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Die Erfindung betrifft einen Schlauchverbinder für insbesondere Gartenschläuche, mit einem Anschlag und wenigstens zwei beidseitig des Anschlages angeordneten Verbindungsbereichen, wobei die Verbindungsbereiche jeweils rohrförmig insbesondere zum Aufstecken von Schläuchen unterschiedlichen Durchmessers ausgebildet sind, und wobei der jeweilige Verbindungsbereich mit einem jeweils radial umlaufenden Zahnprofil zur Wechselwirkung mit einer jeweiligen Schlauchinnenseite ausgerüstet ist.
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Mithilfe des vorgenannten Schlauchverbinders können insbesondere Schläuche unterschiedlichen Durchmessers beispielsweise wasserdicht miteinander gekoppelt werden. Bei den Schläuchen handelt es sich meistens um Gartenschläuche. Dazu wird der fragliche Schlauch auf den Verbindungsbereich aufgesteckt. Der Anschlag verhindert hierbei, dass die beiden Schläuche miteinander überlappen. Das an dieser Stelle radial umlaufende Zahnprofil unterstützt dabei die Festlegung des Schlauches auf dem Verbindungsbereich. Denn das radial umlaufende Zahnprofil greift dazu in die Schlauchinnenseite ein und verhindert, dass der Schlauch von dem Verbindungsbereich abrutschen kann.
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Zu diesem Zweck wird der fragliche Schlauch meistens nicht nur auf den jeweiligen Verbindungsbereich aufgesteckt, sondern zusätzlich außenseitig gesichert. Das kann mithilfe eines den Schlauch übergreifenden Fixierungsmittels geschehen, bei dem es sich typischerweise um eine Schlauchschelle handelt. Grundsätzlich kann hier auch mit einem Bindedraht oder anderen geeigneten Fixierungsmitteln gearbeitet werden, um den Schlauch einwandfrei auf dem Verbindungsbereich des Schlauchverbinders sichern zu können.
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Für die Kopplung von Schläuchen unterschiedlichen Durchmessers sind bereits verschiedene Lösungen im Stand der Technik vorgeschlagen worden. So beschäftigt sich die
DE 20 2010 011 754 U1 mit einem lösbaren Schlauchadapter zur Verbindung zweier Schlauchenden. In diesem Zusammenhang ist an einem Schlauchende ein Steckelement oder Klemmstück platziert, welches beim Einstecken in eine Aufnahme eine dichtende lösbare Verbindung eingeht. Der Aufbau ist relativ kompliziert und erfordert Nacharbeiten.
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Die
EP 1 355 099 B1 beschäftigt sich mit einer lösbaren Kupplung zur Verbindung zweier Schlauchenden. Dazu ist an einem ersten Schlauchende ein Steckelement angebracht. Am zweiten Schlauchende ist eine das Steckelement aufnehmende und im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildete Aufnahme realisiert. Die Aufnahme verfügt im Klemmbereich außenseitig über einen umlaufenden Verstärkungsring. Auch in diesem Fall wird eine relativ komplexe Lösung verfolgt, zumal zwischen Steckelement und Aufnahme unterschieden wird, folglich zwei unterschiedliche Elemente verarbeitet und bevorratet werden müssen. Das ist im Hinblick auf eine einfache Herstellung und Logistik problematisch.
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Durch die
DE 698 11 648 T2 ist ein Verbinder für eine flexible Fluidleitung bekannt geworden, welcher über ein Universalgehäuse-Element verfügt. Ferner ist ein weiteres zweites Universalgehäuse-Element realisiert. Beide lassen sich durch eine Bajonettkupplung miteinander verbinden. Auch in diesem Fall führt der mehrteilige Aufbau zu einer aufwendigen Fertigung und Handhabung.
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In der Praxis werden unter dem Markennamen „Yatego“ Schlauchverbinder angeboten, die über jeweils beidseitige Verbindungsbereiche ausgehend von einem mittigen Anschlag verfügen. Die Verbindungsbereiche sind ihrerseits rippenförmig gestaltet und verfügen über einen beidseitig jeweils gleichen Durchmesser, so dass Schläuche verschiedenen Durchmessers hiermit nicht gekoppelt werden können.
