Title:
Schutzkappe
Kind Code:
B4


Abstract:

Es wird eine Schutzkappe als Baugruppe für eine Schnellkupplung beschrieben, wobei die Baugruppe Folgendes umfasst: eine Schutzkappe mit einer hohlen Hülse, ein in einem Abstand von der Hülse befindliches Ringbauteil, mindestens eine Strebe zum Verbinden der Hülse mit dem Ring und mindestens eine von der Hülse ausgehende Sicherungsklammer. Innerhalb der mindestens einen Strebe und der mindestens einen Sicherungsklammer ist in radialer Richtung ein Dichtungsbauteil angeordnet. Weiterhin umfasst die Baugruppe ein Rückhalteelement, das einen Ringbauteilabschnitt beinhaltet, wobei der Ringabschnitt des Rückhalteelements durch die mindestens eine Sicherungsklammer lösbar mit der Schutzkappe verbunden und die mindestens eine Sicherungsklammer so konfiguriert ist, dass sie verbogen werden kann, um das Rückhalteelement von der Schutzkappe zu lösen.




Inventors:
Gunderson, Stephen H., Mich. (Marine City, US)
Application Number:
DE102006062894
Publication Date:
12/15/2011
Filing Date:
06/29/2006
Assignee:
TI Group Automotive Systems, L.L.C. (Mich., Warren, US)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE69521428T2N/A2002-06-06



Foreign References:
66161952003-09-09
56263711997-05-06
56285311997-05-13
51618321992-11-10
53240821994-06-28
EP10998972001-05-16
Attorney, Agent or Firm:
Andrejewski - Honke Patent- und Rechtsanwälte, 45127, Essen, DE
Claims:
1. Schutzkappe als Baugruppe für eine Schnellkupplung, wobei die Baugruppe Folgendes umfasst:
eine Schutzkappe (132) mit einer hohlen Hülse (134), ein in einem Abstand von der Hülse (134) befindliches Ringbauteil (136), mindestens eine Strebe (152) zum Verbinden der Hülse (134) mit dem Ring (136) und mindestens eine von der Hülse (134) ausgehende Sicherungsklammer (154);
ein in radialer Richtung innerhalb der mindestens einen Strebe (152) und der mindestens einen Sicherungsklammer (154) angeordnetes Dichtungsbauteil (18); und
ein Rückhalteelement (16), das einen Ringbauteilabschnitt beinhaltet, wobei der Ringabschnitt des Rückhalteelements (16) durch die mindestens eine Sicherungsklammer (154) lösbar mit der Schutzkappe (132) verbunden und die mindestens eine Sicherungsklammer (154) so konfiguriert ist, dass sie verbogen werden kann, um das Rückhalteelement (16) von der Schutzkappe (132) zu lösen.

2. Schutzkappe als Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Schutzkappe (132) zwei Sicherungsklammern (154) beinhaltet, die in radialer Richtung aus der Hülse (134) ragen, wobei die Sicherungsklammern (154) einen Haken (160) beinhalten, der sich in axialer Richtung zu dem Ring (136) erstreckt, wobei die Haken (160) so konfiguriert sind, dass sie sich mit dem Ringabschnitt des Rückhalteelements (16) lösbar verbinden, und die Sicherungsbauteile ferner schmal zulaufende Verengungen definieren, damit sich die Haken (160) durch Verbiegung vom Ringabschnitt des Rückhalteelements (16) lösen.

3. Schutzkappe als Baugruppe nach Anspruch 2, wobei das Rückhalteelement (16) eine vordere ringförmige Verlängerung (62) beinhaltet, die sich zum Dichtungsbauteil (18) erstreckt, wobei die Sicherungsklammern (154) sich in radialer Richtung erstreckende Anschlagflächen (171) definieren und sich das Dichtungsbauteil (18) zwischen den sich in radialer Richtung erstreckenden Anschlagflächen (171) und der ringförmigen Verlängerung (62) des Rückhalteelements (16) befindet.

4. Schutzkappe als Baugruppe nach Anspruch 3, wobei jeder Haken (160) eine sich in radialer Richtung erstreckende Anschlagfläche (168) zum lösbaren Einrasten in den Ringabschnitt (22) des Rückhalteelements (16) beinhaltet, wobei der Abstand zwischen den sich in radialer Richtung erstreckenden Anschlagflächen (168) der Sicherungsklammern (154) und den sich in radialer Richtung erstreckenden Anschlagflächen der Haken (160) in axialer Richtung geringfügig größer als die gesamte Dicke des Dichtungsbauteils (18), der vorderen ringförmigen Verlängerung (62) des Rückhalteelements (16) und des Ringabschnitts (22) des Rückhalteelements (16) in axialer Richtung ist, während sich das Dichtungsbauteil (18), die ringförmige Verlängerung (62) des Rückhalteelements (16) und der Ringabschnitt des Rückhalteelements (16) zwischen den sich in radialer Richtung erstreckenden Anschlagflächen der Sicherungsbauteile und den sich in radialer Richtung erstreckenden Anschlagflächen (168) der Haken (160) befinden.

5. Schutzkappe als Baugruppe nach Anspruch 4, wobei jeder Haken (160) eine sich in axialer Richtung nach vorn erstreckende Fläche (170) in einem Abstand definiert, der geringfügig kleiner als der Außenrand des Dichtungsbauteils (18) ist, und sich das Dichtungsbauteil (18) zwischen den sich in axialer Richtung erstreckenden Flächen (179) der Haken (160) befindet.

6. Schutzkappe als Baugruppe nach Anspruch 4, wobei das Rückhalteelement (16) mindestens zwei Verriegelungsbauteile (66, 68) beinhaltet, die sich vom Ringabschnitt in axialer Richtung erstrecken, wobei jedes Verriegelungsbauteil (66, 68) einen Verriegelungsarm (80) beinhaltet und die Verriegelungsbauteile (66, 68) und die Verriegelungsarme (80) sich beim Zusammentreffen mit einem Kragen (22) an einem zugehörigen rohrförmigen Bauteil (12) in radialer Richtung nach außen biegen, um eine Relativbewegung zwischen dem Kragen (22) und den Verriegelungsarmen (80) in axialer Richtung zuzulassen;
wobei der Ring (136) der Schutzkappe (132) eine innere kegelförmige Fläche (146 ) definiert, die so positioniert werden kann, dass sie die Verriegelungsarme (80) der Verriegelungsbauteile (66, 68) eng umgibt, damit die Verbiegung und die Relativbewegung zwischen dem Kragen (22) und einem zugehörigen rohrförmigen Bauteil (12) in axialer Richtung verhindert wird; und
wobei die innere kegelförmige Fläche (146) des Rings (136) der Schutzkappe (132) so positioniert werden kann, dass sie die Verriegelungsbauteile (66, 68) beim Fehlen des Dichtungsbauteils (18) in der Baugruppe eng umschließt.

7. Schutzkappe als Baugruppe nach Anspruch 6, wobei mindestens einer der Haken (160) der Sicherungsklammern (154) der Schutzkappe (132) eine sich verjüngende Anschlagfläche (166) beinhaltet, die an eines der Verriegelungsbauteile (66, 68) anstößt, um zu verhindern, dass sich die Verriegelungsbauteile (66, 68) in radialer Richtung so weit nach außen biegen, dass beim Fehlen des Dichtungsbauteils (18) in der Baugruppe die Relativbewegung zwischen dem Kragen (22) und den Verriegelungsarmen (80) in axialer Richtung möglich ist.

8. Schutzkappe als Baugruppe nach Anspruch 2, wobei die Schutzkappe (132) neben jeder Sicherungsklammer (154) ferner ein sich in radialer Richtung von der Hülse (134) nach außen erstreckendes Anschlagbauteil (173) beinhaltet, wobei die Sicherungsklammern (154) mit den sich in radialer Richtung erstreckenden Anschlagbauteilen (173) zusammenwirken, um die Verbiegung der Sicherungsklammer (154) zu begrenzen.

9. Schutzkappe als Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das Dichtungsbauteil (18) ein elastomerer O-Ring ist.

10. Schutzkappe als Baugruppe nach Anspruch 5, wobei das Dichtungsbauteil (18) ein elastomerer O-Ring ist.

11. Schutzkappe als Baugruppe nach Anspruch 1, wobei das Rückhalteelement (16) durch Spritzguss aus einem Polyetheretherketon-Polymer hergestellt ist.

12. Schutzkappe als Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Schutzkappe (132) durch Spritzguss aus einem Nylon-Polymer hergestellt ist.

13. Schutzkappe als Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Schutzkappe (132) durch Spritzguss aus einem hochdichten Polyethylen hergestellt ist.

Description:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzkappe als Baugruppe für eine Schnellkupplung zur lösbaren Verbindung eines am Ende eines Rohrs gebildeten Steckerbanteils.

