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BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klemme, die zum wieder lösbaren
Verbinden verschiedenster strömungsmittelführender, flexibler Schläuche und dergleichen
mit Verbindungen, Ventilen, Hähnen und dergleichen verwendbar ist.
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Allgemein gesagt lassen sich derartige Klemmen, wie sie bei Schläuchen
und dergleichen verwendet werden, in drei Arten klassifizieren, nämlich eine erste
Art, bei der ein einzelner Federmetalldraht zu einem Paar von nebeneinander angeordneten
bzw. aneinander angrenzenden konzentrischen Ringen gewickelt ist, so daß der Schlauch
oder dergleichen entweder durch die elastische Eigenrückstellkraft der kreisförmigen
Ringe oder durch eine manuelle Kontraktionskraft, die an den entgegengesetzten Enden
der Windungen auf diese Ringe ausgeübt wird, um den Ringdurchmesser zu vermindern,
festgeklemmt wird; eine zweite Art, bei der ein Streifen, der nicht aus Federmetall
besteht, mit einer Reihe von Eingriffs löchern versehen und zu einem kreisförmigen
Ring gewickelt bzw. gebogen wird, so daß er wie ein Schneckenrad betätigbar ist,
wozu ein Betätigungsgewindestift, der mittels eines Anbringungsgehäuses auf dem
kreisförmigen Ring gehalten wird und als Schnecke wirkt, mit den Eingriffs löchern
in dem Streifen in Eingriff ist, so daß durch eine manuelle Drehung des Gewindestifts
der Kreisdurchmesser vermindert und damit der Schlauch oder dergleichen festgeklemmt
wird; und eine dritte Art, bei der ein Federmetallstreifen, der zu einem kreisförmigen
Ring gewickelt ist und dessen elastische Eigenrückstellkraft das Bestreben hat,
den Ringdurchmesser zu vermindern, dazu verwendet wird, den Schlauch oder dergleichen
festzuklemmen.
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Bei der dritten Art der Klemme wird diese jedoch dadurch ausgebildet,
daß man einen Federmetallstreifen gleichförmiger Dicke und Breite zu einem Ring
wickelt, wobei der Ringdurchmesser
im gedehnten oder zusammengezogenen
Zustand allgemein die Form eines Ovals oder einer Ellipse anstatt diejenige eines
korrekten Kreises annimmt, weil die Biegesteifigkeit nach den Schnittenden (entgegengesetzte
Anschlußränder) des kreisförmigen Ringes hin größer wird. Daher wirkt der kreisförmige
Ring, wenn er zum Festklemmen eines Schlauches oder dergleichen verwendet wird,
nicht auf den gesamten Umfang des Schlauches oder dergleichen mit einer gleichförmigen
Klemmkraft ein, so daß die Gefahr besteht, daß eine Leckage des Strömungsmittels,
wie beispielsweise von Gas, zum Beispiel von Luft, das durch den Schlauch oder dergleichen
strömt, stattfindet. Im Gegensatz zu der zweiten Art von Klemmen, die so ausgebsldet
sind, daß damit der Schlauch oder dergleichen durch eine auf die Schraube dieser
Klemme ausgeübte manuelle Betätigungskraft festgeklemmt wird, ist die Verhinderung
einer Leckage von Strömungsmittel bei der dritten Art von Klemmen, die so ausgebildet
sind, daß sie den Schlauch oder dergleichen in einer natürlichen Weise festklemmen,
nämlich mittels der elastischen Eigenrückstellkraft oder der Eigenkontraktionskraft,
die durch Wickeln eines Metallstreifens zu einem kreisförmigen Ring erzeugt wird,
von höchster Wichtigkeit.
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Infolgedessen ist konventionellerweise, wie in Verbindung mit den
Ausführungsformen der Erfindung weiter unten näher dargelegt werden wird, der mittige
Bereich des Streifens mittels einer Oberstanzen- und Unterstanzen-Anordnung mit
dreieckigen oder anderen ähnlichen öffnungen ausgebildet, um eine gleichförmige
Biegebeanspruchung über den Umfang des kreisförmigen Ringes bei Aufrechterhaltung
der gleichförmigen Dicke und Breite des Metallstreifens sicherzustellen. Eine solche
Anordnung macht jedoch die Stanz- und Arbeitswerkzeuge wegen der Notwendigkeit des
Ausbildens der erwähnten öffnungen entsprechend kompliziert und kann nur schwer
an Änderungen in den Abmessungen der Erzeugnisse angepaßt werden. Weiter ergeben
sich auch Schwierigkeiten hinsichtlich der effektiven Verwendung des Materials.