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Beim gattungsbildenden Stand der Technik nach der
KR 10 2019 0001063 A werden in der dortigen
2 Schlauchverbinder beschrieben und bildlich dargestellt, die zur Kopplung von Schläuchen unterschiedlichen Durchmessers geeignet und ausgelegt sind. Zu diesem Zweck ist der jeweilige Verbindungsbereich mit einem jeweils radial umlaufenden Zahnprofil zur Wechselwirkung mit einer jeweiligen Schlauchinnenseite ausgerüstet. Wie man der dortigen
2 entnehmen kann, lassen sich jedoch ausschließlich Schläuche eines bestimmten Durchmesserverhältnisses hiermit koppeln. Das heißt, im Endeffekt ist für jeden spezifischen Anwendungsfall ein eigener und speziell ausgelegter Schlauchverbinder erforderlich. Das führt zu erhöhten Herstellungskosten und ist auch von der Handhabung her nachteilig. Hier setzt die Erfindung ein.
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Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen derartigen Schlauchverbinder für insbesondere Gartenschläuche so weiterzuentwickeln, dass die wasserdichte Kopplung von Schläuchen variablen Durchmessers einfach und schnell gelingt.
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Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßer Schlauchverbinder im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Verbindungsbereich wenigstens zwei Durchmesserstufen aufweist, um jeweils Schläuche mit zumindest zwei unterschiedlichen Durchmessern aufnehmen zu können.
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Nach vorteilhafter Ausgestaltung ist jeder Verbindungsbereich sogar mit mehr als zwei Durchmesserstufen ausgerüstet. Außerdem wird regelmäßig so vorgegangen, dass die Verbindungsbereiche jeweils gleich mit gleicher Anzahl an Durchmesserstufen ausgebildet sind. Die einzelnen Durchmesserstufen reflektieren dabei typischerweise den Durchmesser bzw. Innendurchmesser von kommerziell erhältlichen Gartenschläuchen. Beispielsweise gibt es solche Gartenschläuche mit einem Innendurchmesser von 19 mm, 26 mm, 32 mm oder auch 38 mm.
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In diesem Fall hat es sich bewährt, wenn der jeweilige Verbindungsbereich mit vier Durchmesserstufen ausgerüstet ist. Dadurch können die sämtlichen der vorerwähnten und kommerziell erhältlichen Gartenschläuche mithilfe des Schlauchverbinders gekoppelt und wasserdicht miteinander verbunden werden. So ist es beispielsweise denkbar, einen Schlauch mit 19 mm Innendurchmesser mit dem erfindungsgemäßen Schlauchverbinder mit einem weiteren Schlauch eines Innendurchmessers von 38 mm oder auch 32 mm oder 26 mm koppeln zu können. Selbstverständlich lassen sich auch zwei Schläuche mit 19 mm Innendurchmesser mit dem erfindungsgemäßen Schlauchverbinder zu einer durchgängigen Wasserleitung im Beispielfall koppeln.
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Dabei hat es sich insgesamt bewährt, wenn die Verbindungsbereiche jeweils gleich mit gleicher Anzahl an Durchmesserstufen ausgebildet sind. Dadurch kann jeder der beiden Verbindungsbereiche mit dem Schlauch bzw. dem zuvor beschriebenen Angebotsspektrum an zur Verfügung stehenden Schläuchen wahlweise gekoppelt und wasserdicht verbunden werden. In diesem Zusammenhang wird darüber hinaus meistens so vorgegangen, dass die einzelnen Durchmesserstufen ausgehend von dem mittigen Anschlag jeweils beidseitig beginnend mit dem größten Durchmesser abgestuft und aneinander anschließend angeordnet sind. Als Folge hiervon wird der Schlauch mit größtem zu verarbeitendem Innendurchmesser praktisch über sämtliche Durchmesserstufen kleineren Durchmessers geschoben bis die Durchmesserstufe größten Durchmessers erreicht ist. Um an dieser Stelle den Halt des Schlauches und insbesondere der Schlauchinnenseite auf der zugehörigen Durchmesserstufe zu verbessern, ist die jeweilige Durchmesserstufe vorteilhaft konisch ausgebildet. Hierbei wird meistens so vorgegangen, dass jede Durchmesserstufe mit einem übereinstimmenden Konuswinkel ausgerüstet ist. Darüber hinaus verfügt die jeweilige Durchmesserstufe meistens über eine übereinstimmende Erstreckung in Längsrichtung. Dadurch steht an jeder Durchmesserstufe die gleiche Erstreckung in Längsrichtung als Kopplungsbereich mit der Schlauchinnenseite des aufgesteckten Schlauches zur Verfügung.