In der Automobilindustrie und in anderen Bereichen wird zur Flüssigkeitskupplung zwischen zwei Komponenten oder Leitungen als eine Art der Kupplungsbaugruppe eine Schnellkupplung verwendet, wobei die Schnellkupplung im Allgemeinen ein Steckerbauteil beinhaltet, das in einem Kupplungskörper (Buchsenteil) aufgenommen und festgehalten wird. Die Verwendung einer Schnellkupplung ist insofern von Vorteil, als eine dichte und sichere Flüssigkeitsleitung mit einem äußerst geringen Zeit- und Kostenaufwand hergestellt werden kann.

Zum Sichern des Steckers innerhalb des Kupplungskörpers wird ein Rückhalteelement verwendet. Eine Art von Rückhalteelement beinhaltet eine Vielzahl von Verriegelungsbauteilen mit Verriegelungsarmen, die sich zwischen einem am Steckerbauteil gebildeten, in radialer Richtung hervorstehenden Kragen und einer im Kupplungskörper definierten ringförmigen Fläche erstrecken. Dadurch, dass die Verriegelungsarme an einem Ende gegen die ringförmige Fläche des Kupplungskörpers und am anderen Ende gegen den Kragen des Steckerbauteils stoßen, wird verhindert, dass das Steckerbauteil aus dem Kupplungskörper gezogen werden kann. Diese Art von Rückhalteelement wird in der Technik überwiegend verwendet und hat sich bei vielen Anwendungen mit Flüssigkeitsleitungen bewährt. Beispiele hierzu werden in den US-Patentschriften 5 161 832; 5 324 082; 5 626 371 und 5 628 531 beschrieben.

Rückhalteelemente der oben erwähnten Art beinhalten normalerweise einen Körper in Form eines Ringbauteils, der durch Spritzgießen zusammen mit den Verriegelungsbauteilen ein Teil bildet. Die Montage dieser Art von Rückhalteelement erfolgt normalerweise dadurch, dass das Rückhalteelement in eine im Kupplungskörper definierte Bohrung eingeführt wird. Während des Einführungsschrittes müssen die Verriegelungsbauteile und/oder die Verriegelungsarme elastisch in radialer Richtung nach innen auf den Körper des Rückhalteelements zugebogen werden, damit die Verriegelungsbauteile durch die Öffnung passen, welche den Eingang in die Bohrung des Kupplungskörpers definiert. Weiterhin ist aus DE 695 21 428 T2 eine Schnellkupplung zur Herstellung einer Verbindung in einem Fluidleitungssystem bekannt. Diese Schnellkupplung umfasst einen Buchsenkörper, in dem eine Bohrung zur Aufnahme eines Rohres angeordnet ist. In dieser Bohrung ist eine Rückhalteanordnung für das Rohr angeordnet. Die Rückhalteanordnung besteht dabei aus einem Hauptrückhaltekörper mit zwei daran angeordneten Druckeinsatzstücken. Ein Rohr wird nun in dem Rückhaltekörper gesichert, indem zwischen zwei jeweils das Rohr umlaufenden Kragen eine Hülse angeordnet wird, die über ein Steckglied in der Rückhalteanordnung in dem Rückhaltegehäuse gesichert wird.

Die Weiterentwicklung dieser Art der Schnellkupplung auf Anwendungen bei höheren Drücken hat zu robusteren Konfigurationen des Rückhalteelements geführt, die das Einführen des Rückhalteelements in die Bohrung des Kupplungskörpers erschweren. Diese Schwierigkeiten nehmen noch zu, wenn das Rückhalteelement vor dem Einführen in die Bohrung des Kupplungskörpers auf dem zugehörigen Steckerbauteil beziehungsweise dessen Rohr angebracht ist, eine heute bei einigen Anwendungen von Schnellkupplungen übliche Technik. Eine solche Herangehensweise soll die Nutzung von Schnellkupplungen bei Anwendungen gestatten, bei denen sich der Innenteil des Kupplungskörpers in der Komponente eines Flüssigkeitssystems befindet, zum Beispiel in einer Lenkservopumpe, einem Bremszylinder oder der Komponente einer Klimaanlage.

Bei der Entwicklung von Schnellkupplungen für solche Anwendungen hat sich gezeigt, dass infolge des begrenzten ringförmigen Raumes zwischen dem rohrförmigen Bauteil und der Eingangsöffnung in die Bohrung des Kupplungskörpers die radiale Bewegung der Verriegelungsbauteile mitunter durch den Kontakt zwischen benachbarten Verriegelungsbauteilen behindert wird. Durch die Anwendung zu starker Kräfte können die Verriegelungsbauteile in solchen Fällen beschädigt und die Unversehrtheit der Sicherung und somit der resultierenden Flüssigkeitsverbindung gefährdet werden. Das führte zu der Erkenntnis, dass eine Schnellkupplungsbaugruppe mit einer Sicherungskonfiguration benötigt wird, die sicher in den zugehörigen Kupplungskörper eingeführt werden kann und gleichzeitig auf dem zugehörigen Steckerbauteil montiert ist. Bei einem solchen Rückhalteelement können die Verriegelungsbauteile und/oder Verriegelungsarme beim Einführen des Rückhalteelements und des Steckers in den Kupplungskörper in radialer Richtung weit genug elastisch nach innen gebogen werden und gelangen durch die Eingangsöffnung, ohne die strukturelle Unversehrtheit der Verriegelungsbauteile zu gefährden.

1 ist eine Explosionsdarstellung einer Flüssigkeitskupplungsbaugruppe, bei der die Grundgedanken der vorliegenden Erfindung verwirklicht sind;

2 ist eine seitliche Querschnittsansicht des Kupplungskörpers entlang der Schnittlinie 2-2 von 1;

3 ist eine perspektivische Ansicht des Rückhalteelements der in 1 dargestellten Kupplungsbaugruppe;

4 ist eine Seitenansicht des in 3 dargestellten S Rückhalteelements;

5 ist eine Querschnittsansicht des Rückhalteelements entlang der Schnittlinie 5-5 von 4;

6 ist eine Querschnittsansicht des Rückhalteelements entlang der Schnittlinie 6-6 von 4;

7 ist eine teils als Querschnitt dargestellte Seitenansicht der Kupplungsbaugruppe von 1 im halbmontierten Zustand;

8 ist eine seitliche Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Flüssigkeitskupplung im komplett montierten Zustand;

9 ist eine Explosionsdarstellung einer Schutzkappe mit einer zugehörigen Dichtung, einem Rückhalteelement und einem Steckerbauteil zur Darstellung der Grundgedanken der vorliegenden Erfindung;

10 ist eine Seitenansicht der in 9 gezeigten Schutzkappe;

11 ist eine Vorderansicht auf die in 10 gezeigte Schutzkappe;

12 ist eine Draufsicht auf die in 10 gezeigte Schutzkappe;

13 ist eine Querschnittsansicht der Schutzkappe entlang der Schnittlinie 13-13 von 10;

14 ist eine seitliche Querschnittsansicht der Kupplungskappe von 9, die eine vormontierte Baugruppe mit Dichtung und Rückhalteelement bildet;

15 ist eine Querschnittsansicht der in 14 dargestellten Baugruppe der Kupplungskappe, die zum Teil an einem Steckerbauteil einer Kupplungsbaugruppe angebracht ist;

16 ist eine Querschnittsansicht der in 14 dargestellten Teilbaugruppe der Kupplungskappe, die komplett an einem Steckerbauteil einer Kupplungsbaugruppe angebracht ist;

17 ist eine Querschnittsansicht der Baugruppe der Kupplungskappe von 9, die einen anormalen Zustand darstellt.

1 zeigt eine Flüssigkeitskupplungsbaugruppe 10 zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung. Die Flüssigkeitskupplung umfasst ein Steckerbauteil 12, einen Kupplungskörper (Buchsenteil) 14, ein Rückhalteelement 16 zum Sichern des Steckerbauteils 12 am Kupplungskörper 14 und ein Dichtungsbauteil 18.

Das Steckerbauteil 12 ist ein hohles, starres Rohr 20 mit einem freien Ende 21. Das Steckerbauteil ist Bestandteil eines Flüssigkeitsleitungssystems. Im Zusammenhang mit dem Steckerbauteil 12 ist unter dem Begriff „vorwärts (vorn)” „in Richtung des freien Endes 21” und unter dem Begriff „rückwärts (hinten)” „vom freien Ende 21 weg” zu verstehen.

Das Steckerbauteil 12 beinhaltet einen in radialer Richtung vergrößerten ringförmigen Kragen 22 mit einer in einem Abstand vom freien Ende 21 des Rohrs 20 gebildeten nach hinten zeigenden Fläche 23. Das Steckerbauteil 12 beinhaltet ferner einen durch die Außenfläche des Rohrs 20 zwischen dem Kragen 22 und dem freien Ende 21 definierten zylindrischen Teil 24. Ein ebenfalls durch die Außenfläche des Rohrs 20 definierter zylindrischer Teil 25 setzt sich ferner hinter dem Kragen 22 fort. Der zylindrische Teil kann mit Nylon oder einer anderen Schutzbeschichtung aus einem Polymer beschichtet sein. Die Beschichtung ist vom freien Ende 21 bis zur hinteren Fläche 23 des Kragens 22 vom zylindrischen Teil entfernt worden.

