WO2020200886A1 - Einsatzstück zum einsetzen in eine schnellverbinder-vorrichtung für fluidleitungen - Google Patents

Einsatzstück zum einsetzen in eine schnellverbinder-vorrichtung für fluidleitungen Download PDF

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WO2020200886A1
WO2020200886A1 PCT/EP2020/058002 EP2020058002W WO2020200886A1 WO 2020200886 A1 WO2020200886 A1 WO 2020200886A1 EP 2020058002 W EP2020058002 W EP 2020058002W WO 2020200886 A1 WO2020200886 A1 WO 2020200886A1
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connector device
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fluid line
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Michal STACH
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Definitions

  • the invention relates to an insert piece for insertion into a quick connector device for fluid lines, the insert piece comprising a hollow cylindrical base body, the hollow cylindrical base body extending between a front annular surface and a rear annular surface along a cylinder axis and a through opening extending along the cylinder axis as well has an outer jacket surface for arrangement on an inner wall of a quick connector device, according to the preamble of claim 1.
  • the quick connector devices have pipe sections into which the fluid lines are inserted and fastened.
  • Welding rings are used in the quick connector devices to connect the introduced fluid line to the quick connector.
  • the welding ring is heated and partially or completely melted.
  • the material of the Weld ring adheres to the fluid line and an inner wall of the quick connector device. After cooling, the material solidifies and connects the fluid line with the quick connector device.
  • the welding ring is inserted into the quick connector device prior to the insertion of the fluid line.
  • the welding ring has an outer diameter that is minimally larger than the inner diameter of the quick connector device. This has the effect that the welding ring rests against an inner wall of the quick connector device.
  • the inner wall can have a bead or groove in which the welding ring is arranged in order to fix its position on the inner wall.
  • the fluid line is guided through the welding ring and has an outer diameter that matches an inner diameter of the welding ring.
  • the object of the invention is therefore to provide an improved device that avoids damage to the fluid line and / or the quick connector device.
  • the invention provides an insert for insertion into a quick connector device for fluid lines, the insert comprising a hollow cylindrical base body, where the hollow cylindrical base body extends between a front annular surface and a rear annular surface along a cylinder axis and one extending along the cylinder axis Through opening and an outer jacket surface for arrangement on an inner wall of a quick connector device, the invention providing that the through opening has a through section which widens in the direction of the front of its annular surface.
  • the invention provides an insert piece which, by means of the passage section at the passage opening which widens in front of its annular surface, has a surface inclined with respect to the outer jacket surface.
  • the through opening is limited by an inner jacket surface of the hollow cylindrical base body.
  • the outer jacket surface can further be formed parallel to the cylinder axis.
  • Next can the front and be aligned behind the ring surface perpendicular to the cylinder axis.
  • the insert piece can be arranged on an inner wall of a quick connector device by means of the outer jacket surface, the front annular surface being directed towards an inlet opening of the quick connector device. In other words, the outer jacket surface rests against the inner wall of the quick connector device after the insert has been properly inserted into the quick connector device.
  • the passage section When the outer jacket surface rests against the inner wall of the quick connector device, the passage section thus also provides a ge inclined surface with respect to the inner wall.
  • the fluid line passes the front annular surface and then first strikes the insert piece at the through section. Due to the widening shape of the passage section, the force which is transmitted from the fluid line through the contact to the insert piece can be divided into a component oriented parallel to the inner wall and a component oriented perpendicular to the inner wall. Part of the force transmitted from the fluid line to the insert piece thus acts perpendicularly on the inner wall and presses the insert piece against the inner wall.
  • the insert piece can be an insert ring for quick connector devices for fluid lines.
  • the passage section has a taper starting from the front annular surface, so that the fluid line is guided through the inclined surfaces of the passage section into the passage opening. Furthermore, due to the passage section, a longitudinal axis of the fluid line can have an angle of up to 5 ° with respect to the cylinder axis, without the introduction of the fluid line into the passage opening being made difficult or blocked. The introduction of fluid lines in quick connector devices that have the A set piece is facilitated.
  • the passage section can also have a round edge on the front annular surface.
  • the front annular surface and the surface of the hollow cylindrical base body delimiting the passage section thus merge into one another.
  • the rate of expansion of the passage section increases at the round edge as the distance from the front ring surface decreases.
  • a fluid line does not meet a sharp edge or the front ring surface arranged perpendicular to the cylinder axis, but rather the round edge.
  • the round edge has the effect that a force transmitted by the introduced fluid line is partially directed perpendicular to the inner wall of the quick connector device.
  • the round edge effects an improved conduction of force in the insert itself. That is, if a fluid line transmits a force behind the round edge on the passage section, the round edge has fewer stresses than a sharp edge. The round edge thus further reduces the shear forces on the insert.
  • the hollow cylindrical base body can have a bevel, which extends annularly around the passage section and delimits the passage section on the hollow cylindrical base body in a radial direction.
  • the round edge can connect the front ring surface with the bevel.
  • the bevel can be part of the inner jacket surface on the hollow cylindrical base body and defines the passage section.
  • a bevel can be introduced into a workpiece afterwards without great effort or, in the case of extruded objects, it can already be provided with the shape for the workpiece to be produced. This makes the production of the insert easier tert.
  • the insert piece can further comprise a material that is reinforced with fibers.
  • the fibers can comprise glass fibers.
  • the fibers cause external forces to be optimally distributed on the insert within the insert. Furthermore, the fibers can be designed in such a way that the proportion of the forces acting on the passage section of the insert that is directed onto the inner wall of the quick connector device is increased.
  • the material can have a fiber content between 0% and 70%, preferably between 0% and 50%. With the proportion of fibers in the material, the proportion of forces can be set that is directed from the insert piece perpendicular to the inner wall. In this way, the force components can be set which cause tensions in the insert or on the quick connector device. An optimal distribution of the stresses can thus be selected, so that the risk of damage is further reduced.
  • the ring surfaces can have at least an inside diameter between 13 mm and 15 mm, preferably 14 mm.
