Title:
"Aufnahmeteil für eine Fluid-Steckkupplung und Fluid-Steckkupplung mit einem derartigen Aufnahmeteil"
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft ein Aufnahmeteil (2) für eine Fluid-Steckkupplung (1) mit einem Muffenteil (4), welches eine Aufnahmeöffnung (5) für ein in einer axialen Einsteckrichtung (S) in das Muffenteil (4) einsteckbares Steckerteil (3) aufweist, und mit einem aufspreizbaren Halteteil (6), mittels dessen das Steckerteil (3) über eine Haltestufe (3a) des Steckerteiles (3) rastend gegen ein Lösen aus dem Muffenteil (4) arretierbar ist, wobei das Halteteil (6) mindestens einen radial federelastisch aufspreizbaren Haltearm (7) zum rastenden Hintergreifen der Haltestufe (3a) des Steckerteils (3) aufweist. Um bei vereinfachter Fertigung des Aufnahmeteiles sowie bei einfacher Möglichkeit der Herstellung und der Wiederaufhebung der Steckverbindung eine höhere Festigkeit zu erzielen, wird vorgeschlagen, dass das Halteteil (6) das Muffenteil (4) mit einem ringförmig ausgebildeten Kopfbereich (8) stirnseitig übergreift, wobei das Halteteil (6) mindestens einen in einem Außenmantelbereich (9) liegenden, von dem Kopfbereich (8) in Richtung auf das Muffenteil (4) hin axial abstehenden, radial federelastisch aufspreizbaren Schnapparm (10) zum rastenden Hintergreifen einer auf dem Außenumfang (11) des Muffenteils (4) liegenden Raststufe (12) aufweist, welcher konzentrisch mit dem radial federelastisch aufspreizbaren Haltearm (7) zum rastenden Hintergreifen der Haltestufe (3a) des Steckerteils (3) liegt, der in einem Innenmantelbereich (13) des Halteteils (6) angeordnet ist.




Inventors:
Sachse, Martin, Dipl.-Ing. (FH) (51688, Wipperfürth, DE)
Rosenfeldt, Sascha (51688, Wipperfürth, DE)
Steinhoff, Pascal (51647, Gummersbach, DE)
Application Number:
DE102014107530A
Publication Date:
12/03/2015
Filing Date:
05/28/2014
Assignee:
VOSS Automotive GmbH, 51688 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE20201574U1N/A2003-06-18
DE69621292T2N/A2002-12-19
DE19735491C1N/A1998-07-16
DE19619026A1N/A1997-11-13



Foreign References:
EP07561252002-05-22
EP24394392012-04-11
Other References:
Norm SAE J2044 (Ausgabe August 2009)
Attorney, Agent or Firm:
Patent- und Rechtsanwälte Dr. Solf & Zapf, 42103, Wuppertal, DE
Claims:
1. Aufnahmeteil (2) für eine Fluid-Steckkupplung (1) mit einem Muffenteil (4), welches eine Aufnahmeöffnung (5) für ein in einer axialen Einsteckrichtung (S) in das Muffenteil (4) einsteckbares Steckerteil (3) aufweist, und mit einem aufspreizbaren Halteteil (6), mittels dessen das Steckerteil (3) über eine Haltestufe (3a) des Steckerteiles (3) rastend gegen ein Lösen aus dem Muffenteil (4) arretierbar ist, wobei das Halteteil (6) mindestens einen radial federelastisch aufspreizbaren Haltearm (7) zum rastenden Hintergreifen der Haltestufe (3a) des Steckerteils (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (6) das Muffenteil (4) mit einem ringförmig ausgebildeten Kopfbereich (8) stirnseitig übergreift, wobei das Halteteil (6) mindestens einen in einem Außenmantelbereich (9) liegenden, von dem Kopfbereich (8) in Richtung auf das Muffenteil (4) hin axial abstehenden, radial federelastisch aufspreizbaren Schnapparm (10) zum rastenden Hintergreifen einer auf dem Außenumfang (11) des Muffenteils (4) liegenden Raststufe (12) aufweist, welcher konzentrisch mit dem radial federelastisch aufspreizbaren Haltearm (7) zum rastenden Hintergreifen der Haltestufe (3a) des Steckerteils (3) liegt, der in einem Innenmantelbereich (13) des Halteteils (6) angeordnet ist.

2. Aufnahmeteil (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei um 120° gegeneinander versetzte Haltearme (7) und drei um 120° gegeneinander versetzte Schnapparme (10) am erfindungsgemäßen Halteteil (6) ausgebildet sind, welche im Innenmantelbereich (13) und im Außenmantelbereich (9) jeweils Segmente bilden.

3. Aufnahmeteil (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltearme (7) und die Schnapparme (10) in Umfangsrichtung alternierend mit einem gegenseitigen Winkelversatz, insbesondere mit einem gegenseitigen Winkelversatz von 60°, angeordnet sind.

4. Aufnahmeteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Muffenteil (4) und/oder das Halteteil (6) jeweils als einstückige Teile, insbesondere als Spritzgießteile aus Kunststoff, gefertigt sind.

5. Aufnahmeteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnapparme (10) jeweils einen Rasthaken (10a) mit radial einwärts gerichteter Spitze zum Hintergreifen der auf dem Außenumfang (11) des Muffenteils (4) liegenden Raststufe (12) aufweisen.

6. Aufnahmeteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnapparme (10) jeweils einen Rasthaken (10a) aufweisen, an dessen Spitze eine in Steckrichtung (S) divergierende Schrägfläche (10b) zum Zusammenwirken mit dem Muffenteil (4), insbesondere mit einer an dessen Stirnseite (4a) radial außen liegenden, komplementären, ebenfalls in Steckrichtung (S) divergierenden Schrägfläche (4b), ausgebildet ist.

7. Aufnahmeteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahmeöffnung (5) des Muffenteils (4) eine Dichtungsanordnung (14) zur umfangsgemäßen Abdichtung des eingesteckten Steckerteils (3) angeordnet ist, welche ein oder mehr ringförmige Dichtungen (15) umfasst und vorzugsweise aus zwei Dichtringen (15) mit einem zwischen den Dichtringen (15) angeordneten Distanzring (16) besteht, wobei die Dichtungsanordnung (14) insbesondere durch das Halteteil (6) in axialer Richtung gegen eine Bewegung entgegen der Steckrichtung (S) fixiert ist.

8. Aufnahmeteil (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahmeöffnung (5) des Muffenteils (4) ein umfangsgemäß umlaufender innerer Halteabsatz (18) ausgebildet ist, durch den die Dichtungsanordnung (14) in axialer Richtung (X-X) gegen eine Bewegung in Steckrichtung (S) fixiert ist.

9. Aufnahmeteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Kopfbereich (8) des Halteteiles (6) axial diametral gegenüber liegender Fußbereich (17) des Innenmantelbereiches (13) des Halteteiles (6) als geschlossener Ring ausgebildet ist, von dem die federelastisch aufspreizbaren Haltearme (7) zum rastenden Hintergreifen der Haltestufe (3a) des Steckerteils (3) axial entgegen der Steckrichtung (S) abragen.

10. Aufnahmeteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die radial federelastisch aufspreizbaren Schnapparme (10) für das Muffenteil (4) durch Schlitze (19) im Außenmantelbereich (9) des Halteteiles (6) gebildet sind, die auf ihrer dem Muffenteil (4) zugewandten Seite offen sind und im Kopfbereich (8) enden.

11. Aufnahmeteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die radial federelastisch aufspreizbaren Haltearme (7) für das Steckerteil (3) durch Schlitze (20) im Innenmantelbereich (13) des Halteteiles (6) gebildet sind, die auf ihrer dem Muffenteil (4) abgewandten Seite offen sind und in einem/dem Fußbereich (17) des Innenmantelbereiches (13) enden.

12. Aufnahmeteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Außenmantelbereich (9) in Umfangsrichtung gesehen zwischen den Schnapparmen (10) insbesondere radial federelastisch aufspreizbare, äußere Halte- und Führungssegmente (21) liegen.

13. Aufnahmeteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenmantelbereich (13) in Umfangsrichtung gesehen zwischen den Haltearmen (7) innere Halte- und Führungssegmente (22) liegen.

