WO2007045281A1 - Steckverbindung an rohren und schläuchen mit einem rohrrastring - Google Patents

Steckverbindung an rohren und schläuchen mit einem rohrrastring Download PDF

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WO2007045281A1
WO2007045281A1 PCT/EP2006/000264 EP2006000264W WO2007045281A1 WO 2007045281 A1 WO2007045281 A1 WO 2007045281A1 EP 2006000264 W EP2006000264 W EP 2006000264W WO 2007045281 A1 WO2007045281 A1 WO 2007045281A1
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locking ring
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tubular
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Harald Hartmann
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Henn GmbH and Co KG
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    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10091—Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
    • F02M35/10144—Connections of intake ducts to each other or to another device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F16L37/088—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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust

Definitions

  • the invention relates to a connector on pipes and hoses according to the preamble of claim 1.
  • Such connectors have become known from a large number of patents by the same applicant, to which reference is hereby made. The function of the connector is described several times there.
  • the plug connection is used for locking and sealing connection between a socket and a plug.
  • the nozzle is always attached to a pipe, while the plug is attached to a hose.
  • the invention is not restricted to this.
  • the reverse can also be provided for the plug to be fastened to the tube and the socket to the hose. For the sake of simpler description, however, only the first-mentioned embodiment is assumed.
  • An application example of the present invention relates, for example, to the fact that a cooler is present in a land, air or water vehicle, on which a tubular connecting piece is molded. On the front side of this connector, a pluggable, sealing snap-in connection must now be made to a hose attached there.
  • This hose is in turn connected at its opposite end to a plug which there engages in a snap-in connection with a tube, at the free end of which a nozzle is in turn arranged.
  • connection piece which interacts with a plug of a hose, and the opposite end of this hose is provided with a plug which enters into a sealing locking connection with a connection piece, which is fastened to a pipe which the Feed to a turbocharger.
  • a total of four different plug connections are provided.
  • gaseous media are conducted at a temperature of approximately 130 to 200 "Celsius and a pressure of 5 bar.
  • the invention is not limited to this.
  • the invention relates to all pluggable and latching pipe connections, be it for the liquid line, for the gas line or for the management of powdered or granular substances.
  • the invention is therefore based on the object of developing the connector-side latching device of a latching plug-in connection in such a way that it can be manufactured in a substantially simpler, more resilient manner and provided with improved pull-out forces.
  • the invention is characterized in that the tubular locking ring is designed as a part separate from the connecting piece and is secured to it in a form-fitting manner with little play, or else it is fixed in a form-fitting and frictional manner without play.
  • a separate pipe locking ring is attached to the outer circumference of a connector that is unprepared.
  • the tubular locking ring is connected to the connecting piece by a press connection.
  • an expanding tool is used from the inner circumference of the connecting piece, which produces a radially outwardly directed press groove, which engages in an associated holding groove in the region of the tubular locking ring and thus holds it mechanically stable on the outer circumference.
  • tubular locking ring is attached to the outer circumference of the connecting piece by an adhesive process or a welding process.
  • tubular locking ring is pressed into the circumference of the connecting piece by corresponding pressing tools acting from the outside and directed radially inwards.
  • projections are worked out of the material of the connecting piece, which cooperate with assigned projections and / or recesses of the locking ring and thus fix it in a dimensionally stable (form-fitting) manner on the outer circumference.
  • connection piece consists of a plastic material and that the tubular locking ring according to the invention (which may also consist of a plastic and / or a metal material) is inserted into the injection molding tool for producing the connection piece and in one piece the material of the plastic nozzle is molded.
  • This one-piece material connection only refers to when the tubular locking ring also consists of a plastic material.
  • the socket is made of a plastic material, it is sufficient to encapsulate the pipe locking ring in a suitable manner with the plastic material of the pipe socket.
  • Another advantage is that a very smooth and flat locking ramp can only be achieved due to the separate design of the tubular locking ring, which is associated with the advantage that only small insertion forces are given with good centering of the entire locking device.
  • the tubular locking ring is formed in two parts and consists of a locking ring and a locking ring which adjoins it in one piece.
  • the front locking ring is used for the snap-in connection with the plug, while the rear locking ring serves to center the snap-in connection, as an axial stop limitation and as mechanical protection for the entire plug-in connection to prevent foreign substances from entering the locking area.
  • the further advantage of the invention is that it is no longer necessary - as was required in the prior art - to connect a complete latching device to a connecting piece by means of a joint connection. So it gets on Joints are omitted, which must also absorb the entire sealing pressure of the pipe connection.
  • tubular locking ring according to the invention is arranged on the outer circumference of the connecting piece separately from the sealing arrangement, it is sufficient to take up only the mechanical strength for the locking connection there.
  • pipe locking rings can subsequently be attached to the outer circumference of any connection piece.
