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Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung für den Anschluß von Rohr-
und Schlauchleitungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Eine derartige Steckverbindung ist
beispielsweise mit der auf den gleichen Anmelder zurückgehenden
DE 195 22 691 A1 bekannt
geworden.
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Bei dieser bekannten Steckverbindung
handelt es sich um eine Innenhülse,
auf welche der Schlauch aufgeschoben ist, sowie aus einer auf die Außenseite
des Schlauches aufgeschobenen Außenhülse, wobei die beiden Hülsen den
Schlauch klemmend zwischen sich aufnehmen. Der Schlauch wird hierbei
im Zwischenraum zwischen der Innenhülse und der Außenhülse klemmend
gehalten. Diese Anordnung kann nun auf oder in einen Anschlußstutzen
geschoben werden, wobei Dichtmittel vorgesehen sind, welche sich
dichtend an das eingefasste Schlauchende und den Anschlußstutzen
anlegen. Diese Verbindung wird nachfolgend als Steckverbindung bezeichnet.
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Die klemmende Halterung des Schlauches zwischen
der Innen- und der
Außenhülse muß so ausgeführt werden,
daß der
Schlauch abgedichtet im Zwischenraum zwischen der Innen- und Außenhülse gefaßt wird
und gegen Abziehen (wobei die Abzugskraft gleichachsig zur Schlauchachse
liegt) geschützt sein.
Hierzu schlägt
die
DE 195 22 691
A1 vor, daß die
Innenhülse
eine radial nach außen
gerichtete Rundsicke ausbildet, so daß der Zwischenraum zwischen
dem Außenumfang
der Innenhülse
und dem Innenumfang der Außenhülse vermindert
wird und hierdurch der Schlauch eingequetscht wird. Eine derartige
Einklemmung des Schlauches hat sich bewährt und hat auch höchsten Dichtheitsanforderungen
entsprochen.
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In manchen Anwendungsfällen ist
es jedoch erwünscht,
eine erhöhte
Haltekraft als Schutz gegen Abziehen des Schlauches aus diesem Zwischenraum
zwischen der Innenhülse
und der Außenhülse zu erreichen.
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Aus dem Stand der Technik ist die
DE 690 00594 T2 bekannt,
aus der eine Schnellkupplung zu entnehmen ist. Es handelt sich dabei
um eine Verbindung zwischen zwei festen Rohren bei der eine Schnellkupplung
mit federbelastetem O-Ring
und Arretiereinrichtung zur Verbindung zweier starrer Rohre beschrieben
ist. Die Verbindung zwischen Hülsen und
Rohren ist dabei eine Verbindung zwischen starren Rohren und Hülsen und
nicht für
die Verbindung mit einem Schlauch geeignet.
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Im Weiteren geht aus der
US 2,142,752 ein Kupplungsgehäuse hervor,
welches zum Aufbringen auf ein Rohr als Abschluß des selben vorgesehen ist. Durch
das Aufbringen dieses Kupplungsgehäuses (das Gehäuse wird
dazu zum Teil in das Rohr eingeschoben) kann das Rohr dann mittels
des am Kupplungsgehäuse
ausgebildeten Schraubgewindes in eine entsprechende Aufnahme, beispielsweise
eine Bohrung, eingeschraubt werden.
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Das Kupplungsgehäuse weist im Weiteren Klemmfinger
für die
Rückhaltebefestigung
der Rohrleitung auf, welche, nach dem Überstülpen des Rohres über einen
Teil der Hülse,
gegen die Außenseite des
Rohres gebogen oder gecrimpt werden, um dieses gegen zurückrutschen
zu sichern.
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Auf Grund der Ausbildung als einzelne
Finger weisen diese Teile des Kupplungsgehäuses nur eine beschränkte Rückhaltestabilität auf. Diese
Finger sind an einer mit einer Zentralen Öffnung versehenen Scheibe radial
auswärtsgerichtet
ausgebildet. Sie weisen an ihren äußeren Enden Krallen auf, die sich
in die Oberfläche
des Rohres haltend einbringen. Die Scheibe selbst ist in einer zugeordneten
Nut der Hülse
etwa in ihrer axialen Mitte angeordnet. Bei starkem Zug auf die
Verbindung entstehen hier punktuell hohe Zugkräfte in der Verbindung, die
somit eine Schwachstelle in der Kraftverbindung darstellen.
