WO2024074393A1 - Verbindungssystem zum leiten von fluid, entsprechendes verfahren, verbindungselement, einsteckteil und abdeckelement - Google Patents

Verbindungssystem zum leiten von fluid, entsprechendes verfahren, verbindungselement, einsteckteil und abdeckelement Download PDF

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WO2024074393A1
WO2024074393A1 PCT/EP2023/076895 EP2023076895W WO2024074393A1 WO 2024074393 A1 WO2024074393 A1 WO 2024074393A1 EP 2023076895 W EP2023076895 W EP 2023076895W WO 2024074393 A1 WO2024074393 A1 WO 2024074393A1
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securing element
securing
base body
plug
receptacle
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PCT/EP2023/076895
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Cedric Gallou
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Norma Germany Gmbh
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    • 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
    • F16L37/0841—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 a transversally slidable locking member surrounding the tube
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • 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
    • F16L37/088—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 a split elastic ring
    • F16L37/0885—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 a split elastic ring with access to the split elastic ring from a radial or tangential opening in the coupling
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    • F16L2201/00—Special arrangements for pipe couplings
    • F16L2201/60—Identification or marking

Definitions

  • the invention presented relates to a connecting element for fluid-conducting connection with a plug-in part, a plug-in part, a connection system comprising the connecting element and the plug-in part, a method for reversibly providing a fluid-conducting connection and a cover element according to the appended claims.
  • connection systems are known from DE 102004 062 887 B3, in which couplings are secured to a plug-in part using one-piece securing elements. To release such a connection, considerable force is usually required, which must be provided by means of a tool.
  • each plug-in part must be inserted into the coupling in exactly a predetermined position to ensure that the plug-in part is correctly secured in the coupling.
  • a connecting element for fluid-conducting connection with a plug-in part comprises a base body and a securing system, wherein the base body comprises a fluid channel and a receptacle for receiving the plug-in part, wherein the securing system is arranged on the base body and configured to secure the plug-in part in a predetermined position relative to the fluid channel in the receptacle in order to ensure a fluid-conducting connection between the connecting element and the To provide a plug-in part, wherein the securing system comprises a first securing element and a second securing element, wherein the first securing element is movable between a lower position and an upper position, wherein the second securing element is movable between an upper position and a lower position, wherein the second securing element is reversibly mechanically coupled or can be coupled to the first securing element via a number of coupling elements, wherein the number of coup
  • a receptacle for a plug-in part is to be understood as a recess in the base body of the connecting element presented, into which the plug-in part can be introduced, in particular inserted, so that the base body encloses the plug-in part at least in regions and in particular in a fluid-tight manner.
  • an upper position of the first securing element is to be understood as a position of the first securing element in which the first securing element partially overlaps the receptacle of the base body. Accordingly, an upper position of the first securing element is to be understood as a position opposite the lower position, i.e. a position in which the first securing element does not overlap the receptacle.
  • the lower position of the first securing element is at the bottom in the direction of gravity and the upper position of the first securing element is at the top in the direction of gravity.
  • the first securing element is pressed into its upper position by optional spring elements.
  • a lower position of the second securing element is to be understood as a position of the second securing element in which the second securing element partially overlaps the receptacle of the base body.
  • the lower position of the second securing element is at the bottom in the direction of gravity and the upper position of the second securing element is at the top in the direction of gravity.
  • the connecting element presented is based on the principle that a plug-in part introduced into the connecting element is secured in the connecting element by means of a securing system that comprises two securing elements.
  • the two securing elements are separate components and are movable relative to one another in at least one state of the connecting element, so that they can be moved independently of one another at least temporarily at different times during a connection process and, for example, the plug-in part can first be aligned in the connecting element by means of the first securing element and then finally fixed in the connecting element by means of the second securing element.
  • first securing element and the second securing element are or can be coupled to one another in a mechanically reversible manner, so that a movement of the first securing element leads to a movement of the second securing element of the securing system.
  • the securing system is arranged in the base body in such a way that the second securing element can only be moved in the direction of its lower position when the first securing element is moved into its lower position by an insert part that moves through the base body or in the base body on a predetermined trajectory, i.e. in a correctly predetermined position or relative alignment to the base body.
  • the securing system only secures the insert part in the base body when the insert part is correctly seated or has been inserted into the base body in a correct or predetermined position, so that an incorrect seat of the insert part in the base body, which could potentially lead to leakage, is prevented.
  • the first securing element comprises a number of spring elements which are configured to press the first securing element from its lower position to its upper position.
  • Spring elements such as elastic arms, cause an automatic movement of the first locking element into its upper position by pressing against a wall of the base body.
  • the second securing element is movable between its upper position, its lower position and an intermediate position when the plug-in part moves through the base body, wherein the second securing element is in its intermediate position between its upper position and its lower position and allows movement of the plug-in part through the base body.
  • An intermediate position of the second securing element enables a release state in which the receptacle of the base body is neither overlaid by the first securing element nor by the second securing element, so that an insert part can be removed from the base body.
  • the first securing element comprises adjacent arms which surround the receptacle of the base body, wherein a number of coupling elements are arranged on each of the arms, wherein the number of coupling elements are movable between a release position and a coupling position, and the coupling elements are aligned towards one another in their coupling position and are aligned further away from one another in the release position than in the coupling position, wherein the second securing element comprises a number of arms, each of which comprises a receptacle for engaging a coupling element of the number of coupling elements of the first securing element, so that the number of coupling elements block a movement of the second securing element relative to the first securing element when the number of coupling elements are in their coupling position and release a movement of the second securing element relative to the first securing element when the number of coupling elements are in their release position.
  • the first securing element and the second securing element can be moved independently of each other, so that, for example, the first securing element can be moved into its upper position while the second securing element is held in its lower position.
  • the number of coupling elements in the first position overlie the receptacle, so that the plug-in part presses the number of coupling elements into the release position when the plug-in part engages in the receptacle.
  • An overlay of the receptacle by the coupling elements ie an arrangement of the coupling elements such that they protrude into a cross-section of the receptacle or a distance between the coupling elements is smaller than the cross-section of the receptacle, causes the coupling elements to be automatically connected by a plug-in part, the cross-section of which essentially corresponds to the cross-section of the receptacle, are pressed into their release position when the plug-in part is pressed into the receptacle.
  • the base body comprises a securing element receptacle for receiving the first securing element in regions, wherein the first securing element in its lower position partially engages in the securing element receptacle in order to release the receptacle of the base body and in its upper position partially overlays the receptacle.
  • a securing element receptacle such as a recess in the base body, enables movement of the first securing element into the securing element receptacle, so that the first securing element can be partially inserted into the securing element receptacle and the first securing element in its lower position releases the receptacle of the base body for inserting a plug-in part or for pulling out the plug-in part.
  • the second securing element is movable between its upper position, an intermediate position and its lower position
  • the second securing element comprises a number of transmission elements which are configured to transmit a compressive force exerted on the second securing element to the first securing element when the second securing element moves from its upper position to its intermediate position in order to move the first securing element from its upper position, in which the first securing element partially overlaps the receptacle of the base body, to its lower position, in which the first securing element releases the receptacle of the base body.
  • An intermediate position in which the second securing element is in a position raised relative to its lower position and lower relative to its upper position and in which the number of transmission elements of the second securing element engage the first securing element enables a coupled or simultaneous, i.e. synchronous, movement of the first securing element with the second securing element, so that pressure on the second securing element moves both the first securing element and the second securing element downwards, so that neither the first securing element nor the second securing element overlap the receptacle of the base body and an insert part arranged in the connecting element can be removed from the connecting element.
  • the second securing element in its lower position itself partially overlaps the receptacle of the base body and locking elements of the second securing element engage in locking element receptacles of the first securing element in order to secure the first securing element in its lower position, wherein the second securing element in its intermediate position is in a position which is raised compared to the lower position of the second securing element, in which the number of transmission elements of the second securing element engage on the first securing element and the locking elements are released from the locking element receptacles.
  • the locking element receptacles can be formed by spring elements of the first securing element, so that the locking elements of the second securing element prevent a spring effect which presses the first securing element from its lower position into its upper position when they engage in the locking element receptacles.
  • the second securing element comprises a number of first user interfaces for manually moving the second securing element from its lower position to its upper position and a number of user interfaces for manually moving the second securing element from its upper position to its intermediate position.
  • a user interface can be, for example, a material projection, a predetermined material area or any other area of the connecting element presented that is suitable for intervention by a user.
  • user interfaces arranged in pairs or opposite one another can be provided so that the user can grasp and move, in particular pull, the second securing element with a pliers or tweezers grip.
