PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005060136B3 04.01.2007
Titel Kupplung
Anmelder A. RAYMOND ET CIE, Grenoble, FR
Erfinder Feger, Axel, 79540 Lörrach, DE;
Henlin, Jean-Martin, Waldighoffen, FR;
Kurth, Martin, Dr., 79576 Weil am Rhein, DE;
Trede, Michael, Habsheim, FR
Vertreter Rüttgers, J., Dipl.-Phys. (Univ.) Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 79098 Freiburg
DE-Anmeldedatum 16.12.2005
DE-Aktenzeichen 102005060136
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.01.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.01.2007
IPC-Hauptklasse F16L 37/12(2006.01)A, F, I, 20051216, B, H, DE
Zusammenfassung Eine Kupplung zum Verbinden von zwei Leitungsenden eines Fluidleitungssystems weist ein Aufnahmeteil (2), ein in das Aufnahmeteil (2) einfügbares Einsteckteil (1), das über Rastmittel mit dem Aufnahmeteil (2) verbindbar ist, und eine in dem Aufnahmeteil (2) angeordnete Dichteinheit zum Herstellen einer fluiddichten Verbindung zwischen dem Aufnahmeteil (2) und dem Einsteckteil (1) auf. Die Dichteinheit verfügt über eine in eine Aufnahmenut (11) des Aufnahmeteiles (2) angespritzte umlaufende Dichtlippe (15). Dadurch ist bei einer sehr kostengünstigen Herstellung eine einfache Montage sowie eine gute Dichtigkeit erzielt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Kupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Kupplung ist aus DE 10 2004 062 887 B3 bekannt. Die vorbekannte Kupplung zum Verbinden von zwei Leitungsenden eines Fluidleitungssystems verfügt über ein Aufnahmeteil und über ein in das Aufnahmeteil einfügbares Einsteckteil. Das Einsteckteil weist einen Rückhaltering auf, der zum Verbinden des Einsteckteiles mit dem Aufnahmeteil von Rastmitteln hintergriffen wird. Weiterhin ist eine Dichteinheit vorhanden, die in dem Aufnahmeteil angeordnet ist und aus drei losen Teilen, nämlich zwei Dichtungsringen mit einem rundlichen Querschnitt und einem zwischen den Dichtungsringen angeordneten Zwischenring, gebildet ist. Dadurch wird eine sehr gute Dichtwirkung erzielt, wobei allerdings der Aufbau und die Montage der Kupplung verhältnismäßig aufwändig und relativ kostspielig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung der eingangs genannten Art anzugeben, die sich bei einer sehr kostengünstiger Herstellung durch eine einfache Montage sowie eine gute Dichtigkeit auszeichnet.

Diese Aufgabe wird bei einer Kupplung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Kupplung die Dichteinheit eine in einer Aufnahmenut des Aufnahmeteiles angespritzte umlaufende Dichtlippe aufweist, ist die Dichteinheit über gegenseitige abschnittsweise innige Konturanpassungen zwischen der Dichtlippe und der Aufnahmenut mit dem Aufnahmeteil verbunden, und eine zeitaufwändige sowie fehlerträchtige Vormontage der Dichteinheit zum benutzungsbereiten Konfektionieren der Kupplung entfällt. Dadurch ist nicht nur eine einfache Handhabung, sondern auch eine sehr kostengünstige Herstellung erreicht.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung ergeben sich weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile. Es zeigen

1 in einer perspektivischen teilgeschnittenen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplung mit einem Aufnahmeteil und einem Einsteckteil, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind,

2 in einer perspektivischen teilgeschnittenen Ansicht das Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit dem in das Aufnahmeteil eingeführten Einsteckteil im Bereich einer Dichteinheit mit einer Dichtlippe in einer Überdruckstellung,

3 in einer perspektivischen teilgeschnittenen Ansicht das Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit dem in das Aufnahmeteil eingeführten Einsteckteil im Bereich einer Dichteinheit mit einer Dichtlippe in einer Unterdruckstellung,

4 in einer perspektivischen teilgeschnittenen Ansicht entsprechend den Darstellungen gemäß 2 und 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplung mit einer eine Dichtlippe mit einer axial ausgerichteten Außenseite aufweisenden Dichteinheit mit einem Einsteckteil in einer Einführstellung,

