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Vorrichtung zum lösbaren Verbinden und Abdichten von
Rohrleitungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum lösbaren Verbinden und Abdichten von Rohrleitungen insbesondere aus Kunststoff mit gleichartigen Leitungen oder Armaturen, bei der neben einem der Abdichtungen dienenden Ring ein ringartiger Körper (Polster) aus elastischem Material zur Dämpfung von Schwingungen im Bereiche der Verschraubungsteile angeordnet ist. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass der Polster an der Eintrittsseite dieser Leitung in die Verschraubungsteile die der Leitung zugekehrten metallischen Kanten dieser Verschraubungsteile umgreift.
Flexible Leitungen werden überall dort verwendet, wo elastische Aufhängungen der Leitungen konstruktiv notwendig sind. Sie sind im allgemeinen Fahrzeugbau, insbesondere im Kraftfahrzeugbau, weit verbreitet, aber auch in der Werkzeugmaschinenindustrie, im Lokomotiv- und Schiffsbau, im Apparate- bau, imBauwesen und Bergbau sowie auch bei allgemeinen Brems-und Spritzanlagen, bei Haushalts- und medizinischen Geräten usw.
Bei sehr geringenleitungsdrucken genügen einfache Gummischläuche, sofern Gummi resistent gegen
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spannt wird. Gummischläuche sind allerdings sehr druckempfindlich. Bei grösseren LeitungsdrUcken verwendet man daher solche Gummischläuche, um die ein Gewebe aus Metalldrähten geflochten ist. Dieses Metallgewebe gibt dem Gummischlauch von aussen her einen Halt, bedingt aber allerdings einen Mangel.. der darin besteht, dass die an sich gewünschte Flexibilität des Gummischlauches sehr leidet. Darüber hinaus sind die metall- und gewebeumflochtenen Schläuche sehr empfindlich gegen Dauerschwingungsund Schubbeanspruchungen, wie sie besonders im Kraftfahrzeugbau, aber auch im allgemeinen Maschinenbau ständig vorhanden sind.
Man hat sich zunächst, wenn auch nur widerwillig, damit, abgefunden, dass die bisherigen sogenannten Silberschläuche in relativ kurzer Zeit verschleissen. Bei Anwendung Im Lastwagenbau beträgt die Lebensdauer oft nur ein halbes Jahr. Es treten dann Undichtigkeiten dieser Schlauchleitungen auf. Man versucht zwar, dieser Beanspruchung durch scharfe Montagevorschriften hinsichtlich der zulässigen Biegewinkel und Aufhängungsformen zu begegnen. Diese Einschränkung der Montage steht aber wiederum im Gegensatz zu der ureigenen Aufgabe des flexiblen Schlauches.
Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser gewebeumflochtenen Schläuche besteht darin, dass diese bei der Montage und während des Betriebes keinesfalls verdreht werden dürfen. Bei der Torsion werden nämlich die einzelnen Drähte des den Schlauch umgebenden Gewebes ganz ungleichmässig beansprucht. Während einTeil der Drähte gestaucht wird, unterliegen die übrigen Drähte starken Zugbeanspruchungen. Die Folge davon ist, dass einzelne Drähte sehr leicht reissen und sich in den Schlauch einarbeiten und dabei zu Undichtigkeit führen. Weiterhin führen derartige Risse oft zu Verletzungen bei der Montage. Darüber hinaus ist bekanntlich Gummi gegen zahlreiche chemische Stoffe nicht resistent, so dass flexible Gummileitungen nicht überall verwendet werden können.
Es entstand daher schon lange der Wunsch, diese flexiblen Gummileitungen durch Kunststoffleitungen zu ersetzen, da man weiss, dass Kunststoff wesentlich höher druckbeansprucht werden kann als Gummi und somit keine Drahtumflechtung benötigt. In zahlreichen Fällen ist Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder Polyamid, resistent gegen chemische Stoffe, und die Kunststoffschläuche können transparent ausgeführt werden, so dass man das durch sie hindurchfliessende Medium von aussen beobachten kann. Man weiss auch, dass Plastikrohre infolge ihrer elastischen Eigenschaften über besondere Vorzüge hinsichtlich der Aufnahme von Dauerschwingungen, Längsschub, Biegefestigkeit und Betriebsdrücken verfügen.
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Dennoch haben die bisherigen zahlreichen Versuche, Plastikschläuche an Stelle von Gummischläuchen zu verwenden, nicht zum Erfolg gefuhrt, da man keine geeignete schwingungsfeste Verbindung zwischen Plastikrohr und Metallarmatur zur Verfügung hatte. Es wurde bisher nicht genügend erkannt, das Einwirken metallischer Kanten auf das Plastikrohr zu vermeiden, um dadurch Kerbwirkungen zu vermeiden, die sonst in verhältnismässig kurzer Zeit zur Zerstörung des Kunststoffschlauches führen. Da die Schwingungen und Erschütterungen in den die flexiblen Leitungen enthaltenden Einrichtungen nicht zu vermeiden sind,-muss die Schlauchverbindung so ausgebildet sein, dass sich die Schwingungen nicht über die Dichtungs- und Verschraubungsteile auf dem flexiblen Plastikschlauch fortsetzen können.
Umgedreht dürfen die starken und ständigen Pendelbewegungen der flexiblen Schläuche nicht zur Kerbwirkung an der Einwirkungsstelle der Verschraubungsteile bzw. der Dichtung fuhren.
Diese Schwierigkeiten werden durch den erfindungsgemässen Polster vollständig vermieden, denn er verhindert selbst bei stärksten Schwingungen die unmittelbare Berührung von Kanten der Verschraubungsteile mit der Plastikleitung. Darüber hinaus schafft der erfindungsgemässe Polster eine Beruhigungsstrecke innerhalb der Verschraubung, auf die Schwingungen nicht übergreifen können.
Es ist zwar bekannt, ringartige Körper aus elastischem Material bei Rohrverschraubungen zu verwenden. Doch dienen in diesen Fällen die elastischen Körper entweder unmittelbar der Abdichtung oder als Dämpfungsmittel gegen Schwingungen. Diese vorbekannten Ringe umgreifen das Rohr in einem kurzen Teilbereich. Das Problem der Kerbschutzwirkung taucht bei diesen Ringen nicht auf, da sie lediglich für metallische Rohre bestimmt sind. Der Nachteil als Dichtungsringe ausgebildeter Polster besteht darin, dass die Rohre nicht mehr festgehalten werden können, wenn mittlere oder höhere Drücke in ihnen vorhanden sind.
Im Sinne der Erfindung empfiehlt es sich, den Verschraubungsteil im Bohrungsbereich mit Rillen, Nuten od. dgl. Ausnehmungen in Ein- oder Mehrzahl zur formschlüssigen Aufnahme des passend ausgebildeten Polsters zu versehen. Es kann weiterhin der Polster ausserhalb seiner Fassung stufen- oder wulstartig verdickt ausgebildet sein, wobei die Verdickung einen Teil der Stirnfläche des Verschraubungsteiles überdeckt. Dabei erweist es sich als zweckmässig, dass der ausserhalb der Verschraubungsteile befindliche Teil des Polsters nachgiebiger ist als der eingespannte Teil, wobei gegebenenfalls in der Stirnfläche oder/und im Mantel des Polsters Ringkerben vorgesehen sind.
Diese und weitere Merkmale sind in der Zeichnung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Plastikschlauchverbindung, bei der der Schlauch unmittelbar hinter einem Verschraubungsteil abgewinkelt ist, Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch einen Verschraubungsteil mit lösbar eingesetztem Polster und Fig. 3 und 4 zwei Ausführungsbeispiele für mögliche Schlauchverlegungen bei Anwendung der erfindungsgemässen Verschraubung.
Im Beispiel der Fig. 1 ist ein Fall gezeigt, bei dem die Plastikleitung 33 unmittelbar nach der Verschraubung abgekrümmt ist und in die Apparateteile eingesetzt werden soll. Zu diesem Zwecke ist auf der einen Seite 33'des Plastikschlauches 33 der Dichtungsring 4 aufgesetzt, der eine konische Stirnfläche 4a und eine abgerundete Stirnfläche 4b besitzt und der ausserdem eine Stufe 3c als Anschlag für den Plastikschlauch 33 aufweist. Nachdem der Verschraubungsteil 3 auf die Schlauchleitung 33 aufgeschoben ist, wird der Dichtungsring 4 aufgesetzt und mitHilfe an sich bekannter Presswerkzeuge, die konische Anpressflächen haben, so auf die Schlauchleitung 33 aufgepresst, dass sich der Ring 4 weder verschieben, noch verdrehen lässt.
Um diese Wirkung zu erhöhen, kann erfindungsgemäss die Bohrung des Dichtungsringes 4 mit Rillen, Riefen oder sonstigen Erhebungen bzw. Vertiefungen 10 versehen sein, die eine bessere Haftfähigkeit des Dichtungsringes 4 am Plastikschlauch 33 bedingen. Man kann das eine Ende 33'dieser Schlauchleitung nun in denApparateteil einsetzen, indem die Hohlschraube 3 mit dem Aussengewinde 34 in das Innengewinde des Apparateteiles eingeschraubt wird.
Damit auch eine hinreichende Abdichtung zwischen diesem Verschraubungsteil 3 einerseits und dem Dichtungsring 4 anderseits erzielt wird, sind die Konusflächen des Verschraubungsteiles 3 in diesem Ausführungsbeiäpiel Hni Ringkanten 7 versehen, die sich beim Anziehen dieser Hohlschraube in die konische Stirnfläche jes Dichtungsringes 4 einarbeiten und dadurch eine hinreichende Abdichtung herbeiführen. Da bereits eine Abdichtung zwischen Ring 4 und Rohr 33 vorhanden ist, brauchen diese Kanten nicht unbedingt eine plastische Verformung des Dichtungsringes 4 in der Weise herbeiführen, dass dadurch eine zusätzliche Abdichtung zwischen Ring und Rohr stattfinden würde. Es genügt daher, dass die Winkel der konischen Flächen gleich gross sind.
Auch der nicht gezeigte Apparateteil kann an einer schrägen Anpressfläche die Kanten, die auf die abgerundete Stirnfläche 4b des Dichtungsringes 4 in der gleichen Weise einwirken, besitzen.
Die gleiche Abdichtwirkung ist auch an der andern Seite 33"der Rohrleitung 33 gegeben, nur mit dem Unterschied, dass hier ein etwas anders gestalteter Dichtungsring 4 vorgesehen ist, der keinen An-
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schlag gegenüber dem Rohrende aufweist. Dieser Anschlag ist vielmehr im Verschraubungsteil 2 durch den Anschlag 35 gegeben.
Zwischen den Rohrenden 33'und 33"ist das Plastikrohr in einem sehr geringen Krümmungsradius bei 33'"abgewinkelt. Bei Kunststoffschläuchen ist es möglich, diese Abwinkelung bleibend dadurch herzustellen, dass das Rohr 33 im erwärmten Zustand gebogen und alsdann wieder abgekühlt wird. Auf diese Weise wird ein besonderes Winkelstück, wie es die bisher verwendeten Silberschläuche benötigen, eingespart.
In den Verschraubungsteilen sind aus elastischem und weichem Material, z. B. aus Gummi, bestehende Polster 36 eingesetzt. Diese Polster 36 liegen mit ihrer Bohrung auf der Oberfläche des Plastikrohres 33 auf, und sie sind an ihrem freien Ende stark abgerundet. Durch diese Abrundung ist die Möglichkeit gegeben, dass die Plastikleitung in grossem Umfang Winkelbewegungen am Polster 36 durchführen kann. Damit die Polster 36 nicht entfernbar sind, besitzen sie Wülste 37, die in passende Nuten der Verschraubungsteile 3 eingreifen und somit formschlüssig gehalten sind. Ausserhalb der Verschraubungsteile 3 sind Randwülste 38 ausgebildet, die sich an einen Teil der vorderen Stirnfläche der Verschraubungsteile 3 anlegen sollen. Durch die Polster 36 wird der Plastikschlauch 33 vom Verschraubungsteil 3 getrennt, so dass dessen Kanten nicht auf den Plastikschlauch 33 einwirken können.
Im Falle der Einwirkung derartiger Kanten würde bei Bewegung und Schwingung des Plastikschlauches 33 innerhalb kurzer Zeit dessen Zerstörung eintreten. Diese Zerstörung soll durch die Polster 36 restlos vermieden werden.
Darüber hinaus erfolgt durch die Polster 36 eine vollkommene Beruhigung des Plastikschlauchbereiches, der zwischen Dichtungsring 4 und Polster 36 liegt. Auf diese Weise kann keine Kerbwirkung durch die Stirnkanten des Dichtungsringes 4 entstehen, da im Bereiche dieser Kanten der Plastikschlauch vollkommen beruhigt ist. Innerhalb dieser beruhigten Plastikschlauchstrecke können sich auch nicht Schwingungen, die entweder vom Apparat oder von der Bewegung des Schlauches 33 herrühren, fortsetzen.
Im Beispiel der Fig. 2 ist angenommen, dass hier der Plastikschlauch 33 unmittelbar nach dem Polster 36 abgekrümmt werden soll. Damit der Polster 36 dieser Abkrümmung keinen grossen Widerstand entgegensetzt, sind in der Mantelfläche des Polsters die Ringkerben 39 vorgesehen, durch die die einzelnen Wülste 40 ausgebildet sind. Unter dem Druck der Leitung geben diese Wülste 40 somit ziehharmonikaartig nach.
Der Vorteil dieser Polster 36 besteht unter anderem in einer beliebigen Verlegungsmöglichkeit der Plastikschlauchleitung, wie sie in den Beispielen der Fig. 3 und 4 gezeigt wird. Fig. 3 zeigt eine Stellung, die bei Verwendung bekannter Silberschläuche unbedingt vermieden werden muss, da sich die Schlaufe b unmittelbar über kurze Bögen a an die Anschlussstellen G und H anschliesst und die Schlaufe b einen grösseren Winkel als 1800 besitzt. Weiterhin zeigt Fig. 4, dass bei Anwendung der erfindungsgemässen Schlauchverbindung der Plastikschlauch sogar zu einer Brezel oder zu einem Knoten c verformt werden kann, ohne dass dadurch eine Beeinträchtigung der Festigkeit oder der Schlauchverbindung eintreten könnte.
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PATENTANSPRÜCHE :
1.
Vorrichtung zum lösbaren Verbinden und Abdichten von Rohrleitungen insbesondere aus Kunststoff mit gleichartigen Leitungen oder Armaturen, bei der neben einem der Abdichtung dienenden Ring ein ringartiger Körper (Polster) aus elastischem Material zur Dämpfung von Schwingungen im Bereiche der Verschraubungsteile angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Polster an der Eintrittsseite dieser Leitung in die Verschraubungsteile die der Leitung zugekehrten metallischen Kanten dieser Verschraubungsteile umgreift.