用于可释放地连接介质导管或者至少一个介质导管与至少一个组件的线路连接装置的制作方法

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用于可释放地连接介质导管或者至少一个介质导管与至少一个组件的线路连接装置的制造方法

用于可释放地连接——即,用于连接和分离介质可以流经的至少两个介质导管或者介质导管与组件的线路连接装置或者组件的连接装置在现有技术中是已知的。尤其是在交通工具中,提供了介质导管用于引导液体介质。通常地,提供了线路连接装置,尤其以耦接部分的形式,用于将多个介质导管耦接或者结合在一起,其中耦接部分和插头部件互相连接。这些线路连接装置不仅用于互相连接至少两个介质导管,还用于连接介质导管与任意组件或者任意部件,比如机动车辆发动机或者泵至机动车辆水箱的区域中的测量单元。在低温处,介质导管和线路连接装置中的受到冻结威胁的有冻结的风险的介质是为什么通常为介质导管和线路连接装置提供加热装置的原因。往往那些介质被引导通过介质导管和连接至其的线路连接装置,由于相对高的凝固点,在非常高的环境温度介质已经趋于冻结,结果是功能——例如交通工具的功能——可被损害或者甚至被明显地干扰。在此应特别提及尿素水溶液作为介质,其被输送通过介质导管并且其被用作具有所谓的SCR催化剂的柴油发动机的NOx反应添加剂。在此线路连接装置可被配置为SCR耦接或者SCR插头部件,在此处这些也可以以其他介质的类似形式被使用。SCR插头部件通常具有圆周止动环,其在连接至耦接部分或者线路连接装置的耦接部分期间必须被插入,直到进入止动环在固定元件后面夹紧在耦接部件或者部分上的状态。为了该目的,需要所谓的过度插入,即,关于耦接部件内部的实际锁定位置的过度的插入或者进入耦接部件或者部分的内部的部分,以便于使在固定元件后面的夹紧实现。在WO 20137083274 A1中描述了这种具有两个介质导管的线路连接装置的实例。

在介质导管内部的介质的冻结或者凝结期间,冰柱积累,其可能迁移至导管内部,或者可能导致位于导管内部的介质——比如尿素水溶液——的增加的冻结。尿素水溶液已经在低于-11℃的温度冻结。在介质导管或者位于其中的介质的冻结期间,通常在介质最终冻结的地方形成最大冻结压力。凝结介质膨胀。作为聚集状态由液体变为固体的结果的体积增加可以至少部分地被补偿,只要尚未冻结的介质存在于介质导管或者连接至其的线路连接装置中。在该情况下,凝结介质可以任选地在尚未冻结的介质的方向被移动,在此处这仅仅是有可能的,直到建立压力平衡。细长的冰柱通常可以仅仅在介质导管内部移动,在此处这取决于介质导管或者连接至其的线路连接装置的设计、介质导管和线路连接装置的组合的配置以及取决于介质导管或者连接至其的线路连接装置的各个区域的冻结的顺序。

在由介质导管和具有位于介质导管和组件之间或者在它们的末端处的线路连接装置的组件组成的介质系统内部的介质的凝结期间,一个或者多个介质导管和组件的分离或者连接点特定地被证明为尤其是有问题的,因为在线路连接装置内部在高冻结压力下积累的冰柱可以具有这样的结果,即插在那里的插头部件会被生长的冰柱从线路连接装置的耦接部分挤出,使得线路连接装置和插头部件的插头连接或者耦接部分被无意中释放。这尤其涉及具有5m长度的长线路,因为在这种长线路中,可以积累尤其大的冰柱,其在非常强的压力下可以在插头部件和线路连接装置的耦接部分的插头连接的释放的方向施加冰压力,因此可以导致插头连接从插头部件和线路连接装置的耦接部分释放。

为了解决这一问题,例如,EP2455645A1提出了在用于连接至少两个流体介质的接收元件的连接器的第一和第二连接末端之间的压力平衡室。可压缩的插入物位于压力平衡室中。可压缩的插入物在一些区域抵靠在压力平衡室的内壁上。用于第一和第二连接末端之间的流体连接的至少一个纵向室被提供在压力平衡室的内壁和可压缩的插入物之。在温度诱导的流体介质的体积膨胀的情况下,可压缩的插入物被压缩。压力平衡室被特别配置为圆柱形的,同样地,可压缩的插入物被配置为圆柱形的。压力平衡室由塑料组成。可压缩的插入物是可逆地可变形的,在此处由于流体介质的凝结在体积膨胀期间其被压缩,并且在期间随后的体积减小期间由于解冻其再次采用其原始形状。因此,可压缩的插入物由弹性材料组成,尤其由泡沫塑料组成,比如闭孔泡沫塑料。可压缩的插入物的表面被特别配置为闭合的或者由闭合的表皮形成。流体介质可以从连接器的第一连接末端经过可压缩的插入物的至少一个纵向室流至连接器的第二连接末端。可压缩的插入物随着时间可能失去可压缩性,这是由于其材料的老化或者甚至在介质凝结中在此处提供的纵向通道中压力平衡室内部的可压缩的插入物的损坏的结果。此外,由于在介质的解冻期间同样在压力平衡室的末端侧连接的区域中的尺寸测量,连接末端之间的流体连接可被存在于压力平衡室内部的冻结的介质阻挡相对长的时间。

因此,本发明的目的是进一步开发根据权利要求1的前序的线路连接装置,用于可释放地连接介质可以流经的至少两个介质导管或者介质导管和组件,因此即使不提供压力平衡室,也可以有效地避免对线路连接装置的任何损和任何线路连接装置的插头部件与耦接部分的无意的分离。

对于根据权利要求1的前序的连接装置,这个目的的实现是因为提供了至少一种装置——其处于操作状态和冻结状态之间的中间状态,在操作状态期间介质流经介质导管(一个或多个)和线路连接装置,在冻结状态期间,介质导管(一个或多个)和线路连接装置内部的介质被冻结——减小内部腔的体积和/或密封内部腔的部件以防止介质和/或冰的渗透。通过导管系统进一步实现了这个目的,该导管系统包括至少一个这种连接装置和至少两个介质导管或者介质导管和组件或者组件连接装置。本发明的进一步开发被限定在从属权利要求中。

结果,提供了一种线路连接装置,用于可释放地连接,即,用于连接和分离,介质可以流经的至少两个介质导管或者介质导管和组件,在介质流经或者通过的线路连接装置内部提供的其内部空间或者内部腔被尽可能地减小,尤其是将插头部件插入线路连接装置以便于在线路连接装置的耦接部分的固定元件后锁定插头部件的止动环所需要的过度插入空间。在导管系统在运行压力下的操作之间的中间状态中,其中介质流经至少一个介质导管和线路连接装置,以及在低的环境温度冻结的介质,即,作为在介质导管(一个或者多个)和线路连接装置中形成的介质冰,内部腔或者线路连接装置内部的内部腔的临界区可被尽可能地减小。在正确的时间该区域可被减小,即,当在其余状态中的操作状态之后时,在该中间时期介质的冻结可能来临。

有利地,因为为了减小过度插入空间的体积,提供了复原装置,其取代插头部件或者至少一个部件,相对于耦接部分与插头部件接触或者连接至插头部件,以这种方式使得过度插入空间(一个或者多个)被减小,和/或提供了装置,其在插入方向对插头部件施加力和/或其与插入方向相反对作用在插头部件上的力施加反压力。通过插头部件和/或围绕其的密封元件上的力的作用,在插头部件的前部以及围绕插头部件线路连接装置的耦接部分内部的过度插入空间可被减小,使得在那里不可以聚集介质,否则在降到低于介质冻结的临界温度以下时介质可能导致与插入方向相反对插头部件施加压力,并且因此由于当聚集状态从液体变为固体时体积膨胀,从耦接部分挤压插头部件。过度插入空间可被提供在插头部件的前端部的前部或者围绕其在线路连接装置的耦接部分的内部,并且也可被提供在外部上,围绕插头部件放射状地在插头部件的外侧和提供在那里的耦接部分的内侧之间以及防止介质从耦接部分的任何泄漏的密封包装的轴向。在此描述了对减小过度插入空间或者两个过度插入空间的至少之一二者的测量。这些可以是纯几何形状的,但是也可以被配置为以插头部件和耦接部分之间的插入物的形式,在此处不仅可以逐一地而且互相组合提供这些测量。相同的情况适用于用于减小线路连接装置内部的直流空间的可能的测量,直流空间即,介质从一个介质导管流至另一个或者从一个介质导管流至组件经过的内部空间。

