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Die Erfindung betrifft eine Schraubarmatur zur beschädigungsfreien Aufnahme von Schläuchen, bestehend aus einem, mit einem Durchgang versehenen Spanndorn mit Dichtkegel und einer als Schraubfassung ausgebildeten Hülse, wobei die Hülse ein Innengewinde und der Spanndorn einen hierzu komplementären Außengewindeabschnitt aufweist, gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
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Schraubarmaturen mit Spanndorn, Dichtkegel und Schraubfassung gehören seit längerer Zeit zum Stand der Technik. Derartige Schraubarmaturen dienen der Aufnahme bzw. dem Anschluss von Schläuchen aus unterschiedlichen Materialien. Es hat sich gezeigt, dass im üblichen Betriebsdruckbereich derartige Schraubarmaturen eine ausreichende Dichtigkeit aufweisen. Gegebenenfalls muss von Zeit zu Zeit ein Nachspannen unter Nutzung der Schraubfassung vorgenommen werden, insbesondere dann, wenn ein Setzen des Schlauchmaterials bzw. ein entsprechender Alterungsprozess einsetzt.
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Die
DE 31 46 840 A1 offenbart eine Vorrichtung für eine leckfreie und kraftschlüssige Verbindung eines Schlauches, insbesondere eines gewellten Schlauches, der aus PTFE oder thermoplastischen Material bestehen kann.
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Die Verbindung soll lösbar, wiederverwendbar und ohne Sonderwerkzeug montierbar sein. Ein dortiger Schlauchnippel ist konisch ausgelegt, um den Schlauch zur Befestigung von innen her auszudehnen und gegen die Schraubfassung zu pressen. Als Nachteil bekannter Lösungen wird dort aufgezeigt, dass bei der notwendigen Verschraubung der Einzelteile ein Verdrehen oder ein Drall des Schlauches nicht immer vermieden werden kann.
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Wenn gemäß der
DE 31 46 840 A1 gewellte Schläuche zum Einsatz kommen, umschließt ein dortiger Schraubring den gewellten Schraub von außen. Der Schraubnippel hingegen verbindet sich mit den inneren Gewindegängen des gewellten Schlauches. Zusätzlich wird ein dort vorhandener Einstecknippel in die zylindrische Bohrung des Schraubnippels eingeführt, wobei ein Dichtring die Abdichtung an dieser Stelle übernimmt. Die Schlauchfassung wird mit dem Ende des Einstecknippels verschraubt und die innere Ausbildung erreicht zusammen mit dem konischen äußeren Teil des geschraubten Ringes ein Verklemmen eines vorhandenen Drahtgeflechtes am Schlauch, so dass sich die notwendige kraftschlüssige Verbindung ergibt. Die Abdichtung wird maßgeblich durch die Dichtflächen am Einschraubnippel und dem geschraubten Ring erreicht.
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Die Anschlussseite der Schlaucharmatur entspricht bekannten Lösungen und ist beliebig ausbildbar.
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Für den Fall, dass gewelltes Schlauchmaterial zum Einsatz kommt, ist gemäß der geschilderten Lösung des Standes der Technik durchaus für eine ausreichende Dichtigkeit gesorgt, da die Wellstruktur im Klemmbereich die Dichtfläche erhöht.
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Allerdings wird bei einer Demontage einer solchen Schlaucharmatur deutlich, dass das eingeklemmte Schlauchende Beschädigungen aufweist, wodurch eine ungekürzte Wiederverwendbarkeit des Schlauches nicht gegeben ist.
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Die Verwendung einer Vorrichtung gemäß
DE 31 46 840 A1 in BerstdruckPrüfständen für Schläuche ist daher nicht oder nur bedingt geeignet.
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Zum einen wird bei Berstdruckprüfungen ein Vielfaches des Betriebsdruckbereiches erreicht. Zum anderen darf es nicht zu Beschädigungen des oder der aufgenommenen Schlauchenden, insbesondere dann kommen, wenn Kunststoffflächen mit glatten Innenflächen zur Qualitätssicherung in der Fertigung Berstdruckprüfungen ausgesetzt werden. Wenn bei derartigen Prüfungen Prüfmedien bei verschiedenen Temperaturen zum Einsatz kommen oder die Prüfung in Klimakammern stattfindet, hat es sich gezeigt, dass übliche Schraubarmaturen in derartigen Grenzbereichen versagen bzw. eine Beschädigung der Prüflinge eintritt, mit der Folge von Undichtigkeiten, so dass letztendlich keine wiederholgenaue Prüfungen möglich sind.
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Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Schraubarmatur zur beschädigungsfreien Aufnahme von Schläuchen anzugeben, die einerseits dafür geeignet ist, Fertigungstoleranzen der Schläuche auszugleichen, andererseits ohne Spezialwerkzeuge einsetzbar ist und die eine Schlauchankopplung bis hin zu Nenndrücken von 600 bar mit unterschiedlichen Medien oder Umgebungstemperaturen ermöglicht.