Außerdem sind in der abgewickelten oder umgefalteten
bzw. -gebogenen,
planaren Form des Streifens langer Abmessung nach dem Scher- bzw. Stanzvorgang die
rechte und linke Hälfte auf beiden Seiten der gedachten Wickelmittellinie nicht
von der gleichen oder von symmetrischer, einfacher Form, so daß sich diese Hälften
in ihrer Biegesteifigkeit voneinander unterscheiden. Das hat in Verbindung mit der
Tatsache, daß die schrägen Ränder der dreieckigen Öffnungen relativ kurz sind, zur
Folge, daß der kreisförmige Ring eine schlechte Kreisform hat, woraus die Schwierigkeit
erwächst, daß es schwierig ist, eine gleichförmige Klemmkraft auf dem gesamten Umfang
des Schlauches oder dergleichen und einen gleichmäßigen, glatten, sachten, weichen
Dehnungsvorgang des kreisförmigen Ringes sicherzustellen.
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Kurz zusammengefaßt basiert die vorliegende Erfindung auf der dritten
Art von Klemmen, bei denen ein Federmetallstreifen von gleichförmiger Breite und
Dicke zu einem kreisförmigen Ring gewickelt ist. Mit der Erfindung werden die Nachteile,
die dieser Art der bisherigen Klemmen inhärent sind, überwunden.
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Demgemäß wird mit der Erfindung eine Klemme zur Verfügung gestellt,
die aus einem Federmetallstreifen konstanter Breite ausgebildet wird, dessen in
Längsrichtung verlaufende, entgegengesetzte, lineare Seiten so zugeschnitten werden,
daß sich parallele, schräge, lineare Ränder von gegebener Länge ergeben, welche
die gedachte Längsmittellinie schneiden, so daß sich die Breite des Streifens nach
den entgegengesetzten Enden zu allmählich vermindert, wobei der Streifen im wesentlichen
die Form eines Parallelogramms annimmt derart, daß sich die erwähnte Breite im Verhältnis
zum Biegemoment ändert, so daß eine gleichförmige Belastung bzw. Spannung über den
Umfang des kreisförmigen Ringes hinweg sichergestellt wird. Durch diese Anordnung
bzw. Ausbildung wird die Notwendigkeit, die erwähnten Öffnungen auszubilden, ausgeschaltet,
die Form- und Zusatzwerkzeuge werden in hohem Maße vereinfacht, und es kann eine
Anpassung
an Änderungen der Abmessung der Erzeugnisse durch einfache Änderung des Scherschneidwerkzeugs
erfolgen, so daß infolgedessen eine erhöhte Produktivität erzielt wird.
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Weiterhin wird mit der Erfindung eine Klemme zur Verfügung gestellt,
bei welcher der Streifen in der abgewickelten, planaren Form des kreisförmigen Ringes
im wesentlichen die Form eines Parallelogramms hat, wie oben beschrieben, wodurch
die rechte und linke Hälfte auf beiden Seiten der gedachten Wikkelmittellinie die
gleiche oder eine symmetrische, einfache Form haben, so daß dadurch der Scher- bzw.
Schneidvorgang vereinfacht und eine gleichförmige Biegesteifigkeit auf beisein Seiten
sichergestellt und infolgedessen die Kreisform bei einer Deformierung der Klemme
verbessert wird. Gemäß dieser Anordnung bzw. Ausbildung kann eine gleichförmige
Klemmkraft auf dem gesamten Umfang des Schlauches oder dergleichen erzielt und eine
gleichmäßige, glatte, homogene und weiche Betätigung während des Dehnens des kreisförmigen
Ringes erreicht werden.
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Weiterhin wird mit der Erfindung eine Klemme zur Verfügung gestellt,
bei der die entgegengesetzten Längsenden des verschmälerten Teils, der durch die
parallelen, schrägen, linearen Ränder begrenzt ist, nämlich die Enden der Hauptdiagonalen
des Parallelogramms, nach aufwärts gebogen bzw. hochgebogen sind, so daß sich ein
Paar von gegenüberliegenden Betätigungsgriffen zum zwangsweisen bzw. kräftigen Dehnen
des Ringdurchmessers ergibt, was bedeutet, daß die beiden Betätigungsgriffe, welche
die gleiche oder eine symmetrische Form haben, leicht und integral bzw. einstückig
ausgebildet werden können, wodurch die Betätigung des Dehnens des Ringdurchmessers
mittels Fingern oder mittels eines Werkzeugs, wie beispielsweise einer Zange, gleichmäßig,
glatt, homogen, stoßfrei und weich gemacht wird.
