DE1425535B1 - Schlauchkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schlauchkupp- durchmesser der scharfen Gewindegänge am Ge-

lung zum Festklemmen des Endes eines biegsamen windeanfang größer ist als der Außendurchmesser

Schlauches, der eine innere und eine äußere elasto- der unverformten Versteifungszwischenschicht und

mere Lage sowie eine Versteifungszwischenschicht allmählich auf den Innendurchmesser der stumpfen zwischen diesen Lagen aufweist, welche Kupplung 5 Gewindegänge abnimmt.

aus einer Muffe und einem Nippel besteht, wobei die Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung einer Muffe eine an einer Seite offene Gewindebohrung Schlauchkupplung wird unter anderem erreicht, daß aufweist, deren Gewindegänge am offenen Ende der die oberhalb der Versteifungszwischenschicht befind-Bohrung verhältnismäßig scharf ausgebildet sind, um liehe Oberschicht leicht aufgerissen wird, so daß beim Aufschrauben der Muffe auf das Schlauchende io sich die Muffe leicht aufschrauben läßt. Beim Aufeinen schraubenförmigen Schlitz in die äußere Lage reißen der Schlauchaußenfläche schneidet der scharfe des Schlauches zu schneiden, während die Gewinde- Gewindeteil noch nicht bis zur Versteifungseinlage gänge, die hinter den scharfen Gewindegängen liegen, durch. Der Schnitt ist nur so tief, daß ein leichtes verhältnismäßig stumpf sind und in den schrauben- Aufschrauben der Muffe möglich ist. Die Durchtrenförmigen Schlitz eingreifen, wobei zwischen den Ge- 15 nung bis zur Versteifungseinlage wird erst beim Einwindegängen Zwischenräume vorgesehen sind und drehen des Nippels durch Einreißen am Grunde des der Nippel, der nach dem Aufschrauben der Muffe Schnittes erreicht. Gleichzeitig erreicht man damit auf den Schlauch in das Schlauchende einführbar ist, eine Verbesserung der Haltbarkeit, da der vordere einen Außendurchmesser hat, der größer ist als der scharfe Gewindegang nicht in die Versteifungs-Innendurchmesser, den der Schlauch nach seiner Ein- 20 zwischenschicht einschneiden kann, so daß ein Einführung in die Muffe annimmt, um einen festen Ein- kerben oder gar ein Durchtrennen derselben und ein griff zwischen den stumpfen Gewindegängen und der damit verbundenes Abreißen des Schlauches nicht Versteifungszwischenschicht herzustellen und wobei mehr möglich ist.

die stumpfen Gewindegänge einen kleineren oder Die Bemessung des Nippels so, daß die Verstei-

höchstens den gleichen Innendurchmesser aufweisen, 25 fungszwischenschicht beim Einführen des Nippels in

wie der Außendurchmesser der Versteifungszwischen- das Schlauchende zur Bildung von Halteschultern an

schicht, und der Gewinde-Außendurchmesser min- der Versteifung in die Zwischenräume zwischen den

destens gleich dem Außendurchmesser der nicht ver- Gewindegängen gewölbt wird, trägt zur Erzielung

formten äußeren Lage des Schlauches ist. eines besseren Haltes des Schlauches bei. Durch die