Der Kupplungskörper (Buchsenteil) 14 kann gemäß der Figur eine Komponente eines Lenkservosystems sein. Zu weiteren Möglichkeiten zählen die Komponente eines Bremssystems eines Getriebeölkühlsystems, einer Umluftheizung oder Klimaanlage oder eines beliebigen anderen Fluidsystems, bei dem eine dichte, aber lösbare Flüssigkeitsverbindung erwünscht ist.

Aus 2 ist deutlich zu erkennen, dass der Kupplungskörper 14 eine axiale Bohrung 26 definiert, die sich von einer Eingangsöffnung 28 an der Schnittstelle zwischen der Bohrung 26 und der ebenen Wand 34 des Körpers 12 in axialer Richtung erstreckt. Die Bohrung 26 ist zu einer Mittellinie 27 symmetrisch. Die Bohrung 26 ist in einen Teil 30 zur Aufnahme einer Sicherung und eines Dichtungsbauteils sowie einen rohrförmigen Führungsteil 32 eingeteilt. Die koaxiale Durchgangsöffnung 33 setzt sich vom rohrförmigen Führungsteil 32 in das Innere des Kupplungskörpers 14 fort.

Im Zusammenhang mit dem Kupplungskörper 14 ist unter dem Begriff „vorwärts (vom)” „von der Eingangsöffnung 28 in Richtung der Durchgangsöffnung 33” und unter dem Begriff „rückwärts (hinten)” „von der Durchgangsöffnung 33 in Richtung der Eingangsöffnung 28” zu verstehen. Der Begriff „innen” oder „nach innen” bedeutet „in radialer Richtung zur Mittellinie 26” und der Begriff „außen” oder „nach außen” bedeutet „in radialer Richtung von der Mittellinie 27 weg”.

Die Eingangsöffnung 28 ist durch eine bezüglich der Achse zylindrische Fläche 36 definiert, durch welche das Rückhalteelement 16 und das Steckerbauteil 12 geführt werden müssen, wenn sie in die Bohrung 26 eingesetzt werden. Eine Fase 40 schneidet die ebene Wand 36 des Kupplungskörpers 14 und die in axialer Richtung verlaufende Zylinderfläche 36. Die Fase erleichtert das Einführen des Rückhalteelements 16 in den Kupplungskörper 14. In Vorwärtsrichtung nach der axial verlaufenden Zylinderfläche 36 befindet sich innerhalb des Aufnahmeteils 30 der Bohrung 26 für das Rückhalteelement und das Dichtungsbauteil eine sich in radialer Richtung erstreckende ringförmige Anlagefläche 38. Die Fläche 38 dient als Anlagefläche zur Verriegelung des Rückhalteelements innerhalb der Bohrung 26, in der wiederum das Steckerbauteil 12 lösbar verriegelt ist.

In Vorwärtsrichtung nach der axial verlaufenden Zylinderfläche 36 folgt eine Zylinderfläche 42 mit einem größeren Durchmesser und anschließend eine Fase 43 bis zu einer Zylinderfläche 44, deren Durchmesser etwa genauso groß wie der Durchmesser der axialen Zylinderfläche 36 ist. Die Zylinderfläche 44 endet an einer in radialer Richtung nach innen zeigenden ringförmigen Stufe 45, gefolgt von einer abgeschrägten Fläche 46, an die sich eine zylindrische Dichtfläche 48 anschließt, welche bis zu einer in radialer Richtung zeigenden ringförmigen Fläche 50 reicht. Die in radialer Richtung zeigende ringförmige Fläche 38, die Zylinderfläche 42 mit einem größeren Durchmesser, die Fase 43, die Zylinderfläche 44, die radial nach innen zeigende ringförmige Stufe 45, die abgeschrägte Fläche 46, die zylindrische Dichtfläche 48 und die in radialer Richtung zeigende ringförmige Fläche 50 definieren den Teil 30 der axialen Bohrung 26 zum Aufnehmen des Rückhalteelements und des Dichtungsbauteils.

Von der ringförmigen Fläche 50 aus befindet sich zur Achse hin eine Zylinderfläche 52, die den Führungsteil 32 der axialen Bohrung 26 für das Steckerbauteil definiert. Die Zylinderfläche ist so dimensioniert, dass sie den äußeren Zylinderteil 24 des Steckerbauteils 12 eng umgibt und dem Steckerbauteil 12 in der Bohrung 26 eine koaxiale Führung verleiht.

Die Rückhaltekomponente 16 ist in den 3 bis 6 dargestellt. Das Rückhalteelement 16 besteht allgemein aus einem ringförmigen Bauelement, das in der Bohrung 26 im Aufnahmeteil 32 für das Rückhalteelement und das Dichtungsbauteil koaxial untergebracht wird. Das Rückhalteelement beinhaltet einen Körper in Form eines Ringbauteils 54 mit einer nach vorn zeigenden kreisrunden Fläche 56 und einer nach hinten zeigenden kreisrunden Fläche 58. Die Begriffe „vorwärts (vorn)” und „rückwärts (hinten)” bedeuten im Zusammenhang mit dem Rückhalteelement 16 dasselbe wie im Zusammenhang mit dem Kupplungskörper 14. Das heißt, wenn das Rückhalteelement 16 in die Bohrung 26 des Kupplungskörpers 14 gesteckt wurde, zeigt die nach vorn zeigende Fläche 56 in Richtung der Durchgangsöffnung 33 und die rückwärts zeigende Fläche 58 in Richtung der Eingangsöffnung 28. Desgleichen bedeuten die Begriffe „innen” und „außen” dasselbe wie in Verbindung mit dem Kupplungskörper 14, der Bohrung 26 und der Mittellinie 27.

Der Ring 54 des Rückhalteelements 16 weist eine äußere Zylinderfläche 55 auf, die so dimensioniert ist, dass sie in die Zylinderfläche 44 der Bohrung 26 passt. Ferner weist der Ring 54 eine Fase 57 auf, die auf die Fase 46 in der Bohrung 26 trifft, wenn das Rückhalteelement in die Bohrung 26 gesteckt wird.

Vom Ring 54 aus erstreckt sich in axialer Richtung nach vorn eine ringförmige Verlängerung 62. Die äußere Zylinderfläche 63 der Verlängerung 62 ist so dimensioniert, dass sie dicht an der zylindrischen Dichtfläche 48 anliegt und durch diese geführt wird. Die Verlängerung 62 weist in Vorwärtsrichtung eine in radialer Richtung zeigende ringförmige Fläche 64 auf. Wenn das Rückhalteelement 16 in die Bohrung 26 des Kupplungskörpers 14 eingeführt wird, wird die ringförmige Verlängerung 62 durch den Teil aufgenommen, der durch die zylindrische Dichtfläche 48 definiert ist und stellt zusammen mit der Dichtung 18 eine flüssigkeitsdichte Abdichtung her.

Im Ring 54 und in der Verlängerung 62 ist eine Bohrung 60 definiert. Die Bohrung ist so dimensioniert, dass sie den zylindrischen Teil 24 des Rohrs 20 umgibt, welches das Steckerbauteil 12 definiert.

Das abgebildete Rückhalteelement 16 beinhaltet zwei erste Verriegelungsbauteile 66 und zwei zweite Verriegelungsbauteile 68. Die Verriegelungsbauteile 66 und die Verriegelungsbauteile 68 erstrecken sich vom Ringbauteil 54 aus in axialer Richtung nach hinten. Die Verriegelungsbauteile 66 und die Verriegelungsbauteile 68 unterscheiden sich nur dadurch voneinander, dass die Verriegelungsbauteile 68 Ablenkflächen beinhalten, die an den im Folgenden ausführlich erörterten Schrägen 116 definiert sind. Jeweils gleiche Verriegelungsbauteile 66 und gleiche Verriegelungsbauteile 68 liegen einander diametral gegenüber und definieren so ein System von wechselnden Verriegelungsbauteilen 66 und Verriegelungsbauteilen 68. Die Gründe für den Wechsel zwischen den Verriegelungsbauteilen 66 und den Verriegelungsbauteilen 68 mit der Schräge 116 werden im Folgenden dargelegt.

Die Verriegelungsbauteile 66 und 68 sind hebelartige Verlängerungen des Rings 54, die sich in axialer Richtung nach hinten erstrecken. Zwischen jedem der benachbarten Verriegelungsbauteile 66 bzw. 68 ist ein in axialer Richtung verlaufender langer Schlitz 72 definiert. Die Schlitze 72 nehmen die Verriegelungsbauteile 66 und 68 auf, wenn diese während des Einführens in die Bohrung 26 des Kupplungskörpers 14 elastisch nach innen gebogen werden. Die erste schräge Außenfläche 84 und die zweite schräge Außenfläche 86 definieren einen im Allgemeinen kegelförmigen unterbrochenen Außenumfang der Verriegelungsarme 80, der von der vorderen Anlagefläche 82 bis zur hinteren Anlagefläche 88 zunimmt.