  • an insert piece for fluid lines with a nominal width of 14 mm can be provided.
  • Another aspect of the invention relates to a system for connecting fluid lines, the system having an insert according to the preceding description and a quick connector device for fluid lines, the quick connector device having an inlet opening and an inner wall extending from the inlet opening extends into the quick connector device, wherein the insert piece is arranged with the outer jacket surface on the inner wall in, wherein the front annular surface is directed towards the inlet opening.
  • the system can have a fluid line with an end piece, the end piece having an outer diameter, the amount of which is between a largest diameter at the fürgangsab and a smallest diameter of the through opening.
  • the outer diameter can thus be guided through the passage section.
  • the fluid line is introduced with the end piece from the side of the insert into the fürgangsöff voltage on which the front annular surface is arranged.
  • the passage section tapers and guides the end piece in the passage opening. Since the end piece has a larger outer diameter than the through opening at its smallest diameter, when the fluid line is passed through the through opening, a large amount of friction occurs at this position, with the materials of the fluid line and the insert being able to deform easily elastically or also plastically.
  • the Materials can include plastics.
  • the nominal diameter of the fluid line can be between 1 mm and 30 mm, preferably 14 mm.
  • the fluid line and the quick connector device can be connected to one another at an angle between 0 ° and 10 °, preferably between 0 ° and 5 °.
  • the fluid line can thus be inserted into the quick connector device at an angle and connected to the quick connector device at this angle. This simplifies the connection of fluid lines with the quick connector device.
  • FIG. 4 shows a schematic cross-sectional illustration of an inner wall section.
  • 1 a shows a system 10 for connecting fluid lines, the system 10 comprising a quick connector device 30, a fluid line 40 and an insert 20.
  • the insert 20 is arranged in the quick connector device 30, the fluid line 40 being connected to the quick connector device 30 by means of the insert 20.
  • the quick connector device 30 has a chamber 38 which includes an inlet opening 32 through which the insert 20 and the fluid line 40 can be introduced into the chamber 38 of the quick connector device 30.
  • the chamber 38 is delimited by an inner wall 34 of the quick connector device 30, the inner wall 34 being shaped like an inside surface of a hollow cylinder.
  • a bead 36 is also arranged on the inner wall 34 and is designed to receive an insert 20. From the input opening 32, a seal 39 in the form of an O-ring is arranged behind the bead 36.
  • the insert 20 is arranged in the bead 36.
  • the insert 20 comprises a hollow cylinder base body 21, d. H. the insert 20 has the shape of a ring.
  • the hollow cylindrical base body 21 extends between a front annular surface 24 along a cylinder axis 29 to a rear annular surface 25.
  • the front annular surface 24 is directed towards the inlet opening 32.
  • the front annular surface 24 and the rear annular surface 25 are aligned perpendicular to the cylinder axis 29.
  • the hollow cylindrical base body 21 further comprises an outer jacket surface 22 for arranging on an inner wall of a quick connector device.
  • the outer lateral surface 22 is aligned parallel to the cylinder axis 29.
  • the outer jacket surface 22 is arranged on the inner wall 34 of the quick connector device 30.
  • the outer jacket surface 22 has a diameter that is minimally larger than a diameter defined by the inner wall 34 of the quick connector device 30.
  • the ring surfaces 24, 25 have the same outer diameter as the outer jacket surface. As a result, the entire jacket surface 22 is pressed against the inner wall 34.
  • the outer jacket surface 22 is at least partially arranged in the bead 36.
  • the ring opening of the hollow cylindrical base body 21 is formed by a through opening 26 which extends along the cylinder axis 29.
  • An inner jacket surface 43 of the hollow cylindrical base body 21 delimits the through opening 26 in the radial direction starting from the cylinder axis 29.
  • the through opening 26 extends through the entire hollow cylindrical base body 21 and connects the ring opening of the front Ringflä surface 24 with the ring opening of the rear ring surface 25.
  • the ring surfaces 24, 25 have in this example at least an inner diameter between 13 mm and 15 mm, preferably of 14 mm.
  • the through opening 26 has a through section 27 which tapers starting from the front annular surface 24. Conversely, the fürgangsab section 27 expands in the direction of the front annular surface 24.
  • the bevel 23 also converges conically from the front annular surface 24 to the section of the through opening 26 which is arranged outside the through section 27.
  • the hollow-cylindrical base body includes a round edge 28.
  • the round edge 28 connects the bevel 23 to the front annular surface 24. That is, the area between the bevel 23 and the front annular surface 24 is free of sharp edges.
  • the fluid line 40 has an end piece 42 which, in FIG. 1 a, is arranged with an upper surface of the fluid line 40 on the bevel 23.
  • 1a shows the introduction of the fluid line 40 into the quick connector device 30.
  • the bevel 23 guides the fluid line 40 by means of the end piece 42 through the passage section 27 into the passage opening 26.
  • the through section 27 has the effect that the fluid line 40 can have an angle to the quick connector device 30 when it is inserted.
  • the fluid line 40 and the quick connector device 30 can be connected to one another at this angle due to the play that the passage section 27 allows because of its expansion to the front annular surface 24.
  • the angle can be between 0 ° and 10 °, preferably between 0 ° and 5 °.
  • the fluid line 40 Upon contact with the insert 20, the fluid line 40 transmits a force to the insert 20. This is shown in Figure 1b.
  • the arrows point to the contact surfaces between the end piece 42 and the insert piece 20.
  • the contact takes place between the fluid line 40 and the insert 20 on the round edge 28.
  • the force that is carried by the fluid line 40 is directed along the arrows. This force presses the outer jacket surface 22 of the insert 20 at an angle to the inner wall 34 of the quick connector device 30.
  • the force has a portion that is perpendicular to the inner wall 34, and a portion that is parallel to the cylinder axis 29 or Inner wall 34 is directed.
  • the chamfer 23 has an effect analogous to that of the round edge 28.