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Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung
sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis
14 der Zeichnung
anhand einiger, besonders bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert; es zeigen:
Figur 1 eine Aufsicht auf eine Klemme gemäß der vorliegenden Erfindung in einer
Abwicklung in der Zeichenebene; Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines durch
Wickeln bzw. Biegen des in Figur 1 gezeigten Streifens vollständig hergestellten
dreidimensionalen Erzeugnisses; Figur 3 eine Vorderansicht des Erzeugnisses der
Figur 1; Figur 4 eine Seitenansicht des Erzeugnisses; Figur 5 eine Aufsicht auf
das Erzeugnis; Figur 6 eine Ansicht auf das Erzeugnis von unten; Figur 7 eine Schnittansicht
der Klemme allein, und zwar gemäß einem Schnitt längs der Linie 7-7 der Figur 3;
Figur 8 eine Schnittansicht gemäß einem Schnitt längs der Linie 8-8 der Figur 5;
Figuren 9 und 10 jeweils eine Aufsicht auf eine Abwandlung der Klemme nach Figur
1, und zwar in einer der Figur 1 entsprechenden Abwicklung in der Zeichenebene;
Figur 11 (I bis V) der Figur 8 entsprechende Schnittansichten von Abwandlungen der
in Figur 8 gezeigten Ausführungsform; Figur 12 eine Vorderansicht, die der Figur
3 entspricht und die Bestimmung der Form- und Abmessungsgrößen veranschaulicht;
Figur
13 eine Aufsicht eines konventionellen Erzeugnisses zum Zwecke des Vergleichs mit
Figur 1, und zwar in einer Abwicklung in der Zeichenebene; und Figur 14 eine perspektivische
Ansicht des Erzeugnisses der Figur 13 zum Zwecke des Vergleichs mit Figur 2.
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Bei der nun folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
sei zunächst auf Figur 1 Bezug genommen, in der eine Klemme im abgewickelten, ebenen
Zustand (Materialverarbeitungszustand) gemäß der Erfindung gezeigt ist, sowie aE
die Figuren 2 bis 8, die ein fertiggestelltes dreidimensionales Produkt zeigen,
das durch Wickeln bzw. Biegen des in Figur 1 gezeigten Materials ausgebildet worden
ist. Die Klemme ist aus einem Metallstreifen von gleichförmiger Dicke t (beispielsweise
aus einem 0,8 mm dicken Stahlblech) ausgebildet, der gehärtet worden ist und ein
Feder-Rückstellvermögen hat diese Streifen werden aufeinanderfolgend aus einem Streifenmaterial
langer Abmessung, das eine gleichförmige Breite W hat, herausgeschnitten.
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Der Hauptteil 10, der zum Festklemmen eines Schlauches dient, entspricht
dem kreisförmigen Ringteil des Erzeugnisses. In diesem, den Schlauch festklemmenden
Hauptteil 10 vermindert sich die Breite W des Streifens allmählich nach den in Längsrichtung
entgegengesetzten Enden hin derart, daß sich die Breite im Verhältnis zum Biegemoment
ändert. Das allmähliche Schmälerwerden wird dadurch bewirkt, daß Teile der in Längsrichtung
parallelen, gegenüberliegenden Ränder 12 des Streifens herausgeschnitten werden,
so daß ein Paar von parallelen, geneigten, linearen Rändern 14 entsteht, welche
die gedachte Längsmittelachse Y kreuzen.
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Wie man aus der durch Abwicklung entstandenen Aufsicht der Figur 1
ersieht, hat die Breite des den Schlauch festklemmenden
Hauptteils
10 ein Maximum, das gleich der Breite W des Streifens ist, in dem mittigen Bereich
des Streifens, sowie ein Minimum an den in Längsrichtung entgegengesetzten Enden.
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In der einen Hälfte des den Schlauch festklemmenden Hauptteils 10
ist der linksseitige lineare Rand des Streifens in einen geneigten linearen Rand
14 umgewandelt, während in der anderen Hälfte der rechtsseitige lineare Rand zu
einem geneigten linearen Rand 14 umgewandelt ist. Indem man die entgegengesetzten
geneigten, linearen Ränder 14 so festlegt, daß sie parallel zueinander sind, erhält
der den Schlauch festklemmende Hauptteil 10 im wesentlichen die Form eines Parallelogramms,
das durch die beiden parallelen, geneigten, entgegengesetzten, linearen Ränder 14
gegebener Länge, welche die gedachte Längsmittellinie Y kreuzen, und durch die beiden
ursprünglichen oder allgemein linearen, entgegengesetzten Ränder 12 begrenzt wird,
wie in Figur 1 gezeigt ist. Daher sind die entgegengesetzten Bereiche des den Schlauch
festklemmenden Hauptteils 10 auf beiden Seiten der gedachten Wickelmittellinie X,
welche die gedachte Längsmittellinie Y rechtwinklig kreuzt, zentralsymmetrisch zueinander.