有利地,该装置是弹性装置,尤其是弹簧元件、橡胶元件或者弹性体元件。借助于这种弹性装置,可以移动在任何情况下在耦接部分内部提供的密封元件,用于借助于该弹性装置来密封插头部件的外侧和耦接部分的内圆周壁之间的中间空间,从而平行于插头部件在其前端部的方向的纵向延伸,使得在插头部件和耦接部分的内壁之间围绕插头部件设置的过度插入空间也可被密封元件密封,因此这些密封元件可以位于过度插入空间内。由于密封元件的通常提供的弹性,在插头部件插入耦接部分的过程期间,尤其在插头部件的过度插入期间,密封元件会被挤压,但是作为除去压力时弹性装置的作用的结果,返回至其原始形状或者至少接近于其原始形状或者成为压缩形状。

此外,可能的是施加复原力的装置或者复原装置轴向地作用在插头部件的止动环上,尤其是从与插头部件的插入方向相反取向的止动环的侧面,并且在线路连接装置的耦接部分的内部被支撑。结果,插头部件可在轴向方向在插头部件的插入方向被挤压,即,在进入线路连接装置的方向被轴向地挤压。比如隔离环的元件——其放射状地和/或轴向地在耦接部分内部被支撑,并且其轴向地作用在弹簧元件上,尤其是同时施加预张力——可被用于支撑装置,该装置施加复原力,尤其以弹性元件、橡胶元件、弹性体等等的形式。支撑在元件或者隔离环上的弹性元件夹紧在插头部件的圆周止动环后面,并且因此在到插头部件的插入方向施加上述的轴向压缩力。结果,插头部件在其前端部可被挤压,即,在与止动环相对的其末端处,在该止动环上通过弹性元件施加压缩力,抵靠限定过度插入空间的线路连接装置中的内壁,使得插头部件的前端部在那里停止移动。通过该方式,在插头部件的前端部提供的过度插入空间可被尽可能地减小,或者插头部件可以永久地在其中延伸,只要弹性元件作用在插头部件上即可。结果,有可能的是仅有少量的介质可以保留在插头部件的前端部处的过度插入空间的剩余部分中。保留在其中的介质因此仅可以施加这种小的压缩力至插头部件上,使得尤其是由于由那里的弹性元件产生的反压力,没有必要或者几乎没有任何必要担心结果是从耦接部分挤出插头部件。

此外,施加复原力的装置或者复原装置可以包括至少两个具有置于其间的弹簧弹性元件的保持环,该保持环布置在插头部件的一部分上,尤其在圆周槽或者具有减小的直径的插头部件的部分中。布置在耦接部分的固定元件的方向的保持环从而可被支撑在耦接部分上,并且插头部件上的另一个保持环被支撑在相对于耦接部分的突起部上。通过在两个保持环之间插入弹性元件,弹性压力可被施加在轴向地支撑在插头部件上的保持环上。在过度插入插头部件之后,在耦接部分的固定元件的方向上取向的保持环锁定在耦接部分上。弹性元件可以产生反作用力以抵抗形成介质冰柱的冰压力,从而其被挤压,结果插头部件不被挤出耦接部分的内部。由于冰压力的减小,弹性元件的复原力朝向挤压插头部件进一步进入过度插入空间内(即,在插入方向被轴向地移动)而作用。

已经证明进一步有利的是将布置在插头部件中的贯通开口(through opening)形成为呈锥形逐渐变细。结果,即使在介质的冻结状态下,压缩力优选施加在插头部件的插入方向上,即,在插头部件的前端部的方向上,因为由于插头部件的贯通开口的净宽或者内径的增加的减少,由生长的冰柱在插头部件的前端部的方向上对其施加力。因此过度插入空间可以被减小,因为插头部件被压入其中。因此,几乎不在过度插入空间中聚集任何可能变得有问题的冰。

为了保持过度插入空间尽可能小,即使当与插头部件的插入方向相反由内部腔产生反压力时,除了插头部件的内部贯通开口的锥形形状之外,可以另外地提供在插入方向挤压插头部件深入线路连接装置内部的之前描述的弹性元件。因此,弹性元件支撑由贯通开口的锥形形状引起的挤压插头部件进入耦接部分。例如,可以针对净宽来确定呈锥形逐渐变细的内部贯通开口的尺寸,使得插头部件的前端部上的净宽为1.5+/-0.05mm以及插头部件的相对端部上的净宽为2+/-0.05mm。

作为进一步的测量,该线路连接装置的内部腔至少在一部分中可以具有近似相当于连接至或者可被连接至线路连接装置的(一个或多个)介质导管和/或插头部件的贯通开口的出口末端处的净宽的净宽。因此,用于介质流经从而使得该流动从一个介质导管至另一个介质导管或者至组件的线路连接装置的内部的内部腔可以比以前的直径更小,尤其是仅可以具有与介质导管和插头部件的内部贯通开口相同的净宽。尤其是,因此临近在其末端处连接至线路连接装置或者插头部件的介质导管的内部腔或者内部腔的至少各自的部分可以具有1.5至3mm的净宽,优选为2mm,在此处与介质导管或其插头部件以及其内部贯通开口对齐的各自的部分腔在线路连接装置的内部可以互相混合。在部分腔的截面区域中,腔可以具有作为横切部分腔的几何形状而获得的更大的净宽。

此外,可以提供至少一个密封装置用于防止介质渗透进入过度插入空间的至少一个部分中。结果,如此的过度插入空间未被减小,但是防止了介质渗透进入过度插入空间的一部分中,使得在那里不能够聚集介质,当介质的温度降至其冻结温度以下时介质可能冻结,会在插头部件上施加冰压力。可以将这种密封装置布置在,例如,插头部件的前端部区域中,在此处插头部件的前端部或者插头部件的前部分在此处可以具有与插头部件的其他主体相比减小的外径,使得密封元件能够添加在那里。在这种情况下,密封元件可被支撑在线路连接装置的耦接部分的圆周内壁的外部上,因此防止来自前部过度插入空间的介质进入放射状围绕插头部件设置并且被密封包装轴向地限定的过度插入空间,以防止介质从线路连接装置的内部中的耦接部分的任何泄漏。此外,密封装置可被布置在远离插头部件的前端部的插头部件的圆周凹槽内,在此处插头部件的前端部部分具有比添加至密封元件上的部分更大的外径。这样,能够防止任何介质在插头部件的另一端的方向上从插头部件的前端部经过,即,在围绕插头部件侧向地设置的第二过度插入空间中。如果密封元件被布置在插头部件的前端部区域上,因此插头部件的前端部区域与插头部件的主体相比具有减小的直径,并且被添加在那里,其可被确定尺寸,使得其与插头部件的前端部对齐。还可以确定密封元件的尺寸并且将其形成为,使得其静止在限定过度插入空间的线路连接装置的壁上。结果,通过密封元件的圆周壁的壁厚度减小流经路径,使得仅仅更小的空间是可用的,其中介质不能聚集,并且凝结介质可以施加冰压力。

