DE10030274A1

DE10030274A1 - Kupplungssystem für Bauteile

Info

Publication number: DE10030274A1
Application number: DE2000130274
Authority: DE
Inventors: Kuno Lemke; Hans-Peter Stadel; Heinrich Van De Loecht
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2000-06-20
Publication date: 2002-01-03

Abstract

Ein Kupplungssystem (10) zum Verbinden zweier Bauteile (11, 12) hat ein ringförmiges Verriegelungselement (13), das auf dem zweiten Bauteil (12) drehbar gelagert ist. Im zweiten Bauteil (12) sind weiterhin Durchbrüche (28) ausgebildet, in die Rasthaken (40) des Verriegelungselements (13) bei entsprechender Winkelstellung des Verrieglungselements (13) eingreifen und dabei in eine Ringnut (17) des ersten Bauteils (11) gelangen, so dass die beiden Bauteile (11, 12) axial zueinander gesichert sind. Das erfindungsgemäße Kupplungssystem (10) ist besonders einfach aufgebaut und einfach herstellbar.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Kupplungssystem für Bauteile. An ein derartiges Kupplungssystem werden eine Reihe von Anforderungen gestellt. Insbesondere soll es einfach zu handhaben sein, das heißt möglichst mit einer Hand geöffnet oder geschlossen werden können. Allgemein bekannt sind sogenannte Bajonett-Verschlüsse, welche an einem Bauteil gewindegangähnliche Ausnehmungen aufweisen, die mit am anderen Bauteil ausgebildeten Vorsprüngen zusammenwirken. Bajonett-Verschlüsse erlauben eine definierte Verriegelung der beiden Bauteile in einer Endlage, die Ausbildung der erforderlichen gewindegangähnlichen Ausnehmungen und der Vorsprünge an den Bauteilen ist jedoch relativ aufwendig.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Kupplungssystem für Bauteile mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber, den Vorteil, dass es sehr einfach aufgebaut ist und sicher und zuverlässig funktioniert.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kupplungssystems sind in den Unteransprüchen angegeben. Eine Ausbildung, bei der die Ausnehmung, in der das wenigstens eine Rastelement eingreift, als umlaufende Ringnut ausgebildet ist hat den Vorteil, dass die Fixierung des ersten Bauteils winkelunabhängig erfolgt und das erste Bauteil in bezug auf das zweite Bauteil drehbar ist. Um das Sperrelement unverlierbar am zweiten Bauteil zu befestigen ist in einer vorteilhaften Ausführungsform weiterhin eine Ringnut vorgesehen, in die Rastnasen des Sperrelements eingreifen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Kupplungssystem mit seinen Bauteilen in geöffnetem Zustand in einem Längsschnitt,

Fig. 2 ein Sperrelement in Draufsicht und

Fig. 3 einen Querschnitt im Bereich des Sperrelements bei verriegeltem Kupplungssystem.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in der Fig. 1 dargestellte Kupplungssystem 10 besteht aus drei Bestandteilen, zwei rotationssymmetrisch ausgebildeten, miteinander zu verbindende Bauteile 11, 12, sowie einem Verriegelungselement 13. Die Bauteile 11, 12 sollen zum Beispiel nicht dargestellte Schlauchleitungen miteinander verbinden, die auf den Außenumfängen der Bauteile 11, 12 dichtend übergeschoben sind. Dazu ist in den Bauteilen 11, 12 jeweils eine Durchgangsbohrung 14, 15 vorgesehen, die beiden den selben Durchmesser aufweisen.

Das erste, im Wesentlichen rohrförmige Bauteil 11 hat auf der dem zweiten Bauteil 12 zugewandten Seite an seinem Außenumfang zwei umlaufende Ringnuten 16, 17. In der einen Ringnut 16 ist ein O-Ring 18 angeordnet. Das erste Bauteil 11 ist in drei Abschnitte 19, 20, 21 mit unterschiedlichen Durchmessern unterteilt: An den ersten Abschnitt 19, in dem auch die beiden Ringnuten 16, 17 angeordnet sind, schließt sich der zweite Abschnitt 20 mit größerem Durchmesser an. An den zweiten Abschnitt 20 schließt sich zuletzt der konisch ausgebildete Abschnitt 21 an. Weiterhin ist an der dem zweiten Bauteil 12 zugewandten Stirnfläche des ersten Abschnitts 19 am Außenumfang eine Einführfase 22 ausgebildet.