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In diesem Fall sind die jeweiligen proximalen bzw. der Mitte zugewandten
Enden a der beiden geneigten linearen Ränder 14 nicht auf der gedachten Biege- bzw.
Wickelmittellinie X vorgesehen, sondern dieser gegenüber nach den entgegengesetzten
Längsenden zu etwas versetzt, wie in Figur 1 gezeigt ist, damit Teile der linearen
Ränder 12, die parallel zu der gedachten Längsmittellinie Y sind, und als eine konstante,
kleine Länge L1 im mittigen Bereich des Streifens belassen worden sind, als ein
Festklemm- oder Einspannabschnitt während des Wickelns bzw. Biegens des planaren
Streifens zu einem kreisförmigen Ring auf einer Formungsmaschine dienen können,
so daß man die Richtung des Wickelns bzw. Biegens durch Befestigen dieser Teile
genau festlegen kann.
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Wenn jedoch eine solche Führung zur Positionierung in der Wickel-
bzw. Biegerichtung wegen der Leistungsfähigkeit bzw.
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Eigenschaften der angewandten Formungsmaschine unnötig ist, oder wenn
diese Positionierung und Führung mittels anderer Verfahren oder Einrichtungen bewirkt
werden kann, besteht keine Notwendigkeit, die in Figur 1 gezeigten linearen Randteile
der gegebenen Länge L1 zu belassen, und es ist dann zu bevorzugen, die jeweiligen
proximalen bzw. von den Längsenden entfernten Enden a der geneigten linearen Ränder
14 auf der gedachten Wickelmittellinie X anzuordnen, wie in Figur 9 gezeigt ist,
um jeden geneigten bzw. schrägen linearen Rand 14 so lang wie möglich zu machen,
so daß dieser der Hälfte der Länge des den Schlauch festklemmenden Hauptteils 10
entspricht.
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Der Winkel d, unter dem die schrägen, linearen Ränder 14 die gedachte
Längsmittellinie Y schneiden, variiert entsprechend der Abmessung des Erzeugnisses
in Beziehung zur Streifenbreite W und der Länge des Streifens.
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In Figur 1 ist mit 16 ein Paar von Betätigungslaschen bzw.
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-griffen bezeichnet, die integral bzw. einstückig mit dem Streifen
und an den entgegengesetzten Enden der verschmälerten Bereiche des den Schlauch
festklemmenden Hauptteils 10 angeordnet sind (d.h. an den Enden der Hauptdiagonalen
des den Schlauch festklemmenden Hauptteils, das im wesentlichen die Form eines Parallelogramms
hat). Wie die Fig. 2 bis 8 zeigen, werden diese Betätigungsgriffe durch Aufwärtsbiegen
der Enden des Streifens ausgebildet, und zwar so, daß diese Enden einander gegenüber
liegen, wenn der Streifen zu einem kreisförmigen Ring gewickelt bzw gebogen ist,
und sie werden dazu verwendet, den Ringdurchmesser D zwangsweise zu spreizen. Die
Tatsache, daß zwei derartige Betätigungsgriffe 16 einstückig mit dem den Schlauch
festklemmenden Hauptteil 10 ausgebildet werden, bedeutet, daß die Klemme nach der
Erfindung aus einem allgemein langgestreckten Z-förmigen Streifen ausgebildet ist,
wie die Figur 1 zeigt.
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In Figur 1 sind mit b die jeweiligen distalen bzw. von der Mitte des
Streifens entfernten Enden der schrägen, linearen Ränder 14 bezeichnet. Es ist zu
bevorzugen, daß die Ansätze 18 der Betätigungsgriffe 16, die sich von diesen distalen
Enden b aus erstrecken, so schmal wie möglich sind, vorausgesetzt, daß keine Gefahr
eines Bruches oder einer abnormalen Verformung des Erzeugnisses bei dessen tatsächlicher
Benutzung besteht, damit ungleichförmige Biegebelastungen in der Nähe der entgegengesetzten
Ränder des Streifens minimalisiert werden. Zu diesem Zweck sind bei der Erfindung,
wie man aus Figur 1 ersieht, die schrägen, linearen Ränder 14 des den Schlauch festklemmenden
Hauptteils 10 über die Schnittstellen e zwischen diesen Rändern und der gedachten
Längsmittellinie Y des Streifens verlängert, und zwar so weit, bis sie nahe bei
den gegenüberliegenden linearen Rändern 12 sind, und die Ansätze 18 der Betätigungsgriffe
16 sind einstückig mit den Enden des den Schlauch festklemmenden Hauptteils 10.
