DE2200440C2

DE2200440C2 - Schlauchkupplung

Info

Publication number: DE2200440C2
Application number: DE2200440A
Authority: DE
Inventors: Adam M. Euclid Ohio Schmidt
Original assignee: WEATHERHEAD Co CLEVELAND OHIO US
Current assignee: WEATHERHEAD Co CLEVELAND OHIO US
Priority date: 1971-01-05
Filing date: 1972-01-05
Publication date: 1982-05-27
Also published as: CA949096A; US3685860A; DE2200440A1; GB1351979A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schlauchkupplung, insbesondere für einen Bremsschlauch, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Schlauchkupplung dieser Art so (US-PS 21 52 975) wird bei der Erstmontage zunächst die Überwurfmutter und eine mit Längsschlitzen versehene Klemmhülse auf das Schlauchende aufgeschoben, wonach in das Schlauchende ein rohrförmiger Einsatz eingesetzt wird, an dem ein flanschförmiger Ringwulst vorgesehen ist, der sich in Richtung auf das Einsetzende in die axiale Bohrung in dem Körper konisch verjüngt. Die Endfläche des Schlauchs soll dabei nach dem Anziehen der Überwurfmutter an einem Dichtungsring anliegen, um diesen zusammen mit der konischen Oberfläche an dem Ringwulst gegen die Ringschulter zwischen der axialen Bohrung und der vergrößerten Gegenbohrung zu drücken. Bei dieser bekannten Konstruktion wird als nachteilig angesehen, daß der Arbeitsaufwand bei der Erstmontage verhältnismäßig groß ist und daß dabei und während einer erneuten Montage der Schlauchkupplung das Einsetzen des Dichtungsrings vergessen werden kann. Ein minimaler Arbeitsaufwand bei der Erstmontage ist von besonderer Bedeutung, weil derartige Arbeiten an einem Fließband durchgeführt werden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Schlauchkupplung der eingangs genannten Art unter möglichst weitgehender Vermeidung der genannten Nachteile und Schwierigkeiten derart zu verbessern, daß einerseits weniger Einzelteile für die Schlauchkupplung erforderlich sind und daß andererseits eine geringere Arbeitszeit beim Zusammenbau durch Veieinfachung der Erstmontage am Fließband oder bei einer eventuellen erneuten Montage erzielbar ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst

Bei einer derartigen Konstruktion der Schlauchkupplung ergibt sich eine Einsparung der am Fließband erforderlichen Arbeitszeit, weil der Einsatz bereits in die Bohrung des angelieferten Körpers eingesetzt sein kann, so daß lediglich der mit der Hülse versehene Schlauch aufgeschoben und die Überwurfmutter angezogen werden muß. Beim Hersteller ist die zum Einsetzen des Einsatzes erforderliche Arbeitszeit von untergeordneter Bedeutung, zumal dann die beiden Kupplungselemente nicht getrennt angeliefert werden müssen, so daß für die Einsätze kein zusätzliches Transport-und Lagervolumen erforderlich ist. Es ergibt sich auch eine erhöhte Betriebssicherheit der montierten Schlauchkupplung, weil Arbeitsfehler praktisch nicht möglich sind oder zumindest leicht erkennbar gemacht werden können, da das Schlauchende mit einer Markierung versehen werden kann, die nach dem Anziehen der Überwurfmutter sichtbar wird. Der Schlauch muß lediglich bis zum Anschlag gegen die Anlagefläche an dem Ringwulst vorgeschoben werden, was bei einem verhältnismäßig weichen Kunststoffschlauch keine Schwierigkeit bedeutet. Die elastischen Vorsprünge ermöglichen nicht nur eine zuverlässige Halterung vor der Erstmontage, sondern ermöglichen auch ohne weiteres den Einsatz im Bedarfsfalle aus dem Kupplungskörper zu lösen.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. I eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Schlauchkupplung gemäß der Erfindung;

Fig.2 einen vergrößerten Längsschnitt nach dem Lösen der Kupplung;

F i g. 3 eine vergrößerte Vorderansicht des Einsatzes; und

Fig.4 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Einsatzes gemäß der Erfindung.

