DE10001100A1

DE10001100A1 - Kupplungsgehäuse und Schnellkupplung für Schläuche oder Rohrleitungen in Kraftfahrzeugen in Verbundbauweise

Info

Publication number: DE10001100A1
Application number: DE10001100A
Authority: DE
Inventors: Thomas Vierneisel; Andreas Sausner
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Priority date: 2000-01-13
Filing date: 2000-01-13
Publication date: 2001-07-26
Also published as: US6709026B2; JP2001221391A; EP1116911A2; US20010017469A1; EP1116911A3

Abstract

Es wird eine Schnellkupplung für Schläuche oder Rohrleitungen mit einem, einen Stutzen (5) und ein Gehäuseteil (3) aufweisenden Kupplungsgehäuse sowie einem Stecknippel (41) vorgeschlagen, bei der das Gehäuseteil (3) und der Stutzen (5) zweiteilig ausgeführt sind.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Kupplungsgehäuse für eine Schnellkupplung für Schläuche oder Rohrleitungen mit einer ersten Durchgangsbohrung, wobei das Kupplungsgehäuse einen Stutzen zum Befestigen eines Schlauchs oder einer Rohrleitung und ein Gehäuseteil zur Aufnahme eines Stecknippels aufweist, und von einer Schnellkupplung für Schläuche oder Rohrleitungen gemäß dem Oberbegriff des nebengeordneten Anspruchs 11.

Schnellkupplungen der gattungsgemäßen Art müssen verschiedensten, teilweise gegenläufigen Anforderungen entsprechen. Sie müssen Schläuche oder Rohrleitungen flüssigkeitsdicht miteinander verbinden, wobei auch die Diffusion flüchtiger Bestandteile der in den Schläuchen oder Rohrleitungen befindlichen Flüssigkeiten, wie Kraftstoff, Öl, Hydraulikflüssigkeit, Kältemittel od. dgl., möglichst gering, auf jeden Fall aber unterhalb der teilweise gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerte sein soll. Außerdem müssen die Rohrleitungen oder Schläuche sicher und einfach mit dem Kupplungsgehäuse verbunden werden können. Gleichzeitig müssen aufgrund der hohen Stückzahlen, in denen die Schnellkupplungen hergestellt werden, die Herstellungskosten gering sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungsgehäuse für eine Schnellkupplung und eine Schnellkupplung für Schläuche oder Rohrleitungen mit weiter verbesserten Gebrauchseigenschaften und insgesamt niedrigen Herstellungskosten für die lösbare Verbindung von Schläuchen oder Rohrleitungen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kupplungsgehäuse für eine Schnellkupplung für Schläuche oder Rohrleitungen mit einem Gehäuseteil zur Aufnahme eines Stecknippels und einem Stutzen zum Befestigen eines Schlauchs oder einer Rohrleitung, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen und das Gehäuseteil zweiteilig ausgebildet sind.

Durch die Verbundbauweise können sowohl das Gehäuseteil als auch der Stutzen optimal an die unterschiedlichen Funktionen, die sie erfüllen müssen, angepasst werden. Dadurch ergeben sich trotz der Erhöhung der Zahl der Bauteile für die lösbare Verbindung von Schläuchen oder Rohrleitungen insgesamt geringere Herstellungskosten. Außerdem kann die Verbindung von Schlauch oder Rohrleitung und Stutzen ohne Auswirkungen auf das Gehäuseteil optimiert werden. Diese Verbindung kann beispielsweise durch Verpressen, Verkleben, Schweißen od. dgl. erfolgen, wenn die Werkstoffe des Stutzens und des Schlauches, bzw. der Rohrleitung entsprechende Eigenschaften aufweisen.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Stutzen aus Metall, insbesondere Stahl, so dass beispielsweise durch Verpressen des Schlauchs oder der Rohrleitung mit dem Stutzen unter Zuhilfenahme einer Presshülse eine in hohem Maße belastbare funktionssichere und wirtschaftlich vorteilhafte Verbindung herstellbar ist.

