DE19848213C2 - Dichtung für eine Steckverbindung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine gummielastische Dichtung zur Abdichtung eines Rohres in einem Einschubteil einer Steckkupplung gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Mit der DE 197 14 801 C1 ist ein elastisches Dichtelement für eine hydraulische Steckverbindung bekannt geworden, welches an der Innenumfangsfläche ein Form­ profil aufweist, das dem formschlüssigen Eingriff mit einem an der Außenumfangs­ fläche der Hülse ausgebildeten Formprofil dient, um das Dichtelement an der Hülse zu befestigen, während an der Außenumfangsfläche axial in dem Bereich des Form­ profils mindestens eine Außendichtlippe ausgebildet ist, die im montierten Zustand der Steckverbindung an einer Innenumfangsfläche der Kupplung unter elastischer Verformung anliegt. Auf diese Weise soll eine bessere Handhabung der Steckarma­ tur bei der Montage der Steckverbindung sowie eine verbesserte Dichtwirkung des Dichtelements im Betrieb der Steckverbindung gewährleistet sein.

Es liegt auf der Hand, dass das elastische Dichtelement mit dem Formprofil der Hül­ se leicht montierbar ist, da zum Einschnappen des Formprofils des Dichtelementes dieses lediglich aufgedehnt werden muss. Auf der anderen Seite aber wird bei der Demontage klar, dass der Verband des Dichtelementes mit der Hülse nicht zwingend in ihrem Ursprungsfügezustand zu halten braucht, da beim Lösen des Steckverban­ des die endseitige Hälfte des Dichtelementes in der Hülse unter Vorspannung steckt, während der Fügeverband bereits aus der Vorspannung durch den zylindrischen In­ nendurchmesser des Außengehäuses entlassen ist. In diesem Fall kann sich das Dichtelement von der Hülse lösen, wobei das Dichtelement in dem Innendurchmes­ ser des Gehäuses verbleibt, während die Hülse mit dem zu dichtenden Rohr nach außen weggezogen werden kann. Bei Wiedermontage durch ungeübte Hände wird der Fügeverband nicht mehr hergestellt und eine Abdichtung nicht mehr gewährleis­ tet.

Dem gegenüber wird vorgeschlagen, dass eine gummielastische Dichtung ähnlich dem vorgenannten Dichtelement zur Abdichtung des Rohres in einem Einschubteil einer Steckkupplung gegen eine zylindrische Innenfläche eines Gehäuses dieser Steckkupplung derart abgedichtet wird, dass eine weiterentwickelte Formschlussver­ bindung die gummielastische Dichtung mit dem Einschubteil verbindet, wobei jedoch eine ringförmige Anformung an der gummielastischen Dichtung nicht mehr von au­ ßen über einen Bund gezogen, sondern von innen in eine Ringnut eingeschnappt wird. Durch die Montage des Rohres wird diese Fügeverbindung in der Weise verrie­ gelt, dass die ringförmige Anformung des gummielastischen Dichtung nicht mehr aus ihrer Ringnut herausgezogen werden kann, und dass insbesondere bei häufiger Be­ tätigung der Steckverbindung sich die gummielastische Dichtung nicht mehr von dem Einschubteil lösen kann. Zur Verbesserung dieser Verbindung kann durch die Ges­ taltung der Durchmesserverhältnisse an einer stegförmigen Anbindung in der ring­ förmigen Anformung sowie auch an dem Innendurchmesser des mit der stegförmi­ gen Anbindung zusammenwirkenden Bundes eine Verquetschung erreicht werden, mit der die vorgenannte Verriegelung zusätzlich verbessert werden kann.

Es ist also die Aufgabe der Erfindung, eine Fügeverbindung zwischen einer gummi­ elastischen Dichtung und einem Einschubteil einer Steckkupplung zu schaffen, die sich auch bei häufiger Betätigung der Steckverbindung nicht mehr selbsttätig lösen kann.

