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Schlauchfassung Es sind Schlauchfassungen für Schläuche aus elastischem
Werkstoff bekannt, bei denen das Ende eines biegsamen Schlauches unter elastischer
Verformung zwischen einer zuerst über das Schlauchende geschobenen Hülse und einem
sodann in das Schlauchende ohne Drehung axial eingeschobenen Nippel eingespannt
ist, wobei Nippel und Hülse miteinander in Kraftschlußverbindung stehen, radiale
Vorsprünge auf der Hülseninnenfläche eine Verdrängung des Schlauchendes aus der
Hülse beim Einschieben des Nippels verhindert haben und einen Verengungsabschnitt
bilden, ferner der Nippel in der Nähe der Schlauchschnittfläche einen radial aus
der Nippeloberfläche vorstehenden Ringbund aufweist.
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Derartige bekannte Schlauchfassungen klemmen den Schlauch nur zwischen
Nippel und Hülse ein und geben ihm durch ihre Stellung zueinander einen sich zum
Schlauchende hin verstärkenden keilförmigen Querschnitt. Trotz dieser Formgebung
ist die Verbindung zwischen dem Schlauchende und der Schlauchfassung nicht sicher,
da dieser bei starker Zugbeanspruchung unter Verformung seines Querschnittes aus
der Schlauchfassung herausgleiten kann. Wird, um ein Herausgleiten zu verhindern,
die Verengung zu schmal gehalten, so kann der Schlauch durch die zu starke Zusammenpressung
seiner Wandung im Verengungsabschnitt abgetrennt werden.
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Die Erfindung hat sich zur Vermeidung dieser Nachteile die Aufgabe
gestellt, zusätzlich zu dem Einklemmen des Schlauches zwischen dem Nippel und der
Hülse der Schlauchfassung das zwischen dem Verengungsabschnitt und der Schlauchschnittfläche
liegende Schlauchende durch die Einschiebbewegung des Nippels zusammenzustauchen.
Durch dieses Stauchen der Schlauchwandung wird die Schlauchoberfläche fest gegen
die Hülseninnenfläche und die Nippelaußenfläche gepreßt, so daß die Anordnung eines
sehr schmalen, die Schlauchwandung gefährdenden Verengungsabschnittes vermieden
wird. Gleichzeitig verhindert die Stauchung der Schlauchwandung die Möglichkeit
eines gewaltsamen Herausziehens des Schlauches aus der Schlauchfassung.
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Die erfindungsgemäße Stauchung der Schlauchwandung wird durch die
gemeinsame Anwendung folgender Merkmale erreicht: a) Die Innenfläche der auf den
Schlauch aufgebrachten Hülse geht von einem zylindrischen Teil an ihrem armaturenseitigen
Ende zu den radialen Vorsprüngen hin konisch über, und zwar mit stärkerer Neigung
als die Oberfläche des in den Schlauch einzubringenden Nippels. b) Der Ringbund
des Nippels entspricht in seiner radialen Ausdehnung dem Innendurchmesser des zylindrischen
Hülsenteils, um beim Einschieben des Nippels das Schlauchende in voller Schlauchwandstärke
zu stauchen. Durch diese Ausbildung von Nippel und Hülse wird zusätzlich zu der
an sich bekannten Klemmstelle eine Stauchstrecke geschaffen, deren äußere Begrenzungsfläche
die Mantelfläche eines Zylinders ist. Der durch die an der Hülseninnenfläche vorgesehene
Verzahnung vor einer Verdrängung aus der Hülse heraus gesicherte Schlauch wird durch
die axiale Bewegung des Nippels in das Schlauchinnere hinein durch den an der Schlauchschnittfläche
anliegenden, sich bis zur Mantelfläche der Stauchstrecke erstreckenden Ringbund,
nachdem durch das Einführen des Nippels ein Verengungsabschnitt geschaffen worden
ist, zu diesem hin zusammengestaucht. Durch dieses Stauchen wird die elastische
Wandung des Schlauches komprimiert, so daß ein Herausgleiten des Schlauches aus
der Schlauchfassung vollständig verhindert ist.
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Im übrigen weist die erfindungsgemäße Schlauchfassung noch folgende
Vorteile auf: 1. Sie kann ohne Spezialwerkzeuge hergestellt werden.