  • a number of recesses are formed in the second securing element, through which a number of display areas formed on the base body are visible when the second securing element is in its lower position, wherein an area of the second securing element surrounding a respective recess overlays a respective display area when the second securing element is in its upper position
  • the second securing element Since the second securing element is only in its lower position when a plug-in part is secured in the base body, the second securing element covers or overlays the number of display areas in its upper position, so that the Number of display areas are not visually recognizable. Accordingly, the second securing element releases the number of display areas, ie makes the number of display areas visually recognizable when the second securing element is in its lower position.
  • respective display areas are overlaid, i.e. covered, by a material of the second security element surrounding the recesses, so that the display areas are covered and, in particular, machine-readable codes provided in the display areas are not machine-recognizable.
  • a machine-readable code is displayed in each of the number of display areas.
  • a machine-readable code such as a QR code
  • the position of the machine-readable code in a respective display area ensures that the machine-readable code can only be read or recognized when the second securing element is in its lower position and a plug-in part is secured in the base body. Accordingly, if the machine-readable code is recognized by machine, it can be assumed that the second securing element is in its lower position and a plug-in element is secured in the base body, so that a corresponding validation message can be issued, i.e. displayed on an output unit or stored in a memory, for example.
  • the invention presented relates to an insert part for fluid-conducting connection with a possible embodiment of the connecting element presented, wherein the insert part comprises a base body with a channel for conducting fluid and a plurality of pressure elements arranged on the base body, wherein the pressure elements are spaced apart from one another such that the first securing element and the second securing element engage between two pressure elements of the plurality of pressure elements when the insert part is secured in the connecting element, and wherein the insert part is configured to move the first securing element of the connecting element into its lower position and, as a result, the second securing element into its lower position when moving on a predetermined trajectory through the base body.
  • pressure elements cause a movement of the first securing element and, as a result, a movement of the second securing element into their respective lower position when the plug-in part is inserted into the connecting element.
  • connection system for conducting fluid.
  • the connection system comprises a number of possible embodiments of the connection element presented and a number of possible embodiments of the plug-in part presented.
  • the invention presented relates to a method for reversibly providing a fluid-conducting connection.
  • the connection method comprises providing a possible embodiment of the connection system presented, introducing a respective plug-in part into a receptacle of a respective connecting element of the connection system, whereby the plug-in part in the connecting element initially presses the first securing element into its lower position and, due to a reversible mechanical coupling of the first securing element with the second securing element, presses the second securing element into its lower position, and the plug-in part releases the reversible mechanical coupling on its trajectory through the connecting element, so that the first securing element moves into its upper position due to a spring force provided by spring elements of the first securing element, while the second securing element remains in its lower position, wherein the first securing element partially overlays the receptacle in its upper position and the second securing element partially overlays the receptacle in its lower position in order to secure the plug-in
  • the method further comprises moving the second securing element into its upper position, and moving the second securing element from its upper position into its intermediate position in the direction of the base body, so that the first securing element is pressed into its lower position via a number of transmission elements of the second securing element, without the second securing element overlapping the receptacle of the base body.
  • the presented invention relates to a cover element for selectively covering a display area on a base body of a possible embodiment of the presented connecting element.
  • the cover element presented comprises a cover body, an interface for mechanical coupling with the second securing element of the connecting element and a number of recesses formed in the cover body, wherein the cover element is configured to move with a movement of the second securing element, so that when the second securing element is in its lower position, display areas formed on the base body are machine-recognizable, and the cover body overlays a respective display area of the base body when the second securing element is in its upper position.
  • Fig. 1 a cross-section through a possible design of the presented connection system in a release state
  • Fig. 2 is a detailed view of a possible embodiment of a securing system of the connection system according to Fig. 1,
  • Fig. 3 shows a sequence of a movement of a securing system of the connection system according to Fig. 1 when inserting a plug-in element
  • Fig. 4 the connection system according to Fig. 1 with inserted plug-in element
  • Fig. 5 shows a possible embodiment of the method presented, in which a connection provided by means of the connection system according to Figure 1 is released,
  • Fig. 6 shows a further possible embodiment of the security system provided according to the invention with a cover element
  • connection system 100 comprises a connection element 101, which comprises a base body 103 and a securing system 105, consisting of a first securing element 107 and a second securing element 109, as well as an insertion part 111.
  • the first securing element 107 In a basic state, i.e. without an insert part 111 introduced into the connecting element 101, the first securing element 107 is in its upper position due to a spring force provided by spring elements of the first securing element 107 (not shown here), and is mechanically coupled to the second securing element 109 via coupling elements (also not shown here), so that the first securing element 107 also presses the second securing element 109 into its upper position.
  • the plug-in part 111 is inserted or pressed into a receptacle 113 formed in the base body 103, the first securing element 107 is initially pressed into its lower position by ribs or pressure elements 115 of the plug-in part 111. Since the first securing element 107 is still coupled to the second securing element 109 via the coupling elements, a force provided by the plug-in part 111 to move the first securing element 107 is transferred to the second securing element 109 when the first securing element 107 moves into the lower position and the second securing element 109 is moved in the direction of its lower position. Accordingly, the plug-in part 111 can be pushed through the second securing element 109 into a predetermined securing position in the base body 103.
  • Fig. 2 shows the first securing element 107, the second securing element 109 and the securing system 105 comprising the first securing element 107 and the second securing element 109.
  • the first securing element 107 comprises an optionally closed body 201 with arms 203, on each of which a coupling element 205 is arranged.
  • the coupling elements 205 extend parallel to a central axis beyond the closed body 201 in order to engage arms 207 of the second securing element 109 and the second To secure the securing element 109 to the first securing element 107 or to mechanically couple it thereto.
  • the first securing element 107 comprises optional spring elements 215, which press the first securing element 107 away from the base body 103 when the first
  • Safety element 107 is in its lower position.
  • a securing region 217 of the first securing element 107 serves to overlay the receptacle 113 of the connecting element 101 when the first securing element 107 is in its upper position, so that a plug-in element 111 engaging in the receptacle 113 is secured in the connecting element 101.
  • the second securing element 109 comprises transmission elements 209, 213 which engage in transmission receptacles 211 of the first securing element 107 when the second securing element 109 is in its upper position or its intermediate position, so that pressure on the second securing element 109 leads to a movement of the first securing element 107.
  • the transmission elements 209 comprise hooks 213 designed so that projections of the hooks 213 overlap the transmission receptacles 211 or engage in them.
  • the transmission elements 209, 213 are pressure-loaded in the direction of the transmission receptacles 211 via an optional spring element.
  • a connection process for connecting the plug-in element 111 to the connecting element 101 is shown.
  • a first step 301 the plug-in element 111 is pressed into the base body 103 of the connecting element 101, as indicated by arrow 311, so that the pressure element 115 presses on a guide 305 in the form of an inclined or slanted plane of the first securing element 107 and moves the first securing element 107 in the direction of its lower position, as indicated by arrow 307.
  • the plug-in element 111 which can be a valve of a fluid system, for example, is pressed further into the base body 103, as indicated by arrow 313.
  • the pressure element 115 moves along the guide 305 or the guide 305 moves along the pressure element 115, so that the first securing element 107 is pressed further downwards towards its lower position, as indicated by an arrow 315 shifted relative to the arrow 307.
  • the second securing element 109 is also moved further towards its lower position into an intermediate position in which the plug-in element 111 can be inserted into the second securing element 109, as indicated by an arrow 317 shifted relative to the arrow 309.
  • the first securing element 107 is in its upper position and the second securing element 109 is in its lower position.
  • the first securing element 107 In its upper position, the first securing element 107, in particular with the securing region 217, overlaps the receptacle 113 and, as a result, secures the plug-in element 111 against slipping out of the connecting element 101. Accordingly, the securing region 217 is flat on a side facing the second securing element 109, so that sliding of the plug-in element 111 onto the securing region 217 and movement of the plug-in element out of the receptacle 113 is prevented.
  • the second securing element 109 in particular with its transmission elements 209, also overlaps the receptacle 113 and, as a result, secures the plug-in element 111 against slipping out of the connecting element 101.
  • Fig. 5 shows a method 500 for reversibly providing a fluid-conducting connection.
  • first state or securing state 501 the first securing element 107 is in its upper position and the second securing element 109 is in its lower position. Accordingly, the first securing element 107 and the second securing element 109 each overlap the receptacle 113, so that an insertion element introduced into the receptacle 113, not shown here for reasons of clarity, is secured by the first securing element 107 and the second securing element 109 in a base body of a corresponding connecting element.
  • first securing element 107 When the first securing element 107 is in its upper position and the second securing element 109 is in its lower position, locking elements 503 of the second securing element 109 engage in locking element receptacles 505 of the first securing element 107, which prevent the second securing element 109 from unintentionally moving into its upper position.