Bei einer bekannten Schlauchkupplung dieser Gat- 30 Halteschultern wird ein formschlüssiger Eingriff tung (USA.-Patentschrift 2 965 395) haben die schar- zwischen dem Gewinde und der Versteifungsfen Gewindegänge einen Innendurchmesser, der zwischenschicht erzielt. Zu dieser Verformung der gleich bzw. kleiner ist als der Innendurchmesser der Versteifungszwischenschicht ist zwar eine erhebliche benachbarten stumpfen Gewindegänge. Der Gewinde- Kraft erforderlich. Diese kann aber noch mit Hand-Außendurchmesser ist etwa gleich dem Schlauch- 35 werkzeugen aufgebracht werden, wenn der Außen-Außendurchmesser. Der Außendurchmesser des Nip- durchmesser mindestens gleich dem Außendurchmespels ist so bemessen, daß ein fester Eingriff zwischen ser der nicht verformten Oberschicht des Schlauches Gewinde und Versteifungszwischenschicht entsteht. ist. Die Bemessung des Nippels, wie vorstehend an-Dieser feste Eingriff wird im bekannten Fall durch gegeben, ist durch die deutsche Gebrauchsmuster-Umklammern der Versteifungszwischenschicht, nicht 40 schrift 1 872 229 an sich bekannt. Bei der dort daraber durch Eindrücken derselben erzielt. gestellten Schlauchkupplung hat das Muffengewinde

Die bekannte Kupplung hat noch gewisse Mängel, im wesentlichen über seine gesamte Länge gleich

die durch die vorliegende Erfindung behoben werden ausgebildete stumpfe Gewindegänge. Lediglich am

sollen. So hat sich gezeigt, daß zum Aufschrauben Muffenende ist eine kegelige Ansenkung vorgesehen,

der Muffe und zum Einschrauben des Nippels infolge 45 durch die der erste Gewindegang schräg abgeschnit-

starker Kompression der äußeren Gummilager des ten ist, ohne daß jedoch dadurch ein schneidenförmi-

Schlauches in den Gewindezwischenräumen der Muffe ger Gewindegang gebildet wird,

beträchtliche Kräfte erforderlich sind. Ferner hat sich Eine für das Hineinwölben der Versteifungs-

gezeigt, daß die scharfen Gewindegänge die Gewebe- zwischenschicht in die Zwischenräume zwischen den

einlage beschädigen können, wenn der Schlauch 50 Gewindegängen besonders günstige Beschaffenheit

relativ zur Kupplung gebogen wird, was ja sehr hau- der Versteifungszwischenschicht erhält man, wenn bei

fig der Fall ist. Schließlich konnte es bei sehr großen Ausbildung der Versteifungszwischenschicht als

Drücken geschehen, daß der Schlauch aus der Kupp- Drahtgeflecht die Steigung des Muffengewindes un-

lung herausgezogen wurde. gefähr zehnmal so groß ist als der Durchmesser der

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 55 Drähte, aus denen das Drahtgeflecht besteht oder

Kupplung der eingangs genannten Art so auszubil- wenn bei Ausbildung der Versteifungszwischenschicht

den, daß bei geringem Aufschraubmoment der Muffe als Drahtwendel mit dicht nebeneinanderliegenden

auf den Schlauch eine Verletzung der Versteifungs- Windungen die Steigung des Muffengewindes unge-

zwischenschicht ausgeschlossen und eine gute fähr dreizehnmal so groß ist als der Durchmesser des

Schlauchhaltung nach dem Einschrauben des Nippels 60 Versteifungsdrahtes,

gewährleistet ist. Vorteilhafterweise besteht der Teil des Gewindes

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch mit den scharfen Gewindegängen aus zwei Abschnit-

gelöst, daß der Außendurchmesser des Nippels in an ten, wobei die axiale Breite der Gewindegänge am

sich bekannter Weise so groß ist, daß die Verstei- Gewindeinnendurchmesser im ersten Abschnitt klei-

fungszwischenschicht beim Einführen des Nippels in 65 ner ist als im zweiten Abschnitt. Hierdurch wird

das Schlauchende zur Bildung von Halteschultern an sichergestellt, daß die schärfsten Gewindegänge, die

der Versteifung in die Zwischenräume zwischen den die Versteifungszwischenschicht besonders gefährden,

Gewindegängen gewölbt wird und daß der Innen- nicht mit dieser in Berührung kommen können. Die