Die dargestellte Schlauchkupplung 10 besteht aus einem Kupplungskörper 15, einem rohrförmigen Einsatz 16, einer Klemm-Hülse 17 und einer Überwurfmutter 18. Ein Schlauch 19 ist in dem Kupplungskörper 15 eingesetzt und arbeitet mit den Kupplungsteilen zusammen, um eine abdichtende Verbindung herzustellen.

Ein freies Ende 21 des Kupplungskörpers 15 ist auf der Außenseite konisch verjüngt, und mit einem Gewinde verschen, um die Schlauchkupplung 10 mit einer Druckquelle oder dergleichen verbinden zu können. Der Kupplungskörper 15 ist mit Angriffsflächen 22 für einen Schraubenschlüssel versehen, so daß er in einem entsprechend ausgebildeten Körper hineingeschraubt werden kann und darin drehfest gehaltert wird, wenn die Mutter 18 angezogen oder entfernt wird. Der Kupplungskörper 15 hat eine erste

zylindrische Bohrung 25, welche den Schlauch 19 und den Einsatz 16 aufnehmen kann. Diese erste Bohrung 25 bildet eine Gegenbohrung einer zweiten Bohrung 26, welche einen kleineren Durchmesser als die erste Bohrung 25 hat und die Achse des Kupplungskörpers 15 definiert. Das innere Ende der ersten Bohrung ,Ϊ5 endet an einer Schulter, die sich radial nach innen von der ersten Bohrung 25 zu der inneren Bohrung 26 erstreckt Der Einsatz t6 kann in dem Kupplungskörper 15 vor dem Einsetzen des Schlauchs 19 in den Körper 15 lösbar gehaltert werden. Der rohrförmige Einsatz 16 hat einen ersten Teil 31. eine radiale Rippe 32 und einen zylindrischen Teil 33. Wie am besten aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich ist, kann der Einsatz 16 aus einem Rohrstück ausgeformt oder ausgestanzt werden. Deshalb kann die Rippe 32 durch eine doppelte, umgefaltete Materialschicht in der Form eines Kopfs ausgebildet werden.

Der erste Teil 31 des Einsatzes 16 ist so ausgebildet, daß ein Paßsitz mit der inneren Bohrung 26 des Kupplungskörpers 15 gegeben ist. Vorzugsweise nat der erste Teil 31 des Einsatzes eine zylindrische Struktur 30 mit einem Außendurchmesser, der etwas kleiner als der Durchmesser der inneren Bohrung 26 ist. Ein Paßsitz zwischen dem ersten Teil 31 des Einsatzes 16 und dem Kupplungskörper 15 ist durch eine Anzahl von sich radial erstreckenden Vorsprüngen 37 gegeben. Die Vorsprünge 37 werden vorzugsweise dadurch ausgebildet, daß Material des ersten Teils 31 radial nach außen gepreßt wird. Jo

Die Vorsprünge 37 sind in gleichen Abständen entlang dem Umfang der zylindrischen Siruktur 30 des ersten Teils 31 ausgebildet. Die Vorsprünge 37 definieren normalerweise, wenn keine Kräfte ausgeübt werden, den Umfang eines Kreises, der konzentrisch zu der Achse des Einsatzes 16 liegt und der größer als der Durchmesser der Innenbohrung 26 des Kupplungskörpers 15 ist. Diese Konstruktion des ersten Teils 31 des Einsatzes 16 ermöglicht eine Verformung beim Einsetzen in die Bohrung 26 des Kupplungskörpers 15. Dadurch werden verhältnismäßig große Toleranzen bei der Herstellung des Einsatzes 16 und des Körpers 15 ermöglicht, während andererseits vermieden wird, daß der Sitz zwischen diesen Gliedern zu lose oder zu eng ist. Die Vorsprünge 37 sind radial nach innen versetzt, während Zwischenbereiche der zylindrischen Struktur 30 des ersten Teils 31 gleichzeitig radial nach außen gedrückt werden. Eine nach außen gerichtete Bewegung dieser Zwischenbereiche der zylindrischen Struktur 30 wird nicht behindert, da der Außendurchmesser der Λ zylindrischen Struktur geringer als der Durchmesser der Bohrung 26 ist. Deshalb wird der Einsatz 16 lösbar gehaltert und konzentrisch zu der Achse des Kupplungskörpers 15 ausgebildet. Obwohl dies nicht dargestellt ist, können die Vorsprünge 37 als Längsrippen ausgebildet sein, die sich entlang der gesamten Lauge des ersten Teils 31 des Einsatzes 16 erstrecken, um eine verbesserte Ausrichtung des Einsatzes in dem Kupplungskörper 15 zu ermöglichen.