5 in einer perspektivischen teilgeschnittenen Ansicht das Ausführungsbeispiel gemäß 4 mit dem Einsteckteil in einer Endmontagestellung,

6 in einer perspektivischen teilgeschnittenen Ansicht entsprechend den Darstellungen gemäß 2 bis 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplung mit einer eine endseitig gefurchte Dichtlippe aufweisenden Dichteinheit mit einem Einsteckteil in einer Einführstellung und

7 in einer perspektivischen teilgeschnittenen Ansicht das Ausführungsbeispiel gemäß 6 mit dem Einsteckteil in einer Endmontagestellung.

1 zeigt in einer teilgeschnittenen perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplung, die über ein Einsteckteil 1 und über ein Aufnahmeteil 2 verfügt, in das das Einsteckteil 1 einfügbar ist. Das Einsteckteil 1 weist zum Verbinden mit einem Leitungsende eines Fluidleitungssystems einen länglichen Anschlussstutzen 3 auf, der in axialer Richtung durch einen als Anschlag dienenden, radial auskragenden Stirnbund 4 begrenzt ist. Auf der dem Anschlussstutzen 3 gegenüberliegenden Seite des Stirnbundes 4 verfügt das Einsteckteil 2 über einen zylinderförmigen Endabschnitt 5 als Ringstruktur, an dem in einem Abstand von dem Stirnbund 4 ein radial über den Endabschnitt 5 überstehender umlaufender Rückhaltering 6 angeformt ist. An dem Rückhaltering 6 wiederum ist auf der dem Stirnbund 4 abgewandten Seite in einem radialen Abstand von dem Endabschnitt 5 ein umlaufender, axial überstehender Dichtbund 7 ausgebildet, der mit einer radial nach innen weisenden flachen Dichtfläche 8 ausgestattet ist.

Das Aufnahmeteil 2 verfügt ebenfalls über einen endseitigen Anschlussstutzen 9 zum Verbinden mit einem weiteren Leitungsende des Fluidleitungssystems. An den Anschlussstutzen 9 des Aufnahmeteiles 2 ist ein Mittenabschnitt 10 angesetzt, der an seiner dem Anschlussstutzen 9 abgewandten Seite mit einer umlaufenden Aufnahmenut 11 ausgebildet ist. An den Mittenabschnitt 10 sind weiterhin auf der dem Anschlussstutzen 9 abgewandten Seite zwei halbschalenartig ausgebildete, einander gegenüberliegende Mundstücke 12 angesetzt, die jeweils über eine Hinterrastnase 13 sowie über einen mit der Hinterrastnase 13 verbundenen Anlenkhebel 14 verfügen, mit dem die jeweilige Hinterrastnase 13 in radialer Richtung bewegbar ist.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Dichteinheit der erfindungsgemäßen Kupplung durch eine angespritzte umlaufende Dichtlippe 15 aus einem weichelastischen Material gebildet, die mit einer bei dem Anspritzvorgang ausgeformten Anbindungswulst 16 in der Aufnahmenut 11 angeordnet ist, so dass die Dichtlippe 15 und die Aufnahmenut 11 wenigstens abschnittsweise konturangepasste Kontaktflächen aufweisen. Die Dichtlippe 15 ist vorzugsweise fest und unlösbar mit dem Aufnahmeteil 2 verbunden.

Die Dichtlippe 15 gemäß dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 weist eine sich von der Anbindungswulst 16 in Richtung einer abgeflachten Stirnwand 17 erstreckende, radial nach innen gewandte flache Innenwand 18 sowie eine sich ebenfalls von der Anbindungswulst 16 in Richtung der Stirnwand 17 erstreckende, radial nach außen gewandte flache Außenwand 19 auf.

Bei diesem Ausführungsbeispiel laufen die Innenwand 18 und die Außenwand 19 ausgehend von der Anbindungswulst 16 in Richtung der Stirnwand 17 aufeinander zu, so dass sich die Dichtlippe 15 in Richtung der Stirnwand 17 verjüngt und in Richtung der Stirnwand 17 immer flexibler wird. Weiterhin sind die Innenwand 18 und die Außenwand 19 jeweils mit einem betragsmäßigen etwa gleichen Winkel schräg zu der Längsrichtung der Kupplung angestellt.