Das zweite Bauteil 12 weist an seinem Außenumfang drei unterschiedliche Durchmesserbereiche 24, 25, 26 auf. Der dem ersten Bauteil 11 abgewandte erste Durchmesserbereich 24 weist dabei den größten Durchmesser auf. An den Durchmesserbereich 24 schließt sich der Durchmesserbereich 25 mit dem kleinsten Durchmesser an, an den sich wiederum auf der dem ersten Bauteil 11 zugewandten Seite der Durchmesserbereich 26 mit einem größeren Durchmesser anschließt. Daraus folgt, dass der Durchmesserbereich 25 am Außenumfang des zweiten Bauteils 12 eine umlaufende Ringnut 27 ausbildet. In der Ringnut 27 sind im Ausführungsbeispiel in gleichmäßigen Winkelabständen von jeweils 120° drei rechteckförmige Durchbrüche 28 ausgebildet, wovon in der Fig. 1 lediglich ein Durchbruch 28 sichtbar ist.

Auf der dem ersten Bauteil 11 zugewandten Seite ist in dem zweiten Bauteil 12 eine mehrfach abgestufte Stufenbohrung 30 ausgebildet, wobei der der Durchgangsbohrung 15 zugewandte Bohrungsabschnitt 31 einen etwas geringeren Durchmesser aufweist als der dem ersten Bauteil 11 zugewandte zweite Bohrungsabschnitt 32. Durch den Bohrungsabschnitt 31 und die Durchgangsbohrung 15 ist dabei eine ebene Anschlagfläche 33 ausgebildet.

Die Dimensionierung der Bohrungsabschnitte 31, 32 im zweiten Bauteil 12 und der Abschnitte 19, 20 am ersten Bauteil 11 ist derart, dass das erste Bauteil 11 in Einschubrichtung 1 mit seinem Abschnitt 19 in den Bohrungsabschnitt 31, und teilweise mit seinem Abschnitt 20 in den Bohrungsabschnitt 32 nahezu radialspielfrei eingeführt werden kann, so dass die Stirnfläche 34 des ersten Bauteils 11 an der Anschlagfläche 33 des zweiten Bauteils 12 anliegt und sich die Ringnut 17 des ersten Bauteils 11 in Höhe der Ringnut 27 des zweiten Bauteils 12 befindet. Um mögliche Leckagen beim Durchleiten von Medien durch die Bauteile 11, 12 bzw. die Durchgangsbohrungen 14, 15 zu vermeiden, dichtet weiterhin der O-Ring 18 den Spalt zwischen den beiden Bauteilen 11, 12 nach außen hin ab.

Das Verriegelungselement 13 ist vorzugsweise als Stanzteil ausgebildet, und weist einen Außenring 35 auf. Die Grifffläche 36 des Außenrings 35 ist gewählt ausgebildet, dass ein von Hand auf den Außenring 35 übertragenes Drehmoment ohne ein Abrutschen der Hand von dem Außenring 35 übertragen werden kann.

Von der Innenseite 37 des Außenrings 35 ragt in jeweils einem Winkelabstand von 120° ein Steg 38 radial nach innen. Jeder Steg 38 ist über ein kreisbogenabschnittsförmiges Zwischenstück 39 mit einem Rasthaken 40 verbunden. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, verläuft die der Innenseite 37 des Außenrings 35 zugewandte Seite 42 des Zwischenstücks 39 bzw. des Rasthakens 40 im Wesentlichen parallel zur Innenseite 37. Auf der der Seite 42 des Rasthakens 40 abgewandten Seite sind zwei Einführkanten 43 am Rasthaken 40 ausgebildet. Werden die Rasthaken 40 entsprechend der Pfeile 2 der Fig. 2 radial belastet, so federn die Rasthaken 40 radial. Die Federwirkung ist hauptsächlich abhängig von der Länge des Zwischenstücks 39 sowie deren Breite.

Die Stege 38 ragen radial über die Zwischenstücke 39 unter Bildung von Haltenasen 44 hinaus. Wesentlich ist, dass diese Haltenasen 44, wenn das Verriegelungselement 13 entsprechend der Fig. 1 auf dem zweiten Bauteil 12 montiert ist, in der Ringnut 27 angeordnet sind, so dass die Haltenasen 44 das Verriegelungselement 13 auf dem zweiten Bauteil 12 achsial sichern.

Zum Verbinden der beiden Bauteile 11, 12 befinden sich diese entsprechend Fig. 1 zuerst achsial voneinander beabstandet und radial zueinander ausgerichtet, wobei das Verriegelungselement 13 in der Ringnut 27 derart gedreht ist, dass die Rasthaken 40 sich ebenfalls in der Ringnut 27, das heißt außerhalb der Durchbrüche 28 befinden.

