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Hintergrund
der Erfindung
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Diese
Anmeldung bezieht sich auf Flüssigkeitsleitungssysteme,
die Kupplungszusammenbauten enthalten, und genauer auf einen Kupplungszusammenbau
eines Typs, der sich zum Anschließen eines am Ende eines Rohres
gebildeten aufzunehmenden Teiles an einem hohlen aufnehmenden Verbinderkörper eignet.
Diese Anmeldung betrifft ferner ein Verfahren zum Zusammenbau einer
solchen Kupplung.
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Im
Automobilbereich und in anderen Bereichen sind Schnellverbinderkupplungen,
die im Allgemeinen ein in einem aufnehmenden Verbinderkörper aufgenommenes
und zurückgehaltenes
aufzunehmendes Teil enthalten, eine Art von Kupplungszusammenbauten,
die oft zum Herstellen einer Flüssigkeitsverbindung
zwischen zwei Bauteilen oder Leitungen verwendet werden. Die Verwendung
einer Schnellverbinderkupplung ist vorteilhaft, weil eine abgedichtete
und gesicherte Flüssigkeitsleitung
mit einem minimalen Zeit- und
Kostenaufwand hergestellt werden kann.
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Ein
Halter wird oft zum Sichern des aufzunehmenden Teiles in dem Verbinderkörper verwendet.
Ein solcher Haltertyp enthält
eine Vielzahl von Sperrauslegern, die sich zwischen einer an dem
aufzunehmenden Teil gebildeten radialen Stauchung und einer in dem
Verbinderkörper
definierten radialen Stirnfläche
erstrecken. Die Anlage des Halters an der radialen Stauchung an
einem Ende und der radialen Stirnfläche an dem anderen Ende verhindert
ein Zurückziehen
des aufzunehmenden Teiles aus dem Verbinderkörper. Dieser Haltertyp ist
auf dem betreffenden Gebiet vorherrschend und hat sich bei vielen Flüssigkeitsleitungsanwendungen
als wirksam erwiesen.
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Dennoch
haben solche Halter gelegentlich die Neigung auszufallen. Während des
Einbaus des Halters kann der Halter unzu reichend in den aufnehmenden
Körper
eingeführt
werden, d.h., daß der
Anlageteil des Halters nicht die in dem Verbinderkörper definierte
radiale Stirnfläche
passiert. Außerdem, selbst
wenn der Halter richtig eingebaut wurde, kann sich der Halter versehentlich
lösen.
Um sicherzustellen, daß der
Halter richtig eingebaut ist und um ein versehentliches Lösen des
Halters zu verhindern, wurden manchmal sekundäre oder unterstützende Sperrglieder
verwendet, zum Beispiel wie in der US-A-5 538 297 geoffenbart ist,
bei der ein Stopfen Krallen hat, die zwischen Armen des Halters
eingeführt
und dann gedreht werden, um unter den Halterarmen zum Liegen zu
kommen und deren Lösen
zu verhindern.
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Ein
anderes mit der Verwendung eines Halters, der eine Vielzahl von
Sperrauslegern hat, verbundenes Problem sind Verunreinigungen, die
in den Eingang des Verbinderkörpers
eintreten und zwischen den Sperrauslegern eingebettet werden. Das Vorhandensein
von Verunreinigungen in dem Verbinderkörper kann dazu führen, daß das aufzunehmende
Teil, der Verbinderkörper
oder der Halter erodiert und vorzeitig ausfällt. Außerdem verhindert das Vorhandensein
von zwischen den Sperrauslegern eingebetteten Verunreinigungen das
radiale Zusammendrücken
der Sperrausleger bei einem Haltertyp, der durch Zusammendrücken der
Sperrausleger in einer einwärts
gerichteten Radialrichtung entfernbar ist.
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Ein
anderer Kupplungszusammenbautyp, der oft verwendet wird, um eine
Flüssigkeitsverbindung
zwischen zwei Bauteilen oder Leitungen herzustellen, enthält eine
Rohrmutter zum Sichern des aufzunehmenden Teiles in dem Verbinderkörper. Ein solcher
Kupplungszusammenbau enthält
typischerweise ein aufzunehmendes Teil, das eine trompetenförmige Ausbauchung
an dem distalen Ende und eine vergrößerte Stauchung in einem bestimmten Abstand
von dem distalen Ende hat. Das aufzunehmende Teil wird in dem aufnehmenden
Verbinderkörper
aufgenommen und darin durch eine Rohrmutter gehalten.
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Der
aufnehmende Verbinderkörper
hat einen Eingang, eine mit einem Gewinde versehene Bohrung axial
innerhalb des Einganges und eine an einer ringförmigen Stirnfläche endende
Bohrung ohne Gewinde axial innerhalb der Gewindebohrung. Eine mit einem
Außengewinde
versehene Sechskant-Rohrmutter, die einen ringförmigen Anschlag am Abschlußende der
Rohrmutter hat, ist gleitbar auf dem das aufzunehmende Teil bildende
Rohr angeordnet. Um den Kupplungszusammenbau zu verbinden, wird
zuerst das aufzunehmende Teil in den aufnehmenden Verbinderkörper eingeführt. Dann
wird die Rohrmutter in Richtung auf den aufnehmenden Verbinderkörper geschoben
und in die Bohrung des aufnehmenden Verbinderkörpers geschraubt. Wenn die
Sechskant-Rohrmutter in den aufnehmenden Verbinderkörper geschraubt
ist, liegt der ringförmige
Anschlag der Sechskant-Rohrmutter an der vergrößerten Stauchung des aufzunehmenden
Teiles an und übt
eine axial einwärts
gerichtete Kraft auf das aufzunehmende Teil aus. Diese axial einwärts gerichtete
Kraft quetscht die trompetenförmige
Ausbauchung des aufzunehmenden Teiles gegen die ringförmige Stirnfläche des
aufnehmenden Verbinderkörpers.
Die trompetenförmige
Ausbauchung wird solange gequetscht, bis die innere konische Oberfläche der trompetenförmigen Ausbauchung
die konische Oberfläche
der kein Gewinde aufweisenden Bohrung berührt und somit eine Dichtung
zwischen dem aufzunehmenden Teil und dem aufnehmenden Verbinderkörper erzeugt
wird. Dieser Kupplungszusammenbautyp ist in dem betreffenden Gebiet
vorherrschend und hat sich bei vielen Flüssigkeitsleitungsanwendungen
als wirksam erwiesen.
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Dennoch
haben solche Kupplungszusammenbauten gelegentlich die neigung auszufallen.