进一步证明有利的是以夹紧在插头部件的止动环的上方和/或下方的至少一个密封元件的形式,尤其是以O型环和/或型环(form ring)的形式,配置密封装置。结果,一方面,能够相对于线路连接装置的耦接部分的内壁围绕插头部件的止动环的全部区域对插头部件进行密封。在密封元件或者元件的过度插入期间,尤其是O型环和/或型环可被弹性地变形,并且在尤其是插头部件的第二止动环经过耦接部分的固定元件之后去除压力期间,容易再次弹回,即,返回至其原始形状或者至少部分地压力缓解位置。作为以密封元件的形式的或者以围绕插头部件的外侧与接收耦接部分中的开口的内插头部件的壁的内侧之间的插头部件布置在外侧上的至少一种形式的密封元件的这种装置的结果,可以防止介质渗入围绕插头部件的过度插入空间中,因为密封元件被布置在该过度插入空间中并且对其密封以防止介质进入。尤其是,密封元件可被布置在过度插入空间内,使得当插头部件被插入耦接部分中时它们被压缩,但是在耦接部分的固定元件上锁定第二止动环之后,它们至少部分地被释放压力,从而在第一止动环的上下侧面上包围其并密封过度插入空间防止任何介质进入。

这至少一个密封装置被有利地支撑在耦接部分的内部中和/或被保持以防脱出(falling out),尤其是通过末端衬套。借助于这种末端衬套,可以在耦接部分的内部中支撑这至少一个密封装置。末端衬套本身可被支撑在耦接部分内部中的棘爪或者其他装置上。然而,在冰压力下,存在棘爪将被折断的风险。由于与介质的非冻结状态相比冻结或者冻结的介质的体积变化,所以出现了冰压或者冰压力。结果,压力面积增加,这由此导致耦接部分的耦接圈的更高负荷。为了避免棘爪的任何剪切以及缓解耦接圈的压力,有利的是以牢固连接的方式将末端衬套连接至耦接部分。例如,可以通过激光焊接、摩擦或者超声焊接或者粘合提供牢固结合的连接。由于末端衬套与耦接部分的牢固结合的连接,现在产生了冰压力的分布,从而在介质的冰形成期间施加至线路连接装置的插头部件的冰压力被传递至耦接圈,并且施加至密封装置和末端衬套的冰压力作用在以牢固连接的方式紧固在耦接部分中的末端衬套上。由于耦接部分与末端衬套的牢固结合的连接,可以实现耦接部分中的插头部件的更高的保持力。例如,牢固结合的连接可以形成为分段的焊缝或者形成为圆周的,即不分段的焊缝。有利地,末端衬套由不透激光的材料组成,以便于能够无问题地激光焊接至耦接部分。此外,至少耦接部分可以由透激光的材料组成,尤其是线路连接装置或者插头部件(一个或者多个)可被插入的全部耦接部件可由塑料组成,特别是透激光的材料。由于末端衬套与耦接部分的牢固结合的连接,可能的保持力较高或者很可能仅仅等于耦接圈的保持力。

进一步有利地,插头部件可在末端侧上被至少基本上关闭或者关闭,并且具有至少一个侧面的出口开口,其与插头部件的内部贯通开口流体连通。由于提供了这种侧面的出口开口或者至少一个这种侧面的出口开口,当介质从插头部件的内部漏出向外进入线路连接装置的内部腔时介质被偏转。结果,冻结介质或者介质冰柱不能任意地渗入线路连接装置的插头部件和耦接部分之间的该分隔点中,并且由于施加压力无意地导致分离与插头部件的连接。相反地,冻结介质防止如此,因为这样最初关闭了侧面的出口开口,并且因此防止任何介质漏入线路连接装置的耦接部分中的内部腔中,因为较小的体积比较大的那些更快地冻结。

如果在插头部件的前端部上至少一个侧面的出口开口的内径或者侧面的出口开口的内径的总和小于或者等于内部贯通开口的净宽,则关于这一点证明是尤其有利的。尤其是,至少一个侧面的出口开口的内径可以小于2mm。例如,对于4×1mm的插头部件的尺寸,插头部件的内部贯通开口具有2mm的直径。5×1mm的尺寸通常也在汽车领域内,给出了3mm的插头部件的内部贯通开口直径。在商用车领域,6×1mm或者8×1mm的尺寸是非常常见的尺寸,结果是内部贯通开口测量为4mm或者6mm。因此优选地,侧面的出口开口的内径或者净宽小于插头部件的前端部区域中的贯通开口的内径。如果提供了多个侧面的出口开口,则其直径可以变化,例如,互相相对的侧面的出口开口可以具有相同的直径,其与从这些偏移布置的侧面的出口开口不同。由于选择侧面的出口开口的内径,可以利用流动介质实现与流动有关的节流。通过提供侧面的出口开口的这种节流或者体积减小可以具有如此的结果,即存在于插头部件——例如SAE插头部件——的侧面的出口开口中的介质首先冻结,并且从而形成冰柱从线路连接装置被推出。例如,在这种情况中,比如之前描述的插头部件的呈锥形形状的贯通开口可以具有支撑作用,因为其直径在介质导管的方向增加,使得冰柱可以容易地再次在该方向上从插头部件被进一步推出。

在插头部件的外侧上,在至少一个侧面的出口开口的出口点的区域中插头部件可被配置为平坦的。以该方式,可以实现流动介质的压力损失的减小。有利地,在整平期间形成的边缘是圆形的或者平的,或者具有斜面以便于避免密封元件的损坏,该密封元件被另外地添加至插头部件上以在线路连接装置的耦接部分内部将其密封。

至少一个侧面的出口开口可以在右角度处与插头部件的内部贯通开口的纵向延伸大致对齐。也可能的是与插头部件的内部贯通开口的纵轴或插头部件的纵轴成一定角度——尤其是钝角——布置至少一个侧面的出口开口,借此与流动介质有关的压力损失可被减小并且作为预防性空化测量。另外,侧面的出口开口可以从插头部件的内部贯通开口至其外侧直线延伸和/或弯曲。

除插头部件的内部贯通开口的完全末端侧闭合之外,插头部件的该前端部与内部贯通开口有关可被配置为打开的。为了在冻结介质的情况下仍然能够关闭插头部件的内部贯通开口的前端部,即,存在介质冰柱的形成,至少一个闭合部件可被布置在内部中,即,在内部贯通开口内部。在这种情况下,插头部件在前侧面上可以具有连接至内部贯通开口的出口开口以及布置在内部贯通开口内部的至少一个闭合部件,该闭合部件配置为通过介质冰柱可移动并且是有弹簧弹性的,并且提供该闭合部件用于在内部贯通开口中形成介质冰柱期间闭合插头部件的前出口开口。可以通过形成介质冰柱移动闭合部件。其用于基本上完全或者至少部分地末端侧闭合插头部件的内部贯通开口或者前出口开口。为了该目的,具有形成冰柱的闭合部件在插头部件的内部贯通开口内部在插头部件的前端部的方向被向前推,并且进入设置在那里的出口开口,该出口开口可以具有与插头部件的内部贯通开口相比减小的直径,闭合部件至少部分地浸入该出口开口。尤其是闭合部件关于其形状和/或其内径变得变形,并且因此设置在插头部件的前端部上的出口开口被部分或者完全关闭。插头部件的前出口开口可以与插头部件的内部贯通开口对齐或者被布置为与插头部件的内部贯通开口的纵向延伸成一定角度。

在插头部件的内部贯通开口内部的这种可移动的闭合部件可以防止介质冰柱渗透进入线路连接装置的耦接部分。线路连接装置的区域中的冻结强度,尤其是单个的介质导管和/或至组件的连接点之间的分离点从而被显著地增加,例如,与在区域交通工具水箱的连接装置的中相同。以前描述的插头部件因此可以是这种交通工具水箱的连接装置,即,固定地布置在交通工具水箱上,在此处,例如,连接介质导管的线路连接装置的耦接部件可被连接至连接装置,例如,通过插入。结果,产生了线路连接装置,其中线路连接装置的单独的部件——此处为水箱的插头部件和线路连接装置的耦接部件——能够再次被关于彼此移动从而形成插头连接。在此处,也可以与之前已经描述的相同再次提供过度插入,以便于在水箱的连接装置处将线路连接装置紧固至耦接部分。