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Eine weitere Druckschrift ist die
US 1,929,750 , die ebenfalls
ein als Schraubverbindung realisiertes Endstück eines Rohres zeigt. Dieses Endstück besteht
aus einer Schraubhülse,
die über das
Rohrende geschoben wird, und einem Nippel, der in das Rohr eingesteckt
wird. Die Außenhülse und
der Nippel stehen stirnseitig gegeneinander an. Zwischen dem Nippel
und der Stirnseite des Rohres ist, radial innerhalb der Schraubhülse, eine
Scheibe angeordnet, so dass das Rohr stirnseitig daran ansteht.
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Insgesamt bildet diese Vorrichtung
ebenfalls eine mehrteilige Schraubverbindung aus, die dazu geeignet
ist mit einer Überwurfmutter
oder einem Gewinde in einer Bohrung verbunden zu werden, im Grunde
entsprechend der Funktionsweise der
US 2,142,752 .
Große
mechanische Rückhaltekräfte kann
diese Schraubverbindung jedoch nicht aufnehmen. Das Rohr wird bei
entsprechenden Belastung aus der Verbindung rutschen.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe
zugrunde, eine Steckverbindung der eingangs genannten Art so weiterzubilden,
daß der
Schlauch auch höheren
Abzugskräften
standhalten kann und hierbei nicht aus dem Zwischenraum zwischen
der Innen- und der Außenhülse herausgezogen
werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, daß mindestens
am freien offenen Ende der Innenhülse ein Versteifungsrand angeordnet
ist.
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Mit der gegebenen technischen Lehre
ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß durch Anordnung eines Versteifungsrandes,
der mindestens am schlauchseitigen offenen Ende der Innenhülse angeordnet
ist, nun der Schlauch gegen erhöhte
Abzugskräfte
geschützt
ist. Es hat sich nämlich
in überraschender
Weise herausgestellt, daß wenn
man das freie offene Ende der Innenhülse durch einen entsprechenden
Versteifungsrand abstützt,
daß dann der
Schlauch gegen Abziehen aus dem Zwischenraum zwischen Innen- und
Außenhülse geschützt wird,
weil eine Abzugskraft auf den Schlauch zunächst in eine Verformungsarbeit
auf die Innenhülse umgesetzt
wird, wobei die Innenhülse
dazu neigt, sich radial einwärts
einzuschnüren
und sich im Sinne einer Knickung zu verformen.
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Dieses radial einwärts gerichtete
Verbiegen der Innenhülse
bei Einwirkung größerer Abzugskräfte wird
offenbar durch die Um Setzung entsprechender Kraftkomponenten an
der aus der
DE 195
22 691 A1 bekannten, radial auswärts gerichteten Sicke an der
Innenhülse
bewirkt.
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Für
die Ausführung
des Versteifungsrandes werden unterschiedliche Formgebungen vorgeschlagen,
die jeweils von der Erfindung umfasst werden sollen.
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Die Ausbildung des Versteifungsrandes
ist jedoch unabhängig
von der sonstigen Formgebung der Innenhülse. Dies bedeutet, daß die Innenhülse zum
Beispiel eine weitere, radial auswärts gerichtete Sicke aufweisen
kann, welche Sicke für
eine zusätzliche
Quetschung des Schlauches im Zwischenraum zwischen der Innenhülse und
der Außenhülse sorgt. Es
kann vorgesehen sein, daß der
erfindungsgemäße Versteifungsrand
auch in Alleinstellung eine derartige Quetschsicke bildet, so daß also der
Versteifungsrand eine Doppelfunktion ausübt, nämlich einmal die für die Quetschung
des Schlauches erforderliche, radial auswärts gerichtete Sicke bildet,
aber auch gleichzeitig versteift ausgebildet ist, um die Innenhülse gegen
radial einwärts
gerichtete Verformung zu schützen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Sicke als radial einwärts gerichtete
Umbördelung
am schlauchseitigen Ende der Innenhülse ausgebildet ist, wobei
der so hergestellte Versteifungsrand einen in Längsrichtung des Schlauches
umgebogenen Bördelring
aufweist.
