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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung zum Anschluss
einer Medienleitung an ein Aufnahmeteil, bestehend aus einem mit einem
Einsteckabschnitt, vorzugsweise umfangsgemäß abgedichtet
axial in eine Anschlussöffnung des Aufnahmeteils in einer
Einsteckrichtung einsetzbaren und über ein Haltemittel
gegen axiales Lösen arretierbaren Anschlussteil, wobei
das Haltemittel mit dem Einsteckabschnitt derart zusammenwirkt,
dass es zur axialen Arretierung kraft- und/oder formschlüssig
radial gegen die Anschlussöffnung wirkt.
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Bei
der Medienleitung kann es sich insbesondere um eine Rohr- oder Schlauchleitung
für pneumatische oder hydraulische Medien handeln, die
an ein – im Grunde beliebiges – Aufnahmeteil,
wie z. B. ein Aggregateteil oder ein weiteres Leitungsanschlussteil,
angeschlossen werden soll, dessen Anschlussöffnung vorzugsweise
zylindrisch oder schwach konisch mit sich in Einsteckrichtung verjüngendem
Querschnitt ausgebildet ist.
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Eine
derartige Anschlussvorrichtung ist in der
WO 2005/073612 A1 beschrieben.
Bei dem bekannten Anschlussteil ist dabei das Haltemittel als Haltering
in einer äußeren Umfangsnut des Einsteckabschnittes
angeordnet, wobei die Umfangsnut einen Konusbereich mit in Einsetzrichtung
zunehmendem Durchmesser aufweist. In einem tiefsten Nutbereich mit
kleinstem Durchmesser ist ein Federelement angeordnet, um den Haltering
axial in Richtung des Konusbereichs zu drücken und dadurch
ein Spreizen des Halterings zu bewirken. Die Arretierung ist somit
allein von der Funktion des Federelementes abhängig und
deshalb nicht in allen Fällen optimal. Durch die Ausgestaltung
des Konusbereichs der Umfangsnut handelt es sich um eine unlösbare
Verbindung, weil durch eine Herauszieh-Bewegung über den
Konusbereich der Haltering gespreizt wird, wodurch er sich fest
in der Anschlussöffnung verkrallt.
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Auch
die
WO 2004/029497
A1 beschreibt in ihren
11 bis
18 einige Ausführungen einer Anschlussvorrichtung
der eingangs genannten Art, wobei ein Anschlussteil mit einem Einsteckabschnitt
als Einpresspatrone in eine Aggregate-Anschlussöffnung
einsetzbar ist. Hierbei weist der Einsteckabschnitt auf seinem Umfang
als Haltemittel Zahnelemente zum form- oder kraftformschlüssigen
Eingriff in die Anschlussöffnung auf. Die Montage erfolgt durch
axiales Einpressen. Die Verbindung ist unlösbar, sofern
nicht die Zahnelemente derart gewindeartig ausgebildet sind, dass
der Einsteckabschnitt durch Herausschrauben aus der Anschlussöffnung entnehmbar
ist. Dabei kann es allerdings zu Beschädigungen insbesondere
im Innenumfangsbereich der Anschlussöffnung kommen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anschlussvorrichtung
der beschriebenen Art so zu verbessern, dass eine optimale Arretierung
des Anschlussteils in der jeweiligen Anschlussöffnung in
allen Fällen sichergestellt werden kann. Zudem soll vorzugsweise
das Anschlussteil auch jederzeit wieder beschädigungsfrei
lösbar sein. Insbesondere soll die Erfindung dabei ein
kostengünstiges, einfach herzustellendes, Einpress-Adapterteil
als Anschlussteil offenbaren, das eine sichere Montage, Lösbarkeit
und eine weitgehende Wiederverwendbarkeit gewährleistet.
Vor allem soll auch die Anschlussöffnung, insbesondere
eine Aufnahmebohrung, im Dichtbereich nicht beschädigt
werden.
