DE102013113353A1

DE102013113353A1 - "Anschlussvorrichtung"

Info

Publication number: DE102013113353A1
Application number: DE102013113353.3A
Authority: DE
Inventors: Markus Frangenberg; Markus Waschkewitz; Harald Hagen
Original assignee: Voss Automotive GmbH
Current assignee: Voss Automotive GmbH
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2015-06-03

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung zum lösbaren Anschluss von Kunststoff-Rohrleitungen, bestehend aus einer Überwurfschraube (16) umfassend eine Innenbohrung (17) zur Aufnahme der jeweiligen Kunststoff-Rohrleitung mit einem inneren Führungsabschnitt und mit einem sich daran anschließenden, sich in Einschraubrichtung (Y) erweiternden Innenkonusabschnitt (22) sowie mit einem am äußeren Umfang ausgebildeten Betätigungsabschnitt (23) und mit einem sich hieran in Einschraubrichtung (Y) anschließenden Außengewindeabschnitt (24) sowie einen innerhalb der Innenbohrung (17) angeordneten radial elastischen Klemmring (34) mit einem in axialer Richtung verlaufenden Längsschnitt und mindestens einer inneren, umlaufenden Schneidkante (37) und mit einem Außenkonus (38), der an den Innenkonusabschnitt (22) angepasst ist und mit diesem zur Fixierung der Kunststoff-Rohrleitung innerhalb der Innenbohrung (17) zusammenwirkt. Am in Einschraubrichtung (Y) weisenden Ende des Innenkonusabschnitts (22) ist ein zylindrischer Befestigungsfortsatz (26) angeformt, an dem ein Größenausgleichselement (27) kraft- und/oder formschlüssig oder stoffschlüssig befestigt ist, das aus einem Aufnahmeabschnitt (29) für den Klemmring (34) besteht sowie einem sich daran in Einschraubrichtung (Y) über ein Bodenteil (31) für eine Anlage des Klemmrings (34) anschließenden Rohrstutzen (32) zur Führung der anzuschließenden Rohrleitung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Anschlussvorrichtung ist zum Beispiel aus der EP 0 631 081 bekannt. Bei diesen bekannten Anschlussvorrichtungen ist die Überwurfschraube und die im zugehörigen Gehäuseteil vorhandene Durchgangsbohrung, die als Formbohrung ausgebildet ist, und in die die Überwurfschraube eingeschraubt wird, jeweils an den Außendurchmesser der anzuschließenden Rohrleitung größenmäßig angepasst. Dies gilt auch für den innerhalb der Überwurfschraube liegenden Klemmring. Dies bedeutet, dass für unterschiedliche Rohrdurchmesser unterschiedlich dimensionierte Überwurfschrauben und unterschiedlich formmäßig und größenmäßig ausgestaltete Formbohrungen und entsprechend größenmäßig angepasste Klemmringe verwendet werden müssen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ausgehend von einer jeweils vorgegebenen, und zwar hinsichtlich ihrer Form und Größe vorgegebenen Durchgangsbohrung bzw. Formbohrung des Gehäuseteils, in die die Überwurfschraube eingeschraubt wird, eine Möglichkeit zu schaffen, dass auch im Durchmesser kleinere Rohrleitungen ohne Veränderung der Formbohrung angeschlossen werden können.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie in vorteilhafter Ausgestaltung durch ein Merkmal oder mehrere Merkmale der Unteransprüche erreicht.
Die Erfindung basiert dabei auf der Erkenntnis, dass es durch die spezielle Ausgestaltung der Überwurfschraube mit einem endseitig befestigten Größenausgleichselement möglich ist, unter gleichzeitiger Anpassung der Überwurfschraube in Bezug auf ihre Innenbohrung mit dem dazugehörigen Innenkonusabschnitt und dem daran angepassten Klemmring den Befestigungsfortsatz mit dem an diesem befestigten Größenausgleichselement derart zu gestalten, dass die bestehenden Durchmesser-Unterschiede ausgeglichen werden können. Demnach kann die Durchgangsbohrung des Gehäuseteils, die eine vorgegebene Formbohrung darstellt, unverändert bleiben, wenn im Durchmesser kleinere Rohrleitungen angeschlossen werden sollen.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Ausführungsbeispielen beschrieben und werden anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen teilweisen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung im nicht montierten Zustand,
2 eine Anschlussvorrichtung gemäß 1 im montierten Zustand mit Rohrleitung,
3 eine Detailansicht bei A in 2,
4 eine Detailansicht gemäß 3, jedoch in einer alternativen Ausführungsform und
5 eine Detailansicht gemäß 3, jedoch in einer alternativen Ausführungsform.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen.
Zu der anschließenden Beschreibung wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele und dabei nicht auf die beschriebenen Merkmalskombinationen beschränkt ist, vielmehr ist jedes einzelne Merkmal des/jedes Ausführungsbeispiels auch unabhängig von der beschriebenen Merkmalskombination für sich und auch in anderen Kombinationen mit anderen Merkmalen der anderen Ausführungsbeispiele von Bedeutung für den Gegenstand der Erfindung.
Wie sich aus 1 und 2 ergibt, umfasst eine Anschlussvorrichtung zum lösbaren Anschluss einer Kunststoff-Rohrleitung 5 insbesondere ein Gehäuseteil 1 mit einer inneren Durchgangsbohrung 2. Diese Durchgangsbohrung 2 ist als so genannte Formbohrung ausgeführt und besteht aus zumindest vier Bohrungsabschnitten, und zwar aus einem oberen, sich an eine Einstecköffnung 3 der Durchgangsbohrung 2 anschließenden Innengewindeabschnitt 4 mit einem Gewinde der Größe beispielsweise M8 × 1 oder M10 × 1 nach Din 13-5 vom November 1999 bzw. bei einer Anschlussvorrichtung aus Kunststoff ein V-Gewinde gemäß DE 295 21 493 U1 und einem an diesen Innengewindeabschnitt 4 sich insbesondere unmittelbar anschließenden gewindefreien Zylinderabschnitt 6 mit einem Innendurchmesser, der dem Innendurchmesser des Gewindeabschnittes 4 entspricht. An diesem Zylinderabschnitt 6 schließt sich in Richtung in das Innere des Gehäuseteils 1 ein zylindrischer Führungsabschnitt 7 an, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Zylinderabschnitts 6. Hierdurch ist zwischen dem Zylinderabschnitt 6 und dem Führungsabschnitt 7 eine Stufe mit einer ringförmigen Anlagefläche 8 ausgebildet. Der Innendurchmesser des Führungsabschnittes 7 ist größer einem Außendurchmesser der anzuschließenden Kunststoff-Rohrleitung 5. Am inneren Ende des Führungsabschnittes 7 schließt sich über einen ringförmigen Anschlag 9 ein gegenüber dem Führungsabschnitt 7 im Innendurchmesser verringerter Durchfluss-Bohrungsabschnitt 11 an. Bei einer Formbohrung mit einem M10 × 1 – Innengewinde beträgt der Innendurchmesser der Durchflussbohrung 2 zum Beispiel 4 mm. Der ringförmige Anschlag 9 stellt einen tiefen Steck-Anschlag für die Rohrleitung 5 dar. Vorteilhafterweise ist zwischen der Einstecköffnung 3 und dem Innengewindeabschnitt 4 ein sich bis zur Einstecköffnung 3 konisch erweiternder Einführungsabschnitt 12 in der Durchgangsbohrung 2 ausgebildet. Weiterhin befindet sich vorteilhafterweise im Bereich des Übergangs von der Anlagefläche 8 zum Führungsabschnitt 7 ein sich von dem Führungsabschnitt 7 zur Anlagefläche 8 konisch erweiternder Zentrierabschnitt 13 der Durchgangsbohrung 2. Die Durchgangsbohrung 2 weist eine Tiefe T1 von der Einstecköffnung 3 bis zur Anlagefläche 8 von insbesondere T1 = 9 mm bei einem Innengewinde M10 × 1 auf. Weiterhin beträgt eine mögliche Einstecktiefe T2 der Rohrleitung 5 bis zum Anschlag 9 maximal 13 mm für ein Innengewinde M10 × 1. Bei einem Innengewinde M8 × 1 nach Din 13-5 vom November 1999 beträgt der Innendurchmesser d_i des Durchfluss-Bohrungsabschnitts 11 d_i = 3 mm und die Abmessungen T1 und T2 sind dieselben wie für ein Innengewinde M10 × 1.
Erfindungsgemäß ist nunmehr eine Überwurfschraube 16 vorgesehen, die eine durchgehende Innenbohrung 17 aufweist, deren Innendurchmesser insbesondere einem Außendurchmesser der anzuschließenden Rohrleitung 5 angepasst ist, wobei zwischen dem Umfang der Rohrleitung 5 und der inneren Bohrungswand ein Umfangsspalt vorhanden ist, der mittels einer in einer Ringnut 18 der Bohrungswand angeordneten Ringdichtung 19 mediumsdicht abgedichtet wird. In einer Einschraubrichtung Y der Überwurfschraube 16 ist ein zylindrischer Führungsabschnitt 21 für die anzuschließende Rohrleitung 5 ausgebildet, an den sich ein sich zum vorderen Stirnende der Überwurfschraube 16 konisch erweiternder Innenkonusabschnitt 22 anschließt. An ihrem äußeren Umfang weist die Überwurfschraube 16 einen Betätigungsabschnitt 23 auf, an den sich ein Außengewindeabschnitt 24 anschließt, dessen Gewindedurchmesser dem Gewindedurchmesser des Innengewindeabschnitts 4 des Gehäuseteils 1 angepasst ist, so dass die erfindungsgemäße Überwurfschraube 16 mit ihrem Außengewindeabschnitt 24 in den Innengewindeabschnitt 4 eingeschraubt werden kann, wie dies in 2 dargestellt ist. Zwischen dem Betätigungsabschnitt 23 und dem Außengewindeabschnitt 24 befindet sich ein Dichtabschnitt 25 mit einer Ringdichtung 25a. Am in Einschraubrichtung weisenden Ende des Innenkonusabschnittes 22 und vorteilhafterweise ebenfalls am Ende des Außengewindeabschnitts 24 ist ein zylindrischer Befestigungsfortsatz 26 ausgebildet. Dieser Befestigungsfortsatz 26 ragt im eingeschraubten Zustand der Überwurfschraube 16 in den Zylinderabschnitt 6 der Durchgangsbohrung 2. An dem Befestigungsfortsatz 26 ist ein Größenausgleichselement 27 form- und/oder kraftschlüssig befestigt. Dieses Größenausgleichselement 27 besitzt eine kreisförmige Eintrittsöffnung 28 an einem oberen, der Gewindeinnenbohrung bzw. dem Befestigungsfortsatz 26 zugekehrten hohlzylindrischen Aufnahmeabschnitt 29. Dieser Aufnahmeabschnitt 29 besitzt eine Umfangswandung, die im Längsschnitt gesehen, d. h. eines Schnittes in Richtung der Längsachse X-X der Überwurfschraube 16, die Form eines Steges aufweist. Die Breite B1 des Steges und die Breite B2 des Befestigungsfortsatzes 26 sind derart bemessen, dass gilt: B1 + B2 ≤ (d_i1 – d_K)/2
Hierbei ist d_i1 der Gewindeinnendurchmesser des Außengewindes 24 der Überwurfschraube 16 und d_K ist der Durchmesser des Konusabschnittes 22 am Übergang zum Befestigungsfortsatz 26.
Hierdurch ist gewährleistet, dass die Eintrittsöffnung des zylindrischen Aufnahmeabschnitts 29 nicht kleiner ist als der Durchmesser d_K, so dass der Innenkonusabschnitt 22 im Bereich seiner endseitigen erweiterten Austrittsöffnung nicht eingeengt ist.
Der Aufnahmeabschnitt 29 weist ein ringförmiges Bodenteil 31 auf. Dieses Bodenteil 31 geht in einen zylinderförmigen Rohrstutzen 32 über, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser einer anzuschließenden Rohrleitung 5 angepasst ist. Der Rohrstutzen 32 weist an seinem freien Ende einen radial nach innen gerichteten ringförmigen Anschlag 33 auf, an dem im angeschlossenen und eingesteckten Zustand die Rohrleitung 5 anliegt. Der Aufnahmeabschnitt 29 dient zur Aufnahme und Lagerung eines Klemmrings 34. Der Klemmring 34 ist derart dimensioniert, dass er die anzuschließende Rohrleitung 5 im nicht fertig montierten Zustand, d. h. im nicht vollständig eingeschraubten Zustand der Überwurfschraube 16 in die Durchgangsbohrung 2 derart umschließt, dass diese durch den Klemmring 34 hindurch geschoben werden kann. Der Klemmring 34 weist an einer Stelle seines Umfangs einen axial und radial durchgehenden Längs- bzw. Radialschlitz, d. h. eine Unterbrechung in seinem Umfangsverlauf auf, wodurch er radial elastisch aufgeweitet und verengt werden kann. In seinem inneren Umfangsbereich besitzt der Klemmring 34 mindestens eine radial nach innen ragende, umlaufende Schneidkante 37. Der Klemmring 34 besitzt ferner einen Außenkonus 38, der mit dem Innenkonusabschnitt 22 zum Arretieren der Rohrleitung 5 derart zusammenwirkt, dass bei einem Zug an der Rohrleitung 5 entgegen ihrer Einsteckrichtung der Klemmring 34 durch kraftschlüssige Anlage seiner Schneidkanten 37 mitgenommen wird, bis sein Außenkonus 38 zur Anlage an den Innenkonusabschnitt 22 gelangt. Bei weitergehendem Zug wird über die Konen 38, 22 der Klemmring 34 elastisch verengt, so dass die Schneidkanten 37 kraft- und/oder formschlüssig mit der Außenwandung der Rohrleitung 5 zusammenwirken, so dass die Rohrleitung 5 gegen Herausziehen fixiert wird.
Der Aufnahmeabschnitt 29 ist derart bemessen, dass im eingeschraubten Zustand der Überwurfschraube 16 das Bodenteil 31 an der Anlagefläche 8 der Durchgangsbohrung 2 anliegt, wobei der Rohrstutzen 32 derart bemessen ist, dass er mit seinem Anschlag 33 nicht an der ringförmigen Anschlagfläche 9 der Durchgangsbohrung 2 zur Anlage kommt. Der im Bereich seiner Wandung im Längsschnitt stegförmig ausgebildete Aufnahmeabschnitt 29 weist – wie in 3 gezeigt – einen umlaufenden Rastabschnitt 41 auf, der in eine Innennut 42 des Befestigungsfortsatzes 26 im montierten Zustand einrastet und eine Formschlussverbindung bildet. In 4 ist eine alternative Befestigungsmöglichkeit gezeigt. Hierbei umfasst der Aufnahmeabschnitt 29 mit seiner im Längsschnitt querstegförmigen Wandung den Befestigungsfortsatz 26 an seinem äußeren Umfang. Hierbei weist der Aufnahmeabschnitt 29 endseitig an seinem inneren Umfang eine Rastwulst 43 auf, mit der er im montierten Zustand in eine Umfangsnut 44 an der Außenseite des Befestigungsfortsatzes 26 einrastet, wobei ebenfalls eine formschlüssige Verbindung hergestellt wird. Indem das erfindungsgemäße Größenausgleichselement 27 im Bereich des Aufnahmeabschnitts 29 in seiner Wandung einen Längsschlitz 30 aufweist und es insbesondere aus Kunststoff hergestellt ist, kann das Größenausgleichselement 27 bei seiner Montage elastisch verformt werden. Alternativ kann auch über Materialdehnung, d. h. ohne den Längsschlitz 40, des Größenausgleichselementes 27 die elastische Verformung stattfinden.
In 5 ist eine weitere Ausbildung des erfindungsgemäßen Größenausgleichselementes 27 gezeigt. Hierbei ist der Aufnahmeabschnitt 29 in den Befestigungsfortsatz 26 kraftschlüssig eingepresst, so dass eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt wird. Alternativ kann auch eine stoffschlüssige Verbindung durch Kleben hergestellt werden. Hierbei besteht das erfindungsgemäße Größenausgleichselement 27 insbesondere aus Metall, z. B. aus Messing.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Überwurfschraube 16 mit dem endseitig befestigten Größenausgleichselement 27 kann ohne Veränderung der Durchgangsbohrung 2 in einem Gehäuseteil 1 in ihrer Dimensionierung für einen bestimmten Durchmesser einer anzuschließenden Rohrleitung 5 eine Anschlussmöglichkeit für im Durchmesser kleinere Rohrleitungen geschaffen werden. Das heißt, unter Zugrundelegung einer bestimmten Durchgangsbohrung 2 können unter Verwendung derselben Durchgangsbohrung 2 beliebig kleinere Rohrleitungsdurchmesser mittels der erfindungsgemäßen Überwurfschraube angeschlossen werden. Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass auch jeweils der verwendete Klemmring 34 an die unterschiedlichen Durchmessergrößen der Rohrleitung 5 anzupassen ist.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Es wird ausdrücklich betont, dass die Ausführungsbeispiele nicht auf alle Merkmale in Kombination beschränkt sind, vielmehr kann jedes einzelne Teilmerkmal auch losgelöst von allen anderen Teilmerkmalen für sich eine erfinderische Bedeutung haben. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sind. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0631081 [0002]
DE 29521493 U1 [0015]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Din 13-5 vom November 1999 [0015]

Claims

Anschlussvorrichtung zum lösbaren Anschluss von Kunststoff-Rohrleitungen (5), bestehend aus einer Überwurfschraube (16) umfassend eine Innenbohrung (17) zur Aufnahme der jeweiligen Kunststoff-Rohrleitung (5) mit einem inneren Führungsabschnitt (21) und mit einem sich daran anschließenden, sich in Einschraubrichtung (Y) erweiternden Innenkonusabschnitt (22) sowie mit einem am äußeren Umfang ausgebildeten Betätigungsabschnitt (23) und mit einem sich hieran in Einschraubrichtung (Y) anschließenden Außengewindeabschnitt (24) sowie einen innerhalb der Innenbohrung (17) angeordneten radial elastischen Klemmring (34) mit einem in axialer Richtung verlaufenden Längsschnitt (36) und mindestens einer inneren, umlaufenden Schneidkante (37) und mit einem Außenkonus (38), der an den Innenkonusabschnitt (22) angepasst ist und mit diesem zur Fixierung der Kunststoff-Rohrleitung (5) innerhalb der Innenbohrung (17) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das am in Einschraubrichtung (Y) weisenden Ende des Innenkonusabschnitts (22) ein zylindrischer Befestigungsfortsatz (26) angeformt ist, an dem ein Größenausgleichselement (27) kraft- und/oder formschlüssig oder stoffschlüssig befestigt ist, das aus einem Aufnahmeabschnitt (29) für den Klemmring (34) besteht sowie einem sich daran in Einschraubrichtung (Y) über ein Bodenteil (31) für eine Anlage des Klemmrings (34) anschließenden Rohrstutzen (32) zur Führung der anzuschließenden Rohrleitung (5).
Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsfortsatz (26) am Ende des Außengewindeabschnittes (24) ausgebildet ist.
Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeabschnitt (29) eine obere Eintrittsöffnung (28) besitzt, die derart dem Innendurchmesser einer Austrittsöffnung des Innenkonusabschnitts (22) angepasst ist, dass der Innenkonusabschnitt (22) im Bereich seiner endseitigen Austrittsöffnung nicht eingeengt ist.
Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrstutzen (32) zur Führung der anzuschließenden Rohrleitung (5) an seinem freien Ende einen radial nach innen gerichteten, ringförmigen Anschlag (33) aufweist, an dem im angeschlossenen und eingesteckten Zustand die Rohrleitung (5) anliegt.
Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeabschnitt (29) eine im Längsschnitt stegförmige Umfangswandung aufweist und radial elastisch verformbar ist.
Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeabschnitt (29) an seinem freien Ende an seinem äußeren Umfang einen umlaufenden Rastabschnitt (41) aufweist, der in eine Innennut (42) des Befestigungsfortsatzes (26) einrastet.
Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeabschnitt (29) endseitig an seinem inneren Umfang eine Rastwulst (43) besitzt, mit der er im montierten Zustand in eine Umfangsnut (44) an der Außenseite des Befestigungsfortsatzes (26) einrastet.
Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Größenausgleichselement (27) insbesondere aus einem metallischen Werkstoff besteht und mit seinem Aufnahmeabschnitt (29) innerhalb des Befestigungsfortsatzes (26) kraftschlüssig oder stoffschlüssig eingesetzt ist.
Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurfschraube (16) in ein Gehäuseteil (1) mit einer Durchgangsbohrung (2) eingeschraubt ist, wobei im eingeschraubten Zustand das Größenausgleichselement (27) mit seinem Aufnahmeabschnitt (29), der an dem Befestigungsfortsatz (26) befestigt ist, in einem Führungsabschnitt (7) der Durchgangsbohrung (2) angeordnet ist.
Anschlussvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im eingeschraubten Zustand der Überwurfschraube (16) in das Gehäuseteil (1) das Größenausgleichselement (27) mit seinem Aufnahmeabschnitt (29) an einer Anlagefläche (8) des Führungsabschnitts (7) der Durchgangsbohrung (2) des Gehäuseteils (1) anliegt.