Jedes Verriegelungsbauteil 66 und 68 beinhaltet zwei relativ dünne in axialer Richtung verlaufende Längsstreben 74, die sich von der nach hinten zeigenden Kreisfläche 58 des Ringbauteils 54 aus nach hinten erstrecken. Diese Streben verbiegen sich elastisch, damit sich die Verriegelungsbauteile 66 und 68 in radialer Richtung nach innen bewegen können, wenn die das Rückhalteelement 16 auf das Steckerbauteil 12 geschoben wird.

Die Streben 74 jedes Verriegelungsbauteils 66 und 68 sind mit einem hinteren Verbindungsbalken 76 verbunden, der in axialer Richtung ein hinteres Ende 70 jedes Verriegelungsbauteils definiert. Die Verbindungsbalken 76 weisen eine Außenfläche auf, deren Durchmesser etwa ebenso groß ist wie der Durchmesser der axialen Zylinderfläche 36 der Bohrung 26. Die Verbindungsbalken weisen auch eine gekrümmte Innenfläche 78 auf, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der Bohrung 60 des Rückhalteelements ist, sodass ein Abstand zum zylindrischen Teil 25 des Rohrs 20 verbleibt und die Verbindungsbalken 76 während der Montage in Richtung der Fläche 25 radial nach innen bewegt werden können.

Die beiden Streben 74, der Ring 54 und der nach hinten zeigende Verbindungsbalken 76 jedes Verriegelungsbauteils 66 und 68 definieren ein Fenster 79. Ferner beinhaltet jedes Verriegelungsbauteil 66 und 68 einen entenschnabelförmigen Verriegelungsarm 80, der sich im Fenster 79 vom Verbindungsbalken 76 zwischen den beiden Streben 74 in axialer Richtung nach vorn erstreckt. Die entenschnabelförmigen Verriegelungsarme 80 sind durch Schlitze 77 von den Streben 74 getrennt. Somit ist jeder Verriegelungsarm 80 am Verbindungsbalken 76 mit dem entsprechenden Verriegelungsbauteil 66 oder 68 verbunden. Durch diese Anbringungsart können sich die Verriegelungsarme 80 beim Einführen der Sicherung 14 durch die Eingangsöffnung 28 an der Verbindungsstelle mit den nach hinten zeigenden Verbindungsarmen 76 bewegen oder verbiegen, wenn sie auf das Steckerbauteil 12 gesteckt werden. Die relativ langen und dünnen Streben 74 gewährleisten auch die notwendige Biegsamkeit zum Einführen durch die Eingangsöffnung 28.

Jeder Verriegelungsarm 80 weist an seinem vorderen Ende eine vordere Anlagefläche 82 sowie eine erste schräge Außenfläche 84 und eine zweite schräge Außenfläche 86 auf, die zu einer hinteren Anlagefläche 88 führen. Die hintere Anlagefläche 88 liegt in radialer Richtung außerhalb der Verbindungsstelle jedes Verriegelungsarms 80 mit einem hinteren Verbindungsbalken 76.

Die Verriegelungsarme 80 sind so konfiguriert, dass beim Einführen des Rückhalteelements 16 und des Steckerbauteils 12 in den Kupplungskörper 14 die vordere Anlagefläche 82 jedes Verriegelungsarms 80 der nach hinten zeigenden Fläche 23 des Kragens 22 gegenüber liegt oder an dieser anliegt und dass die hintere Anlagefläche 88 jedes Verbindungsarms 80 der kreisförmigen Ringfläche 38 in der Bohrung 26 des Kupplungskörpers 14 gegenüber liegt oder an dieser anliegt. Somit verriegeln die Verriegelungsarme 80 das Steckerbauteil 12 lösbar im Kupplungskörper 14. Eine innere Zylinderfläche 94 jedes Verriegelungsarms 80 erstreckt sich von der vorderen Anlagefläche 82 aus nach hinten. Der Durchmesser dieser Zylinderfläche ist etwa genauso groß wie der Durchmesser des zylindrischen Teils 25 des Rohrs 20, und die Zylinderfläche liegt auf dem äußeren zylindrischen Teil 25 des Rohrs 20 hinter dem Kragen 22 auf.

Aufgrund der Größenverhältnisse zwischen dem Durchmesser des Kragens 22 am Steckerbauteil 20 und der Kreisringfläche 38 im Kupplungskörper 14 definiert jeder Verriegelungsarm 80 eine abgestufte Kegelform, die vom hinteren Ende der inneren Zylinderfläche 94 jedes Verriegelungsarms 80 bis zur Innenfläche 78 des zugehörigen Verbindungsbalkens 76 größer wird. Diese Form definiert eine Keil- oder Steigungsfläche 92.

Die Keil- oder Steigungsflächen 92 treffen beim Aufsetzendes Rückhalteelements auf das Steckerbauteil 12 auf den Kragen 22 des Steckerbauteils 12 und verursachen eine radiale Bewegung der Verriegelungsarme 80 nach außen, damit der Kragen 22 beim Einführen an einer Stelle vor der vorderen Anlagefläche 82 und hinter der nach hinten zeigenden kreisrunden Fläche 58 des Rings 54 zu liegen kommt.

Die erste schräge Außenfläche 84 und die zweite schräge Außenfläche jedes Verriegelungsarms 80 dienen als Ablenkfläche und treffen beim Einführen des Rückhalteelements 16 in die Bohrung 26 des Kupplungskörpers 14 auf die Fase 40 und die in axialer Richtung verlaufende Zylinderfläche 36 an der Eingangsöffnung 28. Dabei werden die Bauteile 66 und 68 ausreichend weit nach innen bewegt oder gedrückt, damit das Rückhalteelement 16 durch die Eingangsöffnung 28 gelangen kann. Die Verbindung der Verriegelungsarme 80 mit den Verbindungsbalken 76 und die längs der Achse verlaufenden Streben 74 sorgen für die nötige Biegsamkeit, damit das Rückhalteelement auch dann durch die Eingangsöffnung 28, die durch die Zylinderfläche 36 definiert ist, gelangen kann, wenn es am Steckerbauteil 12 aufgesetzt ist.

Die beiden Verriegelungsbauteile 68 beinhalten außerdem noch Schrägen 116, die sich von der radialen Außenfläche jeder Strebe 74 aus in radialer Richtung nach außen erstrecken. Die Schrägen 116 definieren eine schräg verlaufende Ablenkfläche 117, die sich von einem vorderen Ende 118 bis zum einem hinteren Ende 120 erstreckt. Die schräge Fläche verläuft vom vorderen Ende 118 bis zum hinteren Ende 120 in radialer Richtung nach außen. Das vordere Ende 118 liegt in axialer Richtung vor der vorderen Anlagefläche 82 des entenschnabelförmigen Verriegelungsarms 80. Somit befinden sich die Ablenkflächen 117 in axialer Richtung vor der ersten schräg verlaufenden Außenfläche 84 der Verriegelungsarme 80. Die Figur zeigt, dass bei der dargestellten Ausführungsart der Winkel der Ablenkfläche 117 der Schrägen 116 gegenüber einer horizontalen Linie wie beispielsweise der Mittellinie 27 nicht so steil ist wie der Winkel der ersten angeschrägten Außenfläche 82 der Verriegelungsarme 80. Der Winkel der Ablenkfläche 117 der Schrägen 116 kann zum Beispiel 15 bis 18 Grad gegenüber einer horizontalen Linie betragen. Der Winkel der ersten angeschrägten Außenflächen 82 kann 35 bis 40 Grad und der Winkel der zweiten angeschrägten Außenflächen 84 kann 18 bis 20 Grad betragen.

Beim Einführen des Rückhalteelements 16 in die Eingangsöffnung 28 stoßen vor der ersten angeschrägten Außenfläche 84 oder der zweiten angeschrägten Außenfläche 86 zuerst die Flächen 117 an den Schrägen 116 gegen die Fase 40. Durch diesen Kontakt werden vor den Verriegelungsbauteilen 66 zuerst die Verriegelungsbauteile 68 in radialer Richtung nach innen bewegt. Beim weiteren Einführen berühren dann die erste angeschrägte Außenfläche der Verriegelungsarme 80 der Verriegelungsbauteile 66 die Fase 40, und die Verriegelungsbauteile 66 beginnen sich nach innen zu bewegen. Beim weiteren Einführen des Rückhalteelements 16 durch die Eingangsöffnung 28 berühren die ersten angeschrägten Außenflächen 82 der beiden Verriegelungsbauteile 66 und 68 die in axialer Richtung verlaufende Zylinderfläche 36. Dann werden alle Verriegelungsbauteile nach innen gedrückt, und nach dem Herstellen des Kontakts mit den zweiten angeschrägten Außenflächen 84 der Verriegelungsarme 80 ist das Einführen beendet.

