DE3144875A1

DE3144875A1 - "schlauchgewindefitting"

Info

Publication number: DE3144875A1
Application number: DE19813144875
Authority: DE
Inventors: Paul J.E. Fournier; Guenter O. Jackson Mich. Kunz
Original assignee: Aeroquip AG
Current assignee: Aeroquip AG
Priority date: 1980-11-24
Filing date: 1981-11-12
Publication date: 1982-09-09
Also published as: FR2494808A1; GB2088001B; GB2088001A; JPS57114085A; JPS6014074Y2; CA1174711A; FR2494808B1; US4369992A; DE3144875C2; JPS603390U

Description

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In der Schlauchfittingtechnik, wie beispielsweise in hydraulischen Drucksystemen werden rohrförmige Fittings mit dem Schlauch verbunden, um eine Befestigung des Schlauches an Leitungskomponenten zu gestatten. Die übliche Fittingkonstruktion enthält einen rohrförmigen Nippel, der innerhalb der Schlauchbohrung aufgenommen wird, und das äußere Ende des Nippels enthält Gewinde oder andere Formen, durch die der Nippel mit anderen Komponenten der Anlage verbunden werden kann. Das Fitting enthält häufig eine ringförmige Buchse, welche den auf dem Nippel gelagerten Schlauch umgibt, und die Buchse kann auf dem auf dem Nippel gelagerten

Schlauch nach innen gekrimpft werden, um eine strömungsmitteldichte Verbindung zwischen dem Schlauch und dem Nippel sicherzustellen und eine mechanische Verbindung zu schaffen, die in der Lage ist, hohen Zugkräften standzuhalten. Es ist bekannt, passende Elemente zwischen der Buchse und dem Nippel zu verwenden, um die Anordnung dieser Komponenten in Fluchtlage zu bringen und zu halten.

Beispiele kennzeichnender Schlauchendfittingsfür unter Druck stehende Anlagen sind gezeigt in den US-Patenten 2 768 009, 3 539 207, 3 589 752, 3 711 131 und 3 990 728.

Es ist ferner bekannt, Schläuche mit einer gewundenen Form zu konstruieren, bei denen spiralförmige Windungen innerhalb des Schlauches gebildet sind, um die Flexibilität

und die Festigkeit des Schlauches zu verbessern. Mit den Windungen können Verstärkungselemente verbunden sein. Bei mit gewundenen Schläuchen verwendeten Eittings.sind bisher spiralförmige Vorsprünge oder auf dem rohrförmigen Nippel gebildete Gewinde zur Anwendung gekommen, wobei die Nippelwindungen denjenigen des Schlauches entsprechen und das Fitting in die Schlauchbohrung "eingeschraubt" wird. Fittings dieser Art sind in den US-Patenten 3 078 109, 3 3 81 981 und 3 992 044 zu finden. Infolge des Vorhandenseins der Schlauchwindungen traten Schwierigkeiten auf bei der Aufrechterhaltung einer Strömungsmitte!dichten Verbindung zwischen dem gewundenen Schlauch und seinen zugeordneten Fittings. Derartige Schwierigkeiten sind insbesondere dann gegeben, wenn es angestrebt wird, ein Endfitting auf einem gewundenen Schlauch zu lagern, bei dem polymerisiertes Tetrafluorethylen zur Anwendung kommt, wie es allgemein unter dem Warenzeichen "Teflon" gehandelt wird. Wegen der Lubrizität und der physikalischen'Eigenschaften eines Schlauches mit einer Schlauchseele aus Teflon treten erhebliche Schwierigkeiten bei der Herstellung eines annehmbaren Endfittings für Schläuche einer derartigen Konstruktion auf.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Schlauchendfittings für Schläuche mit einer gewundenen Schlauchseele, bei denen das Fitting von wirtschaftlicher

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Konstruktion ist, den Schlauch leicht auf einem rohrförmigen Nippel aufnimmt und eine wirksame Strömungsmitteldichte Verbindung mit dem Schlauch herstellt, die in der Lage ist, hohen Zugkräften standzuhalten.

Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung eines Schlauchendfittings, das insbesondere für einen Schlauch mit einer synthetischen Kunststoffseele geeignet ist und eine angekümpelte Buchse verwendet, die von einer solchen Gestalt ist, daß sie mit der Nippelform zusammenarbeitet zur Verbesserung der Abdichtungs- und Zugeigenschaften, wobei eine mechanische Verbindung hoher Festigkeit zwischen dem Nippelkörper des Fittings und der Buchse erzielt wird.

