DE10219442A1

DE10219442A1 - Steckverbindung

Info

Publication number: DE10219442A1
Application number: DE10219442A
Authority: DE
Inventors: Guido Regener
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2002-05-02
Filing date: 2002-05-02
Publication date: 2003-11-20
Anticipated expiration: 2022-05-03
Also published as: SE0301224L; FR2839355B1; ITRM20030199A1; FR2839355A1; DE10219442B4; SE0301224D0; ITRM20030199A0; SE525921C2

Abstract

Steckverbindung für den Anschluss eines Rohrstückes an ein Gegenstück, die so ausgebildet ist, dass der korrekte Sitz der Kupplungselemente schnell überprüft werden kann. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist im Rohrendstück zusätzlich zu den bekannten Konturen zur Aufnahme der Rastelemente oder Dichtungen eine Kontur zur Aufnahme von Hebeln und der dazugehörigen Befestigungselemente zur Fixierung der Hebel eingelassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung für den Anschluss eines Rohrendes in ein Gegenstück, indem das Ende des Rohres in das Gegenstück geschoben wird und mit Hilfe eines Sicherungsmittels am Gegenstück verrastet. Diese korrekte Rastposition kann durch die Erfindung ohne zusätzliche Hilfsmittel optisch oder durch Berührung überprüft werden.
Derartige Steck- oder Kupplungsverbindungen sind im Kraftfahrzeugbau für Rohrleitungssysteme, z. B. für die Abdichtung von Luftführungen, Ladeluftleitungen und dergleichen geeignet.

EP 0 488 844 und EP 0 392 234 beschreiben eine Steckverbindung, die im wesentlichen besteht aus einer Innenhülse, auf die der Schlauch aufgeschoben ist sowie einer auf die Außenseite des Schlauches aufgeschobenen Außenhülse, wobei die beiden Hülsen an ihrem einen Ende miteinander verbunden sind. Die Innenhülse ist hierbei notwendig um den Schlauch zu fixieren, wobei die aufgeschobene Außenhülse mit der Innenhülse durch einen Press-Sitz verbunden ist.

EP 0 573 863 B1 beschreibt eine Steckverbindung, bei der die Verrastung nicht über ein Federelement am Gegenstück sondern über einen beweglichen Federring auf dem Vaterstück erfolgt. Das Rastelement auf dem Mutterstück ist in diesem Fall fest mit dem Mutterstück verbunden.

Zur Herstellung der Steckverbindung wird ein Rohrstutzen, der ein federndes Sicherungsmittel trägt, über die Außenhülse geschoben.