Bei einer Variante ist vorgesehen, dass das Gehäuseteil aus Kunststoff, insbesondere kraftstoff-, öl- und/oder temperaturbeständigem Kunststoff besteht, so dass das Gehäuseteil bei verschiedensten Medien und Einsatzbedingungen sicher funktioniert. Durch die Verwendung von Kunststoff können verschiedenste Funktionen zu vergleichsweise günstigen Kosten in das Gehäuseteil integriert werden. Beispielsweise kann eine Verriegelung des Stecknippels im Gehäuseteil vorgesehen werden.

Bei weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stutzen und das Gehäuseteil drehfest, formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind, so dass keine Relativbewegungen von Gehäuseteil und Stutzen möglich sind und eine flüssigkeits- und diffusionsdichte Verbindung beider Bauteile gewährleistet ist.

In weiterer Ergänzung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuseteil eine erste Durchgangsbohrung aufweist, dass am ersten Ende der ersten Durchgangsbohrung eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Stecknippels vorhanden ist, und dass der Stutzen an dem zweiten Ende der ersten Durchgangsbohrung angeordnet ist, so dass in gekuppeltem Zustand der Stecknippel vor weiteren mechanischen Einwirkungen geschützt ist und sich eine insgesamt kompakte Bauart ergibt.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Stutzen teilweise in der ersten Durchgangsbohrung angeordnet ist, so dass die zwischen Flansch und Gehäuseteil übertragbaren Kräfte vergrößert werden.

In weiterer Ergänzung der Erfindung weist der Stutzen an seinem, dem zweiten Ende der ersten Durchgangsbohrung zugewandten Ende einen Flansch auf, so dass eine große Fläche zum Fügen des Stutzens an das Gehäuseteil zur Verfügung steht.

Bei einer anderen Variante ist der Flansch in der Ausnehmung zur Aufnahme eines Stecknippels angeordnet, so dass Flansch und Gehäuseteil formschlüssig miteinander verbunden sind und der Druck der Flüssigkeit im Inneren des Gehäuseteils die Verbindung von Flansch und Gehäuseteil nicht zustätzlich belastet.

Außerdem ist bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Flansch mindestens eine Aussparung aufweist und dass der oder die Aussparungen mit einem oder mehreren Vorsprüngen des Gehäuseteils zusammenwirken, so dass eine hoch belastbare, mindestens formschlüssige und drehfeste Verbindung zwischen Stutzen und Gehäuseteil herstellbar ist.

Bei einer anderen Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass dass an der dem Gehäuseteil abgewandten Seite des Flansches ein form- und/oder stoffschlüssig mit dem Gehäuseteil und dem Flansch verbundener Verbindungsring angeordnet ist, so dass die Verbindung von Gehäuseteil und Stutzen noch höher belastbar wird.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuseteil einen sich im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Durchgangsbohrung erstreckende Durchbruch aufweist und dass in dem Durchbruch ein Verriegelungselement verrastbar ist, welches in verrastetem Zustand einen in der Ausnehmung aufgenommenen Stecknippel verriegelt, so dass auf einfache Weise ein unbeabsichtigtes Lösen von Gehäuseteil und Stecknippel verhindert werden kann.

Di eingangs genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch gelöst durch eine Schnellkupplung für Schläuche oder Rohrleitungen mit einem Kupplungsgehäuse und mit einem Stecknippel, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsgehäuse eines nach einem der vorhergehenden Ansprüche ist, so dass die oben genannten Vorteile auch bei der erfindungsgemäßen Schnellkupplung nutzbar sind.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Es zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schnellkupplung;

Fig. 2: das gleiche Ausführungsbeispiel in Explosionsdarstellung;

Fig. 3: ein Detail der Verbindung zwischen Stecknippel und Gehäuseteil;

Fig. 4: eine weitere Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Gehäuseteils; und

Fig. 5: eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schnellkupplung.