Die Lösung der Aufgabe ist in dem Kennzeichen des Hauptanspruches beschrieben. Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Anhand mehrerer Beispiele wird eine Fügeverbindung einer gummielastischen Dichtung mit einem Einschubteil einer Steckkupplung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Zusammenbau eines Einschubteils mit einer gummielastischen Dichtung unter Zuhilfenahme eines Montageringes;

Fig. 2 die unter Fig. 1 beschriebene Anordnung mit einem Rohr, das durch die Dich­ tung gegen ein Gehäuse abgedichtet wird;

Fig. 3 eine zur Mittelachse des Einschubteils senkrecht verlaufende Schnittebene mit Fehlstellen im Bereich einer Ringnut;

Fig. 4 einen Zusammenbau des unter Fig. 3 gezeigten Einschubteils mit der Dichtung und dem Rohr;

Fig. 5 eine herstellungstechnische Abwandlung zu dem Einschubteil gemäß Fig. 3 im Schnitt;

Fig. 6 die Anordnung des Einschubteils, der Dichtung und des Rohres im Zusam­ menbau gemäß Fig. 5;

Fig. 7 einen Zusammenbau eines entlang der Mittelachse verlaufenden Ebene zwei­ geteilten Einschubteils mit der Dichtung;

Fig. 8 eine senkrecht zur Mittelachse verlaufende Schnittebene durch das Einschub­ teil gemäß Fig. 7 mit Haltenasen;

Fig. 9 ein Einschubteil, welches aus zwei Hälften besteht, die einseitig mit minde­ stens einem Filmscharnier verbunden sind;

Fig. 10 eine Hälfte des Einschubteils gemäß den Fig. 8 oder 9 mit der Darstellung ei­ ner leicht formbaren Ringnut;

Fig. 11 ein Einschubteil mit einer Dichtung, wobei Schrägen an beiden Teilen zur Montageverbesserung angeordnet sind.

Wird in Fig. 2 eine Steckkupplung 1 zur Abdichtung eines Rohres 2 in einem Gehäuse G ge­ zeigt, so liegt das Ende des Rohres 2 in einem Einschubteil 3a, mit welchem eine Dichtung 11 verbunden ist, um eine Abdichtung gegen den Innendurchmesser des Ge­ häuses G herzustellen. Das Einschubteil 3a bildet somit mit der Dichtung 11 und dem Rohr 2 einen Zusammenbau, der als solcher in das Gehäuse G zum Zwecke der Abdich­ tung eingeschoben wird. Die gummielastische Dichtung 11 weist an ihrem Außen­ durchmesser eine nach außen weisende Ringlippe 15 auf, die unter Vorspannung mit dem Innendurchmesser einer Bohrung des Gehäuses G unter Vorspannung steht, wäh­ rend mindestens eine nach radial innen weisende ringförmige Dichtlippe 14 am Innen­ durchmesser der Dichtung 11 unter Vorspannung mit dem Außendurchmesser des Roh­ res 2 liegt. Die Dichtung 11 wird somit unter Verformung in einen Ringspalt einge­ drückt, wobei sich eine elastische Verformung zugunsten einer Abdichtung dieses Ringspaltes ergibt.

In der in Richtung Einschubteil 3a weisenden Richtung weist die Dichtung 11 eine nach radial außen weisende ringförmige Anformung 12 auf, die über eine stegförmige An­ bindung 19 mit der Dichtung 11 verbunden ist.

Gemäß den Fig. 1 und 2 hintergreift die nach radial außen weisende ringförmige Anformung 12 einen Bund 4a, welcher sich nach Montage der Dichtung 11 am Ein­ schubteil 3a in eine über der stegförmigen Anbindung 19 ausgebildeten Ringnut 9 legt. Diese Ringnut 9 wird durch einen Montagering 10 gebildet, der stirnseitig am Einschub­ teil 3a befestigt ist und am Bund 4a eine ringförmig verlaufende erste Planfläche 5a bil­ det, die mit einer ringförmig verlaufenden zweiten Planfläche 6a diese Ringnut 9 bildet, wobei der Montagering 10 mit einer äußeren radialen Anbindung 7a die äußere Be­ grenzung dieser Ringnut 9 darstellt. Der Montagering 10 ist mit dem Einschubteil 3a unlösbar verbunden, so daß er sich auch unter Kraftanwendung nicht mehr von dem Einschubteil 3a abziehen läßt.