Wenn der Einsatz 16 vollständig in Eingriff mit dem Kupplungskörper 15 steht, liegt der erste Teil 31 des Einsatzes vollständig in der inneren Bohrung 26, und eine Stirnfläche 34 der radialen Schulter 32 liegt an der radialen Fläche 27 an dem inneren Ende der Gegenbohrung 25 an. Die Vorderkanten 38 der radialen Vorsprünge 37 können abgeschrägt sein, um das Einsetzen des ersten Teils 31 des Einsatzes in die Bohrung 26 des Kupplungskörpers zu vereinfachen. Der Hauptdurchmesser des Einsatzes 16 ist durch die radiale Schulter 32 bestimmt Es ist wünschenswert, daß der Außendurchmesser dieser Schulter 32 kleiner als der Durchmesser der Bohrung 25 ist, so daß die Schulter 32 ohne Behinderung in die Gegenbohrung eingesetzt werden kann.

Der zylindrische Teil 33 des Einsatzes 16 begrenzt mit dem umgebenden Bereich der Gegenbohrung 25 eine ringförmige Ausnehmung, in welche ein Ende 43 des Schlauchs 19 eingesetzt wird. Der Außendjrchmesser des zylindrischen Teils 33 des Einsatzes 16 ist praktisch gleich dem Nenndurchmesser oder anfänglichen Innendurchmesser des Schlauchs 19, so daß das Rohrende 43 ohne weiteres auf das hervorragende oder äußere Ende des zylindrischen Teils aufgeschoben werden kann.

Die Hülse 17 hat eine übliche Konstruktion und weist eine Bohrung 40 und konische Außenflächen 41 und 42 auf. Der anfängliche Durchmesser der Bohrung 40 der Hülse ist etwas größer als der Außendurchmesser des Schlauchs 19, so daß die Klemm-Hülse 17 leicht über das Ende 43 des Schlauchs 19 geschoben werden kann. Eine konische Oberfläche 49 ist an dem äußeren Ende der Gegenbohrung 25 in dem Kupplungskörper 15 ausgebildet um die Stirnfläche 41 der Klemm-Hülse 17 aufzunehmen, wenn die Kupplung 10 zusammengebaut wird.

Die Überwurfmutter 18 ist mit einem Innengewinde versehen, das mit einem Außengewinde 46 zusammengeschraubt wird, welches konzentrisch zu der Gegenbohrung 25 verläuft und auf der Außenseite des Kupplungskörpers 15 ausgebildet ist. Das Ende der Mutter 18 gegenüber dem Innengewinde 45 ist mit einer öffnung 47 versehen, damit die Mutter 18 über das Ende 43 des Schlauchs 19 aufgeschoben werden kann. Die öffnung 47 endet in der Mutter 18 mit einer konischen Oberfläche 48, die sich radial nach außen und axial nach innen von der Öffnung 47 zu dem Innengewinde 45 erstreckt. Das Innengewinde 45 und die konische Oberfläche 48 begrenzen eine Aussparung 50 in der Mutter 18, welche die Klemm-Hülse 17 aufnehmen kann, wenn die Mutter 18 auf dem Körper 15 angeordnet wird.