14. Aufnahmeteil (2) nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils einem Schnapparm (10) im Außenmantelbereich (9) – in radialer Richtung gesehen – im Innenmantelbereich (13) ein inneres Halte- und Führungssegment (22) gegenüberliegt und dass jeweils einem Haltearm (7) im Innenmantelbereich (13) – in radialer Richtung gesehen – im Außenmantelbereich (9) ein äußeres Halte- und Führungssegment (21) gegenüberliegt.

15. Aufnahmeteil (2) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf einem Mantel (4c) des Muffenteils (4) eine in Steckrichtung (S) divergierende Schrägfläche (4d) befindet, die bei einem Aufstecken des Halteteiles (6) auf das Muffenteil (4) eine federelastisch radiale Auslenkung des äußeren Halte- und Führungssegmentes (21) und nach dem Aufstecken eine radiale Rückstellung des äußeren Halte- und Führungssegmentes (21) unter axialer Rückverschiebung des Halteteiles (6) gegen die Steckrichtung (S) bewirkt, wobei vorzugsweise die divergierende Schrägfläche (4d) und/oder der Mantel (4c) und/oder eine/die zum Zusammenwirken mit einer Schrägfläche (10c) des Schnapparms (10) bestimmte Schrägfläche (4b) und/oder eine/die Stirnfläche (4a) des Muffenteils (4) farblich markiert ist/sind.

16. Aufnahmeteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Muffenteil (4) auf seiner dem Halteteil (6) zugewandten Seite Halteklauen (23), vorzugsweise drei gegeneinander um 120° versetzte Halteklauen (23), zur Arretierung und Freigabe der radial federelastischen Aufspreizung der Haltearme (7) aufweist.

17. Aufnahmeteil (2) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteklauen (23) zur Arretierung und Freigabe der radial federelastischen Aufspreizbewegung der Haltearme (7) Nasen (23a) mit radial einwärts gerichteter Spitze aufweisen, die in der Arretierstellung an der radial nach außen gerichteten Seite der Haltearme (7) zur Anlage kommen, wobei die Haltearme (7) vorzugsweise in der Arretierstellung auf die Nasen (23a) eine radial wirkende Kraft ausüben.

18. Aufnahmeteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahmeöffnung (5) des Muffenteils (4) zwischen einer/der Dichtungsanordnung (14) und einem/dem Halteabsatz (18) für diese Dichtungsanordnung (14), zwischen einem/dem inneren Halte- und Führungssegment (22) und einem umlaufenden Innenabsatz (26) des Muffenteils (4), der beim axialen Einstecken des Halteteils (6) in das Muffenteil (4) einen axialen Anschlag für das Halteteil (6) bildet, sowie zwischen einer Stirnseite (4a) des Muffenteils (4) im Bereich einer stirnseitigen Ausnehmung (24) und einer dem Muffenteil (4) zugewandten Unterseite des Kopfbereiches (8) im Bereich der Schnapparme (10) ein Axialspiel (A) vorhanden ist.

19. Aufnahmeteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (6) an seinen Haltearmen (7) eine in Steckrichtung (S) konvergierende Schrägfläche (7d) aufweist und/oder an zwischen den Haltearmen (7) liegenden inneren Halte- und Führungssegmenten (22) eine Anschlagfläche (22c) ausgebildet ist, wobei bei einem Überstecken des Steckerteils (3) aus seiner Montagestellung heraus weiter in Steckrichtung (S) an der Schrägfläche (7d) und/oder an der Anschlagfläche (22c) die Haltestufe (3a) des Steckerteils (3) zur Anlage kommt.

20. Aufnahmeteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Boden (25) des Muffenteils (4) eine Fügestelle (27) für eine stoffschlüssige Verbindung, wie insbesondere durch Laserschweißen oder Kleben, mit einem Leitungsanschlusselement (28), wie einem Dorn, ausgebildet ist oder dass ein Leitungsanschlusselement (28) einstückig mit dem Muffenteil (4) ausgeführt ist.

21. Aufnahmeteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf im Außenmantelbereich (9) des Aufnahmeteils (2) eine umfangsgemäße Rändelung (29) oder in axialer Richtung (X-X) verlaufende Riefen (30) vorgesehen sind.

22. Aufnahmeteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenkontur (31) der Aufnahmeöffnung (5) im Muffenteil (4) an eine Biegelinie der Haltearme (7) des Halteteils (6) angeformt ist.

23. Aufnahmeteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Außenumfang (11) des Muffenteils (4) Heizelemente (32) und/oder Heizlitzen (33) angeordnet sind.

24. Aufnahmeteil (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Raststufe (12) und am Schnapparm (10) jeweils eine in Steckrichtung (S) divergierende Schrägfläche (10c, 12a) vorgesehen ist, wobei die Schrägflächen (10c, 12a) insbesondere derart komplementär zueinander ausgebildet sind, dass sie sich im Betriebszustand verkeilen.

25. Fluid-Steckkupplung (1) mit einem Aufnahmeteil (2) und mit einem in einer axialen (X-X) Einsteckrichtung (S) in eine Aufnahmeöffnung (5) eines Muffenteils (4) des Aufnahmeteils (2) einsteckbaren Steckerteil (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 24 ausgebildet ist.

26. Fluid-Steckkupplung (1) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Form eines Bodens (25) in der Aufnahmeöffnung (5) des Muffenteils (4) an die Form einer Spitze (3b) des Steckerteils (3) angepasst ist.

27. Fluid-Steckkupplung (1) nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahmeöffnung (5) des Muffenteils (4) zwischen einer/der Spitze (3b) des Steckerteils (3) und einem/dem Boden (25) des Muffenteils (4) im Montagezustand ein Axialspiel (A) besteht.

Description:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufnahmeteil für eine Fluid-Steckkupplung mit einem Muffenteil, welches eine Aufnahmeöffnung für ein in einer axialen Einsteckrichtung in das Muffenteil einsteckbares Steckerteil aufweist, und mit einem aufspreizbaren Halteteil, mittels dessen das Steckerteil über eine Haltestufe des Steckerteiles rastend gegen ein Lösen aus dem Muffenteil arretierbar ist, wobei das Halteteil mindestens einen radial federelastisch aufspreizbaren Haltearm zum rastenden Hintergreifen der Haltestufe des Steckerteils aufweist.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Fluid-Steckkupplung mit einem Steckerteil und mit einem derartigen Aufnahmeteil.

Ein Aufnahmeteil der genannten Art ist insbesondere zur Verbindung mit einem Steckerteil in einer normgemäßen Ausführung, mit einem sogenannten SAE-Stecker, geeignet, welcher in Form eines Rohrstückes ausgeführt ist, das zur Bildung einer radialen Haltestufe auf seinem Außenumfang einen Ringansatz aufweist. Vorzugsweise sind dabei die Anschlusskonturen nach der Norm SAE J2044 (Ausgabe August 2009) ausgebildet. Die Verbindung wird dabei zunächst durch ein einfaches axiales Zusammenstecken von Aufnahmeteil und Steckerteil, welches auch als „Male-Anschluss” (engl.: „male” = männlich) bezeichnet wird, hergestellt.

Das Aufnahmeteil wird auch als „Female-Anschluss” (engl. „female” = weiblich) bezeichnet. Nach dem Zusammenstecken von Aufnahmeteil und Steckerteil greift das Halteteil des Aufnahmeteiles hinter den Ringansatz des Steckerteiles, wobei dann nach einem axialen Zurückziehen des Steckerteiles gegenüber dem Aufnahmeteil bzw. des Aufnahmeteiles gegenüber dem Steckerteil von Hand die endgültige Verbindung hergestellt wird, in der das Halteteil verriegelnd wirkt. Das in dem Muffenteil gelagerte Halteteil dient damit zum lösbaren Fixieren des eingesteckten Steckerteils, wobei es radial elastisch verformbare – aufspreizbare – Halteabschnitte zum rastenden Hintergreifen der Haltestufe des Steckerteils besitzt.

Vorzugsweise befindet sich in dem Muffenteil auch eine Dichtungsanordnung zur umfangsgemäßen Abdichtung des eingesteckten Steckerteils, die ein oder mehr ringförmige Dichtungen aufweisen kann. Besonders bevorzugt besteht die Dichtungsanordnung aus zwei Dichtringen mit einem zwischen diesen angeordneten Distanzring. In einer aus der DE 202 01 574 U1 bekannten Ausführung eines Aufnahmeteiles der eingangs genannten Art umfasst das Aufnahmeteil auch ein zusätzliches Löseelement, welches außen auf dem Muffenteil gehaltert ist.