  • the chamfer 23 likewise directs part of the force transmitted by the fluid line 40 via the outer jacket surface 22 perpendicularly onto the inner wall 34.
  • At least part of the force transmitted by the fluid line 40 is transmitted perpendicularly to the inner wall 34 through the bevel 23 or through the round edge 28, so that not all of the force acts parallel to the cylinder axis 29 or inner wall 34.
  • the reduction in the parallel proportion of the force has the effect that a shear effect on the insert 20 is reduced. This has the consequence that the risk of breakage of the insert 20 is reduced. Since the insert 20 is held in a bead 31 on the inner wall 34, the edge of the bead 31 is also prevented from breaking due to a force transmitted from the fluid line 40 via the insert 20 to the edge of the sock 31.
  • the insert 20 according to FIG. 2 a has a material that has fibers 33.
  • the fibers 33 can be glass fibers.
  • the fibers 33 are arranged in the material of the insert 20 that forces which act on the bevel 23 are at least partially transmitted in the direction of the outer circumferential surface 22. That is, when the insert 20 is arranged in the quick connector device 30, a larger part of the force acting on the bevel 23 is transmitted via the outer jacket surface 22 to the inner wall 34 than in the case if the material of the insert 20 did not include fibers 33.
  • the material can be a plastic.
  • the insert 20 can thus consist of a fiber-reinforced plastic material.
  • the material can have a fiber content between 0% and 70%, preferably between 0% and 50%. The higher the fiber content of the fibers 33 in the material, the more force is transmitted perpendicular to the outer jacket surface 22. Conversely, the fewer fibers 33 the material has, the less force is transmitted perpendicular to the outer jacket surface 22.
  • the fluid line 40 is designed in such a way that its outer diameter 44 has an amount which lies between the largest diameter 37 on the passage section 27 and a small diameter 35 of the passage opening 26.
  • the largest diameter 37 and the smallest diameter 35 are shown in FIG. 2b.
  • the nominal width of the fluid line 40 can be between 1 mm and 30 mm, preferably 14 mm.
  • the fluid line 40 can be received by the through section 27 and guided into the through opening 26 who the.
  • the fluid line 40 is moved along the cylinder axis with increased force due to the smaller smallest diameter 35 of the through-opening 26 in order to overcome the friction between the fluid line 40 and the walls of the through-opening 26 and the fluid line 40 and / or the Insert 20 easy to deform.
  • the friction between the walls of the through opening 26 and the fluid line 40 also has the effect that the fluid line 40 is held in the insert piece 20 by means of frictional engagement in the quick connector device 30. It is not necessary to weld the fluid line 40 to the quick connector device 30.
  • a cross section of a further embodiment of the insert 10 is Darge provides.
  • the outer jacket surface 22 of the insert piece 10 has a groove 31 running around the cylinder axis 29.
  • the channel 31 can receive a bead 41 shaped to match the channel 31, which is arranged on the bead 36 of the quick connector device 30 and extends along the inner wall 34 around the cylinder axis 29.
  • the insert 20 When inserting the insert 20 into the bead 36, the insert 20 is initially held up on the bead 41 and must be pushed over the bead 41 with an increased effort, the insert 20 being elastically deformed on the bead 41. Once the bead is 41 in the channel 31, the bead 41 holds the insert 20 in this position in the quick connector device 30.
  • the bead 41 fixes the insert 20 in this position. Since the insert 20 is securely held on the inner wall 34 and is not displaced along the inner wall 34 by forces acting parallel to the cylinder axis 29.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Einsatzstück zum Einsetzen in eine Schnellverbinder-Vorrichtung für Fluidleitungen, wobei das Einsatzstück (20) einen hohlzylindrischen Grundkörper (21) umfasst, wobei sich der hohlzylindrische Grundkörper (21) zwischen einer vorderen Ringfläche (24) und einer hinteren Ringfläche (25) entlang einer Zylinderachse (29) erstreckt und eine sich entlang der Zylinderachse (29) erstreckende Durchgangsöffnung (26) sowie eine äußere Mantelfläche (22) zum Anordnen an eine Innenwand einer Schnellverbinder-Vorrichtung aufweist, wobei die Durchgangsöffnung (26) einen Durchgangsabschnitt (27) aufweist, der sich in Richtung der vorderen Ringfläche (24) erweitert. Mit der Erfindung wird ein verbessertes Einsatzstück (20) bereitgestellt, das Beschädigungen an einer Fluidleitung und/oder einer Schnellverbinder-Vorrichtung vermeidet.

Description

Einsatzstück zum Einsetzen in eine Schnellverbinder-Vorrichtung für Fluidleitungen
Die Erfindung betrifft ein Einsatzstück zum Einsetzen in eine Schnellverbinder-Vorrichtung für Fluidleitungen, wobei das Einsatzstück einen hohlzylindrischen Grundkörper umfasst, wobei sich der hohlzylindrische Grundkörper zwischen einer vorderen Ringfläche und einer hinteren Ringfläche entlang einer Zylinderachse erstreckt und eine sich entlang der Zylinderachse er streckende Durchgangsöffnung sowie eine äußere Mantelfläche zum Anordnen an eine Innen wand einer Schnellverbinder-Vorrichtung aufweist, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Zum Verbinden von Fluidleitungen, die regelmäßig aus Kunststoff material hergestellt sind, wer den insbesondere im Automobilbau häufig Schnellverbinder-Vorrichtungen genutzt. Die Schnell- verbinder-Vorrichtungen weisen dabei Rohrabschnitte auf, in die die Fluidleitungen eingeführt und befestigt werden. Dabei werden in den Schnellverbinder-Vorrichtungen Schweißringe ge nutzt, um die eingeführte Fluidleitung mit dem Schnellverbinder zu verbinden. Der Schweißring wird dabei erhitzt und teilweise oder vollständig geschmolzen. Dabei schmiegt das Material des Schweißrings sich an die Fluidleitung und an eine Innenwand der Schnellverbinder-Vorrichtung an. Nach dem Abkühlen erstarrt das Material und verbindet die Fluidleitung mit der Schnellver- binder-Vorrichtung.