Nachteil der bekannten Steckverbindungen ist, daß die Überprüfung, ob die Sicherungsmittel korrekt eingerastet sind, schwierig oder unmöglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, an sich bekannte Steckverbindungen so zu modifizieren, dass der korrekte Sitz der Kupplungselemente schnell und unkompliziert überprüft werden kann und erkennbar ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beschrieben. Hierbei zeigt
Fig. 1 eine Steckverbindung mit offener Kupplung in Seitenansicht,
Fig. 2 eine Steckverbindung mit geschlossener Kupplung im Schnitt,
Fig. 3 eine Steckverbindung mit offener Kupplung in der Draufsicht, und
Fig. 4 ein Rastelement.
Die erfindungsgemäße Steckverbindung für einen Anschluss eines Rohrstutzens an ein Gegenstück weist ein Rohr 1, welches vorzugsweise aus Kunststoff besteht, und ein Gegenstück 12 auf. Das Gegenstück 12 kann ebenfalls aus Kunststoff bestehen. Der Kunststoff kann z. B. Polyamid (PA), Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE) sein, wobei der Kunststoff mit bekannten Füllmaterialien wie Glasfasern/-kugeln, Kohlefasern, Talkum etc. versetzt sein kann. Für beide Bauteile 1, 12können jedoch auch andere Materialien als Kunststoff gewählt werden. Hierbei sind auch Metalle wie z. B. Aluminium oder Edelstahl mögliche Werkstoffe für das Rohr 1 bzw. das Gegenstück 12. Für die Bauteile 1, 12 kann bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung der gleiche Werkstoff gewählt werden. Es ist aber auch möglich, für das Gegenstück 12 ein anderes Material zu wählen als für das Rohr 1. Das Rohr 1 verfügt über einen stabilisierten Rohrendbereich 2, welcher z. B. materialeinstückig direkt aus dem Rohr 1 geformt ist und vorzugsweise im Blasverfahren hergestellt wird. Der Rohrendbereich 2 kann aber auch getrennt vom Rohr 1 in einem anderen Fertigungsverfahren hergestellt und durch ein geeignetes Fügeverfahren mit dem Rohr 1 verbunden werden. In diesem Fall kann das Rohr 1 auch aus einem anderen Werkstoff als der Rohrendbereich 2 bestehen. Der Rohrendbereich 2 verfügt über Konturen zur Aufnahme von Dichtungen 13 und/oder Rastelementen 9. Weiterhin weist der Rohrendbereich 2 Konturen 3 zur Aufnahme mindestens eines, vorzugsweise zwei, Hebels 5 auf. Es können auch mehrere, am Umfang des Rohrendbereiches 2 verteilt angeordnete Hebel 5 vorgesehen sein. Der bzw. die Hebel 5 ist/sind mit mindestens einem Befestigungselement 8 auf dem Rohrendbereich 2 fixiert, wobei das Befestigungselement 8 vorzugsweise als elastischer Ring ausgeführt ist. Hierbei ist die Verwendung von Elastomeren wie z. B. Acrylat-Kautschuk (AcM), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) oder Propylen- Tetrafluorethylen-Kautschuk (FPM) vorteilhaft. Der Hebel 5 verfügt über ein hinteres Hebelende 6 und ein vorderes Hebelende 7. Die Hebelenden 6, 7 sind winklig zueinander angeordnet, wobei der Winkel zwischen den beiden Hebelenden 6, 7 vorzugsweise in einem Bereich zwischen 90° und 170°, vorzugsweise bei ca. 105°, liegt. Der Winkel ist entsprechend den Konturen der Verbindungspartner anzupassen, wobei sichergestellt sein muss, dass ein erkennbarer Unterschied in der Hebelstellung von dem unmontierten Zustand zu dem montierten Zustand vorhanden ist.
Der Rohrendbereich 2 verfügt weiterhin über mindestens ein, vorzugsweise zwei, Rastelemente 9, welches in Montagerichtung des Rohres 1 vor der Kontur 3 zur Aufnahme des Hebels 5 angeordnet ist/sind. Das Rastelement 9 kann z. B. durch einen metallischen Ring gebildet werden, wobei dieser Ring über radial nach außen gerichtete Erhebungen 14 verfügen kann.
Erfindungsgemäß ist im Endbereich des Rohres 2 im Bereich hinter den Rastelementen 9 die Kontur 3 eingelassen, in der die Hebel 5 aufgenommen werden können. Außerdem ist in dem Endbereich des Rohres 2 eine umlaufende Nut 4 eingelassen, die zur Aufnahme des elastischen Befestigungselementes 8 dient. Diese Nut 4 ist so angeordnet, dass durch das elastische Befestigungselement 8 eine Zugkraft auf den Hebel 5 ausgeübt wird, so dass der Hebel 5 gegen das Rastelement 9 gedrückt wird.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung des Rohrendbereiches 2 ist ein Absatz 11 vorgesehen, welcher zwischen dem Rastelement 9 und dem Befestigungselement 8 angeordnet ist. Durch den Absatz 11 und die Zugkraft des Befestigungselementes 8 wird das hintere Hebelende 6 nach unten gedrückt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden in Abhängigkeit von der Anzahl der Rastelemente mindestens 2 Hebel 5 gegenüberliegend angeordnet. Die Hebel 5 werden in der Kontur 3 so angelegt, daß sich das vordere Hebelende 7 im Kontaktbereich einer Rastfeder 10 befindet. Das hintere Hebelende 6 bleibt außerhalb des aufgeschobenen und verrasteten Gegenstücks 12.
Die Rastfeder 10 ist auf dem Gegenstück 12 angeordnet. Hierbei verfügt das Gegenstück 12 über geeignete Geometrien, welche im montierten Zustand einen Kontakt der Rastfeder 10 zu dem Rastelement 9 ermöglichen. Der Kontakt zwischen der Rastfeder 10 und dem Rastelement 9 kann z. B. durch einen oder mehrere Schlitze in dem Gegenstück 12 ermöglicht werden. Die Schlitze durchbrechen die Wand des Gegenstückes 12 in einem Teilbereich, so dass zumindest Teile der von außen auf das Gegenstück 12 aufgeschobenen Rastfeder 10 in das Innere des Gegenstückes ragen. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Rastfeder 10 u-förmig ausgebildet ist und mit ihren Schenkeln in die Schlitze ragt, wobei die Enden der Schenkel an dem Gegenstück 12 abgestützt sind, so dass ein federnder Bereich der Schenkel erzeugt wird.
Beim Einrasten der Rastfeder 10 hinter dem Rastelement 9 wird das vordere Hebelende 7 durch die Druckkraft der Rastfeder 10 nach unten gedrückt. Der Hebel 5 rollt auf dem Absatz 11 und der Konturfläche 3 mit dem vorderen Ende des Hebels 6 nach unten und das hintere Ende des Hebels 7 wird aufgestellt. Durch die Zugkraft des elastischen Befestigungselementes wird sichergestellt, dass das vordere Ende des Hebels 5 gegen das Rastelement 9 gedrückt bleibt und unter der Rastfeder 10 bleibt.
Die aufgestellte Position des hinteren Endes des Hebels 6 kann leicht über eine optische Kontrolle oder durch Berührung überprüft werden.
Beim Öffnen der Rastfeder 10 entfällt die Druckkraft auf das vordere Hebelende 7 und der Hebel 5 rollt durch die Zugkraft des elastischen Befestigungselementes 8 mit dem hinteren Hebelende 6 zurück in die Ursprungslage.
Entscheidend für die Funktion des Erkennungssystems ist, daß die Druckkraft der Rastfeder 10 wesentlich stärker ist, als die Zugkraft des elastischen Befestigungselementes 8.
In allen Fällen muss der Werkstoff über eine ausreichende Temperaturbeständigkeit und Formstabilität verfügen und die Form des Endstücks muss der Form des Gegenstücks angepasst werden.
In einer anderen Ausführungsform können die Hebel 5 und das elastische Befestigungselement 8 aus einem Bauteil z. B. durch Zweikomponentenspritzguss erstellt werden.
Die Anzahl der verwendeten Hebel 5 richtet sich nach der Anzahl der Rastelemente 9. Es ist in jedem Fall sinnvoll hinter jedem Rastelement 9 eine Konturfläche am Rohrendstück 2 mit einem Hebel 5 vorzusehen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verfügt der Rohrendbereich 2 über eine Rampe 15, welche in Montagerichtung gesehen vor dem Rastelement 9 angeordnet ist. Die Rampe 15 ist derart gestaltet, dass ein abrupter Höhenunterschied zwischen dem Rohr des Rohrendbereiches 2 und dem Rastelement 9 vermieden wird. Dadurch ist eine einfache Montage der Steckverbindung ohne besondere Werkzeuge und verhaken möglich. Die Rampe 15 kann als umlaufende Kontur oder nur in Teilbereichen am Umfang des Rohrendbereiches 2 ausgebildet sein. Bei weiteren Ausgestaltungen der Erfindung kann die Rampe 15 auch an das Rastelement 9 angeformt sein. Die Rastfeder 10 gleitet bei der Montage entlang des Durchmessers des Rohres und wird allmählich aufgeweitet, bis der höchste Punkt der Rampe 15 erreicht und das Rastelement 9 überschritten ist. Anschließend federt die Rastfeder 10 zusammen und fixiert die Lage der Bauteile zueinander.

