CH711449B1 - Pipe piece and counter element for a connection arrangement, connection arrangement, method for fastening it, sensor arrangement and use of a connection arrangement. - Google Patents
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- CH711449B1 CH711449B1 CH01228/15A CH12282015A CH711449B1 CH 711449 B1 CH711449 B1 CH 711449B1 CH 01228/15 A CH01228/15 A CH 01228/15A CH 12282015 A CH12282015 A CH 12282015A CH 711449 B1 CH711449 B1 CH 711449B1
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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
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Rohrstück (14) für eine Anschlussanordnung und ein Konterelement (22) für eine Anschlussanordnung. Das Rohrstück (14) ist durch eine Durchbohrung einer Fluidleitungswand durchführbar und umfasst ein wenigstens abschnittsweise vorragendes Gegenlager (16) und einen Sperrzahnabschnitt (18), ausgebildet zum Herstellen einer selbstsperrenden Rastverbindung zum Aufnehmen des aufsteckbaren Konterelements (22) ohne Einsatz von Werkzeugen. Das Konterelement (22) ist im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, mit einer kreisförmigen Basis (24) und einem hiervon umlaufend vorragenden Randabschnitt (26), wobei die Basis (24) mit einer Axialöffnung bereitgestellt ist.The invention relates to a pipe section (14) for a connection arrangement and a counter element (22) for a connection arrangement. The pipe section (14) can be passed through a through hole in a fluid line wall and comprises an at least sectionally projecting counter bearing (16) and a locking tooth section (18) designed to produce a self-locking snap-in connection for receiving the attachable counter element (22) without the use of tools. The counter element (22) is essentially U-shaped in cross section, with a circular base (24) and a peripheral portion (26) protruding therefrom, the base (24) being provided with an axial opening.
Description
Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rohrstück für eine Anschlussanordnung, ein Konterelement für eine Anschlussanordnung, eine Anschlussanordnung, ein Verfahren zu deren Befestigung an einer Fluidleitungswand, eine Sensoranordnung und eine Verwendung einer Anschlussanordnung gemäss den unabhängigen Ansprüchen.Description: The present invention relates to a pipe piece for a connection arrangement, a counter element for a connection arrangement, a connection arrangement, a method for fastening it to a fluid line wall, a sensor arrangement and the use of a connection arrangement according to the independent claims.
[0002] Es ist häufig notwendig, physikalische Messgrössen innerhalb einer Fluidleitung aufzunehmen. Auch kann es notwendig sein, das Vorliegen, die Beschaffenheit, die Zusammensetzung usw. eines innerhalb der Fluidleitung strömenden Fluides zu bestimmen.[0002] It is often necessary to record physical measurement parameters within a fluid line. It may also be necessary to determine the presence, nature, composition, etc. of a fluid flowing within the fluid line.
[0003] Mit dem Ausdruck «Fluid» sind hier allgemein Gase und Flüssigkeiten gemeint. Ferner ist hier mit dem Ausdruck «Fluidleitung» ein jegliches gegen die Aussenumgebung im Wesentlichen abgedichtetes Element gemeint, innerhalb dessen das Fluid strömen kann oderauch hierin gespeichert ist. Ein Beispiel einer Fluidleitung ist eine Verrohrung von einer Klimaanlage. Eine solche Verrohrung kann mehrere hintereinander verbundene Lüftungsschächte einschliessen.[0003] The term “fluid” generally means gases and liquids. Furthermore, the term “fluid line” here means any element which is essentially sealed off from the outside environment and within which the fluid can flow or is also stored therein. An example of a fluid line is piping from an air conditioning system. Such piping can include several ventilation ducts connected in series.
[0004] Die Weiterverarbeitung der aufgenommenen Messgrössen ist vielfältig. So kann beispielsweise innerhalb einer Klimaanlage durch Aufnehmen eines Strömungswertes und/oder eines Drucks in einer Fluidleitung unmittelbar stromaufwärts und/oder stromabwärts eines zwischengesetzten Filterelements ein Zustand des Filterelements bestimmt werden. Übersteigt beispielsweise ein Druck innerhalb der Fluidleitung in einem Abschnitt stromaufwärts des Filterelements einen vorbestimmten Schwellwert, so kann dieser Druckanstieg einen Hinweis darauf geben, dass das Filterelement durch daran angesetzte Fremdstoffe, welche herausgefiltert wurden, allmählich okkludiert ist und durch ein neues Filterelement ausgetauscht werden sollte. Wichtig hierbei ist, dass die Anschlussanordnung absolut fluiddicht mit der Fluidleitung verbunden ist, derart, dass eine Fluidverbindung zwischen dem Inneren und dem Äusseren der Fluidleitung lediglich über einen durchlaufenden Rohrabschnitt (Durchführung) der Anschlussanordnung bereitgestellt wird. Mit anderen Worten sollte ein möglicher Ringspalt zwischen der Anschlussanordnung und einer Durchbohrung durch die Fluidleitungswand fluiddicht abgedichtet sein. Hierdurch soll vermieden werden, dass unkontrolliert Fluid aus der Fluidleitung austritt.[0004] The processing of the recorded measurement variables is diverse. For example, within an air conditioning system, a state of the filter element can be determined by recording a flow value and / or a pressure in a fluid line immediately upstream and / or downstream of an intermediate filter element. If, for example, a pressure within the fluid line in a section upstream of the filter element exceeds a predetermined threshold value, this pressure increase can give an indication that the filter element has gradually been occluded by foreign substances which have been filtered out and have been filtered out and should be replaced by a new filter element. It is important here that the connection arrangement is connected in an absolutely fluid-tight manner to the fluid line, in such a way that a fluid connection between the inside and the outside of the fluid line is only provided via a continuous pipe section (passage) of the connection arrangement. In other words, a possible annular gap between the connection arrangement and a through-bore through the fluid line wall should be sealed in a fluid-tight manner. This is to prevent fluid from escaping from the fluid line in an uncontrolled manner.
[0005] Es sind im Stand der Technik Anschlussanordnungen bekannt, welche einen Rohrabschnitt umfassen, welcher durch eine durch die Fluidleitungswand eingebrachte Durchbohrung durchgesteckt ist, wobei die Durchbohrung einen in Relation zum Durchmesser des durchgeführten Rohrabschnitts im Wesentlichen gleichen oder grösseren Durchmesser hat. An einem Abschnitt des Rohrabschnitts ist wiederum ein Flanschteil angebracht bzw. mit dem Rohrabschnitt einstückig ausgebildet. Das Flanschteil hat wiederum eine grössere Fläche bzw. einen grösseren Durchmesser als der Durchmesserder Durchbohrung durch die Fluidleitungswand. Es können umfänglich am Flanschteil Sehraublöcher vorgesehen sein, durch welche Schrauben hindurchgesteckt werden können, die dann wiederum in das Wandungsmaterial der Fluidleitungswand eingeschraubt werden. Somit dichtet das Flanschteil einerseits die Durchbohrung durch die Fluidleitungswand gegen die Aussenumgebung ab und dient andererseits zur fixierten Befestigung der Anschlussanordnung an der Fluidleitungswand. Nachteilig ist, dass sich bei Fluidleitungen mit einer geringen Wandungsdicke nur eine geringfügige Ineingriffnahme zwischen einer jeden Schraube und dem Wandungsmaterial der Fluidleitungswand einstellt. Somit ist nur eine unzureichende Befestigung des Flanschteils an der Fluidleitungswand möglich. Dies kann dazu führen, dass die Befestigung gelöst wird und somit Fluid ungehindert in die Aussenumgebung ausströmen kann. Ferner nachteilig ist, dass Schrauben zur Befestigung verwendet werden können, deren Länge die Wandungsdicke der Fluidleitungswand weit übersteigt, sodass das distale Ende einer jeden eingeschraubten Schraube in das Innere der Fluidleitung hineinragt. Somit kann nachteilig Fluid über die jeweiligen Schraubverbindungen in die Aussenseite ausströmen. Ein weiterer Nachteil aus dem Stand der Technik besteht darin, dass die Montagezeit, d.h. insbesondere die Zeit zum Festschrauben des Flanschteils an der Fluidleitungswand, sehr lang ist und somit hohe Kosten erzeugt werden. Auch sind Arbeiten hierzu sehr kompliziert und es werden hierzu Werkzeuge benötigt. Ausserdem sind bekannte Anschlussanordnungen meist undicht. Im Weiteren muss beim Montieren aus optischen Gründen auf die Stellung der Schrauben (waagrechte oder senkrechte Ausrichtung) geachtet werden, da die Messinstrumente in der Regel auf der Revisionsseite angebracht werden.There are connection arrangements known in the prior art which comprise a pipe section which is pushed through a through-hole introduced through the fluid line wall, the through-hole having a diameter which is essentially the same or larger in relation to the diameter of the pipe section which is passed through. A flange part is in turn attached to a section of the pipe section or is formed in one piece with the pipe section. The flange part in turn has a larger area or a larger diameter than the diameter of the bore through the fluid line wall. There can be extensive circumferential holes on the flange part, through which screws can be inserted, which in turn are then screwed into the wall material of the fluid line wall. Thus, on the one hand, the flange part seals the through-hole through the fluid line wall from the outside environment and, on the other hand, serves for the fixed attachment of the connection arrangement to the fluid line wall. It is disadvantageous that in the case of fluid lines with a small wall thickness, there is only a slight engagement between each screw and the wall material of the fluid line wall. This means that only inadequate fastening of the flange part to the fluid line wall is possible. This can lead to the fastening being loosened and fluid being able to flow freely into the outside environment. A further disadvantage is that screws can be used for fastening, the length of which far exceeds the wall thickness of the fluid line wall, so that the distal end of each screwed-in protrudes into the interior of the fluid line. Fluid can thus disadvantageously flow out into the outside via the respective screw connections. Another disadvantage of the prior art is that the assembly time, i.e. in particular, the time for screwing the flange part onto the fluid line wall is very long and thus high costs are generated. Work on this is also very complicated and tools are required for this. In addition, known connection arrangements are usually leaky. Furthermore, for optical reasons, the position of the screws (horizontal or vertical alignment) must be observed when mounting, since the measuring instruments are usually attached to the revision side.