Fig. 6: eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schnellkupplung.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Kupplungsgehäuse 1 einer Schnellkupplung ohne Stecknippel dargestellt. Das Kupplungsgehäuse 1 besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuseteil 3 und einem Stutzen 5. Auf den Stutzen 5 wird ein nicht dargestellter Schlauch oder eine Rohrleitung aufgeschoben und verprersst. Das Gehäuseteil 3 und der Stutzen 5 sind zweiteilig ausgeführt. Der in Fig. 1 nicht dargestellte Flansch des Stutzens 5 ist form- und stoffschlüssig mit dem Gehäuseteil 3 verbunden. Um die Belastbarkeit dieser Verbindung weiter zu erhöhen, wird ein Verbindungsring 7 über den Stutzen 5 geschoben und mit dem Gehäuseteil 3 verbunden. Dadurch wird der nicht dargestellte Flansch des Stutzens 5 beidseitig form- und stoffschlüssig mit dem Gehäuseteil 3 bzw. dem Verbindungsring 7 verbunden. Das Gehäuseteil 3 weist einen Durchbruch 9 auf, in die ein Verriegelungselement 11 eingeschoben werden kann. Das Verriegelungselement 11 hat die Aufgabe, den nicht dargestellten Stecknippel im Gehäuseteil 3 zu verriegeln.

In Fig. 2 ist die in Fig. 1 dargestellte Anordnung als Explosionsdarstellung gezeigt. In dieser Darstellung ist der Flansch 13 des Stutzens 5 deutlich zu erkennen. Der Flansch 13 weist mehrere über den Umfang verteilte Aussparungen 15 auf, welche zusammen mit den entsprechenden Vorsprüngen 17 des Gehäuseteils 3 eine formschlüssige und drehfeste Verbindung von Gehäuseteil 3 und Stutzen 5 ermöglichen. In dieser Darstellung ist auch zu erkennen, dass das Gehäuseteil 3 an seinem dem Stutzen 5 zugewandten Ende einen Bund 19 aufweist, der den Stutzen 5 zentriert. Weiterhin sind in dieser Darstellung eine erste Durchgangsbohrung 21 des Gehäuseteils 3 und eine zweite Durchgangsbohrung 23 des Stutzens 5 erkennbar. In die erste Durchgangsbohrung 21 wird ein in Fig. 2 nicht dargestellter Stecknippel eingeführt, der mit einem Schlauch oder einer Rohrleitung verbunden ist. Durch den Stecknippel und die zweite Durchgangsbohrung 21 und 23 kann die Flüssigkeit in den Rohrleitungen oder Schläuchen, welche die erfindungsgemäße Schnellkupplung verbinden soll, ungehindert strömen.

Es ist in dieser Darstellung auch gut zu erkennen, dass der Durchbruch 9 im Wesentlichen senkrecht zur Durchgangsbohrung 21 verläuft und dass das Verriegelungselement 11 an seinem unteren Ende Rastnasen 25 aufweist, die zusammen mit den Unterkanten 27 des Durchbruchs 9 das Verriegelungselement 11 im Gehäuseteil 3 verrasten. Diese Verrastung kann gelöst werden, indem die Rastnasen 25 aufeinander zu bewegt werden.

In Fig. 2 ist auch deutlich zu erkennen, dass der Verbindungsring 7 eine zusätzliche Verstärkung der Verbindung von Stutzen 5 und Gehäuseteil 3 bewirkt, da die Verbindungsfläche vergrößert und außerdem die Verbindung vor äußeren, insbesondere mechanischen Einflüssen geschützt wird.

Gehäuseteil 3, Verbindungsring 7 und Verriegelungselement 11 können vorteilhafterweise aus Kunststoff gefertigt werden, da die vergleichsweise komplizierte Geometrie dieser Bauteile durch Kunststoffspritzen oder andere Herstellungsverfahren mit hoher Genauigkeit und zu geringen Kosten realisierbar ist. Der Stutzen 5 wird vorzugsweise aus Metall, insbesondere Stahl, hergestellt, da somit eine sehr hohe mechanische Festigkeit des Stutzens 5 gegeben ist und die Schläuche oder Rohrleitungen, die in Fig. 2 nicht dargestellt sind, durch Verpressen oder andere Verfahren bruchfest und sicher mit dem Stutzen 5 verbunden werden können.

