DE1625917A1 - Schlauchverbindung - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dr.-tag. H. Hegenden*, Di?!.-fcg. H. Rani DIpI.-Phys. V/.£±iC5ii

2 Hamburg 3ό, Neuer VVdI 41 ^g, Nov.1967

Schlauchverbindung.

Diese Erfindung betrifft eine Schlauchverbindung oder Schlauchkupplung, bestehend aus einem Nippel, der in die innere Öffnung des Schlauches eingeführt ist, und einer Muffe, ureIehe die Außenseite des Schlauches umgibt und den Schlauch fest auf dem Nippel festklemmt. Die Erfindung betrifft Schlauchverbindungen der genannten Art, bei denen insbesondere die Muffe aus mehreren, miteinander verbundenen Segmenten besteht.

Um das Anbringen von Schlauchverbindungen, insbesondere von solchen, die mehrmals verwendbar sind, an biegsamen Schläuchen von verhältnismäßig großem Durchmesser, wie z,B. Außendurchmessern von von mehr als 38 mm ( 1 /2 Zoll ) zu erleichtern, wird die Muffe in bekannter Weise aus mehreren, miteinander verbundenen Segmenten hergestellt, die durch Schrauben, Spannbänder oder auf andere Weise miteinander zu einer ringförmigen Muffe verbunden sind, welche den Schlauch im Gebiet des Anschlußnippels zusammendrücken kann*

Bekannte Schlauchverbindungen, deren Muffen aus Segmenten bestehen, besitzen den ^achteil, daß sie keine gleichmäßigen Druckkräfte in Umfange- und Radialrichtung auf den Schlauch ausüben, der

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aus einem verformbaren Werkstoff wie z.B. Gummi oder dergleichen besteht. Dadurch entstehen in dem Schlauch ^räfte ungleicher Größe, da der Schlauch während des Festziehens der Verbindung zwischen den Muffensegmenten dazu neigt, sich zu verformen. Die Muffensegmente weisen im allgemeinen eine im wesentlichen zylindrisch ausgebildete Oberfläche auf, die mit der äußeren Schlauchwandung in Eingriff bringbar ist. Diese Oberfläche wird in Umfangsrichtung durch Bordkanten, welche sich in radialer Richtung erstrecken, begrenzt. Wenn die Muffensegmente miteinander verbunden werden_;befinden sich die einander gegenüberliegenden Bordkanten der Segmente zunächst in einem Abstand voneinander und der Werkstoff der Schlauchwandung neigt dazu, in radialer Richtung zwischen die Bordkanten einander gegenüberliegender Segmente verformt zu werden wenn durch das Anziehen oder Spannen der Verbindungsvorrichtungen zwischen den Segmenten Druckkräfte auf den Schlauch ausgeübt werden. Der Schlauch nimmt daher eine ungefähr elliptische Form an, weil in dem an die Bordkanten der Segmente angrenzenden Gebiet geringe oder keine radialen Kräfte auf den Schlauch ausgeübt werden. Aus diesem Grunde wird der Schlauch ungleichmäßig zusammengedrückt, wodurch wiederum Spannungsstellen oder schwache Stellen in der Abdichtung und Einspannung der Schlauchverbindung entstehen können·

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine aus. Muffensegmenten bestehende Schlauchverbindung zu schaffen, in der die Segmente so ausgebildet sind, daß von Seiten der Muffe eine gleichmäßige Druckverteilung auf den Schlauch gegeben ist und der Schlauch in eingespanntem ^ustand zwischen einem Nippel und einer aus Segmenten bestehen«· den Muffe nicht aus seiner zylindrischen Form verformt ist«

Die Erfindung bezweckt weiterhin, eine aus Muffensegmenten bestehende Schlauchverbindung zu schaffen, welche zum Halten des in

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der ^uffe befindlichen Schlauchabschnittes mit einer Zunge versehen iet_t durch welche der Zusammenbau der Schlauchverbindung nicht nachteilig beeinflußt wird, sondern eine gleichmäßige Verteilung der von der Muffe-auf den Schlauch ausgeübten radialen und Umfangskräfte gestattet«

