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Die Erfindung richtet sich auf ein
Kupplungselement der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Art. Diese Kupplungselemente sind Bestandteil von Schlauchkupplungen,
wie sie zum Anschluss von Hydraulikleitungen an Armaturen verwendet
werden. Im Montagefall fixieren rippenartige Ausformungen auf dem
Schlauchnippel den aufgeschobenen Schlauch.
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Bei einem bekannten Kupplungselement
dieser Art (Firmenschrift der Firma Voswinkel 09/97) handelt es
sich um eine rohrartige Baueinheit, welche einen Schlauchnippel
und Mittel zum Anschluss an eine Armatur aufweist. Bei der Montage
wird der Schlauchnippel in den Innenschlauch des anzuschließenden Hydraulikschlauches
eingeschoben. Um diesen auf dem Kupplungselement zu fixieren, weist
der Schlauchnippel Schlauchgreifvorrichtungen auf. Dabei handelt
es sich um rippenartige Ausformungen. Der Durchmesser dieser rippenartigen
Ausformungen entspricht dem Richtwert des für den Innen-Durchmesser des
Hydraulikschlauches angegebenen Betrages. So sind beispielhaft in
der Norm EN 853 die Abmessungen sowie Grenzabmaße von Schläuchen mit Drahtgeflechteinlagen
vorgegeben. Dieser Norm ist zu entnehmen, dass der Innen-Durchmesser einer
als Norm-Schlauch gekennzeichneten Leitung einen vorgegebenen Richtwert aufweisen
muss. Gleichfalls dürfen
sich die produktionsbedingten Schwankungen des Durchmessers nur innerhalb
eines vorgegebenen Intervalls bewegen. Als nachteilig hat es sich
bei bekannten Kupplungselementen herausgestellt, dass Leitungen,
deren Innen-Durchmesser am oberen Ende des Durchmesser-Intervalls
liegt, nicht durch die rippenartigen Ausformungen fixiert werden.
Somit kann das Kupplungselement bei der Montage leicht aus dem Innenschlauch
herausrutschen. Bei Leitungen, deren Innen-Durchmesser dem minimalen Betrag des
Durchmesser-Intervalls entspricht, können häufig bekannte Kupplungselemente
nicht oder nur sehr schwierig eingeführt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Kupplungselement der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art
bereitzustellen, das haltbar und sicher in dem Innenschlauch von
Hydraulikleitungen mit fertigungsbedingt unterschiedlichen Innen-Durchmessern
zu liegen kommt. Dieses wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegeben Maßnahmen
erreicht, denen nachfolgende besondere Bedeutung zukommt. Das erfindungsgemäße Kupplungselement
ist eine rohrartige Baueinheit, die einen Schlauchnippel und Mittel
zum Anschluss an eine Armatur aufweist. Auf dem Schlauchnippel sind ein
Einfuhrabschnitt und ein Halteabschnitt ausgebildet. Teil des Halteabschnittes
ist eine Schlauchhaltevorrichtung, welche aus rippenartigen Ausformungen besteht.
Zur Montage wird der Schlauchnippel des Kupplungselementes in den
Innenschlauch der zu befestigenden Leitung eingeschoben. Die rippenartigen
Ausformungen verhindern dann ein leichtes Abziehen dieser Hydraulikleitung.
Die zulässigen,
produktionsbedingten Schwankungen des Innen-Durchmessers des Schlauches
liegen in einem vorgegebenen Durchmesser-Intervall. Erfindungsgemäß sind die
rippenartigen Ausformungen des Halteabschnittes in zwei Bereiche
aufgeteilt. Dabei unterscheidet sich der Durchmesser der rippenartigen
Ausformungen im ersten Bereich vom Durchmesser der rippenartigen
Ausformungen im zweiten Bereich, wobei aber beide Durchmesser innerhalb
des vorgegebenen Durchmesser-Intervall liegen. Dadurch können alle
Leitungen, die einen Innenschlauch besitzen, dessen Innen-Durchmesser
innerhalb des Durchmesser-Intervalls liegt, fest und abzugssicher
mit dem Kupplungselement verbunden werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung
des erfindungsgemäßen Kupplungselementes
weist jener Bereich des Halteabschnittes einen geringeren Durchmesser
auf, der beim Aufschieben des Schlauches als Erstes überstrichen
wird. Der erhöhte
Bereich schließt
sich in Richtung auf die Armatur an. Dieser erhöhte Bereich soll dabei aus
mindestens einer rippenartigen Ausformung bestehen. Der sich ihm
anschließende
Auflagebereich, der in den Anlageflansch für den Schlauch mündet, weist
erfindungsgemäß den gleichen
Durchmesser wie diese letzte rippenartige Ausformung auf.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Kupplungselementes
entspricht der Durchmesser der Ausformungen in einem Bereich dem
minimalen Wert im zulässigen
Durchmesser-Intervall für
die Innenschläuche.
