Fluidleitunqskupplung

Die Erfindung betrifft eine Fluidleitungskupplung gemäß dem Ober- begriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Fluidleitungskupplung ist beispielsweise aus DE 43 00 037 C1 bekannt. Die vorbekannte Fluidleitungskupplung verfügt über einen Kupplungskörper, der einen Anschluss für eine Leitung einer Fluidleitungsanordnung aufweist, und ist mit einem Aufnahmeteil ausgestattet, das zur Aufnahme eines mit einer weiteren Leitung der Fluidleitungsanordnung verbundenen Einsteckteiles ausgebildet ist. Zwischen dem Anschluss und dem Aufnahmeteil erstreckt sich ein Fluidleitungshohlraum, durch den in in die Fluidleitungsanordnung integrierter Einbausituation ein Fluid strömt.

Der aus JP 2006-125480 ist eine Leitungsverbindungsanordnung bekannt, die einen an eine Kontur einer Dichtungseinheit angepass- ten, schlauchförmig gebogenen Heizdraht aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fluidleitungskupplung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der auch bei verhältnismäßig tiefen Temperaturen ein zuverlässiger Durchlass eines durch die Fluidleitungskupplung durchströmenden Fluids si- chergestellt ist.

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

Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Fluidleitungskupplung ein in dem Verbindungsteil eingefügtes elektrisch heizbares Heizelement vorhanden ist, das über die Dichtmittel fluiddicht angekoppelt

ist, lässt sich über den thermodynamisch mit dem Fluidleitungshohl- raum in Kontakt stehenden relativ großflächigen Kontaktbereich ein in dem Fluidleitungshohlraum strömendes Fluid sehr effizient erwärmen.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 in einer teilgeschnittenen Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fluidlei- tungskupplung mit einem eine flache Fluidkontaktfläche aufweisenden Heizelement,

Fig. 2 in einer geschnittenen Detailansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fluidlei- tungskupplung mit einem eine Fluidkontakthülse aufweisenden Heizelement und

Fig. 3 in einer geschnittenen Detailansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fluidlei- tungskupplung mit einem einen Fluidkontaktdorn aufweisenden Heizelement und mit einem thermisch isolierenden Zwischenelement.

Fig. 1 zeigt in einer teilgeschnittenen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fluidleitungskupplung, die über einen Kupplungskörper 1 aus einem hartelastischen Kunststoffmaterial verfügt. Der Kupplungskörper 1 weist ein im wesentli-

chen zylinderförmiges Aufnahmeteil 2 auf, das zur Aufnahme eines in Fig. 1 nicht dargestellten Einsteckteiles eingerichtet ist, mit dem eine Leitung einer in Fig. 1 ebenfalls nicht dargestellten Fluidleitung- sanordnung mit der Fluidleitungskupplung verbindbar ist. Um das Einsteckteil mit dem Kupplungskörper 1 zu verbinden, ist an dem Aufnahmeteil 2 endseitig eine in etwa quadratische Fassung 3 für ein in die Fassung 3 eingefügtes Verriegelungsteil 4 ausgebildet.

An dem der Fassung 3 abgewandten Ende des Aufnahmeteiles 2 ist an einem Winkelabschnitt 5 ein Anschlussstutzen 6 als Anschluss angesetzt, an den eine weitere, in Fig. 1 nicht dargestellte Leitung der Fluidleitungsanordnung angeschlossen werden kann, die dann über einen sich durch den Kupplungskörper 1 erstreckenden Fluid- leitungshohlraum 7 mit der mit dem in das Aufnahmeteil 2 eingefüg- ten Einsteckteil verbundenen Leitung strömungsmechanisch verbunden ist.

In axialer Verlängerung des Aufnahmeteiles 2 ist am Kupplungskörper 1 auf der dem Aufnahmeteil 2 gegenüberliegenden Seite des Winkelabschnittes 5 ein hülsenartiges Verbindungsteil 8 ausgebildet, das zum einen mit einem zylindrischen Mündungsabschnitt 9 in den Fluidleitungshohlraum 7 mündet und zum anderen von dem Fluidlei- tungshohlraum 7 wegweisend nach außen offen ist. An der radial nach innen weisenden Innenseite weist das Verbindungsteil 8 eine Anlagestufe 10 auf, die sich rechtwinklig zu der Längsachse des Verbindungsteiles 8 von dem Mündungsabschnitt 9 radial nach außen erstreckt. Von der Anlagestufe 10 erstreckt sich von dem Mündungsabschnitt 9 wegweisend axial nach außen ein zylindrischer Fassungsabschnitt 11 , an den endseitig sich in Längsrichtung des Verbindungsteiles 8 erstreckende und in radialer Richtung elastische Federarme 12 angesetzt sind. An den von dem Fassungsabschnitt 11 wegweisenden Enden der Federarmen 12 ist jeweils eine sich in radialer Richtung nach außen erstreckende Rastnase 13 angeformt.