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Die zu schaffende Schraubarmatur soll in Berstdruckprüfständen einsetzbar sein, eine einfache Ankopplung der zu prüfenden Schläuche gestatten und eine vielfache Verwendung ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Schraubarmatur gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
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Es wird demnach von einer Schraubarmatur zur beschädigungsfreien Aufnahme von Schläuchen, insbesondere Schläuchen mit glatten Innenoberflächen ausgegangen, bestehend aus einem, mit einem Durchgang versehenen Spanndorn mit Dichtkegel und einer als Schraubfassung ausgebildeten Hülse, wobei die Hülse ein Innengewinde und der Spanndorn einen hierzu komplementären Außengewindeabschnitt aufweist.
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Die Hülse besitzt über ihre Längsausdehnung einen ersten und einen daran anschließenden zweiten Innengewindeabschnitt, wobei sich die Gewinderichtungen der Innengewindeabschnitte unterscheiden.
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Insbesondere handelt es sich um einen ersten Gewindeabschnitt mit Linksgewinde und einen zweiten Innengewindeabschnitt mit Rechtsgewinde (oder umgekehrt).
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Der Außengewindeabschnitt des Spanndornes ist zu einer der Gewinderichtungen der Innengewindeabschnitte komplementär.
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Der Dichtkegel des Spanndornes besitzt eine Konusform, wobei in Richtung einer Konusspitze oder eines Konusstumpfes mehrere, axial beabstandete, radial umlaufende Nuten oder Aussparungen ausgebildet sind, welche jeweils Dichtungskörper aufnehmen.
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Die Dichtungskörper können als Ringe, insbesondere aus einem Weichstoffmaterial bestehend, ausgebildet werden.
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Insofern weist der Dichtkegel eine Stufung mit eingesetzten Dichtungskörpern, insbesondere den vorerwähnten O-Ringen auf.
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In einer bevorzugten Ausbildung besitzt ein Innengewindeabschnitt der Hülse ein Linksgewinde, welches auf den Außendurchmesser eines aufzunehmenden Schlauchendes angepasst ist, wobei zur Aufnahme des Schlauchendes dieses in die Hülse eingedreht wird. Beispielsweise ist dieser Innengewindeabschnitt bis zur Hälfte der Längsausdehnung der Hülse ausführt.
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Nach Eindrehen des Schlauchendes in den Linksgewinde-Innengewindeabschnitt der Hülse wird der Spanndorn mit Rechtsgewinde in den hierzu komplementären Innengewindeabschnitt der Hülse eingeschraubt derart, dass der Dichtkegel mit seinen Dichtungskörpern in das Innere des Schlauchendes eindringt. Durch die Wirkung des Dichtkegels in Verbindung mit der Hülse begibt sich ein Verspannen, eine Pressung und mithin ein Klemmen des Schlauchendes zwischen Dichtkegel und der Innenoberfläche der Hülse nebst entsprechender sicherer Abdichtung.
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Durch die abgestuft angeordneten Dichtungskörper, insbesondere ausgebildet als O-Ringe, welche aus einem Weichkunststoffmaterial bestehen, wird ein unerwünschtes Quetschen und damit Beschädigen des Schlauchendes vermieden.
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Wenn der Spanndorn mit Rechtsgewinde in den hierzu komplementären Innengewindeabschnitt der Hülse eingeschraubt wird, schiebt sich also die mit den Weichstoffdichtungen besetzte konische Spitze in den Prüfling, das heißt das entsprechende Schlauchende.
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In Verbindung mit dem Linksgewinde-Innengewindeabschnitt in der Hülse wird das Schlauchende des Prüflings in seiner Position gehalten und nicht in unerwünschter Weise aus der Schraubfassung herausgedreht oder herausgedrückt.
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Zu Demontagezwecken wird der Spanndorn wieder aus der Schraubfassung herausgedreht und der Prüfling kann aus der Schraubfassung werkzeuglos entnommen werden.
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Die erläuterte Schraubarmatur lässt sich in einfacher Weise an verschiedene Schlauchtypen mit unterschiedlichen Durchmessern anpassen.
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Die vorgestellte konstruktive Ausführungsform ermöglicht eine Wiederverwendung und weist keine kostenintensiven Verschleißteile auf. Die Schraubarmatur ist besonders geeignet bei Berstdruckprüfungen zur Qualitätssicherung bei der Herstellung von Schläuchen. Die Vorrichtung ermöglicht ein einfaches und unkompliziertes Adaptieren der betreffenden Prüflinge ohne induzierte Beschädigungen, die das Prüfergebnis verfälschen können.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
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Hierbei zeigen:
- 1 einen Ausgangszustand zur Erläuterung der Handhabung der Schraubarmatur mit einem Kunststoffschlauch mit glatter Innenoberfläche als Prüfling;
- 2 eine Darstellung (Schnittdarstellung) im Zustand eines in den beispielhaften Linksgewindeabschnitt der Hülse eingedrehten Schlauchendes;
- 3 eine Schnittdarstellung des beginnenden Einschraubens des Spanndornes in den Rechtsgewinde-Innengewindeabschnitt der Hülse mit infolge des Einschraubens beginnenden Eindringen des Dichtkegels mit Dichtungskörpern in das Schlauchinnere; und
- 4 einen Endzustand des adaptierten, zu prüfenden Schlauches mit den sich einstellender Verspannung und Verpressung sowie Klemmen des Schlauchendes in der Hülse nebst ergänzender Wirkung der Abdichtung aufgrund der ringförmigen Dichtkörper.