Der Einsatz 16 wird in den Kupplungskörper eingesetzt, bevor die Kupplungsteile an den Benutzer versandt werden. Deshalb ist keine besondere Handhabung des Einsatzes 16 erforderlich, bevor der Schlauch 19 in die Gegenbohrung 25 des Kupplungskörpers 15 eingesetzt wird. Dadurch ist die Anzahl der Kupplungsteile verringert, die während des schließlichen Zusammenbaus gehandhabt werden müssen.

Um eine Verbindung zwischen dem Schlauch 19 und dem Kupplungskörper 15 herzustellen, werden die Mutter 18 und dann die Klemm-Hülse 17 zuerst über das Ende 43 des Schlauchs 19 geschoben. Das Ende 43 des Schlauchs 19 wird dann über das äußere Ende des zylindrischen Teils 33 des Einsatzes 16 angeordnet, der aus der konischen öffnung 49 vorragt. Der Schlauch wird in axialer Richtung in die Gegenbohrung 25 des Körpers 15 geschoben, bis die vordere Stirnfläche des Schlauchs 19 an der Schulter 32 des Einsatzes 16 anliegt. Die Mutter 18 wird dann über den Schlauch 19 vorgeschoben, bis sie an dem Gewinde des Kupplungskörpers 15 angreift. Die Mutter 18 wird dann auf den Kupplungskörper 15 aufgeschraubt, bis die Klemm-Hülse 17 axial zwischen den gegenüberliegenden konischen Oberflächen 48 und 49 der Mutter 18 bzw. dem Kupplungskörper 15 gehaltert ist. Wenn die Mutter 18 weiter auf dem Kupplungskörper 15 angezogen wird,

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drückt die Mutter die Klemm-Hülse 17 in weiteren Eingriff mit der kpnischen Oberfläche 49 des Körpers 15.

Die axiale Bewegung der Mutter 18 relativ zum Kupplungskörper 15 verursacht, daß die Oberflächen 41 und 42 an beiden Enden der Hülse radial nach innen durch die konischen Oberflächen 48 und 49 der Mutter und des Körpers gedrückt werden, um die Bohrung 40 der Hülse gegen den Umfang des Schlauchs 19 zu drücken. Die so zusammengedrückte Hülse 17 verankert den Schlauch 19 an der Schlauchkupplung 10 und bildet so eine Abdichtung entlang dem Umfang des Schlauchs 19.

Das Gas oder die Flüssigkeit in den Bohrungen 25 und 26 des Körpers 15 und in dem Innenraum des Schlauchs 19 ist durch den abdichtenden Eingriff zwischen der Bohrung 40 der Hülse und der äußeren Fläche des Schlauchs 19 und dem abdichtenden Eingriff zwischen der Außenfläche 41 des vorderen Endes der Hülse 17 und der konischen Oberfläche 49 am äußeren Ende der Gegenbohrung 25 abgedichtet. Das Schlauchende 43 wird durch den zylindrischen Teil 33 des Einsatzes 16 abgestützt, weil der Einsatz 16 mit einem Paßsitz in dem Körper 15 sitzt. Diese Abstützung verhindert, daß das Rohr in der Hülse verdreht wird, wodurch die Wiederstandsfähigkeit der Kupplung gegen Vibrationen und sonstige mechanische Beanspruchungen erhöht wird.

Diese Kupplung ist besonders vorteilhaft mit thermoplastischen Schläuchen verwendbar, die entweder eine extrudierte gleichförmige Wand haben oder mehrschichtig ausgebildet sind und eine Geflechteinlage aufweisen, welche Ausführungsform in der Fahrzeugindustrie und für ähnliche Verwendungszwecke bevorzugt Verwendung findet, insbesondere für Druckluftleitungen und hydraulische Niederdrucksysteme.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, erstreckt sich der zylindrische Teil 33 des Einsatzes 16 axial nach außen von der Gegenbohrung 25 durch die konische öffnung 49 und etwas über den Bereich des Schlauchs 19, der von der Hülse 17 umgeben ist. Die durch den Einsatz 16 gegen eine radiale Zusammendrückung des Schlauchs 19 gegebene Abstützung gewährleistet eine gute Abdichtung zwischen dem Umfang des Schlauchs und der Bohrung 40 der Klemm-Hülse 17. Der Einsatz 16 besteht beispielsweise aus einem Metall wie Messing, das eine ausreichende Steifigkeit hat.