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2. Die Fertigungstoleranzen der Schlauchabmessungen und die Exzentrizität
der Innen- und Außenwandungen
werden leicht durch Änderung des
Abstandes L zwischen der Schlauchschnittfläche und der Außenfläche des Sechskants
überwunden.
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3. Den maximal erreichbaren Zusammenpreßdruck kann die die Schlauchfassung
zusammenbauende Person bestimmen, wobei der Druck in beträchtlichen Grenzen geändert
werden kann.
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4. Die Fassung kann in ihre Einzelteile auseinandergenommen und wieder
verwendet werden, ebenso wie der Schlauch.
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5. Die Verteilung der Spannungen in der Wandung des Schlauches ist
völlig normal. Der Höchstdruck, der in der Nähe des Ringbundes 28 auftritt, verhindert
jegliche Undichtheit an dieser Stelle. Bei bekannten Schlauchverbindungen kommt
die geförderte Flüssigkeit beim Auslaufen mit dem Metall- oder Textilgeflecht des
Schlauches in Berührung. Dies bildet ideale Kriechwege und leitet die Flüssigkeit
in die Wandung des Schlauches, wodurch in der Regel ein Bruch oder eine Aufbauchung
hervorgerufen und die äußere Gummischicht in einer geringen Entfernung von der Fassung
beschädigt wird.
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6. Der innere, zum schlauchseitigen Ende der Fassung hin abnehmende
Druck, der am Fassungsende gleich Null ist, stellt einen ausgezeichnet festen Sitz
der Fassung trotz wechselweiser Schlauchbiegung sicher.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können im Hinblick auf die
Komprimierung der Schlauchwandung die konischen Flächen der Hülse und des Nippels
im wesentlichen glatt ausgebildet sein und nur Ausnehmungen geringer Tiefe besitzen.
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Um bei dauerndem Gebrauch des Schlauches sein Abknicken am Ende der
Schlauchfassung zu verhindern, steht nach einem weiteren Merkmal der Erfindung das
Ende des Nippels nach dem Anziehen der Fassung hinter dem Ende der Hülse zurück.
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Die axiale Bewegung des Nippels nach dem Aufbringen der Hülse auf
die Außenfläche des Schlauches kann durch eine in die Hülse einschraubbare Schraube
erreicht werden, die auf die der Schlauchschnittfläche abgewandte Fläche des Ringbundes
des Nippels drückt.
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Schließlich können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in der
Hülse und in dem Nippel angeordnete Ausnehmungen nach der Verschiebung des Nippels
gegenüber der Hülse einander gegenüberstehen und einen geteilten Ring aufnehmen,
wodurch die Stellung des Nippels gegenüber der Hülse festgelegt ist.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig.1 eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Schlauchfassung
im ineinandergefügten Zustand, jedoch mit noch nicht vollständig eingeschobenem
Nippel, Fig. 2 die gleiche Schlauchfassung mit vollständig eingeschobenem Nippel,
Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer anderen Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Schlauchfassung, bei der die Hülse nach dem Entfernen der elastischen
Decklage des Schlauches auf Textil- oder Metallgeflecht aufliegt, und Fig. 4 eine
Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Schlauchverbindung.
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Die in Fig. 1 dargestellte Schlauchfassung besteht aus einer Hülse
14, z. B. aus Metall, deren äußere Form so gewählt wurde, daß bei leichter maschineller
Bearbeitung eine minimale Sperrigkeit erzielt wird, ohne die mechanische Festigkeit
zu beeinträchtigen. Die Hülse 14 umgreift die Außenwandung des Schlauches T.
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Ferner besteht die Schlauchfassung aus einem hohlen Nippel 15, dessen
eines Ende in den Schlauch eingreift.
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Die Hülse 14 weist einen Sechskant 16 auf, mit dem sie mit Hilfe eines
Schlüssels beim Anziehen der Fassung gehalten werden kann.
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Die Hülse 14 weist innen ein Gewinde 17 auf, in das eine zum Anziehen
der Fassung bestimmte Schraube 18 eingreift.