  • a pipe ring ring made of metal can even be pressed onto a socket made of plastic, as long as this socket is plastically cold deformable and has a low springback.
  • the separate tubular locking ring according to the invention can have a much higher strength than the material of the connecting piece, which as a rule has to be easily deformable and soft.
  • the cam consists of a sheet metal material which is pressed out of the remaining sheet metal material of the tubular locking ring by a flanging tool.
  • the nook can be formed from pressed-out tabs of the tubular locking ring, and finally the cam can also be used as a separate part in associated recesses on the tubular locking ring delimited by tabs.
  • Figure A Representation of a nozzle with a locking device according to the prior art
  • Figure 1 a nozzle with a Rohrrästring according to the invention in a perspective view
  • Figure 2 a section through the nozzle of Figure 1
  • Figure 3 a section through the connector
  • FIG. 4 a perspective half-section through the plug and socket according to FIGS. 2 and 3
  • Figure 5 the representation of Figure 4 in the assembled state
  • FIG. 6 a section through the arrangement according to FIG. 5
  • connection piece 1a consists of a tube 2a, on which a tubular locking ring 3a is integrally formed.
  • This tubular locking ring 3a is produced by shaping the relatively soft material of the tube 2a. It can also be a die casting or injection molding process that was used to manufacture the entire arrangement.
  • the critical aspect of this arrangement is that one also tries to connect a cam 4a for the anti-rotation device with the material of the socket 1a in order to obtain a heavy-duty anti-rotation device.
  • connection piece 1a with the tubular locking ring 3a had been produced by reshaping with a flanging tool, it would not be possible to connect the cam 4a in one piece with this material. It would then have to be connected to the material as a separate part in some way, which is associated with strength problems.
  • the invention provides that a circumferential pressing groove 5 is provided in the inner circumference of the tube 2, which forms an outwardly directed, radially widening bead, which engages in the inner circumference of the tubular locking ring 3 and thus secured against displacement, rotation and firmly with connects the outer circumference of the tube 2.
  • the advantage of this measure is that all machining operations can now be carried out on the separate tubular locking ring 3 before it is installed.
  • the cam 4 is molded directly onto the material of the tubular locking ring 3 because the entire tubular locking ring 3 consists of a bent sheet metal material. The cam 4 is then directly bent out of the sheet material and shaped.
  • the locking device (consisting of the tube locking ring 3) is completely separate from the sealing surface 6 of the tube 2, so that the tube locking ring 3 no longer performs sealing tasks. As a result, it can be manufactured particularly inexpensively, but also with a high load capacity.
  • the tubular locking ring 3 is formed in two parts, namely consists of a front locking ring 13 and a rear locking ring 12.
  • front and rear always refer to the direction of insertion (arrow direction 28) of a plug 20 (see FIG. 3) which can be plugged onto the socket 1 and locked there.
  • the invention is not limited to the two-part design of a tubular locking ring 3.
  • it can also be provided that only the locking ring 13 is present and the rear locking ring 12 is missing.
  • the front locking ring 13 forms a locking groove 7, which can be formed with very sharp edges (small radius 11) because the tubular locking ring 3 can be drawn from a heavy-duty sheet metal material.
  • the locking groove 7a according to the prior art was associated with large radii, which was associated with low pull-out forces.
  • a catch spring 24 of the plug 20 now engages in the bottom of the catch groove 7, which will be described in more detail with reference to the following figures.
  • the locking ring 12 is integrally formed with a material, which has an axial ring surface 14 with a perpendicular thereto, i.e. radially adjoining stop flange 15 forms.
  • the annular surface 14 serves to center the entire plug connection, and the stop flange 15 serves to secure foreign objects from entering the latching area, in particular in the area of the latching groove 7.
  • a run-in slope 8 is arranged in a known manner to facilitate insertion into the connector 20 according to FIG. 3.
  • the plug 20 consists essentially of an inner part 21 and an outer part 22 connected in one piece with the material, the two materials consisting of an inexpensive sheet metal material which is highly stressable.
  • In the area of the inner part 21 there are slots 25 distributed uniformly around the circumference, through which the bent ends of a catch spring 24 engage, which, for. B. distributed in three places on the circumference in the associated locking groove 7 on the nozzle 1.
  • an enlarged groove is provided, into which a lip seal 23 is inserted.
  • This lip seal 23 interacts with the previously described sealing surface 6 on the nozzle 1.
  • a semicircular, wing-like plastic cover 26 is provided on the outer part 22 in order to cover the detent spring 24 from the outside.
  • a hose receiving space 27 is formed between the inner part 21 and the outer part 22, into which a hose (not shown) is inserted.
  • the invention is not limited to the formation of a hose receiving space 27 for receiving a hose. It can also be provided that a hose is molded directly onto the entire plug 20.
  • the entire plug 20 is molded onto a tube.
  • an anti-rotation recess 29 which interacts with an associated cam 4 on the connector 1 in order to enable the connector to be prevented from rotating.
