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Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte
Vorrichtung zum Verbinden eines Schlauchendes mit dem Ende eines
starren Rohres, verwendbar insbesondere in der
Kraftfahrzeugindustrie.
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Moderne Kraftfahrzeuge weisen im Hinblick auf einen
besseren Luftwiderstandskoeffizienten des Fahrzeugs immer
spitzer zulaufendere Motorhauben auf.
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Der unter der Motorhaube für den Kühler verfügbare Platz
ist somit gegenüber den früheren Fahrzeugen geringer.
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Das Wasser des Kühlkreislaufs wird bei den modernen
Fahrzeugen somit verhältnismäßig weniger gekühlt, und dieses
Wasser weist während des Betriebs des Fahrzeugs erheblich
höhere Drücke und Temperaturen als das Wasser der
Kühlkreisläufe der früheren Fahrzeuge auf.
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Dieser höhere Druck bringt die Gefahr von Leckagen im
Bereich der Dichtungen zwischen den
Schlauchverbindungsleitungen und den Enden starrer Anschlußrohre,
beispielsweise des Motorkühlers, mit sich.
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Nach dem gegenwärtigen Stand der Technik werden die
Anschlußleitungen oder Schlauchenden auf das entsprechende
starre Ende gesteckt und auf diesem Ende mit Hilfe einer
Klemmschelle um das Schlauchende dicht abschließend
befestigt.
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Die verwendeten Klemmschellen können unterschiedlicher
Art sein.
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Man verwendet beispielsweise elastische Klemmschellen,
die jedoch nicht besonders gut abdichten, wenn der Druck im
Kühlkreislauf deutlich über dem atmosphärischen Druck liegt.
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Außerdem ist zur Montage und Demontage dieser elastischen
Klemmen der Einsatz von Spezialwerkzeugen erforderlich.
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Es können auch Zahntrieb-Klemmschellen verwendet werden,
doch ist auch für deren Montage und Demontage spezielles
Werkzeug erforderlich.
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Außerdem ist die Demontage dieser Schellen sehr
kompliziert.
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Es können auch Schneckengewindeschellen verwendet werden,
doch ist die korrekte Anbringung dieser Schellen am Schlauch-
und Rohrende sehr schwierig. Hinzu kommt, daß nicht visuell
überwacht werden kann, ob diese Schellen auch gut halten.
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Somit stellen die Verbindungsvorrichtungen der
Kühlkreisläufe, bei denen die Schlauchenden bzw. Anschlußstücke auf
die starren Ansatzstücke des Kreislaufs gesetzt und mit
Kleinmen zusammengehalten werden, unter den derzeitigen
Bedingungen und erst recht im Falle von Kühlkreisläufen, die unter
Hochdruck arbeiten, keine zufriedenstellenden Lösungen dar.
Außerdem kann die Montage dieser Vorrichtungen nicht
automatisiert werden.
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In der französischen Patentanmeldung FR-A-2 628 819 auf
den Namen der Anmelderinnen wurde ebenfalls eine Vorrichtung
zur Verbindung eines Schlauchanschlußstücks mit dem
Ansatzstück eines starren Rohres insbesondere für den Kühlkreislauf
eines Kraftfahrzeugs beschrieben, bei der das
Schlauchanschlußstück mittels Halte- und Dichtvorrichtungen dicht
abschließend am starren Rohransatzstück befestigt wird, wobei
diese Verbindungsvorrichtung zwei starre, bezüglich des
Schlauchanschlußstücks koaxial und jeweils innerhalb und
außerhalb dieses Stücks angeordnete Rohrelemente aufweist, so
daß dieses Anschlußstück zwischen diesen beiden Rohrelementen
eingespannt ist, wobei Befestigung und Dichtheit des
Anschlußstücks zum starren Ansatzstück durch Zusammenwirken
mindestens eines der Rohrelemente mit den Halte- und
Dichtvorrichtungen gewährleistet sind.
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Bei einer der in dieser Patentanmeldung beschriebenen
Ausführungsarten bestehen die Haltevorrichtungen aus einer
Klammer oder einem Spannring mit elastisch abspreizbaren
Armen, die in Schlitze, welche zumindest teilweise durch die
Wand des Rohransatzstücks führen, und in eine in einem der
starren Rohrelemente vorgesehene Vertiefung, die
deckungsgleich sind, eingeführt werden.
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Auch die Dokumente US-A-3314696 und 3534988 sind bekannt.