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Erfindungsgemäß wird
dies dadurch erreicht, dass das Haltemittel zusammen mit einem Fixierteil für
das Haltemittel an dem Anschlussteil lösbar befestigbar
ist.
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Das
Haltemittel kann dabei in an sich bekannter Weise vorzugsweise ringförmig,
insbesondere als Haltering, ausgebildet sein, wobei es im eingesteckten
Zustand vorzugsweise zu Einer Verpressung des Haltemittels in der
Aufnahmeöffnung kommt. Insbesondere ist es im Sinne einer
optimalen Arretierung im Betriebszustand und Lösbarkeit
zur Demontage dabei von Vorteil, wenn das Fixierteil durch eine
Drehverbindung, d. h. durch eine Relativverdrehung zu dem Anschlussteil,
mit dem Anschlussteil verbindbar und von ihm wieder lösbar
ist, und das Anschlussteil dann im gelösten Zustand durch
eine axiale Bewegung entgegen der Einsteckrichtung aus der Anschlussöffnung
entnehmbar ist.
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Der
Haltering als Haltemittel ist folglich zusammen mit einem Fixierteil,
das ebenfalls als Haltemittel, z B. als Klemm-Mutter, ausgebildet
sein kann (aber nicht muss), an dem Anschlussteil vormontierbar.
Diese vormontierte Einheit ist zur Montage in die Anschlussöffnung
einsetzbar. Das Anschlussteil ist dann zur Demontage durch eine
Relativverdrehung von dem Fixierteil und dem Haltering lösbar
und durch eine axiale Bewegung entgegen der Einsteckrichtung aus
der Anschlussöffnung entnehmbar.
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Erfindungsgemäß kann
somit vorteilhafterweise vorgesehen werden, dass der Haltering vor dem
Einpressen der vormontierten Einheit in die Aufnahmebohrung durch
das zusätzliche Fixierteil an dem Anschlussteil befestigt
wird. Mindestens ein für die erfindungsgemäße
Anschlussvorrichtung vorzusehender Dichtring kann dann bevorzugt
in einer Ebene angeordnet werden, die von dem Haltering nicht berührt
und somit nicht beschädigt wird. Nach dem Einpressvorgang
kann das Anschlussteil, welches auch als Adapterteil bezeichnet
werden kann, insbesondere aus der Klemm-Mutter als Fixierteil herausgeschraubt
und entgegen der Einsteckrichtung axial entnommen werden. Klemm-Mutter,
Haltering und O-Ring verbleiben dabei zunächst in der Bohrung,
können aber gegebenenfalls nachträglich unter Zuhilfenahme
eines Werkzeugs ebenfalls entfernt und für eine Wiederverwendung
erneut auf das Anschlussteil montiert werden. Das Anschlussteil
und die Klemm-Mutter können vorzugsweise aus Spritzguss,
z. B. aus Kunststoff – es wäre aber auch Metall möglich – gefertigt
werden.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprächen
sowie der folgenden Beschreibung enthalten.
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Anhand
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels soll im Folgenden
die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen:
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1 einen
Querschnitt einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung
in der in 2 mit I-I bezeichneten Ebene,
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2 einen
Querschnitt der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung,
dessen Schnittebene gegenüber 1 um 90° versetzt
ist,
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3 ein
in 1 mit III bezeichnetes Detail der erfindungsgemäßen
Anschlussvorrichtung in vergrößerter Darstellung,
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4 einen
Querschnitt des auch als Adapter bezeichneten Anschlussteils der
in 1 dargestellten erfindungsgemäßen
Anschlussvorrichtung in der in 5 mit IV-IV
bezeichneten Ebene,
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5 eine
Vorderansicht des in 4 dargestellten Anschlussteils
der erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung,
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6 eine
Draufsicht auf einen als bevorzugtes Haltemittel eingesetzten Haltering
der in 1 dargestellten erfindungsgemäßen
Anschlussvorrichtung,
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7 eine
Querschnittansicht des Halterings der erfindungsgemäßen
Anschlussvorrichtung in der in 6 mit VII-VII
bezeichneten Ebene,
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8 eine
Seitenansicht des in 6 dargestellten Halterings,
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9 eine
Ansicht eines Querschnitts in der in 10 mit
IX-IX bezeichneten Ebene einer Klemm-Mutter als bevorzugtes Ausführungsbeispiel für
ein Fixierteil einer erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung,
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10 eine
Draufsicht auf die in 9 dargestellte Klemm-Mutter,
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11 eine
Ansicht eines Querschnitts in der in 10 mit
XI-XI bezeichneten Ebene der Klemm-Mutter,
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12 eine
Vorderansicht der in den 9 bis 11 dargestellten
Klemm-Mutter.
