WO2007137553A2 - Leitung, insbesondere hydraulische oder pneumatische druckleitung - Google Patents

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WO2007137553A2
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Karlheinz Haberstroh
Yannick Wey
Dominique Frison
Thomas Rammhofer
Volker Lang
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Definitions

  • the present invention relates to a line, in particular hydraulic or pneumatic pressure line for use in a motor vehicle, having a first substantially hollow cylindrical pipe part and a second substantially hollow cylindrical pipe part and a method for the production thereof.
  • Pneumatic or hydraulic plastic pipes are currently provided with connectors (coupling elements or connecting sleeves) by laser-welding the connectors to the cable or encasing them with plastic. Both types of connection are comparatively labor-intensive and cost-intensive.
  • An object of the present invention is therefore to provide a connection between the line and coupling element, which is cheaper to manufacture.
  • a line in particular hydraulic or pneumatic pressure line for use in a motor vehicle, with a first substantially hollow cylindrical pipe part and a second substantially hollow cylindrical pipe part, wherein the pipe parts are reibversch batht together.
  • One of the two line parts is preferably the actual line, the other line part preferably belongs to the coupling element or is a coupling sleeve.
  • At least one of the conduit parts is preferably made of plastic and / or plastic composite material in a connection region, more preferably both conduit parts are made in the connection region of plastic and / or plastic composite material, for example PA12 or PA612. It is preferably provided that one of the line parts is inserted with a plug-in region into a receiving region of the other line part to form the connection region and that the receiving region is welded by friction welding at least partially with the insertion region.
  • the receiving region has a stepped inner diameter and the insertion region has a corresponding stepped outer diameter having.
  • the receiving area preferably comprises a hollow cylindrical collecting area for welding discharge.
  • the receiving region comprises a first stage having a first inner diameter and a second stage having a second inner diameter, wherein the second inner diameter is greater than the inner diameter of the conduit and smaller than the first inner diameter.
  • the insertion region preferably comprises a step with an outer diameter which corresponds approximately to the second inner diameter of the receiving region, wherein the first line outside the step has an outer diameter which corresponds approximately to the first inner diameter of the receiving region. It is preferably provided that the second stage forms a transition fit or press fit with the outer diameter of the step of the first line part.
  • the first stage preferably forms a transition fit or interference fit with the outer diameter of the first conduit member.
  • the axial length of the second stage of the receiving region is greater than the axial length of the step of the insertion region and the region of the second step of the insertion region which is not filled by material of the second step of the insertion region forms the collecting region.
  • the receiving area comprises a third stage with an inner diameter which is smaller than the inner diameter of the second stage and greater than the inner diameter of the conduit, which forms the collecting area.
  • the second line part is a coupling element (also referred to as a connector) or a connecting sleeve.
  • the coupling element serves to connect to another line.
  • the coupling element may be a so-called male, female or sexless coupling element, in which both coupling elements producing the connection are the same.
  • a line in particular hydraulic or pneumatic pressure line for use in a motor vehicle, comprising a first tube, in particular a metal tube, and a plastic tube which are interconnected by a coupling sleeve, wherein the coupling sleeve materially connected to the plastic tube connected is.
  • the coupling sleeve is preferably friction welded to the plastic pipe.
  • the metal tube is preferably connected to the connecting sleeve via a latching connection.
  • the latching connection preferably comprises at least one on the Metal tube arranged ring which engages in an introduced into the coupling sleeve annular groove.
  • the locking connection preferably additionally comprises an anti-twist device, wherein the anti-twist device preferably comprises a knurl or a polygon.
  • a coupling sleeve for use in a conduit wherein the coupling sleeve is made of a plastic or a plastic composite material and has a substantially hollow cylindrical first connecting portion for material connection with a plastic tube and having a second connection region, the means for producing having a latching connection with a metal tube.
  • the connecting sleeve has a tab. Furthermore, this may have a mark on its outside, wherein the mark preferably includes housing grooves and / or a color marking.
  • the connecting sleeve comprises a further hydraulic element, wherein the hydraulic element preferably comprises a directional throttle valve (PTL) and / or a damper can and / or a Kribbelfilter.
  • PTL directional throttle valve
  • a method for connecting a first substantially hollow cylindrical pipe part with a second substantially hollow cylindrical pipe part to a pipe in particular a hydraulic or pneumatic pressure line, characterized in that the pipe parts are joined together by friction welding.
  • the friction welding takes place by a relative rotation of both line parts about a common axis (rotation axis).
  • the line parts are first plugged together by an axial relative movement, wherein the one part of the line partially surrounds the other, and then welded together by the relative rotation.
  • the problem mentioned at the outset is also solved by a method for connecting a metal pipe to a plastic pipe using a connecting sleeve comprising the steps of friction welding the connecting sleeve to the plastic pipe and producing a latching connection between the metal pipe and the connecting sleeve.
  • Figure 2 is a perspective view of a first and second line part in partial section.
  • Fig. 3c is a schematic representation of the method according to the invention for connecting the first and second line part.
  • FIG. 5 shows a first embodiment of a connecting sleeve according to the invention
  • FIG. 6 shows a second embodiment of a connecting sleeve according to the invention
  • Fig. 7 shows a third embodiment of a connecting sleeve according to the invention.
  • Fig. 1 shows a section through a part of a line 1 with a first conduit part 2 and a second conduit part 3.
  • the second conduit part is part of a pneumatic or hydraulic coupling.
  • the connection of the first line part with the second line part thus causes the end of the first line part 2 is connected to a coupling part of a clutch consisting of two coupling parts.
  • the line 1 is part of a hydraulic or in particular pneumatic system, for example a hydraulic or pneumatic system for actuating a vehicle clutch in the drive train of a motor vehicle between the drive motor and a reduction gear.