Bin anderes Ziel der Erfindung ist in einer aus ^i!uf fensegmenten bestehenden Schlauchverbindung zu sehen, bei welcher die Wuffenseginente durch ."schraubenbolzen miteinander verbunden sind und auf den Segmenten Begrenzungsvorrichtungen angeordnet sind, deren gegenseitiges Eingreifen die Beendigung des Zusammenbaues der ^uffe anzeigt und somit ein übermäßig starkes Zusammendrücken des Schlauches verhindert»

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in einer aus Muffeneegmenten aufgebauten Schlauchverbindung, in welcher der Schlauch über 36O seines Umfanges von der Muffe umgeben ist und zwischen benachbarten Segmenten ein aus Zunge und Ausnehmung bestehender Aufbau angeordnet ist, wodurch zusätzlich zu den Segmenten selbst Iceine weiteren Bauteile erforderlich sind«

Anhand der nachstehenden ^eschreibung und der beigefügten Zeichnungen.wird ein Ausführungsbeispiel der Schlauchverbindung nach der Erfindung beschrieben, aus dem die Üerkmale der ^rfisadung, sowie die gegenseitige Zuordnung der einzelnen Bauteile ersichtlich sind. In den Zeichnungen sind:

rig«l Ein teilweise im lladialschnitt gehaltener Aufriß einer Schlauchverbindung nach der Erfindung im zusammengebauten Zustand,

Fig.2 Kin Querschnitt entlang der Linie U=II von Fig.I₁ und

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Fig«3 Sin perspektivisches Schaubild, welches die Innenseite eines Muffensegmentes nach der Erfindung darstellt.

Aus Fig.l ist die Zuordnung der einzelnen Bauteile der Schlauchverbindung zu ersehen« Der Schlauch 10 ist in bekannter Weise aufgebaut und besteht aus einer inneren Schlauchwandung 12 aus Gummi oder einem anderen plastisch verformbaren Werkstoff, die von einem zur Verstärkung dienenden Drahtmantel 14 umgeben ist« Die äußere Schlauchwandung 16 ist gleichfalls aus Gummi oder einem synthetischen, verformbaren Werkstoff ausgebildet, der zum Schütze des Drahtmantels dient und die Außenseite des Schlauches bildet.

Das Paßstück 18 besteht aus einem Teil mit einem äußeren Abschnitt 20, der mit einem Gewinde versehen ist, das dazu dient, mit den üblichen Anschlüssen verbunden zu werden· Das innere Ende dieses Teils bildet einen rohrförmigen Nippel 22, der in die innere Öffnung 24 des Schlauches einsetzbar ist. Der Nippel 22 ist mit Rippen oder Wellungen 26 versehen, durch welche eine wirksame Reibungsverbindung zwischen dem Nippel und der inneren Schlauchwandung 12 erzielbar ist«

Das hier dargestellte Faßstück weist eine radiale Stufe 28 auf, an die dae Schlauchende anstößt« Wenn die Muffe in bezug auf den Nippel in axialer Richtung nicht verschiebbar seis solig was im all« gemeinen der Fall ist, wird iß dem äußeren Teil des ?al|etüekes eine Ringnut 30 vorgesehen.

In der dargestellten Ausführung besisht die ^uffe aus einem Paar von gleichartigen Segrasatea J2_S Jedes dieser beiden Segmente bildet einen Absefesitt von 180 der vollständigen Muffe 34, wobei die äußeren Enden der Segmente jeweils einen nach innen vorstehenden

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Ansatz 36 aufweisen, der in gleitendem Eingriff so mit der Ringnut 30 zusammenwirkt, daß die Segmente in bezug auf den Nippel in axialer Richtung festgelegt und miteinander verbunden sind« .

Sie allgemeine Querschnittsausbildung der Segmente 32 ist aus den Fig, 2 und 3 ersichtlich« Diese bestehen aus einem im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Abschnitt 38 mit einer inneren Zylinderfläche 40. Die Zylinderfläche 40 erstreckt sich im wesentlichen über die ganze axiale Ausdehnung des Segmentes. *n der hier gezeigten Ausführung befindet sich an dem am weitesten innen gelegenen Ende des Segmentes eine Zylinderfläche 42 mit einem etwas kleineren Radius, Fig,l.