Im anderen Bereich weist der Durchmesser der rippenartigen Ausformungen
einen Betrag auf, der dem maximal zulässigen Wert im Durchmesser-Intervall
entspricht.
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Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen,
der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen
ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigen:
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1 eine
Halb-Schnittzeichnung durch das erfindungsgemäße Kupplungselement,
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2 eine
Ausschnittsvergrößerung des
Bereiches II aus 1,
und
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3 eine
Schnittzeichnung der verschiedenen Elemente einer Schlauchkupplung
mit dem erfindungsgemäßen Kupplungselement.
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In 1 ist
das erfindungsgemäße Kupplungselement 10 dargestellt.
Es handelt sich dabei um eine einteilige, rohrartige Baueinheit,
die innen hohl ist, um den Durchfluss der sich in der Hydraulikleitung
befindlichen Flüssigkeit
zu ermöglichen.
Das Kupplungselement 10 weist einen Schlauchnippel 20 und
Mittel zum Anschluss an eine Armatur 40 auf. Der Schlauchnippel 20 unterteilt
sich in einen Einführabschnitt 21 und
einen Halteabschnitt 22. Der Einführabschnitt 21 ist
konusförmig
ausgebildet, um ein leichteres Einführen des Kupplungselementes 10 in
den zu verbindenden Schlauch 50 zu ermöglichen. Auf der Außenfläche des
Schlauchnippels 20, im Bereich des Halteabschnitts 22,
befinden sich Schlauchhaltevorrichtungen 23. In dem hier
aufgeführten
Ausführungsbeispiel
handelt es sich dabei um rippenförmige
Ausformungen 24. Nach dem Aufschieben geraten Sie in formschlüssigen Kontakt
mit der Innenfläche 53 des
Schlauches 50. Dadurch ist ein gewisser Grad an Abzugssicherheit
des Kupplungselementes 10 aus dem zu verbindenden Schlauch 50 gewährleistet.
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Als problematisch hat es sich herausgestellt, dass
der Innen-Durchmesser 51 des zu fixierenden Schlauches
produktionsbedingt schwanken kann. Beispielhaft soll dieses an einem
Schlauch mit Drahtgeflechteinlage, wie er für Hydraulikleitungen Verwendung
findet, gezeigt werden. Gemäß EN 853
wird für
Schläuche
dieser Art ein Richtwert für
den Innen-Durchmesser 51 vorgegeben. Da dieser produktionstechnisch
nicht immer absolut exakt eingehalten werden kann, darf der Innen-Durchmesser
gemäß Norm-Tafeln
schwanken. Beispielhaft soll ein Schlauch DN 20 einen Innen-Durchmesser
mit einem Richtwert von 19 mm aufweisen. Dieser Wert darf um + 0,8
mm und – 0,4
mm schwanken. Somit ergibt sich ein Intervall von [18,6; 19,8],
innerhalb dessen sich der Innen-Durchmesser des Schlauches befinden muss.
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Der Außendurchmesser der Schlauchhaltevorrichtungen 23 eines
Kupplungselementes lässt sich
mit erheblich größerer Präzision fertigen.
Er entspricht im Allgemeinen dem Richtwert des Innen-Durchmesser
für den
zu verbindenden Schlauch. Für
bekannte Kupplungselemente ergibt sich somit häufig die Problematik, dass
die rippenartigen Ausformungen, welche den Schlauch fixieren sollen,
entweder zu groß oder
zu klein sind. Ist der Außendurchmesser
des Kupplungselementes zu groß,
bedarf es eines sehr großen
Kraftaufwandes um den Schlauchnippel in das Schlauchinnere einzuführen. Liegt
dagegen der Innen-Durchmesser
am unteren Ende des Durchmesser-Intervalls, ergibt sich häufig keine
formschlüssige
Verbindung zwischen dem Innenschlauch und den rippenförmigen Ausbildungen.
Dadurch kann das Kupplungselement bei der vollständigen Montage der Schlauchkupplung aus
dem Schlauch herausfallen.