  • the line connects, for example, a hydraulic or pneumatic master cylinder with a hydraulic or pneumatic slave cylinder, wherein pressure is generated by pressurizing the master cylinder, for example by means of a pedal or an electromotive actuator, which is transmitted by means of the line to the slave cylinder, wherein the slave cylinder, for example, as Monausschreiber or operated via a lever system, the vehicle clutch or a brake or the like.
  • the first conduit part 2 and the second conduit part 3 are made of a plastic or a plastic composite material.
  • an outer surface 4 of the first conduit member and an inner surface 20 may be made of a plastic as such, such as the plastic used within the composite material. This surface can be applied as a coating.
  • the plastic is suitable for friction welding and is for example a thermoplastic material.
  • the first conduit part 2 has an inner diameter (also referred to as the clear diameter) and an outer diameter D a i.
  • the first conduit part 2 is inserted with a plug-in region 21 into a receiving region 22 of the second conduit part 3 and thus forms a connection region 5 with the second conduit part 3.
  • the second conduit part 3 has an inner diameter (clear diameter) and an outer diameter Da 2 .
  • the outer diameter D a2 can be constant over the length of the coupling element, but it can also over a range which extends only slightly above the connecting portion 5 addition, the outer diameter D a2 and in the further course in an outer diameter which is greater or smaller than the outer diameter D a2 is, go over.
  • the second conduit part 3 has a stepped bore 6 at the end at which the connection region is arranged. Beginning at an end face 7, the stepped bore 6 has a first step 8 with an inner diameter di, followed in the axial direction by a second step 9 having an inner diameter d 2 and the axial length I 2 and a third step 10 having an inner diameter d 3 on. In this case, di> d 2 > d 3 .
  • the first conduit part 2 has a stepped area 12 on an end face 11.
  • the stepped portion 12 includes a step 13 having an outer diameter D 2 and an axial length L 2 .
  • the stage 13 merges into the outer diameter D a i of the first line part 2.
  • Fig. 2 shows a section of the line 1 after joining the first line part 2 and the second line part 3.
  • the inner diameter di of the first stage 8 is equal to the outer diameter D a1 of the first line part 2.
  • the inner diameter d 2 of the second stage 9 is the same the outer diameter D 2 of the step 13.
  • the inner diameter of 3 d of the third stage 10 of the second pipe member 3 is smaller than the outer diameter D 2 of the stage 13 of the first power section 2.
  • the transition from the inner diameter di of the first stage 8 to the inner diameter d 2 of the second stage 9 forms a stop 15 on which an edge 16, by the transition from the diameter D 2 of the stage 13 to the diameter D a i of the other first Line parts 2 is formed.
  • the third stage 10 is thus not filled in the assembled state of the line 1 by the material of the first line part 2 and forms a collecting area 17, the material which is displaced in the welding process described later, receives.
  • the inner diameter of the first conduit part 2 is preferably equal to the inner diameter of the second conduit part 3.
  • FIG. 3 illustrates the method for producing the connection between the first line part 2 and the second line part 3.
  • FIG. 3 a shows the starting position in which the first line part 2 and the second line part 3 are not in contact, but about a common axis of rotation 18 are aligned centered.
  • both parts by an axial relative movement, this is indicated by arrows 19a and 19b, plugged together.
  • the mating takes place until the end face 11 of the first line part 2 abuts against the stop 14. If the length I 2 of the second stage 9 corresponds to the length L 2 of the step 13, the edge 16 abuts against the stop 15.
  • the inner diameter di of the first stage 8 and the outer diameter D a i of the first line part 2 and the inner diameter d 2 of the second stage 9 and the outer diameter D 2 of the stage 13 are dimensioned such that during a relative rotation about the axis of rotation 18 of the first line part. 2
  • the melting or the plastic deformability and the radial pressure generated by a press or transition fit finds a cohesive connection (welding) of both parts.
  • a press or transition fit can be provided, as can the first stage 8 with the outer diameter D a i of the first line part 2 form a press or transition fit.
  • a press or transition fit and a suitable clearance fit can be used and friction generated, for example by an imbalance in the relative rotation or the like to melt the surfaces.
  • aggregate material or a suitable roughened surface could also ensure that in the case of a tivcardung of the first line part relative to the second line part 3 sufficient heat for welding both parts together.
  • a friction-welded connection is produced between the first conduit part 2 and the second conduit part 3 in the region of the connection region 5.
  • connection sleeve 25 shows an exemplary embodiment of a connection according to the invention of two pipe parts, here a metal pipe 23 with a plastic pipe 24, by means of a connecting sleeve 25.
  • the plastic pipe 24 corresponds to the first pipe part as shown in FIGS. 1-3
  • the connecting sleeve 25 corresponds to the second pipe part FIGS. 1-3.
  • the connection between plastic pipe 24 and coupling sleeve 25 is effected by friction welding as previously described. On the connection between the plastic pipe 24 and coupling sleeve 25 is therefore not discussed in more detail, since this corresponds to the connection shown above.
  • the connection sleeve 25 has a first connection region 5.1 for connection to the plastic tube 24 and a second connection region 5.2 for connection to the metal tube 23.
  • the second connection region 5.2 comprises a Christmas tree connection or the like, in which a sealing latching connection between the connection sleeve 25 and the metal tube 23 can be produced by inserting the metal tube 23 into the connection region 5.2.
  • the metal tube 23 comprises one or more, in the present embodiment, two, in cross-section substantially trapezoidal rings 26 which engage in correspondingly shaped annular groove 27 of the connecting sleeve 25 and thereby produce a positive connection.
  • the rings 26 and the annular groove 27 at the same time contribute to the sealing effect between metal pipe 23 and coupling sleeve 25 at.
  • An end face 28 forms, together with a stop 29, a further sealing element.