  • FIG. 4 shows the two parts 1, 20 according to FIGS. 2 and 3 shortly before the plug connection is made. It can be seen that the detent spring 24 extends with bent ends through the associated slots 25 of the plug 20 and engages in a latching manner at different points in the detent groove 7 of the connector 1. To solve the latching connection, it is sufficient to grasp the latching spring at an end projecting beyond the outer part 22 and to lift it off so as to disengage the spring ends of the latching spring 24 from the latching groove 7 of the connector 1.
  • the lip seal 23 rests in the area of the sealing surface 6 of the tube 2 of the connector 1 and that the two-part tube locking ring 3, consisting of the locking ring 13 and the locking ring 12, only takes on the locking function.
  • FIG. 6 shows the sectional view through FIG. 5.
  • the press groove 5 engages in the material of the pipe locking ring 3 in front of the locking groove 7, specifically in the area of the locking ramp 9.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung an Rohren und Schläuchen, mit einem rohrförmigen Stutzen (1) und einem rohrförmigen Stecker (20), welche mit ihrer einen Stirnseite jeweils mit einem Rohr und/oder einem Schlauch verbindbar sind und welche mit ihrer anderen Stirnseite abdichtend ineinander steckbar und axial formschlüssig sichernd miteinander verrastbar sind, wobei der Stutzen (1) an seinem Rohr (2) einen Rohrrastring (3) aufweist, der eine Rastnut (7) ausbildet, in welche eine Rastfeder (24) des Steckers (20) rastend mindestens teilweise eingreift, wobei der Rohrrastring (3) als vom Stutzen (1) separates Teil ausgebildet ist und an diesem formschlüssig mit geringem Spiel gesichert ist oder aber form- und reibschlüssig spielfrei festgelegt ist. Vorteil ist, dass die Steckverbindung wesentlich einfacher hergestellt werden kann und zudem axial wesentlich höher belastbar ist.

Description

Steckverbindung an Rohren und Schläuchen mit einem Rohrrastring
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung an Rohren und Schläuchen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Derartige Steckverbindungen sind aus einer Vielzahl von Patenten des gleichen Anmelders bekannt geworden, auf welche hiermit Bezug genommen wird. Die Funktion der Steckverbindung ist dort mehrfach beschrieben.
Die Steckverbindung dient zur rastenden und abdichtenden Verbindung zwischen einem Stutzen und einem Stecker.
Im Sprachgebrauch der vorliegenden Erfindung ist der Stutzen stets an einem Rohr angebracht, während der Stecker an einem Schlauch befestigt ist. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Es kann auch die Umkehrung vorgesehen sein, dass der Stecker am Rohr und der Stutzen am Schlauch befestigt ist. Der einfacheren Beschreibung wegen wird aber nur von der erst genannten Ausführung ausgegangen.
Ein Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht sich beispielsweise darauf, dass in einem Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug ein Kühler vorhanden ist, an dem ein rohrförmiger Stutzen angeformt ist. An der vorderen Seite dieses Stutzens muss nun eine steckbare abdichtende Rastverbindung zu einem dort ansetzenden Schlauch vorgenommen werden.
Dieser Schlauch ist an seinem gegenüberliegenden Ende wiederum mit einem Stecker verbunden, der dort eine Rastverbindung mit einem Rohr eingeht, an dessen freien Ende wiederum ein Stutzen angeordnet ist.
Am gegenüberliegenden Ende des Rohres ist wiederum ein Stutzen angeordnet, der mit einem Stecker eines Schlauches zusammenwirkt, und das wiederum gegenüberliegende Ende dieses Schlauches ist mit einem Stecker versehen, der mit einem Stutzen eine abdichtende Rastverbindung eingeht, der an einem Rohr befestigt ist, das die Zuführung zu einem Turbolader darstellt. Im Zuge dieser Verbindung zwischen einem Kühler und einem Turbolader sind also insgesamt vier verschiedene Steckverbindungen vorgesehen.
Wie eingangs ausgeführt, sind diese Steckverbindungen in einer Vielzahl von Patenten des gleichen Anmelders beschrieben. Auf den dortigen Offenbarungsinhalt wird in vollem Umfang verwiesen.
Im beschriebenen Ausführungsbeispiel werden gasförmige Medien mit einer Temperatur von etwa 130 bis 200 "Celsius und einem Druck von 5 bar geführt. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. Die Erfindung bezieht sich auf sämtliche steckbaren und verrastenden Rohrverbindungen, sei es für die Flüssigkeitsleitung, für die Gasleitung oder für die Leitung von pulver- oder granulatförmigen Stoffen.
Problematisch bei derartigen rastenden Steckverbindungen, an die hohe Dichtungsanforderungen gestellt werden, ist, dass die stutzenseitige Rastvorrichtung nur schwierig zu montieren ist.