Hat man den Montagering 10 mit dem Einschubteil 3a verbunden, so kann die Dich­ tung 11 mit ihrer nach radial außen weisenden ringförmigen Anformung 12 in die Ringnut 9 von innen gefügt werden. Die beiden derart montierten Teile las­ sen sich jedoch durch eine axial trennende Kraft wieder voneinander lösen, da die An­ formung 12 sich ab einer bestimmten Zugkraft wieder aus der Ringnut 9 herausziehen läßt, da die Elastizität des gummielastischen Materials keine ausreichende Befestigung bietet. Erst mit der Montage des Rohres 2, welches in das Einschubteil 3a und in die daran gefügte Dichtung 11 eingeschoben wird, ergibt sich eine Verriegelung der Füge­ stelle zwischen dem Einschubteil 3a und der Dichtung 11 dadurch, daß bei Anwendung einer Zugkraft sich die Anformung 12 nicht mehr aus der Ringnut 9 lösen kann, da das Ausweichen nach radial innen durch den nunmehr innen an der Dichtung 11 anliegen­ den Außendurchmesser des Rohres 2 verhindert wird. Um zu verhindern, daß sich der Montagering 10 von dem Einschubteil 3a löst, wird eine Schnappverbindung 16 vorge­ schlagen, die eine Demontage des Montageringes nur durch Zerstörung oder aber mit Hilfe von Spezialwerkzeugen ermöglicht.

Gemäß den Fig. 3 und 4 wird ein Einschubteil 3b vorgeschlagen, welches mit einem Bund 4b und einer radial äußeren Anbindung 7b einteilig ausgeführt ist, wobei sich die Ringnut 9 an diesem einteilig ausgeführten Einschubteil 3b bei der Herstellung durch Anwendung des Spritzgießverfahrens durch nach außen verfahrbare Formschieber unter Ausbildung zweier ringförmig verlaufender Planflächen 5b und 6b ergibt, wobei eine radial äußere Anbindung 7b Fehlstellen 8a aufweist, die zur Entformung der nach radial außen verfahrbaren Formschieber unerlässlich sind. Eine auf diese Weise hergestellte Ausführung des Einschubteils 3b läßt eine unversehrte ringförmig verlaufende erste Planfläche 5b zu, wodurch die Haltekraft zwischen der Dichtung 11 und dem Einschub­ teil 3d gewährleistet ist, die bereits vorher mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschrie­ ben wurde. Die Ringnut 9 wird also von der ringförmig verlaufenden ersten Planfläche 5b und einer zweiten ebenfalls rundum unversehrt verlaufenden ringförmigen zweiten Planfläche 6b gebildet. Die Verriegelung der Fügestelle zwischen der Dichtung 11 und den Einschubteil 3b wird ebenfalls durch das Rohr 2 vorgenommen, welches in die bei­ den vormontierten Teile eingeschoben wird.

Zur Verbesserung der Haltekraft wird noch eine zusätzliche Verquetschung der stegarti­ gen Anbindung 19 dadurch vorgeschlagen, daß der nach radial innen weisende Bund 4b im Durchmesser kleiner ausgeführt wird als der Außendurchmesser der steg­ förmigen Anbindung 19, wodurch sich eine Ringfläche ergibt, die kleiner ist, als die Ringfläche der stegförmigen Anbindung, wodurch sich beim Einschieben des Rohres 2 eine zusätzliche Sicherung gegen Abziehen der Dichtung 11 vom Einschubteil 3b bildet. Diese Verquetschung kann generell für alle vorgeschlagenen Versionen dieser Erfindung gelten.

Während die eben beschriebene radial äußere Anbindung 7b zwei Fehlstellen 8a auf­ weist, welche dann entstehen, wenn man die Formschieber identisch ausbildet, wird gemäß Fig. 5 eine Fehlstelle 8b in einer radial äußeren Anbindung 7c eines Bundes 4c vorgeschlagen, die durch die einseitige Ausbildung eines Formschiebers zur Anbindung des Bundes 4c und zur Herstellung der zumindest halbseitig umlaufenden Ringnut 9 entsteht. Die Fehlstelle 8b in der Anbindung 7c ist größer als eine der Fehlstellen 8a in der Anbindung 7b gemäß den Fig. 3 und 4, hat aber auf die Ausbildung einer ring­ förmig verlaufenden ersten Planfläche 5c und deren Unversehrheit sowie auf die Ausbil­ dung einer ringförmig verlaufenden zweiten Planfläche 6c und deren Unversehrheit kei­ nen Einfluß, so daß die einwandfreie Fügung der Dichtung 11 an dem Einschubteil 3c ebenso durch die ausreichend große Ausbildung einer radial äußeren Anbindung 7c für den Bund 4c gewährleistet ist.