  • a knurl 30 engages in an annular groove 31 and serves to prevent rotation of the metal tube 23 relative to the connecting sleeve 25.
  • a RMFeis 30 may be provided here, for example, a four- or polygonal profile, which engages in the annular groove 31.
  • the connecting sleeve 25 at both connecting portions 5.1, 5.2 each have an insertion nose 32.
  • the coupling sleeve 25 is preferably made of the same material as the plastic tube 24. This facilitates a connection by friction welding.
  • the connecting sleeve 25 may be made of a composite material containing about 15-50% glass fiber content or the like.
  • the plastic tube 24 and the connecting sleeve 25 or the first line part 2 and the second line part 3 may be made, for example, of a plastic PA12 or of a plastic PA612.
  • the plastic tube 24 and the metal tube 23 may have different outer and inner diameter, the plastic tube 24 may for example have an inner diameter of 6.3 mm, 4.7 mm or 3.5 mm (conventional brake hose).
  • the plastic tube 24 is in one embodiment, a 5x1 plastic tube.
  • the coupling sleeve 25 is preferably manufactured by injection molding. As a result, it is possible to give the connecting sleeve 25 an almost arbitrary shape, in particular a shape which deviates from the rotational symmetry.
  • the connection sleeve 25 may therefore have additional tasks in addition to the pure connection of the metal tube 23 with the plastic tube 24.
  • 5 shows an exemplary embodiment of a connecting sleeve 25, which has a right angle between the axis of rotation of the metal tube 23 and the plastic tube 24. Instead of a right angle here also any other angle can be provided. This saves an additional bending operation either in the metal tube 23 or the plastic tube 24.
  • FIG. 6 shows another embodiment of a coupling sleeve 25 according to the invention, in which a tab 33 is integrally formed with a bore 34.
  • the connecting sleeve 25 for example, screwed or riveted to the body, so that an additional fastener can be saved.
  • Fig. 7 shows a further embodiment of a connecting sleeve 25 according to the invention, in which an additional hydraulic element 35 is integrated.
  • the additional hydraulic element 35 is a so-called peak torque limiter (PTL), which is a flow direction-dependent throttle, which develops no or only slight throttling effect in one flow direction and has a high throttling effect in the other direction.
  • PTL peak torque limiter
  • the hydraulic element 35 may include a tingling filter and / or a damper box or the like.
  • the plastic housing of the connecting sleeve 25 may have a coloring (natural, black, blue and the like) for easier differentiation of different constructions (ie, for example with PTL, without PTL, dimensioning of the PTL and the like).
  • housing 36 wherein the arrangement and shape of the housing 36 encode the construction variants.
  • the coupling sleeve 25 can record on its outer surface a part number, for example, for the entire assembly (metal tube 23, plastic tube 24, coupling sleeve 25) and can be labeled inexpensively, for example, with a laser device, hot stamping or the like.
  • the coupling sleeve 25 can also be designed in two parts.
  • the plastic pipe 24 may be designed in two-part design, eg with an additional slipped over temperature protection (heat shield).

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Abstract

Leitung (1), insbesondere hydraulische oder pneumatische Druckleitung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, mit einem ersten im Wesentlichen hohlzylindrischen Leitungsteil (2) und einem zweiten im Wesentlichen hohl zylindrischen Leitungsteil (3). Die Leitungsteile (2, 3) sind miteinander reibverschweißt.

Description

Leitunq, insbesondere hydraulische oder pneumatische Druckleitung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leitung, insbesondere hydraulische oder pneumatische Druckleitung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, mit einem ersten im Wesentlichen hohlzylindrischen Leitungsteil und einem zweiten im Wesentlichen hohlzylindrischen Leitungsteil sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
Pneumatische oder hydraulische Kunststoffleitungen werden derzeit mit Konnektoren (Kupplungselementen oder Verbindungsmuffen) versehen, indem die Konnektoren mit der Leitung laserverschweißt werden oder mit Kunststoff umgössen werden. Beide Verbindungsarten sind vergleichsweise arbeitsaufwändig und kostenintensiv.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Verbindung zwischen Leitung und Kupplungselement anzugeben, die kostengünstiger herzustellen ist.
Dieses Problem wird gelöst durch eine Leitung, insbesondere hydraulische oder pneumatische Druckleitung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, mit einem ersten im Wesentlichen hohlzylindrischen Leitungsteil und einem zweiten im Wesentlichen hohlzylindrischen Leitungsteil, wobei die Leitungsteile miteinander reibverschweißt sind. Einer der beiden Leitungsteile ist vorzugsweise die eigentliche Leitung, der andere Leitungsteil gehört vorzugsweise zu dem Kupplungselement oder ist eine Verbindungsmuffe.
Zumindest einer der Leitungsteile ist in einem Verbindungsbereich vorzugsweise aus Kunststoff und/oder Kunststoff-Verbundmaterial gefertigt, weiter bevorzugt sind beide Leitungsteile in dem Verbindungsbereich aus Kunststoff und/oder Kunststoff-Verbundmaterial hergestellt, beispielsweise aus PA12 oder PA612. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass einer der Leitungsteile mit einem Einsteckbereich in einen Aufnahmebereich des anderen Leitungsteiles zur Bildung des Verbindungsbereiches eingesteckt ist und dass der Aufnahmebereich durch Reibschweißen zumindest teilweise mit dem Einsteckbereich verschweißt ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Aufnahmebereich einen gestuften Innendurchmesser aufweist und der Einsteckbereich einen korrespondierenden gestuften Außendurchmesser aufweist. Der Aufnahmebereich umfasst bevorzugt einen hohlzylindrischen Auffangbereich für Schweißaustrieb.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Aufnahmebereich eine erste Stufe mit einem ersten Innendurchmesser und eine zweite Stufe mit einem zweiten Innendurchmesser umfasst, wobei der zweite Innendurchmesser größer als der lichte Durchmesser der Leitung und kleiner als der erste Innendurchmesser ist. Der Einsteckbereich umfasst bevorzugt eine Stufe mit einem Außendurchmesser, der in etwa dem zweiten Innendurchmesser des Aufnahmebereiches entspricht, wobei die erste Leitung außerhalb der Stufe einen Außendurchmesser hat, der in etwa dem ersten Innendurchmesser des Aufnahmebereiches entspricht. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die zweite Stufe mit dem Außendurchmesser der Stufe des ersten Leitungsteiles eine Übergangspassung oder Presspassung bildet.