In den älteren Patenten des Anmelders ist beschrieben, dass die stutzenseitige Rastvorrichtung unmittelbar mit dem Rohr des Stutzens dadurch verbunden ist, dass sie dort angeschweißt ist oder einstückig aus dem Rohr herausgeformt ist. Damit besteht aber der Nachteil eines relativ hohen Herstellungsaufwandes.
Bei der Ausformung der Rasteinrichtung (Rästring) aus dem Material des Stutzens müssen vielfältige Kompromisse eingegangen werden. Es besteht z. B. der Nachteil, dass man nicht sehr scharfe Radien formen kann, wodurch die Rastwirkung der steckbaren Rastverbindung beeinträchtigt wird. Es werden dadurch keine sehr hohen Ausreißkräfte erzielt.
Gewisse Dinge sind überhaupt nicht anformbar, wie z. B. eine Nocke, die der Verdrehsicherung der Rastverbindung dient. Eine solche Nocke muss nachträglich im Schweiß-, Füge- oder Klebeverfahren angeformt werden, was mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist. Nachdem die Nocke der Verdrehsicherung dient und diese demzufolge auf Drehlast beansprucht ist, besteht bei einer solchen - nachträglichen - Verbindung die Gefahr, dass die Nocke abgeschert wird.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die stutzenseitige Rasteinrichtung einer rastenden Steckverbindung so weiterzubilden, dass sie wesentlich einfacher, höher belastbarer und mit verbesserten Ausreißkräften versehen hergestellt werden kann.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrrastring als vom Stutzen separates Teil ausgebildet ist und an diesem formschlüssig mit geringem Spiel gesichert ist oder aber form- und reibschlüssig spielfrei festgelegt ist.
Insbesondere ist auf dem Außenumfang eines an sich unvorbereiteten Stutzens ein separater Rohrrastring befestigt.
Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der wesentliche Vorteil, dass nun erstmals erkannt wurde, dass man eigentlich die Rastfunktion von der abdichtenden Funktion des Stutzens trennen kann, und diese Erkenntnis hat dazu geführt, dass man nun einen separaten Rohrrastring vorsieht, der mit einem geeigneten Befestigungsverfahren mechanisch stabil auf dem Außenumfang des Stutzens befestigt ist.
Damit ergibt sich der Vorteil, dass der Stutzen nur in geringem Umfang bearbeitet werden muss, denn seine Dichtfläche, die die Dichtverbindung zu dem gegenüberliegenden Stecker eingeht, bleibt völlig unbearbeitet und unbeeinflusst.
Lediglich in axialer Richtung hinter der Dichtfläche wird nun der erfindungsgemäße, separate Rohrrastring mit geeigneten Befestigungsmitteln am Außenumfang des Stutzens befestigt.
Eine solche Befestigung muss nicht dichtend sein, weil ja die davor liegende Dichtfläche die eigentliche Dichtwirkung erzielt. Daher genügt es, eine mechanisch belastbare Verbindung zwischen dem erfindungsgemäßen Rohrrastring und dem Außenumfang des Stutzens zu ermöglichen.
In einer ersten, bevorzugten Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der Rohrrastring durch eine Pressverbindung mit dem Stutzen verbunden ist. Zu diesem Zweck wird vom Innenumfang des Stutzens her ein Spreizwerkzeug eingesetzt, welches eine radial nach außen gerichtete Pressnut erzeugt, die in eine zugeordnete Halterungsnut im Bereich des Rohrrastringes eingreift und diesen damit mechanisch stabil am Außenumfang hält.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass der Rohrrastring durch ein Klebeverfahren oder ein Schweißverfahren am Außenumfang des Stutzens befestigt wird.
In einer dritten Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass der Rohrrastring durch entsprechende von außen einwirkende und radial einwärts gerichtet Presswerkzeuge in den Umfang des Stutzens eingepresst wird.
In einer vierten Ausführungsform ist vorgesehen, dass aus dem Material des Stutzens Vorsprünge herausgearbeitet sind, die mit zugeordneten Vorsprüngen und/oder Ausnehmungen des Rastringes zusammenwirken und diesen damit formstabil (formschlüssig) am Außenumfang festlegen.
Allen Ausführungsformen ist also gemeinsam, dass lediglich eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Rohrrastring und dem Außenumfang des Stutzens gefordert ist, die jedoch nicht abdichtend wirken muss.
Die Erfindung ist im übrigen nicht auf einen aus einem Metallmaterial bestehenden, verformbaren Stutzen beschränkt. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Stutzen aus einem Kunststoffmaterial besteht und dass der erfindungsgemäße Rohrrastring (der ebenfalls aus einem Kunststoff- und/oder aus einem Metallmaterial bestehen kann) in das Spritzgusswerkzeug zur Herstellung des Stutzens eingelegt ist und werkstoffeinstückig an das Material des Kunststoffstutzens angespritzt ist. Diese werstoffeinstückige Verbindung bezieht sich nur darauf, wenn der Rohrrastring ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial besteht.