  • the second securing element 109 is pulled upwards from its lower position to its upper position at its first user interfaces 507, as indicated by arrows 509, 511, whereby the locking elements 503 of the second securing element 109 are released from the locking element receptacles 505 of the first securing element 107.
  • a second state or transition state 513 the second securing element 109 is in its upper position, in which the locking elements 503 of the second securing element 109 are released from the locking element receptacles 505 of the first securing element 107 and transmission elements 207 of the second securing element 109 engage in transmission receptacles 209 of the first securing element 107. Accordingly, pressure on a second user interface 515 of the second securing element 109, as indicated by arrow 517, causes a movement of the second securing element 109 into its intermediate position and, as a result, a movement of the first securing element 107 into its lower position.
  • a third state or release state 521 the first securing element 107 is in its lower position and the second securing element 109 is in its intermediate position, so that the receptacle 113 is neither overlaid by the first securing element 107 nor by the second securing element 109 and the plug-in element can be removed from the base body 103.
  • securing system 105 is shown together with a cover element 117, which comprises two recesses 119, which move together with the second securing element 109 relative to the first securing element 107 or a base body 103 of the connection system 100.
  • connection system 100 is shown in a configuration in which a machine-readable code is shown in display areas 121 on the base body 103.
  • the display areas 121 are superimposed by a cover body 123 of the cover element 117, so that the machine-readable code cannot be read when the second security element 109 is in its upper position together with the cover element 117 and no plug-in element 111 is inserted into the base body 103.
  • the insertion element 111 presses the second securing element 109 together with the cover element 117 into its lower position, so that the display areas 121 are superimposed by the recesses 119 and the machine-readable code is or becomes machine-recognizable.
  • the display areas 121 on the base body 103 and the recesses 119 are positioned relative to one another in such a way that the machine-readable code can only be recognized by a machine when the second securing element 109 is in its lower position together with the cover element 117 and the plug-in element 111 is secured in the base body 103.
  • the machine code is recognized by, for example, an optical scanner, a secure connection between the plug-in element 111 and the base body 103 can be automatically validated and, for example, a validation message can be generated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Abstract

Die vorgestellte Erfindung betrifft ein Verbindungselement (101) zur fluidleitenden Verbindung mit einem Einsteckteil (111). Das Verbindungselement (101) umfasst einen Grundkörper (103), und ein Sicherungssystem (105), wobei der Grundkörper (103) einen Fluidkanal und eine Aufnahme (113) zum Aufnehmen des Einsteckteils (111) umfasst, wobei das Sicherungssystem (105) an dem Grundkörper (103) angeordnet und dazu konfiguriert ist, das Einsteckteil (111) in einer vorgegebenen Position relativ zu dem Fluidkanal in der Aufnahme (113) zu sichern, um eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Verbindungselement (101) und dem Einsteckteil (111) bereitzustellen, wobei das Sicherungssystem (105) ein erstes Sicherungselement (107) und ein zweites Sicherungselement (109) umfasst.

Description

Verbindungssystem zum Leiten von Fluid
Die vorgestellte Erfindung betrifft ein Verbindungselement zur fluidleitenden Verbindung mit einem Einsteckteil, ein Einsteckteil, ein das Verbindungselement und das Einsteckteil umfassendes Verbindungssystem, ein Verfahren zum reversiblen Bereitstellen einer fluidleitenden Verbindung und ein Abdeckelement gemäß den beigefügten Ansprüchen.
Zum Bereitstellen einer fluidleitenden Verbindung für bspw. Kühlmittel in einem Fahrzeug, sind bspw. durch die DE 102004 062 887 B3 Verbindungssysteme bekannt, bei denen Kupplungen mittels einstückiger Sicherungselemente an einem Einsteckteil gesichert werden. Zum Lösen einer solchen Verbindung ist in der Regel erheblicher Kraftaufwand nötig, der mittels eines Werkzeugs bereitgestellt werden muss.
Ferner muss bei einem Verbindungssystem mit einem einstückigen Sicherungselement ein jeweiliges Einsteckteil exakt in einer vorgegebenen Stellung in die Kupplung eingebracht werden, um ein korrektes Sichern des Einsteckteils in der Kupplung sicherzustellen.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorgestellten Erfindung eine Möglichkeit zum einfachen und verlässlichen Bereitstellen einer fluidleitenden Verbindung bereitzustellen.
Es wird somit gemäß einem ersten Aspekt der vorgestellten Erfindung ein Verbindungselement zur fluidleitenden Verbindung mit einem Einsteckteil vorgestellt. Das vorgestellte Verbindungselement umfasst einen Grundkörper und ein Sicherungssystem, wobei der Grundkörper einen Fluidkanal und eine Aufnahme zum Aufnehmen des Einsteckteils umfasst, wobei das Sicherungssystem an dem Grundkörper angeordnet und dazu konfiguriert ist, das Einsteckteil in einer vorgegebenen Position relativ zu dem Fluidkanal in der Aufnahme zu sichern, um eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Verbindungselement und dem Einsteckteil bereitzustellen, wobei das Sicherungssystem ein erstes Sicherungselement und ein zweites Sicherungselement umfasst, wobei das erste Sicherungselement zwischen einer unteren Stellung und einer oberen Stellung beweglich ist, wobei das zweite Sicherungselement zwischen einer oberen Stellung und einer unteren Stellung beweglich ist, wobei das zweite Sicherungselement über eine Anzahl Kopplungselemente reversibel mechanisch mit dem ersten Sicherungselement zu koppeln bzw. koppelbar ist, wobei die Anzahl Kopplungselemente zwischen einer Kopplungsstellung und einer Freigabestellung beweglich sind, wobei die Anzahl Kopplungselemente in ihrer Kopplungsstellung eine Bewegung des ersten Sicherungselements auf das zweite Sicherungselement übertragen, so dass das erste Sicherungselement das zweite Sicherungselement in Richtung seiner unteren Stellung, insbesondere in seine untere Stellung bewegt, wenn das Druckelement des Einsteckteils bei einer Bewegung des Einsteckteils entlang einer vorgegebenen Trajektorie durch den Grundkörper das erste Sicherungselement in seine untere Stellung bewegt, und die Anzahl Kopplungselemente eine Bewegung des ersten Sicherungselements in seine obere Stellung freigeben, wenn sich das Druckelement entlang der vorgegebenen Trajektorie weiter durch den Grundkörper in das zweite Sicherungselement bewegt.
Unter einer Aufnahme für ein Einsteckteil ist im Kontext der vorgestellten Erfindung eine Ausnehmung in dem Grundkörper des vorgestellten Verbindungselements zu verstehen, in die das Einsteckteil eingebracht, insbesondere eingesteckt werden kann, so dass der Grundkörper das Einsteckteil zumindest bereichsweise und insbesondere fluiddicht umschließt.
Unter einer oberen Stellung des ersten Sicherungselements ist im Kontext der vorgestellten Erfindung eines Position des ersten Sicherungselements zu verstehen, in der das erste Sicherungselement die Aufnahme des Grundkörpers teilweise überlagert. Entsprechend ist unter einer oberen Stellung des ersten Sicherungselements eine der unteren Stellung gegenüberliegende Stellung, d.h. eine Stellung, in der das erste Sicherungselement die Aufnahme nicht überlagert zu verstehen. Insbesondere ist die untere Stellung des ersten Sicherungselements in Schwerkraftrichtung unten und die obere Stellung des ersten Sicherungselements in Schwerkraftrichtung oben. Insbesondere wird das erste Sicherungselement durch optionale Federelemente in seine obere Stellung gedrückt.
Unter einer unteren Stellung des zweiten Sicherungselements ist im Kontext der vorgestellten Erfindung eines Position des zweiten Sicherungselements zu verstehen, in der das zweite Sicherungselement die Aufnahme des Grundkörpers teilweise überlagert. Insbesondere ist die untere Stellung des zweiten Sicherungselements in Schwerkraftrichtung unten und die obere Stellung des zweiten Sicherungselements in Schwerkraftrichtung oben. Das vorgestellte Verbindungselement basiert auf dem Prinzip, dass ein in das Verbindungselement eingebrachtes Einsteckteil mittels eines Sicherungssystems, das zwei Sicherungselemente umfasst, in dem Verbindungselement gesichert wird. Dabei sind die zwei Sicherungselemente separate Bauteile und in zumindest einem Zustand des Verbindungselements relativ zueinander beweglich, so dass diese zu verschiedenen Zeitpunkten bei einem Verbindungsvorgang zumindest zeitweise unabhängig voneinander bewegt werden können und bspw. das Einsteckteil zunächst in dem Verbindungselement mittels des ersten Sicherungselements ausgerichtet und anschließend mittels des zweiten Sicherungselements final in dem Verbindungselement fixiert werden kann.