[0006] Der Stand der Technik umfasst ebenso eine Anschlussanordnung, welche einen Rohrabschnitt mit angebrachtem Flanschteil und ferner ein hiermit in Längsrichtung verschraubbares Gegenstück umfasst. Durch ein Verschrauben derer über die Wandung der Fluidleitung hinweg werden das Flanschteil und das Gegenstück an gegenüberliegenden Wandungsflächen der Fluidleitung angepresst. Somit wird die gesamte Anschlussanordnung an der Fluidleitung mittels Kraftschluss fixiert und kann gleichzeitig ein Ringspalt zwischen der Durchbohrung durch die Fluidleitungswand und dem Rohrabschnitt abgedichtet werden. Ein Nachteil, dieser Lösung aus dem Stand der Technik besteht darin, dass sich die Schraubverbindung mit der Zeit lockern oder sogar gänzlich lösen kann. Sobald sich die Schraubverbindung lockert, wird der Ringspalt nicht mehr zuverlässig abgedichtet und strömt Fluid ungehindert an die Aussenseite. Sollte sich das Gegenstück sogar gänzlich vom Rohrabschnitt lösen, so kann es während des Prozessablaufs durch den Fluidstrom im Inneren der Fluidleitung mitgerissen werden und kann stromabwärts liegende Prozessbauteile beschädigen oder sogar zerstören.The prior art also includes a connection arrangement which comprises a pipe section with an attached flange part and also a counterpart which can be screwed in the longitudinal direction therewith. By screwing them over the wall of the fluid line, the flange part and the counterpart are pressed onto opposite wall surfaces of the fluid line. The entire connection arrangement is thus fixed to the fluid line by means of a frictional connection and, at the same time, an annular gap can be sealed between the through-hole through the fluid line wall and the pipe section. A disadvantage of this solution from the prior art is that the screw connection can loosen or even loosen completely over time. As soon as the screw connection loosens, the annular gap is no longer reliably sealed and fluid flows freely to the outside. If the counterpart even detaches itself completely from the pipe section, it can be entrained by the fluid flow inside the fluid line during the process and can damage or even destroy downstream process components.
[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daherdarin, ein Rohrstück, ein Konterelement und eine Anschlussanordnung anzugeben, welche die vorstehend genannten Nachteile nicht aufweisen. Ferner ist es Aufgabe, ein Verfahren zur Befestigung der Anschlussanordnung an einer Fluidleitung, eine Sensoranordnung und eine Verwendung der Anschlussanordnung anzugeben.The object of the present invention is therefore to provide a pipe section, a counter element and a connection arrangement which do not have the disadvantages mentioned above. Furthermore, it is an object to specify a method for fastening the connection arrangement to a fluid line, a sensor arrangement and a use of the connection arrangement.
CH 711 449 B1 [0008] Diese Aufgabe wird durch ein Rohrstück für eine Anschlussanordnung, ein Konterelement für eine Anschlussanordnung und eine Anschlussanordnung gemäss den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsvarianten sowie ein Verfahren zur Befestigung der Anschlussanordnung an einer Fluidleitung, eine Sensoranordnung als auch eine Verwendung der Anschlussordnung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.CH 711 449 B1 This object is achieved by a tube piece for a connection arrangement, a counter element for a connection arrangement and a connection arrangement according to the independent claims. Advantageous design variants and a method for fastening the connection arrangement to a fluid line, a sensor arrangement and a use of the connection arrangement are specified in the further claims.
[0009] Gemäss der Erfindung umfasst ein Rohrstück für eine Anschlussanordnung, welches durch eine Durchbohrung einer Fluidleitungswand durchführbar ist, ein wenigstens abschnittsweise vorragendes Gegenlager und einen Sperrzahnabschnitt, ausgebildet zum Herstellen einer selbstsperrenden Rastverbindung beim Aufnehmen eines aufsteckbaren Konterelements. Das Rohrstück und das Konterelement werden über eine selbstsperrende Rastverbindung miteinander verbunden, welche als eine Sperrzahn-/Sperrklinken-Anordnung ausgeführt ist. Bei einer solchen Anordnung rasten Sperrklinken in nur eine Richtung, im Folgenden auch Freigaberichtung genannt, in Längsrichtung, fortschreitend in Zwischenräume zwischen mehreren in Längsrichtung hintereinander ausgebildeten Sperrzähnen ein. Ein Werkzeug ist für das Zusammenführen von Rohrstück und Konterelement nicht erforderlich.According to the invention, a piece of pipe for a connection arrangement, which can be carried out through a hole in a fluid line wall, an at least partially projecting counter bearing and a locking tooth portion, designed to produce a self-locking snap connection when receiving an attachable counter element. The pipe section and the counter element are connected to one another via a self-locking snap connection, which is designed as a ratchet / pawl arrangement. In such an arrangement, pawls snap in only one direction, hereinafter also referred to as the release direction, in the longitudinal direction, progressively into spaces between a plurality of locking teeth formed one behind the other in the longitudinal direction. A tool is not required to bring the pipe section and the counter element together.
[0010] Vorzugsweise sind das Rohrstück und das Gegenlager einstückig ausgebildet und hat das Gegenlager auf seiner einer ersten Wandung der Fluidleitungswand zugewandten Seite einen grösseren Durchmesser als die Durchbohrung und ist im durchgeführten Zustand gegen die erste Wandung anlegbar. Somit ist ein Rohrstück geschaffen, welches durch eine Durchbohrung durch eine Fluidleitung durchgesteckt werden kann, bis das Gegenlager gegen eine der Wandungen hiervon anschlägt. In diesem Zustand kann seitens der gegenüberliegenden Wandung das Konterelement überden Sperrzahnabschnitt des Rohrstücks hierauf aufgesteckt werden, bis es gegen diese Wandung in Anlage gelangt. Somit werden das Rohrstück und das Konterelement in Relation zueinander selbstsperrend an der Fluidleitungswand arretiert. Das Rohrstück ist durchgängig ausgehöhlt und ermöglicht eine Fluidkommunikation zwischen dem Inneren und Äusseren der Fluidleitung. Das Rohrstück kann gleichzeitig mit dem Gegenlager im Spritzgussverfahren oder Extrusionsverfahren geformt werden. Alternativ kann das Gegenlagerauch durch spanende Verarbeitung am Rohrstück hergestellt werden.Preferably, the pipe section and the counter bearing are integrally formed and the counter bearing on its first wall facing the fluid line wall has a larger diameter than the through-hole and can be placed against the first wall in the carried out state. A piece of pipe is thus created which can be pushed through a through-hole through a fluid line until the counter bearing abuts against one of the walls thereof. In this state, the counter element can be placed on the opposite wall over the ratchet section of the pipe section on the opposite wall until it comes into contact with this wall. Thus, the pipe section and the counter element are locked in relation to one another in a self-locking manner on the fluid line wall. The pipe section is completely hollowed out and enables fluid communication between the inside and outside of the fluid line. The pipe section can be molded simultaneously with the counter bearing using the injection molding or extrusion process. Alternatively, the counter bearing can also be produced by machining on the pipe section.