Der Schweißring wird vor dem Einführen der Fluidleitung in die Schnellverbinder-Vorrichtung eingeführt. Dabei weist der Schweißring einen Außendurchmesser auf, der minimal größer als der Innendurchmesser der Schnellverbinder-Vorrichtung ist. Dies bewirkt, dass der Schweißring an einer Innenwand der Schnellverbinder-Vorrichtung anliegt. Weiter kann die Innenwand eine Sicke oder Nut aufweisen, in der der Schweißring angeordnet wird, um seine Position an der Innenwand zu fixieren. Die Fluidleitung wird dabei durch den Schweißring geführt und weist ei nen Außendurchmesser auf, der zu einem Innendurchmesser des Schweißrings passt. Beim Einführen der Fluidleitung kann es allerdings zu Beschädigungen des Schweißrings, der Fluid leitung und/oder der Schnellverbinder-Vorrichtung kommen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Vorrichtung bereitzustellen, die Beschädi gungen an der Fluidleitung und/oder der Schnellverbinder-Vorrichtung vermeidet.
Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 9 angege ben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 8 und 10 bis 12.
Die Erfindung stellt ein Einsatzstück zum Einsetzen in eine Schnellverbinder-Vorrichtung für Fluidleitungen bereit, wobei das Einsatzstück einen hohlzylindrischen Grundkörper umfasst, wo bei sich der hohlzylindrische Grundkörper zwischen einer vorderen Ringfläche und einer hinte ren Ringfläche entlang einer Zylinderachse erstreckt und eine sich entlang der Zylinderachse erstreckende Durchgangsöffnung sowie eine äußere Mantelfläche zum Anordnen an eine In nenwand einer Schnellverbinder-Vorrichtung aufweist, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Durchgangsöffnung einen Durchgangsabschnitt aufweist, der sich in Richtung der vor deren Ringfläche erweitert.
Mit der Erfindung wird ein Einsatzstück bereitgestellt, das mittels des sich in Richtung der vor deren Ringfläche erweiternden Durchgangsabschnitts an der Durchgangsöffnung eine in Bezug auf die äußere Mantelfläche geneigte Fläche aufweist. Die Durchgangsöffnung wird dabei durch eine innere Mantelfläche des hohlzylindrischen Grundkörpers begrenzt. Die äußere Mantelflä che kann weiter parallel zu der Zylinderachse ausgebildet sein. Weiter können die vordere und hinter Ringfläche senkrecht zu der Zylinderachse ausgerichtet sein. Mittels der äußeren Mantel fläche kann das Einsatzstück an eine Innenwand einer Schnellverbinder-Vorrichtung angeord net werden, wobei die vordere Ringfläche zu einer Eingangsöffnung der Schnellverbinder-Vor- richtung gerichtet ist. Mit anderen Worten liegt die äußere Mantelfläche an der Innenwand der Schnellverbinder-Vorrichtung an, nachdem das Einsatzstück in die Schnellverbinder-Vorrich- tung ordnungsgemäß eingeführt wurde. Wenn die äußere Mantelfläche an der Innenwand der Schnellverbinder-Vorrichtung anliegt, stellt der Durchgangsabschnitt damit ebenfalls eine ge neigte Fläche in Bezug auf die Innenwand bereit. Beim Einführen einer Fluidleitung, die nicht exakt auf die Durchgangsöffnung ausgerichtet ist, passiert die Fluidleitung die vordere Ringflä che und stößt dann zunächst an dem Durchgangsabschnitt an das Einsatzstück. Aufgrund der sich erweiternden Form des Durchgangsabschnitts kann die Kraft, die von der Fluidleitung durch den Kontakt auf das Einsatzstück übertragen wird, in eine zur Innenwand parallel ausge richtete Komponente und in eine zur Innenwand senkrecht ausgerichtete Komponente aufgeteilt werden. Damit wirkt ein Teil der von der Fluidleitung auf das Einsatzstück übertragenen Kraft senkrecht auf die Innenwand und drückt das Einsatzstück an die Innenwand. Lediglich ein Teil der Kraft ist damit der parallelen Komponente zugeordnet und bewirkt an dem Abschnitt des Einsatzstücks, das in Kontakt mit der Fluidleitung steht, eine Scherung des Einsatzstücks paral lel zur Zylinderachse. Damit werden die auf das Einsatzstück wirkenden Scherkräfte beim Ein führen von Fluidleitungen verringert. Dies verringert mechanische Spannungen in dem Einsatz stück, so dass eine Bruchgefahr des Einsatzstücks ebenfalls verringert wird. Das Risiko, dass Bruchstücke die Fluidleitung oder die Schnellverbinder-Vorrichtung beschädigen, wird damit verringert. Somit werden Beschädigungen an der Fluidleitung und der Schnellverbinder-Vorrich- tung vermieden. Das Einsatzstück kann dabei ein Einsetzring für Schnellverbinder-Vorrichtun- gen für Fluidleitungen sein.
Weiter weist der Durchgangsabschnitt von der vorderen Ringfläche ausgehend eine Verjüngung auf, so dass die Fluidleitung durch die geneigten Flächen des Durchgangsabschnitts in die Durchgangsöffnung geführt werden. Weiter kann eine Längsachse der Fluidleitung auf Grund des Durchgangsabschnitts einen Winkel von bis zu 5° in Bezug auf die Zylinderachse aufwei sen, ohne dass das Einführen der Fluidleitung in die Durchgangsöffnung erschwert oder blo ckiert wird. Das Einführen von Fluidleitungen in Schnellverbinder-Vorrichtungen, die das Ein satzstück aufweisen, wird damit erleichtert.