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Gewindegänge mit kleinerem Durchmesser, die mit Der Unterschied der Durchmesser ist z. B. so bemesder Versteifungszwischenschicht in Berührung korn- sen, daß die Tiefe 25 des Gewindes annähernd 10% men können, sind wegen ihrer größeren axialen größer ist als die maximale Anfangsstärke 26 der Breite stumpfer und gefährden deshalb die Verstei- äußeren Schlauchschicht 27. Dadurch ist in den fungszwischenschicht nicht. 5 Zwischenräumen 28 zwischen den Gewinden genü-

Der scharfe Gewindeteil kann plötzlich in den gend Platz vorhanden, damit sich die Versteifung in stumpfen Gewindeteil übergehen. Hierdurch erreicht die Zwischenräume 28 wölben kann und damit das man, daß die Oberschicht des Schlauches bis zur vom Gewinde verdrängte Schlauchmaterial so aufge-Versteifungszwischenschicht eingerissen wird, auch nommen werden kann, daß die Zwischenräume 28 im wenn der kleinste Innendurchmesser der schneiden- io wesentlichen vollständig ohne übermäßige Kompresden Gewindegänge noch größer als der Außendurch- sion des darin enthaltenen Schlauchmaterials ausgemesser der Zwischenschicht ist, so daß eine metal- füllt werden.

lische Berührung zwischen der Zwischenschicht und Das Wölben der Versteifung in die Zwischen-

