DE102008026778B4 - Plug connection of two duct parts of a gas duct - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung (1) eines ersten und eines zweiten Kanalteils (2, 3) eines Gasführungstrakts, insbesondere einer Brennkraftmaschine, eines Fahrzeugs, bei welcher das erste Kanalteil (2) einen Anschlussbereich (4) aufweist, welcher von einem Anschlussbereich (5) des zweiten Kanalteils (3) umgriffen ist, und mit einem innerhalb des Anschlussbereichs (5) des zweiten Kanalteils (3) angeordneten Dichtungselement (13), wobei das Dichtungselement (13) mit einem ersten Dichtungsbereich (14) an einer Innenkontur (15) des Anschlussbereichs (5) des zweiten Kanalteils (3) abgestützt ist und mit einem zweiten Dichtungsbereich (16) an einer Stirnseite (17) des Anschlussbereichs (4) des ersten Kanalteils (2) dichtend zusammenwirkt.The invention relates to a plug connection (1) of a first and a second duct part (2, 3) of a gas duct, in particular an internal combustion engine, of a vehicle, in which the first duct part (2) has a connection area (4) which is separated from a connection area (5 ) of the second channel part (3) is encompassed, and with a sealing element (13) arranged within the connection area (5) of the second channel part (3), the sealing element (13) having a first sealing area (14) on an inner contour (15) of the connection area (5) of the second channel part (3) is supported and cooperates sealingly with a second sealing area (16) on an end face (17) of the connection area (4) of the first channel part (2).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbindung eines ersten und eines zweiten Kanalteils eines Gasführungstrakts, insbesondere einer Brennkraftmaschine, eines Fahrzeugs, bei welcher das erste Kanalteil einen Anschlussbereich aufweist, welcher von einem Anschlussbereich des zweiten Kanalteils umgriffen ist, und mit einem innerhalb des Anschlussbereichs des zweiten Kanalteils angeordneten Dichtungselement.The present invention relates to a plug connection of a first and a second duct part of a gas routing, in particular an internal combustion engine, of a vehicle, wherein the first channel part has a connection area, which is encompassed by a connection region of the second channel part, and with one within the connection region of the second channel part arranged sealing element.
Vorliegend richtet sich das Interesse insbesondere auf eine Steckverbindung von zwei Rohrteilen eines Ansaugtrakts einer Brennkraftmaschine eines Kraftwagens. Derartige Steckverbindungen sind bereits aus dem Stand der Technik als bekannt zu entnehmen. So offenbart die Druckschrift
Ferner offenbar die Druckschrift
Aus dem Dokument
Solche Steckverbindungen sind außerdem aus der Druckschrift
An den aus dem Stand der Technik bekannten Steckverbindungen ist als nachteilig der Umstand anzusehen, dass aufgrund der Anordnung des Dichtungselements relativ hohe Aufsteckkräfte notwendig sind, um das eine Kanalteil auf das andere Kanalteil aufzustecken bzw. aufzuschieben.At the known from the prior art connectors is to be regarded as a disadvantage of the fact that due to the arrangement of the sealing element relatively high Aufsteckkräfte are necessary to aufzustecken the one channel part on the other channel part or postpone.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steckverbindung von zwei Kanalteilen für einen Gasführungstrakt bereitzustellen, bei welcher Maßnahmen getroffen sind, die eine im Hinblick auf die Aufsteckkräfte einfachere Verbindung der beiden Kanalteile gewährleisten.It is an object of the present invention to provide a connector of two channel parts for a gas guide, in which measures are taken to ensure a simpler in terms of Aufsteckkräfte connection of the two channel parts.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steckverbindung, welche die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a connector, which has the features of claim 1, solved. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Bei einer erfindungsgemäßen Steckverbindung eines ersten und eines zweiten Kanalteils eines Gasführungstrakts, insbesondere einer Brennkraftmaschine, eines Fahrzeugs, weist das erste Kanalteil einen Anschlussbereich auf, welcher von einem Anschlussbereich des zweiten Kanalteils umgriffen ist. Dabei umfasst die Steckverbindung ein innerhalb des Anschlussbereichs des zweiten Kanalteils angeordnetes Dichtungselement. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Dichtungselement mit einem ersten Dichtungsbereich an einer Innenkontur des Anschlussbereichs des zweiten Kanalteils abgestützt ist und mit einem zweiten Dichtungsbereich an einer Stirnseite des Anschlussbereichs des ersten Kanalteils dichtend zusammenwirkt.In a plug-in connection according to the invention of a first and a second duct part of a gas routing system, in particular an internal combustion engine, of a vehicle, the first duct part has a connection region which is encompassed by a connection region of the second duct part. In this case, the plug connection comprises a sealing element arranged within the connection region of the second channel part. According to the invention, the sealing element is supported with a first sealing region on an inner contour of the connection region of the second channel part and sealingly cooperates with a second sealing region on an end side of the connection region of the first channel part.
