DE102013006395A1

DE102013006395A1 - Anschlussstück zur druckdichten Anbindung eines Leitungsendes an ein Aufnahmegehäuse

Info

Publication number: DE102013006395A1
Application number: DE102013006395.7A
Authority: DE
Inventors: Stephan Eisfelder; Dirk Gerdau
Original assignee: Wabco GmbH
Current assignee: ZF CV Systems Hannover GmbH
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2014-10-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Anschlussstück (10, 70) zur druckdichten Anbindung eines Leitungsendes (14) einer Leitung (16), beispielsweise einer flexiblen Schlauchleitung für Druckluft, an ein Aufnahmegehäuse (18), wobei das Anschlussstück (10, 70) ein näherungsweise hohlzylindrisches Gehäuse (12, 72) mit einem darin konzentrisch angeordneten Stützrohr (22, 76) zum Aufschieben des Leitungsendes (14) aufweist, und das Stützrohr (22, 76) mit einem Kunststoffmaterial gebildet ist. Zur Reduzierung des Montageaufwandes bei der Verbindung des Leitungsendes (14) mit dem Aufnahmegehäuse (18) ist bei diesem Anschlussstück vorgesehen, dass quer zu einer Längsmittelachse (20, 74) des Anschlussstücks (10, 70) im Gehäuse (12, 72) oder im Stützrohr (22, 76) mindestens ein Filterelement (56, 124) unverlierbar angeordnet ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung zwei Verfahren zur Herstellung eines derartigen Anschlussstücks (10, 70).

Description

Die Erfindung betrifft ein Anschlussstück zur druckdichten Anbindung eines Leitungsendes einer Leitung, beispielsweise einer flexiblen Schlauchleitung für Druckluft, an ein Aufnahmegehäuse, wobei das Anschlussstück ein näherungsweise hohlzylindrisches Gehäuse mit einem darin konzentrisch angeordneten Stützrohr zum Aufschieben des Leitungsendes aufweist, und das Stützrohr aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung zwei Verfahren zur Herstellung eines solchen Anschlussstücks zur druckdichten Anbindung eines Leitungsendes beispielsweise einer flexiblen Schlauchleitung für Druckluft an ein Aufnahmegehäuse.
Anschlussstücke beziehungsweise Fittings dieser Bauart kommen in der Technik in einer großen Variationsbreite zur Anbindung von Leitungen an Maschinenteilen zum Einsatz, beispielsweise für druckluftführende Leitungen pneumatischer Systeme in Kraftfahrzeugen, insbesondere für pneumatische Bremssysteme oder für Luftfederanlagen. Derartige Anschlussstücke sind beispielsweise aus der EP 913 618 B1 , der WO 2009 068 934 A1 oder der WO 2006 112726 A1 bekannt.
Die DE 21 36 043 A1 offenbart eine Anschlusseinrichtung für einen Behälter einer Wasseraufbereitungsanlage. Auf ein Ende einer Schlauchleitung ist ein Gewindeadapter aufgepresst, der in einen ersten Schenkel eines rechtwinklig ausgebildeten Fittings eingeschraubt ist. Ein zweiter Schenkel des rechtwinklig ausgebildeten Fittings ist in eine Bohrung eines Anschlussstutzens eines Wasserbehälters eingesteckt und mit Hilfe von O-Ringen abgedichtet. Die axiale Lagesicherung des zweiten Schenkels des Fittings innerhalb der Bohrung des Anschlussstutzens erfolgt mittels eines U-förmig gebogenen Haltestifts aus Draht, der beidseitig tangential in eine umlaufende Ringnut des zweiten Schenkels des Fittings eingreift. In den offenen Bohrungsboden ist ein näherungsweise hohlzylindrisch geformtes Sieb eingesetzt. Von Nachteil hierbei ist, dass das Sieb als ein separates Bauteil ausgebildet ist und somit bei der Demontage leicht verloren gehen oder versehendlich dessen Einbau vergessen werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Anschlussstück beziehungsweise einen Fitting für eine druckdichte Verbindung einer Leitung mit einem Gehäuse vorzustellen, bei dessen Nutzung die Gefahr des Verlierens oder Vergessens eines in die Leitungsverbindung an sich einzusetzenden Siebes oder Filters nicht besteht. Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Anschlussstücks anzugeben.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass bei Anschlussstücken zur druckdichten Anbindung von Leitungen an Maschinenteile der Montageaufwand sowie die Fehlerwahrscheinlichkeit mit der Anzahl der montierenden Einzelteile in der Regel zunehmen. Eine Reduzierung der Anzahl der Bauteile sollte daher das Auftreten von Montagefehlern reduzieren.
Die Erfindung betrifft demzufolge ein Anschlussstück zur druckdichten Anbindung eines Leitungsendes einer Leitung, beispielsweise einer flexiblen Schlauchleitung für Druckluft, an ein Aufnahmegehäuse, wobei das Anschlussstück ein näherungsweise hohlzylindrisches Gehäuse mit einem darin konzentrisch angeordneten Stützrohr zum Aufschieben des Leitungsendes aufweist, und bei dem das Stützrohr mit einem Kunststoffmaterial gebildet ist. Zur Lösung der vorrichtungsbezogenen Aufgabe ist vorgesehen, dass quer zu einer Längsmittelachse des Anschlussstücks im Gehäuse oder im Stützrohr mindestens ein Filterelement unverlierbar angeordnet ist.
Dadurch, dass entweder in das Gehäuse oder in das Stützrohr des Anschlussstücks ein Filterelement unverlierbar angeordnet ist, ist die Anzahl der bei einer hydraulischen oder pneumatischen Verbindungsmontage zu handhabenden Bauteile erkennbar verringert. Dies führt im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen zur Verbindung einer Leitung mit einem Gehäuse oder zur Verbindung von Leitungen untereinander zu einer einfacheren Montage sowie eine gesteigerte Zuverlässigkeit des Gesamtsystems.