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In einer anderen Ausgestaltung der
Erfindung ist es vorgesehen, daß dieser
Bördelring
radial auswärts
gerichtet ist und gleichzeitig als Quetschsicke zur Quetschung des
Schlauches vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform ist es nicht notwendig, daß noch eine
weitere Sicke an der Innenhülse
vorhanden ist, weil die vorher beschriebene Quetschsicke zur Quetschung
des Schlauches in verschiedenen Anwendungsfällen durchaus ausreicht.
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In einer dritten Ausführungsform
ist es vorgesehen, daß die
Sicke einen Bodenrand bildet, dessen Kante radial einwärts gerichtet
ist, wobei dieser Bodenrand aus dem Boden eines Tiefziehteils entsteht, welcher
Boden kreisförmig
ausgeschnitten ist, so daß nur
noch der Bodenrand verbleibt. Die Innenhülse ist damit besonders einfach
als Tiefziehteil herstellbar.
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In einer weiteren Ausführungsform
ist der Versteifungsrand als radial auswärts gerichteter Bördelrand
ausgebildet, wobei der durch Bördelung
erzielte Lappen in das Gummimaterial des Schlauches hineinragt und
dort einen widerhakenartigen Vorsprung bildet.
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Selbstverständlich ist diese Ausführungsform
nicht darauf beschränkt,
daß dieser
durch Umbördelung
gewonnene Lappen parallel zur Achse des Schlauches ausgerichtet
ist; er kann auch schräg nach
oben ausgerichtet sein.
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Ebenso ist es möglich, daß ein derartiger Versteifungsrand
nicht nur aus einem einzigen und in eine Richtung gebogenen Lappen
besteht, sondern dieser Lappen kann in mehrfacher Hinsicht noch
in sich profiliert sein zum Beispiel eine Dreiecksprofilierung aufweisen
oder mehrfach umgebördelt
sein.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann
es vorgesehen sein, daß der
Versteifungsrand einen einwärts
gebogenen Bördelring
aufweist, aber gleichzeitig eine radial auswärts gerichtete, durch eine
Abkröpfung
bewirkte Quetschkante für
den Schlauch erzeugt.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist
es vorgesehen, daß der
Versteifungsrand als Rundbördelring ausgebildet
ist, der sowohl radial einwärts
gerichtet ist, aber auch in einer anderen Ausgestaltung radial auswärts gerichtet
sein kann und hierbei dann als Quetschring in das Elastomermaterial
des Schlauches eingreift und hierbei ebenfalls eine Quetschkante
bildet.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand
von mehrere Ausführungswege
darstellenden Zeichnungen näher
erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor. Es zeigen:
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1:
Schnitt durch die Steckverbindung nach der Erfindung in einer ersten
Ausführungsform;
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2:
eine gegenüber 1 abgewandelte, zweite Ausführungsform
der Steckverbindung;
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3:
eine dritte Ausführungsform
der Steckverbindung;
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4:
eine vierte Ausführungsform
der Steckverbindung;
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5:
eine fünfte
Ausführungsform
der Steckverbindung;
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6:
eine sechste Ausführungsform
der Steckverbindung.
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Gemäß 1 besteht die Steckverbindung im wesentlichen
aus einer Innenhülse 1,
die bevorzugt aus einem Metallmaterial besteht und werkstoffeinstückig mit
einer Außenhülse 2 verbunden
ist. Die Erfindung ist nicht auf die werkstoffeinstückige Verbindung
dieser beiden Hülsenteile 1,2 beschränkt; es kann
auch vorgesehen sein, daß die
im Bereich eines Ringbundes 17 aufeinander gelegten Flansche
von Innen- und Außenhülse 1,2 getrennt
voneinander sind und beispielsweise im Preßsitz dichtend aufeinander
aufgelegt und hierdurch verbunden sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
sind jedoch die beiden Hülsenteile 1,2 durch
einen Bund 17 werkstoffeinstückig miteinander verbunden,
welcher die vorher genannte Ringnut 7 bildet.