Die Ausdehnung der inneren Zylinderflächen 40 und 42 des Segmentes wird durch Bordkanten 44 begrenzt, die sich in radialer Richtung erstrecken« Bei einer aus zwei Segmenten bestehenden Muffe wie in der beschriebenen Ausführung liegen die Bordkanten 44 eines einzelnen Segmentes in ein- und derselben Ebene. Wenn statt dessen jedoch eine aus drei Segmenten bestehende ^uffe verwendet wird, beträgt der zwischen den Ebenen der Bordkanten eines einzelnen Segmentes eingeschlossene Winkel 120 , und bei einem- aus vier Segmenten bestehenden Muffe beträgt der eingeschlossene Winkel zwischen den Bordkanten eines Segmentes 90 »

Die Segmente 32 enthalten nach außen weisende Flansche 46, auf denen sich die Bordkanten 44 befinden« In den Flanschen befinden sich senkrecht zur Achse der zugeordneten inneren Zylinderfläche 40 Ausnehmungen 48, die zur Aufnahme der Schraubenbolzen dienen, welche die Segmente miteinander verbinden. Die Flansche 46 weisen Anschlagflächen 50 auf, die um eine geringe Strecke gegenüber den Bordkanten 44 vorstehen, im allgemeinen weniger als 3 mm, und beim Zusammenbau zur endgültigen Festlegung der gegenseitigen Lage der Segmente dienen»

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Der Schlauch ist in dem Bereich der Bordkanten 44 durch axial angeordnete Zungen 52 umgeben, welche an den Segmenten befestigt sind und von den Bordkanten 44 und über diese hinaus vorstehen« Die Zungen 52 haben eine Innenfläche 54, die sich im wesentlichen in Ausrichtung mit dem zugehörigen Abschnitt der inneren Zylinderfläche 40 befindet und eine Verlängerung derselben darstellt. Wie zu ersehen ist, befindet sich die innere Zungenfläche 54 in einer tangential an die zugeordnete innere Zylinderfläche 40 anschließenden Lage, wie die Fig, 2 und 3 zeigen«

Aus Fig₄3 ist die Axialerstreckung der Zunge 52 zu ersehen, welche sich vorzugsweise von einem in der Nähe des nach innen vorstehenden Ansatzes 36 liegenden Punkt bis in die Höhe der Zylinderfläche 42 erstreckt.

Zur Aufnahme der Zunge des Segmentes is* in der gegenüberliegenden Bordkante 44 des Segmentes eine Ausnehmung 56 angeordnet« Die axiale Länge dieser Ausnehmungen 56 ist um einen kleinen Betrag größer als die der Zungen und die Größe und Form der Ausnehmungen ist so gewählt, daß sie die ^urige des anderen Segmentes aufnehmen können ohne mit dieser in Berührung zu kommen.

Zur Verbesserung des Heibungseingriffes zwischen den Muffensegmenten und dem Schlauch sind auf den Segmenten mehrere Wellungen oder Rippen 58 angeordnet, die sich in Umfangsrichtung erstrecken und von der inneren Zylinderfläche 40 radial nach innen verlaufen. Diese Wellungen haben in Axialrichtung einen Abstand voneinander und die Enden der Wellungen befinden sich neben den zugeordneten Bordkanten 44 des Segmentes, Wie aus Fig,3 zu ersehen ist, können sich die Enden der Wellungen um einen kleinen Betrag in Richtung der Innenfläche 54 der Zunge erstrecken. Die neben den Ausnehmungen

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der Segmente befindlichen Abschnitte der Teilungen 58 liegen im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die angrenzende Bordkante 44 und sind so zu der Ausnehmung angeordnet wie aus der Fig.3 ersichtlich ist«