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In
den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets
mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Jede eventuell nur einmal
unter Bezugnahme auf nur eine oder einen Teil der Zeichnungsfiguren
vorkommende Beschreibung eines Teils gilt daher analog auch bezüglich
der anderen Zeichnungsfiguren, in denen dieses Teil mit dem entsprechenden
Bezugszeichen ebenfalls zu erkennen ist.
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Eine
erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung 1 dient
zum Anschluss (mindestens) einer nicht dargestellten Medienleitung
an ein beliebiges Aufnahmeteil 2, wie ein hydraulisches
oder pneumatisches Aggregateteil, wie beispielsweise eine Pumpe als
Druckmittelquelle, ein Druckmitteltank oder auch ein anderes Leitungsanschlussteil.
Das Aufnahmeteil 2 weist für diesen Anschluss
eine Anschlussöffnung 4 auf, die als einfache,
glattwandige Bohrung im Wesentlichen zylindrisch oder gegebenenfalls
auch konisch ausgebildet ist.
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Im
Einzelnen besteht die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung 1 aus
einem adapterartigen Anschlussteil 6, welches in 4 und 5 als
Einzelteil dargestellt ist und mit einem einendigen Einsteckabschnitt 8 axial
in die Anschlussöffnung 4 einsetzbar, insbesondere
einsteckbar, und über Haltemittel gegen axiales Lösen
arretierbar ist. Bevorzugt ist das Anschlussteil 6 in dem
Aufnahmeteil 2 vorzugsweise kraftschlüssig, insbesondere
durch Einpressen, montiert.
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Zur
umfangsgemäßen Schmutzabdichtung weist der Einsteckabschnitt 8 mindestens
einen Dichtabschnitt auf, in dem wie dargestellt z. B. eine in einer
Ringnut 10 (nur in 3 bezeichnet)
sitzender Dichtring 12 angeordnet ist.
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Weiterhin
trägt der Einsteckabschnitt 8 als Haltemittel
und weiteres wesentliches Hauptbauteil der erfindungsgemäßen
Vorrichtung einen Haltering 14, der in 6 bis 8 als
Einzelteil dargestellt ist und mit dem Einsteckabschnitt 8 derart
zusammenwirkt, dass er zur Arretierung kraft- und/oder formschlüssig
radial nach außen gegen die im Wesentlichen glattwandige
Innenflache der Anschlussöffnung 4 wirkt.
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Anderendig,
dem Einsteckabschnitt 8 gegenüberliegend weist
das Anschlussteil 6 mindestens einen Leitungsanschluss 16 auf.
In den dargestellten Ausführungen ist der Leitungsanschluss 16 als Schlauch-/Rohrstutzen
zum Aufstecken der Leitung ausgebildet. Auf diese Weise bildet das
Anschlussteil 6 einen Anschluss-Adapter zum druckdichten
und arretierten Leitungsanschluss an die einfache Anschlussöffnung 4 des
jeweiligen Aufnahmeteils 2. Anstelle des Stutzens könnten
an der Leitungsanschlussseite auch Anschlussteile, wie ein Rohransatz
oder ein Einschlagdorn vorgesehen sein.