Ein Aufnahmeteil der genannten Art ist insbesondere für eine Verwendung mit Steckern und in Kupplungen aus Kunststoff für Kraftstoff- und für sogenannte SCR-Leitungen geeignet. SCR ist eine Abkürzung für Selective Catalytic Reduction, d. h. sie steht für „Selektive katalytische Reduktion”, was soviel bedeutet, dass die Leitungen ein Fluid für eine an einem SCR-Katalysator ablaufende chemische Reaktion führen, die selektiv verläuft. An dem Katalysator werden bevorzugt Stickoxide, wie Stickstoffmonoxid und -dioxid, reduziert, während unerwünschte Nebenreaktionen, wie z. B. die Oxidation von Schwefeldioxid zu Schwefeltrioxid, weitgehend unterdrückt werden. Bei den SCR-Leitungen handelt es sich insbesondere um beheizbare Fluidleitungen, welche in unterschiedlichen Formen bekannt sind und beispielsweise in Fluidverteilungssystemen von Kraftfahrzeugen zur Anwendung kommen. Das Fluid ist dann insbesondere eine wässrige Harnstofflösung, die zur Reduzierung der Stickoxide in Abgas-Katalysatoren verwendet wird und unter dem Markennamen „AdBlue” bekannt ist.

Bei niedrigen Umgebungstemperaturen kann eine solche Flüssigkeit einfrieren. Deshalb werden die fluidführenden Elemente, wie Pumpen oder Medienleitungen, oder auch die Kupplungen, beheizt, um das Einfrieren zu verhindern bzw. um ein bereits eingefrorenes Fluid wieder aufzutauen. Hierbei beeinflusst naturgemäß die Menge des aufzutauenden Fluids die Zeit zur Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft. Daraus resultiert für Fluid-Steckkupplungen mit einem Aufnahmeteil der eingangs genannten Art – und vor allem für das Aufnahmeteil selbst – unter anderem die Forderung nach einem geringen Gefriervolumen, d. h. nach einer Minimierung des Fluidvolumens, welches in dem Aufnahmeteil beim Durchströmen und auch im Ruhezustand enthalten ist. Ähnliches gilt beispielsweise auch dann, wenn es sich bei dem Fluid um Wasser für eine Scheibenwaschanlage handelt.

Außerdem ergeben sich aus den Beanspruchungsbedingungen während des Betriebs weitere Anforderungen, welche insbesondere das mögliche Auftreten hoher Temperaturen betreffen, die an bestimmten Stellen des Systems bzw. der Leitungen z. B. im Bereich von 140°C bis 180°C, kurzzeitig sogar im Bereich bis zu 200°C, liegen können. Auch hohe absolute Drücke können auftreten, die standardmäßig im Bereich von 5 bar bis 10 bar, teilweise auch im Bereich bis zu 15 bar, liegen. Schließlich müssen gegebenenfalls Druckpulsationen kompensiert werden, und es muss berücksichtigt werden, dass beispielsweise mit dem vorstehend erwähnten Gefrieren und dem Wiederauftauen des Fluids Volumenänderungen verbunden sind. Hier spricht man im Hinblick auf die Beanspruchungsgröße auch von einer sogenannten Eisdruckfestigkeit. Die bevorzugten Anwendungen des Aufnahmeteils sind jedoch Fluid-Steckkupplungen in Niederdruck-Anwendungen, so dass das Aufnahmeteil vorzugsweise aus Kunststoff besteht.

Ein Aufnahmeteil der eingangs genannten Art ist auch aus der DE 197 35 491 C1 bekannt. Das Dokument beschreibt eine Steckkupplung zum Verbinden zweier Fluidleitungen. Darin weist die eine Fluidleitung wenigstens eine Halterippe auf. Die bekannte Steckkupplung umfasst eine Hülse, die radiale Durchbrüche aufweist, und eine in der Hülse axial verschiebbar geführte zylindrische Rasteinrichtung, die sich axial erstreckende und elastisch biegsame Haltearme mit einem am freien Ende ausgebildeten Haken zum Hintergreifen der Halterippe der in die Rasteinrichtung axial eingeführten Fluidleitung aufweist. Dabei weisen die Haken an ihrem freien Ende eine radial äußere Schrägfläche auf, die beim Auseinanderbewegen von Hülse und Rasteinrichtung gegen eine vordere Kante eines den radial äußeren Teil des Hakens axial verschiebbar aufnehmenden Durchbruchs der Hülse gedrückt wird, so dass der betreffende Haken entsprechend fester mit der Halterippe in Eingriff bleibt. Außerdem weisen die Haken eine radial innere Schrägfläche auf, die mit der Halterippe beim Auseinanderziehen von Rasteinrichtung und eingeführter Fluidleitung zur Anlage kommt, so dass die Haltearme gespreizt werden und ein Entkuppeln ermöglichen. Wenigstens ein Dichtungsring ist zwischen einer inneren Schulter der Hülse und der Rasteinrichtung angeordnet, wobei die Rasteinrichtung zwischen den Haltearmen jeweils einen Entriegelungsarm aufweist, der axial verschiebbar durch einen der Durchbrüche nach außen ragt. Die Hülse weist auf der Innenseite sich axial erstreckende, an der Halterippe der durch eine Einführungsöffnung der Hülse in die Rasteinrichtung eingeführten Fluidleitung anliegende Rippen zwischen den Haltearmen und den Entriegelungsarmen der Rasteinrichtung auf.

Eine Weiterentwicklung dazu stellt ein Verbindungselement dar, wie es in der EP 2 439 439 A2 beschrieben ist. Das Verbindungselement weist einen Einführbereich auf, in dem ein Stecker axial einführbar ist, wobei das Gehäuse ein Rastelement aufweist, mit dem der Stecker verrastbar ist. Außerdem ist ein Sicherheitselement vorgesehen, wobei das Rastelement gegenüber dem Gehäuse durch eine Zugbewegung zwischen Gehäuse und Rastelement axial zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung bewegbar ist, wobei das Rastelement in der zweiten Stellung mindestens einen Raum freigibt, der durch das Sicherheitselement ausfüllbar ist.

Schließlich ist aus der DE 696 21 292 T2 (EP 0 756 125 B1) eine Rohrverbindung bekannt, die einen Verbindungskörper mit einem Durchgang aufweist, der an einem Ende des Körpers offen ist, um ein Rohr aufzunehmen. Die Rohrverbindung weist eine Hülse auf, die in dem Durchgang angeordnet ist, und ein ringförmiges Element, sowie wenigstens einen radial federnden Finger, der sich von dem Element in axialer Richtung auf das offene Ende des Durchganges zu erstreckt. Dabei hat der Verbindungskörper eine Anschlagfläche, die entlang der Durchgangsachse vom offenen Ende weg gerichtet ist. Das distale Ende des Fingers hat an seiner Innenseite einen Vorsprung zum Zusammenwirken mit einem Element am Rohr und an seiner Außenseite einen ersten, axial gearbeiteten Anschlag, der auf das offene Ende des Durchgangs hin gerichtet ist, um mit der Anschlagfläche zusammenzuwirken. Außerdem hat das distale Ende des Fingers einen weiteren radial gerichteten Anschlag, der mit dem Verbindungskörper zusammenwirken kann, wenn der axial gerichtete Anschlag mit der Anschlagfläche zusammenwirkt, um das distale Ende des Fingers an einer Bewegung radial nach außen zu hindern und dadurch ein Lösen des Vorsprunges am Finger von dem Element des Rohres und das Lösen des Rohres aus dem Verbindungskörper zu verhindern. Hierbei ist vorgesehen, dass die Hülse eine Verlängerungsmuffe hat, die an dem ringförmigen Element der Hülse durch das offene Ende des Verbindungskörpers ragt, wobei die Muffe eine Öffnung aufweist, in welcher wenigstens ein federnder Hülsenfinger vorgesehen ist, und wobei die Muffe außerhalb des Verbindungskörpers mit einem ringförmigen Kopf versehen ist, der über dem Ende des Verbindungskörpers um das offene Ende des Durchganges liegt und der auf das Ende des Verbindungskörpers gedrückt werden kann, um den ersten Anschlag des wenigstens einen Hülsenfingers von der Anschlagfläche am Verbindungskörper zu lösen.