Der erfindungsgemäße Effekt wird somit dadurch erzielt, dass das innerhalb des Anschlussbereichs des zweiten Kanalteils vorzugsweise umlaufend angeordnete Dichtungselement einerseits an einer Innenkontur bzw. an einer Innenwand des Anschlussbereichs des zweiten Kanalteils anliegt und andererseits mit einer Stirnseite des in den Anschlussbereich des zweiten Kanalteils aufgenommenen Anschlussbereichs des ersten Kanalteils dichtend zusammenwirkt. In vorteilhafter Weise wird durch die erfindungsgemäße Steckverbindung, und insbesondere durch die Anordnung des Dichtungselements, welches mit der Stirnseite des Anschlussbereichs des ersten Kanalteils zusammenwirkt, eine im Hinblick auf die Aufsteckkräfte einfachere Verbindung der beiden Kanalteile gewährleistet. Durch das Abstützen des Dichtungselements an der Stirnseite des Anschlussbereichs des ersten Kanalteils wird ferner eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Abdichtung der Steckverbindung erzielt, da das Dichtungselement mit steigendem Druck eines durch die Steckverbindung strömenden Gases stärker gegen die Stirnseite des Anschlussbereichs des ersten Kanalteils gedrückt wird, so dass eine quasi aktive bzw. dynamische Abdichtung der Steckverbindung geschaffen wird.The effect according to the invention is thus achieved in that the sealing element, which is preferably arranged circumferentially within the connection region of the second channel part, rests on an inner contour or on an inner wall of the connection region of the second channel part and on the other side with an end face of the connection region of the connection region received in the connection region of the second channel part first channel part sealingly cooperates. Advantageously, by the connector according to the invention, and in particular by the arrangement of the sealing element, which cooperates with the end face of the connection region of the first channel part, a in view of the Aufsteckkräfte easier connection of the two channel parts guaranteed. By supporting the sealing element on the end face of the connection region of the first channel part, a sealing of the connector is improved compared with the prior art since the sealing element is pressed more strongly against the end face of the connection region of the first channel part with increasing pressure of a gas flowing through the connector , so that a quasi-active or dynamic sealing of the connector is provided.
Insbesondere bei einer Brennkraftmaschine eines Kraftwagens, bei welcher in einem Ansaugtrakt hohe Drücke auftreten können, zeigt sich die erfindungsgemäße Steckverbindung besonders vorteilhaft. Deshalb ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass das erste und das zweite Kanalteil als Rohrteile eines Ansaugtrakts der Brennkraftmaschine ausgebildet sind.In particular, in an internal combustion engine of a motor vehicle, in which high pressures can occur in an intake tract, the connector according to the invention is particularly advantageous. Therefore, it is provided in one embodiment that the first and the second channel part are formed as tube parts of an intake tract of the internal combustion engine.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der zweite Dichtungsbereich eine bezüglich einer Längsachse bzw. einer Erstreckungsrichtung der Steckverbindung axiale Ausnehmung aufweist, in welche die Stirnseite des Anschlussbereichs des ersten Kanalteils hineinragt. Hierdurch wird erreicht, dass die Stirnseite des Anschlussbereichs des ersten Kanalteils von dem zweiten Dichtungsbereich des Dichtungselements umgriffen ist, so dass ein zuverlässiges Abstützen der Stirnseite des Anschlussbereichs des ersten Kanalteils an dem zweiten Dichtungsbereich des Dichtungselements und somit eine zuverlässige Abdichtung der Steckverbindung erzielt wird. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass eine einem Innenraum der Steckverbindung zugewandte radiale Innenseite des Dichtungselements, und genauer gesagt des zweiten Dichtungsbereichs des Dichtungselements, bündig mit einer sich mit der Stirnseite unmittelbar anschließenden Innenwand des Anschlussbereichs des ersten Kanalteils angeordnet ist, so dass eine hindernisfreie Strömung eines Gases ermöglicht wird.It has proved to be advantageous if the second sealing region has an axial recess with respect to a longitudinal axis or an extension direction of the plug connection, into which the end face of the connection region of the first channel part projects. In this way it is achieved that the end face of the connection region of the first channel part is encompassed by the second sealing region of the sealing element, so that a reliable support of the end side of the connection region of the first channel part to the second sealing region of the sealing element and thus a reliable sealing of the connector is achieved. Preferably, it can be provided that an inner side of the plug connection facing radial inside of the sealing element, and more precisely the second sealing portion of the sealing element, is flush with an immediately adjacent to the end wall inner wall of the connection portion of the first channel part, so that a obstacle-free flow of a Gases is enabled.