Besteht er aus einem Metallmaterial und der Stutzen aus einem Kunststoffmaterial reicht es aus, den Rohrrastring in geeigneter Weise mit dem Kunststoffmaterial des Rohrstutzens zu umspritzen.
Mit der gegebenen technischen Lehre aller Ausführungsformen ergibt sich nun der wesentliche Vorteil, dass es aufgrund der separaten Anbringung eines Rohrrastringes nun erstmals möglich ist, eine Rastrampe mit möglichst kleinem Radius an der Spitze zu bewerkstelligen, wobei dieser kleine Radius in die dahinter sich anschließende Rastnut einleitet. Damit ergeben sich sehr hohe Ausreißkräfte, die beim Stand der Technik nicht erreichbar waren.
Weiterer Vorteil ist, dass nur aufgrund der separaten Ausführung des Rohrrastringes eine sehr glatte und flache Rastrampe erzielt werden kann, was mit dem Vorteil verbunden ist, dass nur geringe Steckkräfte bei guter Zentrierung der gesamten Rasteinrichtung gegeben sind.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der Rohrrastring zweiteilig ausgebildet ist und aus einem Rastring und aus einem werkstoffeinstückig sich dahinter anschließenden Verschlussring besteht.
Damit besteht der Vorteil, dass zwei verschiedene Funktionen in den Rohrrastring gelegt werden. Der vordere Rastring dient der Einrastverbindung mit dem Stecker, während der hintere Verschlussring zur Zentrierung der Rastverbindung dient, als axiale Anschlagbegrenzung und als mechanischer Schutz für die gesamte Steckverbindung, um das Eindringen von Fremdstoffen in den Rastbereich zu verhindern.
Der weitere Vorteil der Erfindung liegt nun darin, dass es nicht mehr notwendig ist - wie beim Stand der Technik erforderlich war - eine komplette Rasteinrichtung durch eine Fügeverbindung mit einem Stutzen zu verbinden. Es wird also auf Fügestellen verzichtet, die zusätzlich noch den gesamten Dichtungsdruck der Rohrverbindung aufnehmen müssen.
Aufgrund der Tatsache, dass der erfindungsgemäße Rohrrastring am Außenumfang des Stutzens getrennt von der Dichtanordnung angeordnet ist, reicht es aus, nur die mechanische Festigkeit für die Rastverbindung dort aufzunehmen.
Mit der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der weitere Vorteil, dass man nun unabhängig von der Rohrwanddicke und dem Material des Stutzens Rohrrastringe am Außenumfang eines beliebigen Stutzens nachträglich anbringen kann.
Ein aus Metall bestehender Rohrrastring kann sogar auf einen aus Kunststoff bestehenden Stutzen aufgepresst werden, solange dieser Stutzen plastisch kalt verformbar ist und eine geringe Rückfederung aufweist.
Ein weiterer Vorteil ist, dass der erfindungsgemäße, separate Rohrrastring eine sehr viel höhere Festigkeit aufweisen kann, als vergleichsweise das Material des Stutzens, welches in der Regel leicht verformbar und weich sein muss.
Damit ergeben sich gute Rastwerte bei hoher Verschleißfestigkeit der Rastverbindung.
Als letzter Vorteil soll genannt werden, dass es nun einfach möglich ist, die Verdrehsicherung in Form einer Nooke an den Rohrrastring anzuformen, was früher mit einem erheblichen zusätzlichen Arbeitsaufwand verbunden war.
Es reicht nun aus, aus dem Material des Rohrrastringes eine entsprechende Nocke auszuformen, was über verschiedene Wege geht.
In einer ersten Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die Nocke aus einem Blechmaterial besteht, die durch ein Bördelwerkzeug aus dem übrigen Blechmaterial des Rohrrastringes herausgedrückt ist. Ebenso kann die Nooke aus herausgedrückten Lappen des Rohrrastringes geformt sein, und schließlich kann die Nocke auch als separates Teil in zugeordnete, durch Lappen begrenzte Ausnehmungen am Rohrrastring eingesetzt werden.
Wichtig bei allen Ausführungsformen ist, dass zur Herstellung der Dichtwirkung es nun ausreicht, das Rohr des Stutzens nur an seiner vorderen Stirnseite auf einem definierten Außendurchmesser zu kalibrieren, weil nur dieser Außendurchmesser als Dichtdurchmesser für die Steckverbindung wirkt.