Das Rückhalteelement 16 wird vorzugsweise durch Spritzguss aus einem Polymermaterial mit der nötigen Festigkeit und Elastizität hergestellt. Ein geeignetes Polymer ist das Polyetheretherketon (PEEK). Ein solches Material ist Victrex PEEKTM 450G von Victrex USA, Greenville, South Carolina. Ein durch Spritzguss aus diesem Werkstoff hergestelltes Rückhalteelement besitzt die nötige Festigkeit, damit die Flüssigkeitskupplung unter Druck unversehrt bleibt. Sie weist auch die nötige Festigkeit zum Einbauen eines auf dem Steckerbauteil 12 aufgebrachten Rückhalteelements 16 in die Bohrung 26 des Kupplungskörpers 14 auf, damit das Rückhalteelement während der Montage nicht beschädigt wird.

Die Dichtung 18 besteht aus einem elastomeren O-Ring, der für die flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen der zylindrischen Dichtfläche 48 und dem zylindrischen Teil 24 des Steckerbauteils 12 sorgt. Der Außendurchmesser des O-Rings 18 ist etwas größer als der Durchmesser der zylindrischen Dichtfläche 48, und der Innendurchmesser des O-Rings 18 ist etwas kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Teils 24 des Steckerbauteils 12. Wenn das Fluidsystem unter Betriebsdruck steht, erzeugt der O-Ring eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen diesen Flächen und der vorderen ringförmigen Kreisfläche 64 dem Rückhalteelement 16.

Von Vorteil ist es, wenn die Schnellkupplung gemäß der vorliegenden Erfindung die Montage des Rückhalteelements 16, der Dichtung 18 und des Steckerbauteils 12 in den Kupplungskörper zu einer vormontierten Einheit gestattet. Dieses Merkmal ist besonders bei solchen Anwendungen von Vorteil, bei denen die Form des Kupplungskörpers in einer Komponente eines Fluidsystems ausgebildet ist. Üblicherweise kommen die Rohrleitungsbündel und die zugehörigen Kupplungskomponenten von einer Quelle und die Systemkomponenten von einer anderen Quelle. Beträchtliche Zeit- und Kosteneinsparungen lassen sich erzielen, wenn die Systemkomponenten bereits in der Einheit installiert sind, deren Teil sie sind, und die Rohrleitungen der Rohrleitungsbündel anschließend mit der Komponente verbunden werden, um die Flüssigkeitsleitung zu vervollständigen. Dieser Ansatz ist zum Beispiel bei der Montage von Kraftfahrzeugen wünschenswert. Bei dieser Art der Anordnung entfällt die Notwendigkeit einer separaten Kupplungskörperkomponente, welche die Bohrung 26 definiert, die zwischen dieser separaten Kupplungskörperkomponente und der Fluidsystemkomponente 16, zum Beispiel einer Lenkservopumpe oder Ähnlichem, eine zusätzliche Flüssigkeitsdichtung erforderlich wäre.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden das Steckerbauteil 12, das Rückhalteelement 16 und die Dichtung 18 zu einer Baugruppe zusammengefügt, die später in die Bohrung 26 einer Fluidkomponente eingeführt wird, die den Kupplungskörper 14 definiert. Dieser Ansatz ist besonders dann von Vorteil, wenn das Rohr 20 als Bestandteil des Fluidsystems durch einen Lieferanten bereitgestellt wird, der nicht der Hersteller oder Lieferant der den Kupplungskörper 14 definierenden Komponente ist, und die Endmontage wiederum an einem anderen Ort stattfindet. Natürlich weisen das Rückhalteelement 16 der vorliegenden Erfindung und die dazu gehörende O-Ring-Dichtung 18 Vorteile bei Anwendungen auf, bei denen sie zuerst in einer Bohrung einer Kupplungskörperkomponente installiert werden. In dieser Beziehung ermöglichen die Verlängerung 62 des Rückhalteelements 16 und ihr Zusammenwirken mit der O-Ring-Dichtung 18 in der Bohrung 26 unabhängig von der gewählten Montagereihenfolge eine leistungsfähige Anordnung für den Aufbau einer flüssigkeitsdichten Abdichtung zwischen dem Kupplungskörper 14 und dem Steckerbauteil 12.

Bei der Herstellung der Baugruppe wird das Rückhalteelement 16 so auf dem Steckerbauteil 12 angebracht, dass sich der Kragen 22 des Rohrs 20 zwischen der vorderen Anlagefläche 82 der Verriegelungsarme 80 und der nach hinten zeigenden Fläche 58 des Rings 54 befindet. Der Kontakt des Kragens 22 des Steckerbauteils 12 mit den inneren Keilflächen 92 der Verriegelungsarme 80 der Verriegelungsbauteile 66 und 68 bewirkt, dass die Arme in radialer Richtung nach außen gespreizt werden. Diese elastische Bewegung wird durch die Verbiegung der langgestreckten Streben 74 und die Elastizität des Sicherungsmaterials ermöglicht.

Sobald sich der Kragen 22 des Steckerbauteils 12 in dem Raum zwischen den vorderen Anlageflächen 82 der Arme 80 und der nach hinten zeigenden Fläche 58 des Rings 54 des Rückhalteelements 16 befindet, schnappen die Verriegelungsarme 80 in radialer Richtung nach innen ein. In dieser Stellung befindet sich der Kragen 22 des Steckerbauteils 12 dazwischen und liegt an der nach hinten zeigenden Fläche 58 des Rings 54 und an den vorderen Anlageflächen 82 der Arme 80 an. Die Zylinderflächen 94 liegen dicht auf dem zylindrischen Teil 25 des Rohrs 20.

Dann wird die Dichtung 18 in Form eines O-Rings in unmittelbarer Nähe der ringförmigen kreisrunden Fläche 64 der ringförmigen Verlängerung 62 des Rückhalteelements 16 auf den zylindrischen Teil 24 des Rohrs 20 aufgebracht und so die Baugruppe fertiggestellt.

Die aus dem Steckerbauteil 12, dem Rückhalteelement 16 und dem O-Ring 18 bestehende Baugruppe wird mit dem Kupplungskörper 14 verbunden, um eine flüssigkeitsdichte und sichere Kupplung herzustellen. Beim Einführen des Steckerbauteils 12, des O-Rings 18 und des Rückhalteelements 16 in den Kupplungskörper 14 müssen alle Elemente durch die Eingangsöffnung 28 gelangen, die durch die Zylinderfläche 36 definiert ist. Diese Elemente müssen durch den ringförmigen Raum passen, der durch den zylindrischen Teil 24 des Rohrs 20 und die Zylinderfläche 36 der Bohrung 26 definiert ist.

7 zeigt, dass zuerst die Ablenkflächen 117 der Schrägen 116 der Verriegelungsbauteile 68 zunächst die Fase 40 berühren. Die schrägen Ablenkflächen 117 der Schrägen 116 der Verriegelungsbauteile 68 berühren die Fase 40 vor den ersten schrägen Außenflächen 84 auf den Verriegelungsarmen 80 der Verriegelungsbauteile 66. Zuerst werden die Verriegelungsbauteile 68 gegenüber dem Ring 54 in radialer Richtung nach innen gedrückt, während die Verriegelungsbauteile 66 erst in radialer Richtung nach innen gedrückt werden, nachdem die erste schräge Außenfläche 84 der Verriegelungsbauteile 66 mit der Fase 40 in Berührung kommt. Dadurch werden, beginnend mit den Verriegelungsbauteilen 68, die Verriegelungsbauteile 68 und 66 nach innen gedrückt. Infolgedessen bewegen sich zuerst die hinteren Verbindungsbalken 76 der Verriegelungsarme 68 in radialer Richtung nach innen, bevor sich die hinteren Verbindungsbalken 76 der Verriegelungsbauteile 66 in ähnlicher Weise nach innen bewegen.

Während des gesamten Einführungsprozesses liegen die inneren Zylinderflächen 94 der Verriegelungsarme 80 am zylindrischen Teil 25 des Rohrs 22 an. Der Kontakt der Flächen 117 der Schrägen 116 und der schrägen Außenflächen 84 und 86 der Verriegelungsarme 80 bewirkt, dass die Rückhalteelement so verwunden oder verbogen werden, dass sich die hinteren Verbindungsbalken 76 nach innen auf das Rohr 20 zu bewegen und die Verriegelungsbauteile 66 und 68 durch die Eingangsöffnung gelangen, die durch die Zylinderfläche 36 und den zylindrischen Teil 25 des Rohrs 20 des Steckerbauteils 12 definiert ist. Es ist denkbar, dass das Rückhalteelement 16 in seinem Inneren mehrfach verbogen wird. Ferner ist denkbar, dass sich die Verriegelungsarme 80 gegenüber den hinteren Verbindungsbalken 76 verbiegen, um eine Bewegung der hinteren Verbindungsbalken 76 in Richtung auf das Rohr 20 zu ermöglichen. Beim Ausführen dieser Bewegung schwenken die Verriegelungsarme 80 um die Kontaktstelle der inneren Zylinderflächen 94 auf dem zylindrischen Teil 25 des Rohrs 20. Außerdem ist denkbar, dass sich auch die Streben 74 vorverbiegen.

