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Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung für Rohrleitungen einer Druckluftanlage mit einem Außenteil, das eine Bohrung mit einem offenen Einsteckende und einer ringförmigen Innenausnehmung hat, einem mit einer Durchgangsbohrung versehenen Innenteil mit einem in die Bohrung des Außenteils einsteckbaren Steckzapfen, der eine ringförmige Außenausnehmung hat, einem elastisch verformbaren Haltering, der in der Innenausnehmung des Außenteils oder der Außenausnehmung des Innenteils angeordnet ist, unter radialer elastischer Verformung in diese hineindrängbar ist, und in einer Verriegelungsstellung in die Innenausnehmung des Außenteils bzw. die Außenausnehmung des Innenteils eingreift und dadurch den Steckzapfen entgegen der Einsteckrichtung im Außenteil festhält, wobei der Steckzapfen vor Erreichen der Verriegelungsstellung in einer Sicherungsstellung im Außenteil festhaltbar ist, einem ersten Dichtring, der in einer Ringnut des Steckzapfens angeordnet und dazu bestimmt ist, den Steckzapfen in der Bohrung des Außenteils abzudichten und einem zweiten in einer zweiten Ringnut des Steckzapfens angeordneten Dichtring.
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Eine Steckverbindung der angegebenen Art ist aus
DE 198 19 758 A1 bekannt und ist zum schnellen Verbinden von Rohr- und Schlauchleitungen, insbesondere von Druckluftanlagen in Kraftfahrzeugen bestimmt. Bei dieser bekannten Steckverbindung sorgt eine Sicherungsstellung dafür, daß der Steckzapfen unter der Wirkung des Druckmediums nicht unkontrolliert aus der Bohrung des Außenteils herausgedrückt werden kann, wenn durch einen fehlerhaften Steckvorgang eine zur druckdichten Verbindung erforderliche Verriegelungsstellung nicht erreicht worden ist. In der Sicherungsstellung ist der Steckzapfen nicht gegenüber dem Außenteil abgedichtet, so daß das Blasgeräusch der bei Druckbeaufschlagung durch den Spalt zwischen Steckzapfen und Bohrungswand entweichenden Luft auf den fehlerhaften Steckvorgang hinweist. Will man nun in einem solchen Fall den in der Sicherungsstellung befindlichen Steckzapfen unter Druckbeaufschlagung in die Verriegelungsstellung drücken, so besteht die Gefahr, daß die entweichende Luft den Dichtring vor dem Eintritt in die Bohrung aus der Ringnut so weit herausdrückt, daß er beim gewaltsamen Hineindrücken des Steckzapfens in die Bohrung beschädigt wird und eine einwandfreie Abdichtung der Steckverbindung nicht mehr gewährleistet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß der Steckzapfen unter Druckbeaufschlagung, z. B. bei einer unter Druckbeaufschlagung erfolgenden Bewegung des Steckzapfens von der ersten in die zweite Verriegelungsstellung gesteckt werden kann, ohne daß der zur dauerhaften Abdichtung bestimmte erste Dichtring beschädigt wird. Die Steckverbindung soll außerdem kostengünstig herstellbar sein.
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Dieser Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei der erfindungsgemäßen Steckverbindung sorgt der zweite Dichtring beim Steckvorgang so rechtzeitig für eine Abdichtung des Steckzapfens in der Bohrung des Außenteils, daß der erste Dichtring gewissermaßen drucklos, d. h. ohne Beaufschlagung durch einen aus der Bohrung austretenden Luftstrom in die Bohrung eingeführt werden kann. Der zweite Dichtring ist hierbei so gestaltet, daß er dem austretenden Luftstrom widersteht und eine für die Bedürfnisse des Steckens ausreichende Abdichtung gewährleistet. Unter den üblichen Betriebsbedingungen, denen die Steckverbindung ausgesetzt ist, braucht der zweite Dichtring nicht dicht zu sein. Er kann daher im Gegensatz zum ersten Dichtring eine wesentlich höhere Shore-Härte haben oder über das übliche Maß hinaus in der Ringnut aufgeweitet sein. Ebenso kann der radiale Überstand des zweiten Dichtrings kleiner bemessen sein als der radiale Überstand, den der erste Dichtring zur dauerhaften Gewährleistung der Dichtfunktion haben muß. Daher kann ein kostengünstiger O-Ring als zweiter Dichtring verwendet werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
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1 einen Halbschnitt der erfindungsgemäßen Steckverbindung vor dem Stecken und
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2 einen Halbschnitt der Steckverbindung gemäß 1 in verriegelter Stellung.
