DE3513189A1

DE3513189A1 - Schlauchkupplung

Info

Publication number: DE3513189A1
Application number: DE19853513189
Authority: DE
Inventors: Heinz 6497 Steinau Frischkorn; Peter 6480 Wächtersbach Kaminski; Franz Josef 6483 Bad Soden-Salmünster Wolf
Original assignee: Woco Franz Josef Wolf and Co GmbH
Current assignee: Woco Franz Josef Wolf and Co GmbH
Priority date: 1985-04-12
Filing date: 1985-04-12
Publication date: 1986-10-16

Description

Schlauchkupplung
Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Schlauchkupplung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Speziell betrifft die Erfindung eine Kupplung für Schläuche mit kleinerem Durchmesser, insbesondere mit Durchmessern im Bereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 20 mm.
Vor allem ist die Kupplung zur Herstellung schnell montierbarer Steckverbindungen bestimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlauchkupplung der vorstehend genannten Art zu schaffen, die einfach, schnell steckbar und zuverlässig montierbar ist und eine zugfeste und fluiddichte Verbindung zwischen einem Schlauchende und dem Kupplungsstück gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Schlauchkupplung der eingangs genannten Art, die erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale aufweist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung soll die Kupplung unter Verwendung der funktionellen Grundelemente gemäß. der Erfindung konstruktiv so ausgebildet sein, daß sie als modular-variables Mehrfachverteilerstück nutzbar ist, d.h. beispielsweise aus einem 1-auf-2-Verteilerstück durch einfachen Austausch eines Modulteils der Schlauchkupplung ein 1-auf-3-Verteilerstück erhältlich ist.
Diese der Ausgestaltung der Erfindung zugrunde liegende weitergehende Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 6 genannten Merkmale gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Schlauchkupplung, teilweise im Axialschnitt; Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Schlauchkupplung, teilweise im Axialschnitt; und Fig. 3 das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel in Seitensicht, Schläuche radial geschnitten.
Die in der Fig. 1 als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigte Schlauchkupplung besteht aus einem starren Kupplungsstück 1, das aus glasklarem durchsichtigem Polyamid besteht und auf einer seiner beiden Stirnseiten mit einer sich konisch vom Muffenspiegel 2 zum Muffenkragen 3 öffnenden Muffe 4. Die Muffe 4 dient der Aufnahme eines anzuschließenden Schlauchendes 5.
Auf der der Muffe 4 gegenüberliegenden Stirnseite des Kupplungsstücks 1 ist eine Steckmuffe 6 ausgebildet, in der eine Gummimanschette 7 zur Herstellung einer Steckverbindung zu einem zumindest im wesentlichen zylindrischen oder schwach konischen Anschlußstutzen 8 vorgesehen ist.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel der Schlauchkupplung ist der konisch verlaufende und sich nach axial außen öffnende Abschnitt der Innenwand 9 der Muffe 4 um 80 gegen die Mittelachse des Kupplungsstücks 1 geneigt.
Im Kragenbereich 3 der Muffe 4 ist auf der Innenwand 9 eine profilierte Ringnut 10 ausgebildet, in die ein komplementäres Profil auf dem Außenrand 11 eines Klemmrings 12 formschlüssig und sitzfest eingerastet ist.
Der Klemmring 12 ist als Verschlußscheibe 13 ausgebildet, die bei montierter Schlauchkupplung die offene Kragenseite der Muffe 4 des Kupplungsstücks 1 fest verschließt.
Im Klemmring 12 sind axial außen weiterhin Hinterschnitte 14 zum Ansatz eines Werkzeugs, beispielsweise eines Schraubendrehers oder einer Zange, ausgebildet, die das Öffnen der Muffe, also ein Abheben des Klemmrings 12, beispielsweise zu Reparatur- oder Wartungszwecken, ermöglichen.
Im Deckelbereich 13 des Klemmrings 12 ist eine axial durchgehende Öffnung 15 zum axialen paßgenauen bis reibschlüssigen Durchführen des Schlauchendes 5 ausgebildet.
Am Deckelbereich 13 des Klemmrings 12 ist weiterhin ein sich nach axial einwärts zum Muffenspiegel 2 hin erstrekkender radial elastisch verformbarer Krallenkranz 16, der als Zungen- oder Segmentkranz ausgebildet ist, angeformt. Im entspannten Zustand, also nicht in dem in Fig. 1 gezeigten Montagezustand, sondern nach Herausnahme aus der Muffe 4 des Kupplungsstücks 1, ist der Außendurchmesser des Krallenkranzes 16 an dessen Kragenbereich 17 im wesentlichen gleich bis geringfügig größer als der Innendurchmesser der Muffe 4 des Kupplungsstücks 1 unmittelbar an ihrer Kragenringkante 18.