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Um diesem Nachteil zu begegnen, weisen die
rippenartigen Ausformungen 24 des erfindungsgemäßen Kupplungselementes 10 zwei
Bereiche auf. Dabei unterscheidet sich der Durchmesser der rippenartigen
Ausformungen 24 im ersten Bereich 30 erfindungsgemäß von dem
Durchmesser 33 der rippenartigen Ausformungen 24 im
zweiten Bereich 31, wobei aber beide Durchmesser innerhalb
des vorgegebenen Durchmesser-Intervall liegen.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Durchmesser 32 der rippenartigen Ausformung im ersten
Bereich 30 so gewählt,
dass er dem minimalen Grenzwert im Durchmesser-Intervall entspricht.
Hingegen entspricht der Durchmesser 33 der rippenförmigen Ausformungen 24 im
zweiten Bereich 31 dem Maximalwert innerhalb des Durchmesser-Intervalls. Selbstverständlich könnten auch
andere Durchmesser für
die beiden Bereiche gewählt
werden. Es hat sich aber als vorteilhaft erwiesen, die beiden Grenzwerte
im Durchmesser-Intervall zu benutzen.
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Den Aufbau verdeutlich auch noch
einmal 2. Dargestellt
ist die Vergrößerung des
Ausschnittes II aus 1.
Man erkennt einen Teil des Auflagebereiches 25 sowie die
sich daran anschließende
erste rippenartige Ausformung 24. Beide bilden zusammen
den Bereich 31, welcher den maximal zulässigen Durchmesser 33 bzw.
Radius 33' aufweist.
Daran schließt
sich eine weitere rippenartige Ausformung 24 an, deren
Durchmesser 32 bzw. Radius 32' dem unteren Ende des Durchmesser-Intervalls
entspricht. 2 verdeutlicht,
dass sich der Durchmesser der Schlauchhaltevorrichtungen beim Übergang
vom ersten Bereich 30 in den zweiten Bereich 31 stufenartig ändert. Innerhalb
der Bereiche hingegen ist der Durchmesser konstant. Weist nun der
zu verbindende Schlauch einen Innen- Durchmesser auf, der an der unteren
Grenze des zulässigen
Durchmesser-Intervalls
liegt, so ist es gleichwohl möglich,
das erfindungsgemäße Kupplungselement 10 in
den Schlauch einzuführen.
Die Rippen 24 der Schlauchhaltevorrichtung 23 im
Bereich 30 werden eine formschlüssige Verbindung des Kupplungselementes 10 mit
dem Schlauch 50 herstellen. Liegt der Innen-Durchmesser 51 des
Schlauches 50 allerdings an der oberen Grenze des Durchmesser-Intervalls, so
kann er bei dem erfindungsgemäßen Kupplungselement 10 über die
Rippen im Bereich 30 hinweggeschoben werden und kommt formschlüssig auf
der bzw. den Rippen und dem Auflagebereich 25 des Bereiches 31 zu
liegen.
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In 3 sind
die Bauelemente einer Schlauchkupplung dargestellt. Zu erkennen
ist zum einen das erfindungsgemäße Kupplungselement 10. Auf
dieses wurde von der Schlauchnippelseite eine Schraubmutter 41 aufgeschoben
und durch einen aufsteckbaren Anschlagflansch 42 gesichert.
Die Schraubmutter 41 dient als Anschlussmittel an einer Armatur.
Dazu besitzt sie ein Innengewinde 43, um die vollständige Schlauchkupplung
in die nicht gezeichnete Armatur einzuschrauben. Im Anschlussfall liegt
der Kupplungsbereich 28 des erfindungsgemäßen Kupplungselementes 10 formschlüssig in
der dafür
vorgesehenen Armatur. Ein weiteres Bauelement, aus dem die Schlauchkupplung
aufgebaut ist, ist die Pressfassung 45. Sie besteht aus
einem zylinderartigen Körper
mit einem zylinderförmigen
Innenhohlraum. Die äußere Kontur
der Pressfassung 45 kann vom jeweiligen Einsatzgebiet abhängen. So
ist es durchaus denkbar, einen runden Querschnitt zu wählen oder
einen vieleckigen. Im Inneren der Pressfassung 45 befinden
sich Schlauchgreifvorrichtungen 46, die im Befestigungsfall
in das Drahtgeflecht 54 des Schlauches eindringen. Bei
den Schlauchgreifvorrichtungen 46 kann es sich, wie hier
angedeutet, um radial umlaufende, sägezahnförmige Rippen handeln. Möglich sind
aber auch andere Strukturen und Geometrien, wie etwa dreiecksartige
Rippen oder individuelle Halterungen.
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Bei der Montage der Schlauchkupplung
auf den Schlauch 50 wird dieser im Allgemeinen an einem
Ende geschält.
