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Schlauchanschluß für elastische Schläuche und Montagevorrichtung zur
Befestigung eines solchen Schlauchanschlusses an einem Schlauch Die Erfmdung bezieht
sich auf einen Schlauchanschluß für Schläuche aus elastischem Material, insbesondere
Kunststoff oder Gummi, bei dem der Schlauch zwischen einer über das Schlauchende
geschobenen Hülse und einer in das Schlauchende eingepreßten, mit der Hülse nicht
in Verbindung stehenden Tülle eingespannt ist, wobei die Tülle eine ringförmige
Sägeverzahnung mit gegen das freie Schlauchende gerichteten steilen Zahnflanken
aufweist und die Hülse und/oder die Tülle aus einem Kunststoff besteht, der härter
als der Schlauchwerkstoff, aber elastisch genug ist, um sich unter dem Einspanndruck
des Schlauchendes in radialer Richtuna etwas elastisch zu verformen.
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Bei bekannten Schlauchanschlüssen dieser Art ist die Hülse
innen glatt. Wird deshalb ein axialer Zug gleichzeitig sowohl auf den Schlauch als
auch auf die Hülse ausgeübt und dabei die Tülle festgehalten, so kann sich die Schlauchwandstärke
infolge der axialen Dehnung des Schlauches so weit reduzieren, daß die Hülse auf
dem Schlauch verschoben und von der Tülle abgezogen wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei diesen bekannten Schlauchanschlüssen
eine größere mechanische Festigkeit des Schlauchanschlusses bzw. eine stärkere Befestigung
des Schlauchendes im Schlauchanschluß zu erzielen.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß auch die Hülse in an
sich bekannter Weise eine innere schraubenförmige Verzahnung mit gleichsinnig zu
der Tüllenverzahnung gerichteten steilenZahnflanken aufweist.
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Wird bei dem erfindungsgemäßen Schlauchanschluß ein axialer Zug sowohl
auf den Schlauch als auch auf die Hülse ausgeübt und dabei die Tülle festgehalten,
so wird die infolge der axialen Dehnung eintretende Reduktion der Schlauchwandstärke
durch das Zusanimenwirken der beiden Sägeverzahnungen auf der Tüllenaußenseite und
der Hülseninnenseite ausgeglichen. Die von der Tülle gelöste Hülse folgt nämlich
der durch die axiale Dehnung bedingtenLängsverschiebung des Schlauchendes, wobei
sich die in entgegengesetzten Richtungen geneigten, flachen Zahnflanken der beiden
Sägeverzahnungen gegeneinander verschieben und infolgedessen eine Keilwirkung ausüben,
indem sie den Abstand untereinander entsprechend herabsetzen. Mit zunehmender Zugkraft
nimmt also auch die Klemmkraft zu, mit der das Schlauchende zwischen den Sägeverzahnungen
der Tülle und der Hülse festgehalten wird.
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Die aus Kunststoff bestehende und durch den anfänglichen Einspanndruck
des Schlauches elastisch zusnrnmengedrückte Tülle dehnt sich dabei etwas in radialer
Richtung aus, und/oder die aus Kunststoff bestehende und durch den anfänglichen
Einspanndruck des Schlauches elastisch gedehnte Hülse zieht sich gleichzeitig etwas
in radialer Richtung zusammen. Dadurch wird die durch die axiale Dehnung des Schlauches
bedingte Abnahme der Schlauchwandstärke zusätzlich ausgeglichen.
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Es ist zwar bei Schlauchanschlüssen bereits bekannt, daß die Hülse
eine innere schraubenförmige Verzahnung aufweist. Dabei handelt es sich jedoch um
solche Schlauchanschlüsse, bei denen die Hülse in Formschlußverbindung mit der Tülle
steht und die Tülle zumindest teilweise eine gewindeförmige Außenverzahnung aufweist.