Der Durchgangsabschnitt kann weiter an der vorderen Ringfläche eine Rundkante aufweisen. Damit gehen die vordere Ringfläche und die den Durchgangsabschnitt begrenzende Fläche des hohlzylindrischen Grundkörpers ineinander über. In Richtung der vorderen Ringfläche erhöht sich an der Rundkante damit die Erweiterungsrate des Durchgangsabschnitts mit abnehmen dem Abstand zur vorderen Ringfläche. Eine Fluidleitung trifft damit beim Einführen in das Ein satzstück nicht auf eine scharfe Kante oder auf die senkrecht zur Zylinderachse angeordneten vordere Ringfläche, sondern auf die Rundkante. Die Rundkante bewirkt dabei wie die den Durchgangsabschnitt begrenzenden Flächen des Grundkörpers, dass eine von der eingeführten Fluidleitung übertragenen Kraft zum Teil senkrecht auf die Innenwand der Schnellverbinder- Vorrichtung geleitet wird. Weiter bewirkt die Rundkante eine verbesserte Kraftleitung in dem Einsatzstück selbst. D. h., wenn eine Fluidleitung eine Kraft hinter der Rundkante am Durch gangsabschnitt überträgt, weist die Rundkante weniger Spannungen auf als eine scharfe Kante. Damit vermindert die Rundkante die Scherkräfte auf das Einsatzstück weiter.
Weiter kann der hohlzylindrische Grundkörper eine Fase aufweisen, die sich ringförmig um den Durchgangsabschnitt erstreckt und den Durchgangsabschnitt an dem hohlzylindrischen Grund körper in einer radialen Richtung begrenzt. Dabei kann die Rundkante die vordere Ringfläche mit der Fase verbinden.
Die Fase kann dabei Teil der inneren Mantelfläche an dem hohlzylindrischen Grundkörper sein und definiert den Durchgangsabschnitt. Eine Fase kann ohne großen Aufwand nachträglich in ein Werkstück eingebracht oder bei extrudierten Objekten bereits mit der Form für das herzu stellende Werkstück bereitgestellt werden. Damit wird die Herstellung des Einsatzstücks erleich tert.
Das Einsatzstück kann weiter ein Material aufweisen, das mit Fasern verstärkt ist. Die Fasern können Glasfasern umfassen.
Die Fasern bewirken, dass äußere Kräfte auf das Einsatzstück innerhalb des Einsatzstücks op timal verteilt werden. Weiter können die Fasern so ausgebildet sein, dass der Anteil der am Durchgangsabschnitt des Einsatzstücks wirkenden Kräfte, der auf die Innenwand der Schnell- verbinder-Vorrichtung geleitet wird, erhöht wird.
Dabei kann das Material einen Faseranteil zwischen 0 % und 70 %, vorzugsweise zwischen 0 % und 50 %, aufweisen. Mit dem Faseranteil im Material kann der Anteil der Kräfte eingestellt werden, der von dem Ein satzstück senkrecht auf die Innenwand geleitet wird. Damit können die Kraftanteile eingestellt werden, die Spannungen im Einsatzstück oder an der Schnellverbinder-Vorrichtung bewirken. Damit kann eine optimale Verteilung der Spannungen gewählt werden, so dass das Risiko von Beschädigungen weiter verringert wird.
Die Ringflächen können mindestens einen Innendurchmesser zwischen 13 mm und 15 mm, vorzugsweise von 14 mm, aufweisen.
Damit kann in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Einsatzstück für Fluidleitungen mit einer Nennweite von 14 mm bereitgestellt werden.
Ein weitere Aspekt der Erfindung betrifft ein System zum Verbinden von Fluidleitungen, wobei das System ein Einsatzstück nach der vorhergehenden Beschreibung und eine Schnellverbin- der-Vorrichtung für Fluidleitungen aufweist, wobei die Schnellverbinder-Vorrichtung eine Ein gangsöffnung und eine Innenwand, die sich von der Eingangsöffnung in die Schnellverbinder- Vorrichtung erstreckt, aufweist, wobei das Einsatzstück mit der äußeren Mantelfläche an der In nenwand angeordnet ist, wobei die vordere Ringfläche zu der Eingangsöffnung gerichtet ist.
Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen des Systems ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen des oben beschriebenen Einsatzstücks. Es wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
Das System kann eine Fluidleitung mit einem Endstück aufweisen, wobei das Endstück einen Außendurchmesser, dessen Betrag zwischen einem größten Durchmesser am Durchgangsab schnitt und einem kleinsten Durchmesser der Durchgangsöffnung ist, aufweist.
Der Außendurchmesser kann damit durch den Durchgangsabschnitt geführt werden. Die Fluid leitung wird dabei mit dem Endstück von der Seite des Einsatzstückes in die Durchgangsöff nung eingeführt, an der die vordere Ringfläche angeordnet ist. In der Einführrichtung des End stücks verjüngt sich der Durchgangsabschnitt und führt das Endstück in der Durchgangsöff nung. Da das Endstück einen größeren Außendurchmesser als die Durchgangsöffnung bei ih rem kleinsten Durchmesser aufweist, entsteht bei einem Durchführen der Fluidleitung durch die Durchgangsöffnung eine große Reibung an dieser Position, wobei sich die Materialien der Flu idleitung und des Einsatzstückes leicht elastisch oder auch plastisch verformen können. Die Materialien können dabei Kunststoffe umfassen. Nach dem die Fluidleitung durch die Durch gangsöffnung in die vorgesehene Position angeordnet wurde, bewirkt die Reibung zwischen dem kleinsten Durchmesser der Durchgangsöffnung und dem Außendurchmesser des End stücks, dass die Fluidleitung mittels des Einsatzstücks in der Schnellverbinder-Vorrichtung ge halten wird. Ein Schweißvorgang kann daher vermieden werden, was Zeit und Kosten spart.
Weiter kann die Nennweite der Fluidleitung zwischen 1 mm und 30 mm, vorzugsweise 14 mm, betragen.
Die Fluidleitung und die Schnellverbinder-Vorrichtung können dabei unter einem Winkel zwi schen 0° und 10°, vorzugsweise zwischen 0° und 5°, miteinander verbunden sein.