Das Dokument US-A-3314696 beschreibt eine Vorrichtung zur
Verbindung eines Schlauchanschlußstücks mit einem starren
Rohransatzstück, wobei das Schlauchanschlußstück mittels
Halte- und Dichtvorrichtungen, die aus starren Rohrelementen
bestehen, welche koaxial zum Schlauchanschlußstück und
jeweils innerhalb und außerhalb dieses Stücks angeordnet
sind, dicht abschließend am Rohransatzstück befestigt ist, so
daß dieses Stück zwischen diesen beiden Rohrelementen
eingespannt ist, wobei Befestigung und Dichtheit des
Schlauchanschlußstücks bezüglich des starren Rohransatzstücks
durch Zusammenwirken mindestens eines der Rohrelemente mit
den Halte- und Dichtvorrichtungen gewährleistet sind, wobei
die Haltevorrichtungen aus einer Klammer oder einem Spannring
mit elastisch abspreizbaren Armen bestehen, die in Schlitze,
welche zumindest teilweise durch die Wand des
Rohransatzstücks führen, eingeführt werden.
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Das Dokument US-A-3534988 beschreibt eine analoge
Vorrichtung.
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Mit den oben genannten Vorrichtungen kann jedoch das
äußere Rohrelement und damit das Schlauchanschlußstück zum
starren Ansatzstück axial nicht korrekt positioniert werden.
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Ziel der Erfindung ist es, eine Verbindungsvorrichtung
der oben beschriebenen Art vorzustellen, mit der jedoch das
äußere Element und damit das Schlauchanschlußstück zum
starren Ansatzstück korrekt axial positioniert werden kann.
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Hierzu hat die Erfindung eine Vorrichtung zur Verbindung
eines Schlauchanschlußstücks mit einem starren
Rohransatzstück zum Gegenstand, insbesondere für den Kühlkreislauf
eines Kraftfahrzeugs, wobei das Schlauchanschlußstück dicht
abschließend am starren Ansatzstück mittels Halte- und
Dichtvorrichtungen befestigt ist, die zwei starre, bezüglich des
Schlauchanschlußstücks koaxiale und jeweils innerhalb und
außerhalb dieses Stücks angeordnete Rohrelemente umfassen, so
daß das Anschlußstück zwischen den beiden Rohrelementen
eingespannt ist, wobei Befestigung und Dichtheit des
Schlauchanschlußstücks zum starren Ansatzstück durch Zusammenwirken der
Rohrelemente mit den Halte- und Dichtvorrichtungen
gewährleistet sind, und die Haltevorrichtungen aus einer Klammer oder
einem Spannring mit elastisch abspreizbaren Armen bestehen,
die in Schlitze, welche zumindest teilweise durch die Wand
des Rohransatzstücks führen, eingeführt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß die Arme der Klammer in zusammengefügter
Stellung der Verbindung um auf dem äußeren Rohrelement
vorgesehene Rastkerben fassen, und daß im Rohransatzstück Rillen
vorgesehen sind und die Rastkerben in zusammengefügter
Stellung der Verbindung in elastischer Weise in die Rillen
führen.
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Die Rastkerben weisen günstigerweise eine abgeschrägte
Vorderseite zum Wegspreizen der Arme der Klammer beim
Einführen des entsprechenden Endes des Schlauchanschlußstücks in
das Rohransatzstück und eine Hinterseite zur Arretierung
dieser Arme in ihrer Stellung auf, um jegliches
Herausrutschen des Endes dieses Schlauchanschlußstücks zu verhindern.
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, nur
beispielhaft gegebenen und sich auf die beiliegenden Abbildungen
beziehenden Beschreibung besser verständlich.
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- Fig. 1 stellt eine auseinandergezogene
Perspektivansicht einer Verbindungsvorrichtung der Erfindung daß;
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- Fig. 2 stellt eine Schnittansicht einer
Verbindungsvorrichtung der Erfindung daß;
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- Fig. 3 stellt eine teilweise aufgeschnittene
Perspektivansicht einer Verbindungsvorrichtung der Erfindung
daß;
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- Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Teilansicht des äußeren
Rohrelements der Fig. 2.
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Auf diesen Abbildungen sieht man ein
Schlauchanschlußstück 1, das ein Verbindungsende einer Gummileitung
eines Kühlkreislaufs eines Kraftfahrzeugs ist.
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Das Ende dieses Schlauchanschlußstücks 1 wird in ein
erstes starres, röhrenförmiges Stück oder Element 2
eingeführt, das an seinem einen Ende einen nach außerhalb dieses
Rohrelements umgebogenen Bereich 2a und an seinem anderen
Ende einen nach innen umgebogenen Bereich 2b aufweist. Das
Schlauchansatzstück wird in dieses Rohrelement so weit
eingeführt, bis sein Ende an den nach innen umgebogenen,
hervorstehenden Bereich 2b anschlägt.