Bei derartigen Schlauchanschlüssen kann die Hülse der durch die axiale Dehnung bei
Zugbeanspruchung bedingten Längsverschiebung des Schlauchendes nicht folgen. Infolgedessen
kann sich der Schlauch stärkemäßig so weit reduzieren, bis er sich von der Tülle
und von der T--Iülse löst. Der Vorgang kann etwa mit dem Fließpressen bzw. dem Drahtziehen
verglichen werden, wobei die zwei zusammenhängenden Bauteile (Tülle und Hülse) das
Ziehwerk darstellen. Dabei ist es unmöglich, einfach dadurch Abhilfe zu schaffen,
daß die bei diesen Schlauchanschlüssen bekannten Rundverzahnungen bzw. Schraubengewinde
der Hülse und der Tülle erfindungsgemäß durch eine gleichzeitige Sägeverzahnung
auf Hülse und Tülle ersetzt werden. Die gegen seitige Verbindung zwischen Hülse
und Tülle bei diesen
bekannten Schlauchanschlüssen würde nämlich
auch in diesem Fall die oben beschriebene erfindungsgemäße Zusammenwirkung zwischen
den zwei Sägeverzahnungen, d. h. die gegenseitige Verschiebung und die daraus
folgende, fortschreitend anwachsende Keil-bzw. Klemmwirkung der beiden Sägeverzahnungen
verhindern.
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Die Erfindung betrifft weiterhin eine Montagevorrichtung zur Befestigung
eines derartigen Schlauchanschlusses an einem Schlauch, wobei die Hülse eine kegelförmige
Außenfläche mit längsgerichteten Rippen und/oder Rillen. aufweist. Diese im Anspruch
2 näher gekennzeichnete Vorrichtung ermöglicht einerseits das Aufschrauben der Hülse
auf das Schlauchende und andererseits das Einpressen der Tülle in das Schlauchende
auf mechanischem Wege.
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Die Erfindung ist in nachstehender Beschreibung einiger in der Zeichnung
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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F i (r 1 zeigt im Längsschnitt einen erfindungsgemäß ausgebildeten
Schlauchanschluß an einem Schlauch; F i g. 2 zeigt im Längsschnitt die Hülse
des Schlauchanschlusses nach F ig. 1;
F i g. 3 zeigt im Längsschnitt
die Bestandteile des Schlauchanschlusses nach F i g. 1 vor dem Einschlagen
der Tülle in das mit der Hülse versehene Sel-dauchende; F i g. 4 und
5 zeigen zwei Schritte, einer Montage des Schlauchanschlusses von Hand; F
i g. 6 zeigt im Aufriß und teilweise im Schnitt eine Vorrichtung für
die mechanische Montage des Schlauchanschlusses.
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In der Zeichnung ist 1 ein Gummi- oder Kunststoffschlauch,
der mittels einer Hülse 3 auf einer starren, z. B. metallischen und teilweise
in dem Schlauch gesteckten Tülle 2 dicht und fest verbunden ist.
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Die Tülle 2 ist mit äußeren ringförmigen und im Querschnitt sägezahnähnlichen
Zähnen 6 versehen, und ihr in den Schlauch einzusteckendes Ende 102 ist kegelförinig
ausgebildet. Das entgegengesetzte Ende der Tülle 2 weist ein äußeres Gewinde
7 oder andere Mittel für den Anschluß an eine Rohrleitung, Vorrichtung od.
dgl. auf.
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Die Hülse 3 besteht aus einem Kunststoff, der eine möglichst
langdauernde Elastizität besitzt und auf jeden Fall starrer ist als das Material
des Schlauches 1.
Insbesondere kann für die Hülse 3 ein passendes P,olyamid
verwendet werden. Die Hülse 3 weist auf der Innenseite eine stark ausgeprägte,
schraubenförmige Verzahnung 4 mit sägezahnähnlichem Profil auf. Auf der Außenseite
ist die Hülse kegelförmig oder doppelkegelförmig ausgebildet und ist mit äußeren
längsgerichteten Rippen und/oder Rillen 5 versehen. Die innere schraubenförmige
Verzahnung 4 der Hülse 3
ist beispielsweise linksgängig. An ihrem einen Ende
-weist die- Hülse 3 einen inneren ringförmigen Vorsprung 103 auf.
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Der Innendurchmesser der Hülsdnverzahnung 4 ist größer als der Außendurchinesser
des Schlauches 1.