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Wie
sich noch aus 1 und 2 ergibt, kann
die Anschlussöffnung 4 des Aufnahmeteils 2 über
eine Bohrungsstufe 18 in einen im Querschnitt (Durchmesser)
reduzierten Kanal 20 übergehen. Das erfindungsgemäße
Anschlussteil 6 weist ebenfalls einen Durchgangskanal 22 auf,
der im Querschnitt (Durchmesser) dem Kanal 20 entsprechen
kann. Allerdings ist eine solche Ausführung des Aufnahmeteils 2 mit
der Bohrungsstufe 18 für die Haltefunktion der
erfindungsgemäßen Anschlussvorrichtung 1 nicht
von Bedeutung. Dies bedeutet, dass die erfindungsgemäße
Anschlussvorrichtung 1 auch für stufenfreie, mit
im Wesentlichen gleichem Querschnitt (Durchmesser) durchgehende
Anschlussöffnungen 4 geeignet ist.
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Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass der Haltering 14 zusammen mit einem Fixierteil – und zwar
der in 9 bis 12 als Einzelteil dargestellten
Klemm-Mutter 24 – als weiterem Haltemittel an dem
Anschlussteil 6 vormontierbar und diese vormontierte Einheit
zur Montage in die Anschlussöffnung 4 einsetzbar
ist. Dabei ist das Anschlussteil 6 zur Demontage durch
Relativverdrehung von dem Fixierteil 24 und dem Haltering 14 lösbar
und kann durch eine axiale Bewegung aus der Anschlussöffnung 4 entnommen
werden. Die Einsetz- bzw. Einsteck- oder Einpressrichtung ist in
der Zeichnung mit dem axial (Längsachse X-X) verlaufenden
Pfeil E bezeichnet.
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An
die bereits beschriebene Nut 10 zur Aufnahme der Schmutzdichtung 12 schließen
sich an dem Anschlussteil 6 eine in 3 und 5 mit
dem Bezugszeichen 26 bezeichnete umlaufende, gestufte Kontur
zur Anlage des Halteringes 14 an. Im weiteren Verlauf des
Einsteckabschnitts 8 befindet sich – in Einsteckrichtung
gesehen – davor bzw. darunter ein Gewindeabschnitt 28 und
daran anschließend zur Aufnahme bzw. Anlage einer Mediendichtung 30,
wie eines O-Ringes, ein zylindrischer Dichtbereich 32. Dieser
zylindrische Dichtbereich 32 wird in Einpressrichtung E
endseitig durch einen umlaufenden Haltewulst 34 für
die Mediendichtung 30 begrenzt.
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Der
Gewindeabschnitt 28 kann bevorzugt ein Sägezahn-Gewinde 28a aufweisen,
was sich insbesondere bei einem Kunststoffteil im Sinne einer Minimierung
der Ausreißkräfte auswirkt. Ein Sägezahn-Gewinde 28a,
wie auch ein Trapezgewinde begünstigen darüber
hinaus auch eine Selbsthemmung beim Verschrauben mit der Klemm-Mutter 24.
Damit eine geringe Bauhöhe erreicht wird, wird vorzugsweise
ein Gewinde 28 mit nicht mehr als zwei Gewindegängen,
vorzugsweise mit einem Gewindegang, genutzt.
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Der
Haltering 14 kann bevorzugt als Zackenring mit – in
Einsteckgegenrichtung – abgewinkelten Zähnen 14a bzw.
Haltezacken ausgebildet sein. Diese auf seinem Außenumfang
befindlichen Zähne bilden Mittel zur Verdrehhemmung und
zur Hemmung einer Axialbewegung in der Anschlussöffnung 4 und wirken
im Sinne der axialen Arretierung kraft- und/oder formschlüssig
radial gegen die Wand der Anschlussöffnung 4.