Beim Zusammenbau wird das ^nde des Schlauches 10 abgeschnitten und der Nippel 22 so weit in die innere ffnung 24 des Schlauches eingeführt bis das Schlauchende gegen die Stufe 28 stößt« Die Segmente 32 werden dann auf gegenüberliegenden Seiten des Schlauches in einer solchen Weise angeordnet, daß die nach innen vorstehenden Ansätze 36 zueinander ausgerichtet sind und bereits teilweise in die Ringnut 30 hineinragen« Damit ist die Zunge 52 des unteren Segmentes zur Ausnehmung 56 des oberen Segmentes ausgerichtet und entsprechend die Zunge des oberen Segmentes mit der ausnehmung des unteren Segmentes. Durch die Ausnehmungen 48 werden Schraubenbolzen 60 eingeführt und Muttern 62 an diesen aufgeschraubt« Die Muttern werden dann gleichmäßig fest angezogen, so daß die beiden Segmente 32 zueinander gezogen werden· Wenn sich die beiden Segmente zueinander hin bewegen, werden die Wellungen 58 der Segmente in die äußere Schlauchwandung 16 eingedrückt oder eingebettet, so daß der Schlauch durch die Wellungen und durch die inneren Zylinder« flächen der Segmente 40 und 42 zusammengedrückt wis-d« Währ«*sd des Festziehens der Schraubenbolzen würde der Aufbau bekannter Segmente gestatten, daß die Schlauchwandung in radialer Richtung ataf ^e Bordkanten 44 hin herausgedruckt wird. Inf-v ζ? ύ 3 Vorhanden.-- ins der Zungen 52 und der int wesentlichen tangentiaiess Lage „der Innenfläche 54 der ^unge zur inne'ren Zylinder fläche 40 des Segraei ces wird eine solche radiale Verformung der Schi*uein*andung verhiaßert, wie aus Fig,2 ersichtlich ist. Wenn die Segmente 32 sueinsnder hin gezogen werden, greifen die ^ungen 52 zunehmend loiter in dii Aus-

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ηeInnungen 56 ein und die Muttern 62 lassen sich so lange anziehen, bis die einander gegenüberliegenden Anschlagflächen 50 miteinander in Eingriff kommen, siehe Fig.l« Durch die gegenseitige berührung der Anschlagflächen wird ein weiteres Zusammenziehen der Segmente verhindert, so daß der Zusammenbau der Schlauchverbindung somit beendet ist«

Wie Fig.2 zeigt, ermöglicht das Vorhandensein der Zungen 52 eine gleichmäßige Form und ein gleichmäßiges Zusammendrücken des Schlauches über dessen ganzen Umfang, auch dann, wenn beträchtliche Druckkräfte in radialer und in Umfangsrichtung ausgeübt werden· Auf diese Weise läßt sich eine optimale Abdichtung und ein optimaler Reibungseingriff zwischen der Schlauchverbidung und dem Schlauch erzielen* Nach beendetem Zusammenbau liegen sich die Enden der Wellungen 58 der Segmente einander gegenüber, wie Fig.2 zeigt, so daß die Wirksamkeit der Wellungen unbeeinträchtigt bleibt. Die Axialerstreckung der Zungen 52 und der Ausnehmungen 56 ist so gewählt und der Schlauch über eine solche axiale Länge eingeschlossen in radialer Richtung,, daß in Anbetracht der für diese konstruktion bestimmten Verwendungsmögliehkeiten des Schlauches und der Schlauchverbindung eine optimale Verbindung zwischen Schlauch und Paßstück gegeben ist.

Die Anordnung der Anschlagflächen 50 verhindert, 'IaB der Schlauch unter dem Brück der Msffensegmente in unzulässigem Maße gequetscht wird und es läßt sich währeadi des usansaenbames cha® weiteres sofort feststellen!, weaß die Ans elilagf lachen der beiden miteinander verbundenen Segmente laiteinesidar Ih Eißgriff kommen, da das für das Anziehen der Muttern 62 srfordsrliehe Drehmoment dann wesentlich größer ist,. Es ist olme weiteres zu ersehen, daß bei der eriindungagesiäßen Schlauchverbindung keine Möglichkeit besteht, daß der Schlauch während des Einbaues zwischen die beiden Segmente ein-

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dringen und den Zusammenbau behindern kann,- wie es bei Segmentkonstruktionen bekannter Art auftreten kann.

In der hier dargestellten Ausführung sind die Segmente 32 von identischer Beschaffenheit, wodurch die Anzahl der erforderlichen Ersatzteilevermindert wird. Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß die Erfindung auch in der Art einer aus zwei Segmenten bestehenden Muffe ausgeführt werden kann, wobei das eine der Segmente zwei Zungen und das andere zwei Ausnehmungen aufweist· In entsprechender Weise lassen sich die Prinzipien der Erfindung auch auf Muffen mit einer beliebigen Anzahl von Segmenten anwenden, unabhängig von der Anzahl der tatsächlich verwendeten Segmente« Bei Ausführungen mit mehr als zwei Segmenten weist jedes der Segmente eine Zunge und eine Ausnehmung auf*

Es soll noch hinzugefügt werden, daß zahlreiche Abänderungen der Erfindung für den Fachmann ersichtlich sein mögen, welche in den Rahmen der Erfindung fallen und es ist beabsichtigt, daß die Erfindung nur durch die nachfolgenden Ansprüche begrenzt sein soll.