Wenn das Steckerbauteil 12, das Rückhalteelement 16 und der O-Ring 18 vollständig in den Kupplungskörper 14 eingeführt sind, federn die Verriegelungsbauteile 66 und 68 in radialer Richtung nach außen, bis sich die Außenflächen der hinteren Verbindungsbalken 76 dicht an der inneren Zylinderfläche 36 befinden, welche die Eingangsöffnung 28 definiert.

8 zeigt die vollständig eingeführte Kupplung, bei der das Rückhalteelement 16 in radialer und axialer Richtung in den Kupplungskörper 14 eingeschlossen ist. Die zylindrische Verlängerung 62 des Rückhalteelementes 16 wird von der zylindrischen Dichtfläche 48 eingeschlossen, um das Rückhalteelement 16 innerhalb des Kupplungskörpers 14 in radialer Richtung zu führen.

Die Zylinderfläche 55 des Ringbauteils 54 befindet sich innerhalb der Zylinderfläche 44 der Bohrung 26, wobei die in radialer Richtung nach innen zeigende ringförmige Stufe 45 an der nach vorn zeigenden Kreisringfläche 56 des Rings 54 anliegt. Durch diesen Kontakt wird die weitere Vorwärtsbewegung der an der Kreisringfläche 38 anliegenden hinteren Anlageflächen 88 der Verriegelungsbauteile 66 und 68 und die Rückwärtsbewegung des Rückhalteelements 16 eingeschränkt.

Ebenso wie das Rückhalteelement 16 sind auch der O-Ring 18 und das Steckerbauteil 12 in der Bohrung 26 des Kupplungskörpers 14 eingeschlossen.

Der zylindrische Teil 24 des Steckerbanteils 12 befindet sich innerhalb der inneren Zylinderfläche 60 des Rings 54 und der Verlängerung 62. Dadurch, dass der zylindrische Teil 24 des Rohrs 20 eng von der zylindrischen Fläche 52 der Bohrung 26 umgeben ist, welche den Führungsteil 32 definiert, wird das Steckerbauteil 12 in der Bohrung 26 geführt.

Dadurch, dass die nach hinten zeigende Kreisringfläche 58 des Rings 54 an der vorderen Fläche des Kragens 22 anliegt, wird die weitere Vorwärtsbewegung des Steckerbauteils 12 in die Bohrung verhindert. Dadurch, dass die hintere Fläche 23 des Kragens 22 an den vorderen Anlageflächen 82 der Verriegelungsarme 80 anliegt, wird die weitere Rückwärtsbewegung des Steckerbauteils 12 verhindert. Somit ist das Steckerbauteil 12 sowohl in radialer als auch in axialer Richtung in der Sicherung 16 sowie in der Bohrung 26 des Kupplungskörpers 14 eingeschlossen.

Im Einbauzustand befindet sich der O-Ring 18 in dem Raum, der durch die nach vorn zeigende Kreisringfläche 64 der ringförmigen Verlängerung 62, die Kreisringfläche 50 der axialen Bohrung 26, den zylindrischen Teil 24 des Steckerbauteils 12 und die zylindrische Dichtfläche 48 der axialen Bohrung 26 definiert ist. Somit liegt die O-Ring-Dichtung an der Kreisringfläche 64 der ringförmigen Verlängerung 62 des Rings 54 an. Der Außendurchmesser des O-Rings 18 ist etwas größer gewählt als der Durchmesser der zylindrischen Dichtfläche 48, und der Innendurchmesser ist etwas kleiner gewählt als die Zylinderfläche 24 des Rohrs 20. Infolgedessen wird der O-Ring 18 in radialer Richtung zwischen dem Steckerbauteil 12 und der zylindrischen Dichtfläche 48 zusammengedrückt. Wenn das Fluidsystem unter Betriebsbedingungen unter Druck gesetzt wird, wird der O-Ring gegen die vordere Kreisringfläche 64 der ringförmigen Verlängerung 62 gedrückt und dieser wiederum drückt das Rückhalteelement nach hinten. Die durch den Flüssigkeitsdruck in axialer Richtung auf den O-Ring 18 einwirkende Last wird durch die hinteren Anlageflächen 88 der Verriegelungsarme 80, die auf die Kreisringfläche 38 in der Bohrung 26 einwirken, auf den Kupplungskörper 14 übertragen. Diese Kräfte bringen den O-Ring in Dichtungskontakt mit der zylindrischen Dichtfläche 48, dem zylindrischen Teil 24 des Rohrs 20 und der vorderen Kreisringfläche 64 des Rückhalteelements 16 und erzeugen so eine flüssigkeitsdichte Abdichtung.

Während die obige anschauliche Ausführungsart in radialer Richtung aus den Streben 74 der Verriegelungsbauteile 68 herausragende Schrägen 116 verwendet, die Ablenkflächen 117 definieren, um sicherzustellen, dass sich die Verriegelungsbauteile 68 eher in radialer Richtung nach innen verbiegen als die Verriegelungsbauteile 66, erfasst der Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung auch die Verwendung anderer Gestaltungsformen der Sicherung, welche zeitlich aufeinanderfolgende Bewegungen der Verriegelungsbauteile ermöglichen. Zum Beispiel ist es denkbar, dass nur ein Verriegelungsbauteil 68 mit Schrägen 116 ausgestattet ist. Andere mögliche Modifikationen bestehen darin, eine Schräge 116 nur an einer Strebe 74 jedes Verriegelungsbauteils 68 anzubringen. Ein anderes Beispiel einer alternativen Gestaltungsform des Rückhalteelements 16 besteht darin, die erste schräge Außenfläche 84 der Verriegelungsbauteile 68 vor den ersten schrägen Außenflächen 84 der Verriegelungsarme 80 der Verriegelungsbauteile 66 anzuordnen. Bei diesem Ansatz würden die an vorderer Stelle angeordneten ersten schrägen Flächen 84 der Verriegelungsbauteile 68 als erste Ablenkflächen dienen und ebenso zeitlich aufeinanderfolgende Bewegung der hinteren Verbindungsbalken 76 der Verriegelungsbauteile 68 vor den hinteren Verbindungsbalken 76 der Verriegelungsbauteile 66 in radialer Richtung nach innen bewirken.

Die 9 bis 17 veranschaulichen einen anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung. Eine über das Rückhalteelement 16 und den O-Ring 18 gestülpte Schutzkappe 132 soll diese Komponenten während des Transports zur Montage an einem anderen Standort schützen. 9 zeigt eine Baugruppe in Form einer Kupplungskappe 130, die eine das Rückhalteelement 16 und den O-Ring 18 umgebende Schutzkappe 132 umfasst. Das Rohrende 12, das Rückhalteelement 16 und das Dichtungsbauteil 18 sind oben bereits in Verbindung mit den 1 bis 8 beschrieben worden.

Die Schutzkappe 132 wird in den 10 bis 13 dargestellt. Die Kappe wird durch Spritzguss aus einem Polymermaterial wie Nylon, hochdichtem Polyethylen oder einem anderen geeigneten Werkstoff hergestellt. Die Schutzkappe 132 ist im Allgemeinen ringförmig und beinhaltet eine hohle Hülse 134 mit einem geschlossenen vorderen Ende 135 und einem Ringbauteil 136 mit einem nach vorn kegelförmig zulaufenden Teil 138 und einem nach hinteren zylindrischen Teil 140, die sich in einem Abstand hinter der Hülse 134 befinden. Zwei einander diametral gegenüber liegende Streben 152 verbinden das hintere Ende der Hülse 134 mit dem schmalen Ende des kegelförmig zulaufenden Teils 138 des Rings 136.

Die Hülse 134 und das Ringbauteil 136 liegen bezüglich der Mittelachse 137 koaxial zueinander. Die hohle Hülse 134 definiert eine innere Bohrung 142 mit einem Durchmesser, der etwas größer als der Durchmesser des zylindrischen Teils 24 des Rohrs 20 des Steckerbauteils 12 ist. Der Durchmesser ist so gewählt, das er das Rohrende 21 und einen Teil des zylindrischen Teils 24 des Rohrs 20 aufnimmt, wenn die Baugruppe 130 auf ein Steckerbauteil 12 aufgesetzt wird.

Der Ring 136 der Schutzkappe 132 definiert eine sich von einer Eingangsöffnung 150 aus erstreckende Durchgangsbohrung 148. Wenn das Rückhalteelement 16 und der O-Ring 18 in der Schutzkappe 132 untergebracht sind, umgibt der Ring 136 generell die Verriegelungsbauteile 66 und 68. Wie im Folgenden erläutert, ist die innere Zylinderfläche 144 des Rings 136 ausreichend bemessen, sodass eine Bewegung der Verriegelungsbauteile 66 und 68 in radialer Richtung nach außen möglich ist und der Kragen 22 beim Aufsetzen der Schutzkappe 132, des O-Rings 18 und des Rückhalteelements 16 auf das Steckerbauteil 12 hindurch passt. Die innere kegelförmig zulaufende Fläche 146 des kegelförmig geformten Teils 138 ist so bemessen, dass sie den kegelförmigen äußeren Umfang der Verriegelungsarme 80 der Verriegelungsbauteile 66 eng umgibt, der durch die erste schräge Außenfläche 84 und die zweite schräge Außenfläche 86 jedes Verriegelungsarms 80 definiert ist. Im Folgenden wird erläutert, wie die innere kegelförmige Fläche 146 in dieser Stellung die Bewegung der Verriegelungsbauteile 66 und 68 gegenüber dem Ring 54 des Rückhalteelementkörpers in radialer Richtung nach außen verhindert.