Das Einschubteil 3c hat an seiner Stirnseite gegen die Dichtung 11 eine ringförmig ver­ laufende Dichtfläche 13, die einen nach radial innen weisenden Radius Ri aufweist, der bei der Montage mit einem nach radial außen weisenden Radius Ra an der ringförmigen Anformung 12 an der Dichtung 11 in der Weise zusammenwirkt, daß sich die Dichtung 11 am Einschubteil 3c leichter fügen läßt, indem man die Dichtung 11 einfach radial gegen das Einschubteil 3c andrückt. Die Anformung 12 wird dadurch nach radial innen abgewiesen und schnappt zur Bildung einer hakenartigen, auch auf Zug belastbaren Fügeverbindung in die Ringnut 9 ein. Wie schon vorher beschrieben, wird diese Füge­ verbindung durch das Einschieben des Rohres 2 in das Einschubteil 3 und die Dichtung 11 verriegelt.

Gemäß Fig. 7 wird ein Einschubteil 3d/3e gezeigt, welches mit der Dichtung 11 ebenso wie die Einschubteile 3c bzw. 3b fügbar ist. Die Zweiteiligkeit des Einschubteils 3d wird durch eine Trennebene entlang einer Mittelachse M des Einschubteils 3d bewerkstelligt, wobei zwei identische Hälften 3d1 und 3d2 zur Einheit 3d zusammengefügt werden. Mit Haltenasen 18 wird ein ausreichend fester Fügeverband hergestellt, wobei die fertigungstechnisch schwierige Ringnut 9 nunmehr auf einfache Weise in einem zweigeteil­ ten Werkzeug hergestellt werden kann. Das Einschubteil 3e ist ebenfalls zweiteilig in der Weise ausgeführt, daß eine erste Hälfte 3e1 mit einer zweiten Hälfte 3e2 über minde­ stens ein Filmscharnier 17 verbunden ist, wobei die gemäß Fig. 10 dargestellte Ring­ nut 9 durch ein ebenfalls zweiteiliges Werkzeug im voll aufgeklappten Zustand leicht herstellbar ist. Die Schließung der beiden Hälften 3e1 und 3e2 wird analog zu der zwei­ geteilten Ausführung des Einschubteils 3d über Halterasten bewerkstelligt.

Gemäß Fig. 10 ist die nunmehr einfach herzustellende Ringnut 9 mit unversehrt ausge­ führten ringförmig verlaufenden ersten und zweiten Planflächen 5d/5e und 6d/6e sowie einem Bund 4d/4e herstellbar.

Schließlich ist gemäß Fig. 11 eine Fügeverbindung beschrieben, die sich besonders leicht mit dem Einschubteil 3b, 3c durchführen läßt. Der Bund 4b, 4c weist eine Schräge S auf, die bei der Montage der Dichtung 11 die Anformung 12 noch leichter abweist, als die Lösung gemäß Fig. 5 mit den Radien Ra, Ri. Die Montage wird erleichtert durch eine in­ nere Schräge Si an der Dichtung 11, die das Zurückweichen der Anformung 12 beim Durchstecken des Bundes 4b, 4c bewirkt. Darüber hinaus wird das Einführen des Roh­ res 2 in das Einschubteil 3b, 3c sowie in die Dichtung 11 mit der Schräge Si sicherer ge­ macht.

Alle hier vorgeschlagenen Lösungen haben den gemeinsamen Vorteil, daß sie eine ein­ fach montierbare Fügestelle zwischen dem Einschubteil 3a, 3b, 3c, 3d, 3e und der Dich­ tung 11 aufweisen, die durch das Einschieben des Rohres 2 verriegelt werden kann, wobei mit bestimmten Durchmesseränderungen diese Verbindung noch eine zusätzliche Sicherung durch Verquetschen der stegförmigen Anbindung 19 erfährt.

Claims (13)