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An dieses Gewinde schließt sich ein zylindrischer Teil 19 an, der
genau den gleichen Durchmesser aufweist wie das Gewinde 17 und gegen den sich die
Außenwandung des Schlauches legt.
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Danach folgt eine konische Fläche 20 mit einer Neigung a gegenüber
der Mittelachse der Fassung. Diese konische Fläche 20 besitzt eine gewisse Anzahl
Zähne 21, deren Profil, Abmessungen und Zahl von der Beschaffenheit und den Abmessungen
des zu verbindenden Schlauches T ebenso abhängen wie von der Höhe des Maximaldruckes,
den die Fassung aushalten muß.
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Die konische Fläche 20 geht in einen zylindrischen Teil 22 über, dessen
Durchmesser durch die Eigenschaften und die Abmessungen des verwendeten biegsamen
Schlauches bestimmt ist.
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Im Anschluß an den zylindrischen Teil 22 folgt eine konische Fläche
23, an die sich eine zylindrische Bohrung 24 anschließt, deren Durchmesser gleich
dem freien Außendurchmesser des Schlauches T ist.
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Der Nippel 15 dringt in die Lichtung des Schlauches ein und weist
eine konische Fläche 25 auf, die mit der Mittelachse der Fassung einen Winkel ß
einschließt, wobei a J ß ist. Die konische Fläche 25 des Nippels 15 ist in gleicher
Weise mit Zähnen 26 versehen und endet in einem zylindrischen Teil 27 mit abgerundeten
Kanten, dessen Außendurchmesser nur wenig größer als der der Schlauchlichtung ist.
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Der Nippel 15 weist einen Ringbund 28 auf, der sich an einer Seite
gegen die Stirnfläche 29 der Schraube 18 und an der anderen Seite gegen die Schnittfläche
30 des Schlauches T abstützt. Der Außendurchmesser des Ringbundes 28 entspricht
demjenigen des Gewindes 17 und des zylindrischen Teiles 19 der Hülse 14.
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Um das Aufschieben der Hülse auf den Schlauch zu erleichtern und den
Schlauch gegen Beschädigung durch wechselweises Verbiegen zu schützen, dient am
schlauchseitigen Ende der Hülse 14 eine konische Fläche 23 mit einer sich
daran anschließenden zylindrischen Bohrung 24. Die Abmessungen und die Neigung der
konischen Fläche 23 sind der Art des Schlauches angepaßt.
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Die Abmessungen der Schlauchfassung sind so gewählt, daß in der in
Fig. 1 dargestellten Ausgangslage für den Zusammenbau, in der sich die Schraubenmutter
18 auf dem Ringbund 28 des Nippels 15 abstützt und wobei dieser selbst an der Schnittfläche
30 des Schlauches T anliegt, der abgerundete Rand des zylindrischen Nippelteiles
27 dem Anfang des zylindrischen Hülsenteiles 22 genau gegenübersteht. Der Durchmesser
des zylindrischen Teils 22 wird durch den zu verbindenden Schlauch T und den von
ihm aufzunehmenden Höchstdruck bestimmt. Dieser
Durchmesser ist
immer wesentlich geringer als der Außendurchmesser des Schlauches T.
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Die Schlauchfassung wird in folgender Weise am Schlauch befestigt:
Der vorher winklig abgeschnittene und gesäuberte Schlauch wird so weit in die Hülse
14 geschoben, bis sich seine Schnittfläche 30 in einem Abstand L von der Außenfläche
des Sechskants 16 befindet. Dieser Abstand L ist vorbestimmt und von dem
Schlauch T
und dem Höchstdruck abhängig, den dieser Schlauch aufnehmen muß.
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Der Nippel 15 wird so weit in den Schlauch T eingeführt, daß die Schraube
18 in das Gewinde 17 der Hülse 14 eingeschraubt werden kann.
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Nachdem die verschiedenen Teile der Schlauchfassung am Anfang des
Zusammenbaues in der in Fig. 1 dargestellten Lage angeordnet sind, wird der Nippel
15 durch Einschrauben der Schraube 18 mit Hilfe eines Schlüssels in das Gewinde
17 über den Ringbund 28 vorangetrieben. Der Ringbund 28 treibt in gleicher Weise
den Schlauch auf das schlauchseitige Ende der Fassung zu.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist das Volumen des elastischen
Schlauches, das durch den Ringbund 28 zurückgedrängt wird, größer als das Volumen,
das aus der Fassung entweichen kann, und zwar durch den zwischen den zylindrischen
Teilen 22 und 27 geschaffenen Verengungsabschnitt S.
