-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Klemmring und eine
Rohrverbindung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 8. Insbesondere
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Klemmring, der
dazu geeignet ist, eine Rohrverbindung einfach und preiswert herzustellen,
und auf eine Rohrverbindung mit einem solchen Klemmring.
-
Rohrverbindungen
umfassen üblicherweise ein
rohrförmiges
erstes Rohrverbindungselement, ein rohrförmiges zweites Rohrverbindungselement, das
mit dem ersten Rohrverbindungselement gekoppelt wird, eine Hülse, die
an einem Verbindungsbereich zwischen den ersten und zweiten Rohrverbindungselementen
angebracht ist und dazu verwendet wird, die ersten und zweiten Rohrverbindungselemente
zu koppeln bzw. zu entkoppeln, eine kompressible Spulenfeder, welche
die Hülse
in einer Richtung vorspannt, um die ersten und zweiten Rohrverbindungselemente
zu koppeln, und ein Eingriffsmittel, welches die ersten und zweiten
Rohrverbindungselemente miteinander in Eingriff bringt.
-
Das
Eingriffsmittel umfasst eine Vielzahl von Stahlkugeln, die in dem
ersten Rohrverbindungselement vorgesehen sind, wobei die Stahlkugeln
in eine an der Oberfläche
des zweiten Rohrverbindungselementes ausgebildete Ringnut eingesetzt
werden. Eingriffsmittel, die die oben beschriebenen Stahlkugeln
verwenden, haben jedoch einen komplizierten Aufbau. Insbesondere
ist der Zusammenbau schwierig.
-
Vor
dem oben beschriebenen Hintergrund wurde beispielsweise in der gattungsgemäßen
DE 101 50 922 A1 ein
Klemmring für
das erste Rohrverbindungselement vorgeschlagen, der einen ringförmigen Ringbereich
aufweist und sich entlang einer zentralen Achse des Ringbereiches
erstreckt. Enden des Ringbereiches haben rollenförmige Eingriffsbereiche. Die
Enden der Eingriffsbereiche stehen mit einer Ringnut eines zweiten
Rohrverbindungselementes in Eingriff (vergleiche auch die
japanische Patentoffenlegung
Nr. 2000-314411 ,
EP
1 033 522 A1 ). Bei Verwendung eines solchen Klemmringes
ist es möglich,
die Produktionseffizienz der Rohrverbindung zu verbessern und die
Herstellungskosten zu verringern.
-
Der
oben beschriebene Klemmring erfordert jedoch einen zusätzlichen
Rollprozess bei der Herstellung, verbunden mit einer hohen Zahl
von Windungsvorgängen,
um den Enden eine ausreichen hohe Festigkeit zu verleihen. Außerdem wird
der als Basisbereich der Eingriffsbereiche dienende Ringabschnitt
durch Tiefziehen geformt. Es wird daher gefordert, die Kosten zur
Bearbeitung dieser Bereiche weiter zu reduzieren.
-
DE 30 25 427 A1 zeigt
und beschreibt eine Verbindungsvorrichtung zur lösbaren Aufnahme eines Rohres.
Die Verbindungsvorrichtung weist einen Formkörper auf, in dessen Aufnahmeöffnung ein
ringartiger Haltekörper
angeordnet ist. Der ringartige Haltekörper weist einen ringartigen
Bandabschnitt auf. An dessen eine Seite schließen sich axial nach innen erstreckende
Finger an, die um den gesamten Umfang des Rohres herum vorgesehen
sind. Jeder Finger umfasst einen ersten, relativ stark schräg gestellten
Abschnitt und einen zwischen diesem und dem Bandabschnitt liegenden,
gegenüber
letzterem geringfügig
schräg
gestellten zweiten Abschnitt, so dass der ersten Abschnitt sowohl
gegenüber
dem Bandabschnitt als auch gegenüber
dem schwach geneigten Abschnitt schräg gestellt ist. Der schwach
geneigte Abschnitt dient dazu, die als Greifklauen ausgebildeten
Spitzen der Finger gegenüber
dem Bandabschnitt radial einwärts
zu versetzen, und als Blattfeder, welche die Spitzen einer radial
einwärts gerichteten
Vorspannung unterwirft. Hierdurch kommen die Spitzen mit der Außenseite
des Rohres in Eingriff, wenn dessen Ende in die Aufnahmeöffnung eingeführt ist.
Die Spitzen aller Finger liegen zu diesem Zweck auf einer Kreislinie,
deren Durchmesser geringer als der Außendurchmesser des Rohres ist. Zur
Herstellung des Haltekörpers
wird ausgegangen von einem Blech, in dem mittels Einschnitten Finger gebildet
werden, die einstückig
mit einem an einer Seite des Blechs liegenden Bandabschnitt verbunden
sind und sich rechtwinklig von diesem fort quer zur Längserstreckung
des Blechs erstrecken. Die Finger werden mittels Sägen oder
Stanzen und Hämmern
hergestellt. Nach der Biegung der Finger wird das Blech einer Biege-
und Formstation zugeführt. Nach
diesem Biegeschritt verläuft
der Bandabschnitt im Wesentlichen entlang einer Kreisbahn, wobei
die beiden Enden des Bandabschnitts nicht miteinander verbunden
sind und geringfügig
auseinander klaffen.
-
Die
DE 41 04 009 A1 beschreibt
eine als Rastelement vorgesehene Spreizhülse mit vier nach außen gebogenen
Spreizflügeln.
Die Spreizhülse weist
einen hülsenartigen
Abschnitt auf, der durch einen Schlitz unterteilt ist, um eine Elastizität in Umfangsrichtung
zu ermöglichen.
-
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Klemmring und eine
Rohrverbindung vorzuschlagen, die einfach und preiswert hergestellt
werden können,
aber dennoch eine ausreichende Festigkeit aufweisen.
-
Diese
Aufgabe wird mit der Erfindung durch einen Klemmring mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
-
Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Wenn
das Ende des zweiten Eingriffsabschnitts die dreidimensionale Gestalt
aufweist, die durch Kombination der beiden erweiterten Abschnitte erhalten
wird, wobei die Metallplatte in der oben beschriebenen Weise in
dem Paar ausgebildet ist, kann der Klemmring einfach und preiswert
hergestellt werden. Außerdem
hat das Ende eine ausreichende Festigkeit.
-
Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Klemmring mit
einem ringförmigen
Ringabschnitt vorgeschlagen, in welchen wenigstens ein erstes Element
eingesetzt wird. Der Klemmring weist ferner einen ersten Eingriffsabschnitt
auf, der sich von dem Ringabschnitt entlang einer zentralen Achse
des Ringabschnittes erstreckt und in Eingriff mit dem ersten Element
tritt; und einen zweiten Eingriffsabschnitt, der sich von dem Ringabschnitt
entlang der zentralen Achse des Ringabschnittes erstreckt und in
elastischen Eingriff mit einem zweiten Element tritt; wobei der
Ringabschnitt durch Runden, beispielsweise Rundbiegen, der Metallplatte
gebildet wird und wobei beide Enden der Metallplatte nicht aneinander
befestigt sind, so dass beide Enden in Umfangsrichtung verschiebbar
sind.
-
Wenn
der Ringabschnitt in der oben beschriebenen Weise durch Runden der
Metallplatte hergestellt wird, wird die Festigkeit verbessert, ohne eine
große
Belastung zu erzeugen, die andernfalls, beispielsweise beim Tiefziehen,
bewirkt würde.
Der Ringabschnitt kann einfach und preiswert ausgebildet werden.
Beide Enden des Ringabschnittes sind nicht aneinander befestigt.
Daher ist es nicht notwendig, eine Nachbearbeitung, bspw. Schweißen, vorzunehmen,
um die Verbindung herzustellen. Außerdem kann der Durchmesser
des Ringabschnittes elastisch erweitert und verringert werden. Daher
ist es einfach, den Ringabschnitt an dem ersten Element anzubringen.
-
Bei
dem wie oben beschrieben aufgebauten Klemmring umfasst der erste
Eingriffsabschnitt vorzugsweise eine Vielzahl von Plattenvorsprüngen, die an
dem Ringabschnitt vorgesehen sind, und der zweite Eingriffsabschnitt
umfasst vorzugsweise eine Vielzahl von Plattenfederabschnitten,
die an dem Ringabschnitt vorgesehen und so geformt sind, dass sie
länger
sind als die Plattenvorsprünge
des ersten Eingriffsabschnitts.
-
Bei
dem wie oben beschrieben aufgebauten Klemmring wird außerdem bevorzugt,
dass der Plattenfederabschnitt einen geneigten Abschnitt aufweist,
der in einer Richtung zu der zentralen Achse des ringförmigen Abschnittes
geneigt ist.
-
Vorzugsweise
sind die Plattenvorsprünge, die
den ersten Eingriffsabschnitt bilden, an dem Ringabschnitt mit gleichen
Abständen
vorgesehen. Die Plattenfederabschnitte, die den zweiten Eingriffsabschnitt
bilden, sind an dem Ringabschnitt mit gleichen Abständen an
Positionen vorgesehen, die sich von denen der Plattenvorsprünge unterscheiden.
-
Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind Rohrverbindungen
vorgesehen mit den Merkmalen des Anspruchs 8.
-
Auch
hier ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung aus
den Unteransprüchen.
-
Wie
oben beschrieben wurde, hat der Klemmring, der für die Rohrverbindung verwendet wird,
das Ende mit der dreidimensionalen Gestalt, das durch Kombination
der beiden erweiterten Abschnitte gebildet wird, und/oder der Klemmring
weist den Ringabschnitt auf, der durch Runden der Metallplatte gebildet
wird. Daher ist das Ende und/oder der Ringabschnitt einfach und
preiswert aufgebaut. Außerdem
weist das Ende und/oder der Ringabschnitt eine ausreichende Festigkeit
auf.
-
Vorzugsweise
weist die oben beschriebene Rohrverbindung einen Verriegelungsmechanismus auf,
welcher die Verschiebung der Hülse
nach Bedarf begrenzt. Bei dieser Anordnung ist der Verriegelungsmechanismus
vorzugsweise wie folgt aufgebaut: der Verriegelungsmechanismus weist
einen zylindrischen Halter, mit welchem der vordere Abschnitt des
ersten Rohrverbindungselementes abgedeckt wird, und ein zylindrisches
Verriegelungselement auf, welches auf dem Außenumfang des Halters eine Gleitbewegung
vollzieht. Das Verriegelungselement weist wenigstens zwei nach innen
vorstehende Vorsprünge
auf. Der Halter hat eine Führungsnut,
die eine solche Form hat, dass das Verriegelungselement beim Drehen
eine Gleitbewegung vollzieht, während
es sich in Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung auf
der Umfangsfläche
des letzteren Halbbereiches des Halters dreht.
-
Dementsprechend
ist es möglich,
eine unerwünschte
Verschiebung des Hülsenelementes
zu vermeiden, nachdem das erste Rohrverbindungselement und das zweite
Rohrverbindungselement miteinander gekoppelt sind. Außerdem ist
es möglich, die
ersten und zweiten Rohrverbindungselemente fest zu koppeln.
-
Der
Halter weist vorzugsweise an seinem vorderen Ende einen Führungsbereich
auf, dessen Außendurchmesser
nach außen
erweitert ist, so dass der Außendurchmesser
etwa der gleiche ist wie ein Innendurchmesser des hinteren Bereiches
des Hülsenelementes
und mit der Innenwand des Hülsenelementes
in Kontakt tritt. Der Führungsabschnitt kann
sich in Vorwärtsrichtung
entlang der Innenwand des Hülsenelementes
erstrecken. Dementsprechend ist es möglich, die hin und her gehende
Gleitbewegung des Hülsenelementes
zu vergleichmäßigen und zu
stabilisieren.
-
Wenn
ein lösbares
Schutzelement, das aus Kunststoff oder dergleichen besteht, an einem
Ende des Hülsenelementes
vorgesehen wird, ist es möglich,
das Ende vor Stoßkräften zu
schützen.
Die beiden erweiterten Abschnitte können unterschiedliche Formen
an den Außen-
und Innenseiten aufweisen. Der äußere erweiterte
Bereich kann eine Gestalt haben, die einfach niedergedrückt werden
kann, um die Verschiebung des zweiten Eingriffsabschnittes zu erleichtern.
Der innere erweiterte Abschnitt kann eine Gestalt aufweisen, die
einfach mit der Aussparung in Eingriff bringbar ist.
-
Wenn
der Durchmesser des Ringabschnittes elastisch erweitert wird, um
ihn auf dem ersten Element anzubringen, kann der Ringabschnitt zuverlässig ohne
Lücke an
dem ersten Rohrverbindungselement angebracht werden.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Klemmring
und der Rohrverbindung kann der Klemmring einfach und preiswert
gestaltet werden und weist eine ausreichende Festigkeit auf.
-
Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
und der Zeichnung.
-
1 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Rohrverbindung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
2 ist
ein Längsschnitt
durch die erfindungsgemäße Rohrverbindung,
insbesondere in einem Zustand, in dem ein zweites Rohrverbindungselement
in ein erstes Rohrverbindungselement eingesetzt ist;
-
3 ist
ein Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Rohrverbindung,
insbesondere in einem Zustand, in welchem das zweite Rohrverbindungselement
nicht in das erste Rohrverbindungselement eingesetzt und eine Hülse nach
hinten verschoben ist;
-
4 ist
eine perspektivische Ansicht eines Klemmrings gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
5 ist
ein Schnitt durch den Klemmring gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
6 ist
ein Schnitt durch die Rohrverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung;
-
7 ist
ein Querschnitt, der ein Verriegelungselement eines Verriegelungsmechanismus
darstellt;
-
8 ist
ein Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in 7;
-
9 illustriert
das Wirkungsprinzip des Verriegelungsmechanismus, insbesondere das
Zusammenwirken von Vorsprüngen
des Verriegelungselementes mit einer Führungsnut, die an einem Halter ausgebildet
ist, gesehen in einer Draufsicht; und
-
10 illustriert
das Wirkungsprinzip des Verriegelungsmechanismus, insbesondere das
Zusammenwirken der Vorsprünge
des Verriegelungselementes mit der Führungsnut, die an dem Halter ausgebildet
ist, von der Seite gesehen.
-
Mit
Bezug auf die 1 bis 10 werden ein
Ausführungsbeispiel
des Klemmrings gemäß der vorliegenden
Erfindung und ein Ausführungsbeispiel, bei
dem der erfindungsgemäße Klemmring
bei einer Rohrverbindung eingesetzt wird, erläutert. Im Sinne der vorliegenden
Erfindung umfasst der Begriff Rohr sowohl Rohre als auch Schläuche (elastische
Rohre). Der Begriff ”Ring” umfasst
im Sinne der vorliegenden Erfindung auch Ringelemente mit einem
Umfangswinkel > 180°.
-
Wie
in 1 dargestellt ist, umfasst eine Rohrverbindung 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung ein zylindrisches erstes Rohrverbindungselement 12 aus
Metall, ein zylindrisches zweites Rohrverbindungselement 14 aus
Metall, welches mit dem ersten Rohrverbindungselement 12 verbindbar
ist, eine Hülse 16 aus
Metall, welche mit einem Verbindungsabschnitt oder -bereich zwischen
dem ersten und zweiten Rohrverbindungselementen 12, 14 angebracht
ist, um die ersten und zweiten Rohrverbindungselemente 12, 14 zu
koppeln und zu entkoppeln, eine kompressible Spulenfeder 18,
welche die Hülse 16 in
einer Richtung vorspannt, um die ersten und zweiten Rohrverbindungselemente 12, 14 mitein ander
zu verbinden, und einen erfindungsgemäßen Klemmring 20,
welcher die ersten und zweiten Rohrverbindungselemente 12, 14 miteinander
in Eingriff bringt.
-
Die
nachfolgende Beschreibung wird auf Basis folgender Annahme zur Festlegung
der Richtungen gegeben: der Bereich des ersten Rohrverbindungselementes 12,
in welchen das zweite Rohrverbindungselement 14 eingesetzt
wird, wird als vorderer Bereich oder Abschnitt bezeichnet und die
Richtung, die, gesehen von dem ersten Rohrverbindungselement 12,
zu dem zweiten Rohrverbindungselement 14 gerichtet ist,
wird als Vorwärtsrichtung
bezeichnet. Der Bereich oder Abschnitt des zweiten Rohrverbindungselementes 14,
welcher in das erste Rohrverbindungselement 12 eingesetzt
wird, wird als hinterer Bereich oder Abschnitt bezeichnet und die Richtung,
die, gesehen von dem zweiten Rohrverbindungselement 14,
zu dem ersten Rohrverbindungselement 12 gerichtet ist,
wird als Rückwärtsrichtung bezeichnet.
-
Das
erste Rohrverbindungselement 12 hat den Aufbau eines Bolzenelementes,
bei dem ein zentraler Bereich 30 als hexagonaler Zylinder
ausgebildet und ein hohler Abschnitt 34 vorgesehen ist.
Ein nicht dargestelltes Rohr (Schlauch) ist mit einem hinten angeordneten
Außengewindeabschnitt 32 verbunden.
Das erste Rohrverbindungselement 12 hat einen vorderen
Abschnitt 36, der einen Basisabschnitt 38 mit
großem
Durchmesser aufweist. Eine Ringnut 44 ist in Umfangsrichtung
an einem Abschnitt 42 mit kleinem Durchmesser ausgebildet,
der gegenüber
dem Basisabschnitt 38 vorne angeordnet ist.
-
Wie
in 2 dargestellt ist, weist das erste Rohrverbindungselement 12 den
hohlen Abschnitt 34 auf, welcher in Axialrichtung durchtritt.
Der Raum, der in dem hohlen Abschnitt 34 über einen
Bereich von der Öffnung
an der Vorderseite zu dem Abschnitt, der dem Beginn des Außengewindeabschnitts 32 entspricht,
ausgebildet ist, ist als ein Aufnahmeraum 34a vorgesehen,
in welchen wenigs tens ein Ventilstopfen 48 und ein Teil
eines hinteren Abschnittes 50 des zweiten Rohrverbindungselementes 14 eingesetzt werden.
Der Raum, der in einem Bereich von dem Beginn des Außengewindeabschnittes 32 zu
einer Öffnung 52 am
hinteren Ende des hohlen Abschnittes 34 ausgebildet ist,
ist als Durchgangsöffnung 34b ausgebildet.
-
Der
Durchmesser des Aufnahmeraumes 34a ist so gewählt, dass
er größer ist
als der Durchmesser des Durchgangsöffnung 34b. Insbesondere
ist der Abschnitt, der zwischen dem Aufnahmeraum 34a und
der Durchgangsöffnung 34b angeordnet
ist, als sich verjüngende,
insbesondere konische Oberfläche 46 ausgebildet,
deren Durchmesser zu der Durchgangsöffnung 34b hin abnimmt.
-
Wie
in 1 dargestellt ist, umfasst der Ventilstopfen 48 einen
Hauptventilkörper 68,
der integral mit einer zylindrischen Basis 60 ausgebildet
ist, ein Halteelement 64 mit einem kreuzförmigen Abschnitt, der
sich von einem hohlen Abschnitt 62 der Basis 60 nach
hinten erstreckt, einen runden Vorsprung 66, der an dem
hinteren Ende des Halteelementes 64 ausgebildet ist, und
ein bewegliches Element 72, welches an dem Hauptventilkörper 68 angebracht
ist, wobei dazwischen eine kompressible Spulenfeder 70 angeordnet
ist. Alle diese Elemente bestehen aus Kunststoff. Ein O-Ring 76 ist
in einer Ringnut 74, die an dem Basisabschnitt des Vorsprungs 66 des Hauptventilkörpers 68 vorgesehen
ist, angebracht. Ein O-Ring 80 ist in einer Ringnut 78,
die an dem beweglichen Element 72 vorgesehen ist, angebracht.
-
Wie
in 3 dargestellt ist, ist der Ventilstopfen 48 wie
folgt aufgebaut: in einem Zustand, in dem keine externe Kraft (beispielsweise
eine durch Finger eines Benutzers ausgeübte externe Kraft) wirkt, liegt der
Basisabschnitt des Vorsprungs 66 des Hauptventilkörpers 68 an
der hinteren inneren Endwand des beweglichen Elementes 72 an,
wobei der O-Ring 76 dazwischen angeordnet ist, indem sie
durch die kompressible Spulenfeder 70 elastisch vorgespannt
werden, um die Abdich tung zwischen dem Hauptventilkörper 68 und
dem beweglichen Element 72 mit Hilfe des O-Rings 76 zu
gewährleisten.
Damit ist der Ventilstopfen 68 in dem geschlossenen Zustand.
-
Wenn
die Basis 60 entgegen der Vorspannkraft der kompressiblen
Spulenfeder 70 in der Richtung bewegt wird, in der sie
sich dem beweglichen Element 72 annähert, wird, wie in 2 gezeigt,
der Basisabschnitt des Vorsprungs 66 von der hinteren Innenwand
des beweglichen Elementes 72 getrennt. Dadurch wird der
an der Seite des Vorsprungs 66 vorgesehene Raum mit dem
Raum, der an der Seite der Basis 60 vorgesehen ist, mit
Hilfe des Halteelements 64 in Verbindung gebracht. Damit
ist der Ventilstopfen 48 in dem offenen Zustand.
-
Der
Ventilstopfen 48 wird in den Aufnahmeraum 34a des
ersten Rohrverbindungselementes 12 eingesetzt und in einem
Zustand, in dem der Hauptventilkörper 68 in
Vorwärts-
und Rückwärtsrichtung bewegbar
ist, in den Aufnahmeraum 34a eingesetzt. Das bewegliche
Element 72 des Ventilstopfens 48 wird an einem
weiteren Eintreten (Eintreten in Richtung zu der Durchgangsöffnung 34b)
durch einen ringförmigen
Vorsprung 82 gehindert, der an der Innenwand des Aufnahmeraums 34a vorgesehen
ist.
-
Entlang
der vorderen Innenwand des Aufnahmeraumes 34a ist ein zylindrischer
Kranz 84 angebracht. Der Kranz 84 weist einen
an der äußeren Umfangsfläche ausgebildeten
ringförmigen
Vorsprung 86 auf. Der ringförmige Vorsprung 86 dient
als Stopper, wenn der Kranz 84 in das erste Rohrverbindungselement 12 eingesetzt
wird. Zwischen der hinteren Endfläche des Kranzes 84 und
der Basis 60 des Hauptventilkörpers 68 ist ein O-Ring 88 angeordnet.
Dementsprechend wird die Dichtung zwischen der Basis 60 und
dem Kranz 84 gewährleistet.
-
Der
Außendurchmesser
des Kranzes 84 ist so gewählt, dass er etwa gleich dem
Innendurchmesser des vorderen Abschnittes 36 des ersten
Rohrverbindungs elementes 12 ist. Wenn der Kranz 84 in
die Öffnung
des vorderen Abschnittes 36 des ersten Rohrverbindungselementes 12 eingesetzt
wird, kann daher der Kranz 84 in das erste Rohrverbindungselement 12 eingepasst
werden.
-
In
einem Zustand, in welchem das zweite Rohrverbindungselement 14 nicht
in das erste Rohrverbindungselement 12 eingesetzt ist,
werden, wie in 3 gezeigt, die Basis 60 des
Hauptventilkörpers 68,
der Kranz 84 und der dazwischen angeordnete O-Ring 88 durch
die Vorspannung der kompressiblen Spulenfeder 70 des Ventilstopfens 48 in
Vorwärtsrichtung
verschoben, und die Plattenfederabschnitte 132 des Klemmringes 80 werden
durch das vordere Ende des Kranzes 84 in Richtungen gepresst,
in welchen die Plattenfederabschnitte 132 relativ zueinander
nach außen
geöffnet
werden (wird später
beschrieben). In dieser Situation liegt der O-Ring 76, der
an dem Vorsprung 66 des Ventilstopfens 48 vorgesehen
ist, an der Innenwand des beweglichen Elemente 72 an. Daher
ist der Ventilstopfen 48 in dem geschlossenen Zustand.
-
Wie
in den 1 und 2 dargestellt ist, ist in dem
zweiten Rohrverbindungselement 14 ein hohler Abschnitt 100 ausgebildet,
der von der vorderen Endöffnung
zu der hinteren Endöffnung
durchtritt. Das zweite Rohrverbindungselement 14 hat einen als
Hexagonalzylinder ausgebildeten zentralen Abschnitt 102,
an dessen vorderem Abschnitt 104 ein Außengewinde ausgebildet ist.
Das zweite Rohrverbindungselement 14 hat die Gestalt eines
Bolzenelementes mit dem hohlen Abschnitt 100. Ein nicht
dargestelltes Rohr wird mit dem vorderen Abschnitt (Außengewindeabschnitt) 104 verbunden.
Das zweite Rohrverbindungselement 14 hat eine Ringnut (Aussparung) 108,
die in Umfangsrichtung an einem Basisbereich 106 mit großem Durchmesser
des hinteren Abschnitts 50 ausgebildet ist.
-
Ein
Abschnitt 110 mit kleinem Durchmesser, der an dem hinteren
Abschnitt 50 des zweiten Rohrelementes 14 angeordnet
ist, hat einen Außendurchmesser, der
so gewählt
ist, dass er etwa genauso groß ist
wie der Innendurchmesser des Kranzes 84. Seine Länge in Axialrichtung
ist so gewählt,
dass sie etwa die gleiche ist wie der Abstand von einer gestuften
Endfläche 60a der
Basis 60 des Hauptventilkörpers 68 zu der vorderen
Endfläche 84a des
Kranzes 84.
-
Wie
in den 4 und 5 dargestellt ist, wird der
Klemmring gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung durch Bearbeiten einer dünnen Metallplatte
so ausgebildet, dass er einen ringförmigen Ringabschnitt 120,
in welchen das erste Rohrverbindungselement 12 eingesetzt
wird, erste Eingriffsabschnitte 122, welche sich von dem
Ringabschnitt 120 entlang dessen zentraler Achse m (vergleiche 5)
erstrecken und mit dem ersten Rohrverbindungselement 12 in
Eingriff bringbar sind, und zweite Eingriffsabschnitte 124,
welche sich von dem Ringabschnitt 120 entlang dessen zentraler Achse
m erstrecken und mit dem zweiten Rohrverbindungselement 14 elastisch
in Eingriff bringbar sind, aufweist.
-
Der
Ringabschnitt 120 wird durch Ausschneiden der dünnen Metallplatte
als Grundmaterial und Runden (Rundbiegen) der Metallplatte gebildet. Beide
Enden 120a, 120b des Ringabschnittes 120 sind
nicht aneinander befestigt, so dass beide Enden 120a, 120b in
Umfangsrichtung verschiebbar sind. Der Innendurchmesser des Ringabschnittes 120 ist so
gewählt,
dass er etwas kleiner ist als der Außendurchmesser des Abschnittes 42 mit
kleinem Durchmesser des vorderen Abschnittes 36 des ersten Rohrverbindungselementes 12.
Der Ringabschnitt 120 wird an dem Basisabschnitt des Abschnittes 42 mit
kleinem Durchmesser angebracht, wobei sein Durchmesser in elastischer
Weise etwas erweitert wird. Dementsprechend kann der Ringabschnitt 120 zuverlässig ohne
Lücke an
dem Basisabschnitt angebracht werden. Es ist auch zulässig, dass
sich Bereiche beider Enden 120a, 120b überlappen.
-
Der
Ringabschnitt 120 kann durch Biegen der Metallplatte geformt
werden. Dementsprechend wird im Gegensatz zu dem Tiefziehen oder
dergleichen keine große
Belastung ausgeübt.
Somit kann der Ringabschnitt 120 einfach und preiswert
hergestellt werden, er hat eine hohe Festigkeit und eine lange Lebensdauer.
-
Die
ersten Eingriffsabschnitte 122 umfassen eine Vielzahl von
Plattenvorsprüngen 130,
die an dem Ringabschnitt 120 vorgesehen sind. Die zweiten Eingriffsabschnitte 124 sind
ebenfalls an dem Ringabschnitt 120 vorgesehen und umfassen
eine Vielzahl von Plattenfederabschnitten 132, die so ausgebildet
sind, dass sie länger
sind als die Plattenvorsprünge 130 der
ersten Eingriffsabschnitte 122.
-
Die
Plattenvorsprünge 130 der
ersten Eingriffsabschnitte 122 sind mit gleichen Abständen an dem
Ringabschnitt 120 vorgesehen. Die Plattenfederabschnitte 132 der
zweiten Eingriffsabschnitte 124 sind mit gleichen Abständen an
dem Ringabschnitt 120 an Positionen vorgesehen, die sich
von denjenigen der Plattenvorsprünge 130 unterscheiden.
Die ersten Eingriffsabschnitte 122 und die zweiten Eingriffsabschnitte 124 sind
somit abwechselnd an dem Ringabschnitt 120 angeordnet und
können mit
dem ersten Rohrverbindungselement 12 und dem zweiten Rohrverbindungselement 14 in
wohlbalancierter Weise in Eingriff gebracht werden. 4 illustriert
einen Fall, bei dem die acht Plattenvorsprünge 130 mit gleichen
Abständen
an dem Ringabschnitt 120 an Positionen vorgesehen sind,
die punktsymmetrisch zu dem Zentrum des Ringabschnittes 120 liegen.
Die acht Plattenfedervorsprünge 132 sind
mit gleichen Abständen
an Positionen angeordnet, die punktsymmetrisch zu dem Zentrum des
Ringabschnittes 120 liegen.
-
Jeder
der Plattenfederabschnitte 132 weist einen geneigten Bereich 134 auf,
der von einem gebogenen Bereich 133 in einer Richtung zu
der zentralen Achse m des Ringabschnittes 120 gerichtet
ist. Das Ende ist ein dreidimensional ge formter Bereich 136,
welcher im Wesentlichen kugelig und kapselförmig ausgebildet ist und eine
hohe Festigkeit aufweist. Der dreidimensional geformte Bereich 136 kann
in herkömmlicher
Weise und preiswert hergestellt werden, bspw. so, dass zwei erweiterte
Abschnitte 136a, 136b (vergleiche 5)
durch plastische Deformation der Metallplatte geformt werden, während ein
Zwischenbereich der beiden expandierten Abschnitte 136a, 136b gebogen
und gefaltet wird. Bei dieser Anordnung ist die Deformation der
als Grundmaterial dienenden Metallplatte für die erweiterten Bereiche 136a, 136b relativ
gering. Dadurch wird die Metallermüdung verringert und die Lebensdauer
erhöht.
-
Die
beiden erweiterten Bereiche 136a, 136b können unterschiedliche
Formen haben. Bei dieser Anordnung kann der erweiterte Bereich 136a,
der an der Außenseite
angeordnet ist, eine Gestalt haben, die durch den gebogenen Abschnitt 202 der
Hülse 16 einfach
gepresst werden kann, so dass der zweite Eingriffsabschnitt einfach
verschiebbar ist. Der erweiterte Bereich 136b, der an der
Innenseite angeordnet ist, kann eine Gestalt haben, die einfach
mit dem Querschnitt der Ringnut 108 in Eingriff bringbar
ist.
-
Bei
der Rohrverbindung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung
ist die Ringnut 108 eine relativ tiefe Nut. Daher ist der
expandierte Abschnitt 136b an der Innenseite so gestaltet,
dass er größer ist
als der erweiterte Abschnitt 136a an der Außenseite.
-
Wie
in 2 dargestellt ist, werden dann, wenn das zweite
Rohrverbindungselement 14 in einem Zustand, in welchem
der Klemmring 20 an dem Abschnitt 42 mit kleinem
Durchmesser des vorderen Abschnittes 36 des ersten Rohrverbindungselementes 12 angebracht
ist, in das erste Rohrverbindungselement 12 eingesetzt
wird, die dreidimensional geformten Abschnitte 136 dank
der Elastizität
der Plattenfederabschnitte 132 mit der an dem hinteren
Bereich 50 des zwei ten Rohrverbindungselementes 14 ausgebildeten
Ringnut 108 in Eingriff gebracht.
-
In
dieser Situation treten die Plattenvorsprünge 130 der ersten
Eingriffsabschnitte 122 in Eingriff mit der Ringnut 44 an
dem vorderen Bereich 36 des ersten Rohrverbindungselementes 12.
Dementsprechend wird der Klemmring 20 an dem ersten Rohrverbindungselement 12 befestigt.
-
Mit
erneutem Bezug auf die 1 und 2 ist die
Hülse 16 durch
Metallpressen so gestaltet, dass sie eine dünnwandige zylindrische Gestalt
aufweist. Die Hülse 16 hat
einen hohlen Abschnitt 150, welcher von der vorderen Endöffnung zu
der hinteren Endöffnung
durchtritt. Der hohle Abschnitt 150 hat einen solchen Durchmesser,
dass der hohle Abschnitt 150 in den Verbindungsbereich
zwischen dem ersten Rohrverbindungselement 12 und dem zweiten
Rohrverbindungselement 14 eingesetzt werden kann.
-
Ein
gebogener Abschnitt 202, der nach innen vorsteht und vorgesehen
ist, um die dreidimensional geformten Abschnitte 136 des
Klemmringes 20, der an dem ersten Rohrverbindungselement 12 angebracht
ist, in Richtung zu der Achse des zweiten Rohrverbindungselementes 14 zu
pressen, ist integral in der Nähe
des vorderen Endes der Hülse 16 ausgebildet.
Ein Eingriffsvorsprung 204, der teilweise nach innen gebogen
ist und mit einem Halter 210 eines Verriegelungsmechanismus 200 in
später
beschriebener Weise in Eingriff bringbar ist, ist integral in der
Nähe des
hinteren Endes der Hülse 16 ausgebildet.
-
Das
vordere Ende 206 der Hülse 16 ist
so geformt und gebogen, dass das Vorderende 206 nach innen
gerundet ist. Dies hat folgenden Grund: unter Berücksichtigung
der Handhabbarkeit wird angestrebt, dass das zweite Rohrverbindungselement 14 gleichmäßig in den
hohlen Bereich 150 der Hülse 16 einsetz bar
ist (präziser,
in den hohlen Bereich 34 des ersten Rohrverbindungselementes 12).
Außerdem
wird die Festigkeit der Hülse
erfolgreich erhöht.
-
Eine
Schutzkappe (Schutzelement) 160 ist an dem Vorderende der
Hülse 16 vorgesehen.
Die Schutzkappe 160 ist zylindrisch und weist einen ringförmigen Vorsprung 160a auf,
der an der Innenwand ausgebildet und auf den gebogenen Bereich 202 der Hülse 16 gesetzt
wird. Daher wird die Schutzkappe 160 nicht versehentlich
gelöst.
Das vordere Ende der Schutzkappe 160 ist so geformt, dass
das vordere Ende im Vergleich zu dem Vorderende 206 der
Hülse 16 leicht
nach vorne vorsteht. Daher ist es möglich, dass vordere Ende 206 vor
einem Hindernis zu schützen.
-
Die
Schutzkappe 160 besteht aus einem Material eines relativ
weichen rückstoßenden Elementes.
Insbesondere werden vorzugsweise Kunststoffmaterialien, wie Urethangummi,
Fluorgummi und witterungsresistentes NBR (acrylonitrilebutadiene
rubber) verwendet. Insbesondere ist das witterungsbeständige NBR
preiswert und hat dank der Zugabe des Additivs hervorragende mechanische
Festigkeitseigenschaften und Witterungsbeständigkeit.
-
Die
Schutzkappe 160 kann ohne Verwendung eines Spezialwerkzeugs
angebracht/gelöst werden,
da die Schutzkappe 160 aus weichem Material geformt ist.
-
Die
Schutzkappe 160 hat eine solche Gestalt, dass sie den vorderen
Bereich der Hülse 16 abdeckt.
Daher ist es möglich,
die Hülse 16 vor
externen Stößen zu schützen, beispielsweise
wenn die Rohrverbindung 10 herabfällt oder anstößt. Somit
besteht für
die Hülse 16 keine
Bruch- oder Deformationsgefahr, auch wenn die Hülse 16 dünnwandig
gestaltet ist.
-
Die
Schutzkappe 160 gleitet kaum an den Fingern des Bedieners,
da die Schutzkappe 160 aus Kunststoffmaterial hergestellt
ist. Außerdem
lässt sich
die Schutzkappe 160 einfach greifen, da eine Vielzahl dünner Ringnuten 160b mit
kleinen Abständen
an ihrer Außenfläche vorgesehen
sind. Es ist einfach, die Hülse 16 zu
betätigen.
-
Wenn
das zweite Rohrverbindungselement 14 in das erste Rohrverbindungselement 12 eingesetzt
wird, wird die Hülse 16 immer
durch die kompressible Spulenfeder 18 in Richtung weg von
dem ersten Rohrverbindungselement 12 zu dem zweiten Rohrverbindungselement 14 zurückgedrängt, wenn keine äußeren Kräfte wirken.
In dieser Situation werden die dreidimensional geformten Bereiche 136 des Klemmringes 20 durch
den gebogenen Bereich 202 des zweiten Rohrverbindungselementes 14 nach
innen gepresst.
-
In
dieser Situation presst das hintere Ende des zweiten Rohrverbindungselementes 14 die
Basis 60 des Hauptventilkörpers 68 nach hinten.
Damit ist der Ventilstopfen 48 in dem offenen Zustand.
-
Der
Verriegelungsmechanismus 200 umfasst den zylindrischen
Halter 210, welcher den vorderen Bereich 36 des
ersten Rohrverbindungselementes 12 abdeckt, und ein zylindrisches
Verriegelungselement 212, welches sich auf dem Außenumfang
des Halters 210 gleitend bewegt. Der Halter 210 hat
eine Ringnut 214, die an dem vorderen Ende ausgebildet
ist und in welche das andere Ende der kompressiblen Spulenfeder 18 eingesetzt
ist.
-
Das
vordere Ende des Halters 210 ist nach außen erweitert,
so dass sein Außendurchmesser
im Wesentlichen der gleiche ist wie der Innendurchmesser des hinteren
Bereiches der Hülse 16.
Außerdem hat
das vordere Ende des Halters 210 einen Führungsbereich 216,
der in Kontakt mit der Innenwand der Hülse 16 steht. Der
Führungsbereich 216 erstreckt
sich entlang der Innenwand der Hülse 16 nach
vorne. Dementsprechend ist die Hülse 16 einfach
und gleichmäßig in Vorwärts- und
Rückwärtsrichtung
verschiebbar.
-
Wie
in 3 dargestellt ist, ist die Lücke, die der Strecke der Relativbewegung
zwischen dem ersten Rohrverbindungselement 12 und der Hülse 16 entspricht,
zwischen der hinteren Endfläche
des Führungsbereiches 216 des
Halters 210 und der vorderen Endfläche des Eingriffsvorsprungs 204 der
Hülse 16 ausgebildet,
wenn das zweite Rohrverbindungselement 14 nicht in das
erste Rohrverbindungselement 12 eingesetzt und die Hülse 16 nach
hinten verschoben ist.
-
Wie
in 6 dargestellt ist, wird, wenn das zweite Rohrverbindungselement 14 in
das erste Rohrverbindungselement 12 eingesetzt wird, das erste
Rohrverbindungselement 12 relativ zu der Hülse 16 nach
hinten bewegt, und die vordere Endfläche des Eingriffsvorsprungs 204 der
Hülse 16 legt
an der hinteren Endfläche
des Führungsbereiches 216 des Halters 210 an.
-
Wie
in 1 dargestellt ist, sind zwei Führungsnuten 220 in
der hinteren Hälfte
des Halters 210 vorgesehen. Details der Führungsnuten 220 werden später beschrieben.
-
Das
Verriegelungselement 212 wird beispielsweise aus Kunststoff
mit einer zylindrischen Gestalt geformt. Das Verriegelungselement 212 weist
einen hohlen Abschnitt 222 auf, so dass der hintere Bereich
der Hülse 16 und
der Halter 210 des Verriegelungsmechanismus 200 in
diesen eingesetzt werden können.
Der Innendurchmesser des hohlen Bereiches 222 von dem vorderen
Endbereich bis zu dem zentralen Abschnitt wird so gewählt, dass
der hintere Bereich einschließlich
des Eingriffsvorsprungs 204 der Hülse 16 abgedeckt werden
kann. Der Innendurchmesser des hinteren Bereiches des hohlen Abschnitts 222 wird
so gewählt,
dass er kleiner ist als der Innendurchmesser des Bereiches, der von
dem vorderen Endabschnitt zu dem zentralen Abschnitt des hohlen
Abschnittes 222 reicht.
-
Wie
in den 7 und 8 dargestellt ist, sind insbesondere
zwei Vorsprünge 224a, 224b,
die nach innen vorstehen und rechteckige Endflächen aufweisen, integral an
der Innenwand des hinteren Bereiches des Verriegelungselementes 212 ausgebildet.
Die zwei Vorsprünge 224a, 224b sind
an Positionen ausgebildet, an welchen sie einander gegenüberliegen.
-
Die
Führungsnuten 220,
die in der hinteren Hälfte
des Halters 210 ausgebildet sind, sind so ausformt, dass
sich das Verriegelungselement 212 gleitend bewegt, wobei
es sich in den Vorwärts-
und Rückwärtsrichtungen
auf der Umfangsfläche
der hinteren Hälfte
des Halters 210 dreht, wenn das Verriegelungselement 212 gedreht
wird.
-
Es
sei nun angenommen, dass die Position des Verriegelungselementes 212,
an welcher das hintere Ende des Verriegelungselementes 212 etwa mit
dem hinteren Ende des Halters 210 übereinstimmt, die Ursprungsposition
ist. Die Führungsnuten 220 sind
in schrägen
Richtungen entlang des Außenumfangs
der hinteren Hälfte
des Halters 210 ausgebildet. Wenn das Verriegelungselement 212 ausgehend
von einem Zustand, in dem das Verriegelungselement 212 an
der Ursprungsposition ist, im Uhrzeigersinn gedreht wird, vollzieht
das Verriegelungselement 212 eine Gleitbewegung, wobei
es sich zu dem hinteren Ende der Hülse 16 dreht. Die
Gleitbewegung wird in einem Zustand angehalten, an dem das Verriegelungselement 212 an
der Position (Endposition) ankommt, die etwa an dem hinteren Ende
der Hülse 16 angeordnet
ist.
-
Wie
in 9 dargestellt ist, umfasst die Führungsnut 220 eine
erste Nut 226, die beispielsweise eine rechteckige Gestalt
aufweist und in welche die Vorsprünge 224a, 224b jeweils
an Bereichen eingesetzt sind, an denen die entsprechenden Vor sprünge 224a, 224b des
Verriegelungselementes 212 angeordnet sind, wenn das Verriegelungselement 212 an der
Ursprungsposition P1 steht, eine zweite Nut 228, die bspw.
eine rechteckige Form hat und in die die Vorsprünge 224a, 224b jeweils
in Bereiche eingesetzt werden, an denen die jeweiligen Vorsprünge 224a, 224b des
Verriegelungselementes 212 angeordnet sind, wenn das Verriegelungselement 212 an der
Endposition P2 liegt, und eine Verbindungsnut 230, die
eine Verbindung zwischen der ersten Nut 226 und der zweiten
Nut 228 herstellt und die so geformt ist, dass sie sich
schräg
relativ zu dem Außenumfang
des Halters 210 erstreckt.
-
Wie
in den 1 und 10 dargestellt ist, ist ein
erster kleiner Vorsprung 232 mit einem im Wesentlichen
dreieckigen Querschnitt zwischen der ersten Nut 226 und
der Verbindungsnut 230 am Boden der Führungsnut 220 ausgebildet.
Außerdem
ist ein zweiter kleiner Vorsprung 234 mit im Wesentlichem dreieckigem
Querschnitt zwischen der zweiten Nut 228 und der Verbindungsnut 230 am
Boden der Führungsnut 220 ausgebildet.
Daher wird die Verschiebung des Verriegelungselementes 212 durch
den ersten kleinen Vorsprung 232 oder den zweiten kleinen
Vorsprung 234 begrenzt, wenn das Verriegelungselement 212 an
der Ursprungsposition P1 oder an der Endposition P2 angeordnet ist.
Wird keine externe Kraft aufgebracht, so wird das Verriegelungselement 212 an
der Ursprungsposition P1 oder an der Endposition P2 gehalten.
-
Wenn
das Verriegelungselement 212 von der Ursprungsposition
P1 zu der Endposition P2 oder von der Endposition P2 zu der Ursprungsposition
P1 verschoben wird, wird die externe Kraft auf das Verriegelungselement 212 ausgeübt, um den
Vorsprüngen 224a, 224b des
Verriegelungselementes 212 das Überschreiten der ersten und
zweiten kleinen Vorsprünge 232, 234 zu
erlauben. Die bei diesem Vorgang erzeugte Vibration überträgt sich
auf die Finger des Benutzers. Daher kann der Nutzer einfach den
Vorgang (Zustand), in welchem das Verriegelungselement 212 von
der Ursprungsposition P1 zu der Verbindungsnut 230 verschoben
wird, den Vorgang (Zustand), in welchem das Verriegelungselement 212 von
der Verbindungsnut 230 zu der Endposition P2 verschoben
wird, den Vorgang (Zustand), in welchem das Verriegelungselement 212 von
der Endposition P2 zu der Verbindungsnut 230 verschoben
wird, oder den Vorgang (Zustand), in welchem das Verriegelungselement 212 von
der Verbindungsnut 230 zu der Ursprungsposition P1 verschoben wird,
erkennen. Dadurch wird die Handhabung verbessert.
-
Das
Verriegelungselement 212 weist eine V-Nut auf, die an dem
Außenumfang
ausgebildet ist, um den Rotationszustand (Position) des Verriegelungselementes 212 anzuzeigen.
Wenn das Verriegelungselement 212 an der Ursprungsposition
P1 ist, stimmt die V-Nut etwa mit einem Index überein, der die Ursprungsposition
P1 anzeigt, bspw. an dem zentralen Bereich 30 des ersten
Rohrverbindungselementes 12. Wenn das Verriegelungselement 212 an der
Endposition P2 ist, stimmt die V-Nut etwa mit einem Index zur Anzeige
der Endposition P2 überein, beispielsweise
an dem zentralen Bereich 30 des ersten Rohrverbindungselementes 12 oder
an dem Außenumfang
des Halters 210.
-
Nachfolgend
wird ein Verfahren zur Verwendung des Rohrverbinders 10 gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
-
Ausgehend
von dem Zustand, in welchem das zweite Rohrverbindungselement 14 nicht
in das erste Rohrverbindungselement 12 eingesetzt ist,
wird zunächst
die äußere Kraft
auf die Hülse 16 ausgeübt, um die
Hülse 16 relativ
zu dem ersten Rohrverbindungselement 12 nach hinten zu
verschieben. Dementsprechend werden die dreidimensional geformten Bereiche 136 des
Klemmringes 20 aus dem gepressten Zustand, der durch die
Hülse 16 ausgeübt wurde, freigegeben.
In dieser Situation ist das Verriegelungselement 212 des
Verriegelungsmechanismus 200 an der Ursprungsposition P1.
-
In
diesem Zustand, wie er in 6 gezeigt ist,
wird das zweite Rohrverbindungselement 14 eingesetzt, bis
seine hintere Endfläche
an der Basis 60 des Hauptventilkörpers 68 anschlägt (vergleiche 1 und 3).
Wenn das zweite Rohrverbindungselement 14 zu dem ersten
Rohrverbindungselement 12 gepresst wird, werden außerdem der Kranz 84 und
der Hauptventilkörper 68 relativ
zu dem ersten Rohrverbindungselement 12 nach hinten verschoben.
In dieser Situation erreichen die dreidimensional geformten Bereiche 136 des
Klemmrings 20 die Ringnut 108, die an dem zweiten
Rohrverbindungselement 14 ausgebildet ist, und treten dank
der Elastizität
der Plattenfederbereiche 132 in Eingriff mit der Ringnut 108.
-
In
dieser Situation wird die Basis 60 des Hauptventilkörpers 68 relativ
zu dem ersten Rohrverbindungselement 12 nach hinten gepresst.
Der O-Ring 76, der an dem Vorsprung 66 des Hauptventilkörpers 68 vorgesehen
ist, wird von dem beweglichen Element 72 getrennt, so dass
ein Zustand erhalten wird, in dem der O-Ring 76 etwa an
dem Zentrum des zentralen Bereiches 30 (Bereich mit der
hexagonalzylindrischen Form) des ersten Rohrverbindungselementes 12 angeordnet
ist. Damit ist der Ventilstopfen 48 in dem offenen Zustand.
-
Anschließend wird,
wenn die äußere Kraft nicht
mehr auf die Hülse 16 ausgeübt wird,
die Hülse 16 nach
vorne verschoben, indem sie durch die kompressible Spulenfeder 18 elastisch
gedrückt
wird, bis das vordere Ende des Eingriffsvorsprungs 204 der Hülse 16 an
dem hinteren Ende des Führungsbereiches 216 des
Halters 210 des Verriegelungsmechanismus 200 anschlägt. Die
dreidimensional geformten Bereiche 136 des Klemmrings 20 werden
durch den gebogenen Abschnitt 202 der Hülse 16 in den zu der
Achse des zweiten Rohrverbindungselementes 14 gerichteten
Richtungen gepresst. Aufgrund dieses Pressens greifen die dreidimensional
geformten Bereich 136 zuverlässig in die Ringnut 108 und
ergreifen dementsprechend das zweite Rohrverbindungselement 14. Daher
ist das zweite Rohrverbindungselement 14 fest mit dem ersten
Rohrverbindungselement 12 gekoppelt.
-
Wenn
die Hülse 16 in
dieser Situation nach vorne verschoben wird, wird die Lücke zwischen
der Endfläche
des hinteren Bereiches des Verriegelungselementes 212 und
der hinteren Endfläche
der Hülse 16 ausgebildet.
-
Wenn
anschließend
das Verriegelungselement 212 im Uhrzeigersinn gedreht wird,
gleitet das Verriegelungselement 212 entlang der Führungsnut 220 des
Halters 210 nach vorne (vergleiche 1). In dem
Zustand, in dem das Verriegelungselement 212 an der in 2 gezeigten
Endposition P2 ankommt, kommt die vordere Endfläche des hinteren Bereiches
des Verriegelungselementes 212 an der Position an, die
nahe bei der hinteren Endfläche
der Hülse 16 liegt,
oder der Position, an welcher sie mit dieser in Kontakt tritt. In
dieser Situation treten die Vorsprünge 224a, 224b des
Verriegelungselementes 212 über die zweiten kleinen Vorsprünge 234 und werden
durch die zweiten kleinen Vorsprünge 234 an der
Endposition P2 gehalten. Dadurch wird die Rückwärtsverschiebung der Hülse 16 begrenzt.
Dementsprechend sind das erste Rohrverbindungselement 12 und
das zweite Rohrverbindungselement 14 fest miteinander gekoppelt.
-
Wenn
das zweite Rohrverbindungselement 14 von dem ersten Rohrverbindungselement 12 gelöst und getrennt
wird, wird umgekehrt zuerst das Verriegelungselement 212 entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht, um eine Gleitbewegung zu vollziehen, bis
das Verriegelungselement 212 and der Ursprungsposition
P1 angeordnet ist. Dementsprechend wird die Hülse 16 freigegeben
und kann nach hinten bewegt werden.
-
Anschließend wird
die äußere Kraft
auf die Hülse 16 aufgebracht,
und diese relativ zu dem ersten Rohrverbindungselement 12 nach
hinten verschoben. Daher werden die dreidimensional geformten Bereiche 136 des
Klemmrings 20 aus dem gepressten Zustand, der durch die
Hülse 16 bewirkt wurde,
freigegeben. Während
dieses Vorgangs werden der Kranz 84 und der Hauptventilkörper 68 durch die
Spulenfeder 70 elastisch vorgespannt. Der O-Ring 76,
der an dem Vorsprung 66 des Hauptventilkörpers 68 vorgesehen
ist, liegt erneut an dem beweglichen Element 72 an. Dementsprechend
wird zwischen dem Hauptventilkörper 68 und
dem beweglichen Element 72 eine Abdichtung bewirkt und
der Ventilstopfen 48 ist in dem geschlossenen Zustand.
-
Der
Klemmring 20 wird fest an dem ersten Rohrverbindungselement 12 befestigt,
weil die Plattenvorsprünge 130 mit
der Ringnut 44 des ersten Rohrverbindungselementes 12 in
Eingriff stehen. Der Klemmring 20 wird nicht gelöst und getrennt,
wenn das zweite Rohrverbindungselement 14 gelöst und getrennt
wird.
-
Bei
dem Klemmring 20 hat der dreidimensional geformte Bereich 136 die
Festigkeit und die lange Lebensdauer, weil der dreidimensional geformte
Bereich 136 so gestaltet ist, dass er die kapselförmige dreidimensionale
Konfiguration aufweist. Außerdem hat
der ringförmige
Ringabschnitt 120 die hohe Festigkeit und die lange Lebensdauer
im Vergleich mit entsprechenden Elementen, die durch Bearbeiten, wie
Tiefziehen, erhalten werden, weil der Ringabschnitt 120 durch
Rundbiegen der Metallplatte gebildet wird.
-
Der
dreidimensional geformte Bereich 136 hat das hohle Innere.
Daher ist sein Gewicht gegenüber
einem Fall, bei dem Stahlkugeln als Eingriffsbereich verwendet werden,
gering.
-
Der
Klemmring 20 umfasst integral den Ringabschnitt 120,
die ersten Eingriffsabschnitte 122, welche sich von dem
Ringabschnitt 120 entlang dessen zentraler Achse m erstrecken, und
die zweiten Eingriffsabschnitte 124, welche sich von dem
Ringabschnitt 120 entlang dessen zentraler Achse m erstrecken.
Daher ist die Zahl der Teile des Klemmrings 20 gleich eins.
Dementsprechend wird der Kupplungsvorgang, der bei Verwendung des
Klemmrings 20 durchgeführt
wird, einfach. Es ist möglich,
die Herstellungskosten des Teiles mit dem Klemmring 20 zu verringern.
-
Wenn
der Klemmring 20 bei der Rohrverbindung 10 eingesetzt
wird, ist es möglich,
die Verbesserung der Produktionseffizienz der Rohrverbindung 10,
die Reduktion der Produktionskosten, geringe Größe und Gewicht der Rohrverbindung 10 und
eine große
Durchflussmenge der Rohrverbindung 10 zu erreichen.
-
Die
Rohrverbindung 10 weist den Klemmring zur Kupplung der
ersten und zweiten Rohrverbindungselemente 12, 14 auf,
wobei die zweiten Eingriffsbereiche 124 elastisch mit dem
zweiten Rohrverbindungselement 14 in Eingriff treten. Daher
reicht der Eingriff mit dem ersten Rohrverbindungselement 14 aus.
Es ist nicht notwendig, eine Vielzahl von Stahlkugeln einzusetzen,
wie sie in der Vergangenheit verwendet wurden.
-
Der
Klemmring 20 hat die Basis des Ringabschnittes 120,
der die ersten Eingriffsbereiche 122 zum Eingriff mit dem
ersten Rohrverbindungselement 12 und die zweiten Eingriffsbereiche 124 zum
elastischen Eingriff mit dem zweiten Rohrverbindungselement 14 aufweist.
Diese Teile werden in integrierter Weise hergestellt. Es ist nicht
notwendig, Stahlkugeln einzusetzen. Daher ist es nicht notwendig,
zusätzliche
Elemente zum Halten der Stahlkugeln vorzusehen. Es ist also möglich, die
Zahl der Teile zu reduzieren. Dementsprechend wird der Zusammenbau des
Rohrverbinders 10 vereinfacht, was die Produktionskosten
entsprechend der Reduktion der Teilezahl verringert.
-
Außerdem ist
es nicht nötig,
eine Struktur zum Halten zusätzlicher
Elemente an dem ersten Rohrverbindungselement 12 vorzugesehen.
Damit kann die Länge
des Rohrverbinders 10 in axialer Richtung verkürzt werden.
Es ist möglich,
eine geringe Größe und ein
niedriges Gewicht der Rohrverbindung 10 gleichzeitig mit
der Reduktion der Teilezahl zu erreichen.
-
Angenommen,
dass die Dicke des Rohrverbinders 10 konstant ist, ist
es möglich,
den Rohrdurchmesser der Rohrverbindung 10 zu erhöhen, da zusätzliche
Elemente nicht vorgesehen werden müssen. Dadurch kann eine große Durchflussmenge
realisiert werden.
-
Bei
der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Plattenfederbereiche 132 zur
Bildung der zweiten Eingriffsbereiche 124, die in dem Klemmring 20 enthalten
sind, an dem Ringabschnitt 120 mit gleichen Abständen vorgesehen.
Daher kann das zweite Rohrverbindungselement 14 durch die Plattenfederbereiche 132 mit
Kräften
ergriffen werden, die in allen Richtungen gleich sind. Das gleichmäßige Greifen
gewährleistet
die Abdichtung zwischen dem Kranz 84 und dem zweiten Rohrverbindungselement 14.
-
Die
Plattenvorsprünge 130,
die die ersten Eingriffsbereiche 122 bilden, sind ebenfalls
mit gleichen Abständen
an dem Ringabschnitt 120 vorgesehen. Daher wird der Klemmring 20 mit
Kräften,
die in allen Richtungen gleich sind, an dem ersten Rohrverbindungselement 12 befestigt.
-
Der
Klemmring 20 tritt mit dem zweiten Rohrverbindungselement 14 über die
dreidimensional geformten Bereiche 136 in Eingriff, die
an den Enden der Plattenfederabschnitte 132 vorgesehen
sind. Daher greifen die dreidimensional geformten Bereiche 136 fest
in die Ringnut 108, die an dem zweiten Rohrverbindungselement 14 ausgebildet
ist, ein, in gleicher Weise wie die herkömmlichen Stahlkugeln der Rohrverbindung.
Dementsprechend wird auch bei einer Ver schiebung der Hülse 16 das
zweite Rohrverbindungselement 14 nicht von dem ersten Rohrverbindungselement 12 gelöst und getrennt.
-
Der
Ventilstopfen 48, der in dem ersten Rohrverbindungselement 12 angeordnet
ist, besteht aus Kunststoff. Dadurch kann das Gewicht der Rohrverbindung 10 verringert
werden.
-
Die
Rohrverbindung 10 weist den Verriegelungsmechanismus 200 auf.
Daher ist es möglich, eine
unerwünschte
Rückwärtsverschiebung
der Hülse 16 zu
vermeiden, nachdem das erste Rohrverbindungselement 12 und
das zweite Rohrverbindungselement 14 gekoppelt sind. Außerdem ist
es möglich, die
ersten und zweiten Rohrverbindungselemente 12, 14 fest
zu koppeln.