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Die in der Zeichnung dargestellte Steckverbindung besteht aus einem Außenteil 1 und einem Innenteil 2. Das Außenteil 1 ist aus zwei Teilen, einem Gehäuseteil 3 und einem Einsatzteil 4 zusammengesetzt. Das Gehäuseteil 3 weist eine zweifach abgestufte Bohrung 5 auf. In die äußere, mit einem Innengewinde versehene Stufe 6 der Bohrung 5 ist das mit einem Außengewinde versehene Einsatzteil 4 eingeschraubt. Außerhalb der Bohrung 5 weist das Einsatzteil 4 einen Außensechskant 7 zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels auf. Die axiale Länge des Einsatzteils 4 ist kleiner als diejenige der Stufe 6, wodurch zwischen der durch die in Steckrichtung hintere Stirnfläche 8 des Einsatzteils 4 und die Stufenfläche 9 am inneren Ende der Stufe 6 eine Ausnehmung 10 gebildet ist, in der sich ein im Querschnitt quadratisches, ringförmiges Halteelmeent 11 befindet. Das Halteelement 11 besteht aus Kunststoff und ist mit einem radialen Schlitz versehen. Es kann daher radial elastisch verformt werden. An die Stufe 6 der Bohrung 5 schließt sich eine kleinere Stufe 12 an, die nach innen wiederum durch eine Stufenfläche 13 begrenzt wird. In der Stufe 12 befindet sich ein Federelement 14, das ebenfalls aus Kunststoff hergestellt ist. Das Einsatzteil 4 weist eine durchgehende Bohrung 15 auf, in die eine ringförmige Ausnehmung 16 eingearbeitet ist. Die Ausnehmung 16 wird in Einsteckrichtung durch eine in einem Winkel von 45° geneigte, kegelförmige Rampe 17 begrenzt. Die Begrenzung der Ausnehmung 16 entgegen der Einsteckrichtung erfolgt durch eine senkrecht zur Bohrungsachse verlaufende Ringfläche 18. Die Einstecköffnung der Bohrung 15 ist mit einer sich nach außen erweiternden Kegelfläche 19 versehen.
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Das Innenteil 2 hat die Form eines Rohres und weist einen in das Außenteil 1 einsteckbaren Steckzapfen 20 mit einer Tülle 20a zur Befestigung einer Schlauch- oder Rohrleitung auf. An dem Steckzapfen 20 sind drei in Ringnuten eingesetzte Dichtringe 21, 22, 23 angebracht. Der Dichtring 22 dient zur dauerhaften Abdichtung der Steckverbindung gegenüber der durch diese geleiteten Druckluft. Der Dichtring 23 ist auf der dem Einsteckende entgegengesetzten Seite des Dichtrings 22 angeordnet und bildet eine Abdichtung nach außen um das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in die Steckverbindung zu unterbinden. Der Dichtring 21 ist zwischen dem Einsteckende und dem Dichtring 22 angeordnet. Hierbei ist der axiale Abstand der Dichtringe 21 und 22 so groß bemessen, daß der Dichtring 21 bei einem Steckvorgang in eine Dichtposition in der Bohrung 15 im Einsatzteil 4 gelangt, bevor der Dichtring 22 in die Bohrung 15 eintritt. Der Steckzapfen 20 wird daher zuerst durch den Dichtring 21 in der Bohrung 15 abgedichtet, so daß der Dichtring 22 beim Eintreten in die Bohrung 15 nicht mit ausströmender Luft beaufschlagt wird und daher nicht durch einen Luftstrom aus seiner Ringnut im Steckzapfen 20 heraus gedrückt oder gesaugt werden kann. Der Dichtring 22 kann daher ohne die Gefahr einer Beschädigung in die Bohrung 15 hineingedrückt werden. Der Dichtring 21 besteht aus einem O-Ring, der in seiner Einbaulage in der Ringnut im Steckzapfen 20 über das normale Maß hinaus aufgeweitet ist. Der Dichtring 21 hat dadurch einen so großen Widerstand gegen radiale Ausdehnung, daß er beim Einstecken in die Bohrung 15 unter Druckbeaufschlagung derselben nicht durch den austretenden Luftstrom aus seiner Ringnut herausgehoben wird.