Das Anschlussstück kommt bevorzugt im Bereich pneumatischer Bremssysteme oder pneumatischer Luftfedersysteme zum Einsatz. So lässt sich das Anschlussstück überall dort einsetzen, wob bislang Anschlusstücke oder Fittings ohne den erfindungsgemäßen Filtereinsatz verwendet wurden, beispielsweise an Lufttrocknergehäusen, an Vierkreisschutzventilen, an Bremsdruckmodulatoren, an Anhängersteuerventilen, an Bremswertgebern, an Hebe-/Senkventilen oder an ähnlichen pneumatischen Geräten oder Baugruppen von Nutzfahrzeugen.
Das Filterelement ist bevorzugt einstückig beziehungsweise unlösbar mit dem Gehäuse oder mit dem Stützrohr verbunden. So kann vorgesehen sein, dass das Filterelement aus dem Kunststoffmaterial des Stützrohrs und/oder aus einem metallischen Material gebildet ist, und dass das Filterelement zusammen mit dem Stützrohr einstückig ausgebildet ist. Abweichend davon kann vorgesehen sein, dass das Filterelement aus dem Kunststoffmaterial des Gehäuses und/oder aus einem metallischen Material gebildet ist, und dass das Filterelement zusammen mit dem Gehäuse einstückig ausgebildet ist.
Alternativ dazu kann das Filterelement jedoch auch Rastelemente aufweisen, mittels denen es mit entsprechenden Rastaufnahmen an dem Stützrohr oder an dem Gehäuse fest verbindbar ist, wodurch sich dieses Filterelement auf einfache Art und Weise in das Stützrohr oder das Gehäuse einsetzen beziehungsweise einklipsen und daran befestigen lässt. Um dies zu ermöglichen, verfügt das Filterelement in einer solchen Ausführungsvariante über umfangsseitige Rastelemente, die zumindest bereichsweise formschlüssig in korrespondierend ausgebildete und innenseitig innerhalb des Stützrohres oder des Gehäuses ausgebildete Rastelemente einbringbar sind. Die verrastbare Ausgestaltung des Filterelements hat unter anderem den Vorteil, dass das Filterelement unabhängig vom Stützrohr oder Gehäuse des Anschlussstücks ausgetauscht werden kann. In seiner einfachsten Ausführungsform weist das Filterelement eine näherungsweise ebene, scheibenförmige beziehungsweise zylindrische Geometrie auf.
Die anzubindenden Leitungen sind bevorzugt mit einem Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Silikon, Polytetrafluorethylen oder einem anderen Kunststoff oder Kunststoffgemisch gebildet.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Filterelement aus dem Kunststoffmaterial des Stützrohres und/oder mit einem metallischen Material gebildet ist, wobei das Filterelement zusammen mit dem Stützrohr einstückig ausgebildet ist. Hierdurch können insbesondere die mechanischen Eigenschaften des Filterelements an unterschiedliche Einsatzbedingungen des Anschlussstücks angepasst werden. Infolge der bevorzugt einstückigen Ausführung von Stützrohr und Filterelement ist der Verlust von Einzelteilen, insbesondere des mindestens einen Filterelements, ausgeschlossen.
Eine andere Variante sieht vor, dass das Filterelement aus dem Kunststoffmaterial des Gehäuses und/oder mit einem metallischen Material gebildet ist, und dass das Filterelement zusammen mit dem Gehäuse einstückig ausgebildet ist. Das Kunststoffgehäuse verringert das Gewicht des Anschlussstücks und erhöht bei geringen Herstellkosten dessen Korrosionsfestigkeit.
Im Fall einer günstigen Weiterbildung ist das Filterelement ein Sieb oder ein Maschengeflecht. Hierdurch lassen sich die Filtereigenschaften des Filterelements leicht an unterschiedliche Größen der aus dem Fluidstrom, insbesondere der aus dem Druckluftstrom, abzuscheidenden Fremdkörper anpassen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist koaxial zwischen dem Gehäuse und dem Stützrohr ein hohlzylindrischer Klemmring angeordnet, und koaxial zwischen dem Klemmring und dem Stützrohr ein Rastring angeordnet. Hierdurch kann durch einfaches Einstecken des Leitungsendes in das Anschlussstück schnell und verlässlich eine druckdichte Verbindung zwischen der Leitung und dem Anschlussstück hergestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Klemmring mindestens eine radial innenseitig umlaufende Nut auf, in der ein Dichtring angeordnet ist. Mittels dieses Dichtrings wird die Außenfläche des Leitungsendes gegenüber dem Anschlussstück abgedichtet. Als Dichtringe finden bevorzugt O-Ringe Verwendung. Alternativ dazu können auch Dichtringe mit einer von der Kreisform abweichenden Querschnittsgeometrie genutzt werden.
Entsprechend einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass an einem vom Leitungsende weggerichteten Befestigungsabschnitt des Gehäuses des Anschlussstücks in einer radial außen ausgebildeten umlaufenden Nut ein Dichtring angeordnet ist, und dass der Befestigungsabschnitt derartig ausgebildet ist, dass dieser in einer Bohrung des Aufnahmegehäuses unter einem leichten Pressschluss einpressbar ist. Hierdurch ist das Gehäuse des Anschlussstücks gegenüber dem Aufnahmegehäuse abgedichtet und zugleich sicher in diesem befestigt. Die Montage des Anschlussstücks im Aufnahmegehäuse erfolgt hierbei durch einfaches Einpressen des Anschlussstücks in der Bohrung des Aufnahmegehäuses. Um eine Demontage des Anschlussstücks zu erleichtern, verfügt ein vom Befestigungsabschnitt wegweisender, dem Leitungsende zugerichteter oberer Gehäuseabschnitt des Anschlussstücks vorzugsweise über ein Außengewinde zum Aufschrauben eines geeigneten Ziehwerkzeugs zum Herausziehen des Anschlussstücks aus dem Aufnahmegehäuse.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Leitungsende in einem zwischen dem Stützrohr und dem Klemmring ausgebildeten Ringspalt druckdicht aufnehmbar. Hierdurch sind eine zuverlässige Führung sowie ein sicherer Sitz des Leitungsendes im Anschlussstück gegeben.
Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung weisen der Klemmring und der Rastring jeweils zueinander gerichtet eine konische Anlauffläche auf, wobei diese beiden konischen Anlaufflächen hinsichtlich ihrer geometrischen Merkmale korrespondierend zueinander ausgebildet sind. Beim Einstecken des Leitungsendes in das Anschlussstück wird der Rastring axial mitgenommen und schiebt sich dann auf das Leitungsende auf. Bei einer entgegengesetzten Bewegung des Leitungsendes aus dem Anschlussstück heraus wird der Rastring in die gleiche Richtung mitgenommen und läuft dabei an der radial gegenüber liegenden Konusfläche des Klemmrings an, wo er bei einer weiteren Axialbewegung radial nach innen gequetscht wird. Hierdurch wird das Leitungsende in dem Anschlussstück festgesetzt.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das im Wesentlichen hohlzylindrische Gehäuse des Anschlussstücks aus einem metallischen Material, beispielsweise aus einer Messinglegierung gebildet, und das Stützrohr ist aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Zudem ist das Stützrohr an seinem axial inneren Ende geometrisch radial nach außen umgestülpt und weist dadurch einen axial offenen Ringspalt zur Aufnahme des Leitungsendes auf. Hierdurch ist ein mechanisch zuverlässiger Sitz des Leitungsendes am Stützrohr des Anschlussstücks gegeben. Darüber hinaus widersteht das metallische Material des Gehäuses des Anschlussstücks höheren mechanischen Belastungen, wohingegen das radial innen sitzende Stützrohr wegen der geringeren auf es wirkenden Lasten kostengünstig aus einem Kunststoff hergestellt ist.
Bevorzugt ist an einem vom Leitungsende weggerichteten Befestigungsabschnitt des Gehäuses des Anschlussstücks gemäß dieser Ausführungsform ein Außengewinde zum Einschrauben des Anschlussstücks in eine Gewindebohrung im Aufnahmegehäuse ausgebildet, wobei die Abdichtung des Gehäuses des Anschlussstücks gegenüber dem Aufnahmegehäuse mit Hilfe eines Dichtrings erfolgt, der in einer umlaufenden Nut liegt, die in einem dem Aufnahmegehäuse zugewandten Flansch eingebracht ist. Hierdurch ist eine druckdichte sowie mechanisch in axialer Richtung besondere belastbare Befestigung des Anschlussstücks im Aufnahmegehäuse gegeben.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in dem Gehäuse des Anschlussstücks ein erster und ein zweiter Dichtring zur außenseitigen Abdichtung des Leitungsendes angeordnet sind, dass der erste Dichtring an einem umlaufenden sowie radial nach außen gerichteten Flansch des Stützrohres anliegt, und dass der zweite Dichtring in einer Nut des Klemmrings angeordnet ist, der konzentrisch in einem oberen Gehäuseabschnitt sowie in diesem Gehäuseabschnitt in axialer Richtung lagegesichert aufgenommen ist. Hierdurch ist eine zuverlässige, doppelte Abdichtung der äußeren Umfangsfläche des Leitungsendes gegenüber dem Gehäuse des Anschlussstücks gegeben. Darüber hinaus erleichtert der separat in das Gehäuse einsetzbare Klemmring die Montage des untenliegenden beziehungsweise dem Befestigungsabschnitt des Anschlussstücks näheren ersten Dichtrings.
Gemäß einer anderen Weiterbildung ist auch bei der zuletzt genannten Ausführungsform an der radialen Innenseite des Klemmrings ein Rastring koaxial angeordnet, der mit dem Klemmring verrastbar ist. Hierdurch ist das Leitungsende druckdicht und verlässlich gegen Zugbelastungen gesichert im Anschlussstück aufgenommen.
Darüber hinaus wird die auf ein Herstellverfahren gerichtete Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst. Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Anschlussstücks zur druckdichten Anbindung eines Leitungsendes einer Leitung, beispielsweise einer flexiblen Schlauchleitung für Druckluft, an ein Aufnahmegehäuse, wobei das Anschlussstück ein näherungsweise hohlzylindrisches Gehäuse mit einem darin konzentrisch angeordneten Stützrohr zum Aufschieben des Leitungsendes aufweist, und das Stützrohr mit einem Kunststoffmaterial gebildet ist. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass in eine Spritzgussform zur Herstellung des Stützrohres ein Filterelement quer zu der Längsmittelachse des herzustellenden Stützrohres eingesetzt wird, und dass anschließend das Stützrohr mit dem integrierten Filterelement durch Einspritzen sowie dann folgendes Abkühlen von Kunststoffmaterial einstückig hergestellt wird.
Alternativ dazu betrifft die Erfindung gemäß Anspruch 14 ein Verfahren zur Herstellung eines Anschlussstücks zur druckdichten Anbindung eines Leitungsendes einer Leitung, beispielsweise einer flexiblen Schlauchleitung für Druckluft, an ein Aufnahmegehäuse, wobei das Anschlussstück ein näherungsweise hohlzylindrisches Gehäuse mit einem darin konzentrisch angeordneten Stützrohr zum Aufschieben des Leitungsendes aufweist, und das Stützrohr mit einem Kunststoffmaterial gebildet ist. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass in eine Spritzgussform zur Herstellung des Gehäuses ein Filterelement quer zu der Längsmittelachse des herzustellenden des Gehäuses eingesetzt wird, und dass anschließend das Gehäuse mit dem integrierten Filterelement durch Einspritzen sowie dann folgendes Abkühlen von Kunststoffmaterial einstückig hergestellt wird.