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Wie einleitend bereits ausgeführt, ist der jeweilige Verbindungsbereich mit einem jeweils radial umlaufenden Zahnprofil zur Wechselwirkung mit der jeweiligen Schlauchinnenseite ausgerüstet. Dieses jeweilige Zahnprofil ist nun vorteilhaft sägezahnartig mit im Vergleich zur Längserstreckung schräg verlaufendem Zahnabschnitt und überwiegend radial verlaufener Zahnstufe ausgebildet. Hier hat es sich bewährt, wenn der Zahnabschnitt und die Zahnstufe ein Längenverhältnis von wenigstens 3:1, insbesondere von 5 : 1 und mehr aufweisen. Dieses Längenverhältnis ist im Endeffekt an die Beschaffenheit des aufsteckbaren Schlauches angepasst und reflektiert den Umstand, dass die an dieser Stelle meistens eingesetzten Gartenschläuche an ihrer Schlauchinnenseite nachgiebig ausgelegt sind, so dass mit relativ wenig ausgeprägten Zahnstufen gearbeitet werden kann. Denn der auf diese Weise jeweils gebildete Sägezahn kann hierdurch widerhakenartig in die Schlauchinnenseite eingreifen und verhindert, dass der Schlauch von dem zugehörigen Verbindungsbereich bzw. der Durchmesserstufe abrutscht.
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In diese Richtung zielen die weiteren Erfindungsmaßnahmen, wonach der jeweilige Zahnabschnitt des Zahnprofils unter Bildung der Zahnstufe ausgehend von der Durchmesserstufe in Richtung auf eine Längsachse bzw. Längsrichtung des Verbindungsbereiches geneigt ist. Tatsächlich korrespondiert die Neigung des Zahnabschnittes in Richtung auf die Längsachse bzw. Längsrichtung typischerweise zu einem Winkel von weniger als 10°.
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Die Herstellung des erfindungsgemäßen Schlauchverbinders erfolgt in der Regel in einem einstückigen Formprozess, ist folglich einfach und kostengünstig zu realisieren. Da darüber hinaus lediglich der Schlauchverbinder als solcher als einziges Strukturelement benötigt wird, gelingt die Kopplung insbesondere von Schläuchen unterschiedlichen Durchmessers einfach und intuitiv sowie schnell. Als geeignete Materialien für den Schlauchverbinder empfiehlt die Erfindung Kunststoff und/oder Metall.
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Geeignete Kunststoffe sind in diesem Zusammenhang thermoplastische Kunststoffe, die sich beispielsweise im Rahmen eines Kunststoffspritzguss-Vorganges kostengünstig verarbeiten lassen. Hier haben sich beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polyamid usw. als besonders günstig erwiesen. Zur Verstärkung des Kunststoffes kann dieser auch mit eingelagerten Fasern und insbesondere Glasfasern ausgerüstet werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist auch die Herstellung des Schlauchverbinders aus Metall denkbar. Auch in diesem Fall kann auf einen Metallspritz-Vorgang oder Metalldruckguss-Vorgang zurückgegriffen werden. Grundsätzlich sind auch Mischformen dergestalt denkbar, dass der Schlauchverbinder ein Komposit-Bauteil aus Kunststoff / Metall darstellt.