der Innenfläche der stampfen Gewindegänge nach räume 28 — wie bei 30 angedeutet — wird weiter Eindrehen des Nippels zur Verbesserung der 15 durch die richtige Wahl der Steigung des Muffen-Schlauchfesthaltung stattfindet. gewindes und der Bemessung der Breite der Zwi-In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der schenräume 28 relativ zur Breite des Gewindequer-Erfindung dargestellt. Es zeigt schnittes erleichtert. Wenn also die Versteifung 20 F i g. 1 eine Ansicht, teils im Längsquerschnitt ein Geflecht darstellt, wie in F i g. 6 gezeigt ist, dann und teils im Aufriß, einer auf einem Schlauch an- 20 sollte die Steigung mindestens 10% des Nennaußengebrachten erfindungsgemäßen Kupplung, durchmessers der Versteifung betragen oder zehnmal F i g. 2 einen Teilschnitt durch das äußere Ende so groß sein wie der Drahtquerschnittsdurchmesser, der Kupplungsmuffe nach F i g. 1 im vergrößerten je nachdem, welcher größer ist. Wenn eine enge Maßstab und vor dem Einsetzen des Schlauches, Wendelumwicklung als Versteifung verwendet wird, F i g. 3 einen Teilquerschnitt im vergrößerten Maß- 25 wie in F i g. 7 ersichtlich ist, sollte die Steigung etwa stab durch die Muffe auf dem Schlauch vor dem Ein- dreizehnmal so groß sein wie der Drahtquerschnitt, setzen des Nippels, Die stampfen Gewindegänge 14 sollten einen klei-F i g. 4 einen Teilquerschnitt im vergrößerten Maß- nen Querschnitt haben, um der durch die spitzen stab durch das innere Ende der Muffe nach Ein- Windungen 13 in die äußere Schicht geschnittenen setzen des Nippels zur Halterung des Schlauches, 30 Spur folgen zu können, sollten aber ausreichend sta-F i g. 5 einen Teilquerschnitt im vergrößerten Maß- bil sein, um großen radialen Kräften Widerstand biestab mit dem Führungsende des Nippels bei dessen ten zu können. Ebenso müssen sie axialen Kräften Einsetzen in den Schlauch, widerstehen können, welche die Gewinde zum Fig. 6 die Ansicht eines Schlauchendes mit teil- äußeren Ende der Muff e zu biegen trachten, beispielsweiser entfernter äußerer Schicht und freigelegter 35 weise axialen Kräften, mit welchen die Gewinde bei Geflechtversteifung und der Anordnung des Nippels auf Grund der Neigung F i g. 7 eine Ansicht eines Schlauchendes, bei wel- des Nippels beansprucht werden. Um die Breite des chem ein Teil der äußeren Schicht weggeschnitten ist, Gewindequerschnittes auf einem Minimum zu halten um die Versteifung in Form einer engen Wendel- und doch genügend Festigkeit gegen Biegen und Umwicklung erkennbar zu machen. 40 Knicken zu gewährleisten, können die äußeren Flan-Die Kupplung besteht aus einer Muffe 10 und ken 34 unter einem Winkel von 5° bis 9° abgeeinem Nippel 11, welche an einem Schlauch 12 be- schrägt sein, wie bei 35 gezeigt ist. Die Flanken 36 festigt werden. Die Muffe hat ein eingängiges Ge- auf der inneren Seite können rechtwinklig zur Längswinde, deren erster oder erster und zweiter Gang 13 achse oder um ungefähr 2° abgeschrägt sein, wie bei einen scharfkantigen Querschnitt aufweisen, dem eine 45 32 gezeigt ist, um die Herstellung zu erleichtern. Die Vielzahl von stampfen Gewindegängen 14 folgt, der Ecken 37, 38 am Innendurchmesser der stampfen eine hinterschnittene Ausnehmung 15 am inneren Gewindegänge sind so scharf, daß die innere Ober-Ende der Muffe nachgeschaltet ist. Die Gänge des fläche 39 möglichst breit ist, um eine Klammerverbin-Schraubgewindes haben konstante Steigung und sind dung mit der Versteifung 20 herzustellen, ohne in die beispielsweise linksgängig, wenn ein inneres Schraub- 5° Versteifung zu schneiden. Die ersten ein oder zwei gewinde 16 am inneren Ende der Muffe rechtsgängig Gewindegänge in der Muffe sind anfangs ebenso ausist. Die vom Schraubgewinde 16 begrenzte Öffnung gebildet wie die stampfen Gewindegänge und sind liegt neben der Ausnehmung 15. dann zugeschärft, so daß sie in die äußere Schicht 27 Am äußeren Ende weist die Muffe eine Schräg- des Schlauches zur Bildung einer wendeiförmigen kante 17 auf, die mit der Kupplungsachse ζ. B. einen 55 Spur schneiden, in welcher die Flachgewinde folgen. Winkel von annähernd 30° bildet, um das Einsetzen Diese Verschärfung kann erzielt werden, indem die des Schlauches zu erleichtern, da dieser häufig an äußere Flanke unter einem Winkel von annähernd seinem Ende leicht nach außen erweitert ist, was auf 60° mit der horizontalen Achse der Muffe wegdie geringe Expansion der Versteifung zurückzufüh- geschnitten wird, wie bei 40 gezeigt ist. Ein erster ren ist, die sich ergibt, wenn der Schlauch auf Länge 60 Teil 13 α des Gewindes am äußeren Ende der Muffe geschnitten wird. Die Schrägkante 17 führt zur gene- kann bei 43 durch das Werkzeug weiter weggeschnitrell mit 18 bezeichneten Bohrung, die durch die Ge- ten sein, welches die Schrägkante 17 bildet, so daß windegänge 13 und 14 bestimmt ist. Die inneren dieser Teil des Gewindes eine vollkommen scharfe Durchmesser 19 der Gewindegänge 13 und 14 sind Kante 44 besitzt, die leicht in die äußere Schicht 27 etwas kleiner als der Anfangsaußendurchmesser der 65 des Schlauches schneidet. Ein zweiter Teil 13 b des Stahldrahtversteifung 20 des Schlauches, und die Gewindes kann bei 45 eine leichte Abrandung auf-Außendurchmesser 23 der Gewindegänge sind größer weisen. Die weggeschnittenen Flanken 40 der scharals der Anfangsaußendurchmesser 24 des Schlauches. fen Gewindegänge enden plötzlich bei 46, und von

dort an weist der innere Durchmesser 19 die volle Breite auf.