Die beiden Spritzgussverfahren ermöglichen eine kostengünstige Fertigung des Gehäuses oder des Stützrohres zusammen mit einem in diesem integrierten Filterelement in nur einem Formgebungsvorgang. Alternativ dazu kann der Spritzgussprozess des Stützrohrs oder des Gehäuses des Anschlussstücks auch zunächst abgeschlossen werden. Das Filterelement kann dann in einem zweiten Fertigungsschritt mit dem Stützrohr oder dem Gehäuse verklebt, verschweißt oder verrastet werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. In dieser zeigt
1 eine schematische, perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Anschlussstücks, und
2 einen Teillängsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Anschlussstücks.
In der Zeichnung weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils die gleiche Bezugsziffer auf.
1 zeigt eine perspektivische und teilweise geschnittene Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anschlussstücks 10 zur druckdichten Anbindung eines Leitungsendes an ein Aufnahmegehäuse. Das Anschlussstück 10 weist ein in etwa hohlzylindrisches Gehäuse 12 auf, das aus einem Kunststoffmaterial mit geeigneter Belastbarkeit gefertigt ist. Gegebenenfalls ist das Kunststoffmaterial des Gehäuses 12 zur Optimierung seiner mechanischen Eigenschaften mit einer Faserarmierung versehen. Mit Hilfe des Anschlussstücks 10 kann ein Leitungsende 14 einer Leitung 16 druckdicht mit einem nicht vollständig dargestellten Aufnahmegehäuse 18 verbunden werden. Vorzugsweise findet das Anschlussstück 10 zur schnellen steckbaren pneumatischen Anbindung von Druckluftleitungen an andere Maschinenteile Verwendung, wobei die Verbindung druckdicht und mechanisch hinreichend belastbar ist. Die Leitung 16 ist bevorzugt als flexible Schlauchleitung ausgebildet, die aus einem Kunststoffmaterial, wie zum Beispiel Polyethylen, Polypropylen, Silikon, Polytetrafluorethylen oder aus einem Kunststoffgemisch dieser oder anderer Kunststoffsorten hergestellt ist. Über die Leitung 16 gelangt ein Fluid, wie zum Beispiel Druckluft oder ein anderes Gas, über das Anschlussstück 10 bis in das Aufnahmegehäuse 18.
Das Aufnahmegehäuse 18 ist Teil eines nicht dargestellten pneumatischen Gerätes bzw. einer pneumatischen Baugruppe eines Nutzfahrzeuges. Das Aufnahmegehäuse 18 ist in an sich bekannter Weise an einem entsprechenden Gerät angebunden, beispielsweise an einem Lufttrocknergehäuse, einem Vierkreisschutzventil, einem Bremsdruckmodulator, einem Anhängersteuerventil, einem Bremswertgeber, oder einem Hebe-/Senkventil.
Koaxial zu einer Längsmittelachse 20 ist im Gehäuse 12 des Anschlussstücks 10 ein im Wesentlichen hohlzylindrisches Stützrohr 22 angeordnet, auf welches das Leitungsende 14 der Leitung 16 in Richtung des Pfeils 24 aufgeschoben werden kann. Das Stützrohr 22 ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gebildet. An einem dem Aufnahmegehäuse 18 zugewandten Endabschnitt 26 des Stützrohrs 22 verfügt dieses über einen umlaufenden, in etwa kreisringförmigen Flansch 28, der als Anschlag für das Leitungsende 14 der Leitung 16 dient.
Das Stützrohr 22 ist koaxial von einem hohlzylindrischen, hülsenartigen Klemmring 30 sowie von einem mit diesem Klemmring 30 zusammenwirkenden Rastring 32 umgeben. Der Klemmring 30 und der Rastring 32 dienen zum axialen Festsetzen des Leitungsendes 16 in dem Anschlussstück 10. Hierzu ist der Rastring 32 koaxial sowie radial innerhalb des Klemmrings 30 aufgenommen und erstreckt sich erkennbar nur über etwa einem Drittel der Länge des Klemmrings 30. Durch die radiale Außenmantelfläche des Stützrohres 22 sowie die radialen Innenmantelflächen des Klemmrings 30, des Rastrings 32 sowie einer Stufenbohrung 34 im Gehäuse 12 ist ein sich über die volle Höhe der Stufenbohrung 34 erstreckender Ringspalt 36 definiert, in dem das Leitungsende 14 der Leitung 16 aufnehmbar ist.
Der Klemmring 30 weist radial innen eine erste konische Anlauffläche 38 und der Rastring 32 radial außen eine zweite konische Anlauffläche 40 auf. Die beiden konischen Anlaufflächen 38, 40 sind jeweils geometrische korrespondierend ausgebildet und liegen zumindest bereichsweise radial aneinander an. Beim Einwirken von axialen Zugkräften auf die Leitung 16 entgegen der Richtung des Pfeils 24 wird der Rastring 32 axial an den Klemmring 30 heranbewegt, wobei die genannten Anlaufflächen 38, 40 in axialer Richtung zunächst aufeinander gleiten und das Leitungsende 14 zwischen dem Stützrohr 22 sowie dem Rastring 32 in radialer Richtung zunehmend fester eingespannt beziehungsweise eingeklemmt wird, und letztlich nicht mehr aus dem Anschlussstück 10 heraus gleiten kann.