Die erste Stufe bildet mit dem Außendurchmesser des ersten Leitungsteiles vorzugsweise eine Übergangspassung oder Presspassung. Vorzugsweise ist weiter vorgesehen, dass die axiale Länge der zweiten Stufe des Aufnahmebereiches größer ist als die axiale Länge der Stufe des Einsteckbereiches und der nicht durch Material der zweiten Stufe des Einsteckbereiches ausgefüllte Bereich der zweiten Stufe des Einsteckbereiches den Auffangbereich bildet. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Aufnahmebereich eine dritte Stufe mit einem Innendurchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser der zweiten Stufe und größer als der lichte Durchmesser der Leitung ist, umfasst, der den Auffangbereich bildet. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der zweite Leitungsteil ein Kupplungselement (auch als Konnektor bezeichnet) oder eine Verbindungsmuffe ist. Das Kupplungselement dient der Verbindung mit einer weiteren Leitung. Das Kupplungselement kann ein so genanntes männliches (male), weibliches (female) oder geschlechtsloses Kupplungselement, bei dem beide die Verbindung herstellenden Kupplungselemente gleich sind, sein.
Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Leitung, insbesondere hydraulische oder pneumatische Druckleitung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, umfassend ein erstes Rohr, insbesondere ein Metallrohr, sowie ein Kunststoffrohr, die durch eine Verbindungsmuffe miteinander verbunden sind, wobei die Verbindungsmuffe stoffschlüssig mit dem Kunststoffrohr verbunden ist. Die Verbindungsmuffe ist mit dem Kunststoffrohr bevorzugt reibverschweißt. Das Metallrohr ist mit der Verbindungsmuffe bevorzugt über eine Rastverbindung verbunden. Die Rastverbindung umfasst vorzugsweise mindestens einen an dem Metallrohr angeordneten Ring, der in eine in die Verbindungsmuffe eingebrachte Ringnut eingreift. Die Rastverbindung umfasst vorzugsweise zusätzlich eine Verdrehsicherung, wobei die Verdrehsicherung bevorzugt einen Rändel oder ein Polygon umfasst.
Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch eine Verbindungsmuffe zur Verwendung in einer Leitung wobei die Verbindungsmuffe aus einem Kunststoff oder einem Kunststoffverbundmaterial gefertigt ist und einen im Wesentlichen hohlzylindrischen ersten Verbindungsbereich zur stoffschlüssigen Verbindung mit einem Kunststoffrohr aufweist und einen zweiten Verbindungsbereich aufweist, der Mittel zur Herstellung einer Rastverbindung mit einem Metallrohr aufweist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Verbindungsmuffe eine Lasche aufweist. Des Weiteren kann diese eine Markierung an ihrer Außenseite aufweisen, wobei die Markierung vorzugsweise Gehäuserillen und/oder eine Farbmarkierung umfasst. In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verbindungsmuffe ein weiteres hydraulisches Element umfasst, wobei das hydraulische Element vorzugsweise ein richtungsabhängiges Drosselventil (Peak Torque Limiter, PTL) und/oder eine Dämpferdose und/oder einen Kribbelfilter umfasst.
Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Verbindung eines ersten im Wesentlichen hohlzylindrischen Leitungsteils mit einem zweiten im Wesentlichen hohlzylindrischen Leitungsteil zu einer Leitung, insbesondere einer hydraulischen oder pneumatischen Druckleitung, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsteile durch Reibschweißen miteinander verbunden werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Reibschweißen durch eine Relativdrehung beider Leitungsteile um eine gemeinsame Achse (Rotationsachse) erfolgt. Vorzugsweise ist weiter vorgesehen, dass die Leitungsteile zunächst durch eine axiale Relativbewegung zusammengesteckt werden, wobei der eine Leitungsteil den anderen teilweise umgreift, und danach durch die Relativdrehung miteinander verschweißt werden. Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Verbindung eines Metallrohres mit einem Kunststoffrohr unter Verwendung einer Verbindungsmuffe umfassend die Schritte Reiberschweißen der Verbindungsmuffe mit dem Kunststoffrohr sowie Herstellen einer Rastverbindung zwischen dem Metallrohr und der Verbindungsmuffe.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Leitung;
Fig. 2 eine räumliche Darstellung eines ersten und zweiten Leitungsteils im Teilschnitt;
Fig. 3a bis
Fig. 3c eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verbindung des ersten und zweiten Leitungsteiles.
