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.
The invention relates to a hose connection of the type mentioned in the preamble of claim 1.
In such known (FR-PS 459 862) hose connections, the retaining ring of the coupling member is screwed onto the cylindrical outer surface of the hose end. In order to establish a firm and tight connection between the hose end and the coupling member, the retaining ring has an inner cone which serves as an abutment when screwed onto the hose end. However, the application is difficult, so that coupling elements are often used, which are vulcanized together from the start with the hose end.
The invention has for its object to improve hose connections of the type mentioned in such a way that hoses can be coupled to one another or to other organs in a simple manner even without the need to vulcanize coupling elements.
The invention is characterized in patent claim 1 and further developments of the invention are claimed and described in dependent patent claims and in the following description of the figures.
This is due to the fact that the outer surface of the hose end is undulating in longitudinal section, that is to say with mountains and valleys, or with rising and falling flanks, and that the retaining ring composed of sectors of a ring has a corresponding inner surface designed as a form-fitting counter surface Hose end with its outer surface well on the inner surface of a multi-part retaining ring, so that enough force can be transmitted in the axial direction. With increasing internal pressure (compared to external pressure), the sealing function between the hose end and the multi-part coupling element is even improved, the same applies to the power transmission between the two parts.
The assembly on several ring parts is much easier than that of a one-piece ring, especially since this also allows the contact pressure on the hose end to be controlled well, depending on the material of the hose and the pressure conditions.
According to a particularly preferred embodiment of the invention, the principle mentioned above is applied to such hoses which are not corrugated on the outside in a generally "bellows-like" manner, but which, over a large part of their axial length, have a smooth, essentially cylindrical outer lateral surface like conventional hoses. Only the relevant hose end is corrugated according to the principle mentioned above, preferably also a few shorter hose sections distributed over the hose length and each with an outer “corrugation” in order to be able to separate or divide the hose there and connect it to a coupling element of the principle mentioned above .
It is particularly recommended if helical reinforcing inserts made of, in particular, stainless steel are embedded in the hose end in such a way that they are located in the region of the wave crests, which means that the wave crests and wave troughs are also helical at the hose end and / or Pull hose sections along, which are separated by areas with a constant cross-section and essentially cylindrical hose parts. If a hose length is to be shortened and a coupling member is to be attached to the shortened hose end, then it is only necessary to cut off the hose length in the region of wave crests and wave troughs. The relevant hose sections should have between 3 and 10 wave crests.
The individual parts of the multi-part coupling member are preferably each formed in one piece with a corresponding part-ring-shaped coupling flange and then expediently form a type of sleeve in the state connected to form a ring, the entire axial length of which is provided with a corresponding undulating inner surface, so that this entire axial length serves as a counter surface for the correspondingly selected outer surface of the hose end is available.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Show:
Fig. 1 shows a schematic longitudinal section through a hose coupling system according to the invention, in which two hoses are each firmly and tightly connected with the aid of a multi-part coupling member and a sealing washer.
Fig. 2 is a - partially broken - coupling connection according to the invention.
Fig. 3 shows a partially cut hose end in a schematic representation.
Fig. 4a in side view and 4b in axial supervision a two-part coupling member according to the invention and
Fig. 5 is a schematic longitudinal section through a coupling connection between hose ends of different inner and outer diameters.
1, two coupling elements 1 made of die-cast aluminum are connected to one another with the interposition of an annular sealing disk 8 made of sealing material, namely by means of connecting elements, not shown, such as bolts and nuts which are inserted through the holes 10. Both coupling members 1 are each divided into at least two ring parts, in particular ring halves, in the circumferential direction, as is better illustrated in FIG. 2. The coupling members 1 each have a multi-part retaining ring 11 projecting to one side in the axial direction. The retaining rings 11 are located on the end faces 9 of the coupling flanges 14 and the side facing away from the sealing disk 8.
The radial inner surfaces 15 of the retaining ring 11 and 18 of the coupling flange 14 are designed to be wave-shaped in longitudinal section, preferably according to FIG. 4 a helical or helical with such a pitch that a wave crest is opposed to a wave trough at diametrically opposite circumferential locations of the inner surface.
The hose ends 13 are also provided on the radial outer surface 2 with such wave crests 2a and wavelengths 2b, which extend helically around the circumference of the hose ends 13. The wave crests 2a and the wave troughs 2b are selected around the pitch of the helix such that the corresponding counter surfaces 15 and 18 of the coupling members 1 are essentially form-fitting, that is to say they lie essentially over the entire surface of these outer surfaces 2. In the area of the wave crests 2a, helical reinforcement inserts 4 made of stainless steel are embedded in the elastomeric material of the hose ends 13.
While the hose shown on the left in FIG. 1 is provided with helical waves on its entire length on the outside, the hose shown on the right only has sections of this type which are spaced apart by cylindrical hose parts 3. The hose shown on the right can also have reinforcing inserts 7 extending in the axial direction, which are made in particular of plastic, in order to give this hose great stability in the axial direction, while the hose shown on the left is expandable in the axial direction and compressible to a certain extent.
The inner surfaces 16 of the hose or the hose ends 13 are provided with a coating 17 made of wear-resistant elastomeric material or rubber. It is advisable to choose the hardness of this coating 17 between 35 and 60 Shore A. The inner diameter ID13 of the coating 17 corresponds approximately to the inner diameter ID8 of the sealing washer 8 at the transition from the two hose ends 13 or the two multi-part coupling members 1. The reinforcing inserts 7, which extend in the axial direction, can also consist of textile material.
Both hoses can be exposed to relatively high pressures of 10 bar. The strength and tightness between the coupling members 1 and the hose ends 13 is even improved by increasing the pressure, even temperature fluctuations between approximately -20 degrees Celsius and +90 degrees Celsius do not lead to a significant reduction in the seal.
By dividing the hose into the main material provided with the reinforcing inserts 4, 7 and the inner cover 17 in the form of a "soul", the properties can be improved depending on the desired application; it is advisable to choose the cover 17 from a highly abrasion-resistant material that is not electrically conductive, while the material of the hose or the hose ends 13 and the hose parts 3 consists of electrically conductive material in order to avoid electrical charges.
2 and 4, the coupling elements 1 are each formed in two parts, namely composed of two ring halves 1A, 1B, so that one coupling element 1A, 1B each on the radially extending support web 14a which supports and axially extends the relevant part of the retaining ring 11 the width b are screwed together by means of connecting elements 14b, such as screws. The total width a of the coupling elements 1A, 1B is at least 3 wave crests 2a and wave troughs 2b. Each ring half 1A, 1B has a support web 14a at each of its two lateral ends, so that adjacent ring halves 1A, 1B with their support webs 14a lie almost or completely against one another and by means of the connecting elements 14b to form an annular structural unit with or that comprises the relevant hose end (13) can be connected without a gap.
5, two hose ends 13A, 13B of different inner diameters ID13A, ID with their associated ring parts 1A, 1B, also of different diameters, are connected to one another with the aid of an adapter ring 6, specifically via the screw bolts 20 of the adapter ring 6, onto which the screw nuts 21 after attaching the coupling flanges 14, screwed on and the ring parts 1 are tightened tightly to the adapter ring 6; here too, sealing washers can be used between the adapter ring 6 and the coupling flanges 14. The Adaterring 6 and the coupling flanges 14 sealing washers are used. The adapter ring 6 can also be provided on the end face with a few mm thick rubber coating as a sealing compound; the adapter ring 6 suitably consists of steel.
It goes without saying that the hose connection according to the invention can be used not only with such diameter reductions, but also with elbows, branches and the like.