DE10104449A1 - Wellrohrschlaucharmatur - Google Patents

Abstract

Eine Wellrohrschlaucharmatur (1), die insbesondere für Hochdruckanlagen, wie Klimaanlagen mit CO¶2¶ als Kältemittel vorgesehen ist, weist ein Anschlussstück (11) auf, das mit dem inneren Wellrohr (5) des Wellrohrschlauchs (3) zu verrasten ist. Außerdem trägt das Anschlussstück (11) Dichtungselemente (23, 24), die mit dem Wellrohr (5) in abdichtende Anlage kommen. Im Anschluss an den die Dichtungselemente (23, 24) aufnehmenden Bereich, weist das Anschlussstück (11) einen Konus (26) auf, der als Klemmabschnitt dient. Ein äußerer Quetschring (34) oder ein sonstiges Quetschelement dient dazu, das freigelegte Ende des Wellrohrs (5) gegen diesen Klemmabschnitt (26) zu pressen. Zur Verpressung dient eine Presshülse (38), die den Quetschring (36) unter Keilwirkung nach innen treibt. Sie weist eine entsprechende konische Innenfläche (42) auf. Außerdem übergreift die Presshülse (38) die Ummantelung (8). Zur weiteren Sicherung der Verbindung kann die Presshülse (38) hier mit der Ummantelung (8) durch entsprechende Deformation verpresst werden. Alternativ kann die Presshülse (38) in diesem Bereich mit einem Innengewinde versehen sein, das sich in die Ummantelung (8) schneidet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wellrohrschlaucharmatur, insbesondere für Wellrohrschläuche mit einem Wellrohr und einer Ummantelung, beispielsweise aus einem Elastomer, insbesondere zur Anwendung in druckführenden Systemen.

In fluidführenden Systemen sind gelegentlich flexible Leitungen erforderlich, die durch spezielle Schläuche rea­ lisiert werden. Solche Rohre sind beispielsweise Wellrohrschläuche, wie sie für höhere Drücke zur Anwendung kommen. Wellrohrschläuche weisen ein gewelltes Rohr auf, das in­ folge seiner Formgebung flexibel biegbar ist und einen Fluidkanal umschließt. An seiner Außenseite ist das Well­ rohr mit einer Ummantelung, beispielsweise aus einem Elas­ tomer, versehen. Die Ummantelung kann mit Textilien oder einem Drahtgeflecht armiert sein.

Die Einbindung solcher Wellrohrschläuche in druckfüh­ rende Systeme ist, insbesondere wenn hohe mechanische Be­ anspruchungen und/oder hohe Druckbeanspruchungen zu erwar­ ten sind und eine hohe Dichtigkeit gefordert ist, nicht ganz unproblematisch. Schweißverbindungen zwischen ander­ weitigen Leitungen und dem Wellrohr gehen immer auch mit einer thermischen Belastung der Umgebung einher, die zu einer partiellen Schädigung des Wellrohrschlauchs führen kann. Außerdem sind Schweißverbindungen nur mit einem er­ heblichen apparativen Aufwand herzustellen.

Gelegentlich stellt sich außerdem das Problem, Well­ rohrschläuche in bedarfsentsprechenden Längen bereitzu­ stellen. Kann der Anschluss nicht vom Anwender selbst vor Ort hergestellt werden, ist dieser darauf angewiesen, dass die mit entsprechenden Anschlussstücken versehenen Well­ rohrschläuchen in der gewünschten Länge geliefert werden. Dies gilt insbesondere für Wellrohrschläuche, die mit An­ schlussstücken versehen sind, die nicht ohne Spezialaus­ rüstung an den Wellrohrschlauch angeschlossen werden kön­ nen.

Die Anbringung von Anschlussarmaturen an Wellrohr­ schläuche bedarf insbesondere dann besonderer Aufmerksam­ keit, wenn sie für hohe Berstdrücke von z. B. mehreren hundert Bar ausgelegt sind. Solche Wellrohrschläuche kommen z. B. in KFZ-Klimaanlagen zur Anwendung, die CO₂ als Kälte­ mittel nutzen. Die dicke vorhandene Ummantelung führt bei Biegebeanspruchung zu hohen Zugspannungen zwischen der Ummantelung und der Anschlussarmatur. Solche Zugspannungen dürfen nicht zu Beschädigungen der Verbindung führen.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Wellrohrschlaucharmatur zu schaffen, die sich auf einfache Weise an Wellrohrschläuche anschließen lässt und dabei die ' prozesssichere, dauerhaft dichte Herstellung von Verbin­ dungen gestattet.

Diese Aufgabe wird mit der Wellrohrschlaucharmatur gemäß Anspruch 1, sowie mit dem Verfahren gemäß Anspruch 21 gelöst:
Mit der vorliegenden Wellrohrschlaucharmatur kann ein freies Ende eines Wellrohrschlauchs druckfest und dauer­ haft dicht auf einfache Weise zum Anschluss an weitere Einrichtungen hergerichtet werden. Die dabei herstellbaren Schlauchlängen können je nach Bedarf unabhängig von fabri­ kationsgegebenen Schlauchlängen festgelegt werden. Die Wellrohrschlaucharmatur erlaubt den nachträglichen An­ schluss an das offene Ende eines Wellrohrschlauchs ohne Löt- und Schweißvorgänge und mit einfachen technischen Mitteln, die beim Anwender zur Verfügung gestellt werden können. Der Anwender ist somit beim Einbau von Wellrohr­ schläuchen in seine fluidführenden Systeme nicht darauf angewiesen, vorkonfektionierte Wellrohrschläuche von dem Hersteller zu beziehen, sondern er kann auch auf Endlosma­ terial zurückgreifen und die Wellrohrschläuche bedarfs­ weise ablängen. Dieser öffnet die Möglichkeit, insbesondere für die Anwendung in Klein- und Kleinstserien. Darüber hinaus wird auch bei der Anwendung bei Großserien eine rationelle Arbeitsweise ermöglicht.

Die Wellrohrschlaucharmatur weist ein Anschlussstück mit einem Fortsatz auf, der in das Wellrohr einzuschieben ist und der das Anschlussstück formschlüssig in dem Well­ rohr sichert. Zur formschlüssigen Sicherung nützen die an dem Fortsatz vorgesehenen Sicherungsmittel die Innenform des Wellrohrs. Dadurch wird eine in Axialrichtung hoch belastbare zugfeste Verbindung zwischen dem Anschlussstück und dem Wellrohr geschaffen, so dass in dem Wellrohr wir­ kende Fluiddrücke nicht zu einer Auflösung der Verbindung führen können.

Zur weiteren Befestigung und Abdichtung dient ein an dem Anschlussstück vorgesehener Klemmabschnitt, gegen den das offene Ende des Wellrohrs radial nach innen gepresst wird. Dies erfolgt durch ein Klemmelement, das an seiner Außenseite von einer Presshülse übergriffen ist. Die Presshülse erstreckt sich von dem Anschlussstück über das Klemmelement zu der Ummantelung und nimmt das Ende der Ummantelung in sich auf. Beim Aufschieben der Presshülse auf das Klemmelement bewirkt die Klemmhülse das Festklem­ men des Wellrohrendes. Zur endgültigen Sicherung der Ver­ bindung wird die Presshülse beispielsweise in einem Rings­ ickenbereich oder an einzelnen diskreten Stellen radial nach innen deformiert. In diesem Bereich wird somit das Wellrohrschlauchende zwischen der Presshülse und dem Fort­ satz radial eingespannt und somit festgeklemmt.

Derartig hergestellte Verbindungen sind dauerhaft fluiddicht und druckfest. Sie lassen sich auf einfache Weise herstellen.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Fort­ satz des Anschlussstücks rohrförmig ausgebildet und weist eine im wesentlichen zylindrische Mantelfläche auf. Dies gibt dem Fortsatz eine hohe Stabilität, die insbesondere im Hinblick auf die Herstellung der Pressverbindung zwi­ schen der Presshülse und dem Wellrohrschlauch von Bedeu­ tung ist.

Der Fortsatz bildet gewissermaßen ein Widerlager für die bei dem Pressvorgang auf das Schlauchende aufgebrachte Kraft.

Die Befestigungseinrichtung, die zur axialen Siche­ rung des Wellrohrschlauchendes an bzw. auf dem Anschluss­ stück dient, ist vorzugweise als Rasteinrichtung ausge­ bildet, die zwar ein Einschieben des Fortsatzes des An­ schlussstücks in das offene Schlauchende gestattet, ein Herausziehen desselben aus dem Schlauchende jedoch verhin­ dert. Zu der Rasteinrichtung gehören bei einer vorteilhaf­ ten Ausführungsform ein oder mehrere sich von dem Fortsatz in radialer Richtung weg erstreckende Rastvorsprünge. Falls mehrere solcher Rastvorsprünge in axialem Abstand zueinander vorgesehen sind, weisen diese die gleiche Tei­ lung auf wie die einzelnen Rippen des Wellrohrs. Damit wird die zwischen dem Anschlussstück und dem Schlauchende infolge äußerer mechanischer Einwirkung oder infolge des Fluid-Innendrucks des Wellrohrs wirkende Axialkraft über mehrere Rippen des Wellrohrs verteilt auf das Schlauchende übertragen, so dass eine zugkraftbedingte bzw. druckbedingte Deformation des Wellrohrendes ausgeschlossen werden kann. Die betreffende Wellrohrschlaucharmatur eignet sich somit insbesondere für hohe Innendrücke und auch für hohe mechanische Belastungen.

Als Rastvorsprünge können bei einer vorteilhaften Ausführungsform ringförmige Rastrippen zur Anwendung kom­ men, um die auftretenden Axialkräfte gleichmäßig über den gesamten Umfang des Wellrohrs zu verteilen. Dies kommt ebenfalls der Festigkeit der Verbindung zugute.

Zur Verbesserung der Abdichtung und insbesondere zur Herbeiführung absoluter Fluiddichtigkeit, wie sie bei An­ wendung in hermetisch geschlossenen Fluidsystemen, ins­ besondere Hochdrucksystemen, gefordert sein kann, ist es vorteilhaft, wenn die Wellrohrschlaucharmatur ein oder mehrere Dichtungselemente aufweist, die beispielsweise aus einem Elastomer hergestellt sein können. Als Elastomer­ elemente kommen beispielsweise O-Ringe in Frage. Dabei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, an dem Fortsatz des Klemmelements eine oder mehrere Ringnuten vorzusehen, die zur Aufnahme von O-Ringen oder anderweitigen Elastomer-Dichtungselementen dienen. Die Ringnuten sind dabei vorzugsweise so beschaffen, dass die O-Ringe mit den ringförmigen radial nach innen vorstehenden Rippen des Wellrohrs in Anlage kommen und an diesen abdichten. Dabei ist die Position der Ringnuten vorzugsweise so gewählt, dass die Berührungsfläche zwischen dem O-Ring und der be­ treffenden Rippe des Wellrohrs etwa auf einem Kegelmantel liegt. Die Abdichtung kann somit druckunterstützt statt­ finden. Der in dem Fluidkanal des Wellrohrs herrschende Druck presst den O-Ring oder das sonstige Dichtungselement somit gegen die betreffende Dichtfläche des Wellrohrs und erhöht dadurch die Dichtwirkung (aktive Dichtung).

Bei Verwendung mehrerer, bezüglich einer gedachten Leckageströmung hintereinander angeordneter Dichtungsele­ mente, kann die Dichtwirkung noch erhöht werden. Die Dichtwirkung wird unabhängig von der Anzahl der Dichtungs­ elemente mit zunehmendem Betriebsdruck erhöht - sie bilden somit eine "aktive Dichtung". Die Dichtelemente, die im wesentlichen durch radial wirkende Kräfte eingespannt ge­ halten werden, können so angeordnet werden, dass sie di­ rekt in ein Tal (zwischen zwei Rippen) des Wellrohrs grei­ fen oder auf einen Berg (eine nach innen vorstehende ring­ förmige Rippe) des Wellrohrs treffen. Bevorzugt wird je­ doch eine Position zwischen diesen beiden Extremwerten, wobei sie bevorzugterweise so positioniert werden, dass sie, von dem freien Ende des Fortsatzes aus gesehen, di­ rekt auf eine schräg zu dem Fortsatz hin abfallende Flanke (Anlagefläche) im Übergang zwischen einem "Tal" und einem "Berg" des Wellrohrs treffen.

Zusätzlich kann das Klemmelement mit einem Dichtele­ ment versehen sein, das durch Axialkräfte eingespannt wird. Eine weitere Abdichtung wird durch das Anpressen des Wellrohrendes an dem Klemmabschnitt des Anschlussstücks durch das Klemmelement bewirkt. An seiner Außenseite liegt das freigelegte Wellrohrende an der Innenseite des Klemm­ elements ebenfalls abdichtend an. Damit ergeben sich ins­ gesamt folgende Dichtstellen bzw. Dichtmöglichkeiten:

• 1. Aktive und optional doppelte radiale Abdichtung zwischen der zylindrischen Mantelfläche des Fortsat­ zes und der Innenfläche des Wellrohrs,
• 2. Abdichtung des Klemmelements auf der Außenseite des freigelegten Wellrohrendes als Kombination aus metal­ lischer und elastomerer Dichtung durch Reste der Um­ mantelung an dem Wellrohr sowie Abdichtung zwischen dem Klemmelement und der Presshülse sowie dem An­ schlussstück und
• 3. axiale Abdichtung zwischen der Stirnseite der Umman­ telung des Wellrohrschlauchs und dem axial wirkenden Dichtelement (falls vorhanden) des Klemmelements in der Presshülse.

Die mechanische Verbindung zwischen der Wellrohr­ schlaucharmatur und dem Wellrohrschlauch wird insgesamt folgendermaßen sichergestellt:

• 1. Durch Formschluss zwischen dem Wellrohr und dem Fort­ satz des Ansatzstücks werden die durch den Fluid-In­ nendruck verursachten Axialkräfte zwischen dem An­ satzstück und dem Wellrohrschlauch aufgenommen.
• 2. Durch reibschlüssige und somit kraftschlüssige Ver­ bindungen des Wellrohrs mit dem Ansatzstück, durch die Wirkung des Klemmelements und der Presshülse wer­ den ebenfalls Axialkräfte übertragen, die durch den Innendruck verursacht sind, und es wird eine Dich­ tungsstelle zur zusätzlichen (redundanten) Sicherung der Fluiddichtigkeit geschaffen.
• 3. Durch das Verpressen der Presshülse und deren Defor­ mation wird erreicht, dass der Wellrohrschlauch an seinem Außendurchmesser reib-, form- und kraftschlüs­ sig gegen axiale Längung im Bereich der Armatur gesi­ chert wird. Ein Versagen der Verbindung durch Heraus­ rutschen des Wellrohrschlauchs aus der Armatur infol­ ge Innendruckbeanspruchung oder Mechanischer Einwir­ kung (Biegung) ist somit weitgehend ausgeschlossen. Außerdem bewirkt das Verpressen der Presshülse mit der Ummantelung eine zusätzliche Abdichtung.

Der Fortsatz des Anschlussstücks ist vorzugsweise durch einen endseitig geschlitzten rohrförmigen Abschnitt gebildet. Es sind wenigsten zwei, vorzugsweise aber mehre­ re, beispielsweise vier, Längsschlitze vorgesehen. Die Schlitze trennen federnde Finger des Fortsatzes vonein­ ander. Über die Anzahl der Längsschlitze und deren Länge lässt sich die Federwirkung und somit die Kraft, die zum Einstecken des Ansatzstücks in das Schlauchende erforder­ lich ist, auf ein gewünschtes Maß einstellen.

Der Klemmabschnitt des Ansatzstücks wird vorzugsweise durch einen Konus gebildet. Das Klemmelement weist dann eine entsprechende Innenform auf. Der Konus verjüngt sich vorzugsweise auf den Fortsatz zu. Die Presshülse hat da­ gegen vorzugsweise eine entgegengesetzte Ausrichtung, d. h. ihre konische Innenform erweitert sich zu dem Fortsatz hin. Das Klemmelement ist bei dieser Ausführungsform vor­ zugsweise durch einen Ring mit keilförmigem Längsschnitt­ profil gebildet. Das Klemmelement kann aus einem defor­ mierbaren Material ausgebildet sein oder wenigstens ab­ schnittsweise mit Längsschlitzen versehen sein, um unter der Wirkung der Presshülse radial nach innen gedrückt wer­ den zu können. Dies ermöglicht das feste Anpressen des Wellrohrendes an den Klemmabschnitt des Anschlussstücks.

Zur Optimierung der Presswirkung hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn der Klemmabschnitt einen Kegelwinkel von nicht mehr als 10° aufweist. Durch die Anpassung von Innenform und Außenform an dem Klemmelement sowohl zu dem Klemmabschnitt des Anschlussstücks als auch zu der Presshülse, wird eine flächige Kraftübertragung und somit ein mechanisch fester Sitz erreicht.

Die Presshülse, die die Ummantelung übergreift, ist vorzugsweise mit der Ummantelung bzw. dem Wellrohrschlauch verpresst. Die Verpressung kann durch Ringsicken oder an­ derweitige radial nach innen eingebrachte Vertiefungen, wie punktuelle oder streifenförmige Vertiefungen erfolgen. Die Verpressung kann an ein oder mehreren Axialpositionen erfolgen. Ebenso ist eine flächige Verpressung (breiter Streifen oder Ringstreifen) möglich. Bei punktueller oder ringförmiger Verpressung sind die axialen Pressstellen an der Presshülse vorzugsweise so angeordnet, dass die Wirk­ linie der Krafteinwirkung durch einen Wellrohrberg (Rippe) des Wellrohrs verläuft, bei dem das Wellrohr an dem Fort­ satz anliegt. Dadurch wird eine nachträgliche und unge­ wollte und undefinierte Verformung des Wellrohrs verhin­ dert. Der Fortsatz ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass er in dem Pressbereich ungeschlitzt ist, um ein fes­ tes Widerlager für den Wellrohrschlauch zu bilden.

Vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen und der Zeichnung oder der Beschreibung zu entnehmen. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veran­ schaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 ein mit einer erfindungsgemäßen Wellrohrschlau­ charmatur versehenes Wellrohrschlauchende, in längs geschnittener Darstellung,

Fig. 2 das zum Anschluss vorbereitete Ende eines Well­ rohrschlauchs, in längs geschnittener Darstel­ lung,

Fig. 3 das Ende des Wellrohrschlauchs mit aufgeschobe­ nem Klemmelement und aufgeweitetem Ende, beim Einschieben eines Anschlussstücks, in längs ge­ schnittener Darstellung,

Fig. 4 das Wellrohrschlauchende mit eingeschobenem An­ satzstück und teilweise aufgeschobener Press­ hülse vor dem Verpressen, in längs geschnittener Darstellung, und

Fig. 5 ein Ende eines Wellrohrschlauchs mit einer Well­ rohrschlaucharmatur, die ein abgewandeltes Klemmelement aufweist, in längs geschnittener Darstellung.

In Fig. 1 sind eine Wellrohrschlaucharmatur 1 und ein da­ ran angeschlossenes Ende 2 eines Wellrohrschlauchs 3 im Längsschnitt veranschaulicht. Der Wellrohrschlauch 3 weist einen zentralen Fluidkanal 4 auf, dessen Wandung von einem Wellrohr 5 gebildet wird. Das Wellrohr 5 ist nach Art ei­ nes Balgs ausgebildet, wobei sich der Durchmesser des Wellrohrs 5 entlang seiner Axialrichtung wellenförmig än­ dert. Dadurch entstehen an dem Wellrohr 5 nach innen ge­ richtete (den Fluidkanal 4 verengende) Rippen 6, die ge­ wissermaßen Wellenberge festlegen, wobei zwischen zwei Rippen 6 dann jeweils ein Wellental 7 ausgebildet ist. Das Wellrohr besteht aus einem flexiblen Metall, z. B. Edels­ tahl, oder einem anderweitigen Metall. Es ist vorzugsweise als geschweißtes Rohr ausgebildet und weist somit eine Längsnaht auf, die in den Figuren nicht weiter veranschau­ licht ist.

Auf dem Wellrohr 5 sitzt eine Ummantelung 8, die im wesentlichen durch ein Elastomermaterial, wie z. B. Gummi, Kunststoff, Silikongummi oder ähnliches gebildet ist. Zur Verstärkung der Ummantelung 8 kann diese koaxial zu dem Wellrohr 5 mit einer Einlage 9, beispielsweise einer Drahteinlage, einem Drahtgeflecht oder ähnlichem versehen sein.

Zu der Wellrohrschlaucharmatur 1 gehört ein An­ schlussstück 11, das als Rohrkörper ausgebildet ist. Es weist einen rohrförmigen Fortsatz 12 auf, dessen zylindri­ sche Mantelfläche 14 einen Außendurchmesser aufweist, der mit dem Innendurchmesser der Rippen 6 des Wellrohrs 5 übereinstimmt oder geringfügig geringer ist als dieser. Der Fortsatz 12 ist einstückiger Bestandteil des An­ schlussstücks 11. An seinem vorderen freien Ende 15 ist er als Rasteinrichtung 16 ausgebildet. Dazu ist der Fortsatz 12 ausgehend von seinem freien Ende 15 mit zwei oder meh­ reren Axialschlitzen 17 versehen. Die zwischen diesen ver­ bleibenden Bereiche des Fortsatzes 12 bilden Rastfinger.

Zur Ausbildung der Rasteinrichtung 16 sind die ge­ nannten Rastfinger an ihrer Außenseite mit Rastvorsprün­ gen, beispielsweise in Form von Rastrippen 18 versehen, die sich ringförmig um den Fortsatz 12 erstrecken. Die Rastrippen sind ausschließlich an dem dank der Axial­ schlitze 17 radial federnden Teil des Fortsatzes 12 an­ geordnet. Im Längsschnitt weisen sie ein Sägezahnprofil auf, dessen Schrägfläche an der zu dem freien Ende 15 hin gelegenen Seite der jeweiligen Rastrippe 18 und dessen Radialfläche an der von dem Ende 15 abgewandten Seite der jeweiligen Rastrippe 18 angeordnet ist. Der Abstand x zwi­ schen zwei benachbarten Rastrippen 18 stimmt mit dem Ab­ stand zweier Rippen 6 voneinander überein. Er kann auch ein ganzzahliges Vielfaches desselben sein.

Im Anschluss an die Axialschlitze 17 weist der Fort­ satz 12 einen ungeschlitzten Bereich 19 auf, der als Ab­ stützbereich für eine an späterer Stelle erläuterte Press­ verbindung zwischen dem Ende 2 und der Wellrohrschlauchar­ matur 1 dient. Im Anschluss an diesen Bereich 19 ist ein Dichtungsbereich vorgesehen, der eine oder mehrere Ringnu­ ten 21, 22 aufweist. In diesen sitzen O-Ringe 23, 24 als Dichtungselemente. Die O-Ringe 23, 24 bestehen aus einem Elastomermaterial. Der Abstand der Ringnuten 21, 22 von­ einander stimmt mit dem Abstand x überein und entspricht somit der Teilung des Wellrohrs 5.

Durch entsprechende Festlegung des Abstandes zwischen den Rastrippen 18 und den Ringnuten 21, 22 liegen die O- Ringe 23, 24 an einer Stelle der Rippe 6 an, die, wie Fig. 1 veranschaulicht, mit einem sich zu dem freien Ende 15 des Fortsatzes 12 hin öffnenden spitzen Winkel a gegen die Mittelachse M geneigt ist. Der Winkel a liegt vorzugs­ weise im Bereich von 10° bis 70°. Bei der bevorzugten Aus­ führungsform beträgt er 45°. Dies wird dadurch erreicht, dass der Abstand zwischen der Ringnut 22 und einer Rippe 18 ein Vielfaches von x plus 0,25 bis 0,33 mal x ist (Ab­ stand = n.x + b.x; b = 0,25 . . . 0,33).

Das Anschlussstück 11 weist einen sich an den Fort­ satz 12 anschließenden Klemmabschnitt 26 auf, der im vor­ liegenden Ausführungsbeispiel als sich von dem Fortsatz 12 weg erweiternder Konus oder Kegelstumpf ausgebildet ist. Der Kegelwinkel beträgt vorzugsweise etwa 10° oder etwas weniger, so dass die Mantelfläche des Klemmabschnitts 26 mit der Mittelachse M einen Winkel von bis zu höchstens 5° einschließt. Der Klemmabschnitt 26 ist zur Aufnahme eines freiliegenden Endes 27 des Wellrohrs 5 vorgesehen. Die axiale Länge des Klemmabschnitts 26 ist vorzugsweise so bemessen, dass wenigstens zwei bis drei Rippen 6 auf der Mantelfläche des Klemmabschnitts 26 Platz finden.

Im Anschluss an den Klemmabschnitt 26 ist an dem An­ schlussstück 11 ein Halteabschnitt 28 ausgebildet, der mit einem Außengewinde 29 versehen ist, wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist.

Das dem Fortsatz 12 gegenüberliegende Ende des An­ schlussstücks 11 wird durch einen Sechskant 31 oder einen anderweitigen, mit Ansatzflächen versehenen Fortsatz gebildet, der zum Ansetzen eines Werkzeugs zur Übertragung eines Drehmoments auf das Anschlussstück 11 dienen kann.

Das Anschlussstück 11 ist von einer zentralen Bohrung 32 durchsetzt, die in den Fluidkanal 4 mündet, und an die ein Rohr 33 oder ein anderweitiges Leitungsmittel an­ schließbar ist.

Zu der Wellrohrschlaucharmatur gehört außerdem ein aus Fig. 2 gesondert ersichtliches Klemmelement, das im Ausführungsbeispiel durch einen Quetschring 34 gebildet ist. Dieser Quetschring 34 ist beispielsweise aus Metall ausgebildet und weist eine Länge auf, die im wesentlichen mit der Länge des Endes 27 übereinstimmt und etwas kürzer ist als der Klemmabschnitt 26. Der Quetschring 34 ist dop­ pelt konisch ausgebildet. Er weist eine kegelförmige In­ nenfläche 35 auf, deren Kegelwinkel mit dem Kegelwinkel des Klemmabschnitts 26 übereinstimmt. Außerdem weist er eine Außenfläche 36 auf, die ebenfalls auf einem Kegelman­ tel liegt. Der Kegelwinkel kann den gleichen Betrag auf­ weisen, wie der Kegelwinkel der Innenfläche 35, wobei er jedoch entgegengesetzt orientiert ist. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, erhält der Quetschring 34 da­ durch einen keilförmigen Längsschnitt. Seine radiale größ­ te Dicke entspricht etwa der Dicke der Ummantelung 8.

Zu der Wellrohrschlaucharmatur 1 gehört weiter eine Presshülse 38, deren Länge etwa der Summe aus der Länge des Fortsatzes 12 des Klemmabschnitts 26 und des Halte­ abschnitts 28 entspricht. Die Presshülse 38 ist etwa zy­ lindrisch ausgebildet, wobei der Innendurchmesser der Presshülse mit dem Außendurchmesser des Wellrohrschlauchs 3 und somit der Ummantelung 8 übereinstimmt. Die Wandungsstärke der Presshülse 38 ist so bemessen, dass die aus Metall gefertigte Presshülse 38 unter Anwendung handhab­ barer Kräfte plastisch deformierbar ist.

Die Presshülse 38 weist einen hohlzylindrischen Pressabschnitt 39 auf, dessen Länge etwa der Länge des Fortsatzes 12 entspricht. An den Pressabschnitt 39 schließt sich ein Quetschabschnitt 41 an, der eine kegel­ förmige Innenfläche 42 aufweist. Diese ist gesondert aus Fig. 4 ersichtlich. Der Kegelwinkel der Innenfläche 42 stimmt mit dem Kegelwinkel der Außenfläche 36 des Quetsch­ rings 34 überein.

Im Anschluss an den Quetschabschnitt 41 weist die Presshülse 38 eine mit Innengewinde 43 versehene Durch­ gangsöffnung 44 auf, wobei das Innengewinde 43 zu dem Au­ ßengewinde 29 des Anschlussstücks 11 passt.

An der Außenseite ist die Presshülse 38 mit Ansatz­ flächen für ein Werkzeug, beispielsweise einem Sechskant, einem Achtkant oder einem sonstigen Prisma 45 versehen, um ein Werkzeug zur Ausübung eines Drehmoments auf die Press­ hülse 38 an diese ansetzen zu können.

Zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Well­ rohrschlaucharmatur 1 und dem Wellrohrschlauch 3 wird fol­ gendermaßen vorgegangen:
Zur Vorbereitung der Verbindung wird, wie Fig. 2 ver­ anschaulicht, zunächst von dem Ende 2 des Wellrohr­ schlauchs 3 ein Teil der Ummantelung 8 entfernt. Dabei wird das Wellrohr 5 etwa über die axiale Länge von drei Rippen 6 freigelegt. In den Rippen 6 vorhandenes Material (Elastomer) der Ummantelung 8 bleibt vorhanden. Die Umman­ telung 8 kann beispielweise mit einem Schleifwerkzeug in einem Schleifvorgang oder mit einem Schneidwerkzeug ent­ fernt werden. Anschließend wird das Ende 2 von Schmutzp­ artikeln und Schleifresten gesäubert.

Auf das freigelegte Ende 27 des Endes 2 des Wellrohrs 3 wird nun der Quetschring 34 aufgeschoben, wie in Fig. 2 durch einen Pfeil 46 angedeutet ist.

In einem nächsten Schritt, kann das Ende 27 mit einem geeigneten Werkzeug konisch aufgeweitet werden, um das Einschieben bzw. Einstecken des Anschlussstücks 11 vor­ zubereiten. Bei Aufbringung ausreichender Axialkräfte kann auf die Aufweitung auch verzichtet werden. In diesem Fall wird das Ende 27 durch die auftreibende Wirkung des Klemm­ abschnitts 26 aufgeweitet. Zum Einschieben des Anschluss­ stücks 11 in das Ende 27 bzw. 2 des Wellrohrschlauchs 3 kann das Anschlussstück 11 an seiner Ummantelung 8 reib­ schlüssig gefasst werden, wonach das Anschlussstück 11 und der Wellrohrschlauch 3 relativ zueinander bewegt werden.

Es wird die Verfahrensvariante mit Voraufweitung des Endes 27 bevorzugt, weil bei dieser die O-Ringe 23, 24 lediglich über zwei Rippen 6 gleiten müssen. Beschädigun­ gen infolge Rauheiten der Rippen 6 sind somit nicht zu erwarten.

Fig. 3 veranschaulicht den Einsteckvorgang des An­ schlussstücks 11. Der Fortsatz 12 findet in den Fluidkanal 4 des Wellrohrs 5, wobei die freigestellten Finger des Fortsatzes 12, die die Rastrippen 18 tragen, radial nach innen ausweichen, um über die Rippen 6 hinweg zu gleiten und in die Wellentäler 7 zu schnappen. Der Einschiebvor­ gang ist beendet, wenn der Klemmabschnitt 26 innen fest an dem aufgeweiteten Ende 27 des Wellrohrs 5 anliegt und nicht weiter einschiebbar ist. Dieser Zustand ist in Fig. 4 veranschaulicht. Es liegen nun die, mit dem Fortsatz 12 mit in das Wellrohr 5 eingeschobenen O-Ringe 23, 24, an den Rippen 6 an. Wird die Aufweitung durch das Einschieben des Anschlussstücks bewirkt, ist der Einschiebevorgang beendet, wenn das Ende 27 vollständig auf dem Klemm­ abschnitt 26 sitzt.

Zur Fertigstellung der Verbindung wird die Presshülse 38 auf das Anschlussstück 11 und das Ende 2 aufgeschoben, wie in Fig. 4 ebenfalls dargestellt und durch einen Pfeil 48 angedeutet ist. Dabei findet der Pressabschnitt 39 der Presshülse 38 über die Mantelfläche der Ummantelung 8. Bei weiterem Aufschieben der Presshülse 38 kommen das Außenge­ winde 29 und das Innengewinde 43 in Eingriff. Zunächst kann die Presshülse 38 von Hand weiter aufgeschraubt wer­ den, bis die Innenfläche 42 an der Außenfläche 36 des Quetschrings 34 anliegt. In diesem Zustand ragt der Sechs­ kant 31 in die Durchgangsöffnung 44 und ist somit zugäng­ lich.

Es wird nun ein erstes Werkzeug, beispielsweise ein Schraubenschlüssel an den Sechskant 31 angesetzt und ein zweiter Schraubenschlüssel an das Prisma 45. Beim Festzie­ hen der Schraubverbindung, wird nun vorzugsweise darauf geachtet, dass sich das Anschlussstück 11 nicht gegen den Wellrohrschlauch 3 verdreht. Der Reibschluss zwischen dem Ende 27 des Wellrohrschlauchs 3 und dem Klemmabschnitt 26 des Anschlussstücks 11 verhindert eine solche Relativdre­ hung außerdem. Dadurch wird jede Relativbewegung zwischen den O-Ringen 23, 24 und dem Wellrohr 5 vermieden. Eine an dem Wellrohr 5 vorhandene Schweißnaht übt somit keine be­ schädigende Wirkung auf die O-Ringe 23, 24 aus.

Die O-Ringe 23, 24 sind vorzugsweise so angeordnet, dass sie an den ersten beiden Rippen 6 anliegen, die sich unmittelbar an das trichterförmige Ende 27 anschließen. Damit ist eine materialschonende Montage möglich - die O- Ringe müssen nur über wenige Rippen hinweg gleiten.

Durch das Festziehen der Schraubverbindung zwischen dem Anschlussstück 11 und der Presshülse 38, kommt eine geringfügige Axialbewegung zwischen dem Quetschring und der Presshülse 38 zustande, wodurch der Quetschring 34 festgepresst und gegebenenfalls radial nach innen gegen das Ende 27 des Wellrohrs 5 gepresst wird. Somit kann das Ende 27 mit dem Klemmabschnitt 26 verpresst werden.

Zur schlussendlichen vollständigen Sicherung der Ver­ bindung zwischen der Wellrohrschlaucharmatur 1 und dem Wellrohrschlauch 3 wird die Presshülse 38 in ihrem Press­ abschnitt 39, wie in Fig. 1 veranschaulicht, durch die Einwirkung entsprechender Kräfte F radial nach innen de­ formiert. Die Kräfte F werden in einem solchen Bereich auf die Mantelfläche der Presshülse 38 appliziert, in dem sich Rippen 6 finden. Die Kräfte werden punktuell oder in einem entsprechenden ringförmigen Bereich um den Umfang der Presshülse 38 verteilt auf diese aufgebracht. Durch die Konzentration auf einem Bereich, in dem sich die Rippen 6 befinden, wird eine unkontrollierte Deformierung des Well­ rohrs 5 verhindert. Vielmehr stützt sich die Rippe 6 ohne nennenswerte Deformation an der zylindrischen Mantelfläche 14 des Fortsatzes 11 ab und kann hier eine zusätzliche metallische Abdichtung bewirken.

Eine abgewandelte Ausführungsform der Wellrohrschlau­ charmatur 1 ist in Fig. 5 veranschaulicht. Diese unter­ scheidet sich von der vorstehend beschriebenen Wellrohr­ schlaucharmatur lediglich durch die Ausbildungen des Quetschrings 34. Dieser ist an seiner der Ummantelung 8 zugewandten Seite mit einer Ringnut versehen, die in Axi­ alrichtung offen ist und die einen O-Ring 49 beherbergt. Dieser findet an der Stirnfläche der Ummantelung 8 seine Anlage und dient der zusätzlichen Abdichtung. Im übrigen wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.

Eine Wellrohrschlaucharmatur 1, die insbesondere für Hochdruckanlagen, wie Klimaanlagen mit CO₂ als Kältemittel vorgesehen ist, weist ein Anschlussstück 11 auf, das mit dem inneren Wellrohr 5 des Wellrohrschlauchs 3 zu verras­ ten ist. Außerdem trägt das Anschlussstück 11 Dichtungs­ elemente 23, 24, die mit dem Wellrohr 5 in abdichtende Anlage kommen. Im Anschluss an den die Dichtungselemente 23, 24 aufnehmenden Bereich, weist das Anschlussstück 11 einen Konus 26 auf, der als Klemmabschnitt dient. Ein äu­ ßerer Quetschring 34 oder ein sonstiges Quetschelement dient dazu, das freigelegte Ende des Wellrohrs gegen die­ sen Klemmabschnitt 26 zu pressen. Zur Verpressung dient eine Presshülse 38, die den Quetschring 36 unter Keilwir­ kung nach innen treibt. Sie weist eine entsprechende ko­ nische Innenfläche 42 auf. Außerdem übergreift die Press­ hülse 38 die Ummantelung 8. Zur weiteren Sicherung der Verbindung kann die Presshülse hier mit der Ummantelung 8 durch entsprechende Deformation verpresst werden. Alterna­ tiv kann die Presshülse 38 in diesem Bereich mit einem Innengewinde versehen sein, das sich in die Ummantelung 8 schneidet.

Claims (21)

1. Wellrohrschlaucharmatur (1), insbesondere für Well­ rohrschläuche (3) mit einem Wellrohr (5) und einer Ummantelung (8) z. B. aus einem Elastomer, insbesonde­ re in Druck führenden Systemen,
mit einem Anschlussstück (11), das einen in das Well­ rohr (5) einschiebbaren Fortsatz (12), einen sich an den Fortsatz (12) anschließenden Klemmabschnitt (26) zur Aufnahme eines freiliegenden Endes (27) des Well­ rohrs (5) und einen Halteabschnitt (28) aufweist,
mit einer an dem Fortsatz (12) vorgesehenen Befesti­ gungseinrichtung (16) zur axialen Sicherung des Well­ rohrs (5),
mit einem Klemmelement (34), das auf das Ende (27) des Wellrohrs (5) aufschiebbar ist, und
mit einer Presshülse (38), die mit dem Halteabschnitt (28) des Anschlussstücks (11) verbindbar ist und die einen rohrförmigen Abschnitt (39) aufweist, der sich auf die Ummantelung (8) erstreckt.

2. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Fortsatz (12) rohrförmig aus­ gebildet ist und eine im Wesentlichen zylindrische Mantelfläche (14) aufweist.

3. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung (16) eine Rasteinrichtung ist, zu der ein oder mehrere im Längsschnitt sägezahnförmige Rastvorsprünge (18) ge­ hören, die an der Mantelfläche (14) des Fortsatzes (12) angeordnet sind, wobei der Axialabstand (x) zwi­ schen den Rastvorsprüngen (18), wenn mehrere axial voneinander beabstandete Rastvorsprünge (18) vorgese­ hen sind, mit dem Wellenabstand (x) des Wellrohrs (5) übereinstimmt oder ein ganzzahliges Vielfaches des­ selben ist.

4. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Rastvorsprünge (18) ringförmi­ ge Rastrippen sind.

5. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Fortsatz (12) wenigstens einen Axialschlitz (17) aufweist, um eine Radialbewegung der die Rastvorsprünge (18) tragenden Bereiche des Fortsatzes (12) zu ermöglichen.

6. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Fortsatz (12) und/oder das Klemmelement (34) mit wenigstens einem Dichtungsele­ ment (23, 49) zur Abdichtung gegen das Wellrohr (5) oder den Wellrohrschlauch (3) versehen ist.

7. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Dichtungselement (23, 49) ein Elastomerelement ist.

8. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Elastomerelement (23, 49) ein in einer Ringnut aufgenommener O-Ring ist.

9. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 3 und 6, da­ durch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dichtungs­ element (23) und der Rasteinrichtung (16) ein Abstand von wenigstens einer Wellenlänge (x) des Wellrohrs (5) vorgesehen ist.

10. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Axialabstand zwischen einem Dichtungselement (23) und einem Rastvorsprung (18) ein Vielfaches der Wellenlänge (x) des Wellrohrs (5) plus ein Bruchteil (1/y) der Wellenlänge (x) ist.

11. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bruchteil (1/y) in dem Be­ reich von einem Viertel (1/4) bis zu einem Drittel (1/3) liegt.

12. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Klemmabschnitt (26) ein Konus­ abschnitt des Anschlussstücks (11) ist.

13. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Konusabschnitt einen solchen Kegelwinkel aufweist, dass seine Mantelfläche mit nicht mehr als 5° gegen die Axialrichtung (M) geneigt ist.

14. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Klemmelement (34) eine Innen­ form aufweist, die der Außenform des Klemmbereichs (26) des Anschlussstücks (11) angepasst ist.

15. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Klemmelement (34) eine Außen­ form aufweist, die der Innenform der Presshülse (38) angepasst ist.

16. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass ein Klemmelement (34) konischer Ring ist.

17. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Klemmelement (34) mit einem in Axialrichtung einzuklemmenden Dichtungselement (49) versehen ist.

18. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Halteabschnitt (28) des An­ schlussstücks (11) ein Außengewinde (29) trägt, dem ein Innengewinde (43) der Presshülse (38) zugeordnet ist.

19. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Presshülse (38) an ihrer In­ nenseite einen Konussitz (42) aufweist, der mit der Außenform des Klemmelements (34) übereinstimmt.

20. Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Presshülse (38) einen Press­ bereich (39) aufweist, der bei einer Stelle (6) des Wellrohrs (5) angeordnet ist, bei der das Wellrohr (5) einen lokalen Minimaldurchmesser aufweist.

21. Verfahren zum Anschluss eines Wellrohrschlauchs mit einem inneren Wellrohr und einer Ummantelung an eine Wellrohrschlaucharmatur nach Anspruch 1, mit folgen­ den Schritten:
Ablängen des Wellrohrschlauchs,
Entfernen der Ummantelung an dem anzuschließenden Ende des Wellrohrschlauchs auf einer Länge, die der ' Länge des Klemmabschnitts der Wellrohrschlaucharmatur entspricht,
Aufsetzen des Klemmelements auf das von der Ummante­ lung befreite Ende des Wellrohrschlauchs,
Einschieben des Fortsatzes des Anschlussstücks in das Ende des Wellrohrschlauchs,
Aufschieben der Presshülse auf das Ende der Ummante­ lung,
Verbinden der Presshülse mit dem Anschlussstück und
Verpressen der Presshülse mit dem Wellrohrschlauch.