In Fig. 3 ist ein Ausschnitt aus der Explosionsdarstellung gemäß Fig. 2 dargestellt. In dieser Darstellung sind die Aussparungen 15 des Flansches 13 noch deutlicher zu erkennen. Sie wirken, wie oben erwähnt, mit den Vorsprüngen 17 des Gehäuseteils 3 zusammen. Die Auflagefläche 29 im Gehäuseteil 3 für den Flansch 13 ist die Grundfläche einer ringförmigen Vertiefung, die von dem Bund 19 und einer Außenwand 31 ergänzt wird. In der Außenwand 31 ist eine Längsnut 33 vorhanden, welche mit einem entsprechenden, nicht dargestellten Vorsprung des Flansches 13 oder des nicht dargestellten Verbindungsrings 7 eine weitere Erhöhung der Verdrehsicherheit zwischen Stutzen 5 und Gehäuseteil 3 bewirken kann.

In Fig. 4 ist eine weitere Explosionsdarstellung der in Fig. 1 als Seitenansicht dargestellten Anordnung gezeigt. In dieser Ansicht sind Vorsprünge 35 des Verbindungsrings 7 dargestellt, welche mit den Aussparungen 15 des Flansches 13 des Stutzens 3 und optional mit den Vorsprüngen 17 des Gehäuseteils 3 zusammenwirken und somit zur Erhöhung der Festigkeit und der Verdrehsicherheit der Verbindung von Stutzen 5 und Gehäuseteil 3 beitragen. Am Umfang des Verbindungsrings 7 ist eine Nase 37 vorhanden, welche mit der Längsnut 33 (s. Fig. 3) des Gehäuseteils 3 zusammenwirkt. Die Verbindung von Stutzen 5, Gehäuseteil 3 und Verbindungsring 7 kann durch Schweißen, insbesondere Ultraschallschweißen, Kleben oder andere Fügeverfahren erfolgen.

Denkbar sind auch Ausgestaltungen, bei denen der Stutzen 5 an dem dem Stutzen 5 abgewandten ersten Ende 39 des Gehäuseteils 3 in die Durchgangsbohrung 21 eingeführt wird. In zusammengebautem Zustand ragt der Stutzen 5 aus dem zweiten Ende 40 der ersten Durchgangsbohrung. Bei dieser Bauweise müssen eventuell zwischen Stutzen 5 und Gehäuseteil 3 auftretende Zugkräfte nicht über die Fügeverbindung zwischen Stutzen 5 und Gehäuseteil 3 übertragen werden, sondern es ergibt sich eine formschlüssige Übertragung dieser Kräfte.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schnellkupplung 1 mit einem Gehäuseteil 3, einem Stutzen 5 und einem Stecknippel 41. Bei dieser Ausführungsform wird der Stutzen 5 am ersten Ende 39 des Gehäuseteils 3 in die Durchgangsbohrung 21 eingeführt, bis der Flansch 13 des Stutzens 5 an einem Absatz 43 der Durchgangsbohrung 21 aufliegt. Hinter dem Stutzen 5 befindet sich der Verbindungsring 7. Die Aussparungen 15 und Vorsprünge 17 und 35 sind nicht dargestellt. Die Verbindung von Gehäuseteil 3, Stutzen 5 und Verbindungsring 7 kann in gleicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 bis 4 erfolgen.

Um eine gute Abdichtung zwischen dem nicht dargestellten Fluid, welches in der zweiten Durchgangsbohrung 23 des Stutzens 5 und der Durchgangsbohrung 45 des Stecknippels 41 vorhanden ist, und der Umgebung zu erreichen, ist ein O-Ring 47 oder ein anderes Dichtelement in der ersten Durchgangsbohrung 21 angeordnet. Um den O-Ring 47 beim Einführen des Stecknippels 41 vor Beschädigungen zu schützen, ist weiterhin eine Hülse 49 vorgesehen. Über die Hülse 49 kann auch, falls gewünscht, eine gewisse Vorspannung auf den O-Ring 47 ausgeübt werden, was dessen Dichtwirkung erhöht. Ebenso können mehrere O-Ringe 47 vorgesehen werden, um die Dichtwirkung zu erhöhen.