Die vorstehend genannten, bekannten Aufnahmeteile sind unter verschiedenen Gesichtspunkten verbesserungswürdig, insbesondere beispielsweise unter den Aspekten, dass insbesondere das aus der DE 202 01 574 U1 und das aus der DE 696 21 292 T2 (EP 0 756 125 B1) bekannte Aufnahmeteil jeweils mehrteilig, zumindest dreiteilig, aufgebaut ist, und dass die bekannten Aufnahmeteile in ihrer Mehrzahl jeweils Durchbrüche in ihrem Muffenteil aufweisen. Auch weisen die bekannten Aufnahmeteile vergleichsweise große Gefriervolumina auf.

Daraus leitet sich die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ab, ein Aufnahmeteil der eingangs genannten Art sowie eine Fluid-Steckkupplung mit einem derartigen Aufnahmeteil zu schaffen, welche bei vereinfachter Fertigung des Aufnahmeteiles sowie bei einfacher Möglichkeit der Herstellung und der Wiederaufhebung der Steckverbindung eine höhere Festigkeit aufweisen. Darüber hinaus soll sich das erfindungsgemäße Aufnahmeteil vorzugsweise durch eine vergleichsweise kompaktere Bauweise, d. h. einen axial verkürzten Bauraum, und somit durch ein im Vergleich mit dem Stand der Technik kleineres Gefriervolumen sowie die Möglichkeit der Integration einer Verdrehsicherung auszeichnen.

Erfindungsgemäß wird die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass das Halteteil das Muffenteil mit einem ringförmig ausgebildeten Kopfbereich stirnseitig übergreift, wobei das Halteteil mindestens einen in einem Außenmantelbereich liegenden, von dem Kopfbereich in Richtung auf das Muffenteil hin axial abstehenden, radial federelastisch aufspreizbaren Schnapparm zum rastenden Hintergreifen einer auf dem Außenumfang des Muffenteils liegenden Raststufe aufweist, der konzentrisch mit dem radial federelastisch aufspreizbaren Haltearm zum rastenden Hintergreifen der Haltestufe des Steckerteils liegt, welcher in einem Innenmantelbereich des Halteteils angeordnet ist.

Ein grundlegender Vorteil der Erfindung besteht darin, dass aufgrund der außen am Muffenteil eingreifenden Schnapparme keine Durchbrüche im Muffenteil notwendig sind, so dass dieses daher eine höhere Festigkeit aufweist. Das durch die erfindungsgemäße Fluid-Steckkupplung repräsentierte Stecksystem besitzt somit eine höhere mechanische Belastbarkeit als die bekannten Systeme und ist insbesondere gegen Versagen des Aufnahmeteiles besser geschützt. Dadurch tritt im Falle von SCR-Leitungen mit Vorteil auch eine Verbesserung der Beheizbarkeit ein, da sich das außenseitig geschlossene, erfindungsgemäße Aufnahmeteil in einfacher Weise mit einer Heizleitung ausstatten lässt.

Darüber hinaus kommt es durch die Erfindung zu einer vorteilhaften Reduzierung der Bauteilanzahl, wobei aufgrund der Vermeidung der Durchbrüche auch die für das Zusammenstecken und Lösen des erfindungsgemäßen Aufnahmeteils wichtige Haptik im Sinne einer Verbesserung gestaltet werden kann. Darüber hinaus sind die Bauteile der erfindungsgemäßen Fluid-Steckkupplung, insbesondere das erfindungsgemäße Aufnahmeteil, besonders im Bereich von 1/4''–3/8'', aber auch über diese Bereichsgrenzen hinaus, leicht skalierbar, d. h., dass insbesondere eine Maßstabsübertragung auf andere genormte Steckergrößen ohne Einschränkung der Funktionalität leicht möglich ist.

Außerdem gestattet es die erfindungsgemäße Ausbildung des Aufnahmeteiles, weitere vorteilhafte konstruktive Details in das Aufnahmeteil zu integrieren. So sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung enthalten.

Anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels soll im Folgenden die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen:

1 in perspektivischer Explosionsdarstellung, eine bevorzugte Ausführung einer erfindungsgemäßen Fluid-Steckkupplung mit einem erfindungsgemäßen Aufnahmeteil,

2 eine perspektivische Darstellung der in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Fluid-Steckkupplung mit dem erfindungsgemäßen Aufnahmeteil,

3 einen axialen Längsschnitt durch die in 2 dargestellte, erfindungsgemäße Fluid-Steckkupplung mit dem erfindungsgemäßen Aufnahmeteil,

3a eine stark vergrößerte Darstellung der in 3 mit IIIA bezeichneten Einzelheit,

4 eine Schnittdarstellung wie in 3, jedoch mit einem Steckerteil, das nicht mit dem erfindungsgemäßen Aufnahmeteil verbunden ist,

5 ein stark vergrößerter axialer Längsschnitt durch das Halteteil eines erfindungsgemäßen Aufnahmeteils,

6 und 7 perspektivische Darstellungen des in 5 gezeigten Halteteiles eines erfindungsgemäßen Aufnahmeteils aus unterschiedlichen Blickwinkeln,

8 eine vergrößerte Schnittdarstellung des in 4 dargestellten erfindungsgemäßen Aufnahmeteils, jedoch in einer anderen Montagephase,

9 ein stark vergrößerter axialer Längsschnitt durch das Muffenteil eines erfindungsgemäßen Aufnahmeteils, in einer Darstellung ähnlich wie in 5 für das Halteteil,

10 das Muffenteil eines erfindungsgemäßen Aufnahmeteils in einer perspektivischen Darstellung, ähnlich der in 2 für die erfindungsgemäße für die Fluid-Steckkupplung,

11 einen stark vergrößerten axialen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Fluid-Steckkupplung mit dem erfindungsgemäßen Aufnahmeteil in einem Zwischenzustand der Montage.

Zu der anschließenden Beschreibung wird ausdrücklich betont, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele und dabei auch nicht auf alle oder mehrere Merkmale von in einem Ausführungsbeispiel jeweils beschriebenen Merkmalskombinationen beschränkt ist. Vielmehr kann jedes einzelne Teilmerkmal der Ausführungsbeispiele auch losgelöst von allen anderen im Zusammenhang damit beschriebenen Teilmerkmalen für sich und auch in Kombination mit beliebigen Merkmalen des anderen Ausführungsbeispiels eine erfinderische Bedeutung haben.

In den Figuren der Zeichnung sind dieselben und einander entsprechende Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass sie in der Regel auch jeweils nur einmal beschrieben werden.

Wie sich zunächst aus 1 bis 4 ergibt, die eine erfindungsgemäße Fluid-Steckkupplung 1 mit einem erfindungsgemäßen Aufnahmeteil 2 zeigen, weist das erfindungsgemäße Aufnahmeteil 2 ein Muffenteil 4 mit einer Aufnahmeöffnung 5 für ein in einer entlang der Längsachse X-X verlaufenden axialen Einsteckrichtung S in das Muffenteil 4 einsteckbares Steckerteil 3 auf. Außerdem weist das Aufnahmeteil 2 ein aufspreizbares Halteteil 6 auf, mittels dessen das Steckerteil 3 über eine an ihm befindliche Haltestufe 3a rastend gegen ein Lösen aus dem Muffenteil 4 arretierbar ist. Dabei weist das Halteteil 6 radial federelastisch aufspreizbare Haltearme 7 zum rastenden Hintergreifen der Haltestufe 3a des Steckerteils 3 auf.

Wie insbesondere 2 bis 4 veranschaulichen, übergreift das Halteteil 6 im Montagezustand das Muffenteil 4 an dessen Stirnseite 4a mit einem von der Grundgestalt her als geschlossener Ring ausgebildeten Kopfbereich 8, wobei das Halteteil 6 in einem Außenmantelbereich 9 liegende, von dem Kopfbereich 8 in Richtung auf das Muffenteil 4 hin axial abstehende, radial federelastisch aufspreizbare Schnapparme 10 zum rastenden Hintergreifen einer auf dem Außenumfang 11 des Muffenteils 4 liegenden Raststufe 12 aufweist.

Diese radial federelastisch aufspreizbaren Schnapparme 10 zum rastenden Hintergreifen der auf dem Außenumfang 11 des Muffenteils 4 liegenden Raststufe 12 sind im Hinblick auf die Längsachse X-X konzentrisch mit den radial federelastisch aufspreizbaren Haltearmen 7 zum rastenden Hintergreifen der Haltestufe 3a des Steckerteils 3 angeordnet. Letztere wiederum liegen in einem Innenmantelbereich 13 des Halteteils 6. Der Innenmantelbereich 13 und der Außenmantelbereich 9 sind durch den Kopfbereich 8 des Halteteils 6 miteinander verbunden.

