DE69611063T2

DE69611063T2 - Dichte Verbindung mit radialem Einsteckende

Info

Publication number: DE69611063T2
Application number: DE69611063T
Authority: DE
Inventors: Michel Andre; Pascal Detable
Original assignee: Etablissements Caillau SAS
Current assignee: Caillau SAS
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1996-06-18
Publication date: 2001-06-21
Anticipated expiration: 2016-06-19
Also published as: BR9602937A; HUP9601792A3; FR2736133A1; FR2736133B1; TW306966B; HUP9601792A2; PL180077B1; EP0751335A1; CZ189096A3; CA2179544A1; EP0751335B1; JPH0914534A; ES2154391T3; AR002639A1; JP3295304B2; HU219926B; CN1145993A; US5700041A; DE69611063D1; KR100261327B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine dichte Verbindung mit einem ersten und einem zweiten röhrenförmigen Ansatzstück, die je ein mit einer Öffnung versehenes Ende haben.
Das erste Ansatzstück weist jenseits seines Endes eine axiale Verlängerung mit einer U-förmigen Quernut auf, die ein halbkreisförmiges Teilstück mit einem Radius größer als der Radius der Öffnung des ersten Ansatzstückes sowie zwei beiderseits des genannten halbkreisförmigen Teilstücks angeordnete geradlinige Teilstücke umfasst. Diese Nut besitzt eine erste radiale Wand auf der Seite des Endes des ersten Ansatzstücks und eine der ersten gegenüberliegenden zweite radiale Wand.
Das zweite Ansatzstück ist mit einem im wesentlichen kreisförmigen Wulst ausgestattet, der radial vorspringt und eine dem Ende dieses zweiten Ansatzstückes gegenüberliegende radiale Fläche aufweist. Dieser Wulst kann bei einer relativen Querverschiebung der beiden Ansatzstücke in die Nut eingreifen, um die genannten Ansatzstücke zu verbinden. Das Ende des einen Ansatzstücks ist mit einem Dichtungsring versehen, der axial über dieses Ende vorspringt und sich abdichtend an das Ende des anderen Ansatzstücks anlegen kann.
Das unter der Nummer 1 350 361 veröffentlichte französische Patent offenbart eine dichte Verbindung dieser Art, die den Vorteil aufweist, nicht axial aufgesteckt werden zu müssen, da das Aufstecken nach einer relativen Querverschiebung der beiden Ansatzstücke erfolgt. Dadurch kann die Verbindung auch dann hergestellt werden, wenn die axiale Verschiebbarkeit sehr gering ist, was insbesondere bei einigen Anwendungen in der Automobilindustrie der Fall ist, bei denen die Verbindung an Ort und Stelle unter der Motorhaube eines Fahrzeugs ausgeführt wird, wo nur sehr wenig Platz zur Verfügung steht. Mindestens eines der beiden Ansatzstücke kann vor der Herstellung der dichten Verbindung mit dem anderen Ansatzstück mit einem Schlauch versehen werden, der unter Krafteinwirkung aufgesteckt und gegebenenfalls mit einer Schelle an diesem Ansatzstück festgeklemmt wird.
Die nach dem Stand der Technik hergestellte Verbindung weist jedoch einen Nachteil auf. Da der Dichtungsring axial über das Ende des Ansatzstücks, an dem er angebracht ist, vorsteht, reibt diese Dichtung beim Aufstecken während des gesamten Verschiebevorgangs am Ende des anderen Ansatzstücks. Dies kann zu vorzeitigem Verschleiß und zum Kriechen der Dichtung führen, so daß nicht immer eine dauerhafte Dichtigkeit gewährleistet ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beheben und eine Verbindung vorzuschlagen, bei der ein Reiben der Verbindung während der relativen Verschiebung der beiden miteinander zu verbindenden Ansatzstücke verhindert oder zumindest eingeschränkt wird und bei der in der Verbindungsstellung der Ansatzstücke die dichte Verbindung gewährleistet ist.
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß das zweite Ansatzstück einen radialen Flansch aufweist, der axial elastisch dehnbar ist und eine dem Ende dieses zweiten Ansatzstücks gegenüberliegende radiale Fläche aufweist, wobei diese radiale Fläche sich auf der zweiten radialen Wand der Nut abstützen kann, wenn der Wulst in diese Nut eingreift, und dadurch, daß eins der beiden von dem ersten und zweiten Ansatzstück gebildeten Teile eine axiale Verlängerung nahe dem Rand seiner Öffnung aufweist, während das andere dieser Teile nahe dem Rand seiner Öffnung einen axialen Rücksprung aufweist, der geeignet ist, die axiale Verlängerung in der Verbindungsstellung der Ansatzstücke aufzunehmen.