Außerdem schafft die Erfindung ein Schlauchendfitting mit einer angekümpelten Buchse, die mit einem Nippelkörper in mechanischer Beziehung steht, wobei eine auf dem Nippelkörper gelagerte umlaufende Mutter die Buchse nicht unbeabsichtigt berührt oder sie stört, und so einen gleichmäßigen Betrieb der Verbindungsmutter sicherstellt.

In der praktischen Durchführung der Erfindung enthält ein rohrförmiger Körper einen Nippel mit einer Außenfläche, auf welcher ein spiralförmiger Vorsprung gebildet ist, der in die spiralförmige Bohrung einer gewundenen Schlauchseele aus plastischem Kunststoff eingeschraubt v/erden kann. Der

spiralförmige Nippelvorsprung entspricht der Teilung der Schlauchwindungen, und eine ringförmige Buchse drückt den Schlauch auf dem Nippel zusammen. Die Buchse enthält einen Zapfen, der in einer in dem Nippel gebildeten Nut radial aufgenommen wird, um eine axiale Verschiebung zwischen dem Nippel und der Buchse zu verhindern, und auf der Buchseninnenseite sind-nach innen vorstehende ringförmige Verzahnungen gebildet zum Zusammendrücken des Schlauches an bestimmten Stellen.

Die Nippelaußenseite, die den Schlauch aufnimmt, weist auch geformte Dichtungsflächen und Nuten auf, die mit den Buchsenverzahnungen in Beziehung stehen, und die Nippelaußenseite enthält eine "Rampen"-Form mit vergrößertem Durchmesser in Richtung.des Schlauchaufnahmeende des Nippels, die jeglichen zwischen dem Nippel und dem Schlauch eingeführten Zugkräften wirksam standhält.

In einem Fittung, welches eine drehbar gelagerte Verbindungsmutter auf dem Nippel verwendet, sind die zusammenwirkenden Nippel- und Mutterstege axial so bemessen, daß sie die Buchse an einer Störung des Betriebes der Mutter hindern, und die offenbarte Konstruktion vereinfacht diese Art eines Schlauchendfittings im Vergleich zu Fittings, wie sie gegenwärtig zur Verwendung bei gewundenen Schläuchen erhältlich sind.

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Die obige Aufgabe sowie die Vorzüge der Erfindung gehen j

aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeich- j

nungen hervor.Es zeigen: j

Pig» 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Nippelkörpers und einer Verbindungsmutter, die gemäß der Erfindung ausgelegt sind,

Pig, 2 eine teilweise geschnittene Ansicht zur Darstellung der mit dem Fitting gemäß der Erfindung verwendeten Buchse und

Fig. 3 eine Einzeldarstellung des Fittings gemäß der Er- ;

findung im Schnitt, in welcher Nippel und Buchse mit Bezug auf den gewundenen Schlauch zusammengebaut sind und die Buchse gekrimpft ist.

Die grundlegende Komponente des Fittings ist der Nippelkörper 10, welcher von ringförmiger Gesta.lt ist mit einer axialen zylindrischen Bohrung 12, einem äußeren Verbindungsende 14, einem inneren Ende 16 sowie einer Außenfläche 18 ο Auf dem Körper 10 ist eine sechseckige Verbindungsmutter 20 drehbar gelagert und enthält Innengewinde 22, durch welche die Mutter auf die Gewinde eines Einsatzteils einer Leitung (nicht gezeigt) aufgeschraubt werden kann, um die konische Nippeldichturigsf J äche 24 in Dichtbeziehung mit ihm zu

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ziehen, wie hinreichend bekannt ist.

Die Mutter 20 enthält einen sich radial nach innen erstreckenden ringförmigen Abschnitt 26, welcher die radiale Oberfläche 28 begrenzt, die axial mit der radialen Nippelanschlagfläche 3 0 fluchtet, wodurch die Mutter in der Lage ist, die erforderliche axiale Kraft auf den* Nippelkörper auszuüben. Die Mutter enthält eine axial verlaufende zylindrische Stegfläche 32 von einem leicht größeren Durchmesser als die zylindrische Nippelstegfläche 34 und, wie aus den Zeichnungen ersichtlich, ist die axiale Abmessung der Nippelfläche 34 größer als die axiale Abmessung der Mutterstegfläche 32.

