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Kupplungsstück für Schläuche oder Rohre
Die Erfindung bezieht sich auf Kupplungsstücke für aus Kunststoff bestehende Rohre oder Schläuche und sie bezweckt, eine sichere und materialschonende Verbindung zwischen Rohr- bzw. Schlauchende und dem Kupplungsstück zu gewährleisten.
Biegsame, ganz oder teilweise aus synthetischen Kunststoffen hergestellte Rohre oder Schläuche werden für viele Zwecke zum Leiten von unter Druck stehenden Flüssigkeiten verwendet und in vielen Fällen sind die Bedingungen und die Beanspruchungen, denen sie unterliegen, besonders streng. Als Beispiel wird die Verwendung biegsamer, aus Kunststoff bestehender Schläuche zum Leiten der Bremsflüssigkeit in Kraftfahrzeugen zwischen dem Rahmen oder Gestell des Fahrzeuges und den abgefederten Rädern angegeben. Diese Schläuche sind hohen mechanischen u. a. Beanspruchungen ausgesetzt, einschliesslich starker Schwingungen, verbunden mit Torsionsbeanspruchungen und Ersclütterungen.
Gegenstand der Erfindung sind verbesserte Kupplungsstücke, die eine besonders gute Verbindung zwischen ihnen und den Schläuchen bzw. Rohren und einteilige Verbindungen ergeben, die weniger als bisher verwendete der Gefahr unterliegen, sich zu lösen oder eine Beschädigung der Schläuche bzw. Rohre herbeizuführen.
Die Erfindung geht aus von bekannten Kupplungsstücken, die einen Rohrstutzen aufweisen, der in das Schlauch- oder Rohrende eingesteckt ist, und bei denen eine gesonderte, über das Schlauch- oder Rohrende schiebbare Muffe vorgesehen ist, von der örtliche radiale Deformationen in die Schlauch- oder Rohrwandung hineingepresst sind, und sie besteht darin, dass die radiale Eindringtiefe der Deformationen in die Schlauch- oder Rohrwandung mit zunehmenden Abstand von Schlauch- oder Rohrenden aus zunimmt.
Versuche haben gezeigt, dass bei der erfindungsgemässen Anordnung der Deformationen im Vergleich zu bekannten Anordnungen, bei denen die radiale Eindringtiefe der Deformationen gegen das Schlauchoder Rohrende hin zunimmt, eine Verbindung erhalten wird, die sicherer ist und besser Beanspruchungen durch Schwingungen und Torrosionskräften standhält.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bestehen die Deformationen in an sich bekannter Weise auf entlang wenigstens zweier Ringabschnitte der Muffe über deren Umfang mit Abstand verteilte, wannenförmige Vertiefungen, deren Ausmasse in Umfangsrichtung grösser als in Axialrichtung sind. Diese Ausbildung ergibt einen wirksamen Schutz gegen ein Verdrehen und Abziehen des Schlauches oder Rohres in bzw. von der Kupplung. Gleiches bewirkt auch, dass eine in an sich bekannter Weise zum Aufnehmen des freien Muffenendes am Rohrstutzen vorgesehene Ringnut im wesentlichen die Querschnittsform eines ab- gestumpften"V"aufweist und gegebenenfalls dieses Muffenende, wie an sich bekannt, einen Innenflansch besitzt.
Die mit der Erfindung erreichten Vorteile haben sich in der Praxis von grosser Bedeutung und Tragweite gezeigt, obwohl eine genaue Deutung der Ursachen der erzielten besseren Wirkung nicht möglich ist.
Es ist jedoch anzunehmen, dass die Fliesseigenschaften der Furchenrücken des plastischen Werkstoffes zwischen den tiefen und weniger tiefen Deformationen eine sehr grosse Bedeutung haben.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung mit der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles hervor.
Es zeigen Fig. 1 die Gesamtansicht zweier Rohr- bzw. Schlauchanschlussstücke, die an den Enden eines biegsamen Schlauches angebracht sind ; Fig. 2 einen Längsschnitt eines in Fig. l dargestellten Ver-
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bindungsstückes und seine Befestigung am Schlauch ; Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende gleiche Ansicht, jedoch nach Fertigstellung der Schlauchverbindung ; Fig. 4, 5 und 6 in grösserem Massstab Querschnitte nach den Linien A-A, B-B und C-C nach Fig. 1.
NachFig. 1 ist ein biegsamer, aus Kunststoff od. dgl. Werkstoff bestehender Schlauch 1 an seinen En-
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Nachfolgend soll die Ausbildung nur eines Verbindungsstückes, u. zw. des Verbindungsstückes 2, näher beschrieben werden.
Besonders aus den Fig. 2-6 geht hervor, dass das Verbindungsstück einen freitragenden vorstehenden Zapfen 7 aufweist, dessen äussere Fläche dort wo der Zapfen in den Schlauch eingeführt und mit diesem verbunden ist, mit einer Reihe ringsumlaufender Rillen versehen ist (s. Fig. 3). Diese senkrecht zur Achse umlaufenden Rillen ergeben eine bessere Verbindung mit dem Schlauchhals als mit einem Schraubengewinde zu erhalten wäre.
Der Zapfen 7 weist auch einen vorstehenden Flansch 8 auf, der von dem Ende des Körpers 4 durch einen Einschnitt oder eine Nut 9 getrennt ist, wobei der Zweck später beschrieben werden soll. Wie deutlich aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, besteht der Schlauch 1 aus mehreren Materiallagen. Dieser Schlauch enthält einen inneren hohlen Kern 10, der aus Polyamid bestehen kann. Für diesen wird vorzugsweise das Polyamid der 11-Amino-Undekan-Säure, das als Nylon 11 bekannt ist, verwendet, obwohl ebenso auch andere Arten von Polyamid verwendet werden können.
Der Kern 10 wird umgeben von einer Zwischenlage 11, die beispielsweise aus polymerischen linearen Terephthalsäureester der durch Kondensation von Äthylen-Glycol mit Terephthalsäure hergestellt wird und unter dem Warenzeichen "Terylene" auf dem Markt ist, besteht.
Der Schlauch 1 enthält auch eine aus Polyamid bestehende äussere Lage 12. Dazu wird vorzugsweise Nylon 11 verwendet, das ein oder mehrere stabilisierende Mittel enthalten kann, um seine Widerstandsfähigkeit gegen Lichteinflüsse und Temperaturveränderungen zu erhöhen. Der Schlauch kann aussen mit längsverlaufenden Rippen und Nuten versehen sein.
Das Ende des Schlauches ist am Zapfen 7 befestigt durch einen Endring 13, der aus Messing, Stahl, Aluminium oder andern geeigneten Metallen bestehen kann. Dieses Endstück kann an der Innenseite mit einem Schraubengewinde 14 versehen sein und seine Innenmasse sind so gewählt, dass vor dem Befestigen des Schlauches am Zapfen 7 das Endstück 13 auf das Ende des Schlauches aufgeschraubt werden kann, wobei sich das Gewinde 14 in den Werkstoff der äusseren Lage 12 eingräbt. Um das Anbringen des Endringes 13 zu erleichtern, ist dieser innen an einem Ende (bei 15) erweitert.
Entsprechend kann das Schraubengewinde durch Ringnuten ersetzt werden, wobei in diesem Fall das Endstück 13 auf den Schlauch aufgeschoben wird. An seinem andern Ende ist das Endstück mit einem inneren Flansch 16 versehen, der nach der Fertigstellung der Schlauchverbindung in den Einschnitt 9 eingreift. In der dargestellten Ausbildung sind die Seiten des Einschnittes 9 leicht angeschrägt, vorzugsweise in einem Winkel von 100 zu den Ebenen senkrecht zur Achse des Zapfens 7, während die Seiten des Flansches 16 eben und parallel zueinander verlaufen. Aber es würde ebenso möglich sein, die Seiten des Flansches konisch zu gestalten und dem Einschnitt 9 einen mehr oder weniger rechteckigen Querschnitt zu geben. Wie noch beschrieben werden wird, kann durch diese Formgebung eine Verkeilung zwischen dem Flansch 16 und dem Einschnitt 9 herbeigeführt werden.
Zum Verbinden der Teile wird zunächst das Endstück 13 auf den Schlauch 1 aufgeschraubt oder aufgepresst und danach der Schlauch auf den Zapfen 7 soweit aufgeschoben, bis sein Ende am Flansch 8 anliegt. Das Endstück 13 wird als nächstes in eine feste Verbindung mit dem Schlauch 1 und ebenso mit dem Zapfen 7 gepresst oder verformt, wie am besten aus den Fig. l und 3 und ebenso aus den Fig. 4, 5 und 6 hervorgeht, um drei Reihen oder Ringe von radialen Deformationen (Einbuchtungen) zu erhalten, die ent- : sprechend mit 17,18 und 19 bezeichnet sind. In beiden Einbuchtungen 17 und 18 ist der Werkstoff des Endstückes so nach innen gedrückt, dass er in den Werkstoff der äusseren Ummantelung 12 des Schlauches l eintritt, wie besonders aus den Fig. 3, 5 und 6 hervorgeht.
Der bereits erwähnte besondere Vorteil der Erfindung wird dadurch erzielt, dass die Einbuchtungen 17,18, 19 vom Schlauchende gerechnet an Tiefe zunehmen. Der jeweilige Unterschied in der Tiefe kann ganz klein gehalten werden, (beispielsweise ), 0025 mm bei einem Schlauch von etwa 7, 5 mm Durchmesser). Versuche haben ergeben, dass diese Abstufungen der Tiefe bei den Einbuchtungen eine wesentlich bessere Verbindung zwischen dem Verbinlungsstück 2 und dem Schlauch 1 ergeben als wenn die Einbuchtungen mit gleicher Tiefe oder mit einer nefenzunahme : n umgekehrter Richtung hergestellt sind. Es wird angenommen, dass diese Verbesserung
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auf die Fliesseigenschaften des Materials, in diesem Falle Nylon 11, das zumindest für die äussere Lage des Schlauches 1 verwendet wird, zurückzuführen ist.
Beim Herstellen der Einbuchtungen 19 wird der Flansch 16 des Endstückes in den Einschnitt 9 gedrückt und zufolge der geneigten oder abgeschrägten Seiten des Einschnittes ergibt sich eine feste keilförmige Verbindung des Flansches mit den Zapfen 7.
Es hat sich herausgestellt, dass bei derAnwendung der vorbeschriebenen Verbindungsmethode eine besonders sichere Verbindung zwischen dem Schlauch 1 und den Verbindungsstücken 2 und 3 erhalten wird und diese Verbindung den verschiedenen Beanspruchungen durch Schwingungen, Torrosionen und Biegungen, wie sie bei Verbindungen an Bremsleitungen an Motorfahrzeugen erfolgen, ohne ein Brechen der Verbindungen oder Beschädigungen der Schläuche bzw. Leitungen während eines längeren Gebrauches standhalten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kupplungsstück für Schläuche oder Rohre, mit einem Rohrstutzen, der in das Schlauch- oder Rohrende eingesteckt ist und einer gesonderten, sur r das Schlauch-oder Rohrende schiebbaren Muffe, von der örtliche radiale Deformationen in die Schlauch- oder Rohrwandung hineingepresst sind, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Eindringtiefe der Deformationen (17,18) in die Schlauch- oder Rohrwandung (1) mit zunehmendem Abstand vom Schlauch- oder Rohrende aus zunimmt.