Sowohl das Muffenteil 4, als auch das Halteteil 6 können auf einfache Weise, z. B. jeweils als einstückige Kunststoff-Spritzgießteile, vorzugsweise unter Einsatz von Drehkernen, gefertigt werden.

Durch ein einfaches, unter Aufspreizung seiner Schnapparme 10 erfolgendes Aufschieben des Halteteils 6 rastend auf das Muffenteil 4 in einer axial verlaufenden Steckrichtung S kann dabei die Montage des Aufnahmeteils 2 erfolgen, welche im Hinblick auf die Gesamt-Herstellung der erfindungsgemäßen Fluid-Steckkupplung 1 als Vormontageschritt angesehen werden kann. Die Endmontage stellt dann das axiale Einstecken des Steckerteiles 3 in der gleichen Steckrichtung S, wie vorher für das Halteteil 6, in das vormontierte Aufnahmeteil 2 dar.

Es sollten mindestens ein Haltearm 7 und ein Schnapparm 10 vorhanden sein. In der als bevorzugt dargestellten Ausführung der Erfindung sind drei um 120° gegeneinander versetzte Haltearme 7 und drei um 120° gegeneinander versetzte Schnapparme 10 am erfindungsgemäßen Halteteil 6 vorgesehen, wobei die Haltearme 7 umfangsgemäß mittig zwischen den Schnapparmen 10 liegen, also die Haltearme 7 im Innenmantelbereich 13 und die Schnapparme 10 im Außenmantelbereich 9 alternierend mit einem gegenseitigen Winkelversatz von 60° angeordnet sind. Dies geht besonders deutlich aus 1 und 2 und aus den Einzeldarstellungen des Halteteils 6 in 6 und 7 hervor. Eine derartige Ausbildung gewährleistet sowohl eine einfache Möglichkeit der Herstellung und der Wiederaufhebung einer sicheren Steckverbindung von Steckerteil 3 und Aufnahmeteil 2, als auch eine einfache Möglichkeit der Herstellung und der Wiederaufhebung einer sicheren Steckverbindung zwischen den beiden Teilen des Aufnahmeteiles 2 – Muffenteil 4 und Halteteil 6.

Der Beginn der Vormontage des erfindungsgemäßen Aufnameteils 2, also der Beginn des Zusammenbaus von Muffenteil 4 und Halteteil 6, ist in 8 dargestellt, während der Endzustand nach der Vormontage insbesondere durch die Schnittdarstellungen in 3 und 4 veranschaulicht ist. Hierbei ist jeweils der unteren Bildhälfte die Ausbildung der Schnapparme 10 zu entnehmen.

Die Schnapparme 10 weisen jeweils einen Rasthaken 10a mit radial einwärts gerichteter Spitze zum Hintergreifen der auf dem Außenumfang 11 des Muffenteils 4 liegenden Raststufe 12 auf, bei der es sich insbesondere – wie dargestellt – um eine Rastkante handeln kann, die durch Durchmesserstufung der von der Grundform her in diesem Bereich zylindrischen Außenkontur des Muffenteils 4 gebildet ist.

Die Spitze der Rasthaken 10a der Schnapparme 10 ist dabei dadurch charakterisiert, dass an den Rasthaken 10a eine in Steckrichtung S divergierende Schrägfläche 10b ausgebildet ist, die zu Beginn der Vormontage mit dem Muffenteil 4, insbesondere mit einer an dessen Stirnseite 4a radial außen liegenden, komplementären, ebenfalls in Steckrichtung S divergierenden Schrägfläche 4b zusammenwirkt. Beim durch das Stecken in Steckrichtung S bewirkten Aufeinandergleiten der Schrägfläche 10b des Rasthakens 10a und der Schrägfläche 4b des Muffenteils 4 werden die Schnapparme 10 durch die Keilwirkung radial federelastisch aufgespreizt, bis sie nach einem axialen Überfahren der Raststufe 12 radial federelastisch nach innen schnappen und die Raststufe 12 hintergreifen und somit Muffenteil 4 und Halteteil 6 zusammenhalten.

Die in 3a gezeigte, stark vergrößerte Darstellung der aus der Raststufe 12 und aus dem Rasthaken 10a gebildeten Rastverbindung zwischen dem Halteteil 6 und dem Muffenteil 4 veranschaulicht, dass an der Raststufe 12 eine in Steckrichtung S divergierende Schrägfläche 12a vorgesehen sein kann, wie auch in komplementärer Weise eine solche in Steckrichtung S divergierende Schrägfläche 10c am Rasthaken 10a des Schnapparms 10 ausgebildet sein kann. Eine Verkeilung dieser beiden Flächen 10c, 12a bewirkt unter axialer Last ein gegenseitiges Verspannen von Halteteil 6 und Muffenteil 4 und damit eine Selbstverstärkung der Rastverbindung bzw. eine Selbsthemmung der Verbindung gegen ein ungewolltes Lösen.

Vorzugsweise kann vor dem Zusammenstecken von Muffenteil 4 und Halteteil 6 in die Aufnahmeöffnung 5 des Muffenteils 4 in an sich bekannter Weise eine Dichtungsanordnung 14 zur umfangsgemäßen Abdichtung des eingesteckten Steckerteils 3 eingebracht werden. Eine derartige Dichtungsanordnung 14 ist nur in 1 und 11 gezeigt. Sie kann in bevorzugter Ausführung ein oder mehr ringförmige Dichtungen 15 umfassen, wobei eine Dichtungsanordnung 14, die – wie dargestellt – aus zwei Dichtringen 15 mit einem zwischen diesen angeordneten Distanzring 16 besteht, besonders bevorzugt ist.

Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik kann die Dichtungsanordnung 14 dabei vorteilhafterweise durch das Halteteil 6 in axialer Richtung X-X gegen eine Bewegung entgegen der Steckrichtung S fixiert werden. Hierzu kann insbesondere ein dem Kopfbereich 8 des Halteteiles 6 axial diametral gegenüber liegender Fußbereich 17 des Innenmantelbereiches 13 des Halteteiles 6 als geschlossener Ring ausgebildet sein, von dem die federelastisch aufspreizbaren Haltearme 7 zum rastenden Hintergreifen der Haltestufe 3a des Steckerteils 3 axial entgegen der Steckrichtung S abragen. Diese Ausbildung wird insbesondere durch 6 veranschaulicht.

Gegen eine Bewegung in der Steckrichtung S kann die Dichtungsanordnung 14 beispielsweise dadurch fixiert werden, dass – wie 3, 4 und 8 zeigen – in der Aufnahmeöffnung 5 des Muffenteils 4 ein umfangsgemäß umlaufender innerer Halteabsatz 18 vorgesehen ist.

Die vom Kopfbereich 8 in Steckrichtung S axial abstehenden, radial federelastisch aufspreizbaren Schnapparme 10 für das Muffenteil 4 im Außenmantelbereich 9 des Halteteiles 6 und die vom Fußbereich 17 gegen die Steckrichtung S abstehenden radial federelastisch aufspreizbaren Haltearme 7 für das Steckerteil 3 im Innenmantelbereich 13 des Halteteils 6 sind in bevorzugter Ausführung durch Schlitze im Außenmantelbereich 9 und im Innenmantelbereich 13 gebildet. Die Schlitze im Außenmantelbereich 9 sind auf der dem Muffenteil 4 zugewandten Seite offen und enden im Kopfbereich 8. Sie sind jeweils mit dem Bezugszeichen 19 bezeichnet, während die Schlitze im Innenmantelbereich 9 auf der dem Muffenteil 4 abgewandten Seite offen sind, im Fußbereich 17 enden und jeweils mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet sind. Die Schlitze 19, 20 sind den perspektivischen Darstellungen des Halteteiles in 1, 2, 6 und 7, und besonders gut dabei 6, zu entnehmen. Sie gewährleisten mit Vorteil die Verformbarkeit insbesondere der Haltearme 7 und der Schnapparme 10, aber auch der äußeren Halte- und Führungssegmente 21.