Die Nippelaußenseite 18 enthält einen spiralförmigen Vorsprung 36, der die Außenfläche umschreibt und angrenzend an das Nippelinnenende 16 angeordnet ist. Der Querschnitt des Vorsprungs 36 ist aus Fig. 1 ersichtlich, und der Scheitel des Vorsprungs enthält eine relativ flache Oberfläche 3 8 mit einem leicht geringeren Durchmesser als die Oberfläche 32, während das Tal 40 zwischen den Vorsprungswindungen von konkav bogenförmiger Gestalt frei von scharfen Kanten ist. Die Teilung des Vorsprungs 36 entspricht der Teilung der Windungen der Schlauchseele, wie im folgenden beschrieben.

Auf der Außenfläche 18 ist eine Rampenfläche 42 mit umgekehrtem Winkel gebildet, und diese Rampe enthält eine konische Oberfläche mit einem Durchmesser, der in Richtung

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auf das innere Ende 16 zu gleichmäßig zunimmt. Innerhalb der Rampenfläche 42 ist ein Paar ringförmiger Dichtungsnuten 44 und 46 gebildet, und diese Dichtungsnuten weisen eine Viereckiorm auf, welche radial verlaufende Seiten 48 lotrecht zu der Nippelachse enthält.

Zwischen der Rampenfläche 42 und dem Vorsprung 3 6 ist ein im wesentlichen zylindrisches "Tal" 50 gebildet für einen später zu erläuternden Zweck.

Die Fittingbuchse ist mechanisch mit dem Nippelkörper verbunden mittels der ringförmigen Buchsenzapfennut 52, die in dem Nippel angrenzend an die Stegfläche 34 gebildet ist. Die Zapfennut 52 wird gebildet durch radiale Seiten lotrecht zu der Nippelachse.

Das Fitting enthält eine ringförmige Buchse 54, Fig. 2 und 3, mit einer äußeren zylindrischen 'Oberfläche, welche sich beim Krimpfen bei 56 nach außen weitet, und an dem gegenüberliegenden Ende enthält die Buchse einen sich nach innen erstreckenden ringförmigen Zapfen 58 mit einer Innenseite 60, welche die Buchsenöffnung 62 begrenzt. Die Buchseninnenseite 64 ist von allgemein zylindrischer Gestalt und enthält ringförmige Dichtungs- und Verriegelungsverzahnungen 66 und 68, sowie eine sekundäre Verriegelungsverzahnung 70. Die Verzahnungen sind nach innen durch zylindrische Abflachungen begrenzt, und jede der Verzahnungen enthält eine schräg ge-

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legene Oberfläche 72, welche den Einsatz des Schlauches in die Buchse während des Zusammenbaus erleichtert.

Der gewundene Schlauch, mit dem das offenbarte Fitting vorzugsweise verwendet wird, ist in Fig. 3 gezeigt, und dieser Schlauch 74 enthält eine gewundene Schlauchseele oder ein Futter 76, das-aus einem plastischen Kunststoff wie beispielsweise Polytetrafluorethylen gebildet ist, das allgemein unter dem Warenzeichen "Teflon" bekannt ist. Die Schlauchseele ist in eineDrahtgeflechthülIe 78 eingehüllt. Die Schlauchkonstruktion ist bekannt und bildet keinen Teil der Erfindung.

Zum Zusammenbau des Fittings mit dem Schlauch wird der Schlauch 74 in die Buchse 54 eingesetzt. Der Nippel 10 v?ird sodann in das Ende des Schlauches 74 eingesetzt und gedreht, wodurch der Vorsprung 3 6 sich in die Windungen der Schlauchseele einschraubt, und der Zapfen 58 ist radial mit der Nippelnut 52 ausgerichtet. Da die Teilung des Vorsprungs 36 mit der Teilung der Schlauchwindungen übereinstimmt, ist der Zusammenbau erleichtert. Die schräg gelegenen Verzahnungsflächen 72 unterstützen die Aufnahme des Schlauches zwischen der Buchse und dem Nippel, und die schräge Oberfläche 80, die angrenzend an die Rampenfläche 42 gebildet ist, unterstützt auch das Einsetzen des Fittings auf dem Nippel.