Wie aus 1 erkennbar ist, liegt der Außenwand 19 in einem Abstand eine umlaufende, sich parallel zu der Längsachse der erfindungsgemäßen Kupplung ausgerichtete flache Randfläche 20 gegenüber, die an einem Anschlagring 21 des Aufnahmeteiles 2 ausgebildet ist.

Der Einführvorgang des Einsteckteiles 1 in das Aufnahmeteil 2 geht wie folgt vonstatten: nach Eintauchen des Endabschnittes 5 des Einsteckteiles 1 gegebenenfalls unter Ausnutzen einer Zentrierwirkung der schräg angestellten Innenwand 18 der Dichtlippe 15 taucht der Dichtbund 7 in den zwischen der an dem Anschlagring 21 ausgebildeten Randfläche 20 und der Außenwand 19 ausgebildeten Freiraum ein, bis die Stirnseite 17 der Dichtlippe 15 an der dem Endabschnitt 5 zugewandten Seite des Rückhalteringes 6 anliegt und die Hinterrastnasen 13 den Rückhaltering 6 hintergreifen.

In dieser zusammengefügten Anordnung der erfindungsgemäßen Kupplung sind bei dem Umgebungsdruck entsprechenden Druckverhältnissen in dem Fluidleitungssystem die Innenwand 18 und die Außenwand 19 jeweils in einem Abstand von der Dichtfläche 8 beziehungsweise der Außenwand des Endabschnittes 5 des Einsteckteiles 1 angeordnet, wobei die Abstände aufgrund der Schrägstellung der Innenwand 18 und der Außenwand 19 von der Anbindungswulst 16 in Richtung der Stirnwand 17 jeweils zunehmen.

2 zeigt in einer teilgeschnittenen perspektivischen Ansicht das Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit dem in das Aufnahmeteil 2 eingefügten Einsteckteil 1 im Bereich der Dichtlippe 15 mit der Dichtlippe 15 in einer Überdruckstellung, die dann vorliegt, wenn der Druck in dem Fluidleitungssystem im Bereich der erfindungsgemäßen Kupplung größer als der Umgebungsdruck ist. In dieser Überdruckstellung liegt die Außenwand 19 unter radialer Aufweitung der Dichtlippe 15 gegenüber der relaxierten drucklosen Stellung an der nach innen gewandten Dichtfläche 8 des Dichtbundes 7 an. Die Stirnwand 17 liegt an einer zwischen dem Endabschnitt 5 und dem Dichtbundes 7 ausgebildeten, ebenfalls als flache Dichtfläche 22 dienenden Radialfläche des Rückhalteringes 6 an.

3 zeigt entsprechend 2 das Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit dem in das Aufnahmeteil 2 eingefügten Einsteckteil 1 mit der Dichtlippe 15 in einer Unterdruckstellung, die dann vorliegt, wenn der Druck innerhalb des Fluidleitungssystems im Bereich der erfindungsgemäßen Kupplung kleiner als der Umgebungsdruck ist. In dieser Unterdruckstellung liegt nunmehr die Innenwand 18 der Dichtlippe 15 in einer dem Rückhaltering 6 vorgelagerten, als weitere flache Dichtfläche 23 dienenden Axialfläche an der Außenwand des Endabschnittes 5 des Einsteckteiles 1 an.

In diesen beiden Stellungen ist zum einen aufgrund des Kontakt des zwischen der Stirnwand 17 der Dichtlippe 15 und der Dichtfläche 22 des Rückhalteringes 6 sowie der damit verbundenen axialen Verpressung der Dichtlippe 15 als auch durch die relative Flexibilität der Dichtlippe 15 eine gute Dichtwirkung erzielt.