Weiterhin sind das erste Sicherungselement und das zweite Sicherungselement mechanisch reversibel miteinander gekoppelt bzw. koppelbar, so dass eine Bewegung des ersten Sicherungselements zu einer Bewegung des zweiten Sicherungselements des Sicherungssystems führt. Dabei ist das Sicherungssystem derart in dem Grundkörper angeordnet, dass das zweite Sicherungselement lediglich dann in Richtung seiner unteren Stellung bewegbar ist, wenn das erste Sicherungselement durch ein Einsteckteil, das sich auf einer vorgegebenen Trajektorie, d.h. in einer korrekt vorgegebenen Stellung bzw. relativen Ausrichtung zu dem Grundkörper, durch den Grundkörper bzw. in dem Grundkörper bewegt, in seine untere Stellung bewegt wird. Entsprechend sichert das Sicherungssystem das Einsteckteil lediglich dann in dem Grundkörper, wenn das Einsteckteil korrekt sitzt bzw. in einer korrekten bzw. vorgegebenen Stellung in den Grundkörper eingebracht wurde, so dass ein falscher, ggf. zu einer Leckage führender Sitz des Einsteckteils in dem Grundkörper verhindert wird.
Es kann vorgesehen sein, dass das erste Sicherungselement eine Anzahl Federelemente umfasst, die dazu konfiguriert sind, das erste Sicherungselement von seiner unteren Stellung in seine obere Stellung zu drücken.
Federelemente, wie bspw. elastische Arme, bewirken eine automatische Bewegung des ersten Sicherungselements in seine obere Stellung, indem diese gegen eine Wandung des Grundkörpers drücken.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das zweite Sicherungselement zwischen seiner oberen Stellung, seiner unteren Stellung und einer Zwischenstellung bewegbar ist, wenn sich das Einsteckteil durch den Grundkörper bewegt, wobei das zweite Sicherungselement sich in seiner Zwischenstellung zwischen seiner oberen Stellung und seiner unteren Stellung befindet und eine Bewegung des Einsteckteils durch den Grundkörper frei gibt. Eine Zwischenstellung des zweiten Sicherungselements ermöglicht einen Freigabezustand, in dem die Aufnahme des Grundkörpers weder durch das erste Sicherungselement noch durch das zweite Sicherungselement überlagert wird, so dass ein Einsteckteil aus dem Grundkörper entnommen werden kann.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das erste Sicherungselement benachbarte Arme umfasst, die die Aufnahme des Grundkörpers umgeben, wobei an jedem der Arme eine Anzahl Kopplungselemente angeordnet ist, wobei die Anzahl Kopplungselemente zwischen einer Freigabestellung und eine Kopplungsstellung bewegbar sind, und die Kopplungselemente in ihrer Kopplungsstellung zueinander hin ausgerichtet sind, und in der Freigabestellung weiter voneinander weg ausgerichtet sind als in der Kopplungsstellung, wobei das zweite Sicherungselement eine Anzahl Arme umfasst, die jeweils eine Aufnahme zum Eingriff eines Kopplungselements der Anzahl Kopplungselemente des ersten Sicherungselements umfassen, so dass die Anzahl Kopplungselemente eine Bewegung des zweiten Sicherungselements relativ zu dem ersten Sicherungselement blockieren, wenn die Anzahl Kopplungselemente sich in ihrer Kopplungsstellung befinden und eine Bewegung des zweiten Sicherungselements relativ zu dem ersten Sicherungselement freigeben, wenn die Anzahl Kopplungselemente sich in ihrer Freigabestellung befinden.
Durch Kopplungselemente des ersten Sicherungselements, die mit Armen des zweiten Sicherungselements interagieren, wird eine gekoppelte bzw. aufeinander abgestimmte Bewegung des ersten Sicherungselements und des zweiten Sicherungselements erreicht, so dass sich das erste Sicherungselement relativ zu dem zweiten Sicherungselement bzw. umgekehrt bewegt, wenn die Kopplungselemente in ihre Kopplungsstellung gebracht sind.
Sobald die Kopplungselemente in ihre Freigabestellung gebracht sind, können das erste Sicherungselement und das zweite Sicherungselement unabhängig voneinander bewegt werden, so dass bspw. das erste Sicherungselement in seine obere Stellung bewegt werden kann, während das zweite Sicherungselement in seiner unteren Stellung gehalten wird.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Anzahl Kopplungselemente in der ersten Stellung die Aufnahme überlagern, so dass das Einsteckteil die Anzahl Kopplungselemente in die Freigabestellung drückt, wenn das Einsteckteil in die Aufnahme eingreift.
Eine Überlagerung der Aufnahme durch die Kopplungselemente, d.h. eine Anordnung der Kopplungselemente derart, dass diese in einen Querschnitt der Aufnahme hineinragen bzw. ein Abstand der Kopplungselemente kleiner ist als der Querschnitt der Aufnahme, bewirkt, dass die Kopplungselemente automatisch durch ein Einsteckteil, dessen Querschnitt im Wesentlich dem Querschnitt der Aufnahme entspricht, in ihre Freigabestellung gedrückt werden, wenn das Einsteckteil in die Aufnahme gedrückt wird.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Grundkörper eine Sicherungselementaufnahme zum bereichsweise Aufnehmen des ersten Sicherungselements umfasst, wobei das erste Sicherungselement in seiner unteren Stellung bereichsweise in die Sicherungselementaufnahme eingreift, um die Aufnahme des Grundkörpers freizugeben und in seiner oberen Stellung die Aufnahme bereichsweise überlagert.
Eine Sicherungselementaufnahme, wie bspw. eine Ausnehmung in dem Grundkörper, ermöglicht eine Bewegung des ersten Sicherungselements in die Sicherungselementaufnahme, so dass das erste Sicherungselement bereichsweise in die Sicherungselementaufnahme eingebracht werden kann und das erste Sicherungselement in seiner unteren Stellung die Aufnahme des Grundkörpers zum Einstecken eines Einsteckteils bzw. zum Herausziehen des Einsteckteils frei gibt.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das zweite Sicherungselement zwischen seiner oberen Stellung, einer Zwischenstellung und seiner unteren Stellung beweglich ist, und das zweite Sicherungselement eine Anzahl Übertragungselemente umfasst, die dazu konfiguriert sind, eine auf das zweite Sicherungselement ausgeübte Druckkraft auf das erste Sicherungselement zu übertragen, wenn das zweite Sicherungselement sich von seiner oberen Stellung in seine Zwischenstellung bewegt, um das erste Sicherungselement von seiner oberen Stellung, in der das erste Sicherungselement die Aufnahme des Grundkörpers bereichsweise überlagert, in seine untere Stellung, in der das erste Sicherungselement die Aufnahme des Grundkörpers frei gibt, zu bewegen.
Eine Zwischenstellung, in der das zweite Sicherungselement sich in einer gegenüber seiner unteren Stellung erhöhten Stellung und gegenüber seiner oberen Stellung erniedrigten Stellung befindet und in der die Anzahl Übertragungselemente des zweiten Sicherungselements an dem ersten Sicherungselement eingreifen, ermöglicht eine gekoppelte bzw. gleichzeitige, d.h. synchrone Bewegung des ersten Sicherungselements mit dem zweiten Sicherungselement, so dass eine Druck auf das zweite Sicherungselement sowohl das erste Sicherungselement als auch das zweite Sicherungselement nach unten bewegt, so dass weder das erste Sicherungselement noch das zweite Sicherungselement die Aufnahme des Grundkörpers überlagern und ein in dem Verbindungselement angeordnetes Einsteckteil aus dem Verbindungselement entnommen werden kann. Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das zweite Sicherungselement in seiner unteren Stellung selbst die Aufnahme des Grundkörpers bereichsweise überlagert und Sperrelemente des zweiten Sicherungselements in Sperrelementaufnahmen des ersten Sicherungselements eingreifen, um das erste Sicherungselement in seiner unteren Stellung sichern, wobei das zweite Sicherungselement sich in seiner Zwischenstellung in einer gegenüber der unteren Stellung des zweiten Sicherungselements erhöhten Stellung befindet, in der die Anzahl Übertragungselemente des zweiten Sicherungselements an dem ersten Sicherungselement eingreifen und die Sperrelemente aus den Sperrelementaufnahmen ausgelöst sind.