Dabei wird der Obergummi des Schlauches 50, bis auf das
Drahtgeflecht 54, entfernt. Es darf dabei nicht beschädigt werden, da
es dem Innenschlauch 53 die Druckfestigkeit verleiht. Die
Länge des
geschälten
Bereiches ist so zu wählen,
dass sie mit der Länge
der Pressfassung 45 übereinstimmt.
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Zur Montage des Schlauchkupplung
mit dem erfindungsgemäßen Kupplungselement 10 wird
zunächst
die Pressfassung 45 in Richtung des Bewegungspfeiles 60 über den
Schlauchnippel 20 geschoben. Dabei sollte die Anschlagkante 47 der
Pressfassung 45 an dem aufsteckbaren Anschlagflansch 42 zu
liegen kommen. Als letzter Schritt wird der geschälte Abschnitt
des Schlauches 50 in Richtung des Bewegungspfeiles 61 in
die Schlauchkupplung eingeschoben. Dabei sollen die rippenförmigen Ausformungen 24 im
Innenschlauch 53 zu liegen kommen. Um eine dauerhafte und
drucksichere Montage des Schlauches 50 auf dem erfindungsgemäßen Kupplungselement 10 zu
ermöglichen,
muss der Schlauch soweit vorgeschoben werden, bis er in Kontakt
mit dem Anschlagflansch 26 gerät. Um die Schlauchkupplung
abzugssicher auf dem Hydraulikschlauch zu montieren, wird die Pressfassung 45 durch äußeren Druck
komprimiert. Dadurch pressen sich die Strukturierungen 46 in
das Drahtgewebe 54 des Schlauches ein und führen so
zu einer festen Verbindung zwischen Schlauchkupplung und Schlauch.
Bei den Schlauchhaltevorrichtungen 23 des erfindungsgemäßen Kupplungselementes 10 kann
es sich um rippenförmige,
radial umlaufende Materialstreifen handeln. Diese können in
Abhängigkeit
von der Struktur und den Materialeigenschaften des zu verpressenden
Schlauches 50 unterschiedliche Geometrien aufweisen. So
ist es denkbar, dass der Querschnitt der rippenartigen Ausformungen 24 trapezförmig ist.
Die Ausformungen könnten
aber auch einen dreiecksförmigen
Querschnitt aufweisen. Für
andere Schläuche
mag es hingegen vorteilhaft sein, dass es sich bei den Schlauchhaltevorrichtungen 23 nicht
um radial umlaufende Rippen handelt, sondern um individuelle Haltepunkte.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Kupplungselementes
könnte
dieses einheitlich mit der in 3 dargestellten Schraubmutter 41 ausgebildet
sein. Für
spezielle Anwendungen könnte
so die Montage der Schlauchkupplung erleichtert werden. Des Weiteren
könnte das Anschlussmittel 41 sowie
das Kupplungselement 10 einheitlich aus Automatenstahl
hergestellt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
eines Kupplungselementes beschränkt.
Zentral ist vielmehr, dass die im Allgemeinen rippenartig ausgeformten
Schlauchhaltevorrichtungen auf dem Schlauchnippel zwei Bereiche
aufweisen, deren Durchmesser sich unterscheiden. Dadurch ist sichergestellt,
dass auch bei starken Schwankungen des Innen-Durchmessers des zu
verbindenden Schlauches eine feste und abzugssichere Montage des
Kupplungselementes möglich
ist.
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- 10
- Kupplungselement
- 20
- Schlauchnippel
- 21
- Einführabschnitt
- 22
- Halteabschnitt
- 23
- Schlauchhaltevorrichtung
- 24
- rippenartige
Ausformungen
- 25
- Auflagebereich
- 26
- Anlageflansch
- 27
- Führungsbereich
für 41
- 28
- Anphasung
der Kupplung
- 30
- erster
Bereich von 23
- 31
- zweiter
Bereich von 23
- 32
- Durchmesser
von 30
- 32'
- Radius
von 30
- 33
- Durchmesser
von 31
- 33'
- Radius
von 31
- 40
- Anschluss
an Armatur
- 41
- Schraubenmutter
- 42
- Anschlagflansch
für 41
- 43
- Innengewinde
- 45
- Pressfassung
- 46
- Strukturierung,
Rippen von 45
- 47
- Anschlagkante
von 45
- 50
- Schlauch
- 51
- Innen-Durchmesser
von 50
- 52
- Obergummi
- 53
- Innenschlauch
- 54
- Drahtgeflecht
- 60
- Bewegung
von 45 über 10
- 61
- Bewegung
von 50 in 45 bzw. auf 10