in der Lösestellung, formschlüssig oder reibschlüssig in Eingriff bringbar ist.
11. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Taste (7a) ein Profil (7b), insbesondere einen Vorsprung oder eine Ausnehmung, und das Innenteil (3) ein passendes Gegenprofil (3b), insbesondere eine Ausneh¬ mung oder einen Vorsprung, aufweisen, die in der Lösestellung gegenüber ange¬ ordnet und durch Betätigen der Taste (7a) in Eingriff bringbar sind.
12. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (3) ein Halteelement (10) mit zwei konzentrisch angeordneten und beabstandeten Ringabschnitten (11 , 12) umfasst, die durch in Längsrichtung der Halteeinrichtung (1) angeordnete Stege (13) verbunden sind, wobei das Gegen¬ profil (3b) in wenigstens einem der Stege (13) ausgebildet ist.
13. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche (13a) des Steges (13), in dem das Gegenprofil (3b) ausgebildet ist, im Bereich des Gegenprofils (3b) radial nach innen abgesenkt ist.
14. Kopplungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) eine Öffnung (4a) aufweist, durch die ein Stutzen (14) mit wenigstens einem Bund (14a, 14b) in das Gehäuse (4) einführbar und mit der Halteeinrichtung (1) arretierbar ist, wobei der Durchmesser der Öff¬ nung (4a) derart an den Durchmesser des Bundes (14a, 14b) angepasst ist, dass der Bund bei einer Verformung (14a) des Gehäuses (4) eine Kante (4b) der Öff¬ nung (4a) hintergreift.
15. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) im Bereich der Halteeinrichtung (1) zylindrisch ausgebildet und zur Bildung der Öffnung (4a) an dessen Ende (4c) radial nach innen gebogen ist.
16. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Öffnung (4a) um einen Betrag von 0,1 bis 1 mm, insbeson¬ dere von 0,4 bis 0,8 mm größer als der Durchmesser des Bundes (14a, 14b) ist.
17. Kupplungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (3) wenigstens eine Raste (15) mit einem ra¬ dial außen angeordneten Arretierelement (15a) und das Außenteil (2) wenigstens einen Anschlag (2b) aufweist, wobei das Arretierelement (15a) und der Anschlag (2b) in der Arretierstellung zusammenwirken und in der Lösestellung getrennt sind.
18. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die we¬ nigstens eine Raste (15) einen Mitnehmer (15b) mit einem radial innen angeordne¬ ten Anschlag (15c) aufweist, der entgegen der Arretierbewegungsrichtung des In¬ nenteils (3) angeordnet ist.
19. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die we¬ nigstens eine Raste (15) radial federnd ausgebildet ist.
20. Kraftfahrzeug mit einer Kupplungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprü¬ che 1 bis 19.
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