Anschließend werden die beiden Bauteile 11, 12 ineinander geschoben, bis die Stirnfläche 34 des ersten Bauteils 11 an der Anschlagfläche 33 des zweiten Bauteils 12 anliegt, wobei sich gleichzeitig die Ringnut 17 des ersten Bauteils 11 in Höhe der Durchbrüche 28 des zweiten Bauteils 12 befindet. Zuletzt wird das Verriegelungselement 13 verdreht, bis die Rasthaken 40 von der Ringnut 27 in die Durchbrüche 28 gelangen, wobei sie durch die Durchbrüche 28 hindurch und in die Ringnut 17 des ersten Bauteils 11 hineinragen (Fig. 3). Somit sind die beiden Bauteile 11, 12 achsial zueinander gesichert.

Zum Lösen der beiden Bauteile 11, 12 wird das Verriegelungselement 13 verdreht, wobei die Rasthaken 40 über die Einführkanten 43 wieder außerhalb der Durchbrüche 28 gelangen, so dass die Bauteile 11, 12 auseinandergezogen werden können.

Ergänzend wird erwähnt, dass es bei entsprechender Elastizität der Rasthaken 40 in radialer Richtung der Pfeile 2 sowie genügend großer Einführfase 22 am ersten Bauteil 11 auch möglich ist, die beiden Bauteile 11, 12 miteinander zu verbinden, wenn sich die Rasthaken 40 in den Durchbrüchen 28 befinden. In diesem Fall werden die Rasthaken 40 von der Einführfase 22 bei der axialen Einführbewegung des ersten Bauteils 11 in das zweite Bauteil 12 radial nach außen gedrückt, bis diese in die Ringnut 17 eingreifen.

Falls auf eine der schrägen Einführkanten 43 an jedem Rasthaken 40 verzichtet wird, und statt dessen ein rechteckiger Absatz ausgebildet wird, kann das Verriegelungselement 13 zum Lösen der beiden Bauteile 11, 12 nur noch in die Richtung verdreht werden, in der die Einführkanten 43 angeordnet sind.

Claims

1. Kupplungssystem (10) für Bauteile (11, 12), mit einer an der Außenwand eines ersten Bauteils (11) ausgebildeten, senkrecht zu einer Einschubrichtung (1) angeordneten Ausnehmung (17), einer an einem zweiten Bauteil (12) ausgebildeten Aufnahme (30), in die das erste Bauteil (11) mit ihrem die Ausnehmung (17) tragenden Endabschnitt (19) nahezu radialspielfrei einführbar ist, mit wenigstens einem an der Wandung des zweiten Bauteils (12) in Höhe der Ausnehmung (17) des ersten Bauteils (11) ausgebildeten Durchbruch (28), und mit einem mit dem zweiten Bauteil (12) verbindbaren Sperrelement (13), welches auf dem zweiten Bauteil (12) drehbar ist zwischen einer Einführstellung für das erste Bauteil (11), in der wenigstens ein elastisch am Sperrelement (13) angeformter Rasthaken (40) außerhalb des wenigstens einen Durchbruchs (28) angeordnet ist und einer Sperrstellung, in der der wenigstens eine Rasthaken (40) durch den wenigstens einen Durchbruch (28) in die Ausnehmung (17) des ersten Bauteils (11) eingreift.

2. Kupplungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung als umlaufende Ringnut (17) ausgebildet ist.

3. Kupplungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (12) in Höhe des wenigstens einen Durchbruchs (28) eine umlaufende Ringnut (27) hat, in der das Sperrelement (13) drehbar geführt ist.

4. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (13) im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und dass jeder Rasthaken (40) einen kreisbogenabschnittsförmigen Federabschnitt (39) aufweist, der sich im Wesentlichen parallel zur Innenwand (37) des Sperrelements (13) erstreckt, und der über einen Steg (38) mit der Innenwand (37) verbunden ist.

5. Kupplungssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Verlängerung des Steges (38) ein Fortsatz (44) ausgebildet ist, der in die Ringnut (27) eingreift.

6. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasthaken (40) wenigstens eine Schräge (43) aufweist, die beim Drehen des Sperrelements (13) mit dem wenigstens eine Durchbruch (28) zusammenwirkt.

7. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (13) als Standteil ausgebildet ist.

8. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bauteile (11, 12) jeweils rohrförmig ausgebildet sind und jeweils eine Durchgangsbohrung (14, 15) mit dem selben Durchmesser aufweisen.

9. Kupplungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (19) des ersten Bauteils (11) in dem mit dem zweiten Bauteil (12) verbundenem Zustand mit einer Stirnfläche (34) gegen eine im zweiten Bauteil (12) ausgebildete Anschlagfläche (33) anliegt und daß im ersten Bauteil (11) im Bereich des Endabschnitts (19) an dessen Außenwandung ein Dichtungselement (18) angeordnet ist.

10. Kupplungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (19) des ersten Bauteils (11) an einer Stirnseite eine Fase (22) aufweist.