Damit kann die Fluidleitung unter einem Winkel in die Schnellverbinder-Vorrichtung eingeführt und mit der Schnellverbinder-Vorrichtung unter diesem Winkel verbunden werden. Dies verein facht das Verbinden von Fluidleitungen mit der Schnellverbinder-Vorrichtung.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1a, b schematische Schnittdarstellungen des Systems,
Fig. 2a, b verschiedene Ansichten schematischer Darstellungen des Einsatzstücks,
Fig. 3 eine schematische Querschnittsdarstellung des Einsatzstücks, und
Fig. 4 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Innenwandabschnitts.
Fig. 1a zeigt ein System 10 zum Verbinden von Fluidleitungen, wobei das System 10 eine Schnellverbinder-Vorrichtung 30, eine Fluidleitung 40 und ein Einsatzstück 20 umfasst. Das Einsatzstück 20 ist dabei in der Schnellverbinder-Vorrichtung 30 angeordnet, wobei die Fluidlei tung 40 mittels des Einsatzstücks 20 mit der Schnellverbinder-Vorrichtung 30 verbunden wird. Die Schnellverbinder-Vorrichtung 30 weist eine Kammer 38 auf, die eine Eingangsöffnung 32 umfasst, durch die das Einsatzstück 20 und die Fluidleitung 40 in die Kammer 38 der Schnell- verbinder-Vorrichtung 30 eingeführt werden können. Die Kammer 38 wird durch eine Innen wand 34 der Schnellverbinder-Vorrichtung 30 begrenzt, wobei die Innenwand 34 wie eine in nere Mantelfläche eines Hohlzylinders geformt ist. An der Innenwand 34 ist weiter eine Sicke 36 angeordnet, die zum Aufnehmen eines Einsatzstückes 20 ausgebildet ist. Von der Eingangsöff nung 32 aus, ist hinter der Sicke 36 eine Dichtung 39 in Form eines O-Rings angeordnet.
In der Sicke 36 ist das Einsatzstück 20 angeordnet. Das Einsatzstück 20 umfasst einen hohlzy lindrischen Grundkörper 21 , d. h. das Einsatzstück 20 weist die Form eines Rings auf. Dabei er streckt sich der hohlzylindrische Grundkörper 21 zwischen einer vorderen Ringfläche 24 entlang einer Zylinderachse 29 zu einer hinteren Ringfläche 25. Die vordere Ringfläche 24 ist dabei zu der Eingangsöffnung 32 gerichtet. Weiter sind die vordere Ringfläche 24 und die hintere Ring fläche 25 senkrecht zu der Zylinderachse 29 ausgerichtet.
Der hohlzylindrische Grundkörper 21 umfasst weiter eine äußere Mantelfläche 22 zum Anord nen an eine Innenwand einer Schnellverbinder-Vorrichtung. Die äußere Mantelfläche 22 ist pa rallel zu der Zylinderachse 29 ausgerichtet. In Figur 1a ist die äußere Mantelfläche 22 an die In nenwand 34 der Schnellverbinder-Vorrichtung 30 angeordnet. Dabei weist die äußere Mantel fläche 22 einen Durchmesser auf, der minimal größer als ein von der Innenwand 34 der Schnellverbinder-Vorrichtung 30 definierter Durchmesser ist. Den gleichen Außendurchmesser wie die äußere Mantelfläche weisen die Ringflächen 24, 25 auf. Dadurch wird die gesamte Mantelfläche 22 an die Innenwand 34 gedrückt. Dabei ist die äußere Mantelfläche 22 zumindest zum Teil in der Sicke 36 angeordnet.
Die Ringöffnung des hohlzylindrischen Grundkörpers 21 wird durch eine Durchgangsöffnung 26 gebildet, die sich entlang der Zylinderachse 29 erstreckt. Eine innere Mantelfläche 43 des hohl zylindrischen Grundkörpers 21 begrenzt die Durchgangsöffnung 26 in radialer Richtung von der Zylinderachse 29 ausgehend. Die Durchgangsöffnung 26 erstreckt sich dabei durch den ge samten hohlzylindrischen Grundkörper 21 und verbindet die Ringöffnung der vorderen Ringflä che 24 mit der Ringöffnung der hinteren Ringfläche 25. Die Ringflächen 24, 25 weisen in die sem Beispiel mindestens einen Innendurchmesser zwischen 13 mm und 15 mm, vorzugsweise von 14 mm, auf. Die Durchgangsöffnung 26 weist einen Durchgangsabschnitt 27 auf, der sich von der vorderen Ringfläche 24 ausgehend verjüngt. Umgekehrt formuliert erweitert sich der Durchgangsab schnitt 27 in Richtung der vorderen Ringfläche 24. In diesem Beispiel gemäß Figur 1a ist die Fläche, die den Durchgangsabschnitt 27 am hohlzylindrischen Grundkörper 21 definiert, eine Fase 23. Die Fase 23 erstreckt sich über den gesamten Umfang der inneren Begrenzung der vorderen Ringfläche 24 und kann ein Abschnitt der inneren Mantelfläche 43 sein. Weiter läuft die Fase 23 von der vorderen Ringfläche 24 aus konisch zusammen bis an den Abschnitt der Durchgangsöffnung 26, der außerhalb des Durchgangsabschnitts 27 angeordnet ist.
Zwischen der Fase 23 und der vorderen Ringfläche 24 umfasst der hohlzylindrische Grundkör per 21 eine Rundkante 28. Die Rundkante 28 verbindet die Fase 23 mit der vorderen Ringflä che 24. D. h., dass der Bereich zwischen der Fase 23 und der vorderen Ringfläche 24 frei von scharfen Kanten ist.
Die Fluidleitung 40 weist ein Endstück 42 auf, das in Figur 1a mit einer oberen Fläche der Fluid leitung 40 an der Fase 23 angeordnet ist. Dabei zeigt Figur 1a das Einführen der Fluidleitung 40 in die Schnellverbinder-Vorrichtung 30. Durch das Bewegen der Fluidleitung 40 in Figur 1a nach rechts führt die Fase 23 die Fluidleitung 40 mittels des Endstücks 42 durch den Durchgangsab schnitt 27 in die Durchgangsöffnung 26.