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Auf diese Weise ist die Breite der Ansätze 18 der Betätigungsgriffe
16 etwas schmaler als die Hälfte der Breite W des Streifens.
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Die Breite der Betätigungsgriffe 16, die sich über eine größere Breite
als die Ansätze 18 erstrecken, ist nach der Darstellung gleich der Breite W des
Streifens in Figur 1, aber sie kann kleiner als die Breite W des Streifens sein,
wie in Figur 10 gezeigt ist. Gemäß dieser Anordnung kann eine Anzahl von Klemmen
aufeinanderfolgend von einem Streifenmaterial langer Abmessung und konstanter Breite
W herausgeschnitten werden, wie durch strichpunktierte Linien in Figur 10 angedeutet
ist. Das ist vom Gesichtspunkt der wirtschaftlichen Verwendung des Materials her
vorteilhaft.
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Die Figur 11 veranschaulicht verschiedene Querschnittsformen von Betätigungsgriffen
16. Die Betätigungsgriffe 16a, 16b, 16c und 16d, die in den Figuren 11 (I) bis (IV)
gezeigt sind,
sind aus Metall hergestellt und durch Pressen bearbeitet.
Jedoch können auch die gleichen Betätigungsgriffe, wie sie gemäß Figur 1 verwendet
werden, vorgesehen sein und integral mit einer darüber angeordneten gesonderten
Kunststoff- oder Guminiabdeckung 20 versehen sein, wie in Figur 11 (V) gezeigt ist.
Da diese Betätigungsgriffe dazu verwendet werden, eine Kraft zum Spreizen des Ringdurchmessers
D nicht nur mittels der Finger eines Benutzers sondern auch mittels Werkzeugen,
wie beispielsweise Zangen, anzuwenden, ist es möglich, auch in geeigneter Weise
andere Formen als die dargestellten auszuwählen. In jedem Falle können die beiden
Betätigungsgr#rfe bei der Erfindung von der gleichen oder von symmetrischer Form
sein und leicht auf den entgegengesetzten Enden des den Schlauch festklemmenden
Hauptteils 10 ausgebildet werden, da letzterer im wesentlichen die Form eines Parallelogramms
hat.
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Außerdem sei darauf hingewiesen, daß in den Figuren 9 bis 11, die
Abwandlungen von Klemmen gemäß der Erfindung zeigen, Bereiche oder Teile, die den
in den Figuren 1 bis 8 dargestellten Ausführungsformen entsprechen, mit den gleichen
Bezugszeichen versehen sind und eine in nähere Einzelheiten gehende Beschreibung
der Ausführungsformen nach den Figuren 9 bis 11 weggelassen ist, soweit diese Beschreibung
schon unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 8 erfolgt ist.
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Der Streifen, der den zum Festklemmen des Schlauches dienenden Hauptteil
10 und zwei damit einstückige Betätigungsgriffe 16 umfaßt, wie er in Figur 1 gezeigt
ist, wird dann mittels einer Formungsmaschine gewickelt bzw. gebogen, so daß der
den Schlauch festklemmende Hauptteil 10 ein Ring in korrekter Kreisform wird, so
daß sich ein Erzeugnis ergibt, wie es in den Figuren 2 bis 8 (je zeigt ist. In diesem
Falle werden die beiden schrägen, linearen Ränder 14 im wesentlichen in Anlage miteinander
gebracht, und zwar mit einer Uberlappung von konstanter Länge L2.
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In diesem überlappenden Zustand sind die Schnittstellen e zwischen
den schrägen, linearen Rändern 14 und der gedachten
Längsmittellinie
Y genau auf einer Linie angeordnet, welche die Überlappungslänge L2 halbiert bzw.
in zwei Teile teilt, wie man ohne weiteres aus den Figuren 3 und 5 ersieht, wobei
die beiden Betätigungsgriffe 16 auf den beiden Seiten der Halbierungs- bzw. Teilungslinie
einander gegenüberstehen.
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Bei der Klemme nach der vorliegenden Erfindung sind die ursprünglichen
linearen Ränder 12 des den Schlauch festklemmenden Hauptteils 10, der zu einem kreisförmigen
Ring gewickelt werden soll, herausgeschnitten, damit zwei schräge, lineare Ränder
14 erzeugt werden. Der Zweck dieser Anordnung besteht darin, sicherzustellen, daß
mit der allmählichen Verminderung der Streifenbreite W nach den entgegengesetzten
Längsenden die Biegebeanspruchung in dem kreisförmigen Ring gleichförmig über dessen
Umfang hinweg ist, damit es möglich ist, den Ringdurchmesser zu dehnen oder zusammenzuziehen,
während die korrekte oder übliche Kreisform desselben aufrechterhalten wird. Die
Tatsache, daß dieses Ziel im Hinblick auf den abgewickelten oder ungefalteten bzw.