Die Schlitze 19, 20 bewirken eine im Hinblick auf eine hohe Funktionalität des erfindungsgemäßen Aufnahmeteils 2 vorteilhafte umfangsgemäße Segmentierung des Halteteiles 6 des erfindungsgemäßen Aufnahmeteiles 2 in sechs äußere Segmente 10, 21 im Außenmantelbereich 9 und in sechs innere Segmente 7, 22 im Innenmantelbereich 13. Zwei umfangsgemäß einander gegenüber liegende Schlitze 19 im Außenmantelbereich 9 liegen vorzugsweise dabei jeweils in einer Ebene eines radialen Längsschnitts durch das Halteteil 6, in der auch jeweils zwei umfangsgemäß einander gegenüber liegende Schlitze 20 im Innenmantelbereich 13 liegen. Jedem Segment 10, 21 im Außenmantelbereich 9 ist somit ein Segment 22, 7 im Innenmantelbereich 13 zugeordnet, d. h. es liegt ihm – in radialer Richtung gesehen – gegenüber.

Drei der äußeren Segmente im Außenmantelbereich 9 sind dabei durch die Schnapparme 10 für das Muffenteil 4 gebildet. Drei der inneren Segmente im Innenmantelbereich 13 sind dabei durch die Haltearme 7 für das Steckerteil 3 gebildet. Dass im regelmäßigen Winkelversatz von 60° jeweils ein Schlitz 19 durch den Außenmantel und ein Schlitz 20 durch den Innenmantel verläuft, ermöglicht es, dass – wie bereits erwähnt – die Haltearme 7 und die Schnapparme 10 alternierend mit einem gegenseitigen Winkelversatz von 60° angeordnet sind.

Nicht erwähnt wurde dabei bisher, welcher Art die Segmente 21 sind, die im Außenmantelbereich 9 den Haltearm-Segmenten 7 im Innenmantelbereich 13 gegenüber liegen, und welcher Art die Segmente 22 sind, die im Innenmantelbereich 13 den Schnapparm-Segmenten 10 im Außenmantelbereich 9 gegenüber liegen. Bei diesen Segmenten 21, 22 handelt es sich um äußere Halte- und Führungssegmente 21 und um innere Halte- und Führungssegmente 22 für das Muffenteil 4. Wie insbesondere die Schnittdarstellungen in 3 und 4 zeigen, bildet jeweils ein inneres Halte- und Führungssegment 22 im Innenmantelbereich 13 mit dem ihm gegenüber liegenden Schnapparm-Segment 10 im Außenmantelbereich 9 – verbunden durch den Kopfbereich 8 – eine im Längsschnitt C-förmige Klammer für das Muffenteil 4, in der dieses axial geführt und gehalten werden kann. In ähnlicher Weise – jedoch ohne radiale Verbindung zwischen den Teilen 7, 21 – ist das Muffenteil 4 auch jeweils zwischen einem äußeren Halte- und Führungssegment 21 und einem Haltearm 7 für das Steckerteil 3 geführt. Im Sinne einer optimalen Gleitführung kann dabei zwischen den aneinander anliegenden Teilen bevorzugt eine Spiel- oder Übergangspassung vorgesehen sein. Die inneren Halte- und Führungssegmente 22 im Innenmantelbereich 13 dienen dabei zusammen mit den alternierend zwischen ihnen angeordneten Haltearm-Segmenten 7 gleichzeitig auch zur axialen Führung des Steckerteils 3 bei dessen Montage und Demontage.

Die umfangsgemäß zwischen den Schnapparm-Segmenten 10 im Außenmantelbereich 9 liegenden äußeren Halte- und Führungssegmente 21 sind in der dargestellten Ausführung kürzer ausgebildet als die Schnapparm-Segmente 10. In diesem Zusammenhang wird auch insbesondere auf 3 und 4 verwiesen, die ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung zeigen. Aus der Zeichnung geht dabei hervor, dass die von der Grundform her als Wände eines Hohlzylinders ausgebildeten äußeren Halte- und Führungssegmente 21 im Montagezustand an dem – ebenfalls von der Grundform her hohlzylindrischen – Mantel 4c des Muffenteils 4 formangepasst anliegen. Auf dem Mantel 4c befindet sich dabei eine umfangsgemäß verlaufende, in Steckrichtung S divergierende Schrägfläche 4d. Diese Schrägfläche 4d bewirkt beim Aufstecken des Halteteiles 6 auf das Muffenteil 4 zunächst eine radiale Auslenkung des äußeren Halte- und Führungssegmentes 21, welches – wie die Schnapparme 10 – ebenfalls federelastisch aufspreizbar ist. Sobald das Halteteil 6 nach dem Aufstecken losgelassen wird, bewirkt diese Federelastizität eine radiale Rückstellung des äußeren Halte- und Führungssegmentes 21 und durch das Zusammenwirken mit der Schrägfläche 4d eine automatische axiale Rückverschiebung des Halteteiles 6 gegen die Steckrichtung S in eine Lage, in der die in den zwischen den Führungssegmenten 21 liegenden äußeren Schnapparme 10 mit ihren Rasthaken 10a an der Raststufe 12 anliegen. Ein axiales Überstecken des Rastelementes 6 wird somit verhindert bzw. automatisch sofort wieder kompensiert. U. a. zeigt sich hierdurch der vorteilhaft gesteigerte Bedienkomfort einer erfindungsgemäßen Fluid-Steckkupplung 1. Im drucklosen Zustand des Systems verhindert die Schrägfläche 4d, dass sich das erfindungsgemäße Aufnahmeteil 2 spontan öffnen kann, indem sich das Halteteil 6 von dem Muffenteil 4 ungewollt trennt.

Wie insbesondere aus den Einzelteil-Darstellungen des Muffenteils 4 in 9 und 10 hervorgeht, ist auch das Muffenteil 4 auf seiner dem Halteteil 6 zugewandten Seite segmentiert. Diese Segmentierung umfasst mindestens eine Halteklaue 23, vorzugsweise – wie dargestellt – drei Halteklauen 23 mit drei dazwischen liegenden umfangsgemäßen Ausnehmungen. Letztere sind aus dem Grund der Übersichtlichkeit nur in 9 und 10 mit dem Bezugszeichen 24 gekennzeichnet.

Die Verrastung des Muffenteils 4 mit dem Halteteil 6 erfolgt im Umfangsbereich der Ausnehmungen 24. Dort liegt ein Flächenanteil der Stirnseite 4a, von dem die bereits erwähnten in Steckrichtung S divergierenden Schrägflächen 4b ausgehen. Einen anderen Flächenanteil der Stirnseite 4a bilden die Deckflächen der Halteklauen 23. Da die Halteklauen 23 dazu bestimmt sind, in der nachfolgend noch beschriebenen Weise mit den Haltearmen 7 des Halteteils 6 für das Steckerteil zusammenzuwirken, entspricht die Anzahl und Anordnung der Halteklauen 23 derjenigen der Haltearme 7 des Halteteils 6 für das Steckerteil 3. In der dargestellten Ausführung sind folglich drei um 120° gegeneinander versetzte Halteklauen 23 vorgesehen. Da die Verrastung des Muffenteils 4 mit dem Halteteil 6 über die Schnapparme 10 im Umfangsbereich der Ausnehmungen 24 erfolgt, und da die Schnapparme 10 gegenüber den Haltearmen 7 des Halteteils 6 um 60° winkelversetzt sind, kommen nach der Vormontage von Muffenteil 4 und Halteteil 6 die Haltearme 7 des Halteteils 6 in radialer Nachbarschaft zu den Halteklauen 23 des Muffenteils 4 zu liegen, wie dies 3, 4, 8 und 11 zeigen.

Hierbei sind nach der Vormontage von Muffenteil 4 und Halteteil 6 – also unter Ausschluss der in 8 gezeigten Bauteilkonstellation – zwei mögliche Grundstellungen zu unterscheiden. Einerseits ist dies die Grundstellung, welche in 3 und 4 dargestellt ist. Diese stellt für die Haltearme 7 eine Arretierstellung dar.

Andererseits ist dies die Grundstellung, welche in 11 dargestellt ist. Diese stellt für die Haltearme 7 eine Freigabestellung dar.

