DE202006012636U1 - Verbindungseinheit - Google Patents
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Abstract
Rastverbindungseinheit
wenigstens umfassend eine Muffe (20, 30) mit einer Außenwandung (21,
31) mit wenigstens einer Rastausnehmung (22) und ein blasgeformtes
Kunststoffrohrelement (10) mit einem Einsteckende (11), das an seinem
Außenumfang
wenigstens einen Rastvorsprung (14) zum Eingriff mit der Rastausnehmung
(22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Außenwandung
(21) der Muffe (20, 30) wenigstens zwei Führungssegmente (25, 35) angeordnet sind,
deren Außenseite
jeweils um die Wandstärke
des Einsteckendes (11) des Kunststoffrohrelements (10) versetzt zur
Innenseite der Muffe (20, 30) ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinheit wenigstens umfassend eine Muffe mit wenigstens einer Rastausnehmung und ein blasgeformtes Kunststoffrohrelement mit einem Einsteckende, das an seinem Außenumfang wenigstens einen Rastvorsprung zum Eingriff mit der Rastausnehmung aufweist.
- Glasgeformte Kunststoffrohrelemente sind auch über größere Länge mit anspruchsvollen Geometrien einfach herstellbar, beispielsweise kann der Verlauf der Rohrachse abknicken oder es kann der Rohrmantel als Wellrohr ausgebildet werden. Damit sind über das Blasformverfahren z.B. Kunststoffrohrelemente herzustellen, die als Luftleitungskanal zwischen Ansaugtrakt und Luftfiltergehäuse für Fahrzeuge mit Brennkraftmaschinen dienen. Glasgeformte Bauteile haben allerdings den Nachteil, dass nur die Geometrie der Außenhaut durch die Form bestimmt werden kann, wohingegen die Wandstärke der Außenhaut beim Blasformen zwar in bestimmten Toleranzgrenzen gehalten werden kann, aber doch so weit gestreut ist, dass bei Rastverbindungseinheiten der eingangs genannten Art wegen möglicher Einfallstellen der Rohrmantel nicht überall am Mantel der Muffe anliegt und aufgrund der Streuung der Wanddicke Rastverbindungen teilweise zu locker sind, teilweise aber wegen Übermaßen auch gar nicht herzustellen sind.
- Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Rastverbindungseinheit der eingangs genannten Art eine weitgehende Luftdichtigkeit sowie reproduzierbare Abzugskräfte an der Rastverbindung zu erzielen.
- Diese Aufgabe wird durch eine Rastverbindungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 gelöst.
- Bei der ersten Ausführungsform nach Anspruch 1 liegen die Führungssegmente innen und drücken gegen eine Außenwandung der Muffe.
- Durch die Führungssegmente wird der Rohrmantel unterstützt. Bereiche der Rohrwandung des blasgeformten Teils, die evtl. beim Abkühlen eingefallen sind, werden an die Muffenwand angelegt, so dass Leckströmungen im Bereich der Rastverbindungseinheit minimiert werden. Die Montage ist durch die innere Führung mittels der Führungssegmente erleichtert, insbesondere, wenn die Führungssegmente in axialer Richtung über eine Außenkante der Muffe hinausragen.
- Bei größeren Weiten der Rohrverbindung und/oder bei gestreckten Querschnitten ist es vorteilhaft, wenn die Rohrwandung voll umfänglich dadurch abgestützt ist, dass entlang des gesamten Umfangs der Muffe Führungsseg mente angeordnet sind, die in Umfangsrichtung durch Schlitze wenigstens über einen Teil ihrer Höhe voneinander getrennt sind. Die durch die Schlitze bewirkte Trennung in einzelne Führungssegmente erlaubt ein individuelles Ausfedern und damit einen Ausgleich lokaler Wanddickentoleranzen der Rohrwandung.
- Vorzugsweise schließen sich die Führungssegmente an den Innenrand eines Muffenspiegels an, das heißt, sie erstrecken sich in Verlängerung der Wand des Rohrstutzens, auf dem die Muffe ausgebildet ist. Es entsteht so ein nahtloser Übergang von der muffenseitigen Rohrinnenwand auf die Führungssegmente. Ein Strömungshindernis wird damit vermieden.