Um eine gute und dauerhafte Abdichtung zu gewährleisten und um den Schlauch in der Kupplung 10 mechanisch zu verankern, kann die Klemm-Hülse 17 auch aus einem Metall oder einem anderen Material hergestellt sein, das härter als das Material des Schlauchs ist. Die Klemm-Hülse 17 wird plastisch deformiert, oder zusammengedrückt, wenn die Mutter 18 vollständig angezogen wird, um die Klemm-Hülse gegen den Umfang des Schlauchs 19 anzudrücken. Die Folge dieser plastischen oder permanenten Deformation der Klemm-Hülse 17 besteht darin, den Schlauch 19 auf dem Einsatz 16 zu verankern, selbst nachdem die Mutter 18 von dem Körper 15 wieder entfernt wird.

Fig.2 zeigt den Zustand der Klemm-Hülse 17, des Schlauchs 19 und des Einsatzes 16 nach dem Abdichten in dem Körper 15. Die Klemm-Hülse 17 drückt den Schlauch 19 um den Umfang des Einsatzes 16 zusammen. Eine Entfernung des Schlauchs 19 von dem Einsatz könnte äußerst schwierig sein und ist in gewissen Fällen sogar unmöglich, wenn nicht die Klemm-Hülse 17 und das Ende 41 des Schlauchs 19 abgeschnitten werden. Der lösbare Paßsitz des Einsatzes 16 in dem Kupplungskörper 15 ermöglicht jedoch trotzdem, die Kupplung 10 zu lösen und den Schlauch 19 aus dem Kupplungskörper 15 zu entfernen. Der Schlauch 19 wird von dem Kupplungskörper als Einheit mit der Klemm-Hülse 17 und dem Einsatz 16 entfernt. Das Herausziehen des Schlauchs 19 ist durch die zylindrische Struktur 30 des ersten Teils 31 des Einsatzes 16 erleichtert. Wenn die Mutter 18 entfernt ist. kann der Schlauch 19 umgebogen werden, damit die zylindrische Struktur 30 mit den Vorsprüngen 37 deformiert wird und dadurch der Einsatz 16 schrittweise aus dem Kupplungskörper 15 herausgezogen werden kann. Die Einheit aus der Klemm-Hülse 17, dem Schlauch 19 und dem Einsatz 16 kann mit dem Kupplungskörper 15 und der Mutter 18 erneut verwendet werden. Die Einheit wird einfach in den Kuppiungskörpcr 15 geschoben, bis die Stirnfläche 34 der Schulter 32 an der radialen Oberfläche 27 an der Basis der Gegenbohrung 25 anliegt. Die Mutter 18 kann dann wieder auf den Kupplungskörper 15 festgeschraubt werden.

Fig.4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Einsatzes gemäß der Erfindung. Der Einsatz 56 ist im

" allgemeinen wie der Einsatz 16 ausgebildet und kann praktisch in der gleichen Weise Verwendung finden.

Der Einsatz 56 hat einen ersten rohrförmigen Teil 57,

eine mittlere Rippe 58 und einen zweiten rohrförmigen

Teil 59. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann

der rohrförmige Teil 57 in die Bohrung 26 eingesetzt werden. Die Rippe 58 kann einen etwas kleineren

Durchmesser als die Gegenbohrung 25 haben, um das Einsetzen zu vereinfachen. Der zweite rohrförmige Teil

59 ist zylindrisch ausgebildet, und hat einen Außen durchmesser, der praktisch gleich demjenigen des

Innendurchmessers des Schlauchs 19 ist. Der erste Teil 57 des Einsatzes 56 kann dadurch

ausgebildet werden, daß zunächst eine zylindrische

Ausformung mit einem Außendurchmesser erfolgt, der

geringer als der Durchmesser der Bohrung 26 des

Körpers 15, woraufhin der erste Teil zu einer ovalen

oder elliptischen Gestalt verformt wird, wobei die äußere Abmessung entlang der Hauptachse der Ellipse bei fehlender Belastung größer als der Durchmesser der inneren Bohrung 26 ist. Der erste Teil 57 ist symmetrisch um die Achse des Einsatzes 56. Das vordere Ende 61 des ersten Teils 57 kann radial nach innen abgeschrägt * werden, um zu gewährleisten, daß es entlang der

Hauptachse etwas kleiner als die Bohrung 26 ist, um das Einsetzen zu erleichtern.