In einem aufnahmegehäusenahen Befestigungsabschnitt 42 des Anschlussstücks 10 ist radial außen eine umlaufende Nut 44 ausgebildet, in die ein Dichtring 46 eingelegt ist. Zur Verbindung des Anschlussstücks 10 mit dem Aufnahmegehäuse 18 wird der Befestigungsabschnitt 42 des Anschlussstücks 10 unter Schaffung eines zumindest leichten Pressschlusses in Richtung der beiden Pfeile 48 zumindest teilweise in eine Bohrung 50 des Aufnahmegehäuses 18 eingesteckt, wobei die Abdichtung gegenüber dem Aufnahmegehäuse 18 mittels des genannten Dichtrings 46 erfolgt.
Zur außenseitigen, druckfesten Abdichtung des Leitungsendes 14 ist ein weiterer Dichtring 52 vorgesehen, der in eine radial innenseitig umlaufende Nut 54 des Klemmrings 30 eingelegt ist. Im vollständig in das Anschlussstück 10 eingeführten Zustand ist das Leitungsende 14 zwischen dem Stützrohr 22, dem Dichtring 52 des Klemmrings 30, dem Rastring 32 und der Stufenbohrung 34 im Bereich des Flansches 28 druckdicht sowie zugfest aufgenommen.
Gemäß der Erfindung ist innerhalb des aufnahmegehäuseseitigen Endabschnitts 26 des Stützrohrs 22 ein Filterelement 56 bevorzugt einstückig an diesem ausgebildet, so dass zur Einrichtung der gewünschten Filterfunktion kein zusätzliches Bauteil notwendig ist. Hierbei ist das Filterelement 56 ungefähr quer zur Längsmittelachse 20 im zylindrischen Hohlraum des Stützrohrs 22 positioniert und erstreckt sich bevorzugt über dessen vollständige innere Querschnittsfläche, und wird von dem zu filternden Fluid, wie zum Beispiel Druckluft oder andere Gasen, durchströmt.
Das Filterelement 56 ist hier exemplarisch durch ein Maschengeflecht 58 gebildet, es kann hiervon abweichend beispielsweise aber auch als Sieb, als offenporiger Schaum oder dergleichen ausgeführt sein. Das Filterelement 56 ist bevorzugt aus demselben Kunststoffmaterial gebildet, das auch zur Herstellung des Stützrohrs 22 verwendet wurde. Abweichend hiervon kann das Filterelement 56 zumindest teilweise auch aus einem metallischen Material, wie zum Beispiel einem Metalldrahtgeflecht oder dergleichen gebildet sein.
Abweichend von dem hier lediglich beispielhaft dargestellten scheibenförmigen Filterelement 56 kann dieses eine von der zylindrischen Geometrie abweichende Form aufweisen, um insbesondere die wirksame Filterfläche zu erhöhen. Beispielsweise kann das Filterelement 56 eine halbkugelförmige, kegelstumpfförmige, kegelförmige oder eine beliebige Kombination von mindestens zwei dieser Oberflächengeometrien aufweisen.
Zur mechanischen Stabilisierung des Filterelements 56, insbesondere gegenüber parallel zur Längsmittelachse 20 angreifenden Kräften, kann das Filterelement 56 mindestens einen Verstärkungssteg 64 aufweisen. Vorzugsweise sind jedoch mindestens drei oder vier Verstärkungsstege 64 vorhanden. Die Verstärkungsstege 64 können sich zum Beispiel ausgehend von einer Nabe 66 des Filterelements 56 im Bereich der Längsmittelachse 20 in radialer Richtung bis zu einem verstärkten Außenrand 68 des Filterelements 56 erstrecken, wobei die Verstärkungsstege 64 bevorzugt gleichmäßig über den Umfang des verstärkten Außenrands 68 hinweg verteilt angeordnet sind. Die Verstärkungsstege 64, die Nabe 66 sowie der verstärkte umlaufende Außenrand 68 sind vorzugsweise aus demselben Kunststoffmaterial wie das Filterelement 56 gefertigt, sie können alternativ dazu aber auch aus einem anderen Material, wie beispielsweise einem metallischen Material oder einem anderen Kunststoff hergestellt sein.
Für den Fall, dass das Filterelement 56 nicht einstückig mit dem Stützrohr 22, sondern mit diesem verrastbar ausgebildet ist, kann der verstärkte Außenrand 68 als zumindest ein Rastelement ausgebildet sein, das zumindest bereichsweise formschlüssig in eine korrespondierend ausgestaltete, innenseitig am Stützrohr 22 ausgebildete Ratsaufnahme einbringbar ist.
Durch das Filterelement 56 werden nicht dargestellte unerwünschte Fremdpartikel daran gehindert, aus der Leitung 16 in das Aufnahmegehäuse 18 oder umgekehrt zu gelangen. Anstelle des lediglich exemplarisch gezeigten Filterelements 56 können auch zwei oder mehr Filterelemente axial hintereinander im Stützrohr 22 angeordnet sein, um beispielsweise eine stufenweise Filterung zu ermöglichen. Zu diesem Zweck müssen die Filterelemente Filteröffnungen mit geeigneten, unterschiedlich großen wirksamen Querschnittsfläche aufweisen.
Um eine Demontage des Anschlussstücks 10 zu erleichtern, verfügt ein vom Befestigungsabschnitt 42 ferner, dem Leitungsende 14 zugerichteter, oberer Gehäuseabschnitt 60 des Anschlussstücks 10 über ein Außengewinde 62 zum Aufschrauben eines geeigneten, hier nicht dargestellten Ziehwerkzeugs zum Entfernen des Anschlussstücks 10 aus dem Aufnahmegehäuse 18. Das Ziehwerkzeug erlaubt das Herausziehen des Anschlussstücks 10 aus dem Aufnahmegehäuse 18 mit geringem Kraftaufwand und ohne die Gefahr einer mechanischen Beeinträchtigung des Anschlussstücks 10 und/oder der Bohrung 50 im Aufnahmegehäuse 18. Abweichend von der exemplarisch gezeigten Schraubverbindung kann zwischen dem Ziehwerkzeug und dem Anschlussstück 10 eine andere mechanische, leicht lösbare Verbindung, wie zum Beispiel am Bajonettverschluss oder dergleichen vorgesehen sein.