Um eine zuverlässige Abdichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Kanalteil zu erzielen, ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass dem zweiten Dichtungsbereich eine Dichtlippe zugeordnet ist, welche in einen zwischen einer Innenwand des Anschlussbereichs des zweiten Kanalteils und einer Außenwand des Anschlussbereichs des ersten Kanalteils ausgebildeten Zwischenraum hineinragt. Bevorzugt ist die Dichtlippe im Querschnitt keilförmig ausgebildet. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der Anschlussbereich des ersten Kanalteils einen im Querschnitt keilförmig ausgebildeten Kragen aufweist, so dass der zwischen der Innenwand des Anschlussbereichs des zweiten Kanalteils und der Außenwand des Anschlussbereichs des ersten Kanalteils ausgebildete Zwischenraum im Querschnitt im Wesentlichen keilförmig ausgebildet ist. Durch die keilförmige Ausgestaltung der Dichtlippe wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass diese von der Stirnseite und/oder von dem Kragen des Anschlussbereichs des ersten Kanalteils zugunsten einer verbesserten Abdichtung gegen die Innenwand des Anschlussbereichs des zweiten Kanalteils gedrückt wird.In order to achieve a reliable seal between the first and the second channel part, it is provided in one embodiment that the second sealing region is assigned a sealing lip, which is formed in an intermediate space between an inner wall of the connection region of the second channel part and an outer wall of the connection region of the first channel part protrudes. Preferably, the sealing lip is wedge-shaped in cross section. Preferably, it can be provided that the connection region of the first channel part has a wedge-shaped collar in cross section, so that the intermediate space formed between the inner wall of the connection region of the second channel part and the outer wall of the connection region of the first channel part is substantially wedge-shaped in cross section. Due to the wedge-shaped design of the sealing lip is achieved in an advantageous manner that it is pressed from the front side and / or from the collar of the connection portion of the first channel portion in favor of an improved seal against the inner wall of the connection portion of the second channel part.
Bevorzugt weist das Dichtungselement zwischen dem ersten und dem zweiten Kanalteil einen federnd ausgebildeten Zwischenbereich auf, so dass das Dichtungselement auch bei niedrigem Druck eines durchströmenden Gases gegen die Stirnseite des Anschlussbereichs des ersten Kanalteils gedrückt wird und somit eine zuverlässige Abdichtung der Steckverbindung gewährleistet wird. Des Weiteren wird durch Einsatz des federnd ausgebildeten Zwischenbereichs erzielt, dass ein im Betrieb vorhandener Ladedruck eines Gases das Dichtungselement gegen die Stirnseite drückt, so dass die Dichtwirkung verstärkt wird. So kann beispielsweise ein Federelement als federnd ausgebildeter Zwischenbereich vorgesehen sein, welches den ersten Dichtungsbereich mit dem zweiten Dichtungsbereich des Dichtungselements verbindet. Alternativ oder zusätzlich kann das Dichtungselement mit wenigstens einer zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtungsbereich ausgebildeten Ausnehmung versehen sein, so dass das Dichtungselement federn ausgebildet ist. Somit wird ferner gewährleistet, dass der erste Dichtungsbereich relativ zu dem zweiten Dichtungsbereich beweglich ist, was neben der Dichtwirkung Vorteile im Hinblick auf die Fertigungstoleranzen der Bauteile bietet.Preferably, the sealing element between the first and the second channel part on a resiliently formed intermediate region, so that the sealing element is pressed even at low pressure of a gas flowing through against the end face of the connection portion of the first channel part and thus a reliable sealing of the connector is ensured. Furthermore, it is achieved by use of the resiliently formed intermediate region that an existing during operation boost pressure of a gas, the sealing element presses against the end face, so that the sealing effect is enhanced. Thus, for example, a spring element may be provided as a resiliently formed intermediate region, which connects the first sealing region with the second sealing region of the sealing element. Alternatively or additionally, the sealing element may be provided with at least one recess formed between the first and the second sealing region, so that the sealing element is formed resilient. Thus, it is further ensured that the first sealing region is movable relative to the second sealing region, which offers advantages in terms of manufacturing tolerances of the components in addition to the sealing effect.