为了产生线路连接装置的冻结强度或者改进线路连接装置的另一个可能性在于在插头部件的部分上在外部上布置具有密封功能的至少一个体积补偿元件。体积补偿元件用于作用在插头部件上的介质压力处的体积补偿,例如,在此处从而可以由可预订的压力极限积极地产生体积补偿。例如,这种压力极限可以是50巴以上的压力。在这种情况中,体积补偿元件可以具有关于其轴向伸展可延伸的至少一个部分,以便相对于介质产生体积压缩,以及结果是体积补偿,在此处当压力停止时发生返回至初始位置。有利地,因此体积补偿元件展现出弹簧弹性。例如,体积补偿元件由弹性体或者固体比如金属材料和弹性体的组合组成,在这种情况下金属材料可被嵌入弹性体中。例如,体积补偿元件的轴向可延伸的部分可被配置为套筒形的元件,并且由有弹簧弹性的材料组成,该材料比如闭孔纤维素橡胶,和/或其可被配置为有弹簧弹性的,比如,例如,以波状的形式。例如,弹性体可以是EPDM。

因此,体积补偿元件可被配置为一部分的或者多部分的,例如,两部分的。在一部分的配置中,体积补偿元件的前端部部分可以具有较大的外径和/或被配置为凸起状(protuberance-like)以便于提供最大的可能的密封面积,从而在系统的运行期间——即,使介质经由该前端部流动——能够实现以可预定义的压力的密封和/或温度范围。在体积补偿元件的多部分的配置中,可以提供密封圈,例如四边形环或者例如O型环,其在线路连接装置的运行期间——即,当介质流经线路连接装置时——也产生了以特定压力的密封和/或温度范围。例如,这种密封圈可被容纳在在支撑环之间以便于在插头部件或者组件连接装置的轴向方向或者纵向方向保持其位置。在用于燃料输送的线路之间的分离点的区域内以及在SCR(选择性催化还原)和冷却水应用中提供这种体积补偿元件是尤其适合的。

为了更详细地解释本发明,在下文中参考附图详细描述了本发明的示例性实施方式。附图中:

图1示出了连接至两条可加热介质线路的线路连接装置的纵向截面图,在此处两条介质线路之一具有插头部件并且被插入线路连接装置的耦接部分中,

图2示出了用于连接两条介质导管的根据本发明的线路连接装置的纵向截面图,在此处不同于根据图1的线路连接装置,图2中提供了与图1相比减小的流量或者通道体积以减小为线路连接装置的内部中的流动而提供的腔的净宽,

图3示出了用于耦接至线路连接装置的根据本发明的插头部件的纵向截面图,在此处插头部件具有朝向前端部呈锥形逐渐变细的贯通开口,

图4示出了根据本发明的线路连接装置的纵向截面图,其中根据图3的插头部件被插入,并且该线路连接装置具有用于在插头部件的圆周止动环后面夹紧的弹性元件,

图5示出了根据本发明的线路连接装置的另一实施方式的纵向截面图,其中具有以弹性元件的形式的弹性装置和两个保持环的根据本发明的插头部件被插入,

图5a示出了在过度插入位置(虚线)和操作状态(实线)中的位置的根据图5的插头部件的前端部的详细视图,

图6示出了根据本发明的线路连接装置的另一实施方式的纵向详细截面图,其中在末端具有减小的直径的以及布置在那里的密封元件的根据本发明的插头部件被插入,

图7示出了根据本发明的线路连接装置的与图6中示出的线路连接装置相比改进的实施方式的纵向截面图,在此处添加至插头部件上的密封元件向上延伸至线路连接装置的内部中的壁,该壁限定了过度插入空间,

图8示出了根据本发明的线路连接装置的另一实施方式的纵向截面图,插入了根据本发明的插头部件,在此处插头部件在末端区域中在圆周上具有密封圈,

图9通过与根据图8的实施方式相比改进的根据本发明的线路连接装置的实施方式示出了纵向截面图,插入了根据本发明的插头部件,在此处与根据图8的实施方式相比离开密封圈在插头部件的圆周槽中提供,在插头部件周围没有进一步提供密封元件,

图10示出了根据本发明的线路连接装置的进一步实施方式的纵向详细截面图,其中放射状地布置在插头部件周围的密封元件被弹簧元件压入过度插入空间中,并且由此过度插入空间减小,

图10a示出了在压力的作用下以压缩的形式的密封元件的详细视图,

图11示出了根据本发明的线路连接装置的另一实施方式的纵向详细截面图,其中插入其耦接部分的插头部件具有止动环,并且该止动环被线路连接装置的过度插入空间中的两个密封圈围绕,在此处虚线呈现示出了操作状态中在压力下插头部件的位置,并且实线示出了在运行压力下的复原位置,

图12通过与根据图11的实施方式相比改进的根据本发明的线路连接装置的实施方式示出了纵向截面图,其中不同于根据图11的实施方式,提供了形式密封元件代替两个密封圈,

图13示出了根据本发明的线路连接装置的另一实施方式的纵向截面图,插头部件具有根据本发明的侧面的出口开口,

图14示出了根据图13的插头部件的透视图,

图15示出了根据本发明的插头部件的另一实施方式的纵向截面图,具有内部闭合部件,

图16示出了根据本发明形成的水箱的侧视图,

图17示出了根据图16的水箱的横向截面图,

图18示出了具备根据本发明的体积补偿元件的插头部件的纵向详细截面图,

图19示出了插头部件上的根据本发明的体积补偿元件的可选实施方式的纵向详细截面图,

图20示出了类似于图10和10a中所示的根据本发明的线路连接装置的另一实施方式的纵向截面图,

图21示出了根据本发明的线路连接装置的另一实施方式的纵向截面图,在此处由冻结或者冻结的介质的体积变化引起的插头部件中的力流被指示,

图22示出了根据图21的根据本发明的线路连接装置的实施方式的纵向截面图,在此处由冻结或者冻结的介质的体积变化引起密封包装中的力流被指示,

图23示出了根据图21的根据本发明的线路连接装置的实施方式的纵向截面图,在此处在虚线的区域末端衬套被激光焊接至线路连接装置的耦接部分,以及

图24示出了根据本发明的线路连接装置的另一实施方式的纵向截面图,插头部件具有根据本发明的侧面的出口开口并且弹性元件非常类似于根据图13的实施方式。

图1通过连接至两条介质导管2、3的线路连接装置1示出了纵向截面图。线路连接装置1被配置为具有两个耦接部分10、30的有角度地成形的耦接部件。其在外侧上被绝热的封装4围绕,两条介质导管均被绝热的封装管围绕,在此在该配置中作为波状管24、34。此外,介质导管2在外部绝热的末端具有另外的封装5。介质导管3被插入在耦接部分30中并且被紧固在那里。介质导管2在末端处被连接至插头部件6,该插头部件6被插入线路连接装置1的耦接部分10中,并且其被封装4和封装5二者围绕,并且是绝热的。插头部件6沿其纵向延伸具有圆周止动环60,在该区域插头部件6被插入耦接部分10中。圆周止动环60用于将插头部件6锁定在耦接部分10中。在此,提供在线路连接装置1上的末端处并且在耦接部分10的内部啮合的固定元件在止动环60后面夹紧。为了将插头部件6锁定在耦接部分10中,有必要推动圆周止动环60直到进入耦接部分10的内部,使得由于在固定元件7上提供的插入斜坡70在固定元件7的最初收回之后,插头部件6经过止动环,固定元件7回弹进入耦接部分10的内部,并且堵塞向外至止动环60的返回路径,以及因此堵塞全部插头部件6。随后,因此止动环60被支撑在固定元件7或者在耦接部分10的内部提供的固定元件7的部分71上。

在该插入过程中,需要所谓的过度插入以便于推动止动环60完全越过固定元件7或者其部分71。这意味着同时过度插入空间11被提供在插头部件6的前端部61之前的前部处的耦接部分10的内部中。另外的过度插入空间11a被提供在密封元件8、9的区域中,密封元件8、9被圆周地提供在放射状地围绕插头部件6的耦接部分10的内部中,以便于防止介质从耦接部分泄漏。不提供密封元件8、9,介质有可能沿着插头部件从过度插入空间11经过进入过度插入空间11a从而泄漏。两个密封圈8、9通过密封元件固定元件80、90被保持在耦接部分10的内部中的其位置。其所有的部件8、9、80、90共同形成了密封包装。