- Bevorzugt sind die Führungssegmente an ihrer zur Innenseite der Muffe gewandten Oberfläche jeweils mit wenigstens einem Vorsprung versehen, insbesondere in Form einer Keilrippe, die am Muffenspiegel ansetzt. Das Einsteckende des Kunststoffrohrelements gleitet auf die Rippe auf und wird von innen gegen den Muffenspiegel gepresst, wodurch die Dichtigkeit der Rastverbindungseinheit erhöht wird.
- Um eine sichere Verschnappung zu bewirken, sind mehrere symmetrisch am Umfang verteilte Rastverbindungsstellen vorteilhaft. Um an der insbesondere durch Kunststoff-Spritzgießen hergestellten Muffe Bindenähte und damit Beeinträchtigungen der Festigkeit zu vermeiden, sind die Rastausnehmungen bevorzugt über eine kleinere Umfangslänge ausgebildet und paarweise mit einem dazwischen liegenden Zwischensteg angeordnet. Lange Fließwege in dünne Kantenbereiche jenseits der Rastausnehmungen werden somit vermieden.
- Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, das Einsteckende an seinem Außenumfang mit wenigstens einem Anschlagelement zu versehen, das bei der Herstellung der Rastverbindung entweder bis vor die Außenkante der Muffe stößt oder das in eine randsseitige Ausnehmung der Muffe eingreift. Auf diese Weise erhält der Monteur eine visuelle Kontrolle, über die er sich vergewissern kann, dass das Einsteckende und die Muffe lagerichtig ineinander und vollständig ineinander gesteckt sind und die Rastverbindungen hergestellt sind.
- Eine weitere Weiterbildung sieht vor, die Muffe wenigstens teilweise mit einem Einsteckkragen zu umgeben, der Rastvorsprünge und/oder Rastausnehmungen aufweist. Es kann somit eine Rastverbindungseinheit aus der Muffe und dem Einsteckende des Kunststoffrohrelements vorgefertigt werden. Etwaige durch den Blasformherstellungsprozess des Kunststoffrohrelements bedingte Toleranzen werden mittels der Muffe ausgeglichen. Bei einer Luftleitung für einen Verbrennungsmotor beispielsweise stellt der Lieferant beim Fügen von Muffe und Einsteckende sicher, dass eine weitgehend luft dichte Verbindung hergestellt wird, die mit hohen Abzugskräften belastbar ist. Soweit lokale Verdickungen des Blasformteils auf die Keilrippen aufgeschoben werden müssen, erfordert dies hohe Kräfte, die auf Seiten des Lieferanten maschinell aufgebracht werden können. Der Weiterverarbeiter hingegen erhält mit dem Einsteckkragen der Muffe, bei der es sich insbesondere um ein Kunststoff-Spitzgießteil handelt, ein präzise gefertigtes Anschlusselement, das ohne große Kraftanstrengung leicht in kompatible Gegenstücke eingeclipst und wieder daraus gelöst werden kann.
- Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen jeweils in perspektivischer Ansicht:
-
1 ein Einsteckende eines Kunststoffrohrelements; -
2 eine erste Muffe an einem Luftfiltergehäuse; -
3 ein Detail der Muffe; -
4 eine erste Rastverbindungseinheit im Schnitt; -
5 die erste Rastverbindungseinheit von außen; -
6 eine zweite Rastverbindungseinheit von außen; und -
7 eine zweite Muffe. -
1 zeigt den Endbereich eines als Blasformteil hergestellten Kunststoffrohrelements10 , der als Einsteckende11 ausgebildet ist. Das Einsteckende11 ist gegenüber den sich anschließenden Abschnitten13 des Kunststoff rohrelements10 mit glatter Wandung erweitert. Wellrohrabschnitte15 sind im Kunststoffrohrelement10 vorgesehen, um das Kunststoffrohrelement10 bei der Montage beschädigungsfrei verbiegen zu können und um evtl. geometrische Abweichungen im Kunststoffrohrelement selbst und/oder in den zu verbindenden Einheiten ausgleichen zu können. - Das Kunststoffrohrelement
10 und das Einsteckende11 besitzen einen Querschnitt, der in etwa viereckig ist, wobei die Seitenkanten jeweils für sich gewölbt sind und mit engen Radien in den Eckbereich aneinander stoßen. An den kurzen Außenseiten sind Rastvorsprünge14 eingeformt. An der langen Oberseite ist ein stegförmiges Anschlagelement12 ausgebildet. -
2 zeigt eine Muffe20 zur Aufnahme des Einsteckendes11 . Die Muffe20 ist hier als Abschluss eines Rohrstutzens29 vorgesehen, welcher in einem Luftfiltergehäuse3 mündet. - An seinem Außenumfang besitzt die Muffe