Der Haltering 14 kann des Weiteren mindestens ein, vorzugsweise – wie
dargestellt zwei – oder auch mehr, Befestigungselemente 14b für
eine, insbesondere formschlüssige, Verbindung mit dem Fixierteil 24 aufweisen.
Die Befestigungselemente 14b des Halterings 14 sind
dabei in der dargestellten Ausführung jeweils als laschenartige,
in Einsteckrichtung E aus der Ringebene axial abgewinkelter Ausleger 14b ausgebildet.
Die in Einsteckrichtung weisenden Ausleger 14b stellen
im Montagezustand eine formschlüssige Verbindung zur Klemm-Mutter 24 her.
Die Kreisringfläche 14c (6) des Klemm- bzw.
Halteringes, aus der die abgewinkelten Zacken herausragen, entspricht
in etwa einer in 3 mit dem Bezugszeichen 26a bezeichneten
Anlagefläche am Einsteckbereich des Anschlussteils (Einpressadapter).
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Bei
dem Fixierteil 24 kann es sich insbesondere um eine Klemm-Mutter 24 mit
konischer oder zylindrischer Außenfläche 36 und
einem Innengewinde 38 handeln, das dem Außengewinde 28 des
Einsteckabschnittes 8 entspricht. An der Innenfläche 40 der
Klemm-Mutter 24 sind zwei Axialnuten 42 – am besten
ersichtlich aus 10 – angeordnet, die
dazu dienen, die laschenartigen Ausleger 14b des Halteringes 14 aufzunehmen.
An der Außenfläche 36 sind auch zwei
sich gegenüberliegende Axialnuten 44 angeordnet,
die zum Kraftangriff eines Demontagewerkzeuges, wie eines Schraubers,
dienen können.
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Zur
Vormontage wird nach einem Aufziehen der Schmutzdichtung 12 auf
das Anschlussteil 6, der Haltering 14 auf die
Klemm-Mutter 24 aufgesteckt, so dass er mit seinen Auslegern 1b in
die inneren Axialnuten 42 der Klemm-Mutter 24 eingreift.
Anschließend werden beide Teile 14, 24 durch
Aufschrauben am Anschluss- bzw. Adapterteil befestigt. Der Haltering 14 ist
dann zwischen der Klemm-Mutter 24 und der Anlagefläche 26a fixiert.
Anschließend wird der Dichtring 30 zur Medienabdichtung
unter radialer Aufweitung über den Haltewulst 34 auf
die Dichtfläche 32 geschoben und verbleibt durch
seine ihm immanente elastische Rückstellkraft in dieser
Position.
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Zur
Montage muss die vormontierte Einheit aus Anschlussteil 6,
Haltering 14, Fixierteil 24 und Mediendichtung 30 dann
nur noch in Einsteckrichtung E in die Anschlussöffnung 4 des
Aufnahmeteils 2 eingepresst werden. Der Haltering 14 sorgt
beim Einpressen durch seine abgewinkelten Zähne 14a für geringe
Einpresskräfte und greift bei Belastung in Einpressgegenrichtung
in die Wandung der Anschlussöffnung 4 ein. Durch
die abgewinkelte Form der Zähne 14a und den dadurch
entstehenden Hebelarm wird die Verbindung besonders gut gegen Lösen
gesichert. Eine Pulsationsbewegung des Anschlussteils 6 ist
somit bei korrekter Montage nicht mehr möglich.
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Zur
Demontage wird das Anschlussteil 6 aus der Verbindung mit
der Klemm-Mutter 24 herausgeschraubt, wobei ein Werkzeug
sowohl an einer Außenkontur als auch an einer Innenkontur
angesetzt werden kann. Die Formschlussverbindung des Halteringes 14 mit
der Klemm-Mutter 24 über seine laschenartigen
Ausleger 14b bewirkt dabei, dass die Klemm-Mutter 24 festgesetzt
ist und sich nicht mit dem Anschlussteil 6 mitdrehen kann.