Da die Schrägkante 17 die Gewindegänge 13 schneidet, besitzt der erste Teil 13 a der letzteren einen Innendurchmesser, der allmählich von einem Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Gewindes ist, auf einen Durchmesser abnimmt, der gleich dem inneren Durchmesser des zweiten Teils 13 b der Gewindegänge 13 ist, welche nicht von der Schrägkante 17 geschnitten werden, wobei der innere Durchmesser des zweiten Teils 13 δ gleich dem inneren Durchmesser der stumpfen Gewindegänge 14 ist.

Der Nippel 11 weist eine längliche Hülse 47 auf, die bei 48 über den größten Teil ihrer Länge Schraubgewinde aufweist, aber eine allmähliche Abschrägung 49 mit einem Winkel von annähernd 10° an ihrem vorderen Ende aufweisen kann. Das Führungsende des Hülsenteils 47 ist an der Außenecke bei 50 abgerundet, aber scharfkantig an seiner radialen Innenecke 53, wie in F i g. 5 ersichtlich ist. Wenn nämlich die Innenecke abgerundet wäre, wie durch die gestrichelte Linie 57 angedeutet ist, dann würde der Bereich der äußeren Stirnfläche 51 vermindert sein und der Nippel viel leichter in die Innenschicht des Schlauches schneiden. Das andere Ende des Nippels weist einen hexagonalen Teil 54 auf, um einen Schlüssel ansetzen zu können, und ein Schraubgewindeteil 52 zum Anschluß an eine andere Vorrichtung.

Beim Zusammenbau der Kupplung wird zunächst die Muffe 10 auf den Schlauch geschraubt. Wenn der Schlauch in die Muffe eintritt, schneiden die scharfen Gewindegänge 13 in die äußere Schicht 27 ein und bilden eine wendeiförmige Spur in dieser aus. Wie in F i g. 3 ersichtlich ist, zieht sich dabei der Schlauch im Durchmesser etwas zusammen, und der erste Teil 13 α der scharfen Gewindegänge 13 schneidet teilweise in die äußere Schicht, und der zweite Teil 13 b schneidet weiter ein, aber nicht ganz durch die äußere Schicht hindurch. Durch den plötzlichen Übergang bei 46 von scharfen Gewindegängen zu stampfen Gewindegängen, wenn die stumpfen Gänge in die durch die spitzen Gänge geschaffene Spur eintreten, wird der Boden der Spur plötzlich so erweitert, daß sich in einem Teil der äußeren Schicht des Schlauches unterhalb der stampfen Gewindegänge ein rißförmiger Spalt bildet. Die Muffe wird über den Schlauch geschraubt, bis das Schlauchende an der Schulter 56 am inneren Ende der Ausnehmung 15 anliegt. Wenn das Schlauchende in die Ausnehmung 15 eintritt, dehnt es sich nach außen über seinen ursprünglichen Durchmesser hinaus aus.

Danach wird der Nippel in die Muffe eingesetzt und mittels zusammenwirkender Gewinde 16 und 48 eingeschraubt. Wenn das Ende des Nippels in den Schlauch vorrückt, dehnt es den Schlauch radial nach außen, so daß die äußere Schicht 27 im wesentlichen vollständig die Zwischenräume 28 zwischen dem Gewinde ausfüllt und die Versteifung 20 fest gegen die stumpfen Windungen gedrückt wird. Gleichzeitig wird die innere Schicht 31 des Schlauches so fest gegen den abgeschrägten Teil des Nippels zusammengedrückt, daß sie eine feste Abdichtungsverbindung mit diesem erreicht.

Wenn der Schlauch durch den Nippel gedehnt wird, spalten sich die Risse 55 weiter, so daß die äußere Schicht unterhalb der stampfen Gewindegänge 14 so vollständig getrennt wird, daß diese direkt an der Versteifung 20 angreifen.