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Der Schilderung des Ausführungsbeispieles sei vorangestellt, dass dann, wenn von einer Kombination Links/Rechts-Gewinde oder -Gewindeabschnitt es im Rahmen eines fachgemäßen Abwandelns der erfindungsgemäßen Lösung liegt, wenn auf eine Kombination Rechts-/Links-Innengewindeabschnitt orientiert wird.
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Die erfindungsgemäße Schraubarmatur geht von einem Spanndorn 1 aus, welcher einen Durchgang 2 zur Aufnahme und Führung eines Prüffluides aufweist.
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Der Spanndorn 1 weist an seinem dem Dichtkegel 3 gegenüberliegenden Ende einen an sich bekannten Anschlussabschnitt für einen Druckerzeuger auf.
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Die Schraubarmatur umfasst darüber hinaus eine als Schraubfassung ausgebildete Hülse 5.
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Diese Hülse 5 weist in einem innenseitigen Abschnitt ein Innengewinde auf, welches zu einem Außengewindeabschnitt 6 des Spanndorns 1 komplementär ist.
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Insofern besitzt die Hülse 5 über ihre Längsausdehnung einen ersten und einen daran anschließenden zweiten Innengewindeabschnitt.
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Die betreffenden Innengewindeabschnitte können jeweils über die Hälfte der Längsausdehnung der Hülse ausgebildet werden.
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Die Gewinderichtungen der Innengewindeabschnitte unterscheiden sich.
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Weist beispielsweise der Außengewindeabschnitt 6 des Spanndornes 1 ein Rechtsgewinde auf, dann ist der zugehörige Innengewindeabschnitt der Hülse 5 ebenfalls als Rechtsgewinde ausgeführt. Der Dichtkegel 3 des Spanndornes 1 weist eine Konusform auf, wobei in Richtung einer Konusspitze oder eines Konusstumpfes mehrere, axial beabstandete, radial umlaufende Nuten ausgebildet sind, welche jeweils Dichtungskörper in Form von O-Ringen oder dergleichen aufnehmen.
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Die Dichtungskörper sind hier bevorzugt als Weichstoffdichtungen 7 ausgebildet.
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Wie aus der Zusammenschau der 1 und 2 für den Fachmann ersichtlich ist, wird ein gefastes Ende eines Prüflinges 8, insbesondere eines Gummi- oder Kunststoffschlauches mit glatter Innenfläche in die Hülse 5 eingedreht.
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Diesbezüglich weist der betreffende Innengewindeabschnitt der Hülse 5 ein Linksgewinde auf, welches auf den Außendurchmesser des Prüflinges 8 angepasst ist. Der Prüfling 8 wird insofern in das Innengewinde bzw. in den entsprechenden Innengewindeabschnitt der Hülse 5 eingedreht (siehe 2).
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Betrachtet man nun die 3 und 4, dann ist erkennbar, dass mit Rechtsdrehung des Spanndornes 1 das Außengewinde 6 des Spanndornes 1 in das hierfür komplementäre Innengewinde bzw. den Innengewindeabschnitt der Hülse 5 eindringt. Infolge der Schraubdrehung taucht der Dichtkegel mit den ringförmigen Dichtungskörpern 7 in das Innere des Endes des Prüflinges 8 ein.
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Mit anderen Worten schiebt sich die mit den Weichstoffdichtungen besetzte konische Spitze in den Prüfling 8.
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Aufgrund der Ausführungsform der Hülse 5 nebst einem Linksgewinde- und einem Rechtsgewindeabschnitt wird der Prüfling 8 in seiner Position gehalten und gelangt nicht wieder aus (dem im Bild rechtsseitigen Ende) der Hülse heraus.
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Der Dichtkegel verspannt letztendlich den Prüfling 8 gegen das Innere der Hülse 5, wobei die Weichstoffdichtungen 7 für eine zuverlässige Abdichtung auch bei extrem hohen Drücken sorgen.
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Zu Demontagezwecken wird der Spanndorn 1 wieder aus der Hülse 5 herausgedreht und es kann im Nachgang der Prüfling 8 aus der Hülse werkzeuglos entfernt werden.
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Die Pfeildarstellung in 2 symbolisiert die Einschraubrichtung des betreffenden Endes des Prüflinges 8 in die Hülse 5, wobei die Pfeildarstellung gemäß 3 die Einschraubrichtung des Spanndornes mit Dichtkegel darstellt.
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Um ein Überdrehen bzw. ein zu weites Hineindrehen des Prüflinges 8 einerseits bzw. des Spanndornes 1 andererseits zu verhindern, sind die Innengewindeabschnitte der Hülse 5 durch einen hülseninnenseitig umlaufenden Steg 9 getrennt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3146840 A1 [0003, 0005, 0009]