Alle sich dahinter anschließenden Flächen des Stutzens müssen dann nicht mehr auf einen genau definierten Außendurchmesser kalibriert werden.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:
Figur A: Darstellung eines Stutzens mit einer Rasteinrichtung nach dem Stand der Technik
Figur 1 : ein Stutzen mit einem Rohrrästring nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung Figur 2: ein Schnitt durch den Stutzen nach Figur 1
Figur 3: ein Schnitt durch den Stecker
Figur 4: ein perspektivischer Halbschnitt durch Stecker und Stutzen nach den Figuren 2 und 3
Figur 5: die Darstellung nach Figur 4 in zusammengestecktem Zustand
Figur 6: ein Schnitt durch die Anordnung nach Figur 5
Anhand der Figur A kann ein Stutzen erläutert werden, wie er zum Stand der Technik gehört. Dort besteht der Stutzen 1a aus einem Rohr 2a, an dem werkstoffeinstückig ein Rohrrastring 3a angeformt ist. Dieser Rohrrastring 3a ist durch Umformen des relativ weichen Materials des Rohres 2a hergestellt. Es kann sich auch um ein Druckguss- oder Spritzgussverfahren handeln, mit dem die gesamte Anordnung hergestellt wurde.
Kritisch bei dieser Anordnung ist, dass man möglichst auch versucht, eine Nocke 4a für die Verdrehsicherung mit dem Material des Stutzens 1a zu verbinden, um so eine hochbelastbare Verdrehsicherung zu erhalten.
Es liegt auf der Hand, dass damit ein sehr großer Herstellungsaufwand verbunden ist.
Wäre der gesamte Stutzen 1a mit dem Rohrrastring 3a durch Umformen mit einem Bördelwerkzeug hergestellt worden, wäre es nicht möglich, die Nocke 4a werkstoffeinstückig mit diesem Material zu verbinden. Sie müsste dann als getrenntes Teil in irgendeiner Weise mit dem Material verbunden werden, was mit Festigkeitsproblemen verbunden ist.
Hier setzt die Erfindung ein, die gemäß Figur 1 vorsieht, dass auf einem, entweder aus Metall oder Kunststoff bestehenden Stutzen 1 , der als Rohr ausgebildet ist, ein separater Rohrrastring 3 am Außenumfang des Rohres 2 des Stutzens 1 aufgebracht wird.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, dass im Innenumfang des Rohres 2 eine umlaufende Pressnut 5 vorgesehen ist, die eine nach außen gerichtete, radial sich erweiternde Wulst ausbildet, der in den Innenumfang des Rohrrastringes 3 eingreift und diesen damit verschiebungsgesichert, verdrehgesichert und fest mit dem Außenumfang des Rohres 2 verbindet.
Vorteil dieser Maßnahme ist, dass man sämtliche Bearbeitungsvorgänge nun an dem separaten Rohrrastring 3 vor dessen Montage ausführen kann. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die Nocke 4 an dem Material des Rohrrastringes 3 unmittelbar angeformt ist, weil der gesamte Rohrrastring 3 aus einem gebogenen Blechmaterial besteht. Die Nocke 4 ist dann unmittelbar aus dem Blechmaterial herausgebogen und geformt.
Wichtig bei dieser Darstellung ist im übrigen, dass die Rasteinrichtung (bestehend aus dem Rohrrastring 3) völlig getrennt ist von der Dichtfläche 6 des Rohres 2, so dass der Rohrrastring 3 keine Dichtungsaufgaben mehr übernimmt. Er kann dadurch besonders kostengünstig, jedoch auch hochbelastbar hergestellt werden.
Aus Figur 2 ergeben sich weitere Einzelheiten der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Rohrrastring 3 zweiteilig ausgebildet ist, nämlich aus einem vorderen Rastring 13 und einem hinteren Verschlussring 12 besteht.
Die Begriffe „vorne" und „hinten" beziehen sich stets auf die Einsteckrichtung (Pfeilrichtung 28) eines Steckers 20 (siehe Figur 3), der auf den Stutzen 1 aufgesteckt werden und dort verrastet werden kann.
Die Erfindung ist nicht auf die zweiteilige Ausbildung eines Rohrrastringes 3 beschränkt. Es kann in einer anderen Ausführungsform auch vorgesehen werden, dass nur der Rastring 13 vorhanden ist und der hintere Verschlussring 12 fehlt. Wichtig ist, dass der vordere Rastring 13 eine Rastnut 7 ausbildet, die sehr scharfkantig (kleiner Radius 11) ausgebildet werden kann, weil der Rohrrastring 3 aus einem hochbelastbaren Blechmaterial gezogen werden kann.
Die Rastnut 7a nach dem Stand der Technik war hingegen mit großen Radien behaftet, was mit niedrigen Ausreißkräften verbunden war.
Wichtig ist ferner, dass eine relativ flache Rastrampe 9 nun geschaffen werden kann, die eine besonders niedrige Einsteckkraft ermöglicht, wobei diese Rastrampe 9 mit ihrem radial innenliegenden Teil lediglich auf eine Anlagefläche
10 am Außenumfang des Rohres 2 aufliegt.