内部腔12被提供在线路连接装置1的的内部中作为介质的流动或者通道的流动路径。这由两个部分腔12a、12b形成,该两个部分腔在点12c处与彼此混合。部分腔12b非常短并且大体上包括过度插入空间11。

可以提供这种线路连接装置1,例如,在交通工具中的纵向元件或者地板下的区域中。通过介质导管2、3可以输送介质,例如,在车辆发动机或者那里的计量点与车辆水箱或者那里的泵之间。由于在交通工具中各个点处占优势的不同的温度,对在那里使用的介质导管的耐温性的要求是不同的,使得不同地设计的介质导管被互相连接。这尤其通过线路连接装置1来完成。在低的温度,根据通过介质导管2、3和线路连接装置1输送的介质,可以出现存在于介质导管2、3和线路连接装置1的内部腔12中的介质冻结。这可以出现,尤其是对于介质,比如尿素水溶液或者在冻结期间,由于聚集状态从液态变为固态伴随的体积增加,冰柱逐渐形成,其移动至导管系统的内部,或者尤其是在冻结发生的区域中存在高的冰压力的地方进一步逐渐形成。因此,如果介质存在于在那里冻结的内部腔12内,体积膨胀和相关的高压力(冰压力)可具有以下结果,插头部件与插入方向相反——即,在箭头P1的方向——被从线路连接装置1挤出。这当然是不期望的,并且将具有在介质导管中的该点出现泄漏的结果,或者不期望地另外地从介质导管和线路连接装置(一个或者多个)流经导管系统的介质以及任选的其他成分在那里泄漏。在任何情况下这都应被防止。

为了该目的,在根据图2的线路连接装置1中,在线路连接装置1的内部的可能的冻结体积被减小。此处内部部分腔12a和12b具有与根据图1的线路连接装置1相比显著更小的内径或者显著更小的净宽di。净宽尤其对应于介质导管2、3的内径或者插头部件6的内部贯通开口62的净宽。部分腔12a、12b的内径或者净宽di因此可以例如为1.5至3mm,优选为2mm。这种流动截面足以引导介质通过线路连接装置。线路连接装置1内的临界区域,此处为内部腔12因此与图1中所示的相比可被显著地减小,并且因此也显著降低了由冰压力引起的分离线路连接装置1或者其耦接部分10与介质导管2的插头部件6的连接的风险。

在内部腔12的临界区域内减小过度插入空间11或者在插头部件6弹回进入其锁定位置之后保持的进一步的可能性在于在导管系统的操作期间——即,当介质流经那里时——保持过度插入空间尽可能地小。这可以通过各种措施实现,每种措施都表现了复原效应。在图3和4中示出了可能的措施之一。根据图3,插头部件6的内部贯通开口62被配置为呈锥形逐渐变细的。这意味着在插头部件6的前端部61的区域中,贯通开口具有小于连接至介质导管2的相对的第二末端63上的直径d2的直径d1。例如,直径d1可为1.5mm+/-0.05mm并且直径d2可为2mm+/-0.05mm。内部贯通开口62的这种锥度作为在冻结的介质在内部的运动期间的弹性的或者弹簧元件。假设介质导管从分离点冻结,即,从线路连接装置向外,并且由冻结的介质形成的冰从介质导管在线路连接装置的方向移动,从根本上说这是有问题的。通过提供呈锥形逐渐变细的贯通开口,冰移动可被用于在过度插入空间11的方向移动插头部件。如果冻结的介质移动通过连接至插头部件6的介质导管2,通过插头部件6在插头部件的前端部61的方向,即,从较大的直径d2的方向在较小的直径d1的方向,在箭头P2的方向,插头部件6被压入过度插入空间11,使得仅仅少量冰形成在过度插入空间11中。在图4中可见被压入过度插入空间11中的插头部件6的位置。贯通开口62的锥度的方向被有利地配置为从插头部件6的末端逐渐变细,在该插头部件6处介质导管在插头部件6的前端部61的方向被连接或者连接至贯通开口62。例如,可以通过使用相应地成形的两个核心完成插头部件内部呈锥形逐渐变细的贯通开口的形成。

在图4所示的实施方式中,除了插头部件6的呈锥形逐渐变细的贯通开口62之外,在耦接部分10内部提供弹性元件100,在插头部件6的止动环60后面夹紧。例如,弹性元件100可被配置为以弹簧元件、橡胶元件、任何弹性体或者另外的弹性的或者复原的形式。弹性元件100位于插头部件6的减小直径的部分65内部或者插头部件6的圆周槽中。在图4中所示的示例性实施方式中,弹性元件100通过隔离环或者支撑环101在插头部件6的末端63的方向被保持预张的。弹性元件100用于提供复原力,以便于一方面利用其前端部61支撑插头部件6抵靠限定在线路连接装置1内部的过度插入空间11的壁13上,并且反向挤压壁13使得过度插入空间11尽可能地小,如图4中可见。另一方面,弹性元件100的复原力用于对压力有弹性地提供阻力,例如,该压力出现是由于在腔12中逐渐形成的冻结介质的冰柱,使得冰柱不或者基本上不延伸进入过度插入空间11中。如果如之前对图3所述的,插头部件被其前端部61挤压通过呈锥形逐渐变细的贯通开口62,并且通过由弹性元件100施加的压缩力,使得其碰撞线路连接装置1的壁13,介质渗透进入过度插入空间11得到严格的控制。通过该方式,也可以避免介质经过插头部件6外部进入具备更大直径的第二过度插入空间11a。在图4中所示的实施方式中,这被设置为过度插入空间或者腔。仅有插头部件6的前端部61在过度插入空间11a的区域中紧靠在壁13上。然而,也或者可选地假设过度插入空间11a通过弹性元件100或者另一弹性元件的作用被关闭,因此弹性元件以挤压的方式作用在插头部件6和/或密封元件8、9上,使得弹性元件开始紧靠在那里形成的耦接部分10的壁13a上。这在图10和图20中的可选实施方式中被简化示出。图10a示出了密封元件在运行压力下的压缩位置,取决于系统该运行压力可为3、5、8或者甚至13巴,并且密封元件尤其是弹性元件100。在图10和10a中,密封圈8静止靠在耦接部分10的壁13a上。例如,以弹簧元件或者弹性体的形式的提供在那里的弹性元件100挤压两个密封圈8、9,以及也挤压布置在这些与密封元件固定元件90之间的密封元件固定元件80,密封元件固定元件90在壁13a的方向支撑密封圈9,还支撑密封圈8和密封元件固定元件80,结果是过度插入空间11a被最小化。所有的元件8、9、80、90与插头部件6接触或者通讯。因为弹性元件100被配置为有弹力的或者可重置的,并且因此以与压缩相同的方式能够实现重置,插头部件6可以容易地被过度插入,以便于随后锁定在耦接部分10的内部中的期望位置。由于有弹力的弹性体100的作用,但是插头部件随后保持在耦接部分10内部的低的位置,以便于减小过度插入空间11。另外地或者可选地,为耦接部分10内部的插头部件的外部密封提供的密封圈或者密封元件在弹性元件100的作用下被挤压,进一步进入耦接部分10内部,使得过度插入空间11a最小化。

