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Title:
CONNECTOR ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/042267
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a connector element (1), for the connection of lines for electricity, water, gas or similar on components (2, 3) which may be mechanically connected or similar. The connector element (1) comprises two tubular coupling elements (7, 8) which may engage with each other, each comprising a base piece (9, 10), which may be fixed to the components (2, 3). Line coupling pieces (5, 6) are arranged within the coupling elements (7, 8). The coupling elements (7, 8) comprise openings (20) through which the lines may be led to the exterior. In the operating state, both the coupling elements (7, 8) and the line connector pieces (5, 6) are connected. According to the invention, a reliable connection between the lines may be guaranteed without significant forces being transmitted through the connector elements, whereby the coupling elements (7, 8) each comprise a centering housing (12, 13) which may be plugged one in the other, in which the line coupling piece (5, 6) is arranged and whereby the housing (12, 13) is radially mounted against the base piece (9, 10) by means of spring elements (11).

Inventors:
DALY AARON (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/009461
Publication Date:
May 21, 2004
Filing Date:
August 27, 2003
Export Citation:
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Assignee:
FISCHER ARTUR WERKE GMBH (DE)
DALY AARON (DE)
International Classes:
F16L5/02; F16L5/12; (IPC1-7): F16L5/02; F16L5/12
Foreign References:
DE10026769A12001-12-13
DE3029533A11982-03-11
FR2290067A11976-05-28
DE10026769A12001-12-13
Attorney, Agent or Firm:
Jung, Eugen (Weinhalde 14-18, Waldachtal, DE)
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Claims:
Patentansprüche 1. Verbindungselement (1) zum Verbinden von Leitungen für Strom, Wasser, Gas oder dg
1. l. von mechanisch miteinander verbindbaren Bauteilen (2,3) oder dgl.
2. , bestehend aus zwei in Eingriff bringbaren rohrförmigen Kupplungselementen (7, 8), die jeweils ein Basisteil (9,10) aufweisen, das an den Bauteilen (2,3) befestigbar ist, und wobei innerhalb der Kupplungselemente (7,8) Leitungskupplungsteile (5,6) angeordnet sind, und wobei die Kupplungselemente (7,8) Ausnehmungen (20) aufweisen, durch die die Leitungen nach außen führbar sind, und wobei im Betriebszustand sowohl die Kupplungselemente (7,8) als auch die Leitungskupplungsteile (5,6) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente (7,8) jeweils eine zentrierend ineinander steckbare Aufnahme (12,13) aufweisen, in der das Leitungskupplungsteil (5,6) angeordnet ist und wobei die Aufnahme (12,13) mittels Federelemente (11) radial beweglich gegenüber dem Basisteil (9,10) gelagert ist.
3. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Aufnahme (12,13), die Federelemente (11) und das Basisteil (9,10) mit dem Kupplungselement (7,8) einstückig sind.
4. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (11) als gefaltete Stege (11) mit in Längsrichtung der Kupplungselemente (7,8) verlaufenden Faltkanten (14) ausgebildet sind.
5. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (12,13) Rastelemente (22) und Führungselemente (21) für die Leitungskupplungsteile (5,6) aufweisen.
6. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (20) der Kupplungselemente (7,8) in deren Fügerichtung angeordnet sind.
7. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (20) der Kupplungselemente (7,8) senkrecht zu deren Fügerichtung angeordnet sind.
Description:
Beschreibung Verbindungselement Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement zum Verbinden von Leitungen für Strom, Wasser, Gas oder dgl. von mechanisch miteinander verbindbaren Bauteilen oder dgl., mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Kupplungselemente für Leitungen sind als Stecker, Steckdosen, Druckluftschnell- kupplungen oder dgl. hinlänglich auf dem Markt bekannt. Allerdings sind diese ungeeignet, wenn die Leitungen Teil voneinander zu verbindender Bauteil sind und mit einer einzigen Fügebewegung sowohl eine mechanische Verbindung als auch eine Verbindung der Leitungen hergestellt werden soll. Die DE 10026769 A1 schlägt daher vor, die mechanische Verbindung und die Verbindung der Leitungen in einem Verbindungselement zu integrieren. Das bekannte Verbindungselement weist zwei Kupplungselemente auf, die an den zu verbindenden Bauteilen befestigt werden.