[0011] Vorzugsweise ist der Sperrzahnabschnitt wenigstens abschnittsweise entlang der Längsrichtung des Rohrstücks ausgebildet und umfasst eine Mehrzahl von sequentiell angeordneten Sperrzähnen. Hierbei gleiten die Sperrklinken des Konterelements, in Freigaberichtung geführt, entlang der konisch verlaufenden bzw. geneigten Flächen der Sperrzähne am Umfang des Rohrstücks entlang, wodurch sie federnd ausgelenkt werden, bis sie über die Flanke der Sperrzähne hinweg in den nächsten Zwischenraum einschnappen. Die senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufenden Flanken der Sperrzähne sperren eine Bewegung in entgegengesetzter Richtung, im Folgenden auch Sperrrichtung genannt. Dieses Prinzip ist beispielsweise auch bei einem Kabelbinderbekannt.Preferably, the ratchet tooth portion is formed at least in sections along the longitudinal direction of the pipe section and comprises a plurality of sequentially arranged ratchet teeth. Here, the pawls of the counter element, guided in the release direction, slide along the conical or inclined surfaces of the locking teeth along the circumference of the pipe piece, whereby they are deflected resiliently until they snap into the next space over the flank of the locking teeth. The flanks of the ratchet teeth running perpendicular to the direction of movement block a movement in the opposite direction, hereinafter also referred to as the blocking direction. This principle is also known, for example, in the case of a cable tie.
[0012] Die vorgenannte Aufgabe wird ebenso durch ein Konterelement für eine Anschlussanordnung gemäss dem unabhängigen Anspruch 4 gelöst. Das Konterelement ist im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, umfassend eine kreisförmige Basis und einen hiervon umlaufend vorragenden Randabschnitt, wobei die Basis mit einer Axialöffnung bereitgestellt ist, ausgebildet zum Herstellen einer selbstsperrenden Rastverbindung mit einem Rohrstück. Mittels der selbstsperrenden Rastverbindung werden das Rohrstück und das Konterelement in Relation zueinander zuverlässig arretiert, indem das am Rohrstück angebrachte Gegenlager und das Konterelement über die Wandstärke der Fluidleitungswand hinweg einander angenähert werden, bis das Gegenlager und das Konterelement mit ihren Abschnitten, deren Durchmesser jeweils grösser ist als der Durchmesser der Durchbohrung, an den gegenüberliegenden Wandungen der Fluidleitungswand in Anlage gebracht sind.The above object is also achieved by a counter element for a connection arrangement according to independent claim 4. The counter element is essentially U-shaped in cross-section, comprising a circular base and a peripheral portion protruding therefrom, the base being provided with an axial opening, designed to produce a self-locking snap-in connection with a tube piece. By means of the self-locking snap-in connection, the pipe section and the counter element are reliably locked in relation to one another, in that the counter bearing and the counter element attached to the pipe section are brought closer together over the wall thickness of the fluid line wall until the counter bearing and the counter element with their sections, the diameter of which is larger in each case than the diameter of the through hole, are brought into abutment on the opposite walls of the fluid line wall.
[0013] Vorzugsweise ist das Konterelement in Axialrichtung elastisch nachgiebig. Hierbei ist das in Axialrichtung elastisch ausgebildete Konterelement in Richtung zur in Anlage gebrachten Wandung der Fluidleitungswand federelastisch biegbar, sodass das Gegenlager des Rohrstücks, und das Konterelement überden Abschnitt der selbstsperrenden Rastverbindung noch näher einander angenähert (eingerastet) werden können. Hierdurch werden der durchgehend vorragende Randabschnitt des Konterelements und das Gegenlager mittels jeweils hieran angelegter Federkraft stärker an die Wandung der Fluidleitung angedrückt bzw. angepresst. Durch dieses Anpressen wird wiederum die Abdichtung verbessert, sodass kein Fluid durch einen Ringspalt zwischen dem Aussendurchmesser des Rohrstücks und dem Innenumfang der Durchbohrung austreten kann. Somit ist eine zuverlässige und zugleich fluiddichte Befestigung an der Fluidleitungswand geschaffen. Ferner, im Gegensatz zu vorbekannten Lösungen mit einer Gewindeverbindung, ist die selbstsperrende Rastverbindung auch über einen lang andauernden Zeitabschnitt, nicht lösbar. Somit bleibt die zuverlässige Abdichtung auch bei starken Prozessvibrationen, welche beispielsweise im Bereich des Klimaanlagenbaus auftreten können, zuverlässig erhalten. Ein weiterer Vorteil besteht in der einfachen Montage, welche ganz ohne Werkzeug auskommt und auch durch ungeschultes Personal durchführbar ist. Auch sind keine zusätzlichen Schrauben benötigt, sodass insgesamt Zeit und Kosten eingespart werden und mögliche Beschädigungen der Fluidleitung ausgeschlossen werden können.Preferably, the counter element is resilient in the axial direction. The counter element, which is designed to be elastic in the axial direction, can be bent resiliently in the direction of the wall of the fluid line wall that has been brought into contact, so that the counter bearing of the tube piece and the counter element can be approximated (snapped in) even closer over the section of the self-locking snap-in connection. As a result, the continuously projecting edge section of the counter element and the counter bearing are pressed or pressed more strongly against the wall of the fluid line by means of spring force applied thereto. This pressing in turn improves the seal, so that no fluid can escape through an annular gap between the outer diameter of the pipe section and the inner circumference of the through hole. This creates a reliable and at the same time fluid-tight attachment to the fluid line wall. Furthermore, in contrast to previously known solutions with a threaded connection, the self-locking snap-in connection cannot be released even over a long period of time. Thus, the reliable seal is reliably maintained even in the event of strong process vibrations, which can occur, for example, in the field of air conditioning construction. Another advantage is the simple assembly, which does not require any tools and can also be carried out by untrained personnel. No additional screws are required, so that overall time and costs are saved and possible damage to the fluid line can be excluded.
[0014] Vorzugsweise ist wenigstens eine der beiden Flächen von der Basis mit wenigstens einer Aussparung ausgebildet, welche insbesondere konzentrisch zur Axialöffnung angeordnet ist. Mit dem Wortlaut Aussparung ist hier eine jegliche Materialausnehmung von insbesondere der Basis von dem Konterelement gemeint, durch welche Materialausnehmung eine Materialschwächung der Basis einhergeht. Hierdurch ist die Basis und ist insgesamt das Konterelement in Axialrichtung auslenkbar. Durch geeignete Auswahl der Anzahl, der Platzierung, der Tiefe, der Breite usw. der jeweiligen Materialausnehmung kann dem Konterelement eine vorbestimmte Elastizität in Axialrichtung verliehen werden. Mit anderen Worten ist das Konterelement, und ist insbesondere seine Basis, in einem Zustand, bei welchem dessen durchgängig umlaufenPreferably, at least one of the two surfaces is formed from the base with at least one recess, which is arranged in particular concentrically to the axial opening. The wording recess here means any material recess, in particular the base of the counter element, through which material recess a weakening of the base is associated. As a result, the base and overall the counter element can be deflected in the axial direction. The counter element can be given a predetermined elasticity in the axial direction by suitable selection of the number, the placement, the depth, the width, etc. of the respective material recess. In other words, the counter element, and in particular its base, is in a state in which it circulates continuously
CH 711 449 B1 der Randabschnitt anfänglich gegen eine Wandung der Fluidleitung flächig anliegt, in Axialrichtung weiter in Richtung zur anliegenden Wandung federelastisch auslenkbar bzw. durchbiegbar, und zwar durch Krafteinwirkung auf die Oberfläche der Basis. Mittels der Arretierbarkeit zwischen dem Rohrstück und dem Konterelement bleibt diese Auslenkung bestehen bzw. arretiert und zwar auch dann, wenn keine Kraft mehr an die Basis angelegt wird. Sobald keine Kraft mehr an die Basis angelegt wird, stellt sich eine entgegengesetzte Rückstellkraft bzw. Federkraft ein. Somit kann diese Federkraft ohne zusätzliche Bauteile eingestellt werden. Die wenigstens eine Aussparung ist insbesondere konzentrisch zur Axialöffnung angeordnet. Hierbei kann die wenigstens eine Aussparung durchgehend, unterbrochen oder mit variierender Tiefe konzentrisch um die Axialöffnung herum ausgebildet sein. Durch die konzentrische Anordnung der Aussparung ist die Basis von dem Konterelement insgesamt nachgiebig und kann somit insbesondere der Mittenbereich von der Basis durch Krafteinwirkung in Richtung zur Wandung der Fluidleitung angenähert werden, wodurch wiederum der umlaufende Randabschnitt des Konterelements im Wesentlichen gleichförmig gegen die Wandung der Fluidleitung angedrückt wird. Die Materialaussparung kann schon während des Herstellungsprozesses von dem Konterelement, beispielsweise Spritzgiessen, Extrusionsverfahren usw. ausgeformt werden oder kann nachträglich mittels spanabhebender Werkstückbearbeitung in das Material des Konterelements eingetragen werden, beispielsweise mittels Fräsen oder Drehbearbeitung mittels einer Drehbank usw.CH 711 449 B1 the edge section initially rests flat against a wall of the fluid line, can be deflected or deflected spring-elastically in the axial direction in the direction of the adjacent wall, namely by the action of force on the surface of the base. By means of the lockability between the pipe section and the counter element, this deflection remains or is locked, even when no more force is applied to the base. As soon as no more force is applied to the base, an opposite restoring force or spring force is set. This spring force can thus be set without additional components. The at least one recess is in particular arranged concentrically to the axial opening. In this case, the at least one recess can be continuous, interrupted or concentrically formed with varying depth around the axial opening. As a result of the concentric arrangement of the cutout, the base of the counter element is flexible overall, and thus in particular the central region of the base can be approximated by the application of force in the direction of the wall of the fluid line, which in turn presses the peripheral edge portion of the counter element essentially uniformly against the wall of the fluid line becomes. The material recess can already be formed by the counter element, for example injection molding, extrusion process, etc., during the production process or can be subsequently entered into the material of the counter element by means of machining workpiece machining, for example by milling or turning using a lathe, etc.