Fig. 4 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Verbindung zweier Leitungsteile;
Fig. 5 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsmuffe;
Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsmuffe;
Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsmuffe.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Teil einer Leitung 1 mit einem ersten Leitungsteil 2 und einem zweiten Leitungsteil 3. Der zweite Leitungsteil ist Teil einer pneumatischen oder hydraulischen Kupplung. Die Verbindung des ersten Leitungsteiles mit dem zweiten Leitungsteil bewirkt also, dass das Ende des ersten Leitungsteiles 2 mit einem Kupplungsteil einer Kupplung bestehend aus zwei Kupplungsteilen verbunden wird. Die Leitung 1 ist ein Teil eines hydraulischen oder insbesondere pneumatischen Systems, beispielsweise eines hydraulischen oder pneumatischen Systems zur Betätigung einer Fahrzeugkupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen Antriebsmotor und einem Untersetzungsgetriebe. Die Leitung verbindet beispielsweise einen hydraulischen oder pneumatischen Geberzylinder mit einem hydraulischen oder pneumatischen Nehmerzylinder, wobei durch Druckbeaufschlagung des Geberzylinders beispielsweise mittels eines Pedals oder eines elektromotorischen Aktors ein Druck erzeugt wird, der mittels der Leitung auf den Nehmerzylinder übertragen wird, wobei der Nehmerzylinder beispielsweise als Zentralausrücker oder über ein Hebelsystem die Fahrzeugkupplung oder eine Bremse oder dergleichen betätigt. Der erste Leitungsteil 2 und der zweite Leitungsteil 3 sind aus einem Kunststoff oder einem Kunststoffverbundmaterial gefertigt. Bei einer Fertigung aus einem Kunststoffverbundmaterial kann insbesondere eine äußere Oberfläche 4 des ersten Leitungsteils und eine innere Oberfläche 20 aus einem Kunststoff als solchem bestehen, beispielsweise dem Kunststoff, der innerhalb des Verbundmaterials verwendet wurde. Diese Oberfläche kann als Beschichtung aufgetragen sein. Der Kunststoff ist zum Reibschweißen geeignet und ist beispielsweise ein thermoplastischer Werkstoff. Der erste Leitungsteil 2 weist einen Innendurchmesser (auch als lichter Durchmesser bezeichnet) sowie einen Außendurchmesser Dai auf. Der erste Leitungsteil 2 ist mit einem Einsteckbereich 21 in einen Aufnahmebereich 22 des zweiten Leitungsteils 3 eingesteckt und bildet so einen Verbindungsbereich 5 mit dem zweiten Leitungsteil 3. Der zweite Leitungsteil 3 weist einen Innendurchmesser (lichter Durchmesser) und einen Außendurchmesser Da2 auf. Der Außendurchmesser Da2 kann über die Länge des Kupplungselementes konstant sein, er kann aber auch über einen Bereich, der sich nur unwesentlich über den Verbindungsbereich 5 hinaus erstreckt, den Außendurchmesser Da2 aufweisen und im weiteren Verlauf in einen Außendurchmesser, der größer oder kleiner als der Außendurchmesser Da2 ist, übergehen. Der zweite Leitungsteil 3 weist an dem Ende, an dem der Verbindungsbereich angeordnet ist, eine Stufenbohrung 6 auf. Die Stufenbohrung 6 weist beginnend an einer Stirnseite 7 eine erste Stufe 8 mit einem Innendurchmesser d-i auf, daran schließt sich in axialer Richtung eine zweite Stufe 9 mit einem Innendurchmesser d2 und der axialen Länge I2 und daran eine dritte Stufe 10 mit einem Innendurchmesser d3 an. Dabei gilt di > d2 > d3.
Der erste Leitungsteil 2 weist an einer Stirnseite 11 einen gestuften Bereich 12 auf. Der gestufte Bereich 12 umfasst eine Stufe 13 mit einem Außendurchmesser D2 und einer axialen Länge L2 auf. Die Stufe 13 geht über in den Außendurchmesser Dai des ersten Leitungsteiles 2.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus der Leitung 1 nach Zusammenfügen des ersten Leitungsteils 2 und des zweiten Leitungsteils 3. Der Innendurchmesser di der ersten Stufe 8 ist gleich dem Außendurchmesser Da1 des ersten Leitungsteils 2. Der Innendurchmesser d2 der zweiten Stufe 9 ist gleich dem Außendurchmesser D2 der Stufe 13. Der Innendurchmesser d3 der dritten Stufe 10 des zweiten Leitungsteiles 3 ist kleiner als der Außendurchmesser D2 der Stufe 13 des ersten Leistungsteiles 2. Der Übergang vom Innendurchmesser d2 der zweiten Stufe 9 auf den Innendurchmesser d3 der dritten Stufe 10 bildet einen Anschlag 14, an dem die Stirnseite 11 des ersten Leitungsteiles 2 anstößt. Entsprechend bildet der Übergang vom Innendurchmesser di der ersten Stufe 8 auf den Innendurchmesser d2 der zweiten Stufe 9 einen Anschlag 15, an dem eine Kante 16, die durch den Übergang vom Durchmesser D2 der Stufe 13 auf den Durchmesser Dai des übrigen ersten Leitungsteiles 2 gebildet wird. Die dritte Stufe 10 wird also in montiertem Zustand der Leitung 1 nicht durch Material des ersten Leitungsteiles 2 ausgefüllt und bildet einen Auffangbereich 17, der Material, das bei dem später beschriebenen Schweißvorgang verdrängt wird, aufnimmt. Der Innendurchmesser des ersten Leitungsteiles 2 ist vorzugsweise gleich dem Innendurchmesser des zweiten Leitungsteiles 3.
Fig. 3 verdeutlicht das Verfahren zur Herstellung der Verbindung zwischen erstem Leitungsteil 2 und zweitem Leitungsteil 3. In Fig. 3a ist die Ausgangslage dargestellt, bei der also der erste Leitungsteil 2 und der zweite Leitungsteil 3 nicht im Kontakt sind, aber um eine gemeinsame Rotationsachse 18 zentriert ausgerichtet sind. Im nächsten Schritt, dargestellt in Fig. 3b, werden beide Teile durch eine axiale Relativbewegung, dies ist durch Pfeile 19a und 19b angedeutet, zusammengesteckt. Das Zusammenstecken erfolgt so weit, bis die Stirnseite 11 des ersten Leitungsteiles 2 an den Anschlag 14 anschlägt. Wenn die Länge I2 der zweiten Stufe 9 der Länge L2 der Stufe 13 entspricht, stößt dabei auch die Kante 16 an den Anschlag 15 an.