Zwei zwischen den Streben 152 einander diametral gegenüber liegende Sicherungsklammern 154 erstrecken sich von dem in axialer Richtung hinteren Ende der Hülse 134 in radialer Richtung nach außen. Jede Sicherungsklammer 154 beinhaltet ein Bedienelement 158, das mit dem hinteren Ende der Hülse 134 über einen schmal zulaufenden Zapfenteil 156 verbunden ist, der eine Verbiegung der Sicherungsklammer 154 gegenüber dem Rest der Schutzkappe 132 zulässt. Jede Sicherungsklammer 154 weist eine vordere Fläche 162 und eine hintere Fläche 164 auf.

Aus der hinteren Fläche 164 jedes Betätigungselements 158 ragt in axialer Richtung nach hinten ein Haken 160 heraus. Der Haken 160 verjüngt sich von einem breiten Unterteil an seiner Verbindungsstelle mit der Fläche 164 bis zu einer radialen Endfläche 165 an seinem freien Ende. Die Haken 160 sollen eine Sicherung 16 lösbar mit der Schutzkappe 132 verbinden.

Jeder Haken 160 beinhaltet eine sich verjüngende Anlagefläche 166, die von der radialen Endfläche 165 bis zu einer nach innen zeigenden axialen Fläche 167 reicht. Die sich verjüngende Fläche 166 weist an der Fläche 167 eine gleichmäßige Krümmung auf, die das Einführen des O-Rings 18 in den durch die nach innen zeigenden Flächen der Haken 160 und durch die Streben 152 definierten Raum erleichtert. Die sich verjüngende Fläche 166 jedes Hakens 160 kann beim Einsetzen des Rückhalteelements 16 in die Schutzkappe an der Fase 57 des Rings 54 des Rückhalteelements 16 anstoßen. Dadurch werden die Haken 160 gezwungen, sich so um die schmal zulaufenden Zapfenteile 156 zu biegen oder zu kippen, dass der Ring 54 des Rückhalteelements 16 zwischen den Haken zu liegen kommt.

Der Abstand zwischen der axialen Fläche 167 jedes Hakens und der nach innen zeigenden axialen Fläche 167 des anderen Hakens 160 ist kleiner als der Außendurchmesser der äußeren Zylinderfläche 55 des Ringbauteils 54 des Rückhalteelements 16. Jeder Haken 160 beinhaltet vor der Fläche 167 eine nach vom zeigende radiale Anlagefläche 168, die bis zu einer sich in axialer Richtung erstreckenden Fläche 169 reicht. Der Abstand zwischen den in axialer Richtung verlaufenden Flächen 169 jedes Hakens 160 ist größer als der Durchmesser der äußeren Zylinderfläche 55 des Ringbauteils 54 des Rückhalteelements 16. Die Größe der Haken ist so bemessen, dass sie den Körperring 54 des Rückhalteelements 16 in einander diametral gegenüber liegenden Fenstern 79 erfassen, wobei die Anlageflächen 168 die nach hinten zeigende radiale Fläche 58 umgeben und die in axialer Richtung verlaufenden Flächen 169 die äußere Zylinderfläche 55 umgeben.

Jede axial verlaufende Fläche 169 geht in eine sich verjüngende Fläche über, die wiederum nach vorn in eine in axialer Richtung verlaufende Fläche 170 übergeht. Der Abstand zwischen den Flächen 170 der Haken 160 ist geringfügig größer als der Durchmesser der nach vorn verlaufenden zylinderförmigen Verlängerung 62 des Rückhalteelements 16. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den Flächen 170 geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des O-Rings 18, damit der O-Ring 18 durch Reibung hängen bleibt. Die nach vorn verlaufenden Flächen 170 reichen bis zu radial verlaufenden Anschlagflächen 171, welche die hintere Ausdehnung der schmal zulaufenden Zapfenteile 156 definieren.

Wenn ein O-Ring 18 und ein Rückhalteelement 16 in die Schutzkappe 132 eingebracht werden, ragen die Haken 160 in die Fenster 79 eines der Paare der Verriegelungsbauteile 66 oder 68. Der O-Ring 18 kommt an den in radialer Richtung verlaufenden Anschlagflächen 171 und zwischen den in axialer Richtung nach vorn verlaufenden Flächen 170 zu liegen. Die ringförmige Verlängerung 62 und der Ring 54 des Rückhalteelements 16 kommen zwischen dem O-Ring 18 und den in radialer Richtung nach vorn zeigenden Flächen 168 der Haken 160 zu liegen, die der nach hinten zeigenden Fläche 58 des Rings 54 in radialer Richtung gegenüber liegen. Die in axialer Richtung verlaufenden Flächen 169 liegen dicht an der äußeren Zylinderfläche 55 des Rings 54 an. Somit sind der O-Ring 18 und die das Rückhalteelement 16 lösbar in der Schutzkappe 132 gehaltert.

Der axiale Abstand zwischen den in radialer Richtung nach vorn zeigenden Flächen 168 der Haken 160 und den in radialer Richtung verlaufenden Anschlagflächen 171 am schmal zulaufenden Zapfenteil 156 ist geringfügig größer als die Summe aus der axialen Dicke des O-Rings 18 und der axialen Ausdehnung der ringförmigen Verlängerung 62 nach vorn und des Ringbauteils 54 des Rückhalteelements 16. Der O-Ring 18 wird jedoch zwischen den in axialer Richtung nach vorn verlaufenden Flächen 170 der Haken 160 geringfügig in radialer Richtung zusammengedrückt. Die durch den elastischen O-Ring 18 ausgeübte Gegenkraft sorgt dafür, dass der O-Ring zwischen den Haken 160 so lange lösbar an Ort und Stelle gehalten wird, bis er auf das Steckerbauteil 12 aufgebracht wird.

Die Länge der Streben 152 in axialer Richtung ist so bemessen, dass, wenn der O-Ring 18, die ringförmige Verlängerung 62 und das Ringbauteil 54 des Rückhalteelements 16 gemäß 14 durch die Haken 160 festgehalten werden, der Abstand zwischen der inneren kegelförmigen Fläche 146 des Ringbauteils 136 und den angeschrägten Außenflächen 84 und 86 des Verriegelungsarms 80 groß genug ist, damit sich diese beim Kontakt des Kragens 22 des Rohrs mit den inneren schrägen Flächen 92 in radialer Richtung nach außen bewegen können. Wenn jedoch der O-Ring 18 fehlt, kann die Schutzkappe 132 in axialer Richtung so weit gegenüber dem Rückhalteelement 16 verschoben werden, dass die innere kegelförmige Fläche 146 die zweiten schrägen Außenflächen 86 der Verriegelungsarme 80 eng umschließt. In einer solchen Stellung können sich die Verriegelungsarme 80 nicht in radialer Richtung nach außen bewegen, sodass das Einführen des Kragens 22 über die Verriegelungsarme 80 hinaus verhindert wird.

Zu einer solchen Verschiebung kann und wird es kommen, wenn versucht wird, die Schutzkappe 132 und das Rückhalteelement 16 bei fehlendem O-Ring 18 auf das Steckerbauteil 12 zu schieben (siehe 17). Diese Maßnahme verhindert, dass der gewollte Montageschritt abgeschlossen wird, und zeigt das Fehlen eines O-Rings 18 an. Auf diese Weise wird eine falsche Montage ohne O-Ring 18 verhindert.

Die Schutzkappe 132 beinhaltet ferner zwei in radialer Richtung verlaufende Anschlagbauteile 173, die um etwa 180 Grad gegeneinander versetzt sind.

Jedes Anschlagbauteil ist auf eine der Sicherungsklammern 154 ausgerichtet. Die Anschlagbauteile erstrecken sich in radialer Richtung von der Außenfläche der Hülse 134 nach außen und sind in axialer Richtung in einem Abstand von der vorderen Fläche 162 eines zugehörigen Bedienelements 158 angeordnet. Der Abstand zwischen jedem Bedienelement 158 und dem zugehörigen Anschlagbauteil 173 ist so bemessen, dass die Sicherungsklammern 154 so weit gekippt werden können, dass die Haken 160 in radialer Richtung von der äußeren Zylinderfläche 55 des Ringteils des Rückhalteelements 16 nach außen bewegt werden. Durch eine solche Bewegung ist es möglich, die Schutzkappe 132 zu entfernen, sobald der O-Ring 18 und das Rückhalteelement 16 auf das Steckerbauteil 12 aufgesteckt worden sind. Die Anschlagbauteile 173 verhindern ein übermäßiges Verbiegen der Sicherungsklammern 154 und damit das Zerbrechen der Zapfen 156 der Schutzkappe 132.