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Der Nippel wird in den Schlauch eingesetzt, bis das Ende des Schlauches die Nippelanschlagfläche 82 (Fig. 3) berührt, und zu diesem Zeitpunkt kann der Einbau in eine herkömmliche Buchsenkrimpfeinrichtung eingebracht und die Buchse radial gekrimpft werden, um den Schlauch auf dem Nippel zusammenzudrücken. Während dieses KrimpfVorgangs tritt der Buchsenzapfen 58 in die Buchsennut 52 ein, und auf diese Weise wird die Buchse zwangsläufig mit Bezug auf den Nippelkörper axial in Stellung gebracht, und die Buchse verschiebt sich nicht axial mit Bezug auf den Nippel unter Druck- oder Zugkräften. Die Notwendigkeit von Abstandsringen oder zusätzlichen Bestandteilen, wie in der Praxis üblich, wird durch die offenbarte Konstruktion ausgeschaltet.

Da die axiale Abmessung der NippeIstegflache 34 größer ist als die axiale Abmessung der Mutterstegfläche 32,erfaßt die Mutter 20 nicht bindend die Buchse 54, und die Verwendung des Zapfens und der Nut stellt sicher, daß die Mutter sich leicht auf dem Nippel dreht.

Das Zusammendrücken der Buchse veranlaßt die Verriegelungsverzahnung 66, das Material der Schlauchseele in die Dichtungsnut 44 hineinzudrücken, wie in Fig. 3 gezeigt, und da die Verzahnung 68 von leicht geringerer radialer Abmessung ist als die Verzahnung 66, um dem zunehmenden

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Durchmesser der Rampenfläche 42 2U entsprechen, wird ein gleichmäßiges Zusammendrücken und Abdichten der Schlauchseele in der Nut 46 erzielt.

Außerdem erzeugt die Form der Verriegelungsverzahnungen und 68 in einer Lage radial gegenüber der Rampenfläche Reibungskräfte zwischen dem Material der Schlauchseele und der Rampenfläche, welche Zugkräften zwischen dem Fitting und dem Schlauch wirksam standhält. Die Verzahnungen 66 und 68 schalten die Notwendigkeit eines Teflondichtungsbandes aus, wie es gegenwärtig in Fittings verwendet wird, die bei Schläuchen mit gewundenen Schlauchseelen zur Anwendung kommen, und die Verzahnungen verhindern eine diametrale Ausweitung des Schlauches und eine Bewegung desselben über die Rampenfläche 42.

Die zweite Verriegelungsverzahnung 70 ist in radialer Fluchtlage mit der Nippelfläche 50 vorgesehen, und dies erzeugt eine radiale Kraft auf den Schlauch, die den Schlauch gegen die Oberfläche 50 drückt und sicherstellt, daß keinerlei Axialbewegung des Schlauches in diesem Bereich vorhanden ist, \iras die Dichtungswirkung an den Nuten 44 und 46 stören und es dem Schlauch gestatten könnte, unter Druck oder Zug von dem Fitting abzureißen.

Die Abdichtung von Schläuchen mit einer gewundenen plasti-

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sehen Kunststoffseele, und insbesondere bei Schläuchen mit Teflonseelen, war bisher schwer zu erreichen«, Jedoch hat das hier offenbarte Fitting die Schwierigkeiten bekannter Fittings, die bei dieser Art Schläuche verwendet werden, erfolgreich überwunden, und es sind die in der Konstruktion festgelegte Fxttingshalterung und die Einbauerfordernisse erzielt worden. Der spiralförmige Vorsprung 3 6 gestattet ein leichtes Einsetzen des Nippels in den Schlauch,, indem die "Schraub"-Tätigkeit im Vergleich zu nicht spiralförmigen Nippelverzahnungen dies Einsetzen begünstigt, und die offenbarte spiralförmige Vorsprungsform erzeugt keinerlei unerwünschte Spannungsbereiche innerhalb des Schlauches.

Es ist zu beachten, daß Fachleuten auf diesem Gebiet verschiedene Abwandlungen des Gedankens der Erfindung möglich erscheinen, ohne von dem Gedanken und Bereich der Erfindung abzuweichen.

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Leerseite

Claims

ίIoySchlauchgewindefitting für Schläuche mit einer gewundenen Schlauchseele aus plastischem Kunststoffmaterial, gekennzeichnet durch die Kombination eines rohrförmigen Nippels mit einer Bohrung, einem äußeren Verbind\mgsende, einer Außenfläche zur Aufnahme des Schlauches und einem inneren Schlauchaufnahmeende, Verbindungseinrichtungen, die auf dem Nippelverbindungsende gebildet sind, einem a\if der Nippelaußenseite gebildeten spiralförmigen Vorsprung im Bereiche des inneren Endes mit einer Teilung im wesentlichen entsprechend der Teilung der Windungen der auf der Außenseite aufzunehmenden Schlatachseele, einer ringförmigen