Der Innendurchmesser d-i der ersten Stufe 8 und der Außendurchmesser Dai des ersten Leitungsteiles 2 sowie der Innendurchmesser d2 der zweiten Stufe 9 und der Außendurchmesser D2 der Stufe 13 sind so bemessen, dass bei einer Relativdrehung um die Rotationsachse 18 des ersten Leitungsteiles 2 gegenüber dem zweiten Leitungsteil 3 durch Reibung zwischen dem ersten Leitungsteil und dem zweiten Leitungsteil 3 so viel Wärme entsteht, dass beide Teile oder zumindest eines der beiden Teile in den Kontaktbereichen ihrer Oberflächen zumindest teilweise Aufschmelzen bzw. zumindest plastisch verformbar werden. Durch das Aufschmelzen bzw. die plastische Verformbarkeit und den durch eine Press- oder Übergangspassung erzeugten radialen Druck findet eine stoffschlüssige Verbindung (Verschweißen) beider Teile statt. Dazu kann beispielsweise zwischen der zweiten Stufe 9 und der Stufe 13 eine Press- oder Übergangspassung vorgesehen sein, ebenso kann die erste Stufe 8 mit dem Außendurchmesser Dai des ersten Leitungsteiles 2 eine Press- oder Übergangspassung bilden. Statt einer Press- oder Übergangspassung kann auch eine geeignete Spielpassung verwendet werden und Reibung z.B. durch eine Unwucht bei der Relativdrehung oder dergleichen zum Schmelzen der Oberflächen erzeugt werden. Alternativ könnte auch Zuschlagsmaterial oder eine geeignet aufgerauhte Oberfläche dafür sorgen, dass bei einer ReIa- tivdrehung des ersten Leitungsteiles gegenüber dem zweiten Leitungsteil 3 eine ausreichende Wärme zum Verschweißen beider Teile miteinander entsteht. Durch die Relativdrehung zueinander wird eine Reibschweißverbindung zwischen dem ersten Leitungsteil 2 und dem zweiten Leitungsteil 3 im Bereich des Verbindungsbereiches 5 hergestellt. Bei einer Presspassung und ggf. auch bei einer Übergangspassung wird dabei Material sowohl des ersten Leitungsteiles 2 als auch des zweiten Leitungsteiles 3 im Bereich der ersten Stufe 8 und der zweiten Stufe 9 verdrängt, dies wird teilweise in Richtung der Stirnseite 7 und teilweise in Richtung des Auffangbereiches 17 verdrängt. Im Idealfall wird der Auffangbereich nahezu gänzlich mit verdrängtem Material ausgefüllt, so dass ein glatter Übergang des lichten Durchmessers entsteht.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindung zweier Leitungsteile, hier eines Metallrohres 23 mit einem Kunststoffrohr 24, vermittels einer Verbindungsmuffe 25. Das Kunststoffrohr 24 entspricht dem ersten Leitungsteil gemäß der Darstellung in Fig. 1-3, die Verbindungsmuffe 25 entspricht dem zweiten Leitungsteil der Fig. 1-3. Die Verbindung zwischen Kunststoffrohr 24 und Verbindungsmuffe 25 erfolgt wie zuvor dargestellt durch Reibschweißen. Auf die Verbindung zwischen Kunststoffrohr 24 und Verbindungsmuffe 25 wird daher nicht näher eingegangen, da diese der zuvor dargestellten Verbindung entspricht. Die Verbindungsmuffe 25 weist einen ersten Verbindungsbereich 5.1 zur Verbindung mit dem Kunststoffrohr 24 und einen zweiten Verbindungsbereich 5.2 zur Verbindung mit dem Metallrohr 23 auf. Der zweite Verbindungsbereich 5.2 umfasst eine Tannenbaumverbindung oder dergleichen, bei der eine dichtende Rastverbindung zwischen der Verbindungsmuffe 25 und dem Metallrohr 23 durch Einstecken des Metallrohrs 23 in den Verbindungsbereich 5.2 hergestellt werden kann. Dazu umfasst das Metallrohr 23 ein oder mehrere, im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei, im Querschnitt im wesentlichen trapezförmige Ringe 26, die in korrespondierend geformte Ringnute 27 der Verbindungsmuffe 25 eingreifen und dadurch eine formschlüssige Verbindung herstellen. Die Ringe 26 sowie die Ringnute 27 tragen gleichzeitig zur Dichtwirkung zwischen Metallrohr 23 und Verbindungsmuffe 25 bei. Eine Stirnfläche 28 bildet zusammen mit einem Anschlag 29 ein weiteres Dichtelement. Ein Rändel 30 greift in eine Ringnut 31 ein und dient der Verdrehsicherung des Metallrohrs 23 gegenüber der Verbindungsmuffe 25. Statt eines Rändeis 30 kann hier auch zum Beispiel ein Vier- oder Mehrkantprofil vorgesehen sein, das in die Ringnut 31 eingreift. Zur leichteren Montage des Metallrohrs 23 bzw. des Kunststoffrohres 24 mit der Verbindungsmuffe 25 weist die Verbindungsmuffe 25 an beiden Verbindungsbereichen 5.1 , 5.2 je eine Einführnase 32 auf. Die Verbindungsmuffe 25 ist vorzugsweise aus dem gleichen Material gefertigt wie das Kunststoffrohr 24. Dies erleichtert eine Verbindung durch Reibschweißen. Dabei kann die Verbindungsmuffe 25 aus einem Verbundmaterial hergestellt sein, das etwa 15-50% Glasfaseranteil oder dergleichen enthält. Alternativ ist es auch möglich, die Verbindungsmuffe 25 und das Kunststoffrohr 24 aus unterschiedlichen Materialien herzustellen, bei denen aber eine Verbindbarkeit durch Reibschweißen gewährleistet ist. Das Kunststoffrohr 24 und die Verbindungsmuffe 25 bzw. der erste Leitungsteil 2 und der zweite Leitungsteil 3 können beispielsweise aus einem Kunststoff PA12 oder aus einem Kunststoff PA612 gefertigt sein. Das Kunststoffrohr 24 sowie das Metallrohr 23 können unterschiedliche Außen- und Innendurchmesser aufweisen, das Kunststoffrohr 24 kann beispielsweise einen Innendurchmesser von 6,3 mm, 4,7 mm oder 3,5 mm (üblicher Bremsschlauch) haben. Das Kunststoffrohr 24 ist in einem Ausführungsbeispiel ein 5x1 -Kunststoffschlauch.