Der Außendurchmesser der Verzahnung 6 auf der Tülle
2 ist größer als der Innendurchmesser des Schlauches 1.
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Zur Montage des Schlauchanschlusses an dem Schlauch 1 wird
zuerst die Hülse 3 auf das Schlauchende geschraubt, und zwar bis der Schlauch
1 gegen den inneren Vorsprung 103 det Hülse 3 stößt. Dabei
kann die Hülse, 3 gemäß F i g. 4 z. B. von Hand auf den Schlauch
1 geschraubt werden. In das durch die aufgeschraubte Hülse 3 fest
umgebende Schlauchende wird die Tülle 2 eingeschlagen, z. B. bis ein als Sechskant
ausgebildeter Bund 202 der Tülle 2 gegen die Hülse 3 stößt. Dabei kann auch
dieses Einschlagen der Tülle 2 von Hand durchgeführt werden, z. B. indem
der Schlauch 1 in einem Schraubstock 8 gespannt und die Tülle 2 mit
Hilfe eines Holzhammers 9 in das Schlauchende eingeschlagen wird (s. F i
g. 5).
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Mit dem Eindringen der Tülle 2 in das Schlauchende wird der Schlauch
allseitig elastisch zwischen der Hülse 3 und der Tülle 2 zusammengedrückt,
wobei auch die Hülse 3 eine radiale elastische Dehnung erfährt. Wenn infolgedessen
das zwischen der Tülle 2 und der Hülse 3 eingeklemmte und zusammengedrückte
Schlauchstück altert, d. h. seine anfängliche Elastizität fortschreitend
verliert, wird dieser Elastizitätsverlust des Schlauches 1 in bekannter Weise
durch die beständigere Elastizität und elastische Dehnung der Hülse 3 selbsttätig
ausgeglichen, d. h., die Hülse schließt sich fortschreitend enger um den
Schlauch 1 und drückt diesen dauernd gegen die darin gesteckte Tülle 2 an.
Die Abdichtung und die niechanische Widerstandsfähigkeit der Schlauchrohrverbindung
werden dadurch für eine bedeutend längere Zeit eingehalten.
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Mit dem Einschlagen der Tülle 2 in den Schlauch 1
wird erfindungsgemäß
infolge der Verzahnungen 4,6 die feste mechanische Verbindung zwischen Tülle 2 und
Schlauch 1 hergestellt. Das Zusammenwirken einer schraubenförmigen Innenverzahn-Ling
4 in der Hülse 3 mit einer ringförinigen Außenverzahnung 6
und der
Tülle 2 hat den wesentlichen Vorteil, daß der Schlauch 1 niemals in derselben
Querschnittsebene, d. h. in gleichem Maße über seinen ganzen Umfang zwischen
einem Zahn 4 der Hülse 3 und einem Zahn 6
der Tülle 2 zusammengedrückt
wird. Es werden also unerwünschte ringförinigeEinschnürungen des Schlauches
1 vermieden. Die mechanische Verankerung des Schlauches 1 an der Tülle
2 ist infolgedessen gleichmäßig über die gesamte zwischen der Tülle 2 und der Hülse
3 eingeklemmte Schlauchlänge verteilt, da sich ein schraubenlinienförmiger
Zahn 4 der Hülse 3 niemals über den ganzen Umfang mit einem ringförnügen
Zahn 6 der Tülle 2 decken kann, sondern diesen überschneidet.
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Der dargestellte Schlauchanschluß kann nur durch Aufschneiden bzw.
Zersägen der Hülse 3 gelöst werden. Die Tülle 2 bleibt dabei unversehrt und
kann erneut verwendet werden.