Insbesondere können die Sperrelementaufnahmen durch Federelemente des erste Sicherungselements gebildet werden, so dass die Sperrelemente des zweiten Sicherungselements eine Federwirkung, die das erste Sicherungselement aus seiner unteren Stellung in seine obere Stellung drückt, unterbinden, wenn diese in die Sperrelementaufnahmen eingreifen.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das zweite Sicherungselement eine Anzahl erster Benutzerschnittstellen zur händischen Bewegung des zweiten Sicherungselements von seiner unteren Stellung in obere Stellung und eine Anzahl Benutzerschnittstellen zur händischen Bewegung des zweiten Sicherungselements von seiner oberen Stellung in seine Zwischenstellung umfasst.
Eine Benutzerschnittstelle kann bspw. ein Materialvorsprung, ein vorgegebener Materialbereich oder jeder weitere zum Eingriff durch einen Nutzer geeignete Bereich des vorgestellten Verbindungselements sein. Insbesondere könne paarige bzw. einander gegenüberliegend angeordnete Benutzerschnittstellen vorgesehen sein, so dass der Nutzer das zweite Sicherungselement mit einem Zangen- bzw. Pinzettengriff fassen und bewegen, insbesondere ziehen kann.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass in dem zweiten Sicherungselement eine Anzahl Ausnehmungen ausgebildet ist, durch die eine Anzahl auf dem Grundkörper ausgebildeter Darstellungsbereiche sichtbar ist, wenn das zweite Sicherungselement sich in seiner unteren Stellung befindet, wobei ein eine jeweilige Ausnehmung umgebender Bereich des zweiten Sicherungselements einen jeweiligen Darstellungsbereich überlagert, wenn das zweite Sicherungselement sich in seiner oberen Stellung befindet
Da das zweite Sicherungselement sich nur dann in seiner unteren Stellung befindet, wenn ein Einsteckteil in dem Grundkörper gesichert ist, verdeckt bzw. überlagert das zweite Sicherungselement die Anzahl Darstellungsbereiche in seiner oberen Stellung, sodass die Anzahl Darstellungsbereiche nicht optisch erkennbar sind. Entsprechend gibt das zweite Sicherungselement die Anzahl Darstellungsbereiche frei, d.h. macht die Anzahl Darstellungsbereiche optisch erkennbar, wenn das zweite Sicherungselement sich in seiner unteren Stellung befindet.
Wenn das zweite Sicherungselement sich in seiner oberen Stellung befindet, werden jeweilige Darstellungsbereiche durch ein die Ausnehmungen umgebendes Material des zweiten Sicherungselements überlagert, d.h. verdeckt, sodass die Darstellungsbereiche verdeckt sind und insbesondere in den Darstellungsbereichen bereitgestellte maschinenlesbare Codes nicht maschinell erkennbar sind.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass in jeweiligen Darstellungsbereichen der Anzahl Darstellungsbereiche ein maschinenlesbarer Code dargestellt ist.
Ein maschinenlesbarer Code, wie bspw. ein QR-Code, kann bspw. Informationen über das Verbindungssystem codieren bzw. bereitstellen. Dabei wird durch die Position des maschinenlesbaren Codes in einem jeweiligen Darstellungsbereich sichergestellt, dass der maschinenlesbare Code lediglich dann ausgelesen bzw. erkannt werden kann, wenn das zweite Sicherungselement sich in seiner unteren Stellung befindet und entsprechend ein Einsteckteil in dem Grundkörper gesichert ist. Entsprechend kann für den Fall, dass der maschinenlesbare Code maschinell erkannt wird, davon ausgegangen werden, dass das zweite Sicherungselement sich in seiner unteren Stellung befindet und ein Einsteckelement in dem Grundkörper gesichert ist, sodass eine entsprechende Validierungsmeldung ausgegeben, d.h. bspw. auf einer Ausgabeeinheit angezeigt oder in einem Speicher hinterlegt, werden kann.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die vorgestellten Erfindung ein Einsteckteil zur fluidleitenden Verbindung mit einer möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verbindungselements, wobei das Einsteckteil einen Grundkörper mit einem Kanal zum Leiten von Fluid und eine Vielzahl auf dem Grundkörper angeordneter Druckelemente umfasst, wobei die Druckelemente derart voneinander beabstandet sind, dass das erste Sicherungselement und das zweite Sicherungselement zwischen zwei Druckelemente der Vielzahl Druckelemente eingreifen, wenn das Einsteckteil in dem Verbindungselement gesichert ist, und wobei das Einsteckteil dazu konfiguriert ist, bei einer Bewegung auf einer vorgegebenen Trajektorie durch den Grundkörper das erste Sicherungselement des Verbindungselements in seine untere Stellung und, dadurch bedingt, das zweite Sicherungselement in seine untere Stellung zu bewegen. Druckelemente, die das erste Sicherungselement und das zweite Sicherungselement umgreifen, insbesondere formschlüssig umgreifen, minimieren ein Bewegungsspiel des Einsteckteils in dem Verbindungselement.
Ferner bedinge Druckelemente eine Bewegung des ersten Sicherungselements und, dadurch bedingt, eine Bewegung des zweiten Sicherungselements in ihre jeweilige untere Stellung, wenn das Einsteckteil in das Verbindungselement gesteckt wird.
Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die vorgestellte Erfindung ein Verbindungssystem zum Leiten von Fluid. Das Verbindungssystem umfasst eine Anzahl möglicher Ausgestaltungen der vorgestellten Verbindungelements und eine Anzahl möglicher Ausgestaltungen des vorgestellten Einsteckteils.
Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die vorgestellte Erfindung ein Verfahren zum reversiblen Bereitstellen einer fluidleitenden Verbindung. Das Verbindungsverfahren umfasst das Bereitstellen einer möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verbindungssystems, das Einbringen eines jeweiligen Einsteckteils in eine Aufnahme eines jeweiligen Verbindungselements des Verbindungssystems, wodurch das Einsteckteil in dem Verbindungselement zunächst das erste Sicherungselement in seine untere Stellung drückt und durch eine reversible mechanische Kopplung des ersten Sicherungselements mit dem zweiten Sicherungselement bedingt, das zweite Sicherungselement in seine untere Stellung drückt, und das Einsteckteil auf seiner Trajektorie durch das Verbindungselement die reversible mechanische Kopplung löst, so dass das erste Sicherungselement sich aufgrund einer durch Federelemente des ersten Sicherungselements bereitgestellten Federkraft in seine obere Stellung bewegt, während das zweite Sicherungselement in seiner unteren Stellung bleibt, wobei das erste Sicherungselement die Aufnahme in seiner oberen Stellung bereichsweise überlagert und das zweite Sicherungselement die Aufnahme in seiner unteren Stellung bereichsweise überlagert, um das Einsteckteil in dem Verbindungselement zu sichern.
Es kann vorgesehen sein, dass das Verfahren weiterhin das Bewegen des zweiten Sicherungselements in seine obere Stellung, und das Bewegen des zweiten Sicherungselements aus dessen oberer Stellung in seine Zwischenstellung in Richtung des Grundkörpers umfasst, so dass das erste Sicherungselement über eine Anzahl Übertragungselemente des zweiten Sicherungselements in dessen untere Stellung gedrückt wird, ohne dass das zweite Sicherungselement die Aufnahme des Grundkörpers überlagert. Gemäß einem fünften Aspekt betrifft die vorgestellte Erfindung ein Abdeckelement zum selektiven Abdecken eines Darstellungsbereichs auf einem Grundkörper einer möglichen Ausgestaltung des vorgestellten Verbindungselements.
Das vorgestellte Abdeckelement umfasst einen Abdeckungskörper, eine Schnittstelle zur mechanischen Kopplung mit dem zweiten Sicherungselement des Verbindungselements und eine Anzahl in dem Abdeckungskörper ausgebildeter Ausnehmungen, wobei das Abdeckelement dazu konfiguriert ist, sich bei einer Bewegung des zweiten Sicherungselements mitzubewegen, sodass wenn das zweite Sicherungselement sich in seiner unteren Stellung befindet, auf dem Grundkörper ausgebildete Darstellungsbereiche maschinell erkennbar sind, und der Abdeckungskörper einen jeweiligen Darstellungsbereich des Grundkörpers überlagert, wenn das zweite Sicherungselement sich in seiner oberen Stellung befindet.