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass das Dichtungselement eine an seiner Außenseite angeordnete erste Ausnehmung sowie eine an seiner Innenseite angeordnete zweite Ausnehmung aufweist, wobei die zweite Ausnehmung gegenüber der ersten Ausnehmung in Erstreckungsrichtung bzw. in Richtung einer Längsachse der Steckverbindung vorzugsweise versetzt angeordnet ist. Durch Einsatz von zwei Ausnehmungen, welche an zwei gegenüberliegenden Seiten des Dichtungselements ausgebildet sind, wird ein besonders betriebssicherer federnder Zwischenbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtungsbereich des Dichtungselements geschaffen. Insbesondere ist die wenigstens eine Ausnehmung im Querschnitt keilförmig ausgebildet.It has proven to be particularly advantageous that the sealing element has a first recess arranged on its outer side and a second recess arranged on its inner side, wherein the second recess is preferably offset relative to the first recess in the direction of extent or in the direction of a longitudinal axis of the plug connection. By using two recesses, which are formed on two opposite sides of the sealing element, a particularly reliable resilient intermediate region between the first and the second sealing region of the sealing element is provided. In particular, the at least one recess is wedge-shaped in cross-section.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Dichtungsbereich eine im Querschnitt zumindest bereichsweise lineare und zu einer Längsachse bzw. zu einer Erstreckungsrichtung der Steckverbindung in einem Winkel größer 0° angeordnete Außenkontur aufweist, welche mit der korrespondierenden Innenkontur des Anschlussbereichs des zweiten Kanalteils zusammenwirkt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ein Festsitz bzw. Lagersitz des Dichtungselements geschaffen, so dass sich das Dichtungselement besonders betriebssicher an der Innenkontur des Anschlussbereichs des zweiten Kanalteils abstützen kann. Insbesondere durch die Ausgestaltung des ersten Dichtungsbereichs, welcher eine im Querschnitt lineare und zu der Längsachse der Steckverbindung gewinkelt angeordnete Außenkontur aufweist, wird ein zuverlässiges und rutschfestes Abstützen des Dichtungselements in Richtung der Längsachse der Steckverbindung bzw. in Erstreckungsrichtung erzielt. Insbesondere bei der Ausführungsform, bei welcher ein federnd ausgebildeter Zwischenbereich zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtungsbereich des Dichtungselements vorgesehen ist, wird hierdurch eine Befestigungsfläche bzw. eine Sitzfläche für das Dichtungselement geschaffen.In one embodiment, it is provided that the first sealing region has an outer contour, which is linear in cross-section at least in regions and arranged at an angle greater than 0 ° with respect to a longitudinal axis or to an extension direction of the plug connection, which has the corresponding inner contour of the connection region of the cooperates second channel part. As a result, a tight fit or bearing seat of the sealing element is provided in an advantageous manner, so that the sealing element can be supported particularly reliable on the inner contour of the connection region of the second channel part. In particular, by the configuration of the first sealing region, which has an outer contour which is linear in cross-section and angled relative to the longitudinal axis of the plug connection, a reliable and non-slip support of the sealing element in the direction of the longitudinal axis of the plug connection or in the extension direction is achieved. In particular, in the embodiment in which a resiliently formed intermediate region between the first and the second sealing region of the sealing element is provided, thereby a fastening surface or a seating surface for the sealing element is provided.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das zweite Kanalteil eine Ringnut zur Aufnahme des Dichtungselements sowie eines Kragens des ersten Kanalteils aufweist. Insbesondere bildet die Innenkontur des Anschlussbereichs des zweiten Kanalteils, an welcher der erste Dichtungsbereich des Dichtungselements abgestützt ist, eine Seitenwand der Ringnut. Hierdurch wird erreicht, dass das Dichtungselement unverlierbar innerhalb des Anschlussbereichs des zweiten Kanalteils angeordnet bzw. montiert werden kann, so dass sichergestellt ist, dass das Dichtungselement beim Aufstecken des zweiten Kanalteils auf das erste Kanalteil, also bei der Montage der Steckverbindung, automatisch mit montiert wird.It is preferably provided that the second channel part has an annular groove for receiving the sealing element and a collar of the first channel part. In particular, the inner contour of the connection region of the second channel part, on which the first sealing region of the sealing element is supported, forms a side wall of the annular groove. This ensures that the sealing element can be arranged or mounted captive within the connection region of the second channel part, so that it is ensured that the sealing element when plugging the second channel part on the first channel part, ie during assembly of the connector, is automatically mounted ,