Das zweite Ausführungsbeispiel eines Einsatzes 56 hat mit dem ersten Ausführungsbeispiel eines Einsatzes 16 das Merkmal gemeinsam, daß die äußersten Oberf!ächenbereiche in Teilsegmenten eines Kreises liegen, den sie definieren und der einen größeren Durchmesser als die Bohrung 26 hat. Diese außenliegenden Oberflächenbereiche sind durch die Vorsprünge 37 an dem ersten Einsatz 16 und durch die elliptischen Enden 62 an der Hauptachse des ersten Teils 57 des Einsatzes 56 gebildet Dieses Merkmal ermöglicht die verhältnismäßig großen Herstellungstoleranzen des Körpers 15 und der Einsätze 16 und 56, während eine verhältnismäßig schwache und konstante lösbare Haltekraft vorhanden ist. Eine rohrförmige Ausbildung, 6S welche einen segmentförmigen Eingriff mit einer Innenbohrung des Körpers ermöglicht, läßt verhältnismäßig große Abmessungsunterschiede der Teile zu, ohne daß sich ein zu lockerer oder zu fester Sitz ergibt.

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weil der eingepaßte Teil des Einsatzes sich in lokalen Bereichen ausbiegen kann. Ein derartiges Ausbiegen würde nicht auftreten, wenn der angepaßte Teil eine einfache kreisförmige oder zylindrische Gestalt hat, wozu eine gleichförmige radiale Zusammendrückung des gesamten Materials in dem zusammengesetzten Bereich erforderlich wäre.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 22 OO

1. Schlauchkupplung, insbesondere für einen Bremsschlauch, deren Körper eine axiale Bohrung und eine vergrößerte Gegenbohrung aufweist, so daß dazwischen eine Ringschulter ausgebildet ist, in welche Gegenbohrung der von einer Klemmhülse umgebene Schlauch eingesetzt ist, mit einer auf ein Außengewinde an dem Körper aufschraubbaren Überwurfmutter, um die Klemmhülse zwischen Angriffsflächen an dem Kupplungs-Körper und der Überwurfmutter radial nach innen zu deformieren, sowie mit einem rohrförmigen Einsatz, zwischen dessen Enden ein radial vorspringender Ringwulst vorgesehen ist, gegen dessen eine Anlagefläche das Schlauchende vorgeschoben wird, dessen andere Anlagefläche gegen die Ringschulter vorgeschoben wird und dessen axial davor liegendes, im allgemeinen zylindrisches Ende in die Bohrung vorragt, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Bohrung (26) vorragende Ende des Einsatzes (16; 56) radial nach außen weisende Vorsprünge (37; 62) aufweist, deren Enden auf einem Kreis liegen, der vor dem Einschieben des Einsatzes einen größeren Durchmesser als die Bohrung (26) hat, daß der Einsatz radial weiter innen liegende Oberflächenteile (30; 61) hat, deren Außendurchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser der Bohrung (26) ist, daß die Vorsprünge elastisch radial nach innen deformierbar sind, um an der Innenwand der Bohrung (26) mit einem lösbaren Paßsitz anzugreifen, daß die gegen die Ringschulter (27) vorgeschobene Anlagefläche (34) unmittelbar an der Ringschultcr (27) anschlägt und daß die Anlageflächen zwischen der Klemmhülse (17) und der Angriffsfläehe (49) an dem Kupplungs-Körper (15) als Dichtflächen ausgebildet sind.

2. Schlauchkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei Vorsprünge (37) in gleichen Abständen entlang der Umfangslinie des in die Bohrung (26) vorragenden Endes (31) ausgebildet sind.