Zur Arretierung und Freigabe der radial federelastischen Aufspreizbewegung der Haltearme 7 weisen die Halteklauen 23 Nasen 23a mit radial einwärts gerichteter Spitze auf, die ähnlich ausgebildet sind wie die Rasthaken 10a der Schnapparme 10. In der Arretierstellung kommen die Nasen 23a an der radial nach außen gerichteten Seite der Haltearme 7 zur Anlage und blockieren deren mögliche Bewegung nach außen, welche notwendig ist, um das Steckerteil 3 zu montieren oder wieder zu demontieren. Die Haltearme 7 können dabei in der Arretierstellung auf die Nasen 23a eine radial wirkende Kraft ausüben. Außerdem wird durch Reibung eine sperrende Wirkung gegen ein Verschieben des Halteteils 6 in Steckrichtung S erzielt.

In der Arretierstellung befinden sich die Haltearme 7 einerseits nach der Vormontage des erfindungsgemäßen Aufnahmeteils 2 vor der Montage des Steckerteils 3 (4), als auch nach der Montage des Steckerteils 3 (4), also dann, wenn die Endmontage der erfindungsgemäßen Fluid-Steckkupplung 1 vollständig erfolgt ist. Die Arretierstellung ist in den entsprechenden 3 und 4 jeweils durch Einkreisung und das Wort „SPERRUNG” markiert.

Die in 11 dargestellte Freigabestellung für die Haltearme 7, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Haltearme 7 in axialer Steckrichtung S unter die Nasen 23a verschoben sind, wird bei der Montage und bei der Demontage des Steckerteils 3 eingenommen. Diese ist in 11 durch Einkreisung und das Wort „FREIGABE” markiert. Damit die Haltearme 7 jedoch in axialer Steckrichtung S derart verschoben werden können, also das Halteteil 6 und das Muffenteil 4 axial stärker zusammengedrückt werden können als in der Arretierstellung, muss an verschiedenen Stellen zwischen einigen Bauteilen ein in axialer Richtung X-X mögliches Spiel gegeben sein.

Dieses notwendige Axialspiel ist – mit dem Bezugszeichen A bezeichnet – in 3 eingetragen. Es muss zum Einen in der Aufnahmeöffnung 5 des Muffenteils 4 zwischen der Spitze 3b des Steckerteils 3 und einem Boden 25 des Muffenteils 4 bestehen, außerdem dort zwischen der in 3 nicht dargestellten Dichtungsanordnung 14, für die allerdings eine Begrenzungslinie eingezeichnet ist, und dem Halteabsatz 18 für diese Dichtungsanordnung 14, und zum Anderen zwischen dem inneren Halte- und Führungssegment 22 und einem umlaufenden Innenabsatz 26 des Muffenteils 4, der beim axialen Einstecken des Halteteils 6 in das Muffenteil 4 einen axialen Anschlag für das Halteteil 6 bildet, wie dies auch in 11 gezeigt und dort durch eine Einkreisung besonders markiert ist. Schließlich sollte das Axialspiel A auch zwischen der Stirnseite 4a des Muffenteils 4 im Bereich von dessen jeweiliger stirnseitiger Ausnehmung 24 und der dem Muffenteil 4 zugewandten Unterseite des Kopfbereiches 8 im Bereich der Schnapparme 10 vorhanden sein.

Das Axialspiel A kann mit Vorteil erfindungsgemäß sehr klein gewählt werden. So ist beispielsweise aus 3 ersichtlich, dass das Axialspiel in der Aufnahmeöffnung 5 des Muffenteils 4 zwischen der Spitze 3b des Steckerteils 3 und dem Boden 25 des Muffenteils 4 auch dadurch minimal ist, dass die Form des Bodens 25 in der Aufnahmeöffnung 5 des Muffenteils 4 an die Form der Spitze 3b des Steckerteils 3 angepasst ist. Dadurch entsteht ein optimal kleines Gefriervolumen in diesem Bereich.

Bei der Montage der erfindungsgemäßen Fluid-Steckkupplung 1 gelangt das Aufnahmeteil 2 aus der in 4 dargestellten Arretierstellung durch das Einstecken des Steckerteiles 3 in die Freigabestellung. Das Steckerteil 3 wird dazu in Steckrichtung S gegen das Aufnahmeteil 2 bewegt, bis seine Haltestufe 3a, ein auf seinem Außenumfang befindlicher Ringansatz, an einer ersten, in Steckrichtung S konvergierenden Schrägfläche 7a der Haltearme 7 des Halteteiles 6 zur Anlage kommt. Dies sollte zu einer radialen Aufspreizung der Haltearme 7 führen, was aber gerade durch den radialen Außenanschlag der Haltearme 7 an den Nasen 23a der Halteklauen 23 unterbunden ist. Beim weiteren Stecken des Steckerteiles 3 nimmt dieses daher das Halteteil 6 in Steckrichtung S mit und drückt dies tiefer in das Muffenteil 4 hinein. Durch das Vorhandensein des beschriebenen Axialspiels A ist dies möglich. Dadurch gelangt das Aufnahmeteil 2 in die Freigabestellung für die Haltearme 7. 8 zeigt allerdings nicht die Freigabe bei der Montage der erfindungsgemäßen Fluid-Steckkupplung 1, sondern bei deren Demontage, was daran zu erkennen ist, dass die Haltestufe 3a des Steckerteils 3 die gesamte erste, konvergierende Schrägfläche 7a bereits überfahren und auch eine radial einwärts gewandte Haltekante 7b passiert hat. Wenn dies geschehen ist, kann die Steckbewegung beendet und das Steckerteil 3 losgelassen werden.

Aufgrund der Mitnahme des Halteteils 6 durch das Steckerteil 3 in Steckrichtung S ist beim Stecken das äußere Halte- und Führungssegment 21 auf die äußere Schrägfläche 4d des Muffenteils 4 aufgefahren und hat dadurch – wie auch bei der Vormontage von Halteteil 6 und Muffenteil 4 – eine radiale Auslenkung erfahren. Auch die Rasthaken 10a der Schnapparme 10 haben sich durch das Stecken wieder von der Raststufe 12 auf dem Außenumfang 11 des Muffenteils 4 in Steckrichtung S axial entfernt. Nach dem Loslassen des Steckerteils kommt nun die vorstehend beschriebene Interaktion des äußeren Halte- und Führungssegmentes 21 mit der in Steckrichtung S divergierenden Schrägfläche 4d des Muffenteils 4 zur Wirkung. Die Federelastizität des äußeren Halte- und Führungssegmentes 21 bewirkt im Zusammenwirken mit der Schrägfläche 4d eine automatische axiale Rückverschiebung des Halteteiles 6 gegen die Steckrichtung S, so dass die in 3 dargestellte Montagestellung eingenommen wird, in der sich das Aufnahmeteil 2 wiederum in der Arretierstellung befindet. Hierbei liegt nunmehr die Haltestufe 3a des Steckerteils 3, also dessen Ringansatz, an einer zweiten, in Steckrichtung S divergierenden Schrägfläche 7c an, die sich in Steckrichtung S gesehen hinter der Haltekante 7b des Haltearms 7 befindet. Die axial entgegen der Steckrichtung S gerichtete, durch die äußeren Halte- und Führungssegmente 21 im Zusammenwirken mit der Schrägfläche 4d bewirkte Kraft der Haltestufe 3a, welche gegebenenfalls im Betriebszustand noch durch die Kraft des Betriebsdrucks eines in der erfindungsgemäßen Steckkupplung 1 geführten Fluids verstärkt wird, hat wiederum das Bestreben, die Haltearme 7 aufzuspreizen, was jedoch durch deren außenseitige Anlage an den Nasen 23a der Halteklauen 23 wiederum verhindert wird.

Zur Demontage der erfindungsgemäßen Steckkupplung 1 sollte diese zunächst eine Entlastung vom Betriebsdruck des Fluids erfahren. Danach müssen das Muffenteil 4 und das Halteteil 6 in axialer Richtung X-X gegen die Zusammenwirkung der äußeren Halte- und Führungssegmente 21 des Halteteiles 6 mit der äußeren Schrägfläche 4d des Muffenteils 4 zusammengedrückt werden, bis wiederum die in 11 dargestellte Axialposition der Haltearme 7 erreicht ist, in der sie von den Halteklauen 23 freigegeben werden.