Um eine wirksame Dichtung zwischen dem aufzunehmenden Teil und dem
aufnehmenden Verbinderkörper
zu bilden, muß die
Rohrmutter ausreichend angezogen werden, damit die trompetenförmige Ausbauchung
des aufzunehmenden Teiles gegen den konischen Teil der Bohrung gequetscht
wird. Eine solche Kontrolle der Drehmomenttoleranz ist zeitaufwendig und
teuer.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen Kupplungszusammenbau mit einem aufnehmenden
Verbinderkörper,
der eine Bohrung hat, die sich von einem Eingang aus axial nach
innen in den Verbinderkörper
erstreckt, wobei eine radiale Fläche
in der Bohrung axial einwärts
von dem Eingang gebildet ist; einem aufzunehmenden Teil, das in
der Bohrung aufgenommen ist, wobei das aufzunehmende Teil an dem
Ende eines Rohres gebildet ist und einen Vorsprung enthält, der
sich von dem Rohr aus radial erstreckt; einem Halter, der mindestens
zwei Sperrausleger hat, die sich zwischen dem sich radial erstreckenden
Vorsprung und der radialen Fläche
erstrecken, um das aufzunehmende Teil in der Bohrung zurückzuhalten, wobei
die Sperrausleger einen Schlitz zwischen den Sperrauslegern bilden;
einer Staubsperre, die verschiebbar auf dem Rohr angeordnet ist,
wobei nach dem Verschieben der Staubsperre in Richtung auf den aufnehmenden
Verbinderkörper
die Staubsperre die Bohrung einschließt, um Fremdkörper am
Eintritt in den Kupplungszusammenbau zu hindern, dadurch gekennzeichnet,
daß die
Staubsperre mindestens eine Verlängerung
hat, wobei sich die Verlängerung, wenn
die Staubsperre die Bohrung einschließt, in dem Schlitz zwischen
den Sperrauslegern erstreckt, um eine unabsichtliche radiale Einwärtsbewegung der
Sperrausleger in einem Maß,
das ausreichend ist, um die Sperrausleger radial nach innen über die radiale
Fläche
hinaus niederdrücken
zu können,
zu verhindern.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Zusammenbau einer Leitungskupplung
gemäß Anspruch
9.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
ein durch eine erste Ausführungsform
eines Kupplungszusammenbaues vor dem Zusammenbau des Kupplungszusammenbaues
gelegter Schnitt;
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2 ist
ein durch den zusammengebauten Kupplungszusammenbau der 1 gelegter
Schnitt;
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3 ist
ein um 90° von
dem Kupplungszusammenbau der 2 gelegter
Schnitt;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines Halters;
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5 ist
eine Vorderansicht des Halters;
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6 ist
eine Querschnittsansicht des Halters entlang der Linie 6-6 von 5;
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7 ist
eine perspektivische Ansicht einer Staubsperre mit einem damit einstückigen sekundären Sperrteil;
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8 ist
eine Vorderansicht der Staubsperre mit dem damit einstückigen sekundären Sperrteil;
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9 ist
eine Querschnittsansicht der Staubsperre mit einem damit einstückigen sekundären Sperrteil
entlang der Linie 9-9 von 8;
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10 ist
ein durch eine zweite Ausführungsform
eines Kupplungszusammenbaus gelegter Schnitt;
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11 ist
ein um 90° von
dem Kupplungszusammenbau der 10 gelegter
Schnitt;
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12 bis 14,
d.h. die dritte und die vierte Ausführungsform, bilden keinen Teil
der Erfindung und dienen nur Erläuterungszwecken;
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12 ist
ein durch eine dritte Ausführungsform
eines Kupplungszusammenbaus vor dem Zusammenbau des Kupplungszusammenbaus
gelegter Schnitt;
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13 ist
ein durch den zusammengebauten Kupplungszusammenbau der 12 gelegter Schnitt;
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14 ist
ein durch eine vierte Ausführungsform
eines Kupplungszusammenbaus gelegter Schnitt;
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15 ist
ein durch eine fünfte
Ausführungsform
eines Kupplungszusammenbaus vor dem Zusammenbau des Kupplungszusammenbaus
gelegter Schnitt;
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16 ist
ein um 90° von
dem Kupplungszusammenbau der 15 gelegter
Schnitt;
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17 ist
ein durch den zusammengebauten Kupplungszusammenbau der 15 gelegter Schnitt;
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18 ist
ein um 90° von
dem zusammengebauten Kupplungszusammenbau der 15 gelegter
Schnitt;
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19 ist
eine Seitenansicht eines Halters von 15;
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20 ist
eine Vorderansicht des Halters von 19;
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21 ist
eine Querschnittsansicht des Halters entlang der Linie 21-21 von 20,
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22 ist
eine perspektivische Ansicht einer Staubsperre mit einem damit einstückigen sekundären Sperrglied
von 15;
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23 ist
eine Vorderansicht der Staubsperre von 22;
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24 ist
eine Seitenansicht der Staubsperre von 22;
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25 ist
eine Querschnittsansicht der Staubsperre entlang der Linie 25-25
von 24;
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26 ist
ein durch eine sechste Ausführungsform
eines Kupplungszusammenbaus gelegter Schnitt; und
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27 ist
ein durch eine siebte Ausführungsform
eines Kupplungszusammenbaus gelegter Schnitt.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Die 1 bis 3 zeigen
eine erste Ausführungsform
eines Kupplungszusammenbaus 10 der vorliegenden Erfindung.
Der Kupplungszusammenbau 10 umfaßt ein aufzunehmendes Teil 12,
einen hohlen aufnehmenden Verbinderkörper 14, einen Halter 16 und
eine Staubsperre mit einem damit einstückigen sekundären Sperrteil 18.
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Das
aufzunehmende Teil 12 ist am Ende eines hohlen und starren
Rohres 20 gebildet, das Teil eines Flüssigkeitsleitungssystems ist.
Das Rohr 20 kann zu einem Bauteil in einem Flüssigkeitsleitungssystem
führen
oder kann selbst ein Teil eines Bauteils in einem Flüssigkeitsleitungssystem
sein. Das aufzunehmende Teil 12 hat ein radial erweitertes
distales Ende 22, das am Ende des Rohrs 20 angeordnet
ist. Der Durchmesser des distalen Endes 22 ist größer als
der Durchmesser des Rohres 20. Die Abschlußfläche 24 des
distalen Endes 22 ist derart, daß die Abschlußfläche 24 gut
in den Verbinderkörper 14 paßt. Die
Abschlußfläche 24 des
distalen Endes 22 ist abgeschrägt, um die Einführung des
aufzunehmenden Teiles 12 in den Verbinderkörper 14 zu
erleichtern.
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Das
aufzunehmende Teil 12 enthält ferner einen radial erweiterten
ringförmigen
Vorsprung oder eine Stauchung 26, die an dem Rohr 20 in
einem bestimmten Abstand von dem distalen Ende 22 gebildet ist
und sich radial nach außen
von dem Rohr 20 erstreckt. Der Durchmesser der Stauchung 26 ist
ungefähr
gleich dem Durchmesser des distalen Endes 22. Somit ist
der Außen durchmesser
der Stauchung 26 auch derart, daß die Stauchung 26 gut
in den Verbinderkörper 14 paßt.
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Ein
zylindrischer Kanal 28 erstreckt sich zwischen der Stauchung 26 und
dem distalen Ende 22. Der Kanal 28 hat einen Außendurchmesser,
der kleiner als der Außendurchmesser
des distalen Endes 22 oder der Außendurchmesser der Stauchung 26 ist.
Während
das gute Hineinpassen des distalen Endes 22 und der Stauchung 26 in
den Verbinderkörper das
Lecken des Flüssigkeitssystems
verringert, kann ein O-Ring verwendet werden, um das Lecken weiter zu
verringern. Ein O-Ring 30 ist in den Kanal 28 eingeführt, derart,
daß beim
Einführen
des aufzunehmenden Teiles in den Verbinderkörper der O-Ring 30 eng
in den Verbinderkörper 14 und
den Kanal 28 paßt.
Der O-Ring 30 ist zwischen dem distalen Ende 22 und
der Stauchung 26 angeordnet und verhindert somit, daß der O-Ring 30 axial
entlang der Länge
des aufzunehmenden Teiles 12 gleitet oder rollt.
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Der
aufnehmende Verbinderkörper 14 ist hohl
und begrenzt eine axiale Bohrung 32, die sich axial einwärts von
einem Eingang 34 aus erstreckt. Der Eingang 34 wird
von einem sich radial einwärts erstreckenden
Rand 36, der einen Scheitel 37 hat, begrenzt.
Der Rand 36 ist an der axial äußeren Oberfläche 38 abgeschrägt, um die
Einführung
des aufzunehmenden Teiles 12 in den Verbinderkörper 14 zu erleichtern.
Axial innerhalb des Einganges 34 ist eine radiale Widerlagerfläche 40.
Axial innerhalb der radialen Fläche 40 ist
eine konische Oberfläche 42.
Axial innerhalb der konischen Oberfläche 42 ist eine zylindrische
Oberfläche 44,
die an einer ringförmigen Stirnfläche 46 endet.
Im Zentrum der ringförmigen Stirnfläche 46 liegt
der Eingang zu einer im Durchmesser verringerten zylindrischen Bohrung 48,
die die Flüssigkeitsleitung
gegenüber
dem Rohr 20 bildet. Die zylindrische Oberfläche 44 begrenzt
zusammen mit der ringförmigen
Stirnfläche 46,
der konischen Oberfläche 42 und
der radialen Fläche 40 die Bohrung 32.
Der Durchmesser der zylindrischen Oberfläche 44 ist etwas größer als
der Außendurchmesser
des distalen Endes 22 und der Stauchung 26 derart,
daß, wenn
das aufzunehmende Teil 12 in die axiale Bohrung 32 eingeführt ist,
das aufzunehmende Teil gut in den Verbinderkörper 14 paßt.
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Ein
Halter 16 ist gleitbar auf dem Rohr 20 angebracht
und axial außerhalb
der Stauchung 26 angeordnet. Der Halter 16 ist
aus Kunststoff, vorzugsweise PA 12, PA 612, PEEK oder PPA hergestellt.
Er umfaßt
zwei flexible Sperrausleger 50, die sich radial und axial
nach außen
von einem Basisring 52 aus erstrecken. Nach der Einführung des
aufzunehmenden Teiles in den aufnehmenden Verbinderkörper wird der
Halter 46 in Richtung auf den Verbinderkörper 14 geschoben,
wobei ein Teil des Halters 16 in der Bohrung 32 des
Verbinderkörpers 14 angeordnet
sein wird, um das aufzunehmende Teil 12 in dem Verbinderkörper 14 zu
sichern.
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Der
Halter 16, wie er in den 4 bis 6 gezeigt
ist, umfaßt
einen Basisring 52 und zwei Sperrausleger 50.
Der Basisring 52 hat eine zentrale kreisringförmige Öffnung 56 mit
einem Durchmesser, der etwas größer als
der Außendurchmesser
des Rohres 20 aber kleiner als der Durchmesser der Stauchung 26 ist.
Somit ist der Basisring 52 in der Lage, an dem Rohr 20 entlang
zu gleiten aber nicht an der Stauchung 26 vorbeigehen zu
können.