在图20所示的具有耦接部分10和插头部件6的线路连接装置1的实施方式中,代替密封元件固定元件90,在耦接部分10内部提供了可移动的环或者套筒形的固定元件91。其具有突出进入耦接部分10的内部的圆周的凸缘部分92。其用于限制耦接部分10内的可移动的环或者套筒形的固定元件91的移动。为了该目的,凸缘部分92可以与在耦接部分10内部形成的停止边缘14协作。以弹簧元件的形式的弹性元件100被支撑在可移动的环或者套筒形的固定元件91上的末端处,或者更精确的在可移动的环或者套筒形的固定元件91的凸缘部分92上,与凸缘部分92的可能的接触区93相对,利用凸缘部分92具有停止边缘14的固定元件91在图20中所示的位置可以与可能的接触区93接触或者与其接触。利用其相对端部,弹簧元件形式的弹性元件100被支撑在末端衬套94上,该末端衬套94也布置在耦接部分10内部。末端衬套94在棘爪95上被支撑在耦接部分10内部,该棘爪95突出进入耦接部分10的内部,如图20中也可见的。在图20中所示的实施方式中,至少当插头部件6位于过度插入位置时(如图20中所示),插头部件6的圆周止动环60停止在末端衬套94的侧面上,与以弹簧元件的形式的弹性元件100相对。

在图4中所示的示例性实施方式中,两种方式协作以在插头部件6插入耦接部分11中之后减小过度插入空间11,也就是呈锥形逐渐变细的内部贯通开口62,由于内部的冰移动其将插头部件6挤压如耦接部分10,即,在箭头P2的方向。此外,通过弹性元件100的作用过度插入空间11或者11a被减小,在此处当冰从内部腔12或者12a的方向形成并且挤压进入过度插入空间11中从而尽可能地减小过度插入空间11以及由此减小临界空间时,弹性元件100也具有支撑作用,在该临界空间中由于冻结介质将要形成冰。在这种压力下形成冰不能够再形成,使得该压力从耦接部分10挤压插头部件6。

在图5和5a中所示的实施方式中,不仅是线路连接装置1内部的腔12的内径或者净宽被严格地减小,与在根据图2的实施方式中相同,而且额外地提供了弹性装置110,其包括两个保持环111、112,弹性元件113介于其间。弹性元件在两个末端处被保持环111、112置于侧面。整个弹性装置110被布置在插头部件6的外部圆周槽66中或者在插头部件6的一部分中,该部分与插头部件6的剩余主体相比具有减小的直径。在耦接部分10上保持环111被支撑在固定元件7的内部部分71中,同时保持环112被支撑在插头部件6上,并且任选地也在密封元件固定元件90上。因此,用于在固定元件7上锁定插头部件6或者保持环111的过度插入容易地是可能的(图5a中的插头部件6的虚线位置)。插头部件6在操作状态中的位置,即,在图5a中用实线示出了锁定位置。由于弹性元件113,在插头部件6的过度插入之后,插头部件6被保持在过度插入位置,使得过度插入空间11以及任选地还有过度插入空间11a可被保持尽可能地小。

图6和7示出了减小插头部件6的前端部61的区域中的过度插入空间11的另一可能性。在图6和图7二者中,在末端运送插头部件6的前端部61的插头部件6的前部分67被提供在各自的具有与插头部件6的主体的其他外径相比减小的外径d3的箱中。在图6和7二者的实施方式中,密封元件120或者121被提供在插头部件6的该前部分67上。根据图6的密封元件120在这里延伸,使得其末端122或者其末端圆周边缘大致与插头部件6的前端部61对齐,然而,根据图7的实施方式中的密封元件121完全延伸至过度插入空间11中并且紧靠在限定线路连接装置1内部的过度插入空间11的壁13上。在此处,密封元件121的末端开口123具有尺寸,使得开口宽度小于插头部件6的前部分67的外径d3,使得可用于那里的介质冻结的空间可被进一步减小。密封元件120以及密封元件121二者均由比如泡沫材料的弹性材料形成,以这种方式使得用于在耦接部分10内部锁定插头部件的6的插头部件6的过度插入仍然是可能的,但是同时由于各自的密封元件120或者121,介质仅可以流入小的面积或者小的空间中。即使有冻结介质,在那里冰压力也不能升得太高,使得其从耦接部分10挤出插头部件6。相反地,由于通过各自的密封元件120或者121密封,介质不再进入过度插入空间11a中,使得没有必要也减小那里的该空间。自然地,例如,如图10中所示通过提供另一弹性元件,减小过度插入空间11a基本上是可能的。

图8和9各自示出了与图6中的变体相比改进的线路连接装置1的实施方式,其中密封元件130也被提供在部分68中的围绕插头部件6的插头部件6的前区域中。然而,不同于根据图6和7的前部分67,具有减小的外径的部分68不被布置在插头部件6的末端61处,而是与其有一定距离处。另一方面插头部件6的前端部部分64具备与插头部件6的剩余主体相同的外径da。仅仅部分68具有减小的外径da。进入过度插入空间11中的流不被密封元件130妨碍,但是进入过度插入空间11a中的介质流被妨碍。这在插头末端63的方向被两个密封圈8、9额外地密封,该密封圈8、9又被耦接部分10内部的两个密封元件固定元件80、90固定。

不同于根据图8的实施方式,在根据图9的实施方式中,密封元件8、9以及密封元件固定元件80被省略。仅仅提供了密封元件固定元件90,并且因此过度插入空间11a被配置为非常的大。然而,通过在插头部件6的部分68的区域中提供密封元件130,避免了任何介质渗透进入过度插入空间11a,使得介质仅可以进入过度插入空间11中并且可能在那里冻结。但是,在那里形成的冰压力通常不足以挤压插头部件6至耦接部分10外。

在根据图11的线路连接装置1的实施方式中,除了密封元件8、9之外,提供了另一密封元件81,其中两个密封元件8、81在它们之间容纳了插头部件6的圆周止动环69。在此密封元件81位于过度插入空间11a中,尤其是可以紧靠在耦接部分10内部在那里提供的壁13a上,并且因此严格地使那里的过度插入空间11a最小化。在插头部件6的锁定期间,由于用密封元件8、81包围止动环69,由此同时实现了密封,在此处由于密封元件8、81的弹性,这些具有复原效应,并且结果当力起作用时,它们再三返回至其最初位置。密封在两个密封元件8、81之间的止动环69的定位可位于离固定元件7或者耦接部分10的其部分71上的止动环60的锁定点一定距离处,因此插头部件6可以比正常将圆周止动环60闭锁或者锁定在固定元件70上所需的进一步插入耦接部分10中的位置处。虚线示出了插头部件6在操作状态中的位置,其中介质在压力p下被运送通过导管系统,在此处根据系统和作用在插头部件6上的力F,压力可为3、5、8或者甚至13巴。实线表示的插头部件6的位置示出了没有运行压力的位置,即,复原位置,其中位于介质导管中的介质尚未冻结但是随后冻结并且体积事先被减小。

如图12中可见,代替两个密封元件8、81,可以提供单一形式的密封元件,该密封元件在图12中类似于线圈主体。形成密封元件82可被提供支撑在密封元件固定元件80上,而不是在密封元件8和81上,以便于为插头部件6的止动环69提供锁定区域。代替图12中所示的形成密封元件82的实施方式,也可以提供不同的形状,其一方面能够实现插头部件6的止动环69的锁定,以及另一方面能够实现插头部件关于耦接部分10的密封,以防止流经插头部件和腔12的任何介质从一个介质导管进入另一个,如图11和12中所示。不仅在图11和12中也在其他图中示出的密封元件固定元件90每一个用于密封元件的预张的安装,尤其是密封元件9和进一步的密封元件8或者8和81或者82。在这种连接中,根据图11和12的实施方式,也可能额外地提供弹簧元件或者另一弹性元件用于在壁13或者壁13a的方向预张插头部件6,该壁13限定了过度插入空间11,该壁13a限定了过度插入空间11a。由于该预张,耦接部分10中的插头部件6的轴向间隙被减小,并且因此可用于介质流入的空间被显著减小或者另外地完全被插头部件6充满。

如果冰柱在介质导管内并且因此在将这些互相连接的线路连接装置中逐渐形成,由于插头部件6贯通开口的锥度,可以提供轴向调节耦接部分内部的插头部件的方式。在运行期间,即,当介质在压力下流经插头部件时,这可以采用与静止状态中不同的轴向位置,在该静止状态介质不流经插头部件。由于在插入方向呈锥形逐渐变细的贯通开口在线路连接装置1的耦接部分10中的壁13的方向,这挤压插头部件6进入过度插入空间11。

因此,与耦接部分相比,插头部件在操作状态中采用了与静止状态中不同的位置,在此处在操作状态和冻结静止状态之间的中间状态过度插入空间11或者11a被最小化。如果提供了弹簧元件或者另一弹性元件或者弹性装置,这提供了反作用于在介质中逐渐形成的冰柱的冰压力。由于之前描述的弹性元件或者弹性装置,尤其是以弹簧元件、橡胶元件或者弹性体元件的形式,可以对逐渐形成的冰柱或者来自冰柱的冰压力提供阻力,使得过度插入空间不充满冰,并且插头部件6不被有意地从耦接部分10挤出。最大便宜偏移出现在高压力p给出的各种情况中,介质的冻结仅仅发生在当系统处于停顿时,在此处介质压力缓慢减小,并且弹性元件的弹簧效果与不再施加的压力的方向相反起作用。

如果,始于插入线路连接装置的介质导管的内径,或者插入线路连接装置的耦接部分的介质导管的插头部件,介质导管或者贯通开口的该内径的净宽通过线路连接装置1的内部腔12中的插头部件是连续的,并且两个连续的部分腔12a、12b在那里混合,这产生了介质可用的小得多的体积,在该体积中介质可以冻结,使得冰生长和负面影响——为了不期望地从耦接部分挤压插头部件——用该方法可被抵消。为了使线路连接装置内部的介质通过而提供的腔的直径或者净宽的这种减小也可以帮助解决问题或者可以解决在介质的冰形成的情况中的无意地从耦接部分挤出插头部件的问题。

图13、14、16和17示出了线路连接装置1的实施方式,其中与以前描述的图中所示的实施方式相比插头部件6被改进,也就是由此,根据图13、14或者16和17插头部件6在前部被关闭。在此,因此在插头部件6上提供了前部关闭的末端600。内部贯通开口601可以具有均匀的内径或者均匀的内部净宽d601或者也具有在插头部件6的前端部61的方向减小的直径,因此也具有相当于如之前所述的内部贯通开口62的内部贯通开口。在前部关闭的末端600的区域中,四个侧面的出口开口602、603、604、605从内部贯通开口601分叉。侧面的出口开口602至605插头部件6的外侧606上打开。在侧面的出口开口602至605打开的各自的区域中,在如图13和14中可见的外部或者区域607、608、609、610上插头部件具有平坦的部分。至平坦的区域706至610的过渡区可以是圆形的、平坦的和/或斜面的,插头部件6的前部关闭的末端600同样如此。这也可以从图13和14看出。

单独的侧面开口602至605可以具有相同的内径d602或者d603或者d604或者d605(仅在图13中表示,例如,对侧面开口602,其中出口开口603具有内径d603,出口开口604具有内径d604以及出口开口605具有内径d605),此处侧面的出口开口602至605的各自的内径有利地小于插头部件6的内部贯通开口601的内径d601。结果,除了流经插头部件的内部贯通开口601的介质的流动方向的偏移之外可以提供流量调节。体积的这种减小和同时介质的偏移可以具有在侧面的出口开口602至605的区域中在较低的温度介质最初冻结的结果,并且因此冰柱不在线路连接装置1内部形成,而是被推出线路连接装置1。这尤其可以得到插头部件6的内部贯通开口601的帮助,如之前已经提及的,被配置为朝插头部件6的前部关闭的末端600呈锥形地变细。

如尤其在图13中可见的,密封元件可被提供在耦接部分10中,例如,类似于图7中所示的实施方式。为了在侧面的出口开口602至605的区域中进一步减小压力损失,该压力损失(可能)由于流动介质的偏移而出现并且作为预防性的空化测量,出口开口602至605可被不仅布置大体在与内部贯通开口601的纵向延伸成右角度处,如图13中所示,还可被布置在与内部贯通开口601的纵向延伸成钝角处,也如图13中由虚线611、612所示。

此外,基本上已经如图14中所示,布置侧面的出口开口602至605是可能的,其中可以提供比四个侧面的出口开口多或者少的出口开口,关于彼此偏置(offset),使得插头部件6的外侧606上的各自的出口点不位于圆周线上,而是在许多线上关于彼此补偿。但是,例如,互相相对的侧面的出口开口可以大体在插头部件的外侧606上的相同的圆周线上打开。

在图16和17中,示出了介质导管3与水箱200的连接作为线路连接装置1。水箱200具有配置为插头部件6的连接装置,在此处插头部件6是一体式的,具有水箱200的主体201。上升管202在水箱的内部203或者水箱200的主体201中延伸,介质经过该上升管从水箱进入插头部件6的贯通开口601的内部,并且从那里通过侧面的出口开口602至605进入线路连接装置1的耦接部分的内部腔中,以及从那里进入介质导管3中,如上对于图13和14所述。冻结介质通常从水箱的主体201的壁向内地在上升管202的方向冻结。作为提供侧面的出口开口602至605的结果,可以在侧面的出口开口602至605的方向迁移至上升管202内部的可能形成的冰柱不经过这些进入线路连接装置1的耦接部分的内部腔中,而是被压回进入上升管202中,并且从上升管202出来返回进入水箱203的内部。因此,介质的冻结不导致线路连接装置与水箱200的分离。

由图15可见,代替完全关闭的插头部件6的前端部600,前端部可被提供与内部贯通开口601的内径d601相比关于内径d613减小的前部出口开口613。此外,闭合部件614被提供在内部贯通开口601内部,这是因为其部件具有内部贯通开口615。闭合部件614尤其由弹簧弹性的材料组成,并且被可移动地布置在内部贯通开口601内部。利用可流动的介质,即,在介质可以流经介质导管和线路连接装置的操纵状态中,闭合部件614不会导致插头部件的前端部或者在那里提供的前部出口开口613的任何关闭。当冰柱在插头部件6内部——即,内部贯通开口601——形成时,但是,闭合部件614在插头部件6的前部出口开口613的方向被冰柱向前推动,尤其是直到进入插头部件6内部,使得插头部件6内部被闭合部件关闭。结果,没有出口开口在线路连接装置1的耦接部分的内部腔的方向再可用,使得冰柱再次被向后挤压至插头部件6外,即,在相反的方向,远离被闭合部件614堵塞的前部出口开口613。因此,不期望的冰柱渗透至线路连接装置1的耦接部分10的内部的内部腔中(具体见图1)也可被防止。

例如,图13至15中示出的线路连接装置或者插头部件的实施方式可以有利地与根据图4和/或根据图10或者10a或者20的线路连接装置的结构组合。因此,特别是,具备侧面的出口开口的插头部件6的组合是可行的,侧面的出口开口在此表示为602、604,插头部件比如SAE插头和弹性元件100,尤其是以弹簧元件的形式。这种实施方式在图24中表示为一个例子,其中在此处弹性元件100被配置以环形的形式,并且被置于平均减小的部分65中,被一方面支撑在圆周止动环60上,以及另一方面支撑在支撑环101上,该支撑环与根据图4的配置相比更窄。被密封元件固定元件80彼此分离开的两个密封元件8、9被根据图24提供的末端衬套94支撑,而不是如图4中所示的密封元件固定元件90,并且末端衬套94被保持在耦接部分10内部。末端衬套94又被支撑在耦接部分10内部提供的棘爪95上,如也从图24可见的。

图18和19每一个示出了附接至插头部件6的体积补偿元件700。在此插头部件也是插头连接器或者线路连接装置的一部分,但是在图18和19中仅仅示出了其一部分。在每种情况下该部分包括各自的插头部件6插入的耦接部分10a。各自的体积补偿元件700被附接至插头部件,轴向地关于轴向插头部件6的突出壁620被支撑。根据图18和19的两个体积补偿元件700具有在一种情况下实现轴向长度延伸的部分710,以及另一方面实现轴向长度延伸以便于提供体积补偿的套筒形的元件704。在图18中所示的实施方式中,部分701被配置为有弹簧弹性的,例如波状的,然而,在图19中所示的实施方式中,元件704由由弹性体组成的套筒状的元件形成,例如,由纤维素橡胶,尤其是闭孔纤维素橡胶,其也具有复位效果,从而具有弹簧弹性。

图18中所示的体积补偿元件700被构造为一体的,并且在前端部具有密封部分702。前端部在部分701的区域具有比剩余的体积补偿元件更大的直径d702,在此处具有其密封部分702的体积补偿元件700被支撑在耦接部分10a的内侧150中,并且在运行期间高于预定的压力范围或者温度范围形成了密封以防止介质从线路连接装置1泄漏。

在图19中所示的实施方式中,提供了单独的密封,因为代替根据图18的体积补偿元件700的一部分的或者一体的配置,在此提供了多部件的体积补偿元件700,其具有所谓的星形圈703以实现密封功能。借助于该星形圈,在运行期间在预定的压力范围和/或温度范围上可以实现特别好的密封,因为由于星形圈703的特别的横截面形状,可以在不同的压力和温度实现合适的变形以及由此特别好的密封效果。为了将星形圈703固定在插头部件6上,除了能够实现轴向长度延伸的套筒形的元件704之外,提供了在星形圈侧面的两个支撑环705、706。支撑环705被布置在套筒形的元件704和星形圈703之间,同时另一支撑环706被布置并且支撑在星形圈703和插头部件6的突出凸缘621之间。

借助于根据图18和图19的两个体积补偿元件700,由此轴向长度延伸是可能的,以便于在某一压力和/或温度条件下提供体积补偿,在此处可能通过各自的以星形圈形式的密封部分702或者密封元件703同时产生了密封效果。例如,可以为大于50巴的压力范围提供轴向长度延伸,以便于达到冻结强度,因为在冰柱的形成期间,插头部件或者线路连接装置内部的压力增加,并且因此可以由体积补偿元件或者其部分701或者套筒形的元件704提供反压力。例如,EPDM(三元乙丙橡胶)合适作为用于通过轴向长度延伸或者套筒形的元件704能够实现体积补偿的部分701的材料。也可以提供弹性体和弹性体中的金属植入体的组合。

图21和22示出了插头部件6以及由两个密封元件8、9组成的密封包装中的力流,两个密封元件8、9两个密封元件8、9具有介于其间的密封元件固定元件80以及末端衬套94或者密封元件固定元件90。在运行中由冻结介质形成冰柱期间,力的分布一方面出现在插头部件6的截面的圆形表面上,在此处力被传递至固定元件7和耦接部分10的耦接圈15。另一方面,力的第二部分被分布至插头部件6与可用于密封的耦接部分10的内径之间的圆环形表面,其中具有密封元件8、9的密封包装以及密封元件固定元件80、90或者末端衬套被布置在耦接部分10内部。在该区域,力被传递至末端衬套94和耦接部分10的棘爪95。由于冰压力,所以棘爪95被折断,或者由于末端衬套94上的压力至少存在这些将被增加的冰压力折断的风险,末端衬套94被支撑在棘爪95上。结果,压力表面增加,因此这导致耦接部分10的耦接圈的更高负荷。在图21中,为了图解插头部件6中的力流并且引入耦接圈15,介质压力或者由于冻结介质的体积变化引起的压力用箭头P3表示,进一步的力流用箭头P4表示。在图22中,介质压力或者由于冻结介质的体积变化引起的压力再一次用箭头P3表示,在此压力定向在由密封元件8、9组成的密封包装和密封元件固定元件80以及末端衬套94上,在此处进入密封包装以及也在棘爪95的剪切方向的力流用箭头P5表示。

为了避免棘爪的折断并且缓解耦接圈15上的压力,如图23中的虚线96所示,末端衬套94以牢固结合的方式被紧固在耦接部分10中。结果,出现现在的力分布,使得在介质的冰形成期间由于体积变化引起的施加在插头部件6上的(冰)压力被传递至耦接圈15,并且施加至包括两个密封元件8、9、密封元件固定元件80和末端衬套94的密封包装的(冰)压力作用在以牢固结合的方式被紧固在耦接部分10中的末端衬套94上。由于耦接部分10与末端衬套94的牢固结合的连接,尤其是通过激光焊接,可以达到耦接部分10中插头部件6的更高的保持力。由于如前所述的力分布,牢固结合的连接可以带来耦接圈15的压力释放,成为一方面仅定向至末端衬套上的力,以及另一方面仅定向至耦接圈上的力。因此,插头部件和密封包装的区域中的线路连接装置1的全部组件与其他方案相比示出了显著更高的冰压力强度。

牢固结合的连接,比如例如激光焊缝96可以形成为分段的激光焊缝或者形成为圆周的,即,不分段的焊缝。如果提供了激光焊接,激光焊缝96的宽度b可以是,例如,至少1mm,尤其是b=1至3mm。有利地,末端衬套94由不透激光的材料组成,以便于允许激光焊接耦接部分10,接耦接部分10优选地由透激光的材料组成。牢固结合的连接被进一步有利地配置,因为通过该方法产生了比耦接圈的保持力更高的保持力,或者等于耦接圈15的保持力的保持力。在这些情况的每一种中,压缩力或者由冻结或者冻结的介质的体积变化引起的冰压力可被允许,甚至好于在线路连接装置1的以前所述的实施方式中,由于提供了耦接部分10与末端衬套94的这种牢固结合的连接。

除了在图中为介质可以流经的至少两个介质导管的可释放连接所示的线路连接装置的以前所述的实施方式之外,可以形成许多其他的实施方式,尤其是所述实施方式的任何组合,其中在每种情况中提供至少一个装置,该装置处于操作状态和冻结状态之间的中间状态,在该操作状态中介质流经介质导管(一个或者多个)和线路连接装置,在该冻结状态中介质导管(一个或者多个)和线路连接装置内部的介质被冻结,减小了内部腔的体积和/或密封了内部腔的部件,以防止介质和/或冰的任何渗透。

附图标记列表

1 线路连接装置

2 介质导管

3 介质导管

4 封装

5 2的封装

6 插头部件

7 固定元件

8 密封元件

9 密封元件

10 耦接部分

10a 耦接部分

11 过度插入空间

11a 过度插入空间

12 内部腔

12a 部分腔

12b 部分腔

12c 界面

13 壁

13a 壁

14 停止边缘

15 耦接圈

24 波状管

60 圆周止动环

61 前端部

62 内部贯通开口

63 6的第二末端

64 前端部部分

65 直径减小的部分

66 圆周槽

67 前部分

68 部分

69 止动环

70 插入斜坡

71 部分

80 密封元件固定元件

82 形式密封元件

90 密封元件固定元件

91 可移动的环或者套筒形的固定元件

92 凸缘部分

93 接触面

94 末端衬套

95 棘爪

96 激光焊缝

100 弹性元件

101 隔离环/支撑环

110 弹性装置

111 保持环

112 保持环

113 弹性元件

120 密封元件

121 密封元件

122 120的末端

123 开口

130 密封元件

150 10a的内侧

200 水箱

201 水箱的主体

202 上升管

203 水箱的内部

600 前部关闭的末端

601 内部贯通开口

602 侧面的出口开口

603 侧面的出口开口

604 侧面的出口开口

605 侧面的出口开口

606 外侧

607 平坦的区域

608 平坦的区域

609 平坦的区域

610 平坦的区域

611 虚线

612 虚线

613 前部出口开口

614 闭合部件

615 内部贯通开口

620 突出壁

621 凸缘

700 体积补偿元件

701 能够实现轴向长度延伸的部分

702 密封部分

703 星形圈

704 套筒形的元件

705 支撑环

di 净宽

da 6的外径

d1 小直径

d2 大直径

d3 减小的外径

d4 减小的外径

d601 内径/净宽

d602 内径

d603 内径

d604 内径

d605 内径

d613 内径

d702 外径

b 激光焊缝96的宽度

P1 箭头

P2 箭头

P3 箭头(介质压力)

P4 箭头(6和15中的力流)

P5 箭头(通过密封包装并且在95中的力流)

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