Durch diese Ausgestaltungen wirkt das freie Ende der axialen Verlängerung zumindest während eines Teils des Eingreifvorgangs des Wulstes in die Nut mit der Stirnfläche des Endes des anderen Teils zusammen (das keine Verlängerung aufweist). Die Dichtung ist somit vor übermäßiger Reibung während des Eingreifvorgangs geschützt. Hierbei wird der radiale Flansch elastisch in Richtung des relativen Abstands zwischen den Enden der beiden Ansatzstücke gedrängt.
Nach Beendigung des Eingreifvorgangs ruht die Verlängerung infolge der Elastizität des Flansches in dem axialen Rücksprung, dessen radiale Fläche sich an der zweiten Wand der Nut abstützt. Hierbei drängt der elastische Flansch auch die Dichtung in abdichtenden Kontakt mit dem Ende des ihr gegenüberliegenden Ansatzstücks.
Vorteilhafterweise weist der axiale Rücksprung eine zur Verlängerung komplementär ausgebildete Form auf.
Die nachfolgende detaillierte Beschreibung einer beispielhaften und in keiner Weise einschränkenden Ausführungsform soll die Vorteile der Erfindung zu ihrem besseren Verständnis verdeutlichen.
Die Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, in denen
Fig. 1 eine axial geschnittene Teilansicht der erfindungsgemäßen Verbindung in der Verbindungsstellung der beiden Ansatzstücke zeigt,
Fig. 2 eine gemäß der Linie II-II aus Fig. 1 geschnittene Ansicht darstellt, die die beiden Ansatzstücke während des Eingreifvorgangs zeigt,
Fig. 3 eine gemäß der Linie III-III aus Fig. 2 geschnittene Ansicht zeigt,
Fig. 4 eine axial geschnittene Teilansicht darstellt, die ein Detail des Endes eines der Ansatzstücke zeigt, und
Fig. 5 eine axial geschnittene Teilansicht ist, die eine Ausführungsvariante der Dichtung zeigt, bei der sich die beiden Ansatzstücke in der Verbindungsstellung befinden.
Fig. 1 bis 3 zeigen eine dichte Verbindung mit einem ersten röhrenförmigen Ansatzstück 10 und einem zweiten röhrenförmigen Ansatzstück 12. Der Einfachheit halber sind nur die Endabschnitte dieser Ansatzstücke dargestellt. Diese können selbstverständlich mit jedem bekannten Mittel mit Schläuchen verbunden werden oder das Ende dieser Schläuche bilden. Diese Ansatzstücke verfügen jeweils über ein Ende 14, 16, das mit einer Öffnung 18, 20 versehen ist.
Das erste Ansatzstück 10 weist eine über sein Erde 14 hinausreichende axiale Verlängerung 22 auf, die mit einer U-förmigen Quernut 24 versehen ist. Die Nut 24 umfasst genauer gesagt ein halbkreisförmiges Teilstück 24a mit einem Radius R, der größer ist als der Radius r der Öffnung 18 des ersten Ansatzstücks, sowie zwei beiderseits des halbkreisförmigen Teilstücks 24a angeordnete geradlinige Teilstücke 24b und 24c. Die Nut 24 besitzt des weiteren eine erste radiale Wand 25a auf der Seite des Endes 14 des ersten Ansatzstücks und eine der ersten gegenüberliegende zweite radiale Wand 25b.
In ihrer Verbindungsstellung sind die beiden Ansatzstücke selbstverständlich koaxial zur Achse A. Die Öffnung 20 des zweiten Ansatzstücks 12 besitzt den gleichen Radius r wie die Öffnung 18 des ersten Ansatzstücks.
Das zweite Ansatzstück 12 ist mit einem im wesentlichen kreisförmigen Wulst 26 ausgestattet, der radial vorspringt und eine dem Ende 16 dieses zweiten Ansatzstücks gegenüberliegende radiale Fläche 27 aufweist. In dem dargestellten Beispiel entspricht der äußere Radius des Wulstes 26 im wesentlichen dem Radius R des halbkreisförmigen Teilstücks 24a der Nut, so daß der Wulst 26 in der Verbindungsstellung mit dem Grund 25c dieser Nut 24 zusammenwirkt. Der Wulst kann somit bei einer relativen Querverschiebung der beiden Ansatzstücke in die Nut 24 eingreifen, in deren Verlauf sich das zweite Ansatzstück in Bezug zum ersten Ansatzstück in Richtung des Pfeils F aus Fig. 2 verschiebt.