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. 1 einen Querschnitt durch eine mögliche Ausgestaltung des vorgestellten Verbindungsystems in einem Freigabezustand,
Fig. 2 eine Detailansicht einer möglichen Ausgestaltung eines Sicherungssystems des Verbindungssystems gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Ablauf einer Bewegung eines Sicherungssystems des Verbindungssystems gemäß Fig. 1 beim Einstecken eines Einsteckelements,
Fig. 4 das Verbindungssystem gemäß Fig. 1 mit eingestecktem Einsteckelement,
Fig. 5 eine mögliche Ausgestaltung des vorgestellten Verfahrens, bei dem eine mittels des Verbindungssystems gemäß Figur 1 bereitgestellte Verbindung gelöst wird,
Fig. 6 eine weitere mögliche Ausgestaltung des erfindungsgemäß vorgesehenen Sicherungssystems mit einem Abdeckelement,
Fig. 7 eine weitere mögliche Ausgestaltung des vorgestellten Verbindungssystem mit dem Sicherungssystem gemäß Fig. 6. In Fig. 1 ist ein Verbindungssystem 100 dargestellt. Das Verbindungssystem 100 umfasst ein Verbindungselement 101 , das einen Grundkörper 103 und ein Sicherungssystem 105, bestehend aus einem erste Sicherungselement 107 und einem zweiten Sicherungselement 109 umfasst sowie ein Einsteckteil 111.
In einem Grundzustand, d.h. ohne einen in das Verbindungselement 101 eingebrachtes Einsteckteil 111 befindet sich das erste Sicherungselement 107, bedingt durch eine Federkraft, die von hier nicht dargestellten Federelementen des ersten Sicherungselements 107 bereitgestellt wird, in seiner oberen Stellung und ist über hier ebenfalls nicht dargestellte Kopplungselemente mit dem zweiten Sicherungselement 109 mechanisch gekoppelt, so dass das erste Sicherungselement 107 das zweite Sicherungselement 109 ebenfalls in seine obere Stellung drückt.
Wird das Einsteckteil 111 in eine in dem Grundkörper 103 gebildete Aufnahme 113 eingesteckt bzw. gedrückt, wird das erste Sicherungselement 107 durch Rippen bzw. Druckelemente 115 des Einsteckteils 111 zunächst in seine untere Stellung gedrückt. Da das erste Sicherungselement 107 über die Kopplungselemente noch mit dem zweiten Sicherungselement 109 gekoppelt ist, wird eine zum Bewegen des ersten Sicherungselements 107 durch das Einsteckteil 111 bereitgestellte Kraft bei einer Bewegung des ersten Sicherungselements 107 in die untere Stellung auf das zweite Sicherungselement 109 übertragen und das zweite Sicherungselement 109 in Richtung seiner unteren Stellung bewegt. Entsprechend kann das Einsteckteil 111 durch das zweite Sicherungselement 109 hindurch in eine vorgegebene Sicherungsposition in dem Grundkörper 103 geschoben werden.
Durch die automatische und gekoppelte Bewegung des ersten Sicherungselements 107 und des zweiten Sicherungselements 109 beim Einstecken des Einsteckteils 111 in den Grundkörper 103 kann auf eine manuelle Betätigung des ersten Sicherungselements 107 und des zweiten Sicherungselements 109 verzichtet werden.
In Fig. 2 sind das erste Sicherungselement 107, das zweite Sicherungselement 109 sowie das das erste Sicherungselement 107 und das zweite Sicherungselement 109 umfassende Sicherungssystem 105 dargestellt.
Das erste Sicherungselement 107 umfasst einen optional geschlossenen Körper 201 mit Armen 203, an denen jeweils ein Kopplungselement 205 angeordnet ist. Die Kopplungselemente 205 erstrecken sich parallel zu einer Mittelachse über den geschlossenen Körper 201 hinaus, um in Arme 207 des zweiten Sicherungselements 109 einzugreifen und das zweite Sicherungselement 109 an dem ersten Sicherungselement 107 zu sichern bzw. mit diesem mechanisch zu koppeln.
Entsprechend führt eine Bewegung der Arme 203 des ersten Sicherungselements 107 bzw. der Kopplungselemente 205 voneinander weg, zu einer freien Bewegung des ersten Sicherungselements 107, so dass das erste Sicherungselement 107 unabhängig von dem zweiten Sicherungselement 109 bewegt, bspw. angehoben, d.h. in seine obere Stellung bewegt werden kann. Dazu umfasst das erste Sicherungselement 107 optionale Federelemente 215, die das erste Sicherungselement 107 von dem Grundkörper 103 weg drücken, wenn das erste
Sicherungselement 107 sich in seiner unteren Stellung befindet.
Ein Sicherungsbereich 217 des ersten Sicherungselements 107 dient zur Überlagerung der Aufnahme 113 des Verbindungselement 101, wenn sich das erste Sicherungselement 107 in seiner oberen Stellung befindet, so dass ein in die Aufnahme 113 eingreifendes Einsteckelement 111 in dem Verbindungselement 101 gesichert wird.
Ferner umfasst das zweite Sicherungselement 109 Übertragungselemente 209, 213, die in Übertragungsaufnahmen 211 des ersten Sicherungselements 107 eingreifen, wenn sich das zweite Sicherungselement 109 in seiner oberen Stellung bzw. seiner Zwischenstellung befindet, so dass ein Druck auf das zweite Sicherungselement 109 zu einer Bewegung des ersten Sicherungselements 107 führt.
Vorliegend umfassen die Übertragungselemente 209 Haken 213 ausgestaltet, so dass Vorsprünge der Haken 213 die Übertragungsaufnahmen 211 überlagern bzw. in diese eingreifen. Dazu sind die Übertragungselemente 209, 213 über ein optionales Federelement in Richtung der Übertragungsaufnahmen 211 druckbelastet.
In Fig. 3 und Fig. 4 ist ein Verbindungsvorgang zum Verbinden des Einsteckelements 111 mit dem Verbindungselement 101 dargestellt. In einem ersten Schritt 301 wird das Einsteckelement 111 in den Grundkörper 103 des Verbindungselements 101 gedrückt, wie durch Pfeil 311 angedeutet, so dass das Druckelement 115 auf eine Führung 305 in Form einer schiefen bzw. schrägen Ebene des ersten Sicherungselements 107 drückt und das erste Sicherungselement 107 in Richtung seiner unteren Stellung bewegt, wie durch Pfeil 307 angedeutet.
Da das erste Sicherungselement 107 mit dem zweiten Sicherungselement 109 in dem
Aufnahmezustand mechanisch gekoppelt ist, wird die Bewegung des ersten
Sicherungselements 107 in Richtung seiner unteren Stellung auf das zweite Sicherungselement 109 übertragen und das zweite Sicherungselement 109 bewegt sich in Richtung seiner unteren Stellung, wie durch Pfeil 309 angedeutet.
In einem zweiten Schritt 303 wird das Einsteckelement 111 , das bspw. ein Ventil eines Fluidsystems sein kann, weiter in den Grundkörper 103 gedrückt, wie durch Pfeil 313 angedeutet. Dabei wandert das Druckelement 115 an der Führung 305 entlang bzw. die Führung 305 an dem Druckelement 115 entlang, so dass das erste Sicherungselement 107 weiter nach unten in Richtung seiner unteren Stellung gedrückt wird, wie durch einen relativ zu dem Pfeil 307 verschobenen Pfeil 315 angedeutet. Durch die Bewegung des ersten Sicherungselements 107 seine untere Stellung wird auch das zweite Sicherungselement 109 weiter in Richtung seiner unteren Stellung in eine Zwischenstellung bewegt, in der das Einsteckelement 111 in das zweite Sicherungselement 109 eingesteckt werden kann, wie durch einen relativ zu dem Pfeil 309 verschobenen Pfeil 317 angedeutet.
In Fig. 4 befindet sich das erste Sicherungselement 107 in seiner oberen Stellung und das zweite Sicherungselement 109 in seiner unteren Stellung.
In seiner oberen Stellung überlagert das erste Sicherungselement 107 insbesondere mit dem Sicherungsbereich 217 die Aufnahme 113 und sichert, dadurch bedingt, das Einsteckelement 111 gegen ein Ausgleiten aus dem Verbindungselement 101. Entsprechend ist der Sicherungsbereich 217 auf einer dem zweiten Sicherungselement 109 zugewandten Seite flach, so dass ein Aufgleiten des Einsteckelements 111 auf den Sicherungsbereich 217 und eine Bewegung des Einsteckelements aus der Aufnahme 113 heraus verhindert wird.
In seiner unteren Stellung überlagert auch das zweite Sicherungselement 109 insbesondere mit seinen Übertragungselementen 209 die Aufnahme 113 und sichert, dadurch bedingt, das Einsteckelement 111 gegen ein Ausgleiten aus dem Verbindungselement 101.
In Fig. 5 ist ein Verfahren 500 zum reversiblen Bereitstellen einer fluidleitenden Verbindung dargestellt.