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Claims (1)

1. Patentansprüche :

   Ι» Schlauchverbindung, verbindbar mit einem Schlauch, der eine innere Öffnung und eine Außenfläche aufweist und aus- einem biegsamen Werkstoff besteht, gekennzeichnet durch einen Nippel (22), von dem ein axialer Abschnitt in die innere Öffnung (24) des Schlauches (lO) einsetzbar ist, um diesen von innen abzustützen, eine Muffe (3^), welche den Schlauch in axialer Ausrichtung mit dem axialen Abschnitt des Nippels umgibt und den Schlauch auf diesem Abschnitt zusammendrückt, wobei die Muffe aus wenigstens zwei miteinander verbindbaren Segmenten (32) besteht, von denen jedes eine im wesentlichen zylindrische Innenfläche (40), die zur Außenwand des Schlauches hin gerichtet ist, und ein Paar von Bordkanten (44) in radialer Richtung aufweist, welche die Ausdehnung der Innenfläche in Umfangsrichtung begrenzen, und wobei die Segmente so zusammenfügbar sind, daß sie gemeinsam eine ringförmige Muffe bilden und sich die Bordkante des einen Segmentes in benachbarter, gegenüberliegender Lage zu der Bordkante des angrenzenden Segmentes befindet, eine in axialer Richtung verlaufende Zunge (52), welche neben einer der sich gegenüberliegenden Bordkanten angeordnet ist, und eine Innenfläche (54) aufweist, die in Umfangsrichtung der Innenfläche des zugeordneten Segmentes über die Bordkante des zugeordneten Segmentes hinaus vorsteht und eine Verlängerung dieser Innenfläche des

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   Segmentes in Umfangsrichtung darstellt, eine Ausnehmung (56) in axialer iiichtung neben der anderen der sich gegenüberliegenden Bordkanten in dem die Zunge aufnehmenden, zugeordneten Segment, und durch Vorrichtungen (60,62), welche die Segmente miteinander verbinden und diese auf dem Schlauch zusammendrücken, wobei die Zunge in dem Gebiet der einander gegenüberliegenden Bordkanten den Schlauch gegen eine Versetzung in radialer Richtung begrenzt, um ein im wesentlichen gleichmäßiges Zusammenpressen des Schlauches durch die Segmente zu gestatten·

   2, Schlauchverbindung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (5^) jier Zunge (.3:2) im wesentlichen tangential zu der Innenfluche (40) des zugeordneten Segmentes ausgerichtet ist.

   3* Schlauchverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente identisch zueinander ausgebildet sind und neben einer radialen Bordkante eines jeden Segmentes eine Zunge (52) und neben der anderen radialen Bordkante eine Ausnehmung (56) ausgebildet ist.

   4«. Schlauchverbindung nach Anspruch I₈ dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder radialen Bordkante eines Segmentes eine oder mehrere Änschlagf lachen (5Ö) aüsgebildÄ sic>3_s Ußd sich die Anschlagflächen von.gegenüberliegenden Bordkaiien in einer solchsn ffeise gegenüberliegen, daß sie bei vollstabΉgen Susammenfügen der Segmente miteinander in Eingriff komraen mhi üiesen Zustand anzeigen.

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   5. Schlauchverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem Segment Wellungen oder Rippen (58) ausgebildet sind, die in axialen Abständen voneinander in Umfangsrichtung von der Innenfläche des Segmentes nach innen vorstehen, und die Wellungen in der Nähe der radialen Bordkanten des zugeordneten Segmentes liegende Endabschnitte aufweisen, die neben

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   und radial innerhalb der innenfläche der Zunge eines zugeordneten Segmentes ausgebildet sind«

   6« Sehlauchverbindung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte der Wellungen bis auf die Innenfläche der Zunge des zugeordneten Segmentes ausgebildet sind«

   7. Schlauchverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Zunge und der Ausnehmung eines jeden Segmentes im wesentlichen der axialen Länge der zylindrischen Innenfläche der zugeordneten Segmentes entspricht»

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   ■^{; f} - ^Ί / ORIGINAL INSPECTED