20 eine Außenwandung21 , die nur an einzelnen Rastausnehmungen22 durchbrochen ist. Um die Festigkeit des Umgebungsbereichs der Rastausnehmungen zu erhöhen und um beim Spritzgießen Bindenähte zu vermeiden, sind nicht einzelne große Rastausnehmungen vorgesehen, sondern paar- oder gruppenweise angeordnete Einzel-Rastausnehmungen22 ausgebildet, welche durch Zwischenstege23 voneinander getrennt sind. - Die Außenwandung
21 besitzt an ihrer Oberseite im Kantenbereich noch eine rücksprungförmige, nach vorn offene Ausnehmung24 . - Im Inneren sind zungenartig von einem Muffenspiegel vorstehende Führungssegmente
25 vorgesehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel so dicht aneinander liegen, dass eine nahezu durchgehende, durch Spalte26 unterbrochene Innenwandung gebildet wird. Die Breite der Führungssegmente25 ist jeweils so in Relation zur Wanddicke wie auch zum jeweiligen Krümmungsradius bemessen, dass die Führungssegmente25 noch ausreichend beweglich sind, um wegfedern zu können, wenn das Einsteckende11 des Kunststoffrohrelements10 eingeschoben wird. - In einem Blick parallel zur Richtung einer Mittelachse der Muffe
20 ist ein linker oberer Detailausschnitt in3 gezeigt. Erkennbar ist der Muffenspiegel28 , von dem aus sich die Außenwandung21 und die Führungssegmente25 erstrecken. Außerdem sind Keilrippen27 erkennbar, die an der zur Außenwandung21 hin gewandten Oberfläche der Führungssegmente25 ausgebildet sind und die sich bis zum Muffenspiegel28 hin erstrecken. -
4 zeigt die aus der Muffe20 und dem Kunststoffrohrelement10 zusammengesteckte Rastverbindungseinheit im Schnitt. Das Einsteckende11 ist zwischen die Außenwandung21 und den Kreis der Führungssegmente25 geschoben. Das Anschlagelement12 liegt vor der Vorderkante der Muffe, wodurch einerseits der Einschiebeweg begrenzt wird und andererseits durch die Lage des Anschlagelements12 in Bezug auf die Vorderkante der Außenwandung21 eine visuelle Kontrolle der Einbaulage leicht möglich ist. -
5 zeigt die Rastverbindungseinheit noch einmal von außen. Die Rastvorsprünge14 am Einsteckende sind in die entsprechenden Ausnehmungen22 eingerastet. Der Anschlagsteg12 liegt innerhalb der Ausnehmung24 am Vorderrand. Durch den Formschluss des Anschlagelements12 und der Ausnehmung24 wird nicht nur der axiale Einschubweg begrenzt und visuell kontrollierbar gemacht, sondern es wird auch eine um 180° verdrehte Montage verhindert, da die Muffe an der Unterseite keine passende Ausnehmung für den Anschlagsteg12 aufweist, so dass das Einsteckende bei einer verkehrten Montagelage nicht weit genug in die Muffe20 hinein geschoben werden kann. -
6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Rastverbindungseinheit, die beispielsweise dazu dient, das Kunststoffrohrelement10 mit einem vorderen Luftansaugbereich4 eines Fahrzeugs zu verbinden. - Hierzu ist eine zweite Muffe
30 vorgesehen, die in7 einzeln dargestellt ist. Sie unterscheidet sich von dem in den2 bis5 gezeigten Ausführungsbeispiels des Anschlussstutzens am Luftfiltergehäuse3 vor allem dadurch, dass hierbei an eine Außenwandung31 ein Einsteckkragen37 und Rastelemente38 angeformt sind, die dazu dienen, die Muffe30 in einer kompatiblen Ausnehmung eines weiteren Bauteils, beispielsweise in einer Ansaugeinheit4 an der Fahrzeugvorderseite, dem so genannten Front-End einzurasten, wie in6 gezeigt. Die Muffe30 mit Einsteckkragen37 kann samt Kunststoffrohrelement10 vorgefertigt ausgeliefert werden. Das Einsteckende11 an der anderen Seite des Kunststoffrohrelements10 kann dabei auch schon mit der Muffe20 am Luftfiltergehäuse verbunden sein. Bei der Montage des Fahrzeugs wird dann einfach die gesamte Einheit aus Luftfiltergehäuse und Kunststoffrohrelement platziert und befestigt, und das Kunststoffrohrelement wird mit seiner Muffe30 in die Ansaugeinheit4 eingerastet. - Was die Verbindung der Muffe
30 zu einem Einsteckende des Kunststoffrohrelements10 betrifft, so ist sie, wie die Perspektivdarstellung in7 zeigt, gleichartig zu der zuvor beschriebenen Muffe20 ausgebildet, das heißt, sie weist außen liegende Rastausnehmungen zur Aufnahme der Rastvorsprünge am Einsteckende und innen liegende, durch Schlitze36 getrennte Führungssegmente35 auf. - Eine innere Wandung
39 ist innerhalb des Rings von Führungssegmenten35 ausgebildet. Die Wandung39 bildet eine aus strömungstechnischen Gründen vorgesehene Einlauftulpe aus.