Nach Vorgabe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das bevorzugt vorab hergestellte Filterelement 56 im Zuge des Spritzgussprozesses mit in das zu formende Stützrohr 22 eingespritzt. Hierzu wird mindestens ein Filterelement 56 vor dem Spritzgussprozess mit in das benutzte Formwerkzeug eingelegt, so dass eine Erhöhung des Fertigungsaufwands für das Stützrohr 22 mit dem integral ausgebildeten Filterelement 56 aufgrund des einstückigen Spritzgussteils vermieden wird. Alternativ dazu kann das Filterelement 56 auch erst nach Abschluss des Spritzgussprozesses des Stützrohrs 22 mit diesem, beispielsweise durch Verrasten, Verkleben oder Verschweißen, fest und unlösbar verbunden werden. Weiterhin ist es möglich, das Filterelement nicht als separate Komponenten anderweitig vorzufertigen, sondern dieses im Zuge des Spritzgussvorgangs des Stützrohrs 22 unter Verwendung geeigneter Formwerkzeuge gleich mit auszubilden.
Schließlich ist es auch möglich, das Filterelement 56 bei der Herstellung eines Gehäuses 12 des Anschlussstücks 10 aus einem Kunststoff während eines Spritzgussvorgangs in der beschriebenen Weise in das Gehäusematerial mit einzuformen.
Aufgrund der bevorzugt einstückigen Ausbildung von Filterelement 56 und Stützrohr 22 oder Filterelement und Gehäuse kann das Filterelement 56 bei der Befestigung des Anschlussstücks 10 am Aufnahmegehäuse 18 nicht vergessen oder im Zuge einer Demontage nicht verloren gehen. Darüber hinaus reduziert sie in vorteilhafter Weise die Anzahl der notwendigen konstruktiven Komponenten des Anschlussstücks 10, was zu einer weiteren Kostenreduzierung und einer Erhöhung der Ausfallsicherheit führt.
2 zeigt einen schematischen Teillängsschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Anschlussstücks. Das Anschlussstück 70 weist wiederum ein in etwa hohlzylindrisches Gehäuse 72 auf, das abweichend von der ersten Ausführungsform aus einem metallischen Material, insbesondere einer Messinglegierung hergestellt ist. Mit Hilfe des Anschlussstücks 70 kann das Leitungsende 14 der Leitung 16 druckdicht mit dem hier lediglich punktiert angedeuteten Aufnahmegehäuse 18 beziehungsweise einem anderen Maschinenteil verbunden werden.
Koaxial zu einer Längsmittelachse 74 ist im Gehäuse 72 des Anschlussstücks 70 wiederum ein im Wesentlichen hohlzylindrisches Stützrohr 76 angeordnet, auf welches das Leitungsende 14 der Leitung 16 in Richtung des Pfeils 78 aufgeschoben werden kann. Das Stützrohr 76 ist entsprechend zur ersten Ausführungsform gleichfalls aus einem Kunststoffmaterial gebildet und herausnehmbar im Gehäuse 72 des Anschlussstücks 70 eingesetzt. Das Stützrohr 76 verfügt im halben Querschnitt gesehen über eine näherungsweise U-förmige Querschnittsgeometrie mit einem in radialer Richtung innenliegenden langen Schenkel 80 und einem in radialer Richtung außenliegenden kurzen Schenkel 82, die über einen schmalen, horizontalen Quersteg 84 verbunden sind. Die beiden Schenkel 80, 82 verlaufen parallel zur Längsmittelachse 74. Zwischen den Schenkeln 80, 82 ist ein Ringspalt 83 gebildet, in dem das Leitungsende 14 im vollständig eingeschobenen Zustand der Leitung 12 aufgenommen ist, wobei der Quersteg 84 als unterer Anschlag für das Leitungsende 14 dient. Der kurze Schenkel 82 des Stützrohrs 76 setzt sich in einen radial nach außen weisenden kreisringförmigen Flansch 86 fort.
Der kurze, kreisrunde Schenkel 82 des konzentrisch zur Längsmittelachse 74 angeordneten Stützrohrs 76 liegt radial außen an einer durchgehenden Stufenbohrung 88 des Gehäuses 72 an, und der kreisringförmige Flansch 86 stützt sich auf einer Schulter 90 der das Gehäuse 72 vollständig durchsetzenden Stufenbohrung 88 ab. Ein erster Dichtring 92 dient zur außenseitigen Abdichtung der Leitung 16, wobei dieser erste Dichtring 92 auf dem kreisringförmigen Flansch 86 des Stützrohrs 76 aufliegt.
Im Bereich eines oberen, in Richtung des Leitungsendes 16 weisenden Gehäuseabschnitts 94 sind ein Klemmring 96 sowie ein Rastring 98 in der Stufenbohrung 88 aufgenommen, wobei der Rastring 98 konzentrisch radial innerhalb des Klemmrings 96 angeordnet ist. Der Klemmring 96 verfügt radial außen über einen Vorsprung 100 sowie eine Vertiefung 102, die jeweils zumindest bereichsweise formschlüssig in einer korrespondierend ausgebildeten Vertiefung 104 sowie einem korrespondierend ausgebildeten Vorsprung 106 der Stufenbohrung 88 aufgenommen sind. Hierdurch ist der Klemmring 96 in axialer Richtung, also parallel zur Längsmittelachse 74, verrastet in seiner in 2 gezeigten Lage gesichert. In den Klemmring 96 ist ferner eine radial nach innen weisende Nut 108 zur Aufnahme eines zweiten Dichtrings 110 zur weiteren Optimierung der außenseitigen Abdichtung des Leitungsendes 14 eingelassen.