Die Rastrampe 9 geht nun in den vorher genannten, relativ scharfkantigen Radius
11 über, der in die Rastnut 7 überleitet.
In den Grund der Rastnut 7 greift nun eine Rastfeder 24 des Steckers 20 ein, die anhand der folgenden Figuren noch näher beschrieben werden wird.
Im Anschluss an die Rastnut 7 ist der Verschlussring 12 werkstoffeinstückig mit angeformt, der eine axiale Ringfläche 14 mit einem sich daran senkrecht, d.h. radial anschließenden Anschlagflansch 15 ausbildet.
Die Ringfläche 14 dient zur Zentrierung der gesamten Steckverbindung, und der Anschlagflansch 15 dient zur Sicherung gegen Eindringen von Fremdkörpern in den Rastbereich, insbesondere in den Bereich der Rastnut 7.
Am vorderen Ende des Stutzens 1 ist im übrigen in bekannter Weise eine Einlaufschräge 8 angeordnet, um das Einführen in den Stecker 20 nach Figur 3 zu erleichtern.
Der Stecker 20 besteht im wesentlichen aus einem Innenteil 21 und aus einem werkstoffeinstückig damit verbundenen Außenteil 22, wobei die beiden Materialien aus einem kostengünstigen Blechmaterial bestehen, welches hoch beanspruchbar ist. Im Bereich des Innenteils 21 sind gleichmäßig am Umfang verteilt angeordnete Schlitze 25 vorhanden, durch welche die abgebogenen Enden einer Rastfeder 24 greifen, welche z. B. an drei Stellen verteilt am Umfang in die zugeordnete Rastnut 7 am Stutzen 1 eingreift.
Im Bereich des Innenteils 21 ist eine erweiterte Nut vorgesehen, in die eine Lippendichtung 23 eingesetzt ist.
Diese Lippendichtung 23 wirkt mit der vorher beschriebenen Dichtfläche 6 am Stutzen 1 zusammen.
Am Außenteil 22 ist eine halbrunde, flügelartige Kunststoffabdeckung 26 vorhanden, um die Rastfeder 24 nach außen hin abzudecken.
Zwischen dem Innenteil 21 und dem Außenteil 22 ist ein Schlauchaufnahmeraum 27 gebildet, in den ein Schlauch (nicht dargestellt) eingesetzt wird.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausbildung eines Schlauchaufnahmeraumes 27 zur Aufnahme eines Schlauches begrenzt. Ebenso kann es vorgesehen sein, dass unmittelbar ein Schlauch an den gesamten Stecker 20 angespritzt ist.
Ebenso kann es vorgesehen sein, dass der gesamte Stecker 20 an ein Rohr angeformt ist.
Im Bereich des Außenteils 22 ist noch eine Verdrehsicherungsausnehmung 29 eingearbeitet, die mit einer zugeordneten Nocke 4 am Stutzen 1 zusammenwirkt, um eine Verdrehsicherung der Steckverbindung zu ermöglichen.
In Figur 4 sind die beiden Teile 1 , 20 nach den Figuren 2 und 3 kurz vor Herstellung der Steckverbindung dargestellt. Es ist erkennbar, dass die Rastfeder 24 mit abgebogenen Enden durch die zugeordneten Schlitze 25 des Steckers 20 hindurchgreift und insgesamt an unterschiedlichen Stellen in die Rastnut 7 des Stutzens 1 rastend eingreift. Zur Lösung der Rastverbindung reicht es aus, die Rastfeder an einem über das Außenteil 22 herausragenden Ende zu erfassen und abzuheben, um so die Federenden der Rastfeder 24 außer Eingriff mit der Rastnut 7 des Stutzens 1 zu bringen.
Die gleichen Verhältnisse sind in Figur 5 dargestellt, wo die zusammengesteckte Rastverbindung teilweise aufgeschnitten dargestellt ist.
Es ist deutlich erkennbar, dass die Lippendichtung 23 im Bereich der Dichtfläche 6 des Rohres 2 des Stutzens 1 anliegt und dass der zweiteilige Rohrrastring 3, bestehend aus dem Rastring 13 und dem Verschlussring 12 nur die Rastfunktion übernimmt.
Die gleichen Merkmale sind auch der Figur 6 zu entnehmen, welche die Schnittdarstellung durch die Figur 5 zeigt.
Man erkennt deutlich die Trennung der Dichtungsfunktion von der Rastfunktion und die Tatsache, dass der Rohrrastring 3 mittels einer radial nach außen gerichteten Pressnut 5 auf dem Außenumfang des Rohres 2 des Stutzens 1 festgelegt ist.
Die Pressnut 5 greift hierbei vor der Rastnut 7 in das Material des Rohrrastringes 3 ein, und zwar im Bereich der Rastrampe 9.