4 zeigt in einer perspektivischen teilgeschnittenen Ansicht entsprechend den Darstellungen gemäß 2 und 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplung mit einem Einsteckteil 1 in einer Einführstellung, wobei sich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 3 und dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen und bei identischer Ausgestaltung im weiteren nicht näher erläutert sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in der Darstellung gemäß 4 die Außenwand 19 der Dichtlippe 15 im wesentlichen axial ausgerichtet, so dass sie parallel zu der Außenwand des Endabschnittes 5 des Einsteckteiles 1 liegt. Weiterhin lässt sich 4 entnehmen, dass die Dichtfläche 8 des Dichtbundes 7 von ihrer von dem Rückhaltering 6 wegweisenden Seite in Richtung des Rückhalteringes 6 einen zunehmend kleineren radialen Abstand von der Längsachse der Kupplung aufweist, wobei der radiale Abstand an dem dem Rückhaltering 6 abgewandten Ende größer als der radiale Abstand der Außenwand 19 der Dichtlippe 15, ab einem Kontaktbereich jedoch kleiner als der der Außenwand 19 der Dichtlippe 15 ist.

5 zeigt in einer perspektivischen teilgeschnittenen Ansicht das Ausführungsbeispiel gemäß 4 mit dem Einsteckteil 1 in einer Endmontagestellung, in der die Außenwand 19 der Dichtlippe 15 aufgrund der Ablenkung der Stirnwand 17 beim Überführen des Einsteckteiles 1 von der Einführstellung gemäß 4 in die Endmontagestellung gemäß 5 nach radial innen bereits im druckfreien Zustand mit einer gewissen, die Dichtwirkung vergrößernden Vorspannung an der Dichtfläche 8 des Dichtbundes 7 anliegt. Dadurch ist das Ausführungsbeispiel gemäß 4 und 5 aufgrund der schrägen Anstellung der Außenwand 19 der Dichtlippe 15 relativ zu der Dichtfläche 8 des Dichtbundes 7 besonders gut für einen Einsatz mit Überdruckverhältnissen in dem Fluidleitungssystem ereignet.

6 zeigt in einer perspektivischen teilgeschnittenen Ansicht entsprechend den Darstellungen gemäß 2 bis 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplung mit einer eine gefurchte Dichtlippe 15 aufweisenden Dichteinheit mit einem Einsteckteil 1 in einer Einführstellung. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 ist die Dichtlippe 15 an ihrem von dem Anbindungswulst 16 wegweisenden Ende mit einer umlaufenden Stirnnut 24 ausgebildet, so dass die Dichtlippe 15 eine radial äußere Stirnwand 25 und eine radial innere Stirnwand 26 aufweist. Die Innenwand 18 und die Außenwand 19 der Dichtlippe 15 sind in der Anordnung gemäß 6 axial ausgerichtet, so dass sie parallel zu dem endseitigen Abschnitt der Außenwand des Endabschnittes 5 liegen. Die Dichtfläche 8 des Dichtbundes 7 ist entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 und 5 ausgebildet, während die dem Rückhaltering 6 vorgelagerte Dichtfläche 23 an der Außenwand des Endabschnittes 5 des Einsteckteiles 1 in Richtung des Rückhalteringes 6 mit zunehmendem radialen Abstand von der Längsachse der Kupplung angestellt ist. Dabei ist ab einer bestimmten relativen Axiallage zu dem Dichtbund 7 der äußere Durchmesser der Dichtlippe 15 an der äußeren Stirnwand 25 größer als der radiale Abstand der Dichtfläche 8 des Dichtbundes 7 von der Längsachse der Kupplung, während der innere Durchmesser der Dichtlippe 15 an der inneren Stirnwand 26 kleiner als der radiale Abstand der Dichtfläche 23 des Endabschnittes 5 des Einsteckteiles 1 von der Längsachse der Kupplung ist.