Claims

1. Steckverbindung für den Anschluss eines Rohres (1) an ein Gegenstück (12),

- wobei das Rohr (1)über einen stabilisierten Rohrendbereich (2) verfügt, und wobei der Rohrendbereich (2) Konturen zur Aufnahme von Dichtungen (13) und Rastelementen (9) aufweist,

- wobei das Rohr (1) in das Gegenstück (12) einsteckbar ist, und Mittel zur Fixierung des Rohrendbereiches (2) in dem Gegenstück (12) vorgesehen sind,

dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrendbereich (2) über eine zusätzliche Kontur (3) verfügt, welche zur Aufnahme von mindestens einem Hebel (5)und mindestens einem Befestigungselement (8) vorgesehen ist, wobei die Steckverbindung durch den Hebel (5) überprüfbar ist.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (5) über ein vorderes Hebelende (7) und ein hinteres Hebelende (6) verfügt.

3. Steckverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Hebelende (7) winklig zu dem hinteren Hebelende(6) angeordnet ist, wobei insbesondere ein Winkel zwischen 90° und 170° eingeschlossen ist.

4. Steckverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (5) materialeinstückig mit dem Befestigungselement (8) ausgeführt ist.

5. Steckverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (5) mit dem Befestigungselement (8) in einem Fertigungsprozess, insbesondere im Zwei- Komponentenspritzguss hergestellt ist.

6. Steckverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (8) in einer Nut (4) am Umfang des Rohrendbereiches (2) so angeordnet ist, dass es eine Zugkraft auf den Hebel (5) ausübt.

7. Steckverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verrasten der Hebel (5) mit dem vorderen Hebelende (7) durch die Druckkraft des Rastelementes nach unten gedrückt und das hintere Hebelende (6) aufgestellt ist.