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Dokumentenidentifikation DE202004012959U1 18.11.2004
Titel Kugelbuchsenverschraubung
Anmelder Kohlhage Verbindungstechnik GmbH & Co. KG, 58809 Neuenrade, DE
Vertreter RA u. PA Volkmar Tetzner; PA Michael Tetzner; RA Thomas Tetzner, 81479 München
DE-Aktenzeichen 202004012959
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 18.11.2004
Registration date 14.10.2004
Application date from patent application 18.08.2004
IPC-Hauptklasse F16L 19/00

Beschreibung[de]

Kugelbuchsenverschraubungen kommen beispielsweise bei Kraftstoffleitungen zum Einspritzen von Diesel oder Benzin oder bei Differenzdruckleitungen am Russpartikel-Filter von Diesel-Fahrzeugen zum Einsatz. Kugelbuchsenverschraubungen kommen aber auch bei vielen anderen Anwendungen zum Einsatz.

Sie werden insbesondere dadurch realisiert, dass am Ende einer Leitung eine Kugelbuchse ausgebildet wird, die zum Anschluss der Leitung auf eine Kugelbuchsenaufnahme gesteckt und mit einer Überwurfmutter gesichert wird. Zwischen der Kugelbuchsenaufnahme und der Kugelbuchse entsteht dabei eine Druckstelle, die dadurch die Verschraubung abdichtet.

Üblicherweise wird die Kugelbuchse als separates Bauteil hergestellt, auf die Leitung aufgeschoben und mit dieser verlötet. Bei einer komplexen Baugruppe können jedoch durch den Lötprozess hohe dreidimensionale Konturveränderungen durch den Einfluss der Wärme auftreten, was mit unter zu einen Wärmeverzug führen kann.

Aus der Praxis ist es daher auch schon bekannt, die Kugelbuchse an das Ende der Leitung anzustauchen, wobei im wesentlichen die Form der gelöteten Kugelbuchse nachgebildet wird.

Die angestauchte Kugelbuchse ist im Vergleich zur gelöteten Version wesentlich kostengünstiger, da auf teure Drehteile und den ebenfalls teuren Lötprozess verzichtet werden kann. Auch ein aufwendiger Richtprozess nach dem Löten kann entfallen.

In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass die angestauchte Kugelbuchse bei Belastungen durch Schwingungen wesentlich kürzere Standzeiten hat.

Die Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kugelbuchsenverschraubung mit einer am Ende einer Leitung angeordneten Kugelbuchse und einer Überwurfmutter anzugeben, die sich durch eine kostengünstige Herstellung auszeichnet und eine hohe Standfestigkeit bei Belastung durch Schwingungen gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Kugelbuchsenverschraubung weist im wesentlichen eine am Ende einer Leitung angeordnete Kugelbuchse und eine Überwurfmutter auf, wobei die Kugelbuchse am Ende der Leitung angestaucht ist und der Kontaktbereich mit der Überwurfmutter konisch ausgebildet ist.

Im Vergleich hierzu wurde der Kontaktbereich bei der angestauchten Kugelbuchse gemäß dem Stand der Technik durch einen 90° Abkantung gebildet, die zu einer deutlichen Schwächung des Materials in diesem Bereich geführt hat.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung ist der konische Kontaktbereich gekrümmt ausgebildet. Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen hat sich der gebogene Kontaktbereich der Kugelbuchse mit einen Krümmungsradius im Bereich von 5 bis 50 mm als besonders vorteilhaft herausgestellt.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine Schnittdarstellung einer Kugelbuchsenverschraubung.

In der Zeichnung wird mit dem Bezugszeichen 1 eine Leitung bezeichnet, bei der es sich beispielsweise um ein Edelstahlrohr mit einem Durchmesser von 8 mm handelt. Am Ende der Leitung ist eine Kugelbuchse 2 angestaucht, die mit einer Überwurfmutter 3 an eine Kugelbuchsenaufahme 4 angeschlossen ist.

Die Kugelbuchsenaufnahme 4 steht beispielsweise mit einem Motor oder einem Russpartikel-Filter in Verbindung.