[0015] Vorzugsweise umfasst das Konterelement zumindest eine hieran federnd gelagerte Sperrklinke, ausgebildet zur selbstsperrenden Arretierung mit einem Sperrzahnabschnitt am Umfang des Rohrstücks. Die Arretierelemente, d.h. die Sperrzähne und die Sperrklinke, sind jeweils einstückig mit dem Rohrstück bzw. dem Konterelement ausgebildet. Somit sind keine zusätzlichen Bauteile erforderlich. Hierdurch wird zum einen die Zuverlässigkeit der Verbindung erhöht und werden andererseits Materialkosten eingespart.Preferably, the counter element comprises at least one pawl resiliently mounted thereon, designed for self-locking locking with a ratchet tooth section on the circumference of the pipe section. The locking elements, i.e. the ratchet teeth and the pawl are each formed in one piece with the tube piece or the counter element. This means that no additional components are required. This on the one hand increases the reliability of the connection and on the other hand saves material costs.
[0016] Vorzugsweise ist die zumindest eine federnd gelagerte Sperrklinke am Randabschnitt der Axialöffnung ausgebildet. Somit ist der Randabschnitt von der Axialöffnung als Sperrklinke ausgeformt. Die somit umlaufende Sperrklinke kann durchgehend (nicht unterbrochen) umlaufen oder kann unterbrochen sein (z.B. durch ein oder mehrere eingetragene Einschnitte).Preferably, the at least one spring-loaded pawl is formed on the edge portion of the axial opening. Thus, the edge section of the axial opening is shaped as a pawl. The pawl thus rotating can run continuously (not interrupted) or can be interrupted (e.g. by one or more incisions).
[0017] Vorzugsweise sind die Sperrklinke und das Konterelement einstückig ausgebildet. Somit werden keine zusätzlichen separaten Bauteile benötigt. Die Herstellung des Konterelements wird vereinfacht und es werden insgesamt Kosten reduziert.Preferably, the pawl and the counter element are integrally formed. This means that no additional separate components are required. The manufacture of the counter element is simplified and overall costs are reduced.
[0018] Vorzugsweise ist die Sperrklinke über einen Ausleger federnd an der Basis gelagert, wobei der Ausleger zwischen dem Rand der Axialöffnung und einer der wenigstens einen Aussparung ausgebildet ist. Hierbei ist eine der Aussparungen konzentrisch und im Wesentlichen direkt an der Axialöffnung angrenzend an jener Fläche der Basis von dem Konterelement angeordnet, an welcher auch die Sperrklinke ausgebildet ist. Hierdurch wird die Sperrklinke federnd durch einen Ausleger direkt am Konterelement gelagert, wobei der Ausleger einfach durch das Material der Basis zwischen dem Rand der Axialöffnung und der direkt umlaufenden Aussparung ausgebildet ist. Zusätzlich gestattet die direkt umlaufende Aussparung eine federnde Auslenkung des Auslegers (und somit der Sperrklinke) in radialer Richtung in die Aussparung hinein. Hierdurch werden weitere Bauteile zur auslenkbaren Lagerung der Sperrklinke am Konterelement eingespart.Preferably, the pawl is resiliently mounted on the base via a cantilever, the cantilever being formed between the edge of the axial opening and one of the at least one recess. Here, one of the recesses is arranged concentrically and essentially directly on the axial opening adjacent to that surface of the base of the counter element on which the pawl is also formed. As a result, the pawl is resiliently supported by a cantilever directly on the counter element, the cantilever being formed simply by the material of the base between the edge of the axial opening and the directly surrounding recess. In addition, the directly circumferential recess allows the arm (and thus the pawl) to deflect in a radial direction into the recess. This saves additional components for the deflectable mounting of the pawl on the counter element.
[0019] Vorzugsweise sind die Aussparungen in Radialrichtung abwechselnd an gegenüberliegenden Flächen der Basis ausgebildet. Die Aussparungen sind hierbei abwechselnd an den beiden Flächen der Basis ausgebildet. Durch die abwechselnde Anordnung ist die Basis des Konterelements in Axialrichtung einfach verformbar bzw. biegbar. Mit anderen Worten erlaubt die abwechselnde Anordnung der Aussparungen ein einfaches Stauchen und Dehnen der beiden Flächen von der Basis.Preferably, the recesses are formed alternately in the radial direction on opposite surfaces of the base. The recesses are alternately formed on the two surfaces of the base. Due to the alternating arrangement, the base of the counter element is easily deformable or bendable in the axial direction. In other words, the alternating arrangement of the recesses allows the two surfaces to be easily compressed and stretched from the base.
[0020] Die vorgenannte Aufgabe wird ebenso durch eine Anschlussanordnung gelöst, welche ein Rohrstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und ein Konterelement nach einem der Ansprüche 4 bis 10 umfasst, wobei das Rohrstück und das Konterelement ausgebildet sind zur selbstsperrenden Rastverbindung miteinander. Die Anschlussanordnung ist ausgebildet zur Befestigung an einer Fluidleitungswand. Hierbei spannen das Rohrstück und das Konterelement die Fluidleitungswand über gegenüberliegende Wandungen derer ein. Die Anschlussanordnung ist zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen dem Inneren und Äusseren der Fluidleitung ausgebildet und umfasst das Rohrstück, welches durch die Durchbohrung durch die Fluidleitungswand in Längsrichtung einsteckbar ist. Das Rohrstück umfasst das Gegenlager, welches auf seiner einer ersten Wandung der Fluidleitungswand zugewandten Seite einen grösseren Durchmesser als die Durchbohrung aufweist und welches im eingesteckten Zustand gegen die erste Wandung der Fluidleitungswand anlegbar ist. Ferner umfasst die Anschlussanordnung das im Wesentlichen kreisförmige Konterelement, welches im Querschnitt im Wesentlichen eiförmig ausgebildet ist, mit der Basis und dem hiervon umlaufend vorragenden Randabschnitt, welcher einen grösseren Durchmesser als die Durchbohrung aufweist und gegen eine zweite Wandung der Fluidleitungswand, welche der ersten Wandung gegenüberliegt, anlegbar ist. Das Konterelement ist mit einer Axialöffnung bereitgestellt, über welche das Konterelement mittels einer selbstsperrenden Rastverbindung wenigstens abschnittsweise mit dem Rohrstück arretierbar ist.The aforementioned object is also achieved by a connection arrangement which comprises a tube piece according to one of claims 1 to 3 and a counter element according to one of claims 4 to 10, wherein the tube piece and the counter element are designed for self-locking snap connection with each other. The connection arrangement is designed for attachment to a fluid line wall. Here, the pipe section and the counter element clamp the fluid line wall over opposite walls thereof. The connection arrangement is designed to establish a fluid connection between the inside and the outside of the fluid line and comprises the pipe section which can be inserted in the longitudinal direction through the through-hole through the fluid line wall. The tube piece comprises the counter bearing, which has a larger diameter than the through hole on its side facing a first wall of the fluid line wall and which can be placed against the first wall of the fluid line wall in the inserted state. Furthermore, the connection arrangement comprises the essentially circular counter element, which is essentially egg-shaped in cross-section, with the base and the peripheral portion protruding therefrom, which has a larger diameter than the through-bore, and against a second wall of the fluid line wall, which is opposite the first wall , can be created. The counter element is provided with an axial opening, via which the counter element can be locked at least in sections with the pipe piece by means of a self-locking snap connection.