Da der Halter 16 nicht an der Stauchung 26 vorbeigehen kann,
bildet die Kontaktfläche
zwischen dem Basisring 52 und der Stauchung 26 letztlich
eine Widerlagerfläche,
die das Zurückziehen
des aufzunehmenden Teiles 12 verhindert, wenn der Halter 16 einmal in
der gesperrten Lage ist.
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Zwei
Sperrausleger 50 sind einstückig mit dem Basisring 52 verbunden
und erstrecken sich radial und axial nach außen von dem Basisring 52.
Jeder Sperrausleger 50 hat eine verjüngte Oberfläche 58, ein Fingeranhängsel 62 und
einen Kanal 60, der zwischen der verjüngten Oberfläche 58 und
dem Fingeranhängsel 62 angeordnet
ist. Der Kanal 60 wird von einer im Durchmesser verringerten
Oberfläche 64,
einer inneren Stirnfläche 66 und
einer äußeren Stirnfläche 68 begrenzt.
Zwei rechteckförmige Schlitze 70 sind
zwischen den Sperrauslegern 50 angeordnet und werden von
den Sperrauslegern 50 und dem Basisring 52 begrenzt.
Die Breite des Kanals 60 ist etwas größer als die Dicke des Randes 36.
Der Durchmesser der im Durchmesser verringerten Oberfläche 64 des
Kanals 60 ist etwas kleiner als der Scheitel 37 des
Randes 36. Somit ist die Gesamtabmessung des Kanals 60 etwas
größer als
die Gesamtabmessung des Randes 36. Dies ermöglicht es, den
Rand 36 in dem Kanal 60 anzuordnen und darin zurückzuhalten,
wenn der Halter 16 in der gesperrten Lage ist.
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Nachdem
das aufzunehmende Teil 12 vollständig in die axiale Bohrung 32 in
Richtung des Pfeiles 72, wie in 1 gezeigt,
eingeführt
wurde, derart, daß das
distale Ende 22 des aufzunehmenden Teils 12 an
der ringförmigen
Stirnfläche 46 anliegt,
wird der Halter 16 in die axiale Bohrung 32 in
Richtung des Pfeiles 74 eingeführt. Nach der Einführung des
Halters 16 in den Verbinderkörper 14 berührt die
verjüngte
Oberfläche 58 den
Rand 38. Da die verjüngte Oberfläche 58 einen
größeren Durchmesser
als der Scheitel 37 des Randes 38 hat, bewirkt
eine auf den Halter in Richtung des Pfeiles 74 aufgebrachte
weitere Kraft, daß sich
die Sperrausleger radial einwärts verbiegen,
derart, daß der
Durchmesser der axial nach innen verjüngten Oberfläche, die
in Kontakt mit dem Rand 38 ist, der gleiche Durchmesser
wie der Scheitel 37 des Randes 38 ist. Der von
den Schlitzen 70 bereitgestellte Abstand gestattet ausreichend Platz,
damit sich die Sperrausleger 50 radial nach innen verbiegen
können.
Wenn der Halter 16 weiter in die axiale Bohrung 32 eingeführt wird,
wird der Abstand zwischen den Sperrauslegern, der von dem Schlitz 70 definiert
wird, zunehmend enger. Folglich wird der ursprünglich rechteckförmige Schlitz 70 während der
Einführung
des Halters zunehmend dreiecksförmig.
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Der
Halter wird soweit eingeführt,
bis der Rand 36 die verjüngte Oberfläche 58 passiert und
in den Kanal 60 eintritt. Wenn durch die Einführung des Halters 16 bewirkt
wird, daß der
Rand 36 in den Kanal 60 eintritt, verbiegen sich
die Sperrausleger 50 radial nach außen derart, daß der Rand 36 innerhalb des
Kanales 60 in einer gesperrten Lage angeordnet ist und
darin zurückgehalten
wird. Da sich die Sperrausleger 50 radial nach außen verbiegen,
würde sich der
von dem Schlitz 70 begrenzte Abstand zwischen den Sperrauslegern
vergrößern. Somit
kehrt der Schlitz 70 zu seiner ursprünglichen rechteckigen Form
nach der vollen Einführung
des Halters 16 in den Verbinderkörper 14 zurück.
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Die
volle Einführung
des Halters 16 in die axiale Bohrung 32 positioniert
nicht nur den Rand 36 in dem Kanal 60, sondern
bringt auch die axial innere Oberfläche des Basisringes 52 in
Anlage mit der Stauchung 26 des aufzunehmenden Teiles 12.
Folglich erstreckt sich ein Teil des Halters 16 bei voller Einführung des
Halters 16 in die axiale Bohrung 32 von der Stauchung 26 bis
zu der radialen Fläche 40 des
Randes 36. Dieser Teil des Halters 16 verhindert, daß das aufzunehmende
Teil 12 aus dem aufnehmenden Verbinderkörper 14 herausgezogen
werden kann.
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Um
das aufzunehmende Teil aus dem aufnehmenden Teil zu entfernen, muß der Halter
derart gelöst
werden, daß der
Sperrausleger 50 nicht an der radialen Fläche 40 anliegt.
Um den Halter zu lösen, wird
eine radial einwärts
gerichtete Kraft auf die Fingerlöseanhängsel 62 aufgebracht.
Die radial einwärts
gerichtete Kraft bewegt die Sperrausleger 50 in einer radialen
Einwärtsrichtung.
Wenn der Außendurchmesser
der Sperrausleger einmal kleiner als der Durchmesser des Scheitels 37 des
Randes 36 ist, können
der Halter 16 und das aufzunehmende Teil 16 axial
nach außen
aus dem Verbinderkörper gleiten.
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In
dem Halter 16 eingeschlossene Fremdkörper macht es äußerst schwierig,
den obigen Lösevorgang
durchzuführen.
Außerdem
verursachen Fremdkörper
Korrosion in dem Kupplungszusammenbau 10. Um Fremdkörper am
Eintritt in den Kupplungszusammenbau 10 durch den Eingang 34 zu
hindern, wird eine Staubsperre mit einem damit einstückigen sekundären Sperrteil 18 verwendet,
um den ausgesetzten Teil des Halters 16 und den Eingang 34 zu
bedecken. Die Staubsperre umschließt somit die Bohrung 32,
um zu verhindern, daß Fremdkörper in
den Kupplungszusammenbau eintreten, indem sie den Eingang 34 bedeckt. Ähnlich wie
der Halter 16 ist die Staubsperre 18 verschiebbar
auf dem Rohr 20 angebracht und ist axial außerhalb
des Halters 16 angeordnet. Nach der Einführung des
Halters 16 in den aufnehmenden Verbinderkörper 14 gleitet
die Staubsperre 18 axial nach innen in Richtung auf den
aufnehmenden Verbinderkörper 14.
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Ein
weiteres Merkmal der Staubsperre 18 ist, daß die Verlängerung 76 der
Staubsperre auch als sekundäres
Sperrteil dient. Die Funktion des sekundären Sperrteiles besteht darin,
sicherzustellen, daß der
Halter 16 richtig an Ort und Stelle festgehalten wird.
Eine weitere Funktion des sekundären
Sperrteiles besteht darin, ein unabsichtliches Lösen des Halters zu verhindern.
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Die
Staubsperre mit dem damit einstückigen sekundären Sperrteil 18 ist
aus Gummi, einem gummiähnlichen
Material oder Kunststoff hergestellt. Die Staubsperre mit dem damit
einstückigen
sekundären Sperrteil 18,
wie in den 7 bis 8 gezeigt,
umfaßt
einen Basisring 73, einen Mantel 74 und zwei Verlängerungen 76.
Der Basisring 73 hat eine zentrale kreisringförmige Öffnung 78 mit
einem Durchmesser, der etwas größer als
der Außendurchmesser
des Rohres 20 ist. Ein konisch geformter Mantel 74 erstreckt
sich axial nach innen und radial nach außen von dem Basisring 73 aus.
Der Mantel 74 ist so bemessen, daß nach der Einführung der
Staubsperre 18 die Staubsperre 18 in der Lage
ist, den ausgesetzten Teil des Einganges 34 zu bedecken,
und folglich berührt
das Abschlußende 80 des
Mantels 74 den aufnehmenden Verbinderkörper 14.
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Zwei
Verlängerungen 76,
die auf diametral sich gegenüberliegenden
Seiten des Mantels (oder im Abstand von 180°) angeordnet sind, sind an der Innenfläche des
Mantels 74 gebildet und erstrecken sich axial nach innen
von dem Basisring 73 aus bis über das Abschlußende 80 des
Mantels 74 hinaus. Die Breite einer jeden Verlängerung 76 ist
ungefähr gleich
dem Abstand zwischen den Sperrauslegern 50 des Halters
oder der von dem Schlitz 70 definierten Breite. Am Abschlußende einer
jeden Verlängerung 76 ist
ein radial nach außen
ragender Haken 82 gebildet. Die Länge der Verlängerung 76 ist
derart, daß nach
der vollen Einführung
der Staubsperre 18 in den aufnehmenden Verbinderkörper 14 die
axial äußere Oberfläche 84 des
Hakens 82 die radiale Fläche 40 des Randes 36 berührt und
somit die Staubsperre 18 auf dem aufnehmenden Verbinderkörper 14 zurückhält.