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ISuropean Patent Attorney« Zugelaeaotin Vertreter beim Euiopäiar>lu-n Patoutamt

Deutsche. Bank AG Ilniuburg, Nr. OB/28 407 (ULZ 20070000) · Postschook 11 tun bürg 2842-200

Dresdner Batik .ΛC Ilnmhurß, Ni-. OßOOOÜB (HLZ 20ORO0O0)

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Buchse, welche die Nippelaußenfläche an einer axialen Stelle zwischen dem spiralförmigen Vorsprung und dem äußeren Ende umgibt und eine Innenseite aufweist, sowie wenigstens einer ringförmigen Verriegelungverzahnung, die auf der Buchseninnenfläche radial nach innen in Richtung auf die Nippelaußenseite vorspringend gebildet ist zur Zusammenwirkung mit einem auf der Außenseite gelagerten Schlauch und zum Zusammendrücken desselben zwischen dem spiralförmigen Vorsprung und dem Nippelaußenende.
2. Schlauchfitting nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anzahl axial beabstandeter ringförmiger Verzahnungen, die auf der Buchseninnenseite gebildet sind zur Zusammenwirkung mit einem auf der Außenseite angeordneten Schlauch und zum Zusammendrücken desselben zwischen dem spiralförmigen Vorsprung und dem Nippelaußenende.
3. Schlauchfitting nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungen jeweils eine konische Oberfläche enthalten, die auf ihnen auf der dem Nippelinnenende zugewendeten Seite der Verzahnungen gebildet sind und in Richtung von dem Nippelinnenende fort konvergieren, wodurch die konischen Oberflächen beim Einsetzen des Schlauches auf dem Nippel und innerhalb der Buchse mithelfen.
4. Schlauchfitting nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nippelaußenseite in radialer Fluchtlage mit den Verriegelungsverzahnungen in axialer Richtung von dem Außenende in Richtung auf das innere Ende im Durchmesser zunimmt und eine Rampe mit umgekehrtem Winkel zum Widerstand gegenüber einer Trennung des auf der Nippelaußenseite gelagerten Schlauches.unter Zugkräften bildet.
ο Schlauchfitting nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nippelaußenfläche in radialer Fluchtlage mit den Verriegelungsverzahnungen in axialer Richtung von dem Außenende in Richtung auf das innere Ende im Durchmesser zunimmt und eine Rampe mit umgekehrtem Winkel bildet zum Widerstand gegenüber einer Trennung des auf der Nippelaußenseite gelagerten Schlauches unter Zugkräften, wobei in der Nippelaußenseite eine ringförmige Nut in radialer Fluchtlage mit wenigstens zwei der ringförmigen Verzahnungen gebildet ist und diese Nuten jeweils eine radiale Seite enthalten, welche die dem Nippelinnenende zunächst liegende Nutenseite bildet.
6. Schlauchfitting nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine zweite ringförmige Verzahnung, die auf der Buchseninnenseite zwischen der Rampe mit umgekehrtem Winkel und dem spiralförmigen Vorsprung gebildet ist, um den auf ^ der Nippelaußenseite angeordneten Schlauch zwischen den

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Verriegelungsverzahnungen zusammenzudrücken.
7. Schlauchfitting nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine ringförmige Zapfennut, die in dem Nippel zwischen der Außen fläche zur Aufnahme des Schlauches und dem äußeren Verbindungsende gebildet ist, sowie einen radial nach innen vorstehenden Zapfen, der auf der Buchse gebildet ist und sich in die Zapfennut hineinerstreckt, wenn die Buchse nach innen gekrimpft wird.
8. Schlauchfitting nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine zylindrische Nippelstegfläche, die auf dem Nippel angrenzend an die Zapfennut zwischen der Zapfennut und dem Nippelaußenende gebildet und axial durch eine zu dem Außenende hin gelegene radiale Schulter begrenzt ist, eine Verbindungsmutter, die drehbar auf dem Nippelaußenende gelagert ist und eine zylindrische Mutterstegfläche radial gegenüber der Nippelstegfläche aufweist, sowie eine radiale Schulter in axialer Fluchtlage mit der NippeIstegflächenschulter zur Zusammenwirkung mit dieser, wobei die Nippelstegfläche eine größere axiale Abmessung hat als die axiale Abmessung der Mutterstegfläche zur Bildung eines lichten Raumes zwischen der Mutter und der Buchse.