[0021] Vorzugsweise ist das Konterelement in Axialrichtung elastisch nachgiebig und sind das Rohrstück und das Konterelement im arretierten Zustand gegen die Fluidleitungswand federnd vorspannbar. Hierdurch kann die Basis gleich einer Membran in Richtung zur Wandung der Fluidleitung gedrückt werden, wodurch eine vertiefte Einrastung zwischen Rohrstück und Konterelement erzielt wird. Somit wird eine Spannkraft erzeugt, mittels welcher die AnschlussanordnungPreferably, the counter element is elastically resilient in the axial direction and the tube piece and the counter element are resiliently biased against the fluid line wall in the locked state. As a result, the base can be pressed like a membrane in the direction of the wall of the fluid line, as a result of which a deep engagement is achieved between the pipe section and the counter element. A clamping force is thus generated, by means of which the connection arrangement
CH 711 449 B1 insgesamt fest an der Fluidleitungswand angedrückt wird. Somit ist eine Anschlussanordnung geschaffen, welche zuverlässig und dauerhaft an der Fluidleitung befestigt werden kann und gleichzeitig zuverlässig einen Ringspalt zwischen dem Aussendurchmesser des Rohrstücks und dem Innenumfang der Durchbohrung durch die Fluidleitungswand abdichtet.CH 711 449 B1 is firmly pressed against the fluid line wall. A connection arrangement is thus created which can be reliably and permanently attached to the fluid line and at the same time reliably seals an annular gap between the outer diameter of the pipe section and the inner circumference of the through-hole through the fluid line wall.
[0022] Vorzugsweise sind das Rohrstück und das Konterelement aus einem gleichen Material ausgebildet, insbesondere Kunststoff, hierbei insbesondere Polyoxymethylen, POM. Durch diese einheitliche Materialwahl werden Kosten eingespart. Polyoxymethylen, POM, zeichnet sich in einem weiten Temperaturbereich durch hohe Steifigkeit, niedrige Reibwerte und eine hohe Dimensionsstabilität aus. Durch die Verwendung von POM als Material für das Rohrstück als auch für das Konterelement wird die Arretierung dieser beiden Bauteile zuverlässig beibehalten. Ebenso können insbesondere jene Abschnitte der Anschlussanordnung, welche im Inneren der Fluidleitung angeordnet sind, ohne Abstriche hinsichtlich der Zuverlässigkeit sehr hohen als auch sehr tiefen Temperaturen ausgesetzt werden.Preferably, the pipe section and the counter element are made of the same material, in particular plastic, in particular polyoxymethylene, POM. This uniform choice of materials saves costs. Polyoxymethylene, POM, is characterized in a wide temperature range by high rigidity, low friction values and high dimensional stability. The use of POM as the material for the pipe section and for the counter element reliably maintains the locking of these two components. Likewise, in particular those sections of the connection arrangement which are arranged inside the fluid line can be exposed to very high and very low temperatures without compromising reliability.
[0023] Die oben genannte Aufgabe wird ebenso durch ein Verfahren zum Befestigen einer Anschlussanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13 an einer Fluidleitungswand gelöst. Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst ein Durchstecken des Rohrstücks über den Abschnitt der selbstsperrenden Rastverbindung durch eine in die Fluidleitungswand eingebrachte Durchbohrung, bis das Gegenlager von dem Rohrstück mit einer ersten Wandung der Fluidleitungswand in Anlage kommt, und ein Aufstecken des Konterelements über den Abschnitt der selbstsperrenden Rastverbindung, und ein selbstsperrendes Verriegeln des Rohrstücks und des Konterelements in Relation zueinander, bis hervorragende Randabschnitt des Konterelements mit einer zweiten Wandung der Fluidleitungswand in Anlage kommt.The above-mentioned object is also achieved by a method for fastening a connection arrangement according to one of claims 11 to 13 to a fluid line wall. The method according to the invention comprises pushing the pipe section over the section of the self-locking snap-in connection through a through-hole made in the fluid line wall until the counter bearing from the pipe section comes into contact with a first wall of the fluid line wall, and plugging the counter element over the section of the self-locking snap-in connection, and a self-locking locking of the pipe section and the counter element in relation to one another until the outstanding edge section of the counter element comes into contact with a second wall of the fluid line wall.
[0024] Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner den Schritt eines Anlegens von einer Druckkraft zwischen dem Rohrstück und der Oberfläche der Basis, des Konterelements in Axialrichtung derart, dass das Gegenlager und das Konterelement gegen die jeweiligen Wandungen der Fluidleitungswand durch Federkraft vorgespannt werden.Preferably, the method further comprises the step of applying a compressive force between the pipe piece and the surface of the base, the counter element in the axial direction such that the counter bearing and the counter element are biased against the respective walls of the fluid line wall by spring force.
[0025] Die zum Befestigen der Anschlussanordnung an der Fluidleitung notwendigen Schritte sind schnell und einfach durchführbar. Hierbei gibt es keine Einschränkung ob das Rohrstück von der Aussenseite ins Innere der Fluidleitung durchgesteckt wird oder umgekehrt. Sollte das Rohrstück von aussen nach innen durchgesteckt werden, so liegt das Gegenlager an der Aussenwandung der Fluidleitungswand an und wird das Konterelement von innerhalb der Fluidleitung auf das ins Innere ragende distale Ende des Rohrstücks aufgesteckt und hiermit arretiert. Bei dieser Anordnung ragt der sich jenseits des Konterelements erstreckende Abschnitt des Rohrstücks in das Innere der Fluidleitung vor. Unter Annahme einer stets identischen Länge des Rührstücks steht die Länge des ins Innere der Fluidleitung vorragenden Abschnitts in Abhängigkeit von der Dicke der Fluidleitungswand. Da dieser vorragende Abschnitt jedoch keine Auswirkungen auf den Betrieb hat und auch nicht störend wirkt (da er von ausserhalb nicht erkennbar ist), können Rohrstücke mit identischer Länge bei Fluidleitungen mit nahezu beliebigen unterschiedlichen Wanddicken eingesetzt werden. Durch diese Einheitlichkeit kann die Produktions-Stückmenge in der Herstellung der Anschlussanordnung erhöht werden und reduzieren sich dementsprechend die Stückkosten pro Anschlussanordnung.The steps necessary for fastening the connection arrangement to the fluid line can be carried out quickly and easily. There is no restriction on whether the pipe section is inserted from the outside into the interior of the fluid line or vice versa. If the pipe section is pushed through from the outside to the inside, the counter bearing rests on the outer wall of the fluid line wall and the counter element is plugged from inside the fluid line onto the distal end of the pipe section projecting into the interior and is thereby locked. With this arrangement, the section of the pipe section extending beyond the counter element projects into the interior of the fluid line. Assuming that the length of the stirring piece is always identical, the length of the section projecting into the interior of the fluid line is dependent on the thickness of the fluid line wall. However, since this protruding section has no effects on the operation and does not have a disturbing effect (since it cannot be seen from outside), pipe sections of identical length can be used for fluid lines with almost any different wall thicknesses. Due to this uniformity, the production quantity in the manufacture of the connection arrangement can be increased and accordingly the unit costs per connection arrangement are reduced.
[0026] Die zuvor genannte Aufgabe wird ebenso durch eine Sensoranordnung zum Aufnehmen einer Messgrösse innerhalb einer Fluidleitung gelöst, wobei die Sensoranordnung eine Anschlussanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14 und einen Sensor umfasst, welcher, mit dem aus der Fluidleitungswand herausragenden Anschluss des Rohrstücks wirkverbunden gekoppelt ist. Hierbei kann eine Messgrösse, z.B. eine jegliche physikalische Messgrösse, im Inneren der Fluidleitung aufgenommen werden, z.B. Druck, Temperatur, Feuchtigkeit, Strömungsrate usw.The above-mentioned object is also achieved by a sensor arrangement for receiving a measured variable within a fluid line, the sensor arrangement comprising a connection arrangement according to one of claims 12 to 14 and a sensor which is operatively connected to the connection of the pipe section projecting from the fluid line wall is coupled. Here, a measurand, e.g. any physical quantity to be recorded inside the fluid line, e.g. Pressure, temperature, humidity, flow rate etc.