Der Stecknippel 41 weist einen Bund 51 auf. Wenn das nicht dargestellte Verriegelungselement 11 in die Aussparung 9 eingeführt wird, verhindert der Bund 51, dass der Stecknippel 41 an dem Verriegelungselement 11 vorbei wieder aus der Durchgangsbohrung 21 hinausgelangen kann. Der Stecknippel 41 ist somit im Gehäuseteil 3 verriegelt.

Bei einer anderen in Fig. 6 dargestellten Ausgestaltung ist der Stutzen 5 so ausgestaltet, dass der oder die O-Ringe 47 in der zweiten Durchgangsbohrung 23 des Stutzens 5 angeordnet sind. Ein Abstandsring 53 schützt die O-Ringe 47 davor zu verrutschen oder beschädigt zu werden. Bei dieser Ausgestaltung wird durch die Lage der O-Ringe 47 verhindert, dass Flüssigkeit in die Umgebung gelangt, wenn die Verbindung 55 zwischen Stutzen 5 und Gehäuseteil 3 aufgrund eines Fertigungsfehlers oder einer Überbeanspruchung undicht sein sollte. Der Verbindungsring 7 und die Hülse 49 sind bei diesem Ausführungsbeispiel einstückig.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

1. Kupplungsgehäuse (1) für eine Schnellkupplung für Schläuche oder Rohrleitungen mit einem Gehäuseteil (3) zur Aufnahme eines Stecknippels (41) und einem Stutzen (5) zum Befestigen eines Schlauchs oder einer Rohrleitung, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (5) und das Gehäuseteil (3) zweiteilig ausgeführt sind.

2. Kupplungsgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (5) aus Metall, insbesondere Stahl, hergestellt ist.

3. Kupplungsgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (3) aus Kunststoff, insbesondere kraftstoff-, öl- und/oder temperaturbeständigem Kunststoff besteht.

4. Kupplungsgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (5) und das Gehäuseteil (3) drehfest miteinander verbunden sind.

5. Kupplungsgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (5) und das Gehäuseteil (3) formschlüssig miteinander verbunden sind.

6. Kupplungsgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (5) und das Gehäuseteil (3) stoffschlüssig miteinander verbunden sind.

7. Kupplungsgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (3) eine erste Durchgangsbohrung (21) aufweist, dass am ersten Ende (39) der ersten Durchgangsbohrung (21) eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Stecknippels (41) vorhanden ist, und dass der Stutzen (5) an einem zweiten Ende (40) der ersten Durchgangsbohrung (21) angeordnet ist.

8. Kupplungsgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (5) teilweise in der ersten Durchgangsbohrung (21) angeordnet ist.

9. Kupplungsgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stutzen (5) an seinem dem zweiten Ende (40) der ersten Durchgangsbohrung (21) zugewandten Ende einen Flansch (13) aufweist.

10. Kupplungsgehäuse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (13) in der Ausnehmung zur Aufnahme eines Stecknippels (41) angeordnet ist.

11. Kupplungsgehäuse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (13) mindestens eine Aussparung (15) aufweist, und dass der oder die Aussparungen (15) mit einem oder mehreren Vorsprüngen (17) des Gehäuseteils (3) zusammenwirken.

12. Kupplungsgehäuse nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Gehäuseteil (3) abgewandten Seite des Flansches (13) ein form- und/oder stoffschlüssig mit dem Gehäuseteil (3) und dem Flansch (5) verbundener Verbindungsring (7) angeordnet ist.

13. Kupplungsgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (3) einen sich im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Durchgangsbohrung () erstreckenden Durchbruch (9) aufweist, und dass in dem Durchbruch (9) ein Verriegelungselement (11) verrastbar ist, welches in verrastetem Zustand einen in der ersten Durchgangsbohrung (21) aufgenommenen Stecknippel (41) verriegelt.

14. Schnellkupplung für Schläuche oder Rohrleitungen mit einem Gehäuseteil (3) und mit einem Stecknippel (41), dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsgehäuse (1) eines nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ist.