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Für die maschinelle Montage des Schlauchanschlusses nach F i
g. 1 und 3 kann die in F i g. 6 schematisch dargestellte Vorrichtung
benutzt werden. Diese Vorrichtung enthält eine schraubstockähnliche Spannvorrichtung
11 zum Festhalten des Schlauches 1 und eine zum festgehaltenen Schlauch
1 koaxiale Glocke 10
mit kegelförmiger Bohrung. Die Glocke
10 ist auf einer in dem Lager 13 umlaufenden und längsverschiebbaren
Welle 12 befestigt. Die Neigung der inneren - Glockenwandung entspricht derjenigen
der äußeren kegelförmigen Fläche der Hülse 3. Die Glocke 10 weist
ferner auf ihrer inneren ke-elförmigen Fläche längsgerichtete Rippen und/oder Rillen
auf,. die eine zu den äußeren Rippen und/oder Rillen 5 der Hülse
3 passende Querschnittsform haben und deren Anzahl derjenigen der Hülsenrippen
und/oder -rillen 5 entspricht. Infolgedessen wird eine Hülse 3 beim
Einführen in die Glocke 10 selbsttätig mit dieser gekuppelt, wobei die längsgerichteten
Rippen
und/oder Rillen der vorderen kegelförmigen Hülsenhälfte
mit den entsprechenden inneren Rippen und/oder Rillen der Glocke 10 in Eingriff
kommen.
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Um dieselbe Glocke 10 für verschieden große Hülsen
3 benutzen zu können ' weisen die Hülsen 3 unabhängio, von
ihrer Größe dieselbe Neigung der Außenflächen und dieselbe Anzahl äußerer Rippen
bzw. Rillen 5 auf. Auch die Steigung der schraubenförmigen Innenverzahnung
4 der verschieden großen Hülsen 3 ist im. Hinblick auf das gleichbleibende
Gewinde 20 dieselbe.
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Die Welle 12 ist teilweise als Schraubenspindel 20 ausgebildet, die
durch eine feststehende Mutter 14 geschraubt ist und dieselbe Steigung sowie dieselbe
Gangrichtung wie die schraubenförmige Innenverzahnung 4 der Hülse 3 aufweist.
Die Welle 12 ist durch ein axial belastbares Wälzlager 15 mit der Kolbenstange
16 eines hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinders 17 verbunden.
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Das Ende des Schlauches 1 mit der einfach darauf gesteckten
Hülse 3 wird in die Glocke 10 geschoben, bis die Hülse 3 mit
der Glocke 10 in Eingriff kommt. Der Schlauch 1 wird dann mit Hilfe
der Spannvorrichtung 11 festgehalten, und der Kolben des Arbeitszylinders
17 wird in Richtung des Pfeiles A bewegt. Dadurch wird die Welle 12
zusa rnrn en mit der Glocke 10 in axialer Richtung vorgeschoben und gleichzeitig
durch die Schraubenspindel 20 gedreht. Die Glocke 10 schraubt dabei die mit
ihr durch Formschluß gekuppelte Hülse 3 auf den Schlauch 1, wobei
axiale Gleitbewegungen zwischen den verschiedenen Teilen ausgeschlossen werden,
da die Steigung der Schraubenspindel 20 gleich derjenigen der schraubenförmigen
Hülsenverzahnung 4 ist.
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Zum Einschlagen der Tülle 2 in das bereits mit der Hülse
3 versehene Schlauchende wird die Hülse 3 mit ihrer dem Schlauchende
entgegengesetzten Kante gegen eine z. B. gabelförmige Stütze 18 od. dgl.
gelegt, und die Tülle 2 wird durch die stößel- oder h2mmerartig ausgebildete Kolbenstange
16' eines hydraulischen oder pneumatischen Arbeitszylinders 17 in
Richtung des Pfeiles B in den Schlauch 1 eingedrückt.
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Zum Einschrauben der Hülse 3 und Einschlagen der Tülle 2 können
zwei getrennte Arbeitszylinder benutzt werden. In der in F i g. 6 dargestellten
Ausführungsform wird dagegen ein einziger doppeltwirkender hydraulischer oder pneumatischer
Arbeitszylinder 17
verwendet, dessen Kolben mit zwei entgegengesetzten Stangen
16 und 16' versehen ist und bei seiner Bewegung z. B. nach links,
Pfeil A, die Hülse 3 auf den Schlauch 1 aufgeschraubt bzw.
bei seiner Bewegung nach rechts, Pfeil B, die Tülle 2 in den Schlauch
1
einschlägt. Bei dieser Anordnung werden Leerhübe des Kolbens vermieden.