[0027] Die vorgenannte Aufgabe wird ebenso durch eine Verwendung von einer Anschlussanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13 zum Herstellen einer Fluidverbindung zwischen dem Inneren und Äusseren einer Fluidleitung und zum fluiddichten Abdichten eines Ringspalts zwischen der Anschlussanordnung und einer Durchbohrung durch die Fluidleitungswand gelöst.The aforementioned object is also achieved by using a connection arrangement according to one of claims 11 to 13 for establishing a fluid connection between the inside and outside of a fluid line and for fluid-tight sealing of an annular gap between the connection arrangement and a through-bore through the fluid line wall.
[0028] Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Ausführungsvarianten beliebig kombinierbar sind. Lediglich diejenigen Kombinationen von Ausführungsvarianten sind ausgeschlossen, die durch die Kombination zu Widersprüchen führen würden.It is expressly pointed out that the above design variants can be combined as desired. Only those combinations of design variants are excluded that would lead to contradictions through the combination.
[0029] Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand von Figuren noch näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the present invention are explained in more detail below with reference to figures. Show it:
Fig. 1A-C: mehrere Ansichten einer Anschlussanordnung gemäss der Erfindung, welche an einer in ihrer Dickenrichtung geschnittenen Fluidleitungswand befestigt ist;1A-C: several views of a connection arrangement according to the invention, which is attached to a fluid line wall cut in its thickness direction;
Fig. 2: eine Schnittansicht der gesamten Anschlussanordnung gemäss der Erfindung;2 shows a sectional view of the entire connection arrangement according to the invention;
Fig. 3: eine Perspektivansicht der Anschlussanordnung gemäss der Erfindung mit in ihrer Dickenrichtung freigeschnittener Fluidleitungswand; und3 shows a perspective view of the connection arrangement according to the invention with the fluid line wall cut free in its thickness direction; and
Fig. 4: eine weitere Teilschnittansicht der Anschlussanordnung gemäss der Erfindung.4: a further partial sectional view of the connection arrangement according to the invention.
[0030] Fig. 1 A-C zeigen mehrere Ansichten von einer Anschlussanordnung 10 gemäss der Erfindung, welche durch eine Durchbohrung (nicht gezeigt) einer in der Dickenrichtung geschnittenen Fluidleitungswand 12 durchgesteckt und hieran1A-C show several views of a connection arrangement 10 according to the invention, which is pushed through and through a through-hole (not shown) of a fluid line wall 12 cut in the thickness direction
CH 711 449 B1 ohne eine Verwendung von Werkzeugen befestigt ist. Die Anschlussanordnung 10 umfasst ein Rohrstück 14 mit einem langgestreckten zylindrischen Rohrkörper.CH 711 449 B1 is attached without the use of tools. The connection arrangement 10 comprises a pipe section 14 with an elongated cylindrical tubular body.
[0031] Das Rohrstück 14 umfasst ein ebenfalls zylindrisch ausgebildetes Gegenlager 16, welches einstückig mit dem Rohrstück 14 ausgebildet ist. Das Gegenlager 16 ist konzentrisch zum Rohrstück 14 ausgerichtet, angeordnet und hat einen Durchmesser, welcher grösser ist als der Durchmesser von der (nicht gezeigten) Durchbohrung durch die Fluidleitungswand 12. Im befestigten Zustand der Anschlussanordnung 10 an der Fluidleitungswand 12 schlägt eine Fläche des Gegenlagers 16 gegen eine erste Wandung 12A der Fluidleitungswand 12 an.The pipe section 14 comprises a likewise cylindrical counter bearing 16, which is formed in one piece with the pipe section 14. The counter bearing 16 is aligned, arranged concentrically to the pipe section 14 and has a diameter which is larger than the diameter of the through hole (not shown) through the fluid line wall 12. When the connection arrangement 10 is fastened to the fluid line wall 12, one surface of the counter bearing 16 strikes against a first wall 12A of the fluid line wall 12.
[0032] Ein sich im Wesentlichen in Axialrichtung des Rohrstücks 14 erstreckter Aussenumfang hiervon ist mit einem Sperrzahnabschnitt 18 ausgebildet, welcher eine Mehrzahl von in Axialrichtung hintereinander angeordneten Sperrzähnen umfasst, welche durchgehend umlaufend ausgebildet sind. Die jeweiligen Enden des Rohrstücks 14 bilden jeweils einen ersten Anschluss 20A und zweiten Anschluss 20B. Beide Anschlüsse 20A, 20B sind in Richtung zum jeweiligen distalen Ende verlaufend konisch verjüngt ausgeformt. Hierdurch können diese Anschlüsse 20A, 20B schnell und einfach mit externen Bauteilen (nicht gezeigt) verbunden werden, und zwar entweder direkt oder mittels eines zwischengeschalteten (z.B. flexiblen) Schlauchs (nicht gezeigt). Beispielsweise liegt der in den Figuren rechts von der Fluidleitungswand 12 befindliche Abschnitt innerhalb von der Fluidleitung und liegt der links von der Fluidleitungswand 12 befindliche Abschnitt ausserhalb von der Fluidleitung. Diese Anordnung kann jedoch auch umgekehrt sein.An outer circumference thereof, which extends essentially in the axial direction of the tube piece 14, is formed with a ratchet tooth section 18 which comprises a plurality of ratchet teeth arranged one behind the other in the axial direction and which are formed all the way round. The respective ends of the pipe section 14 each form a first connection 20A and a second connection 20B. Both connections 20A, 20B are tapered in the direction of the respective distal end. This allows these connections 20A, 20B to be quickly and easily connected to external components (not shown), either directly or by means of an intermediate (e.g. flexible) hose (not shown). For example, the section located on the right of the fluid line wall 12 in the figures lies inside the fluid line and the section on the left of the fluid line wall 12 lies outside the fluid line. However, this arrangement can also be reversed.
[0033] Die Anschlussanordnung 10 umfasst ferner ein scheibenförmiges Konterelement 22, welches über das dem Gegenlager 16 gegenüberliegende Ende des Rohrstücks 14 (über den Anschluss 20B) aufgesteckt ist und mit einer zweiten Wandung 12B der Fluidleitungswand 12 in Anlage gebracht ist. Hierbei ist das Konterelement 22 mit einer Axialöffnung versehen, deren Rand gleichzeitig als Sperrklinke (nicht gezeigt) ausgeformt ist, wie im Folgenden detaillierter beschrieben wird. Die Sperrklinke des Konterelements 22 und die Sperrzähne des Sperrzahnabschnitts 318 am Umfang des Rohrstücks 14 gehen somit eine selbstsperrende Verriegelung ein.The connection arrangement 10 further comprises a disk-shaped counter element 22 which is plugged onto the end of the pipe section 14 opposite the counter bearing 16 (via the connection 20B) and is brought into contact with a second wall 12B of the fluid line wall 12. Here, the counter element 22 is provided with an axial opening, the edge of which is simultaneously formed as a pawl (not shown), as will be described in more detail below. The pawl of the counter element 22 and the locking teeth of the locking tooth portion 318 on the circumference of the pipe section 14 thus enter into a self-locking lock.
[0034] Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht von der in Fig. 1A gezeigten allgemeinen Veranschaulichung der Anschlussanordnung 10. Wie in Fig. 2 deutlich zu erkennen ist, ist das scheibenförmige Konterelement 22 im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig (in einer Schnittansicht entlang der Mittenaxiallinie betrachtet) ausgebildet. Mit anderen Worten ist das Konterelement 22 schalenförmig ausgebildet, mit einer im Wesentlichen planaren Basis 24, welche als Boden der Schale betrachtet werden kann, und mit einem hiervon vorragenden und durchgängig umlaufenden Randabschnitt 26. Hierbei wird das Konterelement 22 - vorzugsweise ohne die Verwendung von Werkzeugen - derart auf das Rohrstück 14 aufgesteckt, dass der Randabschnitt 26 bündig mit der zweiten Wandung 12B in Anlage gelangt. In diesem Zustand wird zwischen der zweiten Wandung 12B und der Innenfläche von der Basis 24 ein Hohlraum H ausgebildet.FIG. 2 shows a sectional view of the general illustration of the connection arrangement 10 shown in FIG. 1A. As can be clearly seen in FIG. 2, the disk-shaped counter element 22 is essentially U-shaped in cross section (in a sectional view along the Viewed from the center axial line). In other words, the counter element 22 is designed in the form of a shell, with an essentially planar base 24, which can be regarded as the bottom of the shell, and with an edge section 26 protruding therefrom and running all the way around. Here, the counter element 22 - preferably without the use of tools - Plugged onto the pipe section 14 in such a way that the edge section 26 comes into abutment with the second wall 12B. In this state, a cavity H is formed between the second wall 12B and the inner surface of the base 24.