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In diese Ringnut ist ein Dichtring 5 eingelegt, der
sich dichtend am Innenumfang eines Rohrstutzens 3 anlegt,
der steckbar und lösbar
auf der Außenhülse 2 aufgeschoben
ist. Die Sicherung des Rohrstutzens 3 gegen Abziehen erfolgt
hierbei über eine
Rastfeder 4, die in einen zugeordneten Schlitz 16 der
Außenhülse 2 eingreift
und den Rohrstutzen 3 hierdurch gegen Abziehen von der
Außenhülse 2 sichert.
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In den Zwischenraum zwischen der
Innenhülse
und der Außenhülse 2 ist
ein Schlauch 6 aus einem Elastomermaterial eingeschoben,
der bevorzugt in der Nähe
seines freien vorderen Endes durch eine Sicke 30 eingequetscht
und gegen Abziehen in Pfeilrichtung 23 gesichert wird,
wobei die Sicke
30 in der Innenhülse 1 angeordnet ist
und radial auswärts
gerichtet ist.
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Es ist zeichnerisch nicht dargestellt,
daß anstatt
der radial nach außen
gerichteten Sicke 30 in der Innenhülse auch eine radial einwärts gerichtete Sicke
an der Außenhülse 2 vorhanden
sein kann oder daß auch
beide Sickenarten miteinander kombiniert sind.
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Ebenso muß der Schlauch 6 nicht
aus einem Elastomermaterial bestehen. Es kann vorgesehen sein, daß der Schlauch 6 aus
einem relativ harten Kunststoffmaterial besteht, wobei statt der
Einschnürung
oder Einquetschung des hartelastischen Schlauches 6 im
Bereich der Sicke 30 eine Nut in den Innenumfang eines
derartigen hartelastischen Schlauches eingearbeitet wird, in welche
sich dann die Sicke 30 einformt und diesen so als Rohr
ausgebildeten Schlauch gegen Abziehen in Pfeilrichtung 23 sichert.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der
Versteifungsrand 8 aus einer Umbördelung 9, wobei die
Umbördelung
einen radial einwärts
gerichteten Bördelring 10 bildet,
welcher in seiner Längserstreckung
etwa achsparallel zu der Achse des Schlauches 6 gerichtet
ist.
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Im Ausführungsbeispiel nach 2 ist der Versteifungsrand 13 als
radial auswärts
gerichtete Umbördelung 12 in
der Innenhülse 1 ausgebildet,
wobei bei dieser Ausführungsform
der Vorteil besteht, daß zusätzlich zu
der Sicke 30 in der Innenhülse noch eine weitere Quetschkante
für den
Schlauch 6 erzeugt wird, wodurch dieser verstärkt noch
gegen Abziehen in Pfeilrichtung 23 gesichert ist.
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Der schräg einwärts und nach unten gebogene
Lappen bildet hierbei einen Bördelring 11.
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Gemäß 3 besteht der Versteifungsrand 14 aus
einem radial einwärts
gerichteten Bodenrand 15, der durch einen Tiefziehvorgang
erreicht wurde, wobei das Tiefziehwerkzeug in der Achse des Schlauches
diesen Bodenrand 15 ausformt und danach einen ringförmigen Ausschnitt 32 anbringt,
so daß lediglich
nur noch der Bodenrand 15 stehen bleibt.
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In 4 ist
ein weiterer Versteifungsrand 19 dargestellt, der – in kinematischer
Umkehrung zu dem Ausführungsbeispiel
nach 1 – aus einem
radial auswärts
gebogenen Bördelring 21 besteht,
dessen Umbördelung 20 eine
Quetschkante für
den Schlauch 6 bildet und dessen freier Lappen in Achsrichtung
des Schlauches ausgerichtet ist und mit seinem vorderen freien Ende
eine Quetschkante 22 bildet, die den Schlauch ebenfalls
gegen Abziehen in Pfeilrichtung 23 sichert.