Das Ende 16 des zweiten Ansatzstücks 12 ist mit einem Dichtungsring 28 versehen, der, wie in Fig. 4 besser zu erkennen ist, axial über dieses Ende vorsteht. Diese Dichtung kann sich in der Verbindungsstellung der Ansatzstücke abdichtend an das Ende des ersten Ansatzstücks 10 und genauer gesagt an die Stirnfläche 15 dieses Endes anlegen. Alternativ könnte eine ähnliche Dichtung an dem Ende 14 des ersten Ansatzstücks 10 angebracht werden und sich in der Verbindungsstellung abdichtend an das Ende 16 des zweiten Ansatzstücks und genauer gesagt an dessen Stirnfläche 17 anlegen.
Das zweite Ansatzstück 12 ist mit einem radialen Flansch 30 versehen, der bezüglich des Endes 16 dieses Ansatzstücks hinter dem Wulst 26 angeordnet ist. Dieser Flansch 30 ist in axialer Richtung flexibel. Hierzu sind am Außenumfang des zweiten Ansatzstücks beiderseits des Flansches 30 ringförmige Nuten 32 und 34 gearbeitet.
Die beiden Ansatzstücke können aus relativ starren Materialien ausgeführt werden, zum Beispiel aus Gummi mit hoher Dichte. Die axiale Flexibilität des Flansches wird sowohl durch seine im Vergleich zu seiner radialen Höhe geringe axiale Dicke erreicht, als auch durch das Vorhandensein der Nuten 32 und 34.
Dieser Flansch weist eine dem Ende 16 des zweiten Ansatzstücks 12 gegenüberliegende radiale Fläche 35 auf. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, kann sich diese radiale Fläche 35 auf der zweiten radialen Wand 25b der Nut 24 abstützen, wenn der Wulst 26 in diese Nut eingreift. Die aus dem Wulst 26 und dem Flansch 30 bestehende Einheit greift somit in die Nut ein.
Das zweite Ansatzstück 12 weist eine axiale Verlängerung 38 nahe dem Rand seiner Öffnung 16 auf, während das erste Ansatzstück 10 nahe dem Rand seiner Öffnung 14 einen axialen Rücksprung 40 aufweist, der geeignet ist, die axiale Verlängerung 38 in der Verbindungsstellung der Ansatzstücke, wie in Fig. 1 dargestellt, aufzunehmen.
In dem dargestellten Beispiel sind die axiale Verlängerung 38 und der axiale Rücksprung 40 zueinander komplementär kegelstumpfartig ausgebildet, wobei die axiale Verlängerung sich vom ersten zum zweiten Ansatzstück verjüngend in Richtung der Achse A erstreckt. Durch diese Komplementarität der Form können sich die Ansatzstücke 10 und 12 in der Verbindungsstellung mehr oder weniger miteinander verkeilen. Sie ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, da das Wesentliche darin besteht, daß die Verlängerung 38 in den Rücksprung 40 eingreifen kann, ohne das dichte Aufliegen der Dichtung 28 zu behindern. Es könnte ferner vorgesehen werden, die axiale Verlängerung in der Nähe des Randes der Öffnung des ersten Ansatzstücks auszuführen und den Rand der Öffnung des zweiten Ansatzstücks mit dem axialen Rücksprung zu versehen.
Durch Vorsehen der axialen Verlängerung und des axialen Rücksprungs kann während des Eingreifvorgangs die Reibung der Dichtung des zweiten Ansatzstücks am ersten Ansatzstück vermieden werden. Wie in Fig. 3 dargestellt, wirkt das Ende der Verlängerung 38 mit der Stirnfläche 15 des Endes 14 des ersten Ansatzstücks 10 während des Eingreifvorgangs zusammen, solange das zweite Ansatzstück nicht seine endgültige Eingreifstellung erreicht hat. Dies führt dazu, daß das zweite Ansatzstück in Bezug zu dem ersten Ansatzstück in Richtung des Pfeils G aus Fig. 3 zurückgeschoben wird, wodurch die Dichtung 28 in gleichem Maße von der Stirnfläche des Endes 14 des ersten Ansatzstücks abrückt. Gleichzeitig wird der Flansch in entgegengesetzter Richtung des Pfeils G elastisch beansprucht, d. h. in Richtung des Endes des ersten Ansatzstücks.
Nach Beendigung des Eingreifvorgangs erreicht das zweite Ansatzstück in Bezug zum ersten Ansatzstück seine Verbindungsstellung, in der die axiale Verlängerung 38 in den axialen Rücksprung 40 eingreift. Der radiale Flansch 30 nimmt infolge seiner Elastizität sodann wieder seine eigentliche radiale Stellung ein und veranlasst somit die Dichtung 28, abdichtend an der Stirnfläche des Endes des ersten Ansatzstücks anzuliegen.