Wegen des hohen Spanndruckes, der zwischen Nippel und stampfen Windungen auf den Schlauch wirkt, und der Bemessung der Zwischenräume 28 wölbt sich die Versteifung 20 bei 30 zwischen dem Gewinde. Durch diese Wölbung bilden sich auf der Versteifung Halteschultern. Die Versteifung in der Ausnehmung 15 erweitert sich ebenfalls nach außen und vergrößert dadurch den Widerstand gegen Herausziehen.

Einzelheiten der Zeichnungsbeschreibung, die nicht im Sinne des Patentbegehrens die Aufgabenlösung fördern, sind nicht Gegenstand der Erfindung, sondern lediglich zum besseren Verständnis der dargestellten Gesamtanordnung näher erläutert.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schlauchkupplung zum Festklemmen des Endes eines biegsamen Schlauches, der eine innere und eine äußere elastomere Lage sowie eine Versteifungszwischenschicht zwischen diesen Lagen i aufweist, welche Kupplung aus einer Muffe und ' einem Nippel besteht, wobei die Muffe eine an einer Seite offene Gewindebohrung aufweist, deren Gewindegänge am offenen Ende der Bohrung verhältnismäßig scharf ausgebildet sind, um beim Aufschrauben der Muffe auf das Schlauchende einen schraubenförmigen Schlitz in die äußere Lage des Schlauches zu schneiden, während die Gewindegänge, die hinter den scharfen Gewindegängen liegen, verhältnismäßig stumpf sind und in den schraubenförmigen Schlitz eingreifen, wobei zwischen den Gewindegängen Zwischenräume vorgesehen sind und der Nippel, der nach dem Aufschrauben der Muffe auf den Schlauch in das Schlauchende einführbar ist, einen Außendurchmesser hat, der größer ist als der Innendurchmesser, den der Schlauch nach seiner Einführung in die Muffe annimmt, um einen festen Eingriff zwischen den stampfen Gewindegängen und der Versteifungszwischenschicht herzustellen und wobei die stampfen Gewindegänge ; einen kleineren oder höchstens den gleichen In- t nendurchmesser aufweisen, wie der Außendurchmesser der Versteifungszwischenschicht, und der Gewinde-Außendurchmesser mindestens gleich dem Außendurchmesser der nicht verformten äußeren Lage des Schlauches ist, dadurchgekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Nippels (11) in an sich bekannter Weise so groß ist, daß die Versteifungszwischenschicht (20) beim Einführen des Nippels (11) in das Schlauchende zur Bildung von Halteschultern an der Versteifung in die Zwischenräume (28) zwischen den Gewindegängen (13,14) gewölbt wird und daß der Innendurchmesser der scharfen Gewindegänge (13) am Gewindeanfang größer ist als der Außendurchmesser der unverformten Versteifungszwischenschicht (20) und allmählich auf den Innendurchmesser (19) der stampfen Gewindegänge (14) abnimmt.

2. Schlauchkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der Versteifungszwischenschicht (20) als Drahtgeflecht die Steigung des Muffengewindes ungefähr zehnmal so groß ist als der Durchmesser der Drähte, aus denen das Drahtgeflecht besteht.

3. Schlauchkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der Versteifungszwischenschicht (20) als Drahtwendel mit dicht nebeneinander liegenden Windungen die Steigung des Muffengewindes ungefähr dreizehnmal so groß ist als der Durchmesser des Versteifungsdrahtes.

4. Schlauchkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Gewindes mit den scharfen Ge-

windcgängcn (13) aus zwei Abschnitten (13 a, 13 b) besteht, wobei die axiale Breite der Gewindegänge am Gewindeinnendurchmesser (44) im ersten Abschnitt (13 ä) kleiner ist als im zweiten Abschnitt (13 b).

5. Schlauchkupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der scharfe Gewindeteil (13) plötzlich in den verhältnismäßig stumpfen Gewindeteil (14) übergeht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPV

009 525/21