Weiterhin ist die Fluidleitungskupplung gemäß der Erfindung mit einem Heizelement 14 ausgestattet, das aus einem beispielsweise durch Zusatz von Kohlenstoffpartikeln oder Metallteilchen elektrisch leitfähigen Kunststoffmaterial mit einem positiven Temperaturkoeffizienten hergestellt ist. Das Heizelement 14 ist in der Darstellung gemäß Fig. 1 in das Verbindungsteil 8 eingefügt und verfügt über einen stirnseitigen ersten Zylinderabschnitt 15, der bündig in dem Mündungsabschnitt 9 angeordnet ist und mit einer dem Aufnahmeteil 2 zugewandten stirnseitigen flache Fluidkontaktfläche 16 als großflächiger thermodynamischer Kontaktbereich im Bereich des Winkelabschnittes 5 einen Wandbereich des Fluidleitungshohlraumes 7 bildet.

Weiterhin weist das Heizelement 14 einen an der der Fluidkon- taktfläche 16 abgewandten Seite des ersten Zylinderabschnittes 15 angesetzten zweiten Zylinderabschnitt 17 auf, der gegenüber dem ersten Zylinderabschnitt 15 einen größeren Durchmesser hat, so dass zwischen dem ersten Zylinderabschnitt 15 und dem zweiten Zylinderabschnitt 17 eine der Anlagestufe 10 gegenüberliegende Andruckstufe 18 ausgebildet ist. Der zweite Zylinderabschnitt 17 ist bündig in den Fassungsabschnitt 11 eingefügt und steht mit einer rechtwinklig zu der Längsachse des Verbindungsteiles 8 ausgerichteten Andruckseite 19 axial über die Federarme 12 nach außen ü- ber.

In das Heizelement 14 sind bei diesem Ausführungsbeispiel zwei Anschlussstifte 20 aus Metall eingebettet, die sich von dem ersten Zylinderabschnitt 15 durch den zweiten Zylinderabschnitt 17 hindurch über die Andruckseite 19 vorstehend nach außen erstrecken. Die Anschlussstifte 20 sind an eine in Fig. 1 nicht dargestellte elektrische Energieversorgung angeschlossen, mit der den Anschlussstiften 20 ein elektrischer Strom einspeisbar ist, um aufgrund des positiven Temperaturkoeffizienten des Heizelementes 14 ein zu der

Stromstärke direkt proportionales Erwärmen des Heizelementes 14 durchzuführen.

In zusammengefügter Anordnung des Kupplungskörpers 1 und des Heizelementes 14 ist zwischen der Anlagestufe 10 und der Andruckstufe 18 als Dichteinheit ein ringförmig geschlossener Dichtring 21 aus einem weichelastischen Material angeordnet, der den ersten Zylinderabschnitt 15 des Heizelementes 14 umgibt und mit seiner Außenseite an der Innenwand des Fassungsabschnittes 11 anliegt, wobei der Dichtring 21 in dieser Anordnung in radialer Richtung vorgespannt ist.

Weiterhin verfügt die erfindungsgemäße Fluidleitungskupplung über Sicherungsmittel mit einem Sicherungsring 22 aus einem hartelasti- sehen Kunststoffmaterial, der in zusammengefügter Anordnung der Fluidleitungskupplung das Verbindungsteil 8 außenseitig umgibt. Der Sicherungsring 22 ist an seiner in zusammengefügter Anordnung dem Aufnahmeteil 2 zugewandten Seite mit einem Rastbund 23 ausgestattet, der sich radial nach innen erstreckt und in der zusam- mengefügten Anordnung gemäß Fig. 1 die Rastnasen 13 hintergreift, so dass der Sicherungsring 22 gegen ein axiales Verschieben von dem Kupplungskörper 1 weg gesichert ist. Weiterhin weist der Sicherungsring 22 an seiner dem Rastbund 23 gegenüberliegenden Seite einen Andruckbund 24 auf, der sich ebenfalls radial nach innen er- streckt und in zusammengefügter Anordnung der Fluidleitungskupplung bei diesem Ausführungsbeispiel außenseitig an der Andruckseite 19 des Heizelementes 14 anliegt. Dabei sind die Dimensionen des Heizelementes 14 und des Sicherungsringes 22 in Längsrichtung so aufeinander angepasst, dass in der zusammenge- fügten Anordnung der Fluidleitungskupplung das Heizelement 14 mit einer gewissen axialen Andruckkraft gegen den Dichtring 22 angedrückt wird.

