CH676030A5 - Resilient tube joint using connecting ring - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung bezieht sich auf eine Schlauchverbindung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung. 



  Bei derartigen bekannten (FR-PS 459 862) Schlauchverbindungen wird der Haltering des Kupplungsorgans auf die zylinderförmige  Aussenfläche des Schlauchendes aufgeschraubt. Um eine feste und dichte Verbindung zwischen dem Schlauchende und dem Kupplungsorgan herzustellen, weist der Haltering einen Innenkonus auf, der beim Aufschrauben auf das Schlauchende als Widerlager dient. Das Aufbringen bereitet jedoch Schwierigkeiten, so dass vielfach Kupplungsorgane verwendet werden, die von vornherein mit dem Schlauchende zusammenvulkanisiert sind. 



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dass Schlauchverbindungen der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, dass Schläuche auch ohne die Notwendigkeit eines Anvulkanisierens von Kupplungsorganen miteinander oder mit anderen Organen auf einfache Weise kuppelbar sind. 



  Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet und in abhängigen Patentansprüchen sowie in der folgenden Figurenbeschreibung sind weitere Ausbildungen der Erfindung beansprucht und beschrieben. 



  Dadurch, dass die Aussenfläche des Schlauchendes im Längsschnitt wellenförmig, das heisst mit Bergen und Tälern, bzw. mit ansteigenden und abfallenden Flanken versehen ist, und dass der aus Sektoren eines Ringes zusammengesetzte Haltering eine entsprechende als formschlüssige Gegenfläche wellenförmig ausgebildete Innenfläche aufweist, legt sich das Schlauchende mit seiner Aussenfläche gut an die Innenfläche auch eines mehrteiligen Halteringes an, so dass genügend Kraft auch in axialer Richtung übertragen werden kann. Mit zunehmendem Innendruck (gegenüber Aussendruck) wird die Dichtungsfunktion zwischen Schlauchende und dem mehrteiligen Kupplungsorgan sogar verbessert, dasselbe gilt für die Kraftübertragung zwischen den beiden Teilen.

  Die Montage an mehreren Ringteilen ist wesentlich einfacher als die eines einstückigen Ringes, zumal hierdurch auch die Anpresskraft auf dem Schlauchende gut steuerbar ist je nach dem Material des Schlauches und den Druckverhältnissen. 



  Nach einer besonders bevorzugten Ausbildung der Erfindung wird das oben angeführte Prinzip angewendet auf solche Schläuche, welche gar nicht durchgehend äusserlich "balgartig" gewellt sind, sondern die über einen grossen Teil ihrer axialen Länge wie übliche Schläuche eine glatte, im wesentlichen zylindrische äussere Mantelfläche aufweisen. Nur das betreffende Schlauchende ist nach dem oben angeführten Prinzip gewellt, bevorzugt auch einige kürzere, auf der Schlauchlänge verteilte Schlauchabschnitte und mit je einer äusseren "Wellung", um den Schlauch dort trennen bzw. teilen und mit einem Kupplungsorgan des oben angeführten Prinzips verbinden zu können. 



  Besonders empfehlenswert ist es, wenn wendelförmig verlaufende Verstärkungseinlagen aus insbesondere nichtrostendem Stahl in das Schlauchende eingelassen sind und zwar derart, dass sie  sich jeweils in dem Bereich der Wellenberge befinden, das bedeutet, dass sich auch die Wellenberge und Wellentäler wendelförmig am Schlauchende und/oder den Schlauchabschnitten entlangziehen, welche durch Bereiche im Querschnitt gleichbleibender und zwar im wesentlichen zylinderförmiger Schlauchteile getrennt sind. Soll eine Schlauchlänge abgekürzt und an dem abgekürzten Schlauchende ein Kupplungsorgan angebracht werden, dann ist es lediglich erforderlich, die Schlauchlänge im Bereich von Wellenbergen und Wellentälern abzuschneiden. Die betreffenden Schlauchabschnitte sollten zwischen 3 und 10 Wellenberge aufweisen. 



  Die Einzelteile des im Umfang mehrteiligen Kupplungsorgans sind vorzugsweise je einstückig mit einem entsprechenden teilringförmigen Kupplungsflansch ausgebildet und bilden dann zweckmässigerweise im zu einem Ring verbundenen Zustand eine Art Muffe, deren gesamte Axiallänge mit einer entsprechend wellenförmigen Innenfläche versehen ist, so dass diese gesamte Axiallänge als Gegenfläche für die entsprechend gewählte Aussenfläche des Schlauchendes zur Verfügung steht. 



  Anhand der Zeichnungen ist die Erfindung nun im folgenden noch näher erläutert. Dabei zeigen: 
 
   Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Schlauchkupplungssystem, bei dem zwei Schläuche mit Hilfe je eines mehrteiligen Kupplungsorgans und einer Dichtungsscheibe fest und dicht miteinander verbunden sind. 
   Fig. 2 eine - teilweise aufgebrochene - Kupplungsverbindung gemäss der Erfindung. 
   Fig. 3 ein teilweise aufgeschnittenes Schlauchende in schematischer Darstellung. 
   Fig. 4a in Seitenansicht und 4b in axialer Aufsicht ein zweiteiliges Kupplungsorgan gemäss der Erfindung und 
   Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt durch eine Kupplungsverbindung zwischen Schlauchenden unterschiedlicher Innen- und Aussendurchmesser. 
 



  Gemäss Fig. 1 sind zwei Kupplungsorgane 1 aus Aluminiumdruckguss unter Zwischenlage einer ringförmigen Dichtungsscheibe 8 aus Dichtungsmaterial miteinander verbunden und zwar durch nicht dargestellte Verbindungsorgane, wie Schraubenbolzen und Muttern, welche durch die Löcher 10 gesteckt sind. Beide Kupplungsorgane 1 sind in Umfangsrichtung je in mindestens zwei Ringteile, insb. Ringhälften, aufgeteilt, wie es besser in Fig. 2 veranschaulicht ist. Die Kupplungsorgane 1 weisen je einen in Axialrichtung nach einer Seite abstehenden ebenfalls mehrteiligen Haltering 11 auf. Die Halteringe 11 befinden sich an den Stirnseiten 9 der Kupplungsflansche 14 und der Dichtungsscheibe 8 abgewandten Seite.

  Die radialen Innenflächen 15 des Halterings 11 und 18 des Kupplungsflansches 14 sind im Längsschnitt wellenförmig ausgebildet und zwar bevorzugt gemäss Fig. 4a wendelförmig bzw. schraubenförmig mit einer solchen Steigung, dass sich an diametral gegenüberliegenden Umfangstellen der Innenfläche jeweils ein Wellenberg einem Wellental gegenübersteht. 



  Die Schlauchenden 13 sind an der radialen Aussenfläche 2 ebenfalls mit solchen Wellenbergen 2a und Wellenlängen 2b versehen, welche wendelförmig rings um den Umfang der Schlauchenden 13 verlaufen. Dabei sind die Wellenberge 2a und die Wellentäler 2b um die Steigung der Wendel so gewählt, dass die entsprechenden Gegenflächen 15 und 18 der Kupplungsorgane 1 im wesentlichen  formschlüssig, dass heisst im wesentlichen vollflächig an diesen Aussenflächen 2 anliegen. Im Bereich der Wellenberge 2a sind wendelförmig verlaufende Verstärkungseinlagen 4 aus nichtrostendem Stahl im elastomeren Material der Schlauchenden 13 eingebettet.

   Während der in der Fig. 1 links dargestellte Schlauch auf seiner Gesamtlänge aussen mit wendelförmig verlaufenden Wellen versehen ist, weist der rechts dargestellte Schlauch derartige Abschnitte nur in Abständen voneinander auf, die durch zylinderförmige Schlauchteile 3 im Abstand gehalten sind. Der rechts dargestellte Schlauch kann auch in Axialrichtung verlaufende Verstärkungseinlagen 7 aufweisen, die insbesondere aus Kunststoff bestehen, um diesem Schlauch eine grosse Stabilität in Axialrichtung zu verleihen, während der links dargestellte Schlauch in Axialrichtung dehnbar und in gewissem Masse zusammendrückbar ist. 



  Die Innenflächen 16 des Schlauches bzw. der Schlauchenden 13 sind mit einem Überzug 17 aus verschleissfestem elastomeren Material bzw. Gummi versehen. Dabei empfiehlt es sich die Härte dieses Überzugs 17 zwischen 35 und 60 Shore A zu wählen. Der Innendurchmesser ID13 des Überzugs 17 entspricht etwa dem Innendurchmesser ID8 der Dichtungsscheibe 8 am Übergang von den beiden Schlauchenden 13 bzw. den beiden mehrteiligen Kupplungsorganen 1. Die sich in Axialrichtung hinziehenden Verstärkungseinlagen 7 können auch aus Textilmaterial bestehen. 



  Beide Schläuche können verhältnismässig hohen Drucken von 10 bar ausgesetzt werden. Die Festigkeit und Dichtigkeit zwischen den Kupplungsorganen 1 und den Schlauchenden 13 wird durch Druckerhöhung sogar verbessert, selbst Temperaturschwankungen zwischen etwa -20 Grad Celsius und +90 Grad Celsius führen zu keiner wesentlichen Verminderung der Abdichtung. 



  Durch die Aufteilung des Schlauchs in das mit den Verstärkungseinlagen 4, 7 versehene Hauptmaterial und dem inneren Über zug 17 in Form einer "Seele", können die Eigenschaften je nach dem gewünschten Anwendungszweck verbessert werden; so empfiehlt es sich den Überzug 17 aus einem stark abriebfesten Material zu wählen, das elektrisch nicht leitfähig ist, während das Material des Schlauchs bzw. der Schlauchenden 13 und der Schlauchteile 3 aus elektrisch leitfähigem Material besteht, um elektrische Aufladungen zu vermeiden. 



  Gemäss den Fig. 2 und 4 sind die Kupplungsorgane 1 jeweils zweiteilig ausgebildet und zwar aus zwei Ringhälften 1A, 1B zusammengesetzt, so dass jeweils ein Kupplungsorgan 1A, 1B an dem sich in Axialrichtung erstreckenden und betreffenden Teil des Halterings 11 abstützenden und radial verlaufenden Stützsteg 14a der Breite b mittels Verbindungselementen 14b, wie Schrauben, miteinander verschraubt werden. Die Gesamtbreite a der Kupplungsorgane 1A, 1B beträgt mindestens 3 Wellenberge 2a und Wellentäler 2b. Jede Ringhälfte 1A, 1B weist an beiden seitlichen Enden je einen Stützsteg 14a auf, so dass benachbarte Ringhälften 1A, 1B mit ihren Stützstegen 14a fast oder ganz aneinanderliegen und mittels der Verbindungselemente 14b zu einer ringförmigen, das betreffende Schlauchende (13) umfassenden Baueinheit mit oder ohne Spalt verbindbar sind. 



  Bei der Ausbildungsform von Fig. 5 werden 2 Schlauchenden 13A, 13B unterschiedlichen Innendurchmesser ID13A, ID mit ihren zugehörigen Ringteilen 1A, 1B ebenfalls unterschiedlicher Durchmesser mit Hilfe eines Adapterringes 6 miteinander verbunden und zwar über die Schraubbolzen 20 des Adapterringes 6, auf die die Schraubmuttern 21 nach Aufstecken der Kupplungsflansche 14 aufgeschraubt und die Ringteile 1 an den Adapterring 6 dicht angezogen werden; auch hier können zwischen den Adapterring 6 und die Kupplungsflansche 14  Dichtungsscheiben eingesetzt werden. Der Adaterring 6 und die Kupplungsflansche 14 Dichtungsscheiben eingesetzt werden. Der Adapterring 6 kann aber auch stirnseitig bereits mit einer einige mm dicken Gummierung als Dichtungsmasse versehen sein; der Adapterring 6 besteht zweckmässigerweise aus Stahl. 



   Es versteht sich, dass die erfindungsgemässe Schlauchverbindung nicht nur bei solchen Durchmesserreduzierungen, sondern auch bei Krümmern, Abzweigern und dergleichen anwendbar ist. 

Claims (13)

1. Schlauchverbindung mit mindestens einem Schlauch und mindestens einem zweiteiligen Kupplungsorgan, bei dem das Kupplungsorgan mittels eines Halterings auf dem Schlauchende dicht befestigbar ist, das eine im Längsschnitt wellenförmige Aussenfläche besitzt, und bei dem der Haltering eine im Längsschnitt ebenfalls wellenförmige Innenfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsorgan (1) mindestens aus zwei Ringteilen (1A, 1B) zusammengesetzt ist, welche sich beide mit ihren wellenförmigen Innenflächen (15) an die wellenförmigen Aussenflächen (2) des Schlauchendes (13) anlegen und über Verbindungsorgane (14b; 6, 20, 21) miteinander verbindbar sind.

2.

Schlauchverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfläche (2) des Schlauchendes (13) und die Innenfläche (15) des Halterings (11) des Kupplungsorgans (1) formschlüssige Gegenflächen bilden.

3. Schlauchverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wellenförmigen Aussenflächen (2) und/oder Innenflächen (15) wendelförmig gewellt sind und dass das Schlauchende (13) in den Bereichen der Wellenberge (2a) der wellenförmigen Aussenfläche (2) mit einer Verstärkungseinlage (4) versehen ist, welche sich im wesentlichen in Umfangsrichtung des Schlauchendes (13) erstreckt.

4. Schlauchverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (4) als Wendel ausgebildet ist.

5.

Schlauchverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch vorwiegend ungewellte Schlauchteile (3) mit im wesentlichen zylindrischer äusserer Mittelfläche (3a) aufweist.

6. Schlauchverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch im wesentlichen in Axialrichtung verlaufende Verstärkungseinlagen (7) aufweist.

7. Schlauchverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (16) des Schlauchendes (13) mit einem verschleissfesten Überzug (17) überzogen ist, der aus elektrisch nicht leitfähigem Gummi oder einem elastomeren Kunststoff einer Härte zwischen 35 und 60 Shore A besteht.

8.

Schlauchverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (3) mit dem gewellten Schlauchende (13) aus elektrisch leitfähigem Gummi oder elastomerem Kunststoff besteht.

9. Schlauchverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringteile (1A, 1B) je mit einem entsprechenden Teil eines Kupplungsflansches (14) vereint sind, dessen Innenfläche (18) im Querschnitt ebenfalls wellenförmig ausgebildet ist.

10. Schlauchverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der betreffende Teil des Kupplungsflansches (14) mit dem betreffenden Teil des Halteringes (11) ausser über den unmittelbaren Verbindungsabschnitt zusätzlich über sich radial erstreckende Stützstege (14a) verbunden ist, welche das Verbinden benachbarter Ringteile (1A, 1B) über die Verbindungsorgane (14b) erlauben.

11.

Schlauchverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsorgan (1) aus hochfestem Leichtmetall besteht.

12. Schlauchverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringteile (1A, 1B) aus zwei Halbringen bestehen.

13. Schlauchverbindung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (19) der Kupplungsflansche (14) mit einer Dichtungsscheibe (8) versehen ist.