Im Kragenbereich 17 ist der Krallenkranz 16 des Klemmrings 12 radial innen mit einem Ring von Schneid- oder Krallenelementen 19 versehen, dessen Innendurchmesser im entspannten Zustand des Krallenkranzes 16 zumindest im wesentlichen gleich oder geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Schlauchendes 5 ist.
Koaxial zur Durchführungsöffnung 15 im Deckel 13 des Klemmrings 12 ist im Bereich des Muffenspiegels 2 ein Ringfalz 20 zur Aufnahme eines Dichtungsringes 21, hier eines aus Acrylnitril-Butadien-Kautschuk bestehenden O-Ringes, ausgebildet, dessen Durchmesser so bemessen ist, daß der Dichtungsring 21 radial zwischen der in diesem Bereich zylindrischen Innenwand 9 der Muffe 4 und dem Außenmantel des Schlauchendes 5, beide Flächen gegeneinander dichtend, verpreßt wird. Dabei ist gleichzeitig in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise durch das Eindrücken des Klemmrings 12 in die Muffe 4 der Krallenkranz 16 durch den konisch sich von außen nach innen verjüngenden Verlauf der Innenwand 9 der Muffe 4 in seinem Kragenbereich 17 so weit verjüngt, daß der Schneidring 19 in den Außenmantel des Schlauchendes 5 verkrallend und verklammernd eingepreßt ist, während gleichzeitig der Klemmring 12 axial durch den formschlüssigen Eingriff der Randprofile 10, 11 fixiert ist. Auf diese Weise wird durch einfaches Einstecken des Schlauchendes 5 und Eindrücken des Klemmringes 12 eine dichte und zugfeste Verbindung zwischen dem Kupplungsstück 1 und dem Schlauchende 5 erhalten.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist weiterhin koaxial und, vom Muffenkragen 3 zum Muffenspiegel 2 hin gesehen, axial unmittelbar hinter dem Ringfalz 20 für den Dichtungsring 21 ein zweiter, innerer Ringfalz 22 zur paßgenauen und axial anschlagenden Aufnahme des Kragenbereiches 23 des Schlauchendes 5 ausgebildet.
Durch diesen inneren Ringfalz 22 ist beim axialen Einschieben des Schlauchendes 5 in die Muffe 4 des Kupplungsstücks 1 bis auf Anschlag gewährleistet, daß eine gute radiale Zentrierung des Schlauchendes 5 vorliegt und die Stirnseite des Schlauchendes 5 gleichzeitig ausreichend weit durch den Dichtungsring 21 hindurchgeführt ist. Die Wahl eines glasklaren Werkstoffs zur Herstellung des Kupplungsstücks 1 ermöglicht dabei zusätzlich die optische Kontrolle der ordnungsgemäßen Dichtungslage des Schlauchendes 5.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Schlauchkupplung ist auf der der Muffe 4 gegenüberliegenden Seite 2 des Kupplungsstücks 1 die mit der Gummimanschette 7 ausgekleidete Steckmuffe 6 zur Herstellung einer Steckverbindung zu einem Anschlußstutzen 8 eines Aggregats, beispielsweise einer Luftpumpe, vorgesehen.
Auf der Innenmantelfläche ist die Gummimanschette 7 mit sägezahnartig ausgebildeten Dichtringelementen 25 versehen, die nach axial einwärts in die Steckmuffe 6 hinein derart schräggestellt sind, daß sie gleichzeitig ein Herausziehen des Stutzens 8 aus der Manschette 7 signifikant erschweren bis verhindern. Zur Verbesserung der Verankerung der Gummimanschette 7 in der Steckmuffe 6 des Kupplungsstücks 1 sind dabei weiterhin auf dem Außenmantel der Elastomermanschette 7 radial auswärts vorspringende Außenrippen 26 ausgeformt, die in profilkomplementäre Ringnuten 27 in der Innenwand der Steckmuffe 6 formschlüssig eingreifen und durch diesen axial hinterschnittenen Eingriff ein axiales Herausziehen der Gummimanschette 7 aus der Steckmuffe 6 des Kupplungsstücks 1 verhindern. Der Stutzen 8 ist also in die mit der Gummimanschette 7 ausgekleidete Steckmuffe 6 des Kupplungsstücks 1 leicht einsteckbar, aber nur schwer aus dieser wieder herausziehbar.
Statt der in Fig. 1 dargestellten Ausbildung des Schlauchkupplungsstücks 1 mit der Steckmuffe 6 kann das Kupplungsstück 1 selbstverständlich auch an beiden einander gegenüberliegenden Stirnseiten 3,24 mit identischen Muffen 4 und Klemmringen 12 ausgebildet sein.
In der aus Fig. 2 erkennbaren Weise, in der das Schlauchkupplungsstück 1 an seinen beiden einander gegenüberliegenden Stirnseiten 3,24 mit dem Typ nach gleichen Schlauchanschlüssen ausgebildet ist, sind im Gegensatz zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel an der einen, in der Darstellung der Fig. 2 rechten Stirnseite des Kupplungsstücks 1 nicht nur ein Schlauchende 5, sondern mehrere, hier zwei Schlauchenden 5 fluiddicht und zugfest angeschlossen. Die in Fig. 2 gezeigte Schlauchkupplung, die in Fig. 3 in Seitensicht von rechts, bezogen auf Fig. 2, dargestellt ist, wirkt also als Mehrfachverteilerstück, hier als 1-2-Wegeverteiler nach Art eines Y-Stücks.