Vorzugsweise ist ein Abstützbereich des Kragens gegen einen Abstützbereich der Ringnut axial abgestützt. Dabei kann ferner vorgesehen sein, dass der Abstützbereich des Kragens und/oder der Abstützbereich der Ringnut abgerundet ausgebildet ist. Hierdurch wird im Hinblick auf eine Demontage der Steckverbindung erreicht, dass die Steckverbindung auf technisch einfache Weise gelöst werden kann.Preferably, a support region of the collar is axially supported against a support region of the annular groove. It can further be provided that the support region of the collar and / or the support region of the annular groove is rounded. As a result, it is achieved in terms of disassembly of the connector that the connector can be solved in a technically simple manner.
Vorzugsweise weist das zweite Kanalteil eine Schellenaufnahme auf, welche axial versetzt zu der Ringnut angeordnet ist. Insbesondere ist die Schellenaufnahme im Anschlussbereich des zweiten Kanalteils angeordnet, wobei der Anschlussbereich des ersten Kanalteils vorzugsweise von der Schellenaufnahme umgriffen ist. In vorteilhafter Weise wird hierdurch ein Platz für eine Befestigungsschelle, insbesondere eine Schlauchschelle, geschaffen, so dass eine besonders betriebssichere Steckverbindung zwischen den beiden Kanalteilen geschaffen wird.Preferably, the second channel part has a clamp receptacle, which is arranged axially offset from the annular groove. In particular, the clamp receptacle is arranged in the connection region of the second channel part, wherein the connection region of the first channel part is preferably encompassed by the clamp receptacle. Advantageously, this creates a place for a mounting clamp, in particular a hose clamp, created so that a particularly reliable plug-in connection between the two channel parts is created.
Um eine rutschfeste Schellenaufnahme zu schaffen, ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Schellenaufnahme einen nach außen abstehenden Kragen aufweist, wobei sich die Schellenaufnahme bevorzugt unmittelbar an die Ringaufnahme anschließt. Somit ist gewährleistet, dass eine Aufnahmefläche für eine Befestigungsschelle axial einerseits mittels des nach außen abstehenden Kragens und andererseits mittels der Ringnut begrenzt ist. Des Weiteren wird durch das Anordnen der Schellenaufnahme unmittelbar anschließend an die Ringnut eine in Erstreckungsrichtung platzsparende Steckverbindung geschaffen.In order to provide a non-slip clamp receptacle, it is provided in one embodiment that the clamp receptacle has an outwardly projecting collar, wherein the clamp receptacle preferably connects directly to the ring receptacle. This ensures that a receiving surface for a mounting clamp is limited axially on the one hand by means of the outwardly projecting collar and on the other hand by means of the annular groove. Furthermore, by arranging the clamp receptacle immediately following the annular groove, a space-saving plug connection is created in the extension direction.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der beigefügten Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings.
Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung einen Schnitt über eine Steckverbindung nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.The single FIGURE shows a schematic representation of a section through a connector according to a preferred embodiment of the present invention.
Eine in der Figur dargestellte Steckverbindung
Das erste Kanalteil
Die Steckverbindung
Im vorliegenden Beispiel weist das zweite Kanalteil
Ferner weist der Anschlussbereich
Um ein Abdichten einer Steckverbindung
Dem zweiten Dichtungsbereich
Das Dichtungselement
Wie aus der Figur hervorgeht, weist der erste Dichtungsbereich
Durch die Steckverbindung
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120218 |
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| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |