DE102019126181A1

DE102019126181A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Verbinden eines Schlauchendes oder Rohrendes mit einem Anschluss-Stutzen

Info

Publication number: DE102019126181A1
Application number: DE102019126181.3A
Authority: DE
Inventors: Erik Fischer
Original assignee: Eugen Forschner GmbH
Current assignee: Eugen Forschner GmbH
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2021-04-01
Also published as: WO2021058323A1; EP4034795A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Schlauch oder Rohr (20), mit einem Anschlussstutzen (16) eines Konnektors (10) und mit einer Hülse (30), zum Verbinden des Schlauches oder Rohres (20) mit dem Anschlussstutzen (16) des Konnektors (10), wobei eine Wandung (22) des Schlauches oder Rohres (20) mit einem Ende auf den Anschlussstutzen (16) aufschiebbar ist und wobei die Wandung (22) nach dem Aufschieben zumindest in einem Teilbereich des Anschlussstutzens (16) von der Hülse (30) umgeben ist. Für eine einfache und prozesssichere dichte Verbindung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Hülse (30) für ein Umgeben der Wandung (22) vor dem Aufschieben auf den Anschlussstutzen (16) geeignet und eingerichtet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Verbinden eines Schlauches oder Rohres (20) mit einem Anschlussstutzen (16) eines Konnektors (10) unter Verwendung einer das Ende des Schlauches oder Rohres (20) im Bereich des Anschlussstutzens (16) umgebenden Hülse (30).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden eines Schlauchendes oder Rohrendes mit einem Anschluss-Stutzen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Verbinden eines Schlauchendes oder Rohrendes mit einem Anschluss-Stutzen gemäß Anspruch 9.
Generell besteht beim Verbinden eines Schlauch- bzw. Rohrendes durch Aufpressen auf einen Anschlussstutzen die Problematik, dass einerseits eine ausreichende Elastizität des Schlauches notwendig ist, dass andererseits aber die Wanddicke des Schlauch- bzw. Rohrendes nicht zu groß sein darf, da sich sonst beim Aufpressen die Deformationen ungleich über die Wandung verteilen und es dadurch zu einem partiellen Verlust der Dichtheit kommen kann. Eine dünnere Wandstärke des Schlauch- bzw. Rohrendes führt andererseits wiederum dazu, dass die Klemmkraft auf dem Anschlussstutzen geringer wird, was insbesondere bei mit Druck betriebenen Leitungen und/oder bei einem Einsatz in sich bewegenden, schwingenden oder vibrierenden Maschinen, Motoren, Anlagen oder Fahrzeugen ebenfalls leicht zu einem Verlust der Dichtheit führt. Als Lösung für diese Problematik wurden bisher häufig mehrlagige Schläuche oder Rohre mit Lagen unterschiedlicher Materialien verwendet.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der EP 1 617 123 B1 bekannt. In dieser wird eine Rohr-Verbindungsbaugruppe beschrieben, bei der ein Rohr oder ein Schlauch mit einer auf einen Stützkörper aufschiebbaren Schiebehülse ausgestattet ist, so dass zwischen dem Stützkörper und der Schiebehülse ein Endabschnitt des Rohres oder des Schlauches einpressbar ist. Für den Verbindungsvorgang muss das Rohrende zunächst mit einer Aufweitvorrichtung geweitet werden. Das Rohr ist dort auch zwingend als Metall-Kunststoff-Verbundrohr mit einer Metalllage ausgeführt. Die Schiebehülse wird dort erst gegen Ende der Montage separat auf den Stützabschnitt aufgeschoben, wobei sich die eingebettete Metalllage wellenförmig plastisch verformt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verbinden eines Schlauchendes oder Rohrendes mit einem Anschluss-Stutzen zu schaffen, welche eine einfache Montage mit einer dauerhaft prozesssicheren Dichtigkeit der Verbindung ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für die Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und für das Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils darauf bezogenen Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung ist für eine Verwendung beim Transport oder Gasen, wie z. B. Wasserstoff, Stickstoff oder Helium oder von Flüssigkeiten, wie z.B. AdBlue, Urea, Kraftstoffe, Wasser, Medikamente, Lebensmittel, Humane Körperflüssigkeiten durch Schläuche oder Rohre und mit diesen verbundene Anschlussstücke mit oder ohne Druck geeignet.
Mit der vorliegenden Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren geschaffen, die eine einfachere Handhabung ermöglichen. Auf Aufweitvorrichtungen, auf mehrlagige Schläuche und auf eine Verwendung teurer Memory-Materialien kann bei der Erfindung verzichtet werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Schlauch oder ein Rohr, einen Anschluss-Stutzen eines Konnektors und eine Hülse auf. Sie dient zum Verbinden des Schlauches oder Rohres mit dem Anschluss-Stutzen des Konnektors, wobei eine Wandung des Schlauches oder Rohres mit einem Ende auf den Anschluss-Stutzen aufschiebbar ist und wobei die Wandung nach dem Aufschieben zumindest in einem Teilbereich des Anschluss-Stutzens von der Hülse umgeben ist. Erfindungsgemäß ist die Hülse für ein Umgeben der Wandung des Schlauches oder Rohres vor dem Aufschieben auf den Anschluss-Stutzen geeignet und eingerichtet. Die Hülse wird eng anliegend auf das Schlauch- bzw. Rohrende gesteckt und anschließend gemeinsam mit diesem auf den Anschlussstutzen aufgeschoben bzw. aufgesteckt oder aufgepresst. Die Hülse dehnt sich dabei gemeinsam mit dem Schlauch- bzw. Rohrende auf. Die aufgeweitete Hülse erzeugt von außen einen Gegendruck auf das Schlauch- bzw. Rohrende, wodurch dieses gleichmäßig deformiert und umlaufend gegen die äußere Wandung des Anschlussstutzens gepresst wird. Durch die zusätzliche Anpresskraft der Hülse sitzt das Schlauch- bzw. Rohrende dicht auf dem Anschlussstutzen, sodass die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei mit Druck betriebenen und/oder thermisch beheizten Leitungen hervorragend verwendbar ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Hülse einen nach innen vorspringenden umlaufenden Bund oder ersatzweise einen oder mehrere nach innen gerichtete Vorsprünge auf, die mit einer stirnseitigen Anlagefläche am Ende des Schlauches bzw. Rohres zusammenwirken. Durch den Bund oder die Vorsprünge wird die Hülse beim Aufschieben auf den Anschlussstutzen sicher auf dem Ende des Schlauches bzw. Rohres gehalten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist das Material der Hülse elastisch verformbar. Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn das Material des Schlauch- bzw. Rohrendes elastisch verformbar ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform sieht vor, dass die Hülse an ihrem dem Ende des Schlauches oder Rohres zugewandten Innenumfang eine Fase aufweist. Durch diese Fase wird das Aufschieben der Hülse auf das Ende des Schlauches oder Rohres erleichtert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Anschluss-Stutzen an seinem dem Ende des Schlauches oder Rohres zugewandten Außenumfang eine Anfasung auf, mittels der das Aufpressen des mit der Hülse versehenen Schlauch bzw. Rohrendes auf den Anschlussstutzen erleichtert wird.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest der von der Hülse umgebene Endbereich des Schlauches oder Rohres an seinem Außenumfang mit Rippen und zwischen diesen angeordneten Längsnuten versehen. Durch die bevorzugt gleichmäßig am Umfang verteilten, in Längsrichtung verlaufenden Rippen werden die Klemmkräfte der Hülse gleichmäßig auf die Dichtfläche zwischen Schlauch- bzw. Rohrende und Anschlussstutzen übertragen.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung weist die Hülse an ihrem Innenumfang in Längsrichtung verlaufenden Rippen und zwischen diesen angeordnete Längsnuten auf. Auch hierdurch werden die Klemmkräfte gleichmäßig auf die Wandung des Schlauch- bzw. Rohrendes übertragen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verbinden eines Schlauch- bzw. Rohrendes mit einem Anschlussstutzen unter Verwendung einer das Ende des Schlauches bzw. Rohres umgebenden Hülse sieht vor, dass in einem ersten Verfahrensschritt die Hülse auf das Ende des Schlauches bzw. Rohres aufgeschoben wird und in einem zweiten Verfahrensschritt das von der Hülse umgebene Schlauch- bzw. Rohrende auf den Anschlussstutzen aufgeschoben bzw. aufgepresst wird. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Hülse einen nach innen vorspringenden Bund oder einen oder mehrere Vorsprünge auf, die am ersten Verfahrensschritt mit einer stirnseitigen Anlagefläche des Schlauch- bzw. Rohrendes zusammenwirken.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Vorrichtung näher erläutert. Es zeigt:

1 einen Längsschnitt durch ein Schlauch- bzw. Rohrende, eine Hülse und einen Konnektor mit einem Anschluss-Stutzen vor dem Verbinden,
2 einen Längsschnitt gemäß 1, bei dem das Schlauch- bzw. Rohrende bereits von der Hülse umgeben ist,
3 einen Längsschnitt gemäß 1, bei dem das von der Hülse umgebene Schlauch- bzw. Rohrende auf den Anschluss-Stutzen aufgeschoben ist,
4 eine perspektivische Teilansicht einer Variante, bei der die Wandung des Schlauch- bzw. Rohrendes an ihrem Außenumfang Längsnuten und Rippen aufweist, wobei zu deren besserer Darstellung der Bund oder Vorsprung weggelassen wurde,
5 einen Querschnitt durch das von der Hülse umgebene Schlauch- bzw. Rohrendes gemäß der in 4 gezeigten Variante, und
6 eine Alternative zur 5, bei der die Hülse an ihrem Innenumfang Längsnuten und Rippen aufweist.

Ein in den 1 bis 3 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel zeigt schematisch eine Vorrichtung, die einen Schlauch bzw. ein Rohr 20, eine Hülse 30 und einen Konnektor 10 mit einem Anschlussstutzen 16 aufweist. Auf Schraffuren an geschnittenen Teilen wurde in allen Figuren bewusst verzichtet.
Der Schlauch bzw. das Rohr 20 weist im Inneren eine Bohrung 24 zur Leitung eines flüssigen oder gasförmigen Mediums auf, die von einer Wandung 22 umgeben ist. Eine stirnseitige Anlagefläche der Wandung 22 ist mit 26 bezeichnet.
Die Hülse 30 wird von einer Wand 32 gebildet, die einen Hohlraum 35 umgibt. An dem dem Schlauch bzw. Rohr 20 zugewandten Innenumfang weist die Wand 32 eine Fase 33 auf. An dem dem Konnektor 10 zugewandten Ende weist die Hülse 30 einen nach innen vorspringenden Bund oder Vorsprung 34 auf, dessen dem Schlauch bzw. Rohr 20 zugewandte Innenseite eine Anschlagfläche 36 für die Anlagefläche 26 bildet. Die Außenseite des Bundes oder Vorsprungs 34 bildet eine Anlagefläche 37, die mit einer Anschlagfläche 19 am Konnektor 10 zusammenwirkt.
Der Konnektor 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das einen Hohlraum 14 umgibt, der zur Kopplung mit einem weiteren, nicht dargestellten Verbindungselement dient. Der Anschlussstutzen 16 ist mit einem Durchlass 18 versehen und weist an seinem dem Schlauch 20 zugewandten Außenumfang eine Anfasung 17 auf.
In 1 sind der Schlauch bzw. das Rohr 20, die Hülse 30 und der Konnektor 10 in nicht verbundenem Zustand nach Art einer Explosionszeichnung dargestellt.
In 2 ist die Hülse 30 auf das Ende des Schlauches bzw. Rohres 20 aufgeschoben, so dass die Anschlagfläche 36 an der Anlagefläche 26 anliegt.
In 3 ist das Ende des Schlauches bzw. Rohres 20 mit der darauf befindlichen Hülse 30 auf den Anschlussstutzen 16 aufgeschoben bzw. aufgepresst, wobei sich die Anlagefläche 37 an eine Anschlagfläche 19 am Konnektor 10 anlegt. Wie aus 3 ersichtlich, wird beim Aufschieben das Ende des Schlauches bzw. Rohres 20 elastisch aufgeweitet. Gleichzeitig wird auch die Hülse 30 elastisch mit aufgeweitet und presst von außen das Ende des Schlauches bzw. Rohres 20 mit einer gleichmäßigen Andrückkraft gegen den Außenumfang des Anschlussstutzens 16.
Bei der in den 4 und 5 gezeigten Variante ist das Ende des Schlauches bzw. Rohres 20 am Außenumfang mit mehreren längs verlaufenden Rippen 29 versehen, zwischen denen Längsnuten 28 angeordnet sind. Die gleichmäßig zueinander beabstandeten Rippen 29 sorgen für eine gleichmäßige Weiterleitung der Anpresskraft der Hülse 30 durch die Wandung 22 auf die Dichtfläche am Außenumfang des Anschlussstutzens 16. Auf die Darstellung eines Bundes oder Vorsprungs 34 an der Hülse 30 wurde in den 4 bis 6 wegen der besseren Sichtbarkeit der Rippen 29 bzw. 39 und Längsnuten 28 bzw. 38 verzichtet.
Bei der in 6 gezeigten alternativen Variante ist die Hülse 30 an ihrem Innenumfang mit mehreren Rippen 39 und dazwischen angeordneten Längsnuten 38 versehen. Die gleichmäßig voneinander beabstandeten Rippen 39 üben eine gleichmäßige Anpresskraft auf die Außenwand des bei dieser Ausführungsform glatten Schlauches oder Rohres 20 aus, die zu einer gleichmäßigen Deformation der Wandung 22 und einer hohen Dichtheit der Verbindung des Schlauches oder Rohres 20 gegenüber dem Anschlussstutzen 16 führt.
Als Materialien für den Schlauch bzw. das Rohr 20 und für die Hülse 30 sind Kunststoffe, Elastomere, Gummi oder Metalle besonders geeignet, wobei der Schlauch oder das Rohr 20 bevorzugt einlagig (als Mono-Layer) ausgeführt ist und beide Bauteile 20 bzw. 30 vorteilhaft auch aus demselben Material bestehen können.
Bezugszeichenliste

10: Konnektor
12: Gehäuse
14: Hohlraum
16: Anschlussstutzen
17: Anfasung
18: Durchlass (in 16)
19: Anschlagfläche
20: Schlauch (oder Rohr)
22: Wandung (von 20)
24: Bohrung
26: Anlagefläche (am Ende von 20)
28: Längsnut (in 22)
29: Rippe (an 22)
30: Hülse
32: Wand (von 30)
33: Fase
34: Bund (oder Vorsprung)
35: Hohlraum
36: Anschlagfläche
37: Anlagefläche
38: Längsnut (in 32)
39: Rippe (an 32)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1617123 B1 [0003]

Claims

Vorrichtung mit einem Schlauch oder Rohr (20), mit einem Anschluss-Stutzen (16) eines Konnektors (10) und mit einer Hülse (30), zum Verbinden des Schlauches oder Rohres (20) mit dem Anschlussstutzen (16) des Konnektors (10), wobei eine Wandung (22) des Schlauches oder Rohres (20) mit einem Ende auf den Anschlussstutzen (16) aufschiebbar ist und wobei die Wandung (22) nach dem Aufschieben zumindest in einem Teilbereich des Anschlussstutzens (16) von der Hülse (30) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (30) für ein Umgeben der Wandung (22) vor dem Aufschieben auf den Anschlussstutzen (16) geeignet und eingerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (30) einen nach innen vorspringenden Bund oder Vorsprung (34) aufweist, der mit einer stirnseitigen Anlagefläche (26) des Schlauches oder Rohres (20) zusammenwirkt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Hülse (30) elastisch verformbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Schlauches oder Rohres (20) elastisch verformbar ist..
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (30) an ihrem dem Ende des Schlauches oder Rohres (20) zugewandten Innenumfang eine Fase (33) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen (16) an seinem dem Ende des Schlauches oder Rohres (20) zugewandten Außenumfang eine Anfasung (17) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (22) des Schlauches oder Rohres (20) zumindest in einem Teilbereich des Anschlussstutzens (16) Rippen (29) und zwischen diesen angeordnete Längsnuten (28) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (30) zumindest in einem Teilbereich des Anschlussstutzens (16) Rippen (39) und zwischen diesen angeordnete Längsnuten (38) aufweist.
Verfahren zum Verbinden eines Schlauches oder Rohres (20) mit einem Anschluss-Stutzen (16) eines Konnektors (10) unter Verwendung einer das Ende des Schlauches oder Rohres (20) im Bereich des Anschlussstutzens (16) umgebenden Hülse (30), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Aufschieben der Hülse (30) auf das Ende des Schlauches oder Rohres (20), Aufschieben des von der Hülse (30) umgebenen Endes des Schlauches oder Rohres (20) auf den Anschluss-Stutzen (16).
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (30) einen nach innen gerichteten Bund oder Vorsprung (34) aufweist, der mit einer stirnseitigen Anlagefläche (26) des Schlauches oder Rohres (20) beim ersten Verfahrensschritt als Begrenzung zusammenwirkt.