1. Gummielastische Dichtung (11) zur Abdichtung eines Rohres (2) in einem Einschubteil (3) einer Steckkupplung (1) gegen eine zylindrische Innenfläche eines Gehäuses (G) dieser Steckkupplung (1), in welche das Einschubteil (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) zusammen mit dem Rohr (2) einschiebbar ist, wobei die Dich­ tung (11) mit mindestens einer nach außen weisenden Ringlippe (15) an der Innenfläche des Gehäuses und mit mindestens einer nach radial innen wei­ senden ringförmigen Dichtlippe (14) am Rohr (2) unter Vorspannung anliegt, wobei das Rohr im Bereich der Dichtung einen zylindrischen und nicht unter­ brochenen Außendurchmesser aufweist, dadurch gekennzeichnet,
dass die gummielastische Dichtung (11) mit dem Einschubteil (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) formschlüssig verbunden ist, wobei das Einschubteil (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) direkt oder indirekt einen nach radial innen weisenden Bund (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) zur Bildung einer nach radial innen gerichte­ ten Ringnut (9) aufweist, in welche eine radial nach außen verlaufende Anformung (12) der Dichtung (11) eingreift und
wobei die mindestens eine Ringlippe (15) axial außerhalb der form­ schlüssigen Verbindung der gummielastischen Dichtung (11) mit dem Einschubteil (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) angeordnet ist.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Einschubteil (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) ein nach radial innen weisender Bund (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) verbunden ist, der eine ringförmig verlaufende erste Planfläche (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) bildet, welcher einer zweiten Planflä­ che (6a, 6b, 6c, 6d, 6e) gegenüberliegt und mit dieser eine umlaufende, nach in­ nen weisende Ringnut (9) bildet, in welche eine nach radial außen weisende ringförmige Anformung (12) an der Dichtung (11) zur Bildung einer Fügever­ bindung mit hakenartigem Hintergriff eingreift.

3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (9) durch einen mit dem Einschubteil (3a) verbindbaren Mon­ tagering (10) gebildet wird, der eine ringförmig verlaufende erste Planflä­ che (5a) aufweist, die von einer Stirnfläche des Einschubteils (3a) als einer zweiten ringförmig verlaufenden Planfläche (6a) unter Bildung einer äußeren Anbindung (7a) einen Abstand bildet, der der Breite der Ringnut (9) entspricht.

4. Dichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagering (10) mit dem Einschubteil (3a) über eine Schnappver­ bindung (16) verbunden ist.

5. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (9) an dem einteilig ausgeführten Einschubteil (3b, 3c) durch nach außen verfahrbare Formschieber unter Ausbildung der beiden ringförmig verlaufenden Planflächen (5b, 6b; 5c, 6c) angeformt ist, wobei eine radial äuße­ re Anbindung (7b, 7c) des Bundes (4b, 4c) durch mindestens eine Fehlstel­ le (8a, 8b) unterbrochen ist.

6. Dichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (4b, 4c) am Einschubteil (3b, 3c) einen zur Stirnfläche des Ein­ schubteils (3b, 3c) hin sowie nach radial innen weisenden Radius (Ri) auf­ weist, der bei Montage mit einem nach radial außen weisenden Radius (Ra) an der ringförmigen Anformung (12) an der Dichtung (11) zusammenwirkt.

7. Dichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (4b, 4c) am Einschubteil (3b, 3c) eine zur Stirnfläche des Ein­ schubteiles (3b, 3c) hin sowie nach radial innen weisende Schräge (S) auf­ weist, die bei der Montage mit der ringförmigen Anformung (12) an der Dich­ tung (11) zusammenwirkt, wobei eine innere Schräge (Si) an der Dich­ tung (11) die Montage desselben am Einschubteil (3b, 3c) das Zurückweichen der Anformung (12) beim Durchstecken durch den Bund (4b, 4c) erleichtert.

8. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem Außendurchmesser des Rohres (2) und dem Innen­ durchmesser des Bundes (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) entstehende Ringfläche kleiner ist, als die Ringfläche einer stegförmigen Anbindung (19) der ringförmigen Anfor­ mung (12) an der Dichtung (11), um dadurch das so entstehende Übermaß der stegförmigen Anbindung (19) in der Ringfläche innerhalb des Bun­ des (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) eine Verquetschung des gummielastischen Materials der stegförmigen Anbindung (19) zu erreichen.

9. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschubteil (3d/3e) aus einer ersten Hälfte (3d1, 3e1) und aus einer zweiten Hälfte (3d2, 3e2) besteht, die entlang einer Trennebene parallel zu ei­ ner Mittelachse (M) zusammengehalten werden, wobei an die Hälften (3d1, 3e1; 3d2, 3e2) jeweils eine halbe Ringnut (9) sowie ein halber Bund (4d/4e) mit angeformt sind.

10. Dichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hälften (3d1, 3e1; 3d2, 3e2) um den Zusammenbau des Rohres (2) mit der Dichtung (11) zu kompletten Einschubteilen (3d/3e) zusammenge­ fügt werden.

11. Dichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hälfte (3d1) mit der Hälfte (3d2) identisch ist.

12. Dichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hälften (3d1, 3d2) durch Halterasten (18) verbunden sind.

13. Dichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hälften (3e1, 3e2) miteinander einseitig durch ein Filmscharnier (17) in Verbindung stehen.