Zeichnungslegende
1 Stutzen 1a
2 Rohr 2a
3 Rohrrastring 3a
4 Nocke 4a
5 Pressnut
6 Dichtfläche
7 Rastnut 7a
8 Einlaufschräge
9 Rastrampe
10 Anlagefläche
11 Radius
12 Verschlussring
13 Rastring
14 Ringfläche
15 Anschlagflansch
16 -
17 -
18 -
19 -
20 Stecker
21 Innenteil
22 Außenteil
23 Lippendichtung
24 Rastfeder
25 Schlitz
26 Kunststoffabdeckung
27 Schlauchaufnahmeraum
28 Pfeilrichtung
29 Verdrehsicherungsausnehmung

Claims

Patentansprüche
1. Steckverbindung an Rohren und Schläuchen, mit einem rohrförmigen Stutzen (1) und einem rohrförmigen Stecker (20), welche mit ihrer einen Stirnseite jeweils mit einem Rohr und/oder einem Schlauch verbindbar sind und welche mit ihrer anderen Stirnseite abdichtend ineinander steckbar und axial formschlüssig sichernd miteinander verrastbar sind, wobei der Stutzen (1) an seinem Rohr (2) einen Rohrrastring (3) aufweist, der eine Rastnut (7) ausbildet, in welche eine Rastfeder (24) des Steckers (20) rastend mindestens teilweise eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass der
Rohrrastring (3) als vom Stutzen (1) separates Teil ausgebildet ist und an diesem formschlüssig mit geringem Spiel gesichert ist oder aber form- und reibschlüssig spielfrei festgelegt ist.
2. Steckverbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der
Rohrrastring (3) sich auf dem Außenumfang des Rohres (2) des Stutzens (1) befindet.
3. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (6) des Stutzens (1) näher an seiner steckerseitigen
Stirnfläche liegt, als seine Rastnut (7) des Rastrings (3) und die Rastfeder
(24) des Steckers (20) näher an seiner stutzenseitigen Stirnfläche liegt, als seine Dichtung (23).
4. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung zwischen dem Stutzen (1) und dem Stecker (20) über eine ringförmige Dichtung (23) des Steckers (20) erfolgt, die sich auf einer Dichtfläche (6) des Stutzens (1) abdichtend anlegt und die Dichtfläche (6) des Stutzens (1) eine rein zylindrische Form und keinerlei radiale Ein- und/oder Ausbuchtungen aufweist.
5. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindung zwischen der Rastfeder (24) des Steckers (20) und der Rastnut (7) des Rohrrastrings (3) des Stutzens (1) entweder nicht dichtend oder aber dichtend für die gesamte Steckverbindung ausgebildet ist.
6. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrrastring (3) auf dem Stutzen (1) mittels mindestens einem nach radial außen und/oder radial innen sich erstreckenden Vorsprung/Rücksprung des Stutzens (1) gesichert oder festgelegt ist.
7. Steckverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine radiale Vorsprung/Rücksprung als mindestens eine ringsumlaufende ununterbrochene oder unterbrochene Pressnut (5) im Stutzen (1) ausgebildet ist.
8. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrrastring (3) mittels einer Verklebung und/oder Verschweißung/Verlötung auf dem Stutzen (1) stoffschlüssig festgelegt ist.
9. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (1), der Rohrrastring (3) und der Stecker (20) aus Metall und/oder Kunststoff ausgebildet sind.
10. Steckverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (1) aus Kunststoff ausgebildet ist und der Rohrrastring (3) als separates Teil aus Metall und/oder Kunststoff hergestellt ist und auf dem Stutzen (1) an- und/oder eingespritzt ist.
11. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für das Ineinanderstecken des Stutzens (1) und des
Steckers (20) der Rastring (3) des Stutzens (1) eine relativ flache Rastrampe (9) aufweist, an die sich ein relativ kleiner Radius (11) anschließt, der über einen etwa radial verlaufenden Wandabschnitt in die Rastnut (7) überleitet.
12. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in die radial innere Seite der Rastrampe (9) der mindestens eine radiale Vorsprung/Rücksprung, insbesondere die Pressnut
(7), form- und reibschlüssig festlegend eingreift.
13. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrrastring (3) zweiteilig ausgebildet ist und aus einem steckernahen Rastring (13) und einem insbesondere werkstoffeinstückig sich anschließenden steckerfernen Verschlussring (12) besteht, wobei der Rastring (13) zur Einrastverbindung mit dem Stecker
(20) dient, während der Verschlussring (12) zur Zentrierung der Rastverbindung und als axiale Anschlagbegrenzung dient.
14. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass am Rohrrastring (3) eine Verdrehsicherung in Form einer Nooke (4) vorhanden ist, zur Verhinderung der relativen Verdrehbewegung zwischen Stutzen (1) und Stecker (20).
15. Steckverbindung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocke (4) aus dem Material des Rohrrastrings (3) durch Kaltverformen, z.B.
Bördeln oder Herausdrücken von Lappen hergestellt ist.
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