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Die Quetschkante 22 formt
sich hierbei formschlüssig
in das Material des Schlauches 6 ein, ohne dessen Querschnitt
zu verletzen.
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Dies gilt auch für alle anderen Ausführungsformen
nach der Erfindung, bei denen vorgesehen ist, daß eine Verletzung des Materials
des Schlauches 6 (bzw. des Kunststoffrohres) durch den
erfindungsgemäßen Versteifungsrand
vermieden werden soll.
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Der Versteifungsrand 8 nach 5 stimmt im wesentlichen
mit dem Versteifungsrand gleicher Benennung in 1 überein,
wobei als weitere Ausführungsform
dargestellt ist, daß dieser
Versteifungsrand 8 noch eine radial auswärts gerichtete
Abkröpfung 24 aufweist,
so daß hierdurch
ebenfalls eine in den Schlauch 25 sich formschlüssig einformende Quetschkante 25 gebildet
wird.
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In 6 ist
der Versteifungsrand 26 als Rundbördelring 27 ausgebildet,
der radial einwärts
in der Innenhülse 1 eingeformt
ist. Der Gegenstand der Erfindung umfasst selbstverständlich,
daß statt
des radial einwärts
gerichteten Rundbördelringes 27 ein derartiger
Rundbördelring 27 radial
auswärts
gerichtet an der Innenhülse 1 vorhanden
ist, um so ebenfalls eine Quetschkante für den Schlauch zu bilden.
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Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß mindestens
das freie äußere Ende
der Innenhülse 1 durch
entsprechende Maßnahmen
gegen radiale Verformung abgestützt
ist, wobei die hier beschriebenen Maßnahmen nicht allein auf das
freie äußere axiale
Ende der Innenhülse 1 beschränkt sind,
sondern sie können
auch noch zusätzlich
an weiteren Stellen der Innenhülse
vorgesehen werden.
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Bei allen Ausführungsformen ist im übrigen gemeinsam,
daß sich
am freien äußeren Ende
der Innenhülse
ein Radius bildet, der hilft, daß der Schlauch erleichtert
auf die Innenhülse
aufgeschoben werden kann, wobei diese Erleichterung vor allem dann
eintritt, wenn ein radial einwärts
gerichteter Bördelrand
oder eine Sicke vorhanden sind.
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Aber auch bei den Maßnahmen,
die darin bestehen, daß ein
radial auswärts
gerichteter Bördelrand
vorhanden ist, ergibt sich in der Regel eine Umbördelung, die einen Abweisrand
bildet, welcher Abweisrand ebenfalls dafür sorgt, daß der Schlauch in Gegenrichtung
zur Pfeilrichtung 23 erleichtert auf die Innenhülse 1 aufgesteckt
werden kann. Es wird also die relativ scharfkantige Stirnseite der
Innenhülse vermieden.
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- 1.
- Innenhülse
- 2.
- Außenhülse
- 3.
- Rohrstutzen
- 4.
- Rastfeder
- 5.
- Dichtring
- 6.
- Schlauch
- 7.
- Ringnut
- 8.
- Versteifungsrand
- 9.
- Umbördelung
- 10.
- Bördelring
- 11.
- Bördelring
- 12.
- Umbördelung
- 13.
- Versteifungsrand
- 14.
- Versteifungsrand
- 15.
- Bodenrand
- 16.
- Schlitz
- 17.
- Bund
- 18.
- Umbördelung
- 19.
- Versteifungsrand
- 20.
- Umbördelung
- 21.
- Bördelring
- 22.
- Quetschkante
- 23.
- Pfeilrichtung
- 24.
- Abkröpfung
- 25.
- Quetschkante
- 26.
- Versteifungsrand
- 27.
- Rundbördelung
- 30.
- Sicke
- 32.
- Ausschnitt