Der Flansch 86 des Stützrohrs 76 sowie der Klemmring 96 bilden in Verbindung mit dem Rastring 98 eine Wegbegrenzung für den Dichtring 92 in axialer Richtung, also gegenüber Verschiebebewegungen des Dichtrings 92 parallel zur Längsmittelachse 74 des Anschlussstücks 70.
An einem Befestigungsabschnitt 112 des Gehäuses 72 sind ein scheibenförmiger Flansch 114 mit einer darin eingelassenen Nut 116 zur Aufnahme eines weiteren Dichtrings 118 sowie ein Außengewinde 120 ausgebildet. Mittels des Außengewindes 120 wird das Anschlussstück 70 in eine Gewindebohrung 122 des Aufnahmegehäuses 18 eingeschraubt, wobei der Dichtring 118 die notwendige Druckdichtigkeit des Anschlussstücks 70 gegenüber dem Aufnahmegehäuse 18 gewährleistet. Um das Einschrauben des Anschlussstücks 70 zu ermöglichen, ist am Befestigungsabschnitt 112 eine Aufnahme zum formschlüssigen Ansetzen eines geeigneten Werkzeugs, wie ein Vier- oder Sechskant oder dergleichen vorgesehen.
Gemäß der Erfinddung ist im Stützrohr 76 ungefähr quer zur Längsmittelachse 74 ein Filterelement 124 angeordnet, welches hier exemplarisch als ein Maschengeflecht 126 ausgebildet ist, das alternativ aber auch als ein Sieb oder ein anderes Filterelement ausgebildet sein kann. Das Filterelement 124 ist bevorzugt einstückig mit dem Stützrohr 76 ausgebildet und vorzugsweise aus demselben Kunststoffmaterial gebildet, das auch für die Herstellung des Stützrohrs 76 Verwendung findet, oder aus einer anderen Kunststoffsorte und/oder mit einem metallischen Material gebildet. Das Filterelement 124 weist hier abweichend von der ebenen, scheibenförmigen Form des Filterelements 56 gemäß 1 eine kegelstumpfförmige Oberflächengeometrie auf. Abweichend hiervon kann das Filterelement 124 auch eine scheibenförmige, eine halbkugelförmige, eine kegelförmige, eine zylindrische oder eine beliebige Kombination von mindestens zwei dieser Oberflächengeometrien aufweisen. Zur mechanischen Versteifung sind wiederum mindestens drei Verstärkungsstege 128 vorgesehen, die sich ausgehend von einer Nabe 130 im Bereich der Längsmittelachse 74 radial nach außen bis zu einem umlaufenden, verstärkten Außenrand 132 erstrecken.
Hinsichtlich weiterer Details zum konstruktiven Aufbau und zur Funktion des Filterelements 124 sei im Übrigen auf die bereits im Rahmen der Beschreibung von 1 gemachten Ausführungen zum Filterelement 56 verwiesen, das abgesehen von seiner abweichenden Oberflächengeometrie im Übrigen gleich ausgebildet ist.
Bezugszeichenliste

10: Anschlussstück
12: Gehäuse
14: Leitungsende
16: Leitung
18: Aufnahmegehäuse
20: Längsmittelachse
22: Stützrohr
24: Pfeil
26: Endabschnitt des Stützrohres
28: Flansch
30: Klemmring
32: Rastring
34: Stufenbohrung im Gehäuse
36: Ringspalt
38: Anlauffläche am Klemmring
40: Anlauffläche am Rastring
42: Befestigungsabschnitt des Gehäuses
44: Nut
46: Dichtring am Aufnahmegehäuse
48: Pfeil
50: Bohrung im Aufnahmegehäuse
52: Dichtring am Klemmring
54: Nut am Klemmring
56: Filterelement
58: Maschengeflecht
60: Oberer Gehäuseabschnitt
62: Außengewinde
64: Verstärkungssteg am Filterelement
66: Nabe des Filterelements
68: Verstärkter Außenrand des Filterelements
70: Anschlussstück
72: Gehäuse
74: Längsmittelachse
76: Stützrohr
78: Pfeil
80: Langer Schenkel des Stützrohres 76
82: Kurzer Schenkel des Stützrohres 76
83: Ringspalt
84: Quersteg des Stützrohres 76
86: Flansch am Stützring des Stützrohres 76
88: Stufenbohrung im Gehäuse
90: Schulter der Stufenbohrung
92: Erster Dichtring
94: Oberer Gehäuseabschnitt
96: Klemmring
98: Rastring
100: Vorsprung
102: Vertiefung
104: Vertiefung
106: Vorsprung
108: Nut im Klemmring 96
110: Zweiter Dichtring
112: Befestigungsabschnitt am Gehäuse
114: Flansch am Gehäuse
116: Nut im Flansch
118: Dritter Dichtring
120: Außengewinde
122: Gewindebohrung
124: Filterelement
126: Maschengeflecht
128: Verstärkungssteg am Filterelement
130: Nabe des Filterelements
132: Verstärkter Außenrand des Filterelements

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 913618 B1 [0002]
WO 2009068934 A1 [0002]
WO 2006112726 A1 [0002]
DE 2136043 A1 [0003]

Claims

Anschlussstück (10, 70) zur druckdichten Anbindung eines Leitungsendes (14) einer Leitung (16), beispielsweise einer flexiblen Schlauchleitung für Druckluft, an ein Aufnahmegehäuse (18), wobei das Anschlussstück (10, 70) ein näherungsweise hohlzylindrisches Gehäuse (12, 72) mit einem darin konzentrisch angeordneten Stützrohr (22, 76) zum Aufschieben des Leitungsendes (14) aufweist, und das Stützrohr (22, 76) mit einem Kunststoffmaterial gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass quer zu einer Längsmittelachse (20, 74) des Anschlussstücks (10, 70) im Gehäuse (12, 72) oder im Stützrohr (22, 76) mindestens ein Filterelement (56, 124) unverlierbar angeordnet ist.