Zur Vermeidung jeglicher Berührung zwischen der Dichtung und der Stirnfläche 40 beim Zusammenwirken der Verlängerung 38 mit dieser Stirnfläche, ist die axiale Länge h2 der axialen Verlängerung 38 vorzugsweise größer als das Maß h1 des axialen Überstands der Dichtung 28 über das Ende 16 des ersten Ansatzstücks.
Wie vorstehend bereits angegeben, müssen die Dichtung 28 und die Verlängerung 38 nicht an demselben Ansatzstück vorgesehen sein. In diesem Fall wird jede Berührung der Dichtung mit der ihr gegenüberliegenden Stirnfläche während des Eingreifvorgangs vermieden, indem allgemein vorgesehen wird, daß die axiale Länge der axialen Verlängerung größer ist als das Maß des axialen Überstands der Dichtung über das mit der Dichtung versehene Ende des Ansatzstücks.
Eine Ausführungsvariante der Dichtung ist in Fig. 5. dargestellt, in der die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1, jedoch multipliziert mit 100, verwendet werden. In den vorhergehenden Figuren ist die Dichtung nämlich von einem Runddichtring gebildet, der in einer ringförmigen Nut 29 (Fig. 4) des Endes eines der Ansatzstücke eingefügt ist. Wie in Fig. 5 dargestellt, kann gleichfalls vorgesehen werden, daß die Dichtung 128 von einer elastischen ringförmigen Lippe gebildet wird, die mit dem Umfang des Wulstes 126 fest verbunden ist und axial über das Ende 116 des zweiten Anatzstücks hinaus verläuft. Diese Lippe 128 ist zur Achse der Ansatzstücke gerichtet, derart, daß beim Durchfluss einer Flüssigkeit durch die Verbindung unter Druck dieser Druck dazu führt, daß die Lippe 128 radial nach außen in Richtung des Pfeils p gedrängt wird, wodurch die Dichtigkeit noch erhöht wird.

Claims

1. Dichte Verbindung mit einem ersten (10) und einem zweiten (12) röhrenförmigen Ansatzstück, die je ein mit einer Öffnung (18, 20) versehenes Ende (14) haben, wobei das erste Ansatzstück (10) jenseits seines Endes eine axiale Verlängerung (22) mit einer U-förmigen Quernut (24) aufweist, die ein halbkreisförmiges Teilstück (24a) mit einem Radius (R) größer als der Radius (r) der Öffnung (18) des ersten Ansatzstücks sowie zwei beiderseits des genannten halbkreisförmigen Teilstücks (24a) angeordnete geradlinige Teilstücke (24b, 24c) umfaßt, wobei diese Nut eine erste radiale Wand (25a) auf der Seite des Endes (14) des ersten Ansatzstücks und eine der ersten gegenüberliegende zweite radiale Wand (25b) besitzt, wobei das zweite Ansatzstück (12) mit einem im wesentlichen kreisförmigen Wulst (26) ausgestattet ist, der radial vorspringt und eine dem Ende dieses zweiten Ansatzstücks gegenüberliegende radiale Fläche (27) aufweist, wobei dieser Wulst bei einer relativen Querverschiebung (F) der beiden Ansatzstücke in die Nut (24) eingreifen kann, um die genannten Ansatzstücke zu verbinden, wobei das Ende (16) des einen Ansatzstücks (12) mit einem Dichtungsring (28) versehen ist, der axial über dieses Ende vorspringt und sich abdichtend an das Ende des anderen Ansatzstücks anlegen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ansatzstück (12) einen radialen Flansch (30) aufweist, der axial elastisch dehnbar ist und eine dem Ende (16) dieses zweiten Ansatzstücks (12) gegenüberliegende radiale Fläche (35) aufweist, wobei die genannte radiale Fläche sich auf der zweiten radialen Wand (25b) der Nut (24) abstützen kann, wenn der Wulst (26) in diese Nut eingreift, und daß eins (12) der beiden von dem ersten und zweiten Ansatzstück gebildeten Teile (10, 12) eine axiale Verlängerung (38) nahe dem Rand seiner Öffnung (16) aufweist, während das andere (10) der genannten Teile nahe dem Rand seiner Öffnung (14) einen axialen Rücksprung (40) aufweist, der geeignet ist, die axiale Verlängerung (38) in Verbindungsstellung der Ansatzstücke (10, 12) aufzunehmen.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verlängerung (38) und der axiale Rücksprung (40) zueinander komplementär kegelstumpfartig ausgebildet sind.

3. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge (h2) der axialen Verlängerung (38) größer ist als das Maß (h1) des axialen Überstands der Dichtung (28) über das mit dieser Dichtung versehene Ende (16) des Ansatzstücks (12).