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Auf diese Weise wird ein Stauchen des Schlauchwerkstoffes erzielt,
da jede Verdrängung des Schlauches aus der Fassung heraus auf Grund der Reibung
und des Vorschubes der Hülse 15 und der Zähne 21 verhindert wird.
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Das Festziehen der Schraube 18 wird also in einen Druck auf die Schlauchwandung
umgewandelt. Dieser Druck ist von der Stellung der Schraube 18 abhängig und kann
beträchtliche Werte annehmen. Ebenso kann durch Änderung des Abstandes L der Höchstwert
des Druckes geändert werden.
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Der Druck ist so verteilt, daß im Bereich der Schlauchschnittflächen
hohe Werte auftreten, die zum schlauchseitigen Ende der Fassung hin abnehmen. Durch
die Flächen 23, 24 nimmt der Schlauch nach und nach seine Ausgangsform an, wobei
das abgerundete Ende des zylindrischen Teiles 27 des Nippels 15 etwas hinter dem
Ende der Hülse 14 zurücksteht, wie dies Fig.2 zeigt, um Beschädigungen der Schlauchseele
bei Verbiegungen zu verhindern.
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Die in Fig.3 dargestellte Schlauchfassung entspricht der in Fig. 1
und 2 dargestellten, mit dem Unterschied, daß die Hülse 14 unmittelbar auf dem Metallgeflecht
des Schlauches T angeordnet ist, das vorher in der Befestigungszone freigelegt worden
ist. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft für Fassungen von Schläuchen,
die hohe wechselnde Drücke aushalten müssen und wenn die Fassungen in unmittelbarer
Nähe einer starken Wärmequelle liegen. Bei dieser Ausführungsform wird eine Wärmeleitung
zwischen dem Metallgeflecht des Schlauches und den Fassungen sichergestellt und
so ein starker Wärmestau an einer bestimmten Stelle vermieden, wodurch wiederum
eine unmittelbare und schnelle Beschädigung des Schlauches vermieden wird.
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Eine andere Ausführungsform einer Schlauchfassung gemäß der Erfindung
ist in Fig. 4 dargestellt. Hier sind die Schraube 18 und der Nippel 15 einstückig
ausgebildet. Dieser Nippel 15 besitzt einen zylindrischen Teil 31, der in eine zylindrische
Bohrung 32 der Hülse 14 eingreift. Der Schlauch T liegt zwischen der Hülse 14 und
einem glatten konischen Teil 33 des Nippels 15. Das Ende des Schlauches stößt gegen
eine Schulter 34, die den zylindrischen Teil 31 und den konischen 'feil 33 des Nippels
15 begrenzt.
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In der Metallhülse 14 und dem Nippel 15 befinden sich Ausnehmungen
35 und 36, die so angeordnet sind, daß sie nach der Axialverschiebung des Nippels
15 gegenüber der Hülse 14 einen geteilten Ring 37 aufnehmen können, mit dem der
Nippel 15 gegenüber der Hülse 14 festgelegt wird. Der Zusammenbau einer solchen
Schlauchfassung geht in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, vor sich. Die
Axialverschiebung des Nippels 15 in der Hülse 14 wird mit Hilfe einer Presse bewerkstelligt.
Zwei oder mehr öffnungen 38 gestatten die eventuelle Zerlegung dieser Baueinheit.
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Wie bereits oben ausgeführt wurde, ist der konische Teil 33 des Nippels
15 glatt; eine einzige Ausnehmung 39 sehr geringer Tiefe wurde angeordnet, um eine
Unterteilung vorzunehmen und so alle möglicherweise vorhandenen Undichtheiten auszuschließen.
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Schließlich befindet sich am Ende des Nippels 15 ein konischer Gewindestutzen
40, mit dessen Hilfe die Schlauchfassung unmittelbar in einer mit Gewinde versehenen
Öffnung befestigt werden kann.