7 in einer perspektivischen teilgeschnittenen Ansicht das Ausführungsbeispiel gemäß 6 mit dem Einsteckteil 1 in einer Endmontagestellung. In der Anordnung gemäß 7 liegen nunmehr sowohl die Innenwand 18 als auch die Außenwand 19 der Dichtlippe 15 mit Vorspannung an den ihnen jeweils gegenüberliegenden Dichtflächen 8, 23 des Dichtbundes 7 beziehungsweise des Endabschnittes 5 des Einsteckteiles 1 an, so dass die Stirnnut 24 gegenüber der Anordnung gemäß 6 radial verengt ist. Dadurch ist aufgrund der relativen Anstellungen der Außenwand 19 der Dichtlippe 15 in Bezug auf die Dichtfläche 8 des Dichtbundes 7 sowie der Innenwand 19 der Dichtlippe 15 in Bezug auf die Dichtfläche 23 des Endabschnittes 5 des Einsteckteiles 1 eine besonders gute Dichtwirkung sowohl bei Unterdruckverhältnissen als auch bei Überdruckverhältnissen in dem Fluidleitungssystem erzielt.


Anspruch[de]
Kupplung zum Verbinden von zwei Leitungsenden eines Fluidleitungssystems mit einem Aufnahmeteil (2), mit einem in das Aufnahmeteil (2) einfügbaren Einsteckteil (1), das über Rastmittel mit dem Aufnahmeteil (2) verbindbar ist, und mit einer in dem Aufnahmeteil (2) angeordneten Dichteinheit zum Herstellen einer fluiddichten Verbindung zwischen dem Aufnahmeteil (2) und dem Einsteckteil (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinheit eine in eine Aufnahmenut (11) des Aufnahmeteiles (2) angespritzte umlaufende Dichtlippe (15) aufweist, wobei die Dichtlippe (15) und die Aufnahmenut (11) wenigstens abschnittsweise konturangepasste Kontaktflächen aufweisen, und dass die Dichtlippe (15) zumindest bei Druckbeaufschlagung an einer an dem Einsteckteil (1) und/oder dem Aufnahmeteil (2) ausgebildeten Dichtfläche (8, 22, 23) anliegt. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (15) fest und unlösbar mit dem Aufnahmeteil (1) verbunden ist. Kupplung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (15) eine radial nach außen weisende flache Außenwand (19) und eine radial nach innen weisende flache Innenwand (18) aufweist, die sich von einer in der Aufnahmenut (11) angeordneten Anbindungswulst (16) zu einer der Anbindungswulst (16) gegenüberliegenden Stirnseite erstrecken. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastmittel einen an dem Einsteckteil (1) ausgebildeten umlaufenden, radial überstehenden Rückhaltering (6) aufweisen, der zwischen einem Anschlussstutzen (3) und einem Endabschnitt (5) des Einsteckteiles (1) angeordnet ist, und dass an dem Rückhaltering (6) an der dem Endabschnitt (5) zugewandten Seite ein in axialer Richtung vorstehender umlaufender Dichtbund (7) ausgebildet ist, der eine der Außenwand (19) der Dichtlippe (15) zugewandte flache Dichtfläche (8) aufweist. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Außenwand (19) und der Innenwand (18) an der Stirnseite eine flache Stirnwand (17) ausgebildet ist, die in zusammengefügter Anordnung der Kupplung an einer flachen Dichtfläche (22) anliegt, die an einer über einem Endabschnitt (5) des Einsteckteiles (1) radial überstehenden Ringstruktur ausgebildet ist. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (5) in seinem dem Rückhaltering (6) benachbarten Bereich über eine flache Dichtfläche (23) verfügt, die der Innenwand (18) der Dichtlippe (15) gegenüberliegt. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (19) und die Innenwand (18) in Richtung der Stirnseite aufeinander zu laufen, so dass die Materialstärke der Dichtlippe (15) von der Anbindungswulst (16) weg abnimmt. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (19) und die Innenwand (18) schräg zu der Längsrichtung der Kupplung angestellt sind, so dass sie im druckfreien Zustand der Kupplung jeweils einen Abstand von einer benachbarten flachen Dichtfläche (8, 23) aufweisen. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (19) und/oder die Innenwand (18) gegenüber der jeweils gegenüberliegenden Dichtfläche (8, 23) schräg angestellt sind beziehungsweise ist, so dass sie bei Überführen des Einsteckteiles (1) in eine Endmontagestellung mit Vorspannung an der jeweiligen Dichtfläche (8, 23) anliegen. Kupplung nach Anspruch 6 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (15) endseitig eine Stirnnut (24) aufweist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com