Die Kugelbuchse 2 weist einen konischen Kontaktbereich 2.1 auf, der mit der Überwurfmutter 3 in Berührung kommt. Die Überwurfmutter 3 ist in diesem Kontaktbereich an die angestauchte Kontur der Kugelbuchse angepasst.

Der konische Kontaktbereich 2.1 ist gekrümmt ausgebildet, wobei der Krümmungsradius zweckmäßigerweise im Bereich von 5 bis 50 mm liegt.

Zwischen dem konischen Kontaktbereich 2.1 und dem nicht mehr gestauchten Bereich der Leitung 1 liegt ferner ein Übergangsbereich 2.2 der zweckmäßigerweise den gleichen Krümmungsradius wie der konische Kontaktbereich aufweist. Es wäre jedoch auch ein anderer Krümmungsradius im Bereich von 5 bis 50 mm denkbar.

Um möglichst hohe Standzeiten der Kugelbuchsenverschraubung zu gewährleisten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Übergang von der Leitung 1 zum Kontaktbereich 2.1 möglichst weich und harmonisch erfolgt.

Dies ist dann gewährleistet, wenn in allen gekrümmten Bereichen Krümmungsradien von wenigstens 5 mm vorgesehen werden.

Die Kugelbuchse 2 ist so ausgebildet, dass sie sich im Kontaktbereich 2.1 mit der Überwurfmutter 3 in Richtung des Ende der Leitung 1 im Außendurchmesser kontinuierlich vergrößert. Am vorderen Ende ist die Kugelbuchse nach Art eines Kugelabschnitts 2.3 ausgebildet. Dieser Kugelabschnitt 2.3 bildet auch den Kontaktbereich und damit den Abdichtbereich mit der Kugelbuchsenaufnahme 4.

Die Überwurfmutter 3 ist in üblicher Art und Weise mit einem Innengewinde 3.1 versehen, welches mit einem Außengewinde 4.1 der Kugelbuchsenaufnahme 4 derart zusammenwirkt, dass die Überwurfmutter 3 die Kugelbuchse 2 mit ihrem Kugelabschnitt 2.3 gegen die Kugelbuchsenaufnahme 4 gedrückt wird.

Die oben beschriebene Kugelbuchsenverschraubung zeichnet sich durch eine kostengünstige Herstellung und eine hohe Dauerfestigkeit bei dynamischer Beanspruchung aus.


Anspruch[de]
  1. Kugelbuchsenverschraubung mit einer am Ende einer Leitung (1) angeordneten Kugelbuchse (2) und einer Überwurfmutter (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelbuchse (2) am Ende der Leitung angestaucht ist und der Kontaktbereich (2, 1) mit der Überwurfmutter (3) konisch ausgebildet ist.
  2. Kugelbuchsenverschraubung, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurfmutter (3) im Kontaktbereich mit der Kugelbuchse (2) an die angestauchte Kontur der Kugelbuchse angepasst ist.
  3. Kugelbuchsenverschraubung, dadurch gekennzeichnet, dass der konische Kontaktbereich (2.1) gekrümmt ausgebildet ist.
  4. Kugelbuchsenverschraubung, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Kontaktbereich (2.1) und Leitung (1) ein Übergangsbereich (2.2) vorgesehen ist, der einen Krümmungsradius im Bereich von 5 bis 50 mm versehen ist
  5. Kugelbuchsenverschraubung, dadurch gekennzeichnet, dass der gebogene Kontaktbereich (2.1) der Kugelbuchse (2) einen Krümmungsradius im Bereich von 5 bis 50 mm aufweist.
  6. Kugelbuchsenverschraubung, dadurch gekennzeichnet, dass die angestauchte Kugelbuchse (2) in allen gekrümmten Bereichen Krümmungsradien von wenigstens 5 mm aufweist.
  7. Kugelbuchsenverschraubung, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kugelbuchse (2) im Kontaktbereich mit der Überwurfmutter (3) in Richtung der Endes der Leitung (1) im Außendurchmesser kontinuierlich vergrößert.
  8. Kugelbuchsenverschraubung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelbuchse (2) an ihrem vorderen Ende nach Art eines Kugelabschnitts (2.3) ausgebildet ist.
  9. Kugelbuchsenverschraubung, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwurfmutter (3) ein Innengewinde (3.1) aufweist.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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