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Diese Verbindung wird anschließend auf ein zylindrisches
Ende eines zweiten starren, zum ersten koaxialen Rohrstücks
oder -elements 3 geschoben, bis der nach innen überstehende
Bereich 2b des äußeren Rohrstücks 2 an einem Vorsprung 3a
dieses zweiten, inneren Rohrstücks 3 anschlägt.
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Dieser Vorsprung 3a ist im mittleren Bereich dieses
Elements vorgesehen, während dieses Rohrelement 3 an seinem
anderen Ende eine Rille 3b zur Aufnahme einer Dichtung,
beispielsweise eines O-Rings, 4, aufweist, dessen Funktion
nachfolgend noch genauer beschrieben werden wird.
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Wenn das Anschlußstück 1 und insbesondere sein Ende
zwischen diese beiden Rohrelemente 2 und 3 eingeführt wurde,
wird dieses Stück 1 zwischen dem inneren 2 und dem äußeren 3
Rohrelement festgesetzt, durch radiale Verformung zumindest
eines Bereichs des inneren Rohrelements 3 beispielsweise im
Bereich der Zone 5.
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Diese Verformung kann auf jegliche Art und Weise erreicht
werden, beispielsweise durch Ausweitung mit einem Dorn.
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Zu bemerken ist, daß das äußere Rohrelement 2 gegenüber
dieser verformten Zone Löcher 2c aufweist (Fig. 1), welche
das Kriechen des Materials, aus dem dieser Anschluß besteht,
während dieses Ausweitungsvorgangs erlaubt.
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Hierdurch entsteht eine gute Verbindung zwischen den
einzelnen Elementen.
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Nach diesem Schritt wird der Dichtring 4 in der Rille 3b
angeordnet, und dann wird diese Verbindung in ein starres
Rohranschlußstück 6 eingeführt, das beispielsweise ein
Verbindungsende eines Kraftfahrzeugmotors sein kann. Dieses
Ansatzstück ist vorher mit einer Klammer 7 versehen worden,
deren Funktion nachfolgend näher beschrieben wird. Die
Verbindung aus dem Anschlußstück 1 und dem äußeren und
inneren Rohrelement 2 und 3 wird in dieses Ansatzstück geführt,
bis der nach außen überstehende Bereich 2a des äußeren
Rohrelements 2 an eine Anschlagfläche 6a anschlägt, die am
entsprechenden Ende dieses Ansatzstücks vorgesehen ist, um
einen korrekten Sitz der vorstehend beschriebenen Verbindung
im Ansatzstück zu gewährleisten.
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In dieser Position liegt der Dichtring 4 einer
Dichtfläche 6a dieses Ansatzstücks gegenüber.
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Arretierungsvorrichtungen für diese Verbindung im
Rohransatzstück 6 bestehen aus der Klammer oder dem elastischen
Ring 7, welcher Arme umfaßt, die elastisch abspreizbar sind,
und zwar eingeführt in Spalte 8, die in ihrem mittleren
Bereich durch die Wand des Rohransatzstücks 6 führen, aber
einfache Rillen bilden, in denen die Arme der Klammer 7 mit
ihren Seitenteilen liegen. Diese Arme wirken in Höhe des
Mittelbereichs der Spalte 8 mit Rastkerben wie beispielsweise
10 zusammen.
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Nach der Erfindung sind diese Rastkerben 10 erhaben auf
dem äußeren Rohrelement 2 angeordnet. Diese Rastkerben 10
weisen im günstigen Fall eine abgeschrägte Vorderseite 10a
(Fig. 4) zum Abspreizen der Arme der Klammer 7 beim Einführen
der Verbindung aus dem Anschlußstück 1 und den Rohrelementen
2 und 3 in das Ansatzstück 6 sowie eine Hinterseite 10b zum
Arretieren dieser Arme in ihrer Stellung auf, um jegliches
Herausrutschen dieser Verbindung aus dem Ansatzstück zu
verhindern.
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Auf diese Weise spreizen die Vorderseiten der Rastkerben
10 die elastisch verformbaren Arme der Klammer 7 beim
Einführen der vorstehend beschriebenen Verbindung in das
Ansatzstück 6 auseinander, und die Arme kehren nach dem passieren
der Rastkerben in ihre ursprüngliche Position anliegend an
der Hinterseite dieser Rastkerben zurück, damit die
Verbindung sich nicht mehr lösen kann.