-gebogenen planaren Zustand (Materialverarbeitungszustand) einer solchen schräg
beschnittenen Blattfeder erreicht werden kann (was sich auf die im wesentlichen
parallelogrammförmige Ausbildung bezieht, bei der keine Offnungen in dem den Schlauch
festklemmenden Hauptteil vorgesehen sind), wird durch die nachfolgende Analyse verifiziert.
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Der bei der Erfindung verwendete Metallstreifen hat eine sehr kleine
Dicke t im Vergleich mit dem Ringdurchmesser D (im allgemeinen gilt t/D<0,5 oder
weniger), so daß er als eine Art Balken angesehen werden kann. Infolgedessen kann
man unter der Annahme, daß die Einflüsse der Scherkraft und der Axialkraft vernachlässigt
werden können, die Spannung + an einer willkürlichen Stelle b (Positionswinkelr),
die in Figur 12 gezeigt ist, durch die folgende Gleichung ausdrücken:
worin A (Querschnittsfläche) = bS«* t, I (zweites Moment der Fläche)
=
und M (Biegemoment) =
Löst man die Gleichung (1), dann erhält man
In diesem Falle ist die Position der maximalen Spannung durch den Punkt a gegeben,
in dem P = O. An dieser Stelle a gilt cos# = cos 0 = 1, und die Streifenbreite bs
hat ein Maximum (bmax).
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Daher kann die Spannung omax an der Stelle a maximaler Breite bmax
durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
Die Bedingungen für gleichförmige Spannung erfordern, daß #max = ##. Setzt man infolgedessen
die Gleichungen (2) und (3) einander gleich, dann erhält man
Durch Vereinfachung dieser Gleichung erhält man
In Gleichung (5) ist coli2 eine willkürliche Konstante (was bedeutet,
daß dieser Wert eine Konstante wird, wenn die Form einmal festgelegt worden ist,
unabhängig von der Abmessung).
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Infolgedessen vereinfacht sich, wenn man diese Konstante mit C bezeichnet,
die Gleichung (5) zu
Die Gleichung (6) zeigt, daß das Verhältnis der Streifenbreite bt an der willkürlichen
Stelle zur maximalen Breite bmax an der Stelle a gleich dem Verhältnis erster Ordnung
des Kosinus des Positionswinkels (cosw ist.
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Lineare Gleichungen stellen gerade Linien dar. Infolgedessen ist,
wenn im Punkt b willkürlicher Breite und im Punkt a maximaler Breite gleichförmige
Spannung erzeugt wird, die Breite an jeder willkürlichen Stelle allein mit Bezug
auf den Positionswinkel derselben bestimmt derart, daß die Linie, welche die Punkte
a und b verbindet, eine gerade Linie ist.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf diesem theoretischen Grundsatz
und zeichnet sich dadurch aus, daß der den Schlauch festklemmende Hauptteil 10 so
geformt ist, daß er ein Paar von schrägen, linearen Rändern 14 hat, wie oben beschrieben.
Im Hinblick auf die Notwendigkeit, die Klemme nach der Erfindung so anzuordnen bzw.
auszubilden, daß eine kräftige Spreizkraft gegen die Federkraft beim Ringdurchmesser
D manuell auf die Klemme ausgeübt werden kann, sind zwei Betätigungsgriffe 16 kontinuierlich
an den entgegengesetzten Enden des den Schlauch festklemmenden Hauptteils 10 ausgebildet,
wodurch das Erzeugnis vervollständigt wird.
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Beim Gebrauch der Klemme nach der Erfindung drückt der Benutzer die
beiden Betätigungsgriffe 16 mittels seiner Finger oder
mittels
eines Werkzeugs in der Richtung der in Figur 3 gezeigten Pfeile, so daß dadurch
der Durchmesser D des. kreisförmigen Ringes zwangsweise erweitert wird, wie in strichpunktierten
Linien in Figur 3 angedeutet ist, woraufhin der Benutzer die Klemme auf einem Schlauch
oder dergleichen 22 aufbringt bzw.