Die Verbindungsmuffe 25 wird vorzugsweise durch Spritzgießen gefertigt. Dadurch ist es möglich, der Verbindungsmuffe 25 eine nahezu beliebige Gestalt, insbesondere eine Gestalt, die von der Rotationssymmetrie abweicht, zu geben. Die Verbindungsmuffe 25 kann daher zusätzliche Aufgaben neben der reinen Verbindung des Metallrohres 23 mit dem Kunststoffrohr 24 aufweisen. Fig. 5 zeigt dazu ein Ausführungsbeispiel einer Verbindungsmuffe 25, die einen rechten Winkel zwischen der Rotationsachse des Metallrohrs 23 und des Kunststoffrohrs 24 aufweist. Statt eines rechten Winkels kann hier auch ein beliebiger anderer Winkel vorgesehen sein. Dies erspart einen zusätzlichen Biegevorgang entweder bei dem Metallrohr 23 oder dem Kunststoffrohr 24. Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsmuffe 25, bei der eine Lasche 33 mit einer Bohrung 34 angeformt ist. Mittels der Lasche 33 und der Bohrung 34 kann die Verbindungsmuffe 25 z.B. karosseriefest verschraubt oder vernietet werden, so dass ein zusätzliches Befestigungselement eingespart werden kann. Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbindungsmuffe 25, bei der ein zusätzliches hydraulisches Element 35 integriert ist. Das zusätzliche hydraulische Element 35 ist hier ein so genannter Peak-Torque-Limiter (PTL), es handelt sich dabei um eine durchflussrichtungsabhängige Drossel, die in einer Durchflussrichtung keine oder nur geringe Drosselwirkung entfaltet und in der anderen Richtung eine hohe Drosselwirkung hat. Zusätzlich oder alternativ zu dem PTL kann das hydraulische Element 35 einen Kribbelfilter und/oder eine Dämpferdose oder dergleichen beinhalten. Das Kunststoffgehäuse der Verbindungsmuffe 25 kann zur einfacheren Unterscheidung verschiedener Bauweisen (also z.B. mit PTL, ohne PTL, Dimensionierung des PTL und dergleichen) über eine Ein- färbung (natur, schwarz, blau und dgl.) verfügen. Alternativ kann auch eine Unterscheidung mit Gehäuserillen 36 ermöglicht werden, wobei die Anordnung und Gestalt der Gehäuserillen 36 die Bauvarianten kodieren. Die Verbindungsmuffe 25 kann an Ihrer äußeren Oberfläche eine Teilenummer z.B. für die Gesamtbaugruppe (Metallrohr 23, Kunststoffrohr 24, Verbindungsmuffe 25) aufnehmen und kann dabei z.B. mit einem Lasergerät, Heißprägung oder dergleichen kostengünstig beschriftet werden. Die Verbindungsmuffe 25 kann zudem zweiteilig ausgeführt sein. Das Kunststoffrohr 24 kann in zweiteiliger Bauweise ausgeführt sein, z.B. mit einem zusätzlichen übergestülpten Temperaturschutz (Hitzeschild).
Bezugszeichenliste di Innendurchmesser erste Stufe d2 Innendurchmesser zweite Stufe d3 Innendurchmesser dritte Stufe
Dal Außendurchmesser des ersten Leitungsteiles 2
D32 Außendurchmesser di2 lichter Durchmesser du lichter Durchmesser
D2 Außendurchmesser der Stufe 13
I2 Länge der zweiten Stufe 9
L2 Länge der Stufe 13
1 Leitung
2 Erster Leitungsteil
3 Zweiter Leitungsteil
4 Äußere Oberfläche
5 Verbindungsbereich
5.1 Erster Verbindungsbereich
5.2 Zweiter Verbindungsbereich
6 Stufenbohrung
7 Stirnseite
8 Erste Stufe
9 Zweite Stufe
10 Dritte Stufe
11 Stirnseite
12 Gestufter Bereich
13 Stufe
14 Anschlag
15 Anschlag
16 Kante
17 Auffangbereich
18 Rotationsachse
19a, b Relativbewegung
20 Innere Oberfläche
21 Einsteckbereich
22 Aufnahmebereich
23 Metallrohr
24 Kunststoffrohr
25 Verbindungsmuffe
26 Ring
27 Ringnut
28 Stirnfläche
29 Anschlag
30 Rändel
31 Ringnut
32 Einführnase
33 Lasche
34 Bohrung
35 Hydraulisches Element
36 Gehäuserillen

Claims

Patentansprüche
1. Leitung (1), insbesondere hydraulische oder pneumatische Druckleitung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, mit einem ersten im Wesentlichen hohlzylindrischen Leitungsteil (2) und einem zweiten im Wesentlichen hohlzylindrischen Leitungsteil (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsteile (2, 3) miteinander reibverschweißt sind.
2. Leitung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Leitungsteile (2, 3) in einem Verbindungsbereich (6) aus Kunststoff und/oder Kunststoff-Verbundmaterial ist.
3. Leitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Leitungsteile (2, 3) in dem Verbindungsbereich (5) aus Kunststoff und/oder Kunststoff-Verbundmaterial sind.
3. Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Leitungsteile (2, 3) mit einem Einsteckbereich (21) in einen Aufnahmebereich (22) des anderen Leitungsteiles (2, 3) zur Bildung des Verbindungsbereiches (5) eingesteckt ist und dass der Aufnahmebereich (22) zumindest teilweise durch Reibschweißen mit dem Einsteckbereich (21) verschweißt ist.
4. Leitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (22) einen gestuften Innendurchmesser (d1 , d2, d3) aufweist und der Einsteckbereich (21) einen korrespondierenden gestuften Außendurchmesser (Da1 , D2) aufweist.
5. Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (22) einen hohlzylindrischen Auffangbereich (17) für Schweißaustrieb umfasst.
6. Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (22) eine erste Stufe (8) mit einem ersten Innendurchmesser (d1) und eine zweite Stufe (9) mit einem zweiten Innendurchmesser (d2) umfasst, wobei der zweite Innendurchmesser (d2) größer als der lichte Durchmesser (di1 , di2) der Leitung (1 ) und kleiner als der erste Innendurchmesser (d1 ) ist.
7. Leitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsteckbereich (21) eine Stufe (13) mit einem Außendurchmesser (D2), der in etwa dem zweiten Innendurchmesser (d2) des Aufnahmebereiches (22) entspricht, umfasst und die ersten Leitung (2) außerhalb der Stufe (13) einen Außendurchmesser (Da1) hat, der der in etwa dem ersten Innendurchmesser (d1) des Aufnahmebereiches entspricht.
8. Leitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stufe (9) mit dem Außendurchmesser (D2) der Stufe (13) des ersten Leitungsteiles (2) eine Übergangspassung oder Presspassung bildet.
9. Leitung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stufe (8) mit dem Außendurchmesser (Da1) des ersten Leitungsteiles (2) eine Übergangspassung oder Presspassung bildet.
10. Leitung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge (L2) der zweiten Stufe (9) des Aufnahmebereiches größer ist als die axiale Länge (12) der Stufe (13) des Einsteckbereiches (21 ) und der nicht durch Material der zweiten Stufe des Einsteckbereiches ausgefüllte Bereich der zweiten Stufe des Einsteckbereiches den Auffangbereich (17) bildet.
11. Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (22) eine dritte Stufe (10) mit einem Innendurchmesser (d3), der kleiner als der Innendurchmesser (d2) der zweiten Stufe (9) und größer als der lichte Durchmesser der Leitung (di1 , di2) ist, umfasst, der den Auffangbereich (17) bildet.
12. Leitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leitungsteil (3) ein Kupplungselement oder eine Verbindungsmuffe ist.
13. Leitung (1), insbesondere hydraulische oder pneumatische Druckleitung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, umfassend ein erstes Rohr, insbesondere ein Metallrohr (23), sowie ein Kunststoffrohr (24), die durch eine Verbindungsmuffe (25) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmuffe (25) stoffschlüssig mit dem Kunststoffrohr (24) verbunden ist.
14. Leitung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmuffe (25) mit dem Kunststoffrohr (24) reibverschweißt ist.
15. Leitung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallrohr (23) mit der Verbindungsmuffe (25) über eine Rastverbindung verbunden ist.
16. Leitung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindung mindestens einen an dem Metallrohr (23) angeordneten Ring (26) umfasst, der in eine in die Verbindungsmuffe (25) eingebrachte Ringnut (27) eingreift.
17. Leitung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastverbindung zusätzlich eine Verdrehsicherung umfasst.
18. Leitung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung einen Rändel (30) oder ein Polygon umfasst.
19. Verbindungsmuffe (25) zur Verwendung in einer Leitung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmuffe aus einem Kunststoff oder einem Kunststoffverbundmaterial gefertigt ist und einen im Wesentlichen hohlzylindrischen ersten Verbindungsbereich (5.1) zur stoffschlüssigen Verbindung mit einem Kunststoffrohr (24) aufweist und einen zweiten Verbindungsbereich (5.2) aufweist, der Mittel zur Herstellung einer Rastverbindung mit einem Metallrohr (23) aufweist.
20. Verbindungsmuffe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Lasche (33) aufweist.
21. Verbindungsmuffe (25) nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Markierung an ihrer Außenseite aufweist.
22. Verbindungsmuffe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung Gehäuserillen und/oder eine Farbmarkierung umfasst.
23. Verbindungsmuffe nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein weiteres hydraulisches Element (35) umfasst.
24. Verbindungsmuffe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische E- lement (35) ein richtungsabhängiges Drosselventil und/oder eine Dämpferdose und/oder einen Kribbelfilter umfasst.
25. Verfahren zur Verbindung eines ersten im Wesentlichen hohlzylindrischen Leitungsteils (2) mit einem zweiten im Wesentlichen hohlzylindrischen Leitungsteil (3) zu einer Leitung (1), insbesondere einer hydraulischen oder pneumatischen Druckleitung, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsteile (2, 3) durch Reibschweißen miteinander verbunden werden.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibschweißen durch eine Relativdrehung beider Leitungsteile (2, 3) um eine gemeinsame Achse (18) erfolgt.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsteile (2, 3) zunächst durch eine axiale Relativbewegung zusammengesteckt werden, wobei der eine Leitungsteil den anderen teilweise umgreift, und danach durch die Relativdrehung miteinander verschweißt werden.
28. Verfahren zur Verbindung eines Metallrohres (23) mit einem Kunststoffrohr (24) unter Verwendung einer Verbindungsmuffe (25) umfassend die Schritte
- Reiberschweißen der Verbindungsmuffe (25) mit dem Kunststoff röhr (24);
Herstellen einer Rastverbindung zwischen dem Metallrohr (23) und der Verbindungsmuffe (25).
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