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Ebenfalls ist anzumerken, daß diese Rastkerben 10 in
Rillen 11 des Rohransatzstücks 6 eingeführt werden (Fig. 1),
um den korrekten Sitz des äußeren Rohrelements 2 und somit
des Anschlußstücks 1 bezüglich des Ansatzstücks 6 zu
gewährleisten. Zur Wahrnehmung dieser Funktion können auch andere
hervorspringende Bereiche dieses äußeren Rohrelements 2 oder
des inneren Rohrelements 3 benutzt werden.
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Schließlich ist festzuhalten, daß das äußere Rohrelement
2 auch an seinem Ende, das dem nach innen vorspringenden
Bereich 2b naheliegt, Öffnungen 12 aufweisen kann, durch
welche die Position des Anschlußstücks 1 in diesem Element 2
visuell überwacht und sichergestellt werden kann, daß dieses
Stück 1 ordnungsgemäß in dieses Element 2 eingeführt wurde.
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Natürlich können die verschiedenen, vorstehend erwähnten
Teile beispielsweise mit Farbmarkierungen versehen werden,
damit eine Positionsanzeige ermöglicht und der korrekte Sitz
der verschiedenen Elemente bei der Montage gesichert wird.
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Die Montage dieser Vorrichtung kann automatisiert werden.
In diesem Fall kann man den Bereich 2a beispielsweise durch
Anbringung von Abflachungen so ausstatten, daß er
Robotergreifvorrichtungen aufnehmen kann. Man kann auch eine
Gegenanschlagzone am Ansatzstück 6 vorsehen, und die Demontage
kann sehr einfach durch Auseinanderspreizen der Arme der
elastischen Klammer 7 mit jeglichem geeigneten Gerät erfolgen.
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Die Demontage kann beispielsweise notwendig werden, wenn
man Eingriffe am Motor oder am Kühler des Fahrzeugs vornehmen
will, und man braucht nur die Klammer 7 abzuziehen, um die
Verbindung aus dem Anschlußstück 1, den Rohrelementen 2, 3
und dem O-Ring 4 vom Ansatzstück 6 zu lösen.
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Zu erwähnen ist, daß man durch Einführen eines Werkzeugs
wie eines Schraubenziehers zwischen das Ende des Ansatzstücks
6 an hierzu vorgesehenen Aussparungen 9 und den nach außen
vorstehenden Teil 2a des äußeren Rohrelements 2 eine starke
Ziehkraft ausüben kann, wenn man das Anschlußstück
herausziehen will. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn die
Dichtung 4 unplangemäß festklebt.
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Man stellt also fest, daß die Vorrichtung der Erfindung
sehr einfach und schnell zu montieren ist und daß der vorab
auf das Ansatzstück 6 montierte elastische Ring 7 bei der
Montage des Anschlußstücks in dieses Stück 6 automatisch
seinen Platz einnimmt.
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Das Anschlußstück 1 wird außerdem auf sehr einfache und
sichere Art und Weise zwischen dem inneren und dem äußeren
Rohrelement 3 und 2 gehalten, ohne Klebung und ohne
Einstecken unter Druckeinwirkung, da nach Anordnung dieser
Elemente 2, 3 um das Anschlußstück 1 herum letzteres in seiner
Position arretiert wird.
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Wenn hier auch eine Ausführungsart vorgestellt wurde, bei
welcher das Ansatzstück 6 den Wasseraustritt eines Motors
bildet, so kann dieses Ansatzstück auch ebensogut andere
Verwendungen finden und unterschiedliche Formen aufweisen.
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Diese Vorrichtung kann nämlich für jedwede Verbindung des
Kühlkreislaufs eines Fahrzeugs oder jeglichen Anschluß einer
Leitung an ein Element des Kühlkreislaufs verwendet werden.
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Schließlich ist auch die Verwendung in anderen Bereichen
als der Automobilindustrie vorgesehen.
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Wie dies in der vorstehend erwähnten Patentanmeldung
gesagt wurde, wird durch die Vorrichtung der Erfindung eine
Vereinfachung der Bandmontage und der Demontage dieser Art
Vorrichtungen und ein erheblicher Zeitgewinn erreicht.
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Die Erfindung ist auf jegliche Druckfluidkreisläufe,
beispielsweise einen Luft- besonders einen
Nachladungsluftkreislauf oder einen Kreislauf eines in einem
Kühlkreislauf verwendeten Fluids anwendbar.