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Das Einsteckende des Steckzapfens 20 ist mit einer sich zum Ende hin verjüngenden Kegelfläche 24 versehen, die einen Neigungswinkel von etwa 30° hat. In der Nähe der Kegelfläche 24 weist der Steckzapfen 20 eine Ausnehmung 25 in Form einer Ringnut auf, die zur Aufnahme des Halteelements 11 in der Verriegelungsposition bestimmt ist. Die Ausnehmung 25 nimmt außerdem ein zweites Halteelement 26 auf, das aus einem geschlitzten Federdrahtring besteht. Der Federdrahtring hat eine kreisförmige Grundform mit einem Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser der Ausnehmung 16 entspricht. Der mittlere Umfangsbereich und die an den Schlitz angrenzenden Umfangsenden des Federdrahtrings sind jedoch von der Kreisform abweichend radial nach innen gebogen, so daß diese Bereiche des Federdrahtrings an der Mantelfläche der Ausnehmung 25 anliegen und dadurch den Federdrahtring gegenüber dem Steckzapfen 20 zentrieren.
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Das Stecken der beschriebenen Steckverbindung wird das Halteelement 26 durch die beim Steckvorgang auf den Steckzapfen 20 einwirkende Kraft in Einsteckrichtung in die Bohrung 15 gedrückt, wobei es durch die Kegelfläche 19 radial nach innen zusammengedrückt und vollständig von der Ausnehmung 25 aufgenommen wird. Im weiteren Verlauf des Steckvorgangs wird das Halteelement 26 von dem Steckzapfen 20 längs der Bohrung 15 bewegt, bis es in die Ausnehmung 16 einrastet. Sobald diese Stellung erreicht ist, kann der Steckzapfen 20 ohne Herausschrauben des Einsatzteils 4 nicht mehr aus der Bohrung 25 herausgezogen werden, da das Halteelement 26 in beide Ausnehmungen 16, 25 eingreift und durch eine Bewegung des Steckzapfens 20 entgegen der Einsteckrichtung aus dieser Eingriffslage nicht entfernt werden kann. In dieser Stellung des Halteelements ist daher der Steckzapfen 20 in dem Außenteil 1 gegen ungewolltes Lösen gesichert. Die axiale Position der Ausnehmungen 16 und 25 ist hierbei so auf die axiale Position des Dichtrings 21 abgestimmt, daß sich in dieser Sicherungsstellung der Dichtring 21 noch außerhalb der Bohrung 15 befindet. Die Verbindung zwischen dem Steckzapfen 20 und dem Außenteil 1 ist daher undicht, so daß bei einer Beaufschlagung der Steckverbindung mit Druckluft ein Teil der Druckluft über den Spalt zwischen dem Steckzapfen 20 und dem Einsatzteil 4 hörbar entweicht und dadurch den unvollständigen Steckvorgang anzeigt.
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Um in die Verriegelungsstellung zu gelangen, muß der Steckzapfen 20 tiefer in das Außenteil 1 hineingedrückt werden, wobei mit Hilfe der Kegelfläche 24 das Halteelement 11 auseinandergedrückt wird, so daß es über das Ende des Steckzapfens 20 hinweggleitet und in die Ausnehmung 25 im Steckzapfen 20 einrastet. Bei diesem Vorgang wird außerdem das Halteelement 26 durch den Steckzapfen 20 über die Rampe 17 erneut zusammengedrückt und in den Endabschnitt der Bohrung 25 geschoben werden. Die so erreichte Verriegelungsstellung ist in 2 gezeigt. Der Steckzapfen 20 stützt sich hierbei unter der Wirkung des an der Kegelfläche 24 anliegenden Federelements 14 über das Halteelement 11 an der Stirnfläche 8 des Einsatzteils 4 ab. Außerdem sind in dieser Verriegelungsstellung die drei Dichtringe 21, 22, 23 in Eingriff mit der Bohrung 15, so daß die Steckverbindung in der erforderlichen Weise abgedichtet ist.