Anschlussstück (10, 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (56, 124) aus dem Kunststoffmaterial des Stützrohrs (22, 76) und/oder aus einem metallischen Material gebildet ist, und dass das Filterelement (56, 124) zusammen mit dem Stützrohr (22, 76) einstückig ausgebildet ist.
Anschlussstück (10, 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (56, 124) aus dem Kunststoffmaterial des Gehäuses (12, 72) und/oder aus einem metallischen Material gebildet ist, und dass das Filterelement (56, 124) zusammen mit dem Gehäuse (12, 72) einstückig ausgebildet ist.
Anschlussstück (10, 70) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (56, 124) als ein Sieb oder ein Maschengeflecht ausgebildet ist.
Anschlussstück (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass koaxial zwischen dem Gehäuse (12) und dem Stützrohr (22) ein hohlzylindrischer Klemmring (30) angeordnet ist, und dass koaxial zwischen dem Klemmring (30) und dem Stützrohr (22) ein Rastring (32) angeordnet ist.
Anschlussstück (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (30) mindestens eine radial innenseitig umlaufende Nut (54) aufweist, in der ein Dichtring (52) angeordnet ist.
Anschlussstück (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem vom Leitungsende (14) weggerichteten Befestigungsabschnitt (42) des Gehäuses (12) des Anschlussstücks (10) in einer radial außen ausgebildeten umlaufenden Nut (44) ein Dichtring (46) angeordnet ist, und dass der Befestigungsabschnitt (42) derartig ausgebildet ist, dass dieser in einer Bohrung (50) des Aufnahmegehäuses (18) unter einem leichten Pressschluss einpressbar ist.
Anschlussstück (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungsende (14) in einem zwischen dem Stützrohr (22) und dem Klemmring (30) ausgebildeten Ringspalt (36) druckdicht aufnehmbar ist.
Anschlussstück (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (30) und der Rastring (32) jeweils zueinander gerichtet eine konische Anlauffläche (38, 40) aufweisen, wobei diese beiden Anlaufflächen (38, 40) hinsichtlich ihrer geometrischen Merkmale korrespondierend zueinander ausgebildet sind.
Anschlussstück (70) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das hohlzylindrische Gehäuse (72) des Anschlussstücks (70) aus einem metallischen Material gebildet ist, dass das Stützrohr (76) aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, und dass das Stützrohr (76) an seinem axial inneren Ende radial außen einen axial offene Ringspalt (83) zur Aufnahme des Leitungsendes (14) aufweist.
Anschlussstück (70) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (72) des Anschlussstücks (70) ein erster und ein zweiter Dichtring (92, 110) zur außenseitigen Abdichtung des Leitungsendes (14) angeordnet sind, dass der erste Dichtring (92) an einem umlaufenden sowie radial nach außen gerichteten Flansch (86) des Stützrohres (76) anliegt, und dass der zweite Dichtring (110) in einer Nut (108) eines Klemmrings (96) angeordnet ist, der konzentrisch in einem oberen Gehäuseabschnitt (94) sowie in diesem Gehäuseabschnitt (94) in axialer Richtung lagegesichert aufgenommen ist.
Anschlussstück (70) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der radialen Innenseite des Klemmrings (96) ein Rastring (98) koaxial angeordnet ist, der mit dem Klemmring (96) verrastbar ist.
Anschlussstück nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (56, 124) durch eine Verrastung, Verschweißung oder Verklebung mit dem Stützrohr (22, 76) oder mit dem Gehäuse (12, 72) verbunden ist.
Verfahren zur Herstellung eines Anschlussstücks (10, 70) zur druckdichten Anbindung eines Leitungsendes (14) einer Leitung (16), beispielsweise einer flexiblen Schlauchleitung für Druckluft, an ein Aufnahmegehäuse (18), wobei das Anschlussstück (10, 70) ein näherungsweise hohlzylindrisches Gehäuse (12, 72) mit einem darin konzentrisch angeordneten Stützrohr (22, 76) zum Aufschieben des Leitungsendes (14) aufweist, und das Stützrohr (22, 76) mit einem Kunststoffmaterial gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in eine Spritzgussform zur Herstellung des Stützrohres (22, 76) ein Filterelement (56, 124) quer zu der Längsmittelachse (20, 74) des herzustellenden Stützrohres (22, 76) eingesetzt wird, und dass anschließend das Stützrohr (22, 76) mit dem integrierten Filterelement (56, 124) durch Einspritzen und Abkühlen von Kunststoffmaterial einstückig hergestellt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Anschlussstücks (10, 70) zur druckdichten Anbindung eines Leitungsendes (14) einer Leitung (16), beispielsweise einer flexiblen Schlauchleitung für Druckluft, an ein Aufnahmegehäuse (18), wobei das Anschlussstück (10, 70) ein näherungsweise hohlzylindrisches Gehäuse (12, 72) mit einem darin konzentrisch angeordneten Stützrohr (22, 76) zum Aufschieben des Leitungsendes (14) aufweist, und das Stützrohr (22, 76) mit einem Kunststoffmaterial gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in eine Spritzgussform zur Herstellung des Gehäuses (12, 72) ein Filterelement (56, 124) quer zu der Längsmittelachse (20, 74) des herzustellenden des Gehäuses (12, 72) eingesetzt wird, und dass anschließend das Gehäuse (12, 72) mit dem integrierten Filterelement (56, 124) durch Einspritzen und Abkühlen von Kunststoffmaterial einstückig hergestellt wird.