In einem ersten Zustand bzw. Sicherungszustand 501 befindet sich das erste Sicherungselement 107 in seiner oberen Stellung und das zweite Sicherungselement 109 in seiner unteren Stellung. Entsprechend überlagern das erste Sicherungselement 107 und das zweite Sicherungselement 109 jeweils die Aufnahme 113, so dass ein in die Aufnahme 113 eingebrachtes, hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestelltes Einsteckelement durch das erste Sicherungselement 107 und das zweite Sicherungselement 109 in einem Grundkörper eines entsprechend Verbindungselements gesichert wird. Wenn das erste Sicherungselement 107 sich in seiner oberen Stellung und das zweite Sicherungselement 109 sich in seiner unteren Stellung befinden, greifen Sperrelemente 503 des zweiten Sicherungselements 109 in Sperrelementaufnahmen 505 des ersten Sicherungselements 107 ein, die das zweite Sicherungselement 109 an einer ungewollten Bewegung in seine obere Stellung hindern.
Zum Lösen des Einsteckelements wird das zweite Sicherungselement 109 an seinen ersten Benutzerschnittstellen 507 aus seiner unteren Stellung nach oben in seine obere Stellung gezogen, wie durch Pfeile 509, 511 angedeutet, wodurch die Sperrelemente 503 des zweiten Sicherungselements 109 aus den Sperrelementaufnahmen 505 des ersten Sicherungselements 107 gelöst werden.
In einem zweiten Zustand bzw. Übergangszustand 513 befindet sich das zweite Sicherungselement 109 in seiner oberen Stellung, in der die Sperrelemente 503 des zweiten Sicherungselements 109 aus den Sperrelementaufnahmen 505 des ersten Sicherungselements 107 gelöst sind und Übertragungselemente 207 des zweiten Sicherungselements 109 in Übertragungsaufnahmen 209 des ersten Sicherungselements 107 eingreifen. Entsprechend bewirkt ein Druck auf eine zweite Benutzerschnittstelle 515 des zweiten Sicherungselements 109, wie durch Pfeil 517 angedeutet, eine Bewegung des zweiten Sicherungselements 109 in seine Zwischenstellung und, dadurch bedingt, eine Bewegung des ersten Sicherungselements 107 in seine untere Stellung.
In einem dritten Zustand bzw. Freigabezustand 521 befindet sich das erste Sicherungselement 107 in seiner unteren Stellung und das zweite Sicherungselement 109 in seiner Zwischenstellung, so dass die Aufnahme 113 weder durch das erste Sicherungselement 107 noch durch das zweite Sicherungselement 109 überlagert wird und das Einsteckelement aus dem Grundkörper 103 entnommen werden kann.
In Fig. 6 ist das Sicherungssystem 105 zusammen mit einem Abdeckelement 117 dargestellt, das zwei Ausnehmungen 119 umfasst, die sich zusammen mit dem zweiten Sicherungselement 109 relativ zu dem ersten Sicherungselement 107 bzw. einem Grundkörper 103 des Verbindungssystem 100 bewegen.
In Fig. 7 ist das Verbindungssystem 100 in einer Konfiguration dargestellt, bei der in Darstellungsbereichen 121 auf dem Grundkörper 103 ein maschinenlesbarer Code dargestellt ist. Die Darstellungsbereiche 121 sind durch einen Abdeckungskörper 123 des Abdeckelements 117 überlagert, sodass der maschinenlesbare Code nicht auszulesen ist, wenn sich das zweite Sicherungselement 109 zusammen mit dem Abdeckelement 117 in seiner oberen Stellung befindet und kein Einsteckelement 111 in den Grundkörper 103 eingebracht ist.
Wenn ein Einsteckelement 111 in den Grundkörper 103 eingebracht ist, drückt das Einsteckelement 111 das zweite Sicherungselement 109 zusammen mit dem Abdeckelement 117 in seine untere Stellung, sodass die Darstellungsbereiche 121 durch die Ausnehmungen 119 überlagert werden und der maschinenlesbare Code maschinell erkennbar ist bzw. wird.
Entsprechend sind die Darstellungsbereiche 121 auf dem Grundkörper 103 und die Ausnehmungen 119 derart relativ zueinander ausgereichtet, dass der maschinenlesbare Code nur dann maschinell erkennbar ist, wenn das zweite Sicherungselement 109 sich zusammen mit dem Abdeckelement 117 in seiner unteren Stellung befindet und das Einsteckelement 111 in dem Grundkörper 103 gesichert ist. Somit kann bei einer Erkennung des maschinellen Codes durch bspw. einen optischen Scanner, eine gesicherte Verbindung zwischen dem Einsteckelement 111 und dem Grundkörper 103 automatisch validiert werden und bspw. eine Validierungsmeldung erzeugt werden.
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 Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichen liste
100 Verbindungssystem
101 Verbindungselement
103 Grundkörper
105 Sicherungssystem
107 erstes Sicherungselement
109 zweites Sicherungselement
111 Einsteckelement
113 Aufnahme
115 Druckelement
117 Abdeckelement
119 Ausnehmung
121 Darstellungsbereich
123 Abdeckungskörper
201 Körper
203 Arm
205 Bewegungselement
207 Arm
209 Übertragungselement
211 Übertragungsaufnahme
215 Federelement
301 erster Schritt
303 zweiter Schritt
305 Führung
307 Pfeil
309 Pfeil
311 Pfeil
313 Pfeil
315 Pfeil
317 Pfeil
500 Verfahren
501 erster Zustand
503 Sperrelement
505 Sperrelementaufnahme
507 erste Benutzerschnittstelle
509 Zwischenstellung
511 Pfeil zweiter Zustand zweite Benutzerschnittstelle Pfeil Pfeil dritter Zustand

Claims

Patentansprüche
1. Verbindungselement (101) zur fluidleitenden Verbindung mit einem Einsteckteil (111), wobei das Verbindungselement (101) umfasst: einen Grundkörper (103), ein Sicherungssystem (105), wobei der Grundkörper (103) einen Fluidkanal und eine Aufnahme (113) zum Aufnehmen des Einsteckteils (111) umfasst, wobei das Sicherungssystem (105) an dem Grundkörper (103) angeordnet und dazu konfiguriert ist, das Einsteckteil (111) in einer vorgegebenen Position relativ zu dem Fluidkanal in der Aufnahme (113) zu sichern, um eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Verbindungselement (101) und dem Einsteckteil (111) bereitzustellen, wobei das Sicherungssystem (105) ein erstes Sicherungselement (107) und ein zweites Sicherungselement (109) umfasst, wobei das erste Sicherungselement (107) zwischen einer unteren Stellung und einer oberen Stellung beweglich ist, wobei das zweite Sicherungselement (109) zwischen einer oberen Stellung und einer unteren Stellung beweglich ist, wobei das zweite Sicherungselement (109) über eine Anzahl Kopplungselemente (205) reversibel mechanisch mit dem ersten Sicherungselement (107) zu koppeln ist, wobei die Anzahl Kopplungselemente (205) zwischen einer Kopplungsstellung und einer Freigabestellung beweglich sind, wobei die Anzahl Kopplungselemente (205) in ihrer Kopplungsstellung eine Bewegung des ersten Sicherungselements (107) auf das zweite Sicherungselement (109) übertragen, so dass das erste Sicherungselement (107) das zweite Sicherungselement (109) in Richtung seiner unteren Stellung bewegt, wenn ein Druckelement (115) des Einsteckteils (111) bei einer Bewegung des Einsteckteils (111) entlang einer vorgegebenen Trajektorie durch den Grundkörper (103) das erste Sicherungselement (107) in seine untere Stellung bewegt, und die Anzahl Kopplungselemente (205) eine Bewegung des ersten Sicherungselements (107) in seine obere Stellung freigeben, wenn sich das Druckelement (115) entlang der vorgegebenen Trajektorie weiter durch den Grundkörper (103) in das zweite Sicherungselement (109) bewegt.