Es ist dabei nicht zwingend erforderlich, dass die Fluidleitung 40 parallel zu der Zylinderachse 29 des Einsatzstücks 20 an die Durchgangsöffnung 26 geführt wird. Der Durchgangsabschnitt 27 bewirkt, dass die Fluidleitung 40 beim Einführen einen Winkel zu der Schnellverbinder-Vor- richtung 30 aufweisen kann. Die Fluidleitung 40 und die Schnellverbinder-Vorrichtung 30 kön nen weiter auf Grund des Spiels, das der Durchgangsabschnitt 27 wegen seiner Erweiterung zur vorderen Ringfläche 24 hin gewährt, unter diesem Winkel miteinander verbunden werden. Der Winkel kann zwischen 0° und 10°, vorzugsweise zwischen 0° und 5°, betragen. Mittels des Einsatzstücks 20 wird damit eine sichere Verbindung zwischen der Fluidleitung 40 und der Schnellverbinder-Vorrichtung 30 auch unter einer leicht gewinkelten Verbindungsstellung bereit gestellt.
Bei Kontakt mit dem Einsatzstück 20 überträgt die Fluidleitung 40 eine Kraft auf das Einsatz stück 20. Dies ist in Figur 1 b dargestellt. Die Pfeile weisen auf die Kontaktflächen zwischen dem Endstück 42 und dem Einsatzstück 20. In Figur 1 b erfolgt der Kontakt zwischen der Fluidleitung 40 und dem Einsatzstück 20 an der Rundkante 28. Die Kraft, die von der Fluidleitung 40 über tragen wird, ist dabei entlang der Pfeile gerichtet. Diese Kraft drückt die äußere Mantelfläche 22 des Einsatzstücks 20 in einem Winkel an die Innenwand 34 der Schnellverbinder-Vorrichtung 30. Die Kraft weist dabei einen Anteil auf, der senkrecht zur Innenwand 34 gerichtet ist, und ei nen Anteil, der parallel zur Zylinderachse 29 bzw. Innenwand 34 gerichtet ist.
Eine analoge Wirkung wie die Rundkante 28 bewirkt die Fase 23. Die Fase 23 lenkt dabei ebenfalls einen Teil der von der Fluidleitung 40 übertragenen Kraft über die äußere Mantelflä che 22 senkrecht auf die Innenwand 34.
Zumindest ein Teil der von der Fluidleitung 40 übertragenen Kraft wird durch die Fase 23 bzw. durch die Rundkante 28 senkrecht auf die Innenwand 34 übertragen, so dass nicht die gesamte Kraft parallel zur Zylinderachse 29 bzw. Innenwand 34 wirkt. Das Verringern des parallelen An teils der Kraft bewirkt, dass eine Scherwirkung an dem Einsatzstück 20 verringert wird. Dies hat zur Folge, dass die Bruchgefahr des Einsatzstücks 20 verringert wird. Da das Einsatzstück 20 in einer Sicke 31 an der Innenwand 34 gehalten wird, wird damit ebenfalls ein Bruch des Rands der Sicke 31 , durch eine von der Fluidleitung 40 über das Einsatzstück 20 auf den Rand der Si cke 31 übertragenen Kraft vermieden.
Dabei weist das Einsatzstück 20 gemäß Figur 2a ein Material auf, das Fasern 33 aufweist. Die Fasern 33 können Glasfasern sein. Die Fasern 33 sind so in dem Material des Einsatzstücks 20 angeordnet, dass Kräfte, die auf die Fase 23 wirken, zumindest zum Teil in Richtung der äuße ren Mantelfläche 22 übertragen werden. D. h., wenn das Einsatzstück 20 in der Schnellverbin- der-Vorrichtung 30 angeordnet ist, wird ein größerer Teil der Kraft, die auf die Fase 23 wirkt, über die äußere Mantelfläche 22 an die Innenwand 34 übertragen, als in dem Fall, wenn das Material des Einsatzstücks 20 keine Fasern 33 aufweisen würde.
Das Material kann dabei ein Kunststoff sein. Damit kann das Einsatzstück 20 aus einem faser verstärktem Kunststoffmaterial bestehen.
Mit dem Anteil der Fasern 33 im Material kann die Aufteilung der von der Fluidleitung 40 auf das Einsatzstück 20 und die Innenwand 34 übertragenen Kraft in die senkrecht zur äußeren Mantel fläche 22 wirkenden Komponente und in die parallel zur Zylinderachse 29 wirkenden Kompo nente einstellt werden. Das Material kann dabei einen Faseranteil zwischen 0 % und 70 %, vor- zugsweise zwischen 0 % und 50 %, aufweisen. Je höher der Faseranteil der Fasern 33 im Ma terial ist desto mehr Kraft wird senkrecht zur äußeren Mantelfläche 22 übertragen. Umgekehrt gilt, dass je weniger Fasern 33 das Material aufweist, desto weniger Kraft wird senkrecht auf die äußere Mantelfläche 22 übertragen.
Die Fluidleitung 40 ist so ausgebildet, das ihr Außendurchmesser 44 einen Betrag aufweist, der zwischen dem einem größten Durchmesser 37 am Durchgangsabschnitt 27 und einem kleins ten Durchmesser 35 der Durchgangsöffnung 26 liegt. Der größte Durchmesser 37 und der kleinste Durchmesser 35 sind in Figur 2b dargestellt.
Die Nennweite der Fluidleitung 40 kann dabei zwischen 1 mm und 30 mm, vorzugsweise 14 mm, betragen.