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Schließlich wird zur Fixierung des jeweiligen Schlauches auf dem Verbindungsbereich in der Regel ein den Schlauch übergreifendes Fixierungsmittel eingesetzt. Bei diesem Fixierungsmittel kann es sich um eine übliche Schlauchschelle handeln. Es kann aber auch mit Bindedraht, Kabelverbindern oder ähnlichen Fixierungsmitteln gearbeitet werden. Je nach dem in der auf diese Weise hergestellten Schlauchleitung herrschenden Druck ist unter Umständen sogar ein Fixierungsmittel entbehrlich.
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Die topologische Auslegung des Schlauchverbinders sieht im Rahmen einer Variante vor, dass die beiden Verbindungsbereiche in gemeinsamer Längserstreckung beidseitig des Anschlages angeordnet sind. Dann können die beiden Verbindungsbereiche vorteilhaft spiegelbildlich im Vergleich zum mittigen Anschlag ausgebildet werden und sich jeweils beidseitig des mittigen Anschlages erstrecken. Es ist aber auch möglich, mit abgewinkelten Ausführungsformen zu arbeiten bzw. solche zu realisieren. In diesem Fall können die beiden Verbindungsbereiche jeweils winklig und insbesondere rechtwinklig im Vergleich zum Anschlag verlaufen.
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Daneben sind auch Lösungen im Sinne eines Verteilers denkbar und werden von der Erfindung umfasst. Denn neben den bis jetzt beschriebenen Varianten mit einem Anschlag und zwei beidseitig des Anschlages angeordneten Verbindungsbereichen besteht auch die Möglichkeit, beispielsweise zwei Verbindungsbereiche an einer Seite des Anschlages mit einem Verbindungsbereich an der anderen Seite im Sinne einer Y-Anordnung zu koppeln. Außerdem lassen sich Varianten dergestalt denken, dass beidseitig des Anschlages jeweils zwei Verbindungsbereiche beispielsweise in V-Anordnung vorhanden sind und auf diese Weise miteinander gekoppelt werden. Hier besteht in weiterer Ausgestaltung die zusätzliche Option, den jeweiligen Verbindungsbereich beispielsweise mit einem Durchflusshahn auszurüsten, um wahlweise jeweils zwei der im Maximum angeschlossenen vier Schläuche strömungstechnisch miteinander zu verbinden.
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Im Ergebnis wird ein Schlauchverbinder für insbesondere Gartenschläuche zur Verfügung gestellt, der zum ersten Mal die wahlweise Kopplung von insbesondere Gartenschläuchen unterschiedlichen Durchmessers zu einer durchgängigen Schlauchleitung ermöglicht. Durch das im jeweiligen Verbindungsbereich bzw. der realisierten Durchmesserstufe vorgesehene radial umlaufende Zahnprofil wird der anzuschließende Schlauch einwandfrei und dicht mit dem Schlauchverbinder gekoppelt. Außerdem verhindert die konische Ausbildung der jeweiligen Durchmesserstufe und ihr jeweils in Richtung des Anschlages konisch zulaufender Charakter, dass der auf der Durchmesserstufe fixierte Schlauch von dieser abrutscht.
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In Verbindung mit der einfachen und kostengünstigen Herstellung des Schlauchverbinders wird somit ein preisgünstiger Schlauchverbinder mit Universalcharakter zur Verfügung gestellt, der sich zur Herstellung durchgängiger und wasserdichter Schlauchleitungen auch unter Rückgriff von Schläuchen verschiedenen Durchmessers besonders eignet. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
- 1 den Schlauchverbinder in einer Übersicht,
- 2 einen Detailausschnitt aus der 1 im Bereich einer Durchmesserstufe und
- 3 eine Frontansicht des Schlauchverbinders nach der 1.