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über einen Schlauch oder dergleichen 22 schiebt und dann die Betätigungskraft
wegnimmt. Wenn das geschieht, bewirkt die elastische Rückstellkraft, die aus dem
Wickeln des Streifens resultiert, daß sich der Ringdurchmesser D automatisch oder
natürlich verengt, so daß der Schlauch oder dergleichen 22 auf dem Mundteil 24 einer
Verbindung, eines Ventils oder eines anderen Geräts oder dergleichen festgeklemmt
wird, wie in ausgezogenen Linien in Figur 3 veranschaulicht ist. Es ist natürlich
möglich, durch Anwendung einer gleichartigen Betätigungskraft den Schlauch oder
dergleichen 22 zum Austausch von dem Mundteil 24 abzuziehen.
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In einem solchen deformierten Zustand der Klemme bleiben, da der den
Schlauch festklemmende Hauptteil 10, der dem kreisförmigen Ring entspricht, so ausgebildet
ist, daß seine entgegengesetzten linearen Ränder 12 durch Umwandlung in parallele,
teilweise geneigte, lineare Ränder ein allmähliches Schmälerwerden nach den entgegengesetzten
Längsenden bewirkt, so daß die Streifenbreite W demBiegemoment proportional ist,
die verschiedenen Teile des kreisförmigen Ringes deformiert, während sie jedoch
die richtige oder korrekte Kreisform beibehalten, so daß sie die gesamte Umfangsoberfläche
des Schlauches oder dergleichen 22 gleichmäßig festklemmen. Infolgedessen wird ein
zuverlässiges Erzeugnis zur Verfügung gestellt, das eine Leckage von Strömungsmittel
wirksam verhindert.
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Da die Klemme nach der vorliegenden Erfindung in der oben beschriebenen
Weise so ausgebildet ist, daß eine gleichförmige Spannung über den gesamten Umfang
des kreisförmigen Ringes erzielt wird, können im Vergleich mit einer konventionellen
Klemme der Art, wie sie in den Figuren 13 und 14 gezeigt ist, die nachfolgend beschriebenen
Wirkungen erreicht werden.
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Das konventionelle Erzeugnis, auf das eingangs Bezug genommen wurde,
ist als Anordnung zur Sicherstellung einer glcichför-.
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migen Spannung über den Umfang des kreisförmigen Ringes, wie man aus
den Figuren 13 und 14 ersieht, mit dreieckigen oder anderen ähnlichen Öffnungen
26 in der Nähe der Achse versehen, um die der Streifen gewickelt wird. Diese Anordnung
führt jedoch zu Materialverlusten aufgrund der Ausbildung der Öffnungen 26 sowie
dazu, daß eine gesonderte Obers tanzen-und-Unterstanzen-Anordnung erforderlich ist.
Weiterhin ermangelt das Herstellungsverfahren, da die Öffnungen 26 mittels der erwähnten
Anordnung nach dem Schneidvorgang ausgebildet werden miissen, der Einfachheit. Es
ist außerdem notwendig, die erwähnte Anordnung gemäß Änderungen, die in der Abmessung
des Erzeugnisses vorgenommen werden, zu ändern, was für die Massenproduktion nachteilig
ist.
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Im Gegensatz hierzu wird gemäß der Erfindung der Verfahrensschritt
des Ausbildens der Öffnungen 26 unnötig, da die in Längsrichtung verlaufenden linearen
Ränder 12 des Streifens zugeschnitten werden, um zwei schräge lineare Ränder 14
zu erhalten, die die Längsmittellinie dQs Streifens schneiden, so daß infolgedessen
die Schneideisen- und Zusatzwe rk zeuge in hohem Maße vereinfacht sein können. Auf
diese Weise kann eine Anpassung bei Änderungen der Abmessung der Erzeugnisse dadurch
erfolgen, daß man lediglich das Scherschneidwerkzeug ändert.
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Die Erfindung ist in hervorragendem Maße für die Massenproduktion
geeignet.
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In dem konventionellen Erzeugnis, wie es in den Figuren 13 und 14
gezeigt ist, ist der Hauptteil, der zum Festklemmen eines Schlauches oder dergleichen
dient, an seinem einen Längsende gegabelt und an seinem anderen Ende I-förmig zur
Aufnahme in der Gabel ausgebildet. Infolgedessen kann, da die Hälften auf beiden
Seiten der gedachten Wickelmittellinie X eine unterschiedliche Form haben, die Biegesteifigkeit
kaum gleichförmig
auf beiden Seiten gemacht werden, was eine schlechte
Kreisförmigkeit zur Folge hat, sowie das Fehlen einer gleichförmigen Klenimkraft
am Schlauch oder dergleichen und einer Geschmeidigkeit bzw. eines glatten Spreizens
des Ringes. Diese konventionelle Anordnung ist für ein aufeinanderfolgendes lIerausscl1rleiden
einer Reihe von Klemmen aus einem 1anggestreckten Material langer Abmessung in konstanter
Breite ungeeignet.