Durch den gewählten Betrag des Außendurchmessers 44 kann die Fluidleitung 40 von dem Durchgangsabschnitt 27 aufgenommen werden und in die Durchgangsöffnung 26 geführt wer den. In der Durchgangsöffnung 26 wird die Fluidleitung 40 wegen des geringeren kleinstem Durchmesser 35 der Durchgangsöffnung 26 mit erhöhten Kraftaufwand entlang der Zylinder achse bewegt werden, um die Reibung zwischen der Fluidleitung 40 und den Wänden der Durchgangsöffnung 26 zu überwinden und die Fluidleitung 40 und/oder das Einsatzstück 20 leicht zu verformen.
Die Reibung zwischen den Wänden der Durchgangsöffnung 26 und der Fluidleitung 40 bewirkt weiter, dass die Fluidleitung 40 in dem Einsatzstück 20 mittels Reibschluss in der Schnellver- binder-Vorrichtung 30 gehalten wird. Ein Verschweißen der Fluidleitung 40 mit der Schnellver- binder-Vorrichtung 30 ist nicht erforderlich.
In Figur 3 ist ein Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels des Einsatzstücks 10 darge stellt. Die äußere Mantelfläche 22 des Einsatzstücks 10 weist dabei eine um die Zylinderachse 29 umlaufende Rinne 31 auf. Die Rinne 31 kann einen passend zu der Rinne 31 geformten Wulst 41 aufnehmen, der an der Sicke 36 der Schnellverbinder-Vorrichtung 30 angeordnet ist und sich entlang der Innenwand 34 um die Zylinderachse 29 erstreckt.
Beim Einführen des Einsatzstücks 20 in die Sicke 36 wird das Einsatzstück 20 am Wulst 41 zu nächst aufgehalten und muss mit einem erhöhten Kraftaufwand über den Wulst 41 geschoben werden, wobei das Einsatzstück 20 am Wulst 41 elastisch verformt wird. Sobald der Wulst 41 in der Rinne 31 angeordnet ist, hält der Wulst 41 das Einsatzstück 20 an dieser Position in der Schnellverbinder-Vorrichtung 30.
In Kombination mit der Sicke 36 fixiert der Wulst 41 das Einsatzstück 20 an dieser Position. Da mit wird das Einsatzstück 20 an der Innenwand 34 sicher gehalten und wird durch parallel zur Zylinderachse 29 wirkende Kräfte nicht entlang der Innenwand 34 verschoben.
Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merk male und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Ver fahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfin dungswesentlich sein.
Bezu gszei chen l iste
System
Einsatzstück
Grundkörper
äußere Mantelfläche
Fase
vordere Ringfläche
hintere Ringfläche
Durchgangsöffnung
Durchgangsabschnitt
Rundkante
Zylinderachse
Schnellverbinder-Vorrichtung
Rinne
Eingangsöffnung
Faser
Innenwand
kleinster Durchmesser
Sicke
größter Durchmesser
Kammer
Dichtung
Fluidleitung
Wulst
Endstück
innere Mantelfläche
Außendurchmesser

Claims

Patentans prüche
1. Einsatzstück zum Einsetzen in eine Schnellverbinder-Vorrichtung für Fluidleitungen, wo bei das Einsatzstück (20) einen hohlzylindrischen Grundkörper (21) umfasst, wobei sich der hohlzylindrische Grundkörper (21) zwischen einer vorderen Ringfläche (24) und einer hinteren Ringfläche (25) entlang einer Zylinderachse (29) erstreckt und eine sich entlang der Zylinderachse (29) erstreckende Durchgangsöffnung (26) sowie eine äußere Mantel fläche (22) zum Anordnen an eine Innenwand einer Schnellverbinder-Vorrichtung auf weist, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (26) einen Durchgangsab schnitt (27) aufweist, der sich in Richtung der vorderen Ringfläche (24) erweitert.
2. Einsatzstück nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangsabschnitt (27) an der vorderen Ringfläche (24) eine Rundkante (28) aufweist.
3. Einsatzstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylindri sche Grundkörper (21) eine Fase (23) aufweist, die sich ringförmig um den Durchgangs abschnitt (27) erstreckt und den Durchgangsabschnitt (27) an dem hohlzylindrischen Grundkörper (21) in einer radialen Richtung begrenzt.
4. Einsatzstück nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rundkante (28) die vordere Ringfläche (24) mit der Fase (23) verbindet.
5. Einsatzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ein satzstück (20) ein Material aufweist, das mit Fasern (33) verstärkt ist.
6. Einsatzstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (33) Glasfa sern umfassen.
7. Einsatzstück nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Material einen Faseranteil zwischen 0 % und 70 %, vorzugsweise zwischen 0 % und 50 %, aufweist.
8. Einsatzstück einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringflä chen (24, 25) mindestens einen Innendurchmesser zwischen 13 mm und 15 mm, vor zugsweise von 14 mm, aufweisen.
9. System zum Verbinden von Fluidleitungen, wobei das System (10) ein Einsatzstück (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und eine Schnellverbinder-Vorrichtung (30) für Fluidleitungen (40) aufweist, wobei die Schnellverbinder-Vorrichtung (30) eine Ein gangsöffnung (32) und eine Innenwand (34), die sich von der Eingangsöffnung (32) in die Schnellverbinder-Vorrichtung (30) erstreckt, aufweist, wobei das Einsatzstück (20) mit der äußeren Mantelfläche (22) an der Innenwand (34) angeordnet ist, wobei die vor dere Ringfläche (24) zu der Eingangsöffnung (32) gerichtet ist.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das System (10) eine Fluidlei tung (40) mit einem Endstück (42) aufweist, wobei das Endstück (42) einen Außendurch messer (44), dessen Betrag zwischen einem größten Durchmesser (37) am Durchgangs abschnitt (27) und einem kleinsten Durchmesser (35) der Durchgangsöffnung (26) ist, aufweist.
11. System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nennweite der Flu idleitung (40) zwischen 1 mm und 30 mm, vorzugsweise 14 mm, beträgt.
12. System nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidlei tung (40) und die Schnellverbinder-Vorrichtung (30) unter einem Winkel zwischen 0° und 10°, vorzugsweise zwischen 0° und 5°, miteinander verbunden sind.
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