Somit wird auf den Dichtring 21 zusätzlich zu der radialen Andruck- kraft eine axiale Andruckkraft ausgeübt, die die Dichtwirkung wesentlich erhöht. Dies ist insbesondere deshalb von großem Vorteil, da das Heizelement 14 bei zunehmender Erwärmung eine geringere mechanische Festigkeit aufweist, durch den über den Sicherungsring 22 hervorgerufenen andauernden axialen Andruck des Dichtringes 21 gegen die Anlagestufe 10 sowie gegen die Andruckstufe 18 die hohe Dichtwirkung jedoch im wesentlichen erhalten bleibt.

Fig. 2 zeigt in einer geschnittenen Detailansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fluidleitungskupplung im Bereich des Verbindungsteiles 8, wobei sich bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und Fig. 2 einander entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen und im weiteren nicht näher erläutert sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist das Heizelement 14 zum Ausbilden eines thermodynamischen Kontaktbereiches mit einer hohlzylinderartigen Fluidkontakthülse 25 ausgebildet, die an die von dem zweiten Zylinderabschnitt 17 wegweisende Seite des ersten Zylinderabschnittes 15 angeformt ist. Die Fluidkontakthülse 25 liegt im Bereich des Winkelabschnittes 5 an der Innenwand des Fluidleitungshohlraumes 7 an, so dass die radial nach innen weisenden Innenwand 26 der Fluidkontakthülse 25 als innenseitige Wand zusammen mit einer flachen Stirnwand 27, die sich zwischen der Fluidkontakthülse 25 erstreckt und an der dem Fluidleitungshohlraum 7 zugewandten Ende des ersten Zylinderabschnittes 15 ausgebildet ist, den gesamten sehr größflächigen thermodynamischen Kontaktbereich bilden.

Damit Fluid durch die Fluidleitungskupplung strömen kann, ist die Fluidkontakthülse 25 im Anschlussbereich des Anschlussstutzens 6 an den Winkelabschnitt 5 von einer Durchgriffsausnehmung 28 durchbrochen. Durch in Fig. 2 nicht dargestellte, an dem Kupplungskörper 1 und dem Heizelement 14 ausgebildete Ausrichtmittel ist si-

chergestellt, dass die Durchgriffsausnehmung 28 im Anschlussbereich des Anschlussstutzens 6 angeordnet ist, wenn der Sicherungsring 22 die Rastnasen 13 hintergreift.

Fig. 3 zeigt in einer geschnittenen Detailansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fluidleitungskupplung im Bereich des Verbindungsteiles 8, wobei sich bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 , Fig. 2 und Fig. 3 einander entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen und im weite- ren nicht näher erläutert sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist ein thermodynamischer Kontaktbereich des Heizelementes 14 durch einen an der dem Aufnahmeteil 2 zugewandten Stirnseite des ersten Zylinderabschnittes 15 mittig in einem Abstand von der Innenseite des Fluidleitungshohlraumes 7 angeordneter, massiver zylinderartiger Fluidkontaktdorn 29 sowie durch eine den Fluidkon- taktdorn 29 außenseitig umgebende flache Fluidkontaktrandfläche 30 gebildet. Dadurch ist ebenfalls ein sehr großflächiger Kontaktbereich ausgebildet.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist abweichend von den vorangehen erläuterten Ausführungsbeispielen der Sicherungsring 22 über eine Schweißverbindung 31 an dem Verbindungsteil 8 angebracht.

Weiterhin ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zwischen dem Heizelement 14 und dem Andruckbund 24 des Sicherungsringes 22 ein Zwischenelement 32 in Gestalt einer flachen Platte angeordnet, die aus einem thermischen schlecht leitenden, hartelastischen Kunststoffmaterial hergestellt ist, um das Heizelement 14 von dem Sicherungsring 22 thermisch zu isolieren und dadurch die Dauerhaftigkeit der axialen Vorspannung auch über sehr lange Zeiträume mit zahlreichen Erwärmungszyklen zu gewährleisten. Im Hinblick auf eine besonders gute thermische Isolierung ist das Zwischenele-

ment 32 auf seiner dem Heizelement 14 zugewandten Seite mit einer Anzahl von zu dem Heizelement 14 offenen Isolierhohlräumen 33 ausgebildet, die den Wärmeübergang auf den Sicherungsring 22 gegenüber einer vollmassiven Ausführung verringern.