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In den Figuren ist ein Schlauchverbinder dargestellt, der sich generell zur Kopplung von Schläuchen eignet. Typischerweise wird der Schlauchverbinder zur Kopplung von Gartenschläuchen 1, 2 unterschiedlichen Durchmessers genutzt, wie man anhand der 1 nachvollziehen kann. Dazu verfügt der Schlauchverbinder über einen Anschlag 3 und zwei beidseitig des Anschlages 3 angeordnete Verbindungsbereiche 4. Nach dem Ausführungsbeispiel und nicht einschränkend sind die beiden Verbindungsbereiche 4 in gemeinsamer Längserstreckung angeordnet. Grundsätzlich sind aber auch winklige Anordnungen der beiden Verbindungsbereiche 4 gegenüber dem Anschlag 3 möglich, beispielsweise in einem rechten Winkel, wie einleitend bereits erläutert wurde.
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Die beiden Verbindungsbereiche 4 nach der 1 sind jedoch in der gemeinsamen Längserstreckung orientiert und im Übrigen spiegelbildlich im Vergleich zum mittigen Anschlag 3 angeordnet und erstrecken sich jeweils spiegelbildlich ausgehend hiervon. Die Längserstreckung erfolgt dabei entlang der in der 1 angedeuteten Längsrichtung L. Dadurch ist der Schlauchverbinder im Ausführungsbeispiel insgesamt rotationssymmetrisch im Vergleich zur Längsrichtung L ausgelegt. Außerdem ist der Schlauchverbinder insgesamt hohlzylindrisch ausgeführt, damit beispielsweise Wasser vom in der Darstellung rechten Gartenschlauch 1 über den Schlauchverbinder in den linken Gartenschlauch 2 unter Realisierung einer durchgängigen Schlauchleitung fließen kann.
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Man erkennt, dass der jeweilige Verbindungsbereich 4 mit mehreren Durchmesserstufen 5 ausgerüstet ist. Tatsächlich verfügen die jeweils beidseitig des mittigen Anschlages 3 angeordneten Verbindungsbereiche 4 nach dem Ausführungsbeispiel über jeweils vier unterschiedliche Durchmesserstufen 5.
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Die einzelnen Durchmesserstufen 5 korrespondieren zu verschiedenen Durchmessern bzw. Innendurchmessern D1 bis D4 der hierauf jeweils aufsteckbaren Gartenschläuche 1 bzw. 2. Tatsächlich lassen sich auf die dargestellten Durchmesserstufen 5 Gartenschläuche 1 bzw. 2 des Innendurchmessers D1 von 19 mm, D2 von 26 mm, D3 von 32 mm und schließlich D4 von 38 mm aufstecken und dichtend festlegen. Das gilt selbstverständlich nur beispielhaft und ist keineswegs einschränkend zu verstehen.
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Man erkennt, dass in der Darstellung nach der 1 der Gartenschlauch 1 mit dem größten Innendurchmesser D4 ausgerüstet ist und mithilfe des erfindungsgemäßen Schlauchverbinders mit dem linken Gartenschlauch 2 des kleinsten Innendurchmessers D1 zu der gewünschten Schlauchleitung wasserdicht verbunden werden kann. Dazu werden die jeweiligen Gartenschläuche 1, 2 auf dem zugehörigen Verbindungsbereich 4 mithilfe eines den Schlauch 1, 2 zusätzlich übergreifenden Fixierungsmittels 6 festgelegt, bei dem es sich um eine in der 1 lediglich angedeutete Schlauchschelle 6 handelt oder handeln kann. Selbstverständlich sind auch andere Kombinationen der Gartenschläuche 1, 2 mit hiervon abweichendem Verhältnis ihrer Innendurchmesser D1 bis D4 denkbar und lassen sich mithilfe des Schlauchverbinders wasserdicht zu der Schlauchleitung koppeln.
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Der Detailaufbau der jeweiligen Durchmesserstufe 5 ist nun in der 2 dargestellt. Zunächst einmal erkennt man, dass der jeweilige Verbindungsbereich 4 des erfindungsgemäßen Schlauchverbinders mit einem jeweils radial umlaufenden Zahnprofil 7, 8 ausgerüstet ist. Das Zahnprofil 7, 8 wechselwirkt dabei mit einer jeweiligen Schlauchinnenseite des aufgesteckten Schlauches 1 bzw. 2. Nicht dargestellt ist die weitere Möglichkeit, die jeweilige Durchmesserstufe 5 konisch auszulegen, und zwar konisch zulaufend in Richtung auf den Anschlag 3 oder auch sich konisch öffnend in Richtung auf den Anschlag 3. Dabei wird meistens mit einem übereinstimmenden Konuswinkel für jede Durchmesserstufe 5 gearbeitet.