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Im Gegensatz hierzu sind gemäß der Erfindung die beiden schrägen,
linearen Ränder 14 parallel zueinander, so daß der zxm Festklemmen des Schlauches
dienende Hauptteil 10 im wesentlichen die Form eines Parallelogramms hat, und die
entgegengesetzten Enden des den Schlauch festklemmenden Hauptteils 10, die auf beiden
Seiten der gedachten Wickelmittelinie angeordnet sind, haben die gleiche oder eine
symmetrische, einfache Form, so daß das Zuschneiden in einer einfachen Art und Weise
ausgeführt werden kann und darüberhinaus die Biegesteifigkeit auf beiden Seiten
gleichförmig gemacht wird. Infolgedessen hat der kreisförmige Ring nach der Erfindung
eine hervorragende Kreisform und kann den Schlauch oder dergleichen 22 mit gleichförmiger
Kraft festklemmen.
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Außerdem ist der den Schlauch festklemmende Hauptteil 28 in der konventionellen
Klemme, die in den Figuren 13 und 14 gezeigt ist, asymmetrisch oder unelschiedlich
mit Bezug auf die gedachte Wickelmi.ttellinie X, so daß die beiden einstükkig an
den den entgegengesetzten Längsenden dieses Teils ausgebildeten Betätigungsgriffe
30 und 32 kaum gleichartig oder symmetrisch ausgebildet werden können. Daher sind
die Stanz-und anderen Verarbeitungswerkzeuge, die verwendet werden müssen, kompliziert,
und es ist schwierig, sicherzustellen, daß die Spreizkräfte, die auf die Betätigungsgriffe
ausgeübt werden, einander gleich sind.
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Im Gegensatz hierzu ist es gemäß der Erfindung möglich, da die beiden
Betätigungsgriffe 16 an den Enden des den Schlauch festklemmenden Hauptteils 10,
der im wesentlichen die Form eines Parallelogramms hat, ausgebildet sind, nämlich
die Enden der Hauptdiagonale des Parallelogramms bilden, die beiden Betätigungsgriffe
gleich oder symmetrisch auszubilden, wenn sie zugeschnitten werden, und der Wickel-
bzw. Biegevorgang kann vereinfacht werden. Weiterhin können die Betätigungskräfte
gleich und gleichmäßig, sacht und weich auf die Betätigungsgriffe 16 ausgeübt werden.
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Wie man aus der vorstehenden Beschreibung ersieht, kann die Klemme
gemäß der Erfindung mittels eines sehr einfachen Zuschneid- und Wickel- bzw. Biegevorgangs
aus einem Federmetallstreifenmaterial hergestellt werden, wobei eine gleichförmige
Biegespannung bzw. -belastung über den Umfang des kreisförmigen Ringes sichergestellt
wird. Die Klemme nach der Erfindung kann in Massenproduktion hergestellt werden
und ist insbesondere zum Verbinden von strömungsmittelführenden Schläuchen geeignet,
wie sie in Haushalten, bei industriellen Maschinen und verschiedenen Fahrzeugen
verwendet werden.
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Kurz zusammengefaßt wird mit der Erfindung eine Klemme zur Verfügung
gestellt, die zum Verbinden von strömungsmittelführenden Schläuchen und dergleichen
mit Kupplungen, Ventilen und dergleichen brauchbar ist. Die Klemme wird aus einem
Federmetallstreifen ausgebildet, bei dem Teile seiner in Längsrichtung verlaufenden,
parallelen, linearen Ränder herausgeschnitten sind, so daß ein Paar von parallelen,
schrägen, linearen Rändern vorhanden sind derart, daß sich die ursprüngliche konstante
Breite des Streifens nach dessen entgegengesetzten Längsenden zu allmählich vermindert,
so daß sich die Breite des Streifens im Verhältnis zu dem im Streifen erzeugten
Biegemoment ändert, wobei die auf diese Weise schmal gemachten entgegengesetzten
Enden so gebogen werden, daß sie sich gegenseitig
gegenüberliegen,
so daß man Betätigungsgriffe zum zwangsweisen Spreizen des Ringdurchmessers erhält.
Der auf diese Weise hergestellte bzw. verarbeitete Federmetallstreiien wird dann
zu einem Ring mit korrekter Kreis form gebogen, wobei die schrägen, linearen Ränder
längs einer gegebenen länge aneinander anliegen, so daß eine gleichförmige Biegebeanspruchung
über den Ring sichergestellt wird.
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Ende der I3eschrejbtIng.