Innerhalb der Kupplungselemente sind Leitungskupplungsteile angeordnet, an die Leitungen für Medien wie Strom, Wasser, Gas oder dgl. anschließbar sind. Beim Fügen der Bauteile, beispielsweise zwei Wände eines Fertighauses, werden die Kupplungselemente in Eingriff gebracht und dadurch sowohl eine mechanische Verbindung der Bauteile als auch eine Verbindung der Leitungen für die Medien hergestellt. Somit sind beide Verbindungsfunktionen in einem Verbindungselement integriert. Dies hat den Vorteil, dass durch eine einzige Fügebewegung zwangsläufig sowohl eine mechanische Verbindung im Sinne der Übertragung von Kräften zwischen den Bauteilen und als auch eine Verbindung der Leitungen hergestellt wird. Der Nachteil einer solchen Integration besteht darin, dass es auch dann zwangsläufig zu einer Kraftübertragung kommt, wenn dies eigentlich nicht erforderlich wäre. Erfolgt die Verbindung zweier Bauteile über mehrere derartiger Verbindungselemente, um beispielsweise Strom-, Wasser-, Abwasser-und Gasleitungen zu verbinden, so erfolgt die Übertragung der Verbindungskräfte unbestimmt über alle Verbindungselemente.

Dabei kann es durch toleranzbedingte leichte Fehlstellungen der Verbindungselemente dazu kommen, dass einzelne Verbindungselemente extrem belastet werden. Hierauf

sind alle Verbindungselemente auszulegen, obwohl tatsächlich nur einem Teil von Ihnen die Aufgabe der Kraftübertragung zukommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verbindungselemente zu schaffen, die- ausgehend von einer Fügebewegung für zwei mechanisch zu verbindende Bauteile- eine zuverlässige Verbindung von Leitungen gewährleisten, ohne dass über die Verbindungselemente auch nennenswerte Kräfte übertragen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verbindungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Kupplungselemente des Verbindungselements weisen jeweils eine Aufnahme für die Leitungskupplungsteile auf. Diese Aufnahme ist gegenüber dem Basisteil des Kupplungselements radial beweglich über Federelemente gelagert. Während das Basisteil fest mit dem jeweiligen Bauteil verbunden ist, können sich die Leitungskupplungsteile relativ zum Bauteil bewegen. Die Aufnahmen zweier zueinander gehöriger Verbindungselemente sind zentrierend ineinander steckbar, weisen also beispielsweise korrespondierende Innen-bzw. Außendurchmesser sowie Fügeschrägen auf. Beim Fügen zweier Verbindungselemente werden die beiden Aufnahmen in Fügerichtung ineinander gesteckt, auch wenn ihre Mittelachsen zunächst nicht fluchten. Durch die Fügeschrägen und die federnde Lagerung passt sich die radiale Position der Aufnahmen innerhalb des jeweiligen Kupplungselements soweit an, bis die Mittelachsen fluchten. Dabei ist auch ein leichtes Verkippen gegenüber der ursprünglichen Lage der Mittelachse möglich. Hierdurch wird erreicht, dass die beiden Leitungen auch bei recht ungenauer Positionierung der Verbindungselemente zueinander ohne zusätzliche Fügebewegung sicher miteinander verbunden werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Aufnahmen, Federelemente und das Basisteil mit dem Kupplungselement einstückig, beispielsweise aus Kunststoff, gefertigt.

Dazu sind als Federelemente vorzugsweise gefaltete Stege zwischen Basisteil und Kupplungselement angeordnet, wobei die Faltkanten in Längsrichtung der Kupplungshälfte verlaufen. Die Stege sind so dünn ausgebildet, dass es bereits durch geringe Radialkräfte zu einem Biegen der Stege, insbesondere an den Faltkanten, kommt.

Zum Halten der Leitungskupplungsteile sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, dass die Aufnahmen Rast-und Führungselemente aufweisen.

Der Anschluss der Leitungen an die Leitungskupplungselemente erfolgt durch Ausnehmungen der Kupplungshälfte. In einer bevorzugten Ausführungsform sind diese in Fügerichtung angeordnet, beispielsweise indem Basisteil und Aufnahme rohrförmig ausgebildet sind. Weiterhin kann eine Ausnehmung senkrecht zur Fügerichtung angeordnet sein, beispielsweise in Form einer seitlichen Öffnung.

Ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, können innerhalb einer Aufnahme auch mehrere Leitungskupplungsteile, beispielsweise eines für Wasser und eines für Gas, angeordnet sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh- rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine perspektivische Schnittdarstellung des Verbindungselements während des Fügens, und Figur 2 eine perspektivische Explosionszeichnung des Verbindungselements ; Das in Figur 1 und 2 dargestellte Verbindungselement 1 dient zum Verbinden von Gas- oder Wasserleitungen (nicht dargestellt) von zwei Bauteilen 2 und 3. Bei diesen könnte es sich beispielsweise um zwei Fertighauswände handeln, in deren Inneren Wasserleitungen im Rahmen einer Vormontage vorverlegt sind. Werden derartige Fertighauswände auf der Baustelle gefügt, so erfolgt die mechanische Verbindung zur Kraftübertragung mittels eines oder mehrerer nicht dargestellter mechanischer Verbinder. Gleichzeitig werden die vormontierten Leitungen durch das Verbindungselement 1 gekoppelt. Dazu werden die Leitungen im Rahmen der Vormontage jeweils am hinteren Ende 4 der Leitungskupplungsteile 5 und 6 angeschlossen. Die Leitungskupplungsteile 5 und 6 sind jeweils innerhalb von rohrförmigen Kupplungselementen 7 und 8 befestigt. Diese weisen jeweils ein Basisteil 9 und 10 auf, an dem über gefaltete Stege 11 federnd Aufnahmen 12 und 13 gelagert sind. Durch die in Längsrichtung der Kupplungselemente 7 und 8 verlaufenden Faltkanten 14 der Stege 11 erlaubt die Federung sowohl radiale Verschiebungen der Aufnahmen 12 und 13 als auch ein Kippen um eine radiale Achse. Des Weiteren weisen die Aufnahmen 12 und 13 jeweils Fügeschrägen 15 und 16 auf, wodurch sie sich auch

im Falle eines sehr groben Positioniervorgangs beim Fügen der beiden Bauteile 2 und 3 zu einander zentrierend ausrichten. Aufgrund von fertigungsbedingten Toleranzabweichungen ist die radiale Verschiebemöglichkeit aber auch für den fertig montierten Zustand wichtig, da sich das Verbindungselement 1 den geometrischen Gegebenheiten anpassen kann, ohne dass nennenswerte Kräfte übertragen werden. Da es sich nicht um einen mechanischen Verbinder zur Kraftübertragung handelt, kann das Verbindungselement 1 einstückig aus Kunststoff hergestellt werden, wodurch eine kostengünstige Massenherstellung möglich wird. Auch kann die Befestigung der Basisteile 9 und 10 hierdurch einfach gestaltet werden. Das Ausführungsbeispiel weist hierzu einen Befestigungsflansch 17 bzw. Einschlagrippen 18 auf, die einen festen Halt durch Eintreiben beispielsweise in das Bauteil 3 aus Holz erlauben. Auch die Leitungskupplungsteile 5 und 6 weisen mindestens eine Einführschräge 19 auf, wodurch auch hier fertigungsbedingte Maßabweichungen innerhalb der Aufnahmen 12 und 13 ausgeglichen werden können.

Die Explosionsdarstellung in Figur 2 verdeutlicht, wie die Leitungskupplungsteile 5 und 6 innerhalb der Aufnahmen 12 und 13 gelagert sind und welche Anschlussmöglichkeiten für die Leitungen sich ergeben. Beide Kupplungselemente 7 und 8 weisen sowohl in axialer Richtung als auch senkrecht hierzu Ausnehmungen 20 auf, so dass sowohl gerade als auch abgewinkelte Leitungskupplungsteile 5 bzw. 6 verwendet werden können. Hierdurch ist die Leitungsführung innerhalb der Bauteile 2 bzw. 3 flexibel gestaltbar. Zur Ausrichtung und Fixierung der Leitungskupplungsteile 5 und 6 innerhalb der Aufnahmen 12 und 13 dienen Führungselemente 21 und Rastelemente 22, die mit entsprechenden Rastnasen 23, Rippen (nicht dargestellt) oder dgl. an den Leitungskupplungsteilen 5 und 6 zusammenwirken.