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Im Ausführungsbeispiel erkennt man, dass die jeweilige Durchmesserstufe 5 eine übereinstimmende Erstreckung B in der Längsrichtung L aufweist. Diese übereinstimmende Erstreckung B mag beim Ausführungsbeispiel ca. 15 mm betragen, was erneut als lediglich beispielhaft und keinesfalls zwingend aufzufassen ist. Im Hinblick auf das jeweilige Zahnprofil 7, 8 erkennt man anhand der Detailansicht in der 2, dass dieses sägezahnartig mit im Vergleich zur Längserstreckung bzw. Längsrichtung L schräg verlaufendem Zahnabschnitt 7 und überwiegend radial verlaufender Zahnstufe 8 ausgebildet ist. Dabei hat es sich bewährt, wenn an dieser Stelle ein Längenverhältnis des Zahnabschnittes 7 zur Zahnstufe 8 von wenigstens 3 : 1 und insbesondere 5 : 1 und mehr beobachtet wird. Das heißt, die Länge des im Vergleich zur Längserstreckung L schräg verlaufenden Zahnabschnittes 7 ist wenigstens dreimal so groß wie diejenige der zugehörigen radial verlaufenden Zahnstufe 8 ausgebildet.
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Außerdem ist die Auslegung so getroffen, dass der jeweilige Zahnabschnitt 7 des Zahnprofils 7, 8 unter Bildung der Zahnstufe 8 ausgehend von der Durchmesserstufe 5 in Richtung auf die Längsrichtung L bzw. eine hierdurch definierte Längsachse des Schlauchverbinders geneigt ist. Tatsächlich beobachtet man an dieser Stelle einen Neigungswinkel α, welcher typischerweise Werte von weniger als 10° beträgt. Dadurch wird insgesamt ein relativ schwach geneigtes sägezahnartiges Zahnprofil 7, 8 mit großer Länge des Zahnabschnittes 7 im Vergleich zur Zahnstufe 8 beobachtet, welches folgerichtig zwar wirksam in die typischerweise nachgebende Schlauchinnenseite des hiermit zu koppelnden Gartenschlauches 1, 2 eindringt, allerdings nur oberflächlich, so dass Beschädigungen des Gartenschlauches 1, 2 auf der Schlauchinnenseite insgesamt nicht zu befürchten sind. Gleichwohl wird hierdurch dennoch der Halt des betreffenden Gartenschlauches 1, 2 auf der zugehörigen Durchmesserstufe 5 ausdrücklich positiv beeinflusst.
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Die einzelnen Durchmesserstufen 5 erstrecken sich ausgehend von dem mittigen Anschlag 3 jeweils beidseitig. Dabei wird jeweils ausgehend vom Anschlag 3 mit der Durchmesserstufe 5 größten Durchmessers für den zugehörigen Schlauch 1 mit dem größten Innendurchmesser D4 abgestuft und aneinander anschließend gearbeitet. Das ist erforderlich, damit die einzelnen Schläuche 1, 2 der unterschiedlichen Durchmesser D1 bis D4 einwandfrei auf dem Schlauchverbinder verankert werden können. Der Schlauchverbinder selbst wird in der Regel in einem einstückigen Formprozess hergestellt, lässt sich dementsprechend besonders einfach und kostengünstig umsetzen. Meistens ist der Schlauchverbinder aus Kunststoff hergestellt und wird in einem Kunststoffspritzguss-Vorgang realisiert. Dabei kann selbstverständlich auch mit eingelagerten Fasern und insbesondere Glasfasern in dem Kunststoff gearbeitet werden, um seine Festigkeit im Bedarfsfall zu erhöhen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202010011754 U1 [0004]
- EP 1355099 B1 [0005]
- DE 69811648 T2 [0006]
- KR 1020190001063 A [0008]