2. Verbindungselement (101) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sicherungselement (107) eine Anzahl Federelemente (215) umfasst, die dazu konfiguriert sind, das erste Sicherungselement (107) von seiner unteren Stellung in seine obere Stellung zu drücken. Verbindungselement (101) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sicherungselement (109) zwischen seiner oberen Stellung, seiner unteren Stellung und einer Zwischenstellung bewegbar ist, wenn sich das Einsteckteil (111) durch den Grundkörper (103) bewegt, wobei das zweite Sicherungselement (109) sich in seiner Zwischenstellung zwischen seiner oberen Stellung und seiner unteren Stellung befindet und eine Bewegung des Einsteckteils (111) durch den Grundkörper (103) frei gibt. Verbindungselement (101) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Sicherungselement (107) benachbarte Arme (203) umfasst, die die Aufnahme (113) des Grundkörpers (103) umgeben, wobei an jedem der Arme (203) eine Anzahl Kopplungselemente (205) angeordnet ist, wobei die Anzahl Kopplungselemente (205) zwischen einer Freigabestellung und eine Kopplungsstellung bewegbar sind, und die Kopplungselemente (205) in ihrer Kopplungsstellung zueinander hin ausgerichtet sind, und in der Freigabestellung weiter voneinander weg ausgerichtet sind als in der Kopplungsstellung, wobei das zweite Sicherungselement (109) eine Anzahl Arme (207) umfasst, die jeweils eine Aufnahme zum Eingriff eines Kopplungselements (205) der Anzahl Kopplungselemente (205) des ersten Sicherungselements (107) umfassen, so dass die Anzahl Kopplungselemente (205) eine Bewegung des zweiten Sicherungselements (109) relativ zu dem ersten Sicherungselement (107) blockieren, wenn die Anzahl Kopplungselemente (205) sich in ihrer Kopplungsstellung befinden und eine Bewegung des zweiten Sicherungselements (109) relativ zu dem ersten Sicherungselement (107) freigeben, wenn die Anzahl Kopplungselemente (205) sich in ihrer Freigabestellung befinden. Verbindungselement (101) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl Kopplungselemente (205) in ihrer Kopplungsstellung die Aufnahme (113) überlagern, so dass das Einsteckteil (111) die Anzahl Kopplungselemente (205) in ihre Freigabestellung drückt, wenn das Einsteckteil (111) in die Aufnahme (113) eingreift. Verbindungselement (101) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (103) eine Sicherungselementaufnahme zum bereichsweise Aufnehmen des ersten Sicherungselements (107) umfasst, wobei das erste Sicherungselement (107) in seiner unteren Stellung bereichsweise in die Sicherungselementaufnahme eingreift, um die Aufnahme (113) des Grundkörpers (103) freizugeben und in seiner oberen Stellung die Aufnahme (113) bereichsweise überlagert. Verbindungselement (101) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sicherungselement (109) zwischen seiner oberen Stellung, einer Zwischenstellung und seiner unteren Stellung beweglich ist, und das zweite Sicherungselement (109) eine Anzahl Übertragungselemente (207) umfasst, die dazu konfiguriert sind, eine auf das zweite Sicherungselement (109) ausgeübte Druckkraft auf das erste Sicherungselement (107) zu übertragen, wenn das zweite Sicherungselement (109) sich von seiner oberen Stellung in seine Zwischenstellung bewegt, um das erste Sicherungselement (107) von seiner oberen Stellung, in der das erste Sicherungselement die Aufnahme (113) des Grundkörpers (103) bereichsweise überlagert, in seine untere Stellung, in der das erste Sicherungselement (107) die Aufnahme (113) des Grundkörpers (103) frei gibt, zu bewegen. Verbindungselement (101) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sicherungselement (109) in seiner unteren Stellung selbst die Aufnahme (113) des Grundkörpers (103) bereichsweise überlagert und Sperrelemente (503) des zweiten Sicherungselements (109) in Sperrelementaufnahmen (505) des ersten Sicherungselements (107) eingreifen, um das erste Sicherungselement (107) in seiner unteren Stellung sichern, wobei das zweite Sicherungselement (109) sich in seiner Zwischenstellung in einer gegenüber der unteren Stellung des zweiten Sicherungselements (109) erhöhten Stellung befindet, in der die Anzahl Übertragungselemente (209) des zweiten Sicherungselements (109) an dem ersten Sicherungselement (107) eingreifen und die Sperrelemente (503) aus den Sperrelementaufnahmen (505) ausgelöst sind. Verbindungselement (101) nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dass das zweite Sicherungselement (109) eine Anzahl erster Benutzerschnittstellen (507) zur händischen Bewegung des zweiten Sicherungselements (109) von seiner unteren Stellung in obere Stellung und eine Anzahl Benutzerschnittstellen (507) zur händischen Bewegung des zweiten Sicherungselements (109) von seiner oberen Stellung in seine Zwischenstellung umfasst. Verbindungselement (101) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Sicherungselement (109) eine Anzahl Ausnehmungen (119) ausgebildet ist, durch die eine Anzahl auf dem Grundkörper (103) ausgebildeter Darstellungsbereiche (121) sichtbar ist, wenn das zweite Sicherungselement (109) sich in seiner unteren Stellung befindet, und wobei ein eine jeweilige Ausnehmung (119) umgebender Bereich des zweiten Sicherungselements (109) einen jeweiligen Darstellungsbereich (121) überlagert, wenn das zweite Sicherungselement (109) sich in seiner oberen Stellung befindet. Einsteckteil (111 ) zur fluidleitenden Verbindung mit einem Verbindungselement (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Einsteckteil (111) einen Grundkörper (103) mit einem Kanal zum Leiten von Fluid und eine Vielzahl auf dem Grundkörper angeordneter Druckelemente (115) umfasst, wobei jeweilige Druckelemente (115) derart voneinander beabstandet sind, dass das erste Sicherungselement (107) und das zweite Sicherungselement (109) zwischen zwei Druckelementen (115) der Vielzahl Druckelemente (115) eingreifen, wenn das Einsteckteil (111) in dem Verbindungselement (101) gesichert ist, und wobei das Einsteckteil (111) dazu konfiguriert ist, bei einer Bewegung auf einer vorgegebenen Trajektorie durch den Grundkörper (103) das erste Sicherungselement (107) des Verbindungselements (101) in seine untere Stellung und, dadurch bedingt, das zweite Sicherungselement (109) in seine untere Stellung zu bewegen. Verbindungssystem (100) zum Leiten von Fluid, wobei das Verbindungssystem (100) eine Anzahl Verbindungelemente (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und eine Anzahl Einsteckteile (111) nach Anspruch 10 umfasst. Verfahren (500) zum reversiblen Bereitstellen einer fluidleitenden Verbindung, wobei das Verbindungsverfahren (500) umfasst:
Bereitstellen des Verbindungssystems (100) nach Anspruch 13, Einbringen eines jeweiligen Einsteckteils (111) in eine Aufnahme (113) eines jeweiligen Verbindungselements (101) des Verbindungssystems (100), wodurch das Einsteckteil (111) in dem Verbindungselement (101) zunächst das erste Sicherungselement (107) in seine untere Stellung drückt und durch eine reversible mechanische Kopplung des ersten Sicherungselements (107) mit dem zweiten Sicherungselement (109) bedingt, das zweite Sicherungselement (109) in seine untere Stellung drückt, und das Einsteckteil (111) auf seiner Trajektorie durch das Verbindungselement (101) die reversible mechanische Kopplung löst, so dass das erste Sicherungselement (107) sich aufgrund einer durch Federelemente (215) des ersten Sicherungselements (109) bereitgestellten Federkraft in seine obere Stellung bewegt, während das zweite Sicherungselement (109) in seiner unteren Stellung bleibt, wobei das erste Sicherungselement (107) die Aufnahme (113) in seiner oberen Stellung bereichsweise überlagert und das zweite Sicherungselement (109) die Aufnahme (113) in seiner unteren Stellung bereichsweise überlagert, um das Einsteckteil (111) in dem Verbindungselement (101) zu sichern. Verfahren (500) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (500) weiterhin umfasst:
Bewegen des zweiten Sicherungselements (109) in seine obere Stellung, und Bewegen des zweiten Sicherungselements (109) aus dessen oberer Stellung in seine Zwischenstellung in Richtung des Grundkörpers (103), so dass das erste Sicherungselement (107) über eine Anzahl Übertragungselemente des zweiten Sicherungselements (109) in dessen untere Stellung gedrückt wird, ohne dass das zweite Sicherungselement (109) die Aufnahme (113) des Grundkörpers (103) überlagert. Abdeckelement (117) zum selektiven Abdecken eines Darstellungsbereichs (119) auf einem Grundkörper (103) eines Verbindungselements (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Abdeckelement (117) umfasst: einen Abdeckungskörper (123), eine Schnittstelle zur mechanischen Kopplung mit dem zweiten Sicherungselement (109) des Verbindungselements (101), eine Anzahl in dem Abdeckungskörper (123) ausgebildeter Ausnehmungen (119), wobei das Abdeckelement (117) dazu konfiguriert ist, sich bei einer Bewegung des zweiten Sicherungselements (109) mitzubewegen, sodass wenn das zweite Sicherungselement (109) sich in seiner unteren Stellung befindet, auf dem Grundkörper (103) ausgebildete Darstellungsbereiche maschinell erkennbar sind, und der Abdeckungskörper (123) einen jeweiligen Darstellungsbereich des Grundkörpers (103) überlagert, wenn das zweite Sicherungselement (109) sich in seiner oberen Stellung befindet.
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