Zum Zusammendrücken kann mit Vorteil auch das Steckerteil 3 benutzt werden. Um dies zu ermöglichen, kann das Halteteil 6 eine dritte, wiederum in Steckrichtung S konvergierende Schrägfläche 7d an den Haltearmen 7 des Halteteiles 6 aufweisen. Außerdem kann zu diesem Zweck auch an den zwischen den Haltearmen 7 liegenden inneren Halte- und Führungssegmenten 22 eine Anschlagfläche 22c mit gleicher Funktion vorgesehen sein, nämlich mit der Funktion, dass dort bei einem Überstecken des Steckerteils 3 – aus der Montagestellung (4) heraus weiter in Steckrichtung S – jeweils die Haltestufe 3a des Steckerteils 3 zur Anlage kommt. Ein weiteres Drücken des Steckerteils 3 in Steckrichtung S bewirkt eine Relativbewegung von Halteteil 6 und Muffenteil 4 gegeneinander bis zur angestrebten Freigabestellung der Haltearme 7. Auch die derartige Demontagemöglichkeit stellt gegenüber dem bekannten Stand der Technik eine Vereinfachung dar und bietet daher einen gesteigerten Bedienkomfort der erfindungsgemäßen Fluid-Steckkupplung 1.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. So muss das erfindungsgemäße Aufnahmeteil 2 nicht zwangsläufig drei um 120° gegeneinander versetzte Haltearme 7 und drei um 120° gegeneinander versetzte Schnapparme 10 am erfindungsgemäßen Halteteil 6 aufweisen, sondern ggf. könnte auch eine Anzahl von zwei ausreichend sein, oder es könnten vier oder mehr Haltearme 7 und Schnapparme 10 vorgesehen werden. Entsprechend wäre dann die Segmentierung der äußeren und inneren Halte- und Führungssegmente 21, 22 zu gestalten.

Außerdem kann die Erfindung auch durch weitere zweckmäßige und originäre technische Ausgestaltungsformen ergänzt werden, ohne dass der Rahmen der Erfindung verlassen wird. So kann z. B. am Boden 25 des Muffenteils 4 eine Fügestelle 27 vorgesehen sein, wie dies 11 zeigt. An einer derartigen Fügestelle 27 kann eine insbesondere stoffschlüssige Verbindung, wie z. B. durch Laserschweißen oder Kleben, mit einem weiteren Leitungsanschlusselement 28, wie einem Dorn, erfolgen. Dies ermöglicht mit Vorteil die Einbindung einer erfindungsgemäßen Fluid-Steckkupplung 1 in ein fluidisches Baukastensystem. Andererseits ist es auch möglich, ein solches weiteres Leitungsanschlusselement 28 einstückig mit dem Muffenteil 4 auszuführen, wie dies aus 1 bis 4 sowie aus 8 und 10 hervorgeht.

Die in Steckrichtung S divergierende Schrägfläche 4d auf dem Mantel 4c des Muffenteils 4 kann für eine einfache Indikation des Steckzustandes der erfindungsgemäßen Fluid-Steckkupplung 1 mit einer Farbmarkierung versehen sein. Dadurch wird sofort augenfällig, inwieweit diese Schrägfläche 4d gerade von dem äußeren Halte- und Führungssegment 21 überdeckt wird. Alternativ oder zusätzlich können auch weitere Teile zur Markierung speziell eingefärbt werden. So können die Halteklauen 23 des Muffenteils 4 in Freigabestellung aus dem Halteteil 6 hervorstehen, was durch eine farbliche Markierung des Mantels 4c angezeigt werden kann. Auch die zum Zusammenwirken mit dem Schnapparm 10 bestimmte Schrägfläche 4b und/oder die Stirnfläche 4a des Muffenteils 4 können farblich markiert sein.

Die eingangs erwähnte, durch die Vermeidung von Durchbrüchen im erfindungsgemäßen Aufnahmeteil 2 mögliche, ergonomische Verbesserung der Haptik kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass auf dem Außenumfang – also im Außenmantelbereich 9 – des Aufnahmeteils 2, bevorzugt des Halteteils 6, eine umfangsgemäße Rändelung 29 oder eine in axialer Längsrichtung X-X verlaufende Rändelung 30 vorgesehen werden, wie dies in 7 exemplarisch angedeutet ist.

Im Sinne einer Minimierung der Baugröße eines erfindungsgemäßen Aufnahmeteils 2, insbesondere einer Minimierung des Durchmessers im Außenmantelbereich 9 des Halteteiles 6 kann mit Vorteil eine Anformung der Innenkontur 31 der Aufnahmeöffnung 5 im Muffenteil 4 an die jeweilige Biegelinie der Haltearme 7 des Halteteils 6 vorgenommen werden. Die derart auf die Haltearme 7 abgestimmte Innenkontur 31 ist in die zeichnerischen Darstellungen des Muffenteils in 3, 8 und 9 eingetragen.

Die – verglichen mit dem eingangs genannten Stand der Technik – vergrößerte und durchbrechungsfreie Freifläche auf dem Außenumfang 11 des Muffenteils 4 bietet im Falle des Erfordernisses einer Beheizung eine ausgezeichnete Möglichkeit, um darauf Heizelemente 32 zu platzieren und/oder Heizlitzen 33 darum zu wickeln. Dies ist in 2 angedeutet.

Dadurch, dass die Halteklauen 23 bereits im Vormontagezustand von Muffenteil 4 und Halteteil 6 im Innenmantelbereich 13 des Halteteils 6 durch die umfangsgemäß jeweils zwischen zwei nebeneinander liegenden Halteklauen 23 angeordneten inneren Halte- und Führungssegmente 22 getrennt sind, ist mit Vorteil eine Verdrehsicherung von Muffenteil 4 und Halteteil 6 gegeben. Hierbei kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass in den Kopfbereich 8 des Halteteiles 6 stirnseitige Fenster 34 (siehe 1, 2, 5, 7, 8) eingebracht sind, in die die Halteklauen 23 zusammen mit den Haltearmen 7 des Halteteiles 6 hineinragen.

Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 25 definierten Merkmalskombinationen beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal der unabhängigen Ansprüche weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann.

Bezugszeichenliste

1
Fluid-Steckkupplung
2
Aufnahmeteil für 1
3
Steckerteil für 1
3a
Haltestufe von 3
3b
Spitze von 3
4
Muffenteil von 2
4a
Stirnseite von 4
4b
Schrägfläche an 4a zum Zusammenwirken mit 10b
4c
Mantel von 4
4d
in Steckrichtung S divergierende Schrägfläche auf 4c
5
Aufnahmeöffnung in 4 für 3
6
Halteteil von 2
7
Haltearm von 6 für 3 in 13
7a
erste, in Richtung S konvergierende Schrägfläche von 7
7b
Haltekante von 7 für 3 zwischen 7a und 7c
7c
zweite, in Richtung S divergierende Schrägfläche von 7
7d
dritte, in Richtung S konvergierende Schrägfläche von 7
8
Kopfbereich von 6
9
Außenmantelbereich von 6 mit 10
10
Schnapparm von 6 für 4 in 9
10a
Rasthaken von 10 für 12
10b
Schrägfläche von 10 zum Zusammenwirken mit 4b
10c
divergierende Schrägfläche an 10a für 12a
11
Außenumfang von 4
12
Raststufe auf 11
12a
divergierende Schrägfläche an 12 für 10c
13
Innenmantelbereich von 6 mit 7
14
Dichtungsanordnung in 5
15
Dichtring von 14
16
Distanzring von 14
17
Fußbereich von 13 (6)
18
Halteabsatz für 14 in 5 von 4
19
Schlitz in 9
20
Schlitz in 13
21
äußeres Halte- und Führungssegment in 9
22
inneres Halte- und Führungssegment in 13
22c
Anschlagfläche von 22
23
Halteklaue von 4
23a
Nase von 23
24
stirnseitige Ausnehmung von 4 neben 23
25
Boden von 4
26
Innenabsatz in 4, Anschlag für 6
27
Fügestelle
28
Leitungsanschlusselement
29
umfangsgemäße Rändelung
30
axiale Rändelung
31
auf 7 abgestimmte Innenkontur in 5
32
Heizelemente
33
Heizlitzen
34
Fenster in 8 für 23
A
Axialspiel 3b/25, 14/18, 22/26, 4a/8
S
Steckrichtung von 3 in 2 und von 6 auf 4
X-X
Längsachse von 1, 2, 3, 4

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 20201574 U1 [0005, 0012]
  • DE 19735491 C1 [0009]
  • EP 2439439 A2 [0010]
  • DE 69621292 T2 [0011, 0012]
  • EP 0756125 B1 [0011, 0012]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

  • Norm SAE J2044 (Ausgabe August 2009) [0003]