[0035] Das Konterelement 22 ist mit einer Axialöffnung versehen, über welche das Konterelement 2.2 auf das Rohrstück 14 aufgesteckt wird. Zur selbstsperrenden Verrieglung ist der Randabschnitt dieser Axialöffnung als eine Sperrklinke 28 ausgeformt, welche in Radialrichtung federnd auslenkbar ist. Beim Arretieren des Konterelements 22 in Relation zum Rohrstück 14 gleitet die Sperrklinke 28 in Freigaberichtung über die zackenförmig ausgeformten Sperrzähne des Sperrzahnabschnitts 18 bis sowohl das Gegenlager 16 mit der ersten Wandung 12A als auch der Randabschnitt 26 des Konterelements 22 mit der zweiten Wandung 12B in Anlage gebracht sind. Eine entgegengesetzte Relativbewegung zwischen dem Rohrstück 14 und dem Konterelement 22 in Sperrrichtung wird durch die senkrechten Flanken der Sperrzähne, gegen welche die Sperrklinke 28 in Sperrrichtung anschlägt, gehemmt.The counter element 22 is provided with an axial opening through which the counter element 2.2 is plugged onto the pipe section 14. For self-locking locking, the edge section of this axial opening is shaped as a pawl 28 which can be deflected in the radial direction in a resilient manner. When the counter element 22 is locked in relation to the tube piece 14, the pawl 28 slides in the release direction over the peg-shaped locking teeth of the ratchet tooth section 18 until both the counter bearing 16 with the first wall 12A and the edge section 26 of the counter element 22 with the second wall 12B are brought into contact are. An opposite relative movement between the pipe section 14 and the counter element 22 in the locking direction is inhibited by the vertical flanks of the locking teeth, against which the pawl 28 strikes in the locking direction.
[0036] Um die zuvor genannte federnde Auslenkung der Sperrklinke 28 in Radialrichtung zu ermöglichen, ist die Basis 24 des Konterelements 22 mit einer ersten Aussparung 30A ausgebildet, welche konzentrisch und in unmittelbarer Nähe zur Axialöffnung (und somit der Sperrklinke 28) verlaufend ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist die Fläche der Basis 24 seitens der Sperrklinke 28 mit einer in unmittelbarer Nähe hierzu verlaufenden Materialausnehmung versehen, welche erlaubt, dass die Sperrklinke 28 über einen somit ausgebildeten Ausleger in Radialrichtung federnd auslenkbar ist. Der Ausleger wird einfach durch Material von der Basis 24 zwischen der Axialöffnung und der Aussparung 30A gebildet. Die Sperrklinke 28 und der Ausleger sind also insgesamt einstückig mit dem Konterelement 22 ausgebildet. Es müssen keine separaten Bauteile, beispielsweise separate Federelemente, usw. vorgesehen werden, wodurch Kosten eingespart werden. Durch die Bereitstellung der ersten Aussparung 30A kann die Sperrklinke 28 im Wesentlichen innerhalb der Ebene von der Basis 24 liegen. Somit wird vorteilhaft vermieden, dass die Sperrklinke 28 zu weit über der Oberfläche von der Basis 24 vorragt.In order to enable the aforementioned resilient deflection of the pawl 28 in the radial direction, the base 24 of the counter element 22 is formed with a first recess 30A, which is concentric and in close proximity to the axial opening (and thus the pawl 28). In other words, the surface of the base 24 is provided on the part of the pawl 28 with a material recess running in the immediate vicinity thereof, which allows the pawl 28 to be resiliently deflected in the radial direction via a cantilever thus formed. The boom is simply formed by material from the base 24 between the axial opening and the recess 30A. The pawl 28 and the boom are thus formed in one piece with the counter element 22. There is no need to provide separate components, for example separate spring elements, etc., which saves costs. By providing the first recess 30A, the pawl 28 may be substantially within the plane of the base 24. This advantageously prevents the pawl 28 from projecting too far above the surface from the base 24.
[0037] Die Basis 24 ist an der dem Hohlraum H zugewandten Fläche mit einerzweiten Aussparung 30B ausgebildet. Auch diese Aussparung 30B erstreckt sich konzentrisch zur Axialöffnung. Des Weiteren ist der Übergang zwischen der Basis 24 und dem Randabschnitt 26 durch eine dritte Aussparung 30C verjüngt. Die dritte Aussparung 30C verläuft ebenso konzentrisch zur Axialöffnung. Obwohl nicht gezeigt, kann die Basis 24 mit mehr oder weniger als den hier gezeigten drei Aussparungen 30A-C ausgebildet werden.The base 24 is formed on the surface facing the cavity H with a second recess 30B. This recess 30B also extends concentrically to the axial opening. Furthermore, the transition between the base 24 and the edge section 26 is tapered by a third recess 30C. The third recess 30C is also concentric with the axial opening. Although not shown, the base 24 can be formed with more or less than the three recesses 30A-C shown here.
[0038] Die Aussparungen 30A-C dienen zur Materialschwächung von insbesondere der Basis 24, sodass diese beim Anlegen einer Druckkraft an die Oberfläche von der Basis 24 und in Richtung zum Hohlraum H leicht verformbar bzw. biegbar ist. Unter der Annahme, dass das Rohrstück 14 statisch fixiert ist, kann beim Anlegen der zuvor genannten Druckkraft und der damit einhergehenden Durchbiegung der Basis 24 die Sperrklinke 28 weiter entlang der Freigaberichtung über einige der Sperrzähne gleiten. Sobald keine Druckkraft mehr angelegt wird, schlägt die Sperrklinke 28 gegen die senkThe recesses 30A-C serve to weaken the material, in particular of the base 24, so that this is easily deformable or bendable when a compressive force is applied to the surface of the base 24 and in the direction of the cavity H. Assuming that the pipe section 14 is statically fixed, the pawl 28 can slide further along the release direction over some of the locking teeth when the aforementioned compressive force is applied and the accompanying bending of the base 24. As soon as no more pressure is applied, the pawl 28 strikes against the lower
CH 711 449 B1 rechte Flanke des nunmehr anliegenden Sperrzahns an und wird eine Bewegung entgegen der Richtung der angelegten Druckkraft (Sperrrichtung) gehemmt. Als Gegenreaktion werden der Randabschnitt 26 des Konterelements 22 als auch das Gegenlager 16 durch die sich einstellende Rückstell-Federkraft kräftig gegen die jeweilige Wandung 12A, 12B der Fluidleitungswand 12 angedrückt bzw. angepresst. Dieses Anpressen hat zur Folge, dass sich eine erhöhte Dichtungswirkung einstellt. Insbesondere werden hierdurch die Dichtung zwischen dem Randabschnitt 26 des Konterelements 22 und der zweiten Wandung 12B als auch die Dichtung zwischen dem Gegenlager 16 und der ersten Wandung 12A der Fluidleitungswand 12 erhöht. Hierdurch tritt z.B. kein Fluid aus dem Inneren der Fluidleitung über einen Ringspalt 32 zwischen der Aussenf lache des Rohrstücks 14 und der Innenwand der Durchbohrung durch die Fluidleitungswand 12 nach aussen aus. Somit ist die erfindungsgemässe Anschlussanordnung 10 zugleich fest und zuverlässig an der Fluidleitungswand 12 befestigt und sie bietet ebenso eine zuverlässige Abdichtung gegen einen ungewollten Fluidaustritt. Zur weiteren Erhöhung der Abdichtung kann der Randabschnitt 26 mit einem Dichtungsmaterial, z.B. einer Dichtungslippe, (nicht gezeigt) versehen werden. Zusätzlich oder alternativ kann jener Abschnitt des Gegenlagers 16, welcher mit der ersten Wandung 12A in Anlage liegt, mit einem Dichtungsmaterial versehen werden.CH 711 449 B1 on the right flank of the locking tooth now in contact and a movement against the direction of the applied pressure force (locking direction) is inhibited. As a counter reaction, the edge section 26 of the counter element 22 and also the counter bearing 16 are pressed or pressed strongly against the respective wall 12A, 12B of the fluid line wall 12 by the resetting spring force. This pressing results in an increased sealing effect. In particular, this increases the seal between the edge section 26 of the counter element 22 and the second wall 12B and also the seal between the counter bearing 16 and the first wall 12A of the fluid line wall 12. In this way e.g. no fluid from the inside of the fluid line via an annular gap 32 between the outer surface of the pipe section 14 and the inner wall of the through bore through the fluid line wall 12 to the outside. Thus, the connection arrangement 10 according to the invention is at the same time firmly and reliably attached to the fluid line wall 12 and it also offers a reliable seal against unwanted fluid leakage. To further increase the seal, the edge section 26 can be coated with a sealing material, e.g. a sealing lip (not shown). Additionally or alternatively, that section of the counter bearing 16 which lies in contact with the first wall 12A can be provided with a sealing material.
[0039] Fig. 3 zeigt die zuvor dargestellte Anschlussanordnung 10 in einer Teilschnittansicht, in welcher die Fluidleitungswand 12 freigeschnitten ist. Ein Vorteil der Verbindung zwischen dem Rohrstück 14 und dem Konterelement 22 durch die selbstsperrende Arretierung besteht ferner darin, dass sich diese Verbindung selbst bei Vibrationen, welche an die Fluidleitungswand 12 angelegt sein können, nicht lösen wird. Somit sind die Befestigung der Anschlussanordnung 10 an der Fluidleitungswand 12 als auch die zuverlässige Abdichtung dauerhaft und zuverlässig, sodass Wartungsintervalle in Relation zu vorbekannten Lösungen wesentlich verlängert werden können oder sogar unnötig geworden sind. Hierdurch werden weiterhin Kosten eingespart. Eine Fluidkommunikation zwischen dem Inneren der Fluidleitung und der Aussenseite hiervon ist lediglich überdas Rohrstück 14 zwischen dem ersten und zweiten Anschluss 20A, 20B hiervon gewährleistet. Obwohl nicht gezeigt, kann am ersten Anschluss 20A ein Messinstrument bzw. Sensor angebracht sein, und zwar indem dieser direkt auf den ersten Anschluss 20A aufgesteckt wird oder über eine Schlauchverbindung hiermit verbunden wird.Fig. 3 shows the connection arrangement 10 shown above in a partial sectional view, in which the fluid line wall 12 is cut free. An advantage of the connection between the pipe section 14 and the counter element 22 due to the self-locking lock is also that this connection will not be released even in the case of vibrations which can be applied to the fluid line wall 12. Thus, the attachment of the connection arrangement 10 to the fluid line wall 12 as well as the reliable seal are permanent and reliable, so that maintenance intervals in relation to previously known solutions can be significantly extended or have even become unnecessary. This will further save costs. Fluid communication between the inside of the fluid line and the outside thereof is only ensured via the pipe section 14 between the first and second connections 20A, 20B thereof. Although not shown, a measuring instrument or sensor can be attached to the first connection 20A, specifically by plugging it directly onto the first connection 20A or by connecting it to it via a hose connection.
[0040] Fig. 4 zeigt eine Teilschnittansicht der erfindungsgemässen Anschlussanordnung 10. Zur Veranschaulichung der Variabilität und universellen Anwendbarkeit dieser Anschlussanordnung 10 sind hier schematisch vier Konterelemente 20A-D auf das Rohrstück 14 aufgesteckt angezeigt.FIG. 4 shows a partial sectional view of the connection arrangement 10 according to the invention. To illustrate the variability and universal applicability of this connection arrangement 10, four counter elements 20A-D are shown schematically attached to the pipe section 14 here.
[0041 ] Die Anschlussanordnung 10 kann einerseits bei Fluidleitungen (nicht gezeigt) mit einer sehr dünnen Fluidleitungswand verwendet werden, wie schematisch durch das weit in Richtung zum Gegenlager 16 vorgeschobene Konterelement 22A gezeigt. Bei dieser als Minimalpositionierung angezeigten Konstellation kann zwischen dem äusseren Randabschnitt des Konterelements 22A und der zugewandten Fläche des Gegenlagers 16 eine Fluidleitungswand mit einerWanddicke von beispielsweise lediglich 1,5 mm eingespannt werden. Bei einer schematisch durch die Positionierung des Konterelements 22B gezeigten Konstellation kann eine Fluidleitungswand mit einer Wanddicke von beispielsweise 35 mm eingespannt werden. Bei einer schematisch durch die Positionierung des Konterelements 22C gezeigten Konstellation kann eine Fluidleitungswand mit einer Wanddicke von beispielsweise 45 mm eingespannt werden. Bei einer durch die Positionierung des Konterelements 22D gezeigten Konstellation kann sogar eine Fluidleitungswand mit einer Wanddicke von beispielsweise 55 mm eingespannt werden. Somit können Anschlussanordnungen 10 mit ein und derselben Ausgestaltung bzw. Dimensionierung bei einer Vielzahl von Fluidleitungen mit ganz unterschiedlich dicken Fluidleitungswänden verwendet bzw. eingesetzt werden, woraus ein grosser Vorteil entsteht. Die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen eignen sich für Fluidleitungswände mit einer Wanddicke von 1,5, bis 55 mm. Durch diese übergreifende und universelle Ersetzbarkeit werden die Stückkosten bei der Herstellung der Anschlussanordnung 10 stark reduziert.The connection arrangement 10 can be used on the one hand in fluid lines (not shown) with a very thin fluid line wall, as shown schematically by the counter element 22A which is advanced far in the direction of the counter bearing 16. In this constellation indicated as the minimum positioning, a fluid line wall with a wall thickness of only 1.5 mm, for example, can be clamped between the outer edge section of the counter element 22A and the facing surface of the counter bearing 16. In the case of a constellation shown schematically by the positioning of the counter element 22B, a fluid line wall with a wall thickness of, for example, 35 mm can be clamped. In a constellation shown schematically by the positioning of the counter element 22C, a fluid line wall with a wall thickness of, for example, 45 mm can be clamped. In a constellation shown by the positioning of the counter element 22D, a fluid line wall with a wall thickness of 55 mm, for example, can even be clamped. Thus, connection arrangements 10 with one and the same design or dimensioning can be used or used in a large number of fluid lines with fluid line walls of very different thicknesses, which results in a great advantage. The embodiments shown in the figures are suitable for fluid line walls with a wall thickness of 1.5 to 55 mm. Due to this comprehensive and universal replaceability, the unit costs in the manufacture of the connection arrangement 10 are greatly reduced.
[0042] Es sind sowohl das Rohrstück 14 als auch das Konterelement 22 aus dem gleichen Material ausgebildet, beispielsweise Kunststoff, insbesondere Polyoxymethylen POM. Polyoxymethylen hat neben weiteren Vorzügen eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität und thermische Stabilität. Somit bleibt die Zuverlässigkeit der Anschlussanordnung 10 auch dann erhalten, wenn durch die Fluidleitung ein Fluid mit hohem Druck und/oder mit sehr hohen als auch sehr niedrigen Temperaturen strömt.Both the pipe section 14 and the counter element 22 are formed from the same material, for example plastic, in particular polyoxymethylene POM. In addition to other advantages, polyoxymethylene has excellent dimensional stability and thermal stability. The reliability of the connection arrangement 10 is thus maintained even if a fluid with high pressure and / or with very high and very low temperatures flows through the fluid line.
[0043] Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass auch das Gegenlager 16 oder nur das Gegenlager 16 im Sinne des Konterelementes 22 elastisch nachgiebig ausgebildet sein kann.It is expressly pointed out that the counter bearing 16 or only the counter bearing 16 in the sense of the counter element 22 can be designed to be resilient.
Claims (17)
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---|---|---|---|
CH01228/15A CH711449B1 (en) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | Pipe piece and counter element for a connection arrangement, connection arrangement, method for fastening it, sensor arrangement and use of a connection arrangement. |
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CH01228/15A CH711449B1 (en) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | Pipe piece and counter element for a connection arrangement, connection arrangement, method for fastening it, sensor arrangement and use of a connection arrangement. |
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CH711449A2 CH711449A2 (en) | 2017-02-28 |
CH711449B1 true CH711449B1 (en) | 2020-02-28 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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CH (1) | CH711449B1 (en) |
-
2015
- 2015-08-27 CH CH01228/15A patent/CH711449B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH711449A2 (en) | 2017-02-28 |
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