Zu diesem Zweck sind der axial äußere Ringfalz 20 und der axial innere Ringfalz 22 nicht unmittelbar am Boden oder Spiegel 2 der Muffe 4 des Kupplungsstücks 1, sondern mit Abstand vom Spiegel 2 der Muffe 4 in einer Radialzwischenwand 28 so ausgebildet, daß sich die offenen Stirnseiten der anzuschließenden Schlauchenden 5 frei in den Innenraum der Muffe 4 öffnen und mit dem gegenüberliegenden Schlauchanschluß 29 kommunizieren.
Abweichend von der in Fig. 2 gezeigten Ausführung ist die Schlauchkupplung nach einer in den Figuren hier nicht dargestellten weiteren Ausgestaltung mit einem größeren Durchmesser auf zumindest einer der beiden Stirnseiten bemessenes Kupplungsstück ausgebildet, das runden oder rotationssymmetrischen oder nicht rotationssymmetrischen polygonalen radialen Querschnitt haben kann. Bei einer solchen größeren Bemessung des Querschnitts des Kupplungsstücks 1 ist in der Radialzwischenwand 28 die nach Maßgabe der vorgegebenen Abmessungen maximal sinnvoll mögliche Anzahl von Ringfalzen 20 bzw. Ringfalzpaaren 20,22 ausgebildet, und zwar unabhängig davon, ob dieses Maximum der möglichen Anschlüsse durch die Anzahl der im Klemmring 12 vorgesehenen oder ausgenutzten Durchführungsöffnungen 15 realisiert oder zumindest zur Durchführung von Schlauchenden 5 tatsächlich genutzt ist. Dadurch ist gewährleistet, daß entweder durch ein einfaches Austauschen des Klemmrings oder der Abschlußplatte bei Verwendung ein und desselben Kupplungsstücks 1 eine unterschiedliche Anzahl von Schlauchenden 5 angeschlossen werden können. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung, also bei Verwendung verschiedener Verschlußplatten 12 mit unterschiedlicher Anzahl von Durchführungsöffnungen 15 sind die Anschlußplatten 12 vorzugsweise derart farbig ausgebildet, daß ihre Farbgebung als Codedarstellung der Anschlußdaten, beispielsweise der Anzahl der Durchführungen oder des Durchmessers der Durchführungen, dient. Alternativ kann zur Nutzung der Schlauchkupplung als modularvariables Mehrfachverteilerstück auch eine einzige Abschlußplatte 12 mit der maximal möglichen Anzahl von Durchführungsöffnungen 15, die der Anzahl der Ringfalze in der Radialzwischenwand 8 entspricht, vorgesehen sein, bei der dann die nicht benötigten Durchführungsöffnungen 15 durch dichtschließende Stopfen verschlossen, verklebt, verschweißt oder in anderer Weise fluiddicht abgeschlossen sind. Bei beiden Ausgestaltungen ist in jedem Fall der Vorteil gegeben, durch ein einfaches Auswechseln oder partielles Öffnen oder Schließen von vorgegebenen und vorgefertigten Durchführungsöffnungen 15 je nach Bedarf für den speziellen Anwendungsfall eine im Rahmen der maximal möglichen Anschlüsse beliebige Anzahl von Anschlüssen zu realisieren, ohne zu diesem Zweck ein voluminöses Sortiment der verschiedensten kompletten Schlauchkupplungen auf Lager halten zu müssen.
Dabei entspricht die so beschaffene Modul flexibilität insbesondere dem Bedarf der Kraftfahrzeugindustrie nach flexibler Reaktion auf individuelle Ausstattungswünsche der Kunden.
Wie auch im Zusammenhang mit dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Schlauchkupplung bereits erläutert, besteht auch das Kupplungsstück 1 des in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels der als Mehrfacherverteiler wirkenden Schlauchkupplung aus einem glasklar durchsichtigen Kunststoff, insbesondere Polyamid oder Polycarbonat, um die unmittelbare und direkte optische Überprüfung der Dichtheit der Anschlüsse der Schlauchenden 5 in dem Kupplungsstück 1 überprüfen zu können.
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Claims

Schlauchkupplung Ansprüche 1. Schlauchkupplung mit einem muffenartigen starren Kupplungsstück zur Aufnahme eines anzuschließenden Schlauchendes, mit einem Klemmring zum Fixieren und mit einem Dichtungsring zum fluiddichten Verbinden des Schlauchendes im bzw. mit dem Kupplungsstück, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß sich die Muffe ( 4 ) des Kupplungsstücks ( 1 in Richtung vom Spiegel ( 2 ) zum Kragen ( 3 zumindest im wesentlichen schwach konisch öffnet, daß auf der Innenwand ( 9 ) der Muffe ( 4 im Kragenbereich mindestens eine Schnapp- oder Rast-Ringnut oder -Ringwulst ( 10) ausgebildet ist, daß der Klemmring (12) als eine Verschluß scheibe ( 13) ausgebildet ist, deren Außenrand