Das Abnehmen der Schutzkappe 132 kann sofort nach dem Schritt des Aufsteckens auf ein Steckerbauteil 12 oder auch später erfolgen. Dieser Schritt wird jedoch vor dem Einstecken des Steckerbauteils 12 in einen Kupplungskörper 14 ausgeführt.

Zur Bildung der Baugruppe Kupplungskappe 130 wird durch das offene Ende 150 der Bohrung 148 des Rings 136 ein O-Ring 18 eingeführt. Der O-Ring wird zwischen den in axialer Richtung vorderen Flächen 170 der Haken 160 an den radial verlaufenden Anschlagflächen 171 im Bereich der schmal verlaufenden Zapfenteile 156 in den Raum eingesetzt, der durch die Streben 152 und die Haken 160 definiert ist. Das Rückhalteelement 16 wird so weit durch die Bohrung 148 des Rings 136 eingeführt, bis die Fase 57 des Rückhalteelements 16 an der schrägen Anschlagfläche 166 jedes Hakens 160 anliegt. Die Schutzkappe 132 und das Rückhalteelement 16 werden durch Drehung so aufeinander ausgerichtet, dass die freien Enden der Haken 160 durch die axiale Verschiebung der Kappe 132 und des Rückhalteelements 16 gegeneinander in den einander diametral entgegen liegenden Fenstern 79 entweder der Verriegelungsbauteile 66 oder der Verriegelungsbauteile 68 zu liegen kommen.

Wenn das Rückhalteelement 16 in axialer Richtung weiter in Bezug auf die Schutzkappe 132 geschoben wird, drückt die Fase 57 des Körperrings 54 der Sicherung 16 gegen die schräge Fläche 166 jedes Hakens 160 und bewirkt eine Verbiegung des zugehörigen Betätigungselementes 158 am schmal zulaufenden Zapfenteil 156. Die freien Enden der Haken 160 werden auseinander gedrückt, sodass der Ring 54 durch die axial verlaufenden Flächen 167 hindurchtreten kann. 14 zeigt, dass nach dem Passieren der nach hinten zeigenden Kreisringfläche 58 des Rings 54 durch die axial verlaufenden Flächen 167 die Betätigungselemente 158 und die Haken 160 aufgrund der elastischen Eigenschaften des Polymermaterials der Schutzkappe 132 wieder in ihre normale, nichtgebogene Stellung zurückkehren. Die nach vorn zeigenden ringförmigen Anlageflächen 168 der Haken 160 rasten in die nach hinten zeigende Kreisringfläche 58 des Rings 54 ein und vervollständigen die Baugruppe der Kupplungskappe 130.

Im montierten Zustand befindet sich das freie Ende jedes Hakens 160 in einem zugehörigen Fenster 79 eines Verriegelungsbauteils 66 oder 68 auf der dem Rückhalteelement 16. Die kreisförmige Anlagefläche 168 liegt an der nach hinten zeigenden Kreisringfläche 58 des Rings 54 an und verhindert so, dass das Rückhalteelement 16 in axialer Richtung gegenüber der Schutzkappe 132 nach hinten verschoben wird. Der O-Ring 18 liegt in axialer Richtung vor der vorderen Kreisringfläche 64 der zylindrischen Verlängerung 62. Der O-Ring 18 wird in der Schutzkappe 132 zwischen der vorderen Kreisringfläche 64 und den kreisförmigen Anschlagflächen 171 und zwischen den diametral entgegengesetzten vorderen axial verlaufenden Flächen 170 eingeschlossen.

Die Baugruppe der Kupplungskappe 130, welche die Schutzkappe 132 mit dem darin eingeschlossenen O-Ring 18 und dem Rückhalteelement 16 enthält, kann zur Montage auf ein Steckerbauteil 12 an einen anderen Standort geliefert werden. Außerdem können auch Rohre mit der auf dem Steckerbauteil 12 montierten Baugruppe der Kupplungskappe 130 hergestellt werden, die später mit einem Kupplungskörper 14 zu einer flüssigkeitsdichten Verbindung vervollständigt werden. Auf jeden Fall ist klar, dass die Schutzkappe 132 vor dem Einführen des Steckerbauteils 12 in den Kupplungskörper 14 von der Baugruppe 130 abgenommen wird. Das Abnehmen erfolgt durch Aufbiegen der Betätigungselemente 158 bis zu den sich in radialer Richtung erstreckenden Anschlagbauteilen 173, um damit die Haken 160 so weit abzuspreizen, dass die Schutzkappe 132 vom Sprengring 54 abgenommen werden kann.

Die 15 und 16 zeigen, wie die Baugruppe Kupplungskappe 130 auf ein Steckerbauteil 12 aufgebracht wird, indem die Kappe gegenüber dem freien Ende 21 des Rohrs 20 in axialer Richtung relativ so weit verschoben wird, bis die inneren schrägen Flächen 92 der Verriegelungsarme 80 der Verriegelungsbauteile 66 und 68 des Rückhalteelements 16 am Kragen 22 des Steckerbauteils 12 anliegen (siehe 15). Der Durchmesser des Kragens 22 ist größer als der durch die inneren Zylinderflächen 94 der Verriegelungsarme 80 definierte Durchmesser. Durch die Relativbewegung der Kappe 130 gegenüber dem Rohr 20 in axialer Richtung wirkende Kräfte bewirken, dass sich die Verriegelungsarme 80 des Rückhalteelements 16 in radialer Richtung nach außen spreizen. Sobald die Arme 80 am Kragen 22 des Steckerbauteils 12 vorbei sind, federn die Arme 80 in radialer Richtung nach innen bis zu der in 16 dargestellten Montageposition. In dieser Montageposition befindet sich der Kragen 22 des Steckerbauteils 12 zwischen der nach hinten zeigenden Fläche 58 des Rings 54 und den vorderen Anlageflächen 82 der Verriegelungsarme 80 und liegt an diesem an, wodurch verhindert wird, dass das Rückhalteelement 16 in axialer Richtung auf dem Steckerbauteil 12 verrutschen kann. Der O-Ring 18 befindet sich ebenfalls vor der ringförmigen Verlängerung 62 des Rings 54 auf der Zylinderfläche 24 des Rohrs 20. Aufgrund der Größe des Innendurchmessers des O-Rings 18 hält dieser auf der Fläche 24 und verrutscht nicht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch die Anordnung der Schutzkappe 132 sichergestellt, dass ein O-Ring 18 in der Baugruppe 130 vor dem Rückhalteelement 16 zu liegen kommt. Die Kupplungsteilbaugruppe 130 muss den O-Ring 18 beinhalten, damit dieser auf das Steckerbauteil 12 montiert wird. Wenn sich der O-Ring 18 nicht in axialer Richtung vor dem Rückhalteelement 16 befindet, bewirkt die Relativbewegung der Baugruppe der Kupplungskappe 130 gegenüber dem Steckerbauteil 12 in axialer Richtung, dass sich die Schutzkappe 132 in axialer Richtung so weit gegenüber dem Rückhalteelement 16 verschiebt, bis die innere kegelförmige Fläche 146 des Rings 136 die zweite angeschrägte Außenfläche 86 der Verriegelungsarme 80 eng umschließt. Auch die sich verjüngende Anlagefläche 166 jedes Hakens 160 gelangt in unmittelbaren Kontakt mit der ersten angeschrägten Außenfläche 84 des zugehörigen Verriegelungsarms 80. Wie oben bereits erläutert, verhindert diese Stellung der Verriegelungsbauteile 66 oder 68 und der Schutzkappe 132 zueinander, dass die Schutzkappe 132 und das Rückhalteelement 16 vollständig auf das Rohr 20 geschoben werden können. 17 zeigt den Zustand, der sich beim Fehlen des O-Rings 18 in der Baugruppe 130 ergibt.

Zum Einführen des Steckerbauteils 12 in die Bohrung 26 eines Kupplungskörpers 14 muss zuerst die Schutzkappe 132 abgenommen werden. Zum Abnehmen der Schutzkappe 132 werden die beiden Betätigungselemente 158 in Richtung der Sperren 173 gezogen. Die Sicherungsklammern 154 schwenken nach vorn und lassen die Haken 160 in radialer Richtung nach außen gehen. Sobald die radialen Flächen 168 in radialer Richtung außerhalb der äußeren Zylinderfläche 55 des Rings 54 des Rückhalteelements 16 liegen, kann die Schutzkappe durch axiales Verschieben nach vorn vom Steckerbauteil 12 abgenommen werden. Nach dem Abnehmen der Schutzkappe 132 kann das Steckerbauteil 12 mit dem darauf angebrachten O-Ring 18 und dem Rückhalteelement 16 in der oben beschriebenen Weise in die Bohrung 26 eines Kupplungskörpers 14 eingeführt werden.

Unter Bezug auf die obigen anschaulichen Ausführungsarten sind verschiedene Merkmale der vorliegenden Erfindung beschrieben worden. Es ist jedoch klar, dass daran Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen, die durch die folgenden Ansprüche dargelegt werden.