Claims (10)
- Rastverbindungseinheit wenigstens umfassend eine Muffe (
20 ,30 ) mit einer Außenwandung (21 ,31 ) mit wenigstens einer Rastausnehmung (22 ) und ein blasgeformtes Kunststoffrohrelement (10 ) mit einem Einsteckende (11 ), das an seinem Außenumfang wenigstens einen Rastvorsprung (14 ) zum Eingriff mit der Rastausnehmung (22 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Außenwandung (21 ) der Muffe (20 ,30 ) wenigstens zwei Führungssegmente (25 ,35 ) angeordnet sind, deren Außenseite jeweils um die Wandstärke des Einsteckendes (11 ) des Kunststoffrohrelements (10 ) versetzt zur Innenseite der Muffe (20 ,30 ) ist. - Rastverbindungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass entlang des gesamten Umfangs der Muffe (
20 ,30 ) Führungssegmente (25 ,35 ) angeordnet sind, die in Umfangsrichtung durch Schlitze (26 ,36 ) wenigstens über einen Teil ihrer Höhe voneinander getrennt sind. - Rastverbindungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Führungssegmente (
25 ,35 ) an den Innenrand eines Muffenspiegels (28 ) anschließen. - Rastverbindungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungssegmente (
25 ,35 ) an ihrer zur durchgängigen Außenwandung (21 ,31 ) der Muffe (20 ,30 ) gewandten Oberfläche jeweils mit wenigstens einem Vorsprung versehen sind. - Rastverbindungseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung als Keilrippe (
27 ) ausgebildet ist, die am Muffenspiegel (28 ) ansetzt. - Rastverbindungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Muffe (
20 ,30 ) Rastausnehmungen (22 ) paar- oder gruppenweise mit einem dazwischen liegenden Zwischensteg (23 ) angeordnet sind. - Rastverbindungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsteckende (
11 ) an seinem Außenumfang mit wenigstens einem Anschlagelement (12 ) versehen ist. - Rastverbindungseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement als Anschlagrippe ausgebildet ist, das in eine randsseitige Ausnehmung (
24 ) der Muffe (20 ) eingreift. - Rastverbindungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungssegmente (
25 ,35 ) in axialer Richtung über eine Außenkante der Muffe (20 ,30 ) hinausragen. - Rastverbindungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Muffe (
30 ) wenigstens über einen Teil ihres Umfangs mit einem Einsteckkragen (37 ) versehen ist und/oder dass die Außenwandung (31 ) mit Rastvorsprüngen (38 ) und/oder Rastausnehmungen versehen ist.
Priority Applications (2)
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DE200620012636 DE202006012636U1 (de) | 2006-08-16 | 2006-08-16 | Verbindungseinheit |
Publications (1)
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DE202006012636U1 true DE202006012636U1 (de) | 2007-12-27 |
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Family Applications (1)
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DE200620012636 Expired - Lifetime DE202006012636U1 (de) | 2006-08-16 | 2006-08-16 | Verbindungseinheit |
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Legal Events
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R152 | Term of protection extended to 10 years |
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R071 | Expiry of right |