Mediendichtung 30, Klemm-Mutter 24 und Haltering 14 verbleiben
zunächst in der Anschlussöffnung 4. Hierbei
sollte der Wulst 34 am Anschlussteil 6 derart
klein dimensioniert sein, dass Letzteres ohne Schwierigkeiten aus
der Mediendichtung 30 gezogen werden kann. Die in der Öffnung
verbleibende Mediendichtung 30 schützt dabei auch
die Klemm-Mutter 24 davor, tiefer in die Anschlussöffnung 4 zu
fallen. Alle in der Anschlussöffnung 4 verbleibenden
Teile 14, 24, 30 können später
mit einem geeigneten Demontagewerkzeug entfernt und gegebenenfalls
wiederverwendet werden.
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In
spezieller, nicht dargestellter Ausführung könnte
der Haltering 14 auch Schwächungsstellen aufweisen,
so dass er durch das Demontagewerkzeug verformt oder zerbrochen
werden kann, was eine Entnahme aus der Anschlussöffnung 4 erleichtert.
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Da
der Haltering 14 in bevorzugter Weise oberhalb der Mediendichtung 30 angeordnet
ist, wird mit Vorteil weder beim Einpressen, noch beim Demontieren
die Dichtfläche 4a an der Wandung der Anschlussöffnung 4,
an der die Mediendichtung 30 außenseitig zur Anlage
kommt, beschädigt.
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Die
Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung
gleichwirkenden Ausführungen. So könnte beispielsweise,
um das Anschlussteil zur Demontage durch Relativverdrehung von dem
Fixierteil und dem Haltering zu lösen und dann durch eine
axiale Bewegung aus der Anschlussöffnung zu entnehmen,
anstelle der dargestellten Schraubverbindung auch eine Bajonettverbindung
vorgesehen sein.
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Um
schnellere Montagezeiten zu erreichen, ist es auch möglich,
die Klemm-Mutter 24 mit einem durchgehenden axialen Schlitz
zu versehen, so dass sie zur Vormontage einfach nur auf das Außengewinde 28 des
Adapterteils aufgedrückt zu werden braucht, während
das Haltemittel 14 in der Regel ungeschlitzt bleibt.
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Zur
Herstellung einer vorteilhaften, zumindest eine Drehmitnahme bewirkenden,
Verbindung zwischen dem Haltemittel 14 und dem Fixierteil 24 kann
auch vorgesehen sein, dass ein bzw. der Haltering 14 mit
einem ausgestanzten Mehrkant auf einen korrespondierenden Mehrkant
einer bzw. der Klemm-Mutter 24 sitzt oder mit einem angeformten hülsenförmigen
Mehrkant einen Abschnitt der Klemm-Mutter 24 umfasst.
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Des
Weiteren könnte auch vorgesehen sein, dass das Haltemittel 14 einstückig
mit dem Fixierteil 24, beispielsweise als kunststoffumspritzter
Haltering, ausgebildet ist.
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Als
bevorzugte Anwendungsgebiet der erfindungsgemäße
Anschlussvorrichtung 1 wird im Wesentlichen eine Verwendung
für druckluftführende Systeme angesehen. Es ist
jedoch auch eine Anwendung für kraftstoffführende,
d h. hydraulische, Systeme gegeben. Hierzu könnte es notwendig
sein, zwei Mediendichtungen 30, z. B. eine erste aus Viton
und aus eine zweite aus einem Silikonelastomer vorzusehen, vorzusehen,
um speziellen Medienzusamensetzungen sowie auch Tieftemperaturbeanspruchungen gerecht
zu werden.
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Ferner
ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die in dem unabhängigen
Anspruch definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern
kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten
Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein.
Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal
des unabhängigen Anspruchs weggelassen bzw. durch mindestens
ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt
werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als
ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2005/073612
A1 [0003]
- - WO 2004/029497 A1 [0004]