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Zwei
geriefte Oberflächen 86 sind
auf der äußeren Oberfläche des
Mantels 74 gebildet. Die gerieften Oberflächen 86 sind
auf der entgegengesetzten Oberfläche
der Verlängerungen 76 angeordnet. Daher
sind die gerieften Oberflächen 86 wie
die Verlängerungen
76 um 180° auseinander.
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Der
Halter 16 und die Staubsperre mit damit einstückigen sekundären Sperrteil 18 funktionieren wie
folgt. Sowohl der Halter 16 als auch die Staubsperre mit
damit einstückigen
sekundären
Sperrteil 18 sind gleitbar auf dem Rohr 20 angebracht.
Das aufzunehmende Teil 12 wird in den aufnehmenden Verbinderkörper 14 eingeführt, bis
die Abschlußfläche 24 des
aufzunehmenden Teiles 12 die kreisringförmige Stirnfläche 46 des
aufnehmenden Verbinderkörpers 14 berührt. Der
Halter 16 wird dann axial nach innen in Richtung auf den
aufnehmenden Verbinderkörper 14 geschoben.
Nach der Einführung des
Halters 16 berührt
die verjüngte
Oberfläche 58 des
Halters 16 den Rand 36 des aufnehmenden Verbinderkörpers 14.
Eine weitere Kraft auf dem Halter 16 in der axialen Einwärtsrichtung
bewirkt, daß sich die
Sperrausleger 50 infolge des gegen die verjüngte Oberfläche 58 drückenden
Randes 36 radial nach innen verbiegen. Der Halter 16 wird
eingeführt,
bis der Basisring 52 des Halters 16 die Stauchung 26 des aufzunehmenden
Teiles 12 berührt.
Im gleichen Augenblick, in dem der Halter 16 die Stauchung 26 berührt, tritt
der Rand 36 des aufnehmenden Verbinderkörpers 14 in den Kanal 60 der
Sperrausleger 50 ein. Wenn der Rand 36 in den
Kanal 60 eintritt, springen die Sperrausleger 50 radial
nach außen
in ihre gesperrte Stellung. In der gesperrten Stellung hindert der
Halter das aufzunehmende Teil 12 daran, aus dem aufnehmenden
Verbinderkörper 14 herausgezogen
zu werden. Wenn eine axial nach außen gerichtete Kraft auf das
aufzunehmende Teil 12 aufgebracht wird, stößt die Stauchung 26 an
den Basisring 52, wodurch die innere Stirnfläche 66 des
Kanals 60 an der radialen Fläche 40 des aufnehmenden
Verbinderkörpers 14 anstößt, so daß die axiale
Auswärtsbewegung
des aufzunehmenden Teiles 12 unterbunden wird. Außerdem wird
das aufzunehmende Teil an jeder axialen Einwärtsbewegung dadurch gehindert, daß die Abschlußfläche 24 des
aufzunehmenden Teiles 12 an der ringförmigen Stirnfläche 46 des
aufnehmenden Verbinderkörpers 14 anstößt. Somit,
wenn der Halter 16 einmal in der gesperrten Lage ist, wird eine
Bewegung des aufzunehmenden Teiles 12 entweder in die axiale
Einwärts-
oder Auswärtsrichtung unterbunden.
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Außerdem,
wenn das aufzunehmende Teil 12 einmal vollständig in
den aufnehmenden Verbinderkörper 14 eingeführt ist,
ist eine Bewegung des aufzunehmenden Teiles 12 in der radialen
Richtung auch unterbunden. Das distale Ende 22 des aufzunehmenden
Teiles 12 und die Stauchung 26 des aufzunehmenden
Teiles 12 haben einen Außendurchmesser, der ungefähr der gleiche
ist, wie der Durchmesser der zylindrischen Oberfläche 44 des
aufnehmenden Verbinderkörpers 14.
Daher wirken das distale Ende 22 und die Stauchung 26 als
Lagerflächen, die
jegliche radiale Bewegungen des Teiles 12 innerhalb der
zylindrischen Oberfläche 44 verhindern.
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Wenn
der Halter einmal in die gesperrte Lage geschoben ist, wird die
Staubsperre mit dem damit einstückigen
sekundären
Sperrteil axial nach innen geschoben, derart, daß die Verlängerungen 76 zwischen
den Schlitzen 70 angeordnet sind. Es sollte beachtet werden,
daß die
Verlängerungen 76 nur zwischen
die Schlitze 70 passen können, wenn der Halter in der
gesperrten Lage ist. Wie früher
bereits angegeben, hat der ursprünglich
rechteckförmige Schlitz 70 eine
dreieckige Form, bevor der Halter in der gesperrten Lage ist. Bevor
der Halter nicht in der gesperrten Lage ist, kehrt der Schlitz 70 nicht
zu seiner ursprünglichen
rechteckigen Form zurück.
Daher, bevor der Halter nicht in der gesperrten Lage ist, paßt die Verlängerung 76 nicht
zwischen die Schlitze 70. Dies würde sicherstellen, daß der Halter
während des
Zusammenbaus in der gesperrten Lage ist.
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Der
Haken 82 der Verlängerung 76 verbiegt sich
bei seinem Kontakt mit dem Rand 38 radial nach innen und
springt radial nach außen,
wenn er den Rand 38 einmal passiert hat, derart, daß die axial äußere Oberfläche 84 an
der radialen Fläche 40 in
der gesperrten Stellung anliegt. Wenn die Staubsperre mit dem damit
einstückigen
sekundären
Sperrglied 18 einmal in ihrer gesperrten Stellung ist,
dienen die Verlängerungen 76 dazu,
die Staubsperre 18 an dem aufnehmenden Verbinderkörper 14 zu
halten, und dienen auch dazu, ein versehentliches Lösen des Halters 16 zu
verhindern. Da die Verlängerungen 76 in
den Schlitzen 70 angeordnet sind, können die Sperrausleger 50 nicht
so weit radial nach innen zusammengedrückt werden, daß der Durchmesser
der Sperrausleger 50 kleiner als der Durchmesser des Randes 36 ist,
wodurch somit verhindert wird, daß die Sperrausleger 50 durch
den Rand 36 passen.
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Um
das aufzunehmende Teil 12 aus dem aufnehmenden Verbinderkörper 14 zu
entfernen, wenn der Halter 16 und die Staubsperre mit dem
damit einstückigen
sekundären
Sperrteil 18 einmal eingebaut sind, muß die Staubsperre mit dem damit
einstückigen
sekundären
Sperrteil 18 zuerst gelöst
werden. Um die Staubsperre mit dem damit einstückigen sekundären Sperrteil 18 zu
lösen,
wird eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die gerieften Oberflächen 86 aufgebracht
und die Staubsperre mit dem damit einstückigen sekundären Sperrteil 18 axial nach
außen
geschoben. Da die Verlängerungen 76 direkt
auf der entgegengesetzten Oberfläche
der gerieften Oberflächen 86 angeordnet
sind, bewirkt die auf die gerieften Oberflächen 86 aufgebrachte
axial nach innen gerichtete Kraft, daß die Verlängerungen 76 axial
nach innen bewegt werden. Die axiale Einwärtsbewegung der Ver längerungen 76 ermöglicht es,
daß der
radiale Abstand zwischen dem Haken 82 genügend reduziert
wird, um den Haken 82 zu gestatten, durch den Rand 38 hindurchzugehen;
wodurch somit der Staubsperre mit dem damit einstückigen sekundären Teil 18 gestattet
wird, aus dem aufnehmenden Verbinderkörper 14 axial nach
außen
zu gleiten.
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Wenn
die Staubsperre 18 einmal gelöst und axial nach außen geschoben
ist, kann der Halter 16 gelöst werden, indem eine radial
nach innen gerichtete Kraft auf die Fingeranhängsel 62 aufgebracht und
dann der Halter 16 axial nach außen aus dem aufnehmenden Verbinderkörper 14 geschoben
wird. Durch Aufbringen einer radial nach innen gerichteten Kraft
auf die Fingeranhängsel
wird der Durchmesser der verjüngten
Oberfläche 58 so
verringert, daß er kleiner
als der Durchmesser des Randes 36 ist. Dieser verringerte
Durchmesser der verjüngten
Oberfläche 58 erzeugt
genügend
Spiel, daß der
Halter 16 an dem Rand 36 vorbeigeschoben werden
kann. Das aufzunehmende Teil 12 kann dann aus dem aufnehmenden
Verbinderkörper 14 entfernt
werden, indem eine axial nach außen gerichtete Kraft auf das
aufzunehmende Teil 12 aufgebracht wird.
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Die 10 und 11 zeigen
eine zweite Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Kupplungszusammenbaus.
Die zweite Ausführungsform ist
im Wesentlichen die gleiche wie die erste Ausführungsform mit der Ausnahme
eines erweiterten distalen Endes des aufzunehmenden Teiles. Anstatt
das distale Ende in einem radial nach außen ragenden Teil enden zu
lassen, wie bei der ersten Ausführungsform,
verläuft
bei der zweiten Ausführungsform
das distale Ende 92 bogenförmig radial nach innen und erstreckt
sich axial, um eine erweiterte zylindrische Lagerfläche 94 zu
schaffen, und verläuft
dann weiter bogenförmig
radial nach innen, um eine abgeschrägte Oberfläche 96 am Abschlußende zu
schaffen. Wie bei der ersten Ausführungsform trägt die abgeschrägte Oberfläche 96 an
dem Abschlußende
dazu bei, das aufzunehmende Teil 90 in den aufnehmenden
Verbinderkörper 100 zu
führen.
Die erweiterte zylindrische Lagerfläche 94 hat einen Durchmesser, der
ungefähr
der gleiche ist, wie der der Stauchung 98 und etwas größer als
der Durchmesser der zylindrischen Oberfläche 102 des Verbinderkörpers 100. Die
erweiterte zylindrische Lagerfläche 94 der
zweiten Ausführungsform
erfordert mehr Rohrmaterial und zusätzliche Herstellungsschritte,
um das distale Ende 92 radial nach innen zu biegen. Daher
ist das aufzunehmende Teil 90 dieser Ausführungsform
teurer herzustellen als das aufzunehmende Teil der ersten Ausführungsform.
Außerdem
erfordert die erweiterte zylindrische Lagerfläche 94 zusätzlichen
Verpackungsraum im Vergleich zu der ersten Ausführungsform wegen der zusätzlichen
Länge der
erweiterten zylindrischen Lagerfläche 94. Die erweiterte
zylindrische Lagerfläche 94 erzeugt
aber eine zusätzliche Lagerfläche an dem
distalen Ende 92, die manchmal notwendig ist, wo eine hohe
radiale Belastung auf das aufzunehmende Teil aufgebracht wird. Die
zusätzliche
Lagerfläche
ist auch manchmal für
größere aufzunehmende
Teile notwendig, die eine teilweise größere Lagerfläche erfordern.
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Ähnlich wie
bei der ersten Ausführungsform wird
das aufzunehmende Teil 90 an irgendeiner axialen Einwärtsbewegung
gehindert, weil die Abschlußfläche 99 des
aufzunehmendes Teiles 90 an der ringförmigen Fläche 103 des aufnehmenden
Verbinderkörpers 100 anliegt.
Daher, wenn der Halter einmal in der gesperrten Lage ist, wird eine
Bewegung des aufzunehmenden Teiles sowohl axial nach innen als auch
nach außen
unterbunden.
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Die 12 bis 14,
d.h. die dritte und die vierte Ausführungsform, bilden keinen Teil
der Verbindung und dienen nur Erläuterungszwecken.
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Die 12 und 13 zeigen
eine dritte Ausführungsform
eines Kupplungszusammenbaus 110. Der Kupplungszusammenbau 110 der
dritten Ausführungsform
umfaßt
ein aufzunehmendes Teil 112, einen O-Ring 114,
einen hohlen aufnehmenden Verbinderkörper 116 und eine
Sechskant-Rohrmutter 118.
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Das
aufzunehmende Teil 112 ist im Wesentlichen das gleiche
wie das aufzunehmende Teil der ersten Ausführungsform. Das aufzunehmende
Teil 112 ist am Ende eines hohlen und starren Rohres 120 gebildet,
das ein Teil eines Flüssigkeitsleitungssystems
ist. Das Rohr 120 kann zu einem Bauteil in einem Flüssigkeitsleitungssystem
führen
oder kann selbst ein Teil eines Bauteiles in einem Flüssigkeitsleitungssystem
sein. Das aufzunehmende Teil 112 hat ein radial erweitertes
distales Ende 122, das am Ende des Rohres 120 angeordnet
ist. Der Durchmesser des distalen Endes 122 ist größer als
der Durchmesser des Rohres 120. Die Abschlußfläche 124 des distalen
Endes 122 ist derart, daß die Abschlußfläche 124 gut
in den Verbinderkörper 116 paßt. Die
Abschlußfläche 124 des
distalen Endes 122 ist abgeschrägt, um die Einführung des
aufzunehmenden Teiles 112 in den Verbinderkörper 116 zu
erleichtern.
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Das
aufzunehmende Teil 112 enthält ferner einen radial erweiterten
ringförmigen
Vorsprung oder eine Stauchung 126, die an dem Rohr 120 in
einem bestimmten Abstand von dem distalen Ende 122 gebildet
ist und sich radial nach außen
von dem Rohr 120 erstreckt. Der Durchmesser der Stauchung 126 ist
ungefähr
gleich dem Durchmesser des distalen Endes 122. Folglich
ist der Außendurchmesser
der Stauchung 126 auch derart, daß die Stauchung 126 gut
in den Verbinderkörper 116 paßt.
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Ein
zylindrischer Kanal 128 erstreckt sich zwischen der Stauchung 126 und
dem distalen Ende 122. Der Kanal 128 hat einen
Außendurchmesser, der
kleiner als der Außendurchmesser
des distalen Endes 122 oder der Außendurchmesser der Stauchung 126 ist.
Während
das gute Hineinpassen des distalen Endes 122 und der Stauchung 126 in
den Verbinderkörper
das Lecken des Flüssigkeitssystems
verringert, kann ein O-Ring verwendet werden, um das Lecken weiter
zu vermindern. Der O-Ring 114 ist in den Kanal 128 eingeführt, derart,
daß beim Einführen des
aufzunehmenden Teiles 112 in den Verbinderkörper 116,
der O-Ring 114 eng
in den Verbinderkörper 116 und
den Kanal 128 paßt.
Der O-Ring 114 ist zwischen dem distalen Ende 122 und der Stauchung 126 angeordnet,
und verhindert somit, daß der
O-Ring 114 entlang der Länge des aufzunehmenden Teiles 112 axial
gleitet oder rollt.
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Der
aufnehmende Verbinderkörper 116 ist hohl
und begrenzt eine mit einem Gewinde versehene axiale Bohrung 134,
die sich von einem Eingang 132 aus axial nach innen erstreckt.
Der Eingang 132 wird von einer ersten konischen Oberfläche 130 begrenzt.
Die erste konische Oberfläche 130 ist
abgeschrägt,
um die Einführung
des aufzunehmenden Teiles 112 in die Gewindebohrung 134 des
Verbinderkörpers 116 zu
erleichtern. Die axiale Gewindebohrung 134 endet an einer
ersten ringförmigen
Stirnfläche 140.
Axial innerhalb der axialen Gewindebohrung 134 ist eine
axiale Bohrung 138 ohne Gewinde. Der Durchmesser der axialen
Bohrung 138 ohne Gewinde ist kleiner als der Durchmesser
der axialen Gewindebohrung 134. An der Grenze zwischen
der ersten ringförmigen
Fläche 136 und
dem Eingang zu der axialen Bohrung 138 ohne Gewinde befindet
sich eine zweite konische Oberfläche 140.
Die zweite konische Oberfläche 140 ist
abgeschrägt,
um die Einführung
des aufzunehmenden Teiles 112 in die Bohrung 138 ohne
Gewinde zu erleichtern. Der Durchmesser der Bohrung 138 ohne
Gewinde ist etwas größer als
der Außendurchmesser
des distalen Endes 122 und der Stauchung 126 derart,
daß, wenn das
aufzunehmende Teil 112 in die Bohrung 138 ohne
Gewinde eingeführt
wird, das auf zunehmende Teil 112 gut in den Verbinderkörper 116 paßt. Die Länge der
Bohrung 138 ohne Gewinde ist ungefähr die gleiche wie der Abstand
zwischen dem Abschlußende
des aufzunehmenden Teils 112 und der axial inneren Oberfläche der
Stauchung 126. Die Bohrung 138 ohne Gewinde endet
an einer zweiten ringförmigen
Stirnfläche 142.
In der zweiten ringförmigen Stirnfläche 142 ist
der Eingang zu einem im Durchmesser verringerten Durchgang 144,
der die Flüssigkeitsleitung
gegenüber
dem Rohr 120 bildet, angeordnet.
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Die
Sechskant-Rohrmutter 118 mit Außengewinde ist verschiebbar
auf dem Rohr 120 angebracht und axial außerhalb
der Stauchung 126 angeordnet. Nach der Einführung des
aufzunehmenden Teiles 112 in den aufnehmenden Verbinderkörper 116 wird
die Rohrmutter 118 in Richtung auf den Verbinderkörper 116 geschoben
und in die Gewindebohrung 134 des Verbinderkörpers 116 geschraubt,
um das aufzunehmende Teil 112 in dem Verbinderkörper 116 zu
sichern.
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Die
Rohrmutter 118 hat einen Sechskantkopf 146 und
einen mit einem Außengewinde
versehenen Abschnitt 148. Das Gewinde des mit einem Außengewinde
versehenen Abschnittes 148 ist so bemessen, daß es mit
dem Gewinde der Gewindebohrung 134 des Verbinderkörpers 116 zusammenpaßt. Die Länge des
mit einem Außengewinde
versehenen Abschnittes 148 der Rohrmutter 118 ist
größer als
die Länge
der Gewindebohrung 134 des Verbinderkörpers 116. Eine glatte
Bohrung 150 geht durch die Mittellinie der Rohrmutter 118.
Der Durchmesser der Bohrung 150 der Rohrmutter 118 ist
etwas größer als der
Außendurchmesser
des Rohres 120, so daß die Rohrmutter 118 auf
dem Rohr 120 gleiten kann. Eine Schräge 152 ist am Ende
der Bohrung 150 an dem Abschlußende des mit einem Außengewinde
versehenen Abschnittes 146 gebildet. Die Schräge 152 erleichtert
die Einführung
des Rohres 120 in die Bohrung 150 der Rohrmutter 118.
Die Schräge 152 gestattet
es auch, daß das
Abschlußende
des mit einem Außengewinde
versehenen Abschnittes 148 an der Stauchung 126 des
aufzunehmenden Teiles 112 anliegt, ohne die Stauchung 126 zu
verformen.
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14 zeigt
eine vierte Ausführungsform
eines Kupplungszusammenbaus 160. Die vierte Ausführungsform
ist im Wesentlichen die gleiche wie die dritte Ausführungsform
mit der Ausnahme eines erweiterten distalen Endes des aufzunehmenden
Teiles. Das erweiterte distale Ende der vierten Ausführungsform
ist im Wesentlichen das gleiche wie das erweiterte distale Ende
der zweiten Ausführungsform.
Anstatt das distale Ende in einem radial nach außen ragenden Abschnitt enden
zu lassen, wie bei der dritten Ausführungsform, ist bei der vierten
Ausführungsform
das distale Ende 164 radial nach innen gebogen und erstreckt
sich axial, um eine erweiterte zylindrische Lagerfläche 166 zu
schaffen, und ist dann weiter radial nach innen gebogen, um eine
abgeschrägte
Oberfläche 168 an
dem Abschlußende zu
bilden. Die abgeschrägte
Oberfläche 168 an
dem Abschlußende
trägt dazu
bei, das aufzunehmende Teil 162 in den aufnehmenden Verbinderkörper 172 zu
führen.
Die erweiterte zylindrische Lagerfläche 166 hat einen
Durchmesser, der ungefähr
der gleiche ist, wie der der Stauchung 170 und etwas kleiner
als der Durchmesser der kein Gewinde aufweisenden Bohrung 174 des
Verbinderkörpers 172.
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Die 15 bis 18 zeigen
eine fünfte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Kupplungszusammenbaus.
Der Kupplungszusammenbau 200 umfaßt ein aufzunehmendes Teil 202,
einen O-Ring 204, eine Beilagscheibe 206, eine
Hülse 208, einen
hohlen aufnehmenden Verbinderkörper 210, einen
Halter 212 und eine Staubsperre 214.
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Das
aufzunehmende Teil 202 ist am Ende eines hohlen und starren
Rohres 216 gebildet, das Teil eines Flüssigkeitsleitungssystems ist.
Das Rohr 216 kann zu einem Bauteil in einem Flüssigkeitsleitungssystem
führen
oder selbst ein Teil eines Bauteiles in einem Flüssigkeitsleitungssystem sein.
Das aufzunehmende Teil 202 hat ein radial erweitertes distales Ende 218,
das am Ende des Rohres 216 angeordnet ist.
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Axial
innerhalb des radial erweiterten distalen Endes ist der O-Ring 204,
der das aufzunehmende Teil 202 umgibt. Der O-Ring 204 ist
so bemessen, daß nach
der Einführung
des aufzunehmenden Teiles 202 in den Verbinderkörper 210 der
O-Ring 204 eng anliegend in den Verbinderkörper 204 paßt. Axial innerhalb
des O-Ringes 204 ist
die Beilagscheibe 206. Die Beilagscheibe 206 schützt den
O-Ring 204 vor einer Beschädigung. Axial innerhalb der
Beilagscheibe 206 ist die Hülse 208, die an dem
Rohr 216, das das aufzunehmende Teil 202 bildet,
befestigt. Eine axiale Bohrung ist durch die Mittellinie der Hülse 208 definiert
und ein radialer Kanal 222 ist in der Oberfläche der
axialen Bohrung gebildet. Der Kanal 222 umgibt die auf
dem aufzunehmenden Teil 202 gebildete Stauchung 220,
um die Hülse 208 auf
dem aufzunehmenden Teil 202 zurückzuhalten. Die äußere Oberfläche der
Hülse 208 hat
eine erste zylindrische Oberfläche 224.
Die äußere Oberfläche 208 hat ferner
eine zweite zylindrische Oberfläche 226 und eine
konische Oberfläche 228,
die die erste zylindrische Oberfläche 224 mit der zweiten
zylindrischen Oberfläche 226 verbindet.
Die zweite zylindrische Oberfläche 226 hat
einen Durchmesser, der größer als
der Durchmesser der ersten zylindrischen Oberfläche 224 ist. An dem
Abschlußende
der Hülse 208 ist
eine ringförmige
Stirnfläche 230 axial
innerhalb der zweiten zylindrischen Oberfläche 226 angeordnet.
Nachdem die Hülse 208 an
dem Rohr 216 befestigt ist, erstreckt sich die Hülse von
dem Rohr aus radial nach außen
und hat eine ähnliche
Funktion wie die Stauchung, die an dem Rohr der ersten, zweiten, dritten
und vierten Ausführungsform
gebildet ist.
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Der
aufnehmende Verbinderkörper 210 ist hohl
und begrenzt eine axiale Bohrung 232, die sich von einem
Eingang 234 aus axial nach innen erstreckt. Der Eingang 234 wird
von einem radial einwärts
ragenden Rand 236 begrenzt. Axial innerhalb des Einganges 234 ist
eine radial verlaufende radiale Stirnfläche 238. Eine erste
zylindrische Oberfläche 240 erstreckt
sich axial nach innen von der Anlagefläche 238 über eine
kurze Distanz, und eine erste konische Oberfläche 242 erstreckt
sich axial und radial nach innen von der ersten zylindrischen Oberfläche 240 aus.
Eine zweite zylindrische Oberfläche 244 erstreckt
sich radial nach innen von der ersten konischen Oberfläche 242 aus.
Die zweite zylindrische Oberfläche 244 hat
einen Durchmesser, der etwas größer als
der Durchmesser der zweiten zylindrischen Oberfläche 226 der Hülse 208 ist.
Eine zweite konische Oberfläche 246 erstreckt
sich axial und radial nach innen von der zweiten zylindrischen Oberfläche 244 aus.
Eine dritte zylindrische Oberfläche 248 erstreckt
sich axial nach innen von der zweiten konischen Oberfläche 246 aus
und endet in einer Radialschulter 250. Die dritte zylindrische
Oberfläche 248 hat
einen Durchmesser, der etwas größer als
der Durchmesser der ersten zylindrischen Oberfläche 224 der Hülse 208 ist.
Die Bohrung 232 endet in einem Ende, das von dem Eingang 234 entfernt
ist. Das Ende steht mit dem anderen Teil des Systembauteils in Verbindung.
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Der
Halter 212 ist verschiebbar auf dem Rohr 216 angebracht
und axial außerhalb
der Hülse 208 angeordnet.
Der Halter 212 ist im Detail in den 19 bis 21 dargestellt.
Der Halter 212 enthält einen
Basisring 252 und zwei in Umfangsrichtung beabstandete
Sperrausleger 254, die sich von dem Basisring 252 weg
erstrecken. Eine zentrale Öffnung 256 ist
durch den Basisring 252 hindurch gebildet. Das Rohr 216 erstreckt
sich durch die Öffnung 256 des
Basisrings 252. Der Durchmesser der Öffnung 256 sollte
etwas größer als
er Durchmesser des Rohres 216 sein, derart, daß sich ein
Gleitsitz des Basisringes 252 um das Rohr 216 herum
ergibt.
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Die
Sperrausleger 254 erstrecken sich axial nach außen von
dem Basisring 252 aus. Jeder Sperrausleger 254 ist
rechtwinklig im Querschnitt. Jeder Sperrausleger 254 enthält einen
Haken 258 am Abschlußende.
Jeder Haken 258 umfaßt
eine halbkonische Oberfläche 260,
die mit der ersten konischen Oberfläche 242 des Zylinderkörpers 210 zusammenpaßt; eine
halbzylindrische Oberfläche 262,
die mit der ersten zylindrischen Oberfläche 240 des Verbinderkörpers 210 zusammenpaßt; eine
radiale Schulter 264, die an der radialen Stirnfläche 238 des
Verbinderkörpers 210 anliegt;
und eine Abschlußfläche 266,
die an der ringförmigen
Stirnfläche 230 der
Hülse 208 anliegt.
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Der
Halter 212 ist aus einem flexiblen elastischen Material
gebildet. Der Schlitz 268, der zwischen den Sperrauslegern 254 definiert
ist, gestattet eine zeitweilige Verformung der Sperrausleger 254 durch
die Anwendung eines radial nach innen gerichteten Druckes auf die
Sperrausleger 254. Somit kann der Halter 212 in
den Verbinderkörper 210 eingeführt oder
daraus entfernt werden, indem eine radial nach innen gerichtete
Kraft auf die Sperrausleger 254 aufgebracht wird, um die
Haken 258 radial zu verlagern, um ihren Durchgang durch
den Eingang 234 des Verbinderkörpers 210 zu gestatten.
Wenn eine radial nach innen gerichtete Kraft nicht mehr auf die
Sperrausleger 254 aufgebracht wird, springen sie in ihre normale
Lage zurück.
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Die
Staubsperre 214 ist verschiebbar auf dem Rohr 216 angeordnet.
Die Staubsperre 214 ist im Detail in den 22 bis 25 dargestellt.
Die Staubsperre 214 enthält einen Basisring 270 und zwei
Verlängerungen 272,
die mit der äußeren Umfangsfläche des
Basisringes 270 verbunden sind. Eine zentrale Öffnung 274 ist
durch den Basisring 270 hindurch gebildet. Das Rohr 216 erstreckt
sich die Öffnung 274 des
Basisringes 270. Der Durchmesser der Öffnung 274 sollte
etwas größer als
der Durchmesser des Rohres 216 sein, derart, daß es einen
Gleitsitz des Basisringes 270 um das Rohr 216 herum
gibt.
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Jede
Verlängerung 272 hat
einen Anschlag 276, der sich axial nach innen erstreckt
und eine Klammer 278, die sich axial nach außen erstreckt. Die
Anschläge 276 haben
eine rechtwinklige Form und sind so bemessen, daß sie in die Schlitze 268 passen,
die zwischen den Sperrauslegern 254 des Halters 212 gebildet
sind.
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Ein
erster Kanal 280 ist in der inneren Oberfläche der
Klammern 278 axial außerhalb
des Basisringes 270 gebildet. Der erste Kanal 280 ist
so bemessen, daß er
den Basisring 252 des Halters 212 zurückhält. Axial
außerhalb
des ersten Kanals 280 ist eine rampenförmig nach oben verlaufende
Oberfläche 282,
die sich axial nach außen
und radial nach innen erstreckt. Die rampenförmig nach oben verlaufende
Oberfläche 282 sollte
so geneigt sein, daß eine axial
nach innen gerichtete Kraft auf die Staubsperre 214 aufgebracht
werden kann, um die Staubsperre und den Halter entlang des Rohres 216 zu
verschieben, ohne daß der
Basisring 252 des Halters 212 an der rampenförmig nach
oben verlaufenden Oberfläche
vorbeigleitet. Jedoch sollte die rampenförmig nach oben verlaufende
Oberfläche 282 auch
so geneigt sein, daß der
Basisring 252 des Halters 212 an der rampenförmig nach
oben verlaufenden Oberfläche 282 vorbeigleiten
kann, wenn der Halter 212 die gesperrte Stellung erreicht.
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Axial
außerhalb
der rampenförmig
nach oben verlaufenden Oberfläche 282 ist
eine zylindrische Oberfläche 284.
Eine rampenförmig
nach unten verlaufende Oberfläche 286 ist
axial außerhalb
der zylindrischen Oberfläche 284 angeordnet.
Die rampenförmig
nach unten verlaufende Oberfläche 286 erstreckt
sich axial und radial nach außen
bis zu einem zweiten Kanal 288. Der zweite Kanal 288 ist
wie der erste Kanal 280 so bemessen, daß er den Basisring 252 des
Halters 212 zurückhält. Die
Außenfläche einer
jeden Klammer 278 erstreckt sich radial nach außen und
endet in einer gerieften Oberfläche 290, die
sich radial nach innen erstreckt.
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Der
Halter 212 und die Staubsperre 214 funktionieren
wie folgt. Sowohl der Halter 212 als auch die Staubsperre 214 sind
verschiebbar auf dem Rohr 216 angebracht. Vor der Einführung des
Halters 212 und der Staubsperre 214 in den Verbinderkörper 210 wird
der Basisring 252 des Halters 212 in dem ersten
Kanal 280 der Staubsperre 214 zurückgehalten.
Das aufzunehmende Teil 202 mit dem O-Ring 204,
der Beilagscheibe 206 und der Hülse 208, die auf dem
aufzunehmende Teil 202 vorher angebracht wurden, wird in
den Verbinderkörper 210 eingeführt, bis
die konische Oberfläche 228 der
Hülse 208 die zweite
konische Oberfläche 246 des
Verbinderkörpers 210 berührt. Der
Halter 212 und die Staubsperre 214 werden dann
axial nach innen in Richtung auf den Verbinderkörper 210 geschoben.
Nach dem Verschieben des Halters 212 axial nach innen berührt die
halbkonische Oberfläche 260 der
Haken 258 den Rand 236 des Verbinderkörpers 210.
Eine weitere Kraft, die auf den Halter 212 in axialer Einwärtsrichtung
aufgebracht wird, bewirkt, daß sich
die Sperrausleger 254 radial nach innen verbiegen, weil
der Rand 236 gegen die halbkonische Oberfläche 260 drückt.
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Der
Halter 212 wird soweit eingeführt, bis die Abschlußfläche 266 der
Haken 258 die ringförmige Stirnfläche 230 der
Hülse 208 berührt. Gleichzeitig, wenn
der Halter 212 die Hülse 208 berührt, passiert die
halbzylindrische Oberfläche 260 des
Hakens 258 den Rand 236, um den Sperrauslegern 254 des
Halters 212 zu gestatten, radial nach außen in die
gesperrte Stellung zu springen. In der gesperrten Stellung berührt die
halbkonische Oberfläche 260 der Haken 258 die
erste konische Oberfläche
des Verbinderkörpers 210,
berührt
die halbzylindrische Oberfläche 262 des
Hakens 258 die erste zylindrische Oberfläche 240 des
Verbinderkörpers 210,
berührt
die radiale Schulter 264 der Haken 258 die radiale
Stirnfläche 238 des
Verbinderkörpers 210 und
berührt
die Abschlußfläche 266 der
Haken 258 die ringförmige Stirnfläche 230 der
Hülse 208.
Wenn eine axial nach außen
gerichtete Kraft auf das aufzunehmende Teil 202 aufgebracht
wird, liegt die Hülse 208 an
der Abschlußfläche 266 der
Haken 258 an, wodurch die radiale Schulter 264 der
Haken 258 an der radialen Stirnfläche 238 des Verbinderkörpers 210 zur
Anlage kommt. Somit unterbindet der Halter 212 die axiale Auswärtsbewegung
des aufzunehmenden Teiles 202 und verhindert, daß das aufzunehmende
Teil 202 aus dem Verbinderkörper 210 herausgezogen
werden kann.
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Wenn
der Halter einmal in die gesperrte Stellung geschoben ist, wird
die Staubsperre 214 axial nach innen geschoben. Wenn eine
axial nach innen gerichtete Kraft auf die Staubsperre 214 aufgebracht wird,
gleitet der Basisring 252 des Halters 212 an der rampenförmig nach
oben verlaufenden Oberfläche 282 der
Staubsperre 214 entlang und spreizt die Klammern 278 radial
nach außen,
bis der Basisring 252 des Halters 212 die zylindrische
Oberfläche 284 der
Staubsperre 214 passiert und gleitet entlang der rampenförmig nach
unten verlaufenden Oberfläche 286 in
den zweiten Kanal 288. Wenn die Staubsperre 214 axial
nach innen gleitet, werden die Anschläge 276 der Staubsperre 214 in
die Schlitze 268 eingeführt,
die zwischen den Sperrauslegern 254 des Halters 212 gebildet
sind. Es sollte bemerkt werden, daß die Anschläge 276 in
der Lage sind, nur dann in die Schlitze 268 zu passen,
wenn der Halter 212 in der gesperrten Lage ist. Dies stellt
sicher, daß der
Halter 212 in der gesperrten Lage während des Zusammenbauvorganges
ist. Außerdem,
da die Anschläge 276 in
den Schlitzen 268, die zwischen den Sperrauslegern 254 des
Halters 212 gebildet sind, angeordnet sind, können die
Sperrausleger 254 nicht radial nach innen soweit zusammengedrückt werden,
daß der Durchmesser
der Haken 258 kleiner als der Durchmesser des Randes 236 des
Verbinderkörpers 210 ist,
wodurch somit verhindert wird, daß die Haken 258 durch
den Rand passen. Daher dient die Staubsperre 214 auch dazu,
ein zufälliges
Lösen des
Halters 212 zu verhindern.
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Die
Staubspere 214 stellt nicht nur sicher, daß der Halter 212 in
der gesperrten Lage ist und ein zufälliges Lösen des Halters 212 verhindert
wird, die Staubsperre 214 verhindert auch das Eintreten
von Verunreinigungen in den Verbinderkörper 210. Wenn die
Staubsperre 214 einmal vollständig eingeführt ist, derart, daß der Basisring 252 des
Halters in dem zweiten Kanal 288 der Staubsperre 214 angeordnet ist,
bilden der Basisring 270 und die Anschläge 276 der Staubsperre 214 zusammen
mit den Sperrauslegern 254 des Halters 212 eine
Schranke, die die Bohrung des Verbinderkörpers 210 umschließt. Im Zeitpunkt
der Umschließung
ist der Basisring 270 der Staubsperre 214 radial
außerhalb
des Rohres 216. Radial außerhalb des Basisringes 270 der
Staubsperre 214 und radial innerhalb der Bohrung 232 sind die
Sperrausleger 254 des Halters 212. Die von den Sperrauslegern 254 begrenzten
Schlitze 268 sind von den Anschlägen 276 der Staubsperre 214 besetzt.
Daher ist im Zeitpunkt der Umschließung der gesamte radial außerhalb
des Rohres 216 und radial innerhalb der Bohrung 232 liegende
Bereich von dem Basisring 270 der Staubsperre 214,
den Anschlägen 276 der
Staubsperre 214 und den Sperrauslegern 254 des
Halters 212 besetzt. Die Staubsperre 214 umschließt somit
die Bohrung 232, um Fremdkörper am Eintritt in den Kupplungszusammenbau
zu hindern.
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26 zeigt
eine sechste Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Kupplungszusammenbaus 300.
Das aufzunehmende Teil 302 der sechsten Ausführungsform
ist im Wesentlichen das gleiche wie das aufzunehmende Teil 202 der
fünften
Ausführungsform
mit der Ausnahme einer erweiterten Lagerfläche 304, die am distalen
Ende des Rohres 303, das das aufzunehmende Teil 302 bildet,
gebildet ist. Der aufnehmende Verbinderkörper 306 der sechsten Ausführungsform
ist im Wesentlichen der gleiche wie der aufnehmende Verbinderkörper 310 der
fünften Ausführungsform
mit der Ausnahme einer im Durchmesser verminderten vierten zylindrischen
Oberfläche 310,
die axial einwärts
von der dritten zylindrischen Oberfläche 308 ist. Die vierte
zylindrische Oberfläche 310 begrenzt
das Abschlußende
einer Bohrung 307, die sich axial in dem aufnehmenden Verbinderkörper 306 erstreckt.
Der Halter 312 und die Staubsperre 314 der sechsten
Ausführungsform sind
identisch zu dem Halter 212 und der Staubsperre 314 der
fünften
Ausführungsform.
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Anstatt
das distale Ende in einem radial nach außen verlaufenden Abschnitt
enden zu lassen, wie bei der fünften
Ausführungsform,
ist bei der sechsten Ausführungsform
das distale Ende radial nach innen gebogen, und erstreckt sich axial,
um eine erweiterte Lagerfläche 304 an
dem Abschlußende
zu schaffen. Ferner, anstatt die dritte zylindrische Oberfläche der Bohrung
in einer radialen Schulter enden zu lassen, wie bei der fünften Ausführungsform,
ist bei der sechsten Ausführungsform
eine vierte zylindrische Oberfläche 310,
die einen Durchmesser hat, der kleiner als der Durchmesser der dritten
zylindrischen Oberfläche 308 ist,
axial innerhalb der dritten zylindrischen Oberfläche 308 angeordnet.
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Der
Durchmesser der vierten zylindrischen Oberfläche 310 ist etwas
größer bemessen
als der Durchmesser der erweiterten Lagerfläche 304, die an dem
distalen Ende des aufzunehmenden Teiles 302 gebildet ist.
Der Vorteil, daß die
vierte zylindrische Oberfläche 310 einen
verringerten Durchmesser hat, um mit der erweiterten Lagerfläche 304 zusammenzupassen,
besteht darin, daß die
erweiterte Lagerfläche 304 kleiner
gebildet sein kann, als wenn die vierte zylindrische Oberfläche 310 den
gleichen Durchmesser wie die dritte zylindrische Oberfläche 308 hat. Die
erweiterte Lagerfläche 304 ist
durch Erweitern des distalen Endes des Rohres 303 gebildet.
Je mehr daher das Rohr 303 erweitert ist, desto größer ist
die Variabilität
im Durchmesser der erweiterten Lagerfläche 304 als Folge
des Erweiterungsvorganges. Dadurch, daß man einen im Durchmesser
verminderten Abschnitt der Bohrung 307 hat, der mit der
erweiterten Lagerfläche 304 des
aufzunehmenden Teiles 302 zusammenpaßt, ist das distale Ende des
aufzunehmenden Teiles 302 um einen geringeren Betrag erweitert
und ist die Variabilität
im Durchmesser der erweiterten Lagerfläche 304 ebenfalls
vermindert.
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27 zeigt
eine siebte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Kupplungszusammenbaus 350.
Das aufzunehmende Teil 352 der siebten Ausführungsform
ist im Wesentlichen das gleiche wie das aufzunehmende Teil 90 der
zweiten Ausführungsform
mit der Ausnahme, daß die
erweiterte Lagerfläche 356,
die an dem distalen Ende des aufzunehmenden Teiles 352 gebildet
ist, einen Durchmesser hat, der kleiner als der Durchmesser der
Stauchung 358 ist, die in einem bestimmten Abstand von dem
distalen Ende gebildet ist. Der aufnehmende Verbinderkörper 360 der
siebten Ausführungsform
ist im Wesentlichen der gleiche wie der aufnehmende Verbinderkörper 100 der
zweiten Ausführungsform mit
der Ausnahme einer im Durchmesser verminderten zylindrischen Oberfläche 364 axial
innerhalb der zylindrischen Oberfläche 362. Die im Durchmesser verminderte
zylindrische Oberfläche 364 begrenzt das
Abschlußende
einer Bohrung 366, die sich axial in den aufnehmenden Verbinderkörper 360 erstreckt. Der
Halter 368 und die Staubsperre 370 der sechsten Ausführungsform
sind identisch zu dem Halter 16 und der Staubsperre 18 der
ersten und der zweiten Ausführungsform.
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Anstatt
die erweiterte Lagerfläche 94 einen Durchmesser
haben zu lassen, der ungefähr
der gleiche ist wie der Durchmesser der Stauchung 98 wie bei
der zweiten Ausführungsform,
hat bei der siebten Ausführungsform
die erweiterte Lagerfläche 356 einen
Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser der Stauchung 358 ist.
Ferner, anstatt die zylindrische Oberfläche 102 der Bohrung
in einer radialen Schulter enden zu lassen, wie bei der zweiten
Ausführungsform,
ist eine im Durchmesser verminderte zylindrische Oberfläche 364,
die einen Durchmesser hat, der kleiner als der Durchmesser der zylindrischen
Oberfläche 362 ist,
axial innerhalb der zylindrischen Oberfläche 362 angeordnet.
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Der
Durchmesser der im Durchmesser verminderten zylindrischen Oberfläche 364 ist
etwas größer bemessen
als der Durchmesser der erweiterten Lagerfläche 356, die an dem
distalen Ende des aufzunehmenden Teiles 352 gebildet ist.
Der Vorteil, daß die
im Durchmesser verminderte zylindrische Oberfläche 364 einen reduzierten
Durchmesser hat, um mit der erweiterten Lagerfläche 356 zusammenzupassen,
besteht darin, daß die
erweiterte Lagerfläche 356 kleiner
gebildet werden kann, als wenn die im Durchmesser verminderte zylindrische
Oberfläche 364 den
gleichen Durchmesser wie die zylindrische Oberfläche 362 hat. Die erweiterte
Lagerfläche 356 wird
durch Erweitern des distalen Endes des Rohres 354 gebildet.
Je mehr daher das Rohr 354 erweitert ist, desto größer ist
die Variabilität
im Durchmesser der erweiterten Lagerfläche 356 als Ergebnis
des Erweiterungsvorganges. Dadurch, daß man einen im Durchmesser
verminderten Abschnitt 364 der Bohrung 366 hat,
der mit der erweiterten Lagerfläche 356 des
aufzunehmenden Teiles 352 zusammenpaßt, ist das distale Ende des
aufzunehmenden Teiles 352 um einen geringeren Betrag erweitert
und ist die Variabilität
im Durchmesser der erweiterten Lagerfläche 356 ebenso vermindert.