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Die
Erfindung betrifft eine Anschlusseinrichtung zur Verbindung zweier
Leitungskanäle.
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Verbindungseinrichtungen
für fluidführende Systeme
müssen
häufig
gleichzeitig mehreren Ansprüchen
genügen.
An Kraftfahrzeugen kommen Schlauchleitungen und deren Anschlüsse an einzelnen
Aggregaten sowie Schlauchverbindungen in großer Zahl vor. Beispielsweise
besteht die Klimaanlage aus mehreren miteinander zu verbindenden
Aggregaten, wobei die Verbindungen auf Dauer dicht, vibrationsfest,
temperaturwechselbestän dig
und in zunehmendem Maße
auch besonders druckfest sein müssen.
Mit der Einführung
von CO2 als Kältemittel müssen Druckfestigkeiten von
bis zu 700 bar nachgewiesen werden. Andererseits ist die Zugänglichkeit zu
entsprechenden Anschlüssen
häufig
sehr schlecht. In Motorräumen
von PKWs herrscht zunehmend drangvolle Enge. Damit entstehen Montageprobleme,
nicht nur bei der Fahrzeugfertigung sondern auch bei deren Wartung
oder Reparatur. Dies gilt insbesondere bei Fluidverbindern, die
einen Zugang zu der Fluidleitung bzw. der Anschlussstelle von zwei
oder mehreren Seiten her erfordern.
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Davon
ausgehend ist es Aufgabe der Verbindung, eine Anschlusseinrichtung
zu schaffen, die druckfest ist und eine einfache Montage gestattet.
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Diese
Aufgabe wird mit der Anschlusseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst:
Die
erfindungsgemäße Anschlusseinrichtung
weist zwei Kupplungshälften
auf, von denen eine beispielsweise ein Teil eines Geräts, wie
beispielsweise eines Kompressors, eines Verdampfers, eines Kühlers und dergleichen
sein kann. Ein solches Gerät
weist wenigstens einen Leitungskanal auf, an den eine äußere Leitung
anzuschließen
ist. Dazu ist die andere Kupplungshälfte vorgesehen, die mit der
anzuschließenden
Leitung fest verbunden ist. Die erst genannte Kupplungshälfte kann
jedoch auch ein selbständiges Teil
sein, das nicht Bestandteil eines Geräts ist. In diesem Fall kann
die Anschlusseinrichtung zur Verbindung zweier Leitungen, wie beispielsweise
zweier Rohrleitungen, dienen.
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Die
erfindungsgemäße Anschlusseinrichtung
weist die Besonderheit auf, dass lediglich eine Spanneinrichtung
vorgesehen werden muss, die an einer Seite der Dichtungsanordnung
und somit an einer Seite der anzuschließenden Leitung angeordnet ist.
Die von der Spanneinrichtung ausgehende vorzugsweise etwa parallel
zu der anzuschließenden Leitung
gerichtete Kraft wird durch die auf der gegenüber liegenden Seite der Spanneinrichtung
angeordnete Keilfläche
in das Zentrum der Dichtungseinrichtung verlagert. Die Keilwirkung
der Keilfläche
erzeugt auf der der Spanneinrichtung gegenüber liegenden Seite der Dichtungseinrichtung,
wie schon die Spanneinrichtung, eine parallel zu der Leitung gerichtete Kraft.
Die betreffende Kupplungshälfte
wird durch die beiden Kräfte
(die Kraft von der Keilfläche
und die Kraft von der Spanneinrichtung) vorzugsweise ohne Kippbewegung
an die andere Kupplungshälfte
herangezogen. Beim Festspannen erfährt die Dichtungsanordnung
somit keine Kippung. In anderen Worten, die untere die Dichtungsanordnung
umgebende Planfläche
der festzuspannenden Kupplungshälfte
wird beim Festspannen parallel zu der die Dichtungsanordnung umgebenden
Planfläche
der anderen Kupplungshälfte
bewegt. Dies obwohl lediglich eine einseitig neben der Dichtungsanordnung
angeordnete Spanneinrichtung vorgesehen ist. Dies wird letztendlich
durch eine geringfügige
Parallelverschiebung der beiden genannten Planflächen gegeneinander erreicht,
wobei diese im Bereich wenigere Zehntel Millimeter liegen kann.
Die Keilfläche,
die der Spanneinrichtung gegenüber
liegt, setzt diese Parallelverschiebung dann in die gewünschte Spannbewegung
um. Die genannte Querbewegung kann durch eine zweite Keilfläche (oder
ein zweites Keilflächenpaar)
erreicht werden, dass die parallel zur Achse der Dichtungsanordnung
gerichtete Spannkraft und Spannbewegung in eine quer gerichtete
Bewegung umsetzt. Es ist auch möglich,
die Spanneinrichtung selbst in einem spitzen Winkel zu der Achse
der Dichtungsanordnung anzuordnen, um den Querverschiebungseffekt
etwas zu unterstützen.
In beiden Fällen
genügt
zur Montage oder Demontage einseitiger Zugang zu der Anschlusseinrichtung.
Durch hohen Fluiddruck verursachte Kräfte werden von der Anschlusseinrichtung
trotz asymmetrischer Ausbildung symmetrisch aufgefangen und führen nicht
zu Mikrokippbewegungen zwischen den Kupplungshälften. Damit wird auch bei
hohen Drücken
Impulsbelastungen und dergleichen eine sichere Abdichtung sicher
gestellt.
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Das
Dichtungselement ist vorzugsweise an einer der Kupplungshälften angeordnet
während
die andere Kupplungshälfte
ein dem Dichtungselement zugeordnetes Dichtungsstück aufweist.
Dieses liegt vorzugsweise mit einer axialen Ringfläche an dem Dichtungselement
an, das somit zwischen axial orientierten Flächen geklemmt ist. Die Dichtungsanordnung
lässt vorzugsweise
ein geringes seitliches Spiel zu. Das Spiel entspricht dabei der
Neigung der Keilfläche
gegen die Achse der Dichtungsanordnung. Je größer diese Neigung ist desto
größer ist
das Spiel bemessen.
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Die
Anschlusseinrichtung ist außerdem
vorzugsweise symmetrisch bezüglich
einer Ebene ausgebildet, die sowohl die Achse der Dichtungsanordnung
und somit die Leitungskanäle
als auch die Spanneinrichtung enthält. Durch diese symmetrische Ausbildung
werden Kippbewegungen vermieden, die ansonsten zu Undichtigkeiten
an der Dichtungsanordnung führen
könnten.
Letztendlich ergeben sich somit drei Abstützungsstellen für die Kupplungshälfte. Zwei
von ihnen sind durch das erste Keilflächenpaar gebildet während die
dritte durch die auf der. gegenüber
liegenden Seite angeordnete Spanneinrichtung gebildet ist.
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Die
an der Anschlusseinrichtung vorgesehenen Keilflächen (erstes Keilflächenpaar
und zweites Keilflächenpaar)
bilden mit den entsprechenden Gegenflächen der jeweils anderen Kupplungshälfte ein Keilgetriebe,
das die Spannbewegung der seitlich neben der Dichtungsanordnung
angeordneten Spanneinrichtung in eine axial in der Achse der Dichtungsanordnung
liegende Spannkraft übersetzt.
Dies führt zu
hoher Montagesicherheit und dauernder Dichtigkeit der Verbindung.
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Weitere
Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung sowie
aus Unteransprüchen.
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In
der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
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1 die erfindungsgemäße Anschlusseinrichtung
in montiertem Zustand in perspektivischer Darstellung,
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2, die Anschlusseinrichtung
nach 1 in gelöstem Zustand
in perspektivischer Darstellung,
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3 die Anschlusseinrichtung
nach 2 in vertikal geschnittener
Darstellung,
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4 die Anschlusseinrichtung
nach 1 in einer schematisierten,
teilweise aufgeschnittenen Seitenansicht,
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5 die geometrischen Verhältnisse
der gespannten Anschlusseinrichtung in schematischer Darstellung,
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6 eine verschlechterte Ausführungsform der
Anschlusseinrichtung in einer schematisierten Seitenansicht,
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7 eine alternative Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung
in einer schematischen Seitenansicht und
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8 eine alternative Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung
in einer Schnittdarstellung und
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9 eine Dichtung für die Ausführungsform nach 8.
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In 1 ist eine Anschlusseinrichtung 1 veranschaulicht,
die dazu dient, zwei Fluidleitungen 2, 3 miteinander
fluiddicht zu verbinden. Die Fluidleitungen 2, 3 legen
jeweils einen Leitungskanal 4, 5 fest, der ein
unter hohem Druck stehendes Fluid enthalten kann. Zur Verbindung
der Fluidleitungen 2, 3 dienen die zu der Anschlusseinrichtung 1 gehörigen Kupplungshälften 6, 7,
die jeweils mit den Fluidleitungen 2, 3 verschweißt oder
anderweitig fluiddicht verbunden sind. Die Kupplungshälften 6, 7 können, wie
in den Figuren veranschaulicht, im Umriss etwa quaderförmige Verbindungsstücke sein.
Es ist jedoch auch möglich,
wenigstens eine der Kupplungshälften 6, 7, beispielsweise
die Kupplungshälfte 7,
als Bestandteil des Gehäuses
eines fluidtechnischen Geräts
auszubilden oder fest mit einer solchen Gehäusewand zu verbinden. Die Kupplungshälfte 7 weist
eine Bohrung 8 auf, die sich in gerader Fortsetzung des
Leitungskanals 5 quer durch den Körper der Kupplungshälfte 7 erstreckt.
Ebenso ist die Kupplungshälfte 6 mit
einer Bohrung 9 versehen, die den Leitungskanal 4 fortsetzt.
An den einander zugewandten Enden der Bohrungen 8, 9 ist
eine Dichtungsanordnung 11 ausgebildet bzw. angeordnet,
die dazu dient, den von den Leitungskanälen 4, 5 gebildeten
Fluidkanal in montiertem Zustand nach außen hin abzudichten. Zu der
Dichtungsanordnung 11 gehört eine die Bohrung 8 umgebende
ringförmige
Stufe 12 mit vorzugsweise zylindrischer Wandung 13.
Der Boden der Stufe wird durch eine ringförmige ebene Fläche 14 gebildet,
die als axiale Anlagefläche
für ein
Dichtungselement, beispielsweise einen O-Ring 15, dient.
Die zylindrische Wandung 13 schließt über eine ringförmige Kante
an eine ebene Planfläche 16 an,
die die Oberseite der Kupplungshälfte 7 bildet.
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Zu
der Dichtungsanordnung 11 gehört weiter ein rohrförmiger Fortsatz 17,
der sich über
eine an der Unterseite der Kupplungshälfte 6 ausgebildete Planfläche 18 hinaus
erstreckt. Der Fortsatz 17 weist einen durch seine äußere zylindrische
Mantelfläche definierten
Durchmesser auf, der etwas geringer als der Durchmesser der Wandung 13 ist.
Das hier vorhandene Spielmaß A
(siehe 4) ist an späterer Stelle
erläutert.
An seiner Stirnseite weist der Fortsatz 17 eine ebene Ringfläche 21 auf,
die als Anlage- und Dichtungsfläche
für den
O-Ring 15 dient. Entsprechend ist die Länge des Fortsatzes 17 gleich
der Differenz aus der axialen Tiefe der Stufe 12 und der Dicke
des auf Sollmaß gequetschten
O-Rings 15.
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Zum
Befestigen der beiden Kupplungshälften 6, 7 aneinander
und zur festen Herstellung der Fluidverbindung ist eine Spanneinrichtung 22 vorgesehen,
die die beiden Kupplungshälften 6, 7 gegeneinander
spannt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird die Spanneinrichtung 22 durch einen Spannbolzen 23 gebildet,
der eine in der Kupplungshälfte 6 ausgebildete
sich parallel zu der Bohrung 9 erstreckende Befestigungsbohrung 24 durchgreift und
mit seinem Kopf 25 auf einer an der Außenseite der Kupplungshälfte 6 vorgesehenen
Fläche 26 ruht. Die
Kupplungshälfte 7 weist
eine Gewindebohrung 27 auf, deren Gewinde mit dem Gewinde
des Spannbolzens 23 übereinstimmt
und die mit der Befestigungsbohrung 24 fluchtet, wenn die
Bohrungen 8, 9 fluchten. Somit erstreckt sich
der Gewindebolzen 23 parallel zu einer von den Bohrungen 8, 9 und
somit auch von der Dichtungsanordnung 11 fest gelegten Achse 28.
Die von der Gewindebohrung 27 und der Befestigungsbohrung 24 definierte
gemeinsame Achse 29 ist zur Verbesserung der Übersichtlichkeit lediglich
in 5 veranschaulicht
und symbolisiert dort zugleich den Spannbolzen 23.
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Zum
Spannen der Dichtungsanordnung 11 wirkt die Spanneinrichtung 22 mit
einem Keilgetriebe zusammen, zu dem zu mindest ein Paar erster Keilflächen 31, 32 gehören. Diese
sind, wie 2 veranschaulicht,
an der Kupplungshälfte 7 an
bzgl. der Bohrung 8 einander gegenüber liegenden Seiten ausgebildet.
Vorzugsweise sind sie in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. 5 veranschaulicht, dass
die ersten Keilflächen 31, 32 mit
einem spitzen Winkel γ gegen
die Achse 28 geneigt angeordnet sind. Dieser spitze Winkel
liegt vorzugsweise im Bereich von 5° bis 25°.
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Den
ersten Keilflächen 31, 32 sind
an der anderen Kupplungshälfte 6 ausgebildete
Anlageflächen 33, 34 zugeordnet
(1 und 3), die an sich über die Planfläche 18 der
Kupplungshälfte 6 hinaus nach
unten ersteckenden Vorsprüngen 35, 36 ausgebildet
sind. Die Anlageflächen 33, 34 sind
parallel zu den Keilflächen 31, 32 orientiert
und stehen in montiertem Zustand mit diesen in Anlage. Die Vorsprünge 35, 36 schließen zwischen
einander einen Teil der Kupplungshälfte 7 ein, der von
der Bohrung 8 durchsetzt ist und die Dichtungsanordnung 11 aufnimmt. Aus
Sicht der Spannschraube 23 sind die Keilflächen 31, 32 auf
der bezügl.
der Bohrung 8 und der Dichtungsanordnung 11 gegenüber liegenden
Seite angeordnet. Mit anderen Worten, während die Keilflächen 31, 32 auf
einer Seite der Bohrung 8 angeordnet sind, ist der Spannbolzen 23 auf
der anderen Seite angeordnet. Die Abstände der Keilflächen 31, 32 zu
der Achse 28 sind geringer als der Abstand zwischen dem
Spannbolzen 23 und der Achse 28.
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Zu
dem oben genannten Keilgetriebe gehört außerdem noch ein Paar zweiter
Keilflächen 37, 38 (2), die paarweise mit den
jeweils zugeordneten ersten Keilflächen 31, 32 Taschen
zur Aufnahme der Vorsprünge 35, 36 bilden.
Zwischen den beiden Taschen bleibt an der Kupplungshälfte 7 ein
Steg bestehen, der von der Bohrung 8 und der Gewindebohrung 27 durchsetzt
ist. Die zweiten Keilflächen 37, 38 gehen
jeweils mit einer Rundung in die ersten Keilflächen 31, 32 über. Sie
schließen
mit diesen einen spitzen Winkel β ein
(5). Gegen die Planfläche 16 sind
beide vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene liegende zweite Keilflächen 37, 38 in
einem spitzen Winkel α geneigt,
der vorzugsweise zwischen 15° und
45° liegt.
Die Summe der beiden spitzen Winkel α und β ist in jedem Fall kleiner als
90°. Den zweiten
Keilflächen 37, 38 sind
an den Vorsprüngen 35, 36 ausgebildete
Anlageflächen 41, 42 zugeordnet
(2 und 3), die in einer gemeinsamen Ebene liegen
und deren Winkelausrichtung mit der der zweiten Keilflächen 37, 38 übereinstimmt.
Die Keilflächen 31, 37 sowie 32, 38 begrenzen
jeweils eine keilförmige
taschenartige Ausnehmung. Zwischen beiden Ausnehmungen ist ein Steg
ausgebildet, der von der Bohrung 8 und der Gewindebohrung 27 durchsetzt
ist.
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Der
Winkel α der
zwischen der Planfläche 16 und
der Keilfläche 37 eingeschlossen
ist, ist vorzugsweise größer als
der Reibwinkel ϱ der durch die Gleitreibungszahl der Materialien
entsteht. Dieser Reibwinkel ϱ ist folgendermaßen definiert: ϱ = arctan μ,wobei μ die Gleitreibungszahl ist.
Sind die Kupplungshälften 6, 7 aus
Aluminiumlegierungen ausgebildet, liegt μ ungefähr bei 0,3. Somit liegt der
Reibwinkel ϱ bei 16,7°. α ist in diesem
Fall > 16,7°. Bei anderen
Materialien gelten andere Winkelbeziehungen. Es können insbesondere
die Keilflächen 31, 32, 33, 34 sowie
auch alle anderen in Berührung
kommenden Flächen
mit reibungsmindernden Beschichtungen versehen sein.
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Die
insoweit beschriebene Anschlusseinrichtung 1 funktioniert
wie folgt:
Zum Verbinden der Anschlusseinrichtung 1 werden die
Kupplungshälften 6, 7 zusammengefügt, wobei der
Fortsatz 17 in die durch die Stufe 12 gebildete Vertiefung
findet. Die Anlageflächen 41, 42 liegen
dabei an den Keilflächen 37, 38 an.
Auch liegen die Anlageflächen 33, 34 an
den ihnen zugeordneten ersten Keilflächen 31, 32 an.
Solange der O-Ring 15 noch unverformt ist, ist an der den
Keilflächen 31, 32 zugewandten
Seite des Fortsatzes 17 ein Spalt mit dem Spaltmaß A zu der
Wandung 13 vorhanden.
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Zugleich
ist ein Spalt 43 mit einer vorbestimmten Spaltweite zwischen
den die ersten Keilflächen 31, 32 mit
den zweiten Keilflächen 37, 38 verbindenden
Rundung und der entsprechenden zugeordneten Rundung an dem Vorsprung 35, 36 vorhanden.
Dieser Spalt 43 ermöglicht
eine Mikrorutschbewegung der Vorsprünge 35, 36 in
die Tiefe der jeweiligen Tasche hinein. Dabei gleiten die Anlageflächen 33, 34, 41, 42 an
ihren jeweils zugeordneten Keilflächen 31, 32, 37, 38.
Die Weite des Spalts 43 ist so bemessen, dass eine ausreichende
Beweglichkeit der Kupplungshälfte 6 gegenüber der
Kupplungshälfte 7 vorhanden
ist, um den O-Ring 15 festzuspannen. Ebenso ist der Durchmesser
der Befestigungsbohrung 24 etwas größer als der Durchmesser des Spannbolzens 23,
um die Querbeweglichkeit der Kupplungshälfte 6 nicht einzuschränken.
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Zur
Abdichtung des Fluidkanals mittels der Dichtungseinrichtung 11 bedarf
es einer gewissen axialen Verformung, d.h. eines Zusammendrückens des
O-Rings 15. Eine solche Verformung wird beim Anziehen des
Befestigungsbolzens 23 folgendermaßen erreicht:
Der Befestigungsbolzen 23 übt, wie 5 schematisch veranschaulicht,
eine Kraft F in Richtung der Achse 29 auf die Kupplungshälfte 6 aus.
Entsprechend dem in 5 veranschaulichten
Kräftedreieck K
wird durch Wechselwirkung der Anlageflächen 41, 42 mit
den zweiten Keilflächen 37, 38 eine
Querkraftkomponente Q erzeugt, die die Kupplungshälfte 6 etwas
verschieben kann. Das Spielmaß A
(4) ist dabei so bemessen,
dass diese Verschiebebewegung nicht behindert wird. Gleiches gilt
für die
Weite des Spalts 43. Nachdem jedoch gleichzeitig die Anlageflächen 33, 34 (5) an den ersten Keilflächen 31, 32 anliegen,
wird hier wiederum entsprechend dem Neigungswinkel γ eine Umsetzung
der Querkraftkomponente in eine Kraft bewirkt, die parallel zu der
Achse 28 orientiert ist. Diese Kraft und die Kraft F des
Spannbolzens 23 bringen gemeinsam die Spannkraft FS auf
die zentrisch zu der Dichtungsanordnung 11 und parallel
zu der Achse 28 gerichtet ist. Unter der Wirkung der Kraft
FS nähert
sich die Ringfläche 21 an
die Fläche 14 an
bis die Kupplungshälfte 6 mit
ihrer Planfläche 18 an
der Planfläche 16 anliegt. Der
O-Ring 15 hat in diesem Zustand seine erforderliche und
gewünschte
Verformung erhalten.
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Unterliegt
der Fluidkanal nun sehr hohen Druckbelastungen hat dies eine Kraft
zur Folge, die an der Kupplungshälfte 6 zentrisch
zu der Dichtungsanordnung 11 angreift und die von der Kupplungshälfte 7 weg
gerichtet ist. Diese Kraft wird beidseits der Achse 28 von
den Keilflächen 31, 32 und
von dem Spannbolzen 23 aufgenommen. Insgesamt sind drei
Abstützstellen
vorhanden, nämlich
die beiden ersten Keilflächen 31, 32 und
der Spannbolzen 23. Ein noch so großer Druck kann, sofern keine
völlige Zerstörung der
Kupplungshälften 6, 7 eintritt,
kein Verkippen derselben gegeneinander und somit druckbedingte Undichtigkeit
hervorrufen. Außerdem erweist
sich die vorgestellte Anschlusseinrichtung 1 als langzeitstabil
und vi brationsfest sowie unempfindlich gegen Temperaturwechselbeanspruchungen.
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6 veranschaulicht eine abgewandelte und
etwas verschlechterte Ausführungsform
der Verbindungseinrichtung 1. Die vorstehende Beschreibung
gilt entsprechend, wobei nachfolgend die Unterschiede erläutert sind:
Die
Achse 29 des Spannbolzens 23 ist quer zu der Achse 28 orientiert.
Entsprechend ist die erzeugte Spannkraft F zunächst quer zu der Achse 28 orientiert.
Die von dem Fluiddruck erzeugte, die Kupplungshälften 6, 7 voneinander
weg vorspannende Kraft muss von dem Spannbolzen 23 dann
als Shearkraft bzw. als Biegemoment aufgenommen werden. Aufgrund
des relativ großen
Abstands zu der Achse 28 sind diese Belastungen jedoch
in der Regel gering und somit erträglich. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 5 wird der Spannbolzen 23 hingegen
nur auf Zug belastet, was als vorteilhaft angesehen wird.
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Eine
weitere Abwandlung der Anschlusseinrichtung 1 geht aus 7 hervor. Der Spannbolzen 23 und
seine Achse 29 sind hier im spitzen Winkel zu der Achse 28 angeordnet.
Ansonsten gilt die Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß 1 bis 5 entsprechend. Durch die geneigte Anordnung
der Spannbolzens 23 kann die Spannwirkung verbessert, d.h.
die Kraft mit der die Vorsprünge 35, 36 in
ihre Taschen getrieben werden, vergrößert werden.
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8 veranschaulicht eine weitere
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anschlusseinrichtung 1.
Die vorstehende Beschreibung gilt unter Zugrundelegung gleicher
Bezugszeichen entsprechend. Abweichend von oben stehenden Erläuterungen sind
die Kupplungshälften 6, 7 mit
den Fluidleitungen 2, 3 nicht verschweißt oder
verlötet
sondern sie stehenden lediglich im Formschluss miteinander. Die
Fluidleitung 2 weist dazu einen angebördelten Flansch 46 auf,
der in einer stufenförmigen
Erweiterung 47 der Bohrung 9 liegt. Diese Erweiterung
ist der Kupplungshälfte 7 zugewandt.
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Ebenso
weist die Fluidleitung 3 einen angebördelten Flansch 48 auf,
der in einer stufenförmigen Erweiterung 49 der
Bohrung 8 angeordnet ist. Die Erweiterung 49 ist
der Kupplungshälfte 6 zugewandt. Beide
Flansche 46, 48 weisen eine axiale ringförmige, vorzugsweise
ebene Stirnfläche
auf, zwischen denen das Dichtungselement hier in Form einer Flachdichtung 51 angeordnet
ist. Diese ist gesondert in 9 veranschaulicht.
Die Flachdichtung 51 besteht beispielsweise aus einer Federstahlscheibe, die
beidseitig mit einem gummielastischen Elastomermaterial beschichtet
ist und eine einheitliche Dicke aufweist. In ihrer Mitte ist sie
mit einem Durchbruch 52 versehen, der etwa kreisförmig ausgebildet ist
und dessen Durchmesser etwas größer ist
als der innere Durchmesser der jeweiligen Flansche 46, 48. Im
Anschluss an die Berandung des Durchbruchs 52 ist ein ebener
Ringbereich 53 ausgebildet, der als Dichtung für einen
der Flansche 46, 48, hier den Flansch 46,
dient. An diesen schließt
sich eine abgeschrägte
Stufe 54 an, die als Tellerfeder wirkt. Die Stufe 54 ist
durch eine ringförmige
Kante 55 von dem Ringbereich 53 getrennt. Die
Kante 55 bildet an der in 9 veranschaulichten
Oberseite einen stumpfen konkaven Winkel während sie an der Unterseite einen
konvexen stumpfen Winkel bildet. Mit einer weiteren ringförmigen Kante 56,
die wie die Kante 55 konzentrisch zu dem Durchbruch 52 angeordnet
ist, endet die Stufe 54. An die Kante 56 schließt sich
ein ebener Ringflächenbereich 57 an,
der als Dichtungsfläche
für den
anderen Flansch 48 dient. Die Flachdichtung 51 benötigt auf
Grund ihrer geringen lokalen Elastizität eine gute Parallelführung der
Flansche 46, 48. Die Parallelführung wird durch die ebene
Flächenanlage
der Kupplungshälften 6, 7 an
den Keilflächen 37, 38 erreicht,
obwohl die Verbindung mit nur einer Spannschraube gespannt wird,
die ungefähr parallel
zu den Fluidleitungen ausgerichtet und neben diesen angeordnet ist.
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Die äußere Berandung
der Flachdichtung 51 ist etwa dreieckig mit bogenförmig abgerundeten Ecken.
Die geraden Kanten 56, 57, 58 sind jeweils um
120° zueinander
versetzt. An diese Kanten sind vorspringende Nasen 61, 62, 63 angeformt,
die zum Zentrieren und zum verliersicheren Halten der Flachdichtung 51 in
der Bohrung 9 bzw. ihrer Erweiterung 47 dienen.
Die Nasen liegen dabei punktuell an der Bohrungswandung an und zentrieren
außerdem
die Flachdichtung 51. Die Flachdichtung 51 lässt eine geringfügige Gleitbewegung
der Flansche 46, 48 gegeneinander in Radialrichtung,
bezogen auf die Bohrungslängsachse
zu. In Axialrichtung besitzt sie eine lediglich geringe Zusammendrückbarkeit.
Die flächenparallele
Setzbewegung der Flansche 46, 48 beim Kuppeln
der Kupplungshälften 6, 7 lässt sie
zu, ohne dass dadurch Undichtigkeiten entstünden. Die Stufe 54 wirkt
dabei federnd.
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Eine
Anschlusseinrichtung zur Verbindung zweier Leitungskanäle weist
zwei Kupplungshälften 6, 7 auf,
wobei eine der Kupplungshälften
Vorsprünge 35, 36 und
die andere entsprechende Taschen aufweist. Der zu verbindende Fluidkanal
und ein dazu paralleler Spannbolzen sind zwischen den Taschen bzw.
Vorsprüngen 35, 36 angeordnet.
Die Vorsprünge
und die Taschen wirken nach Art eines Keilgetriebes zusammen, das
die von dem Spannbolzen aufgebrachte Kraft in die Mittelachse des
Fluidkanals oder wenigstens in einen Bereich verschiebt, der ungefähr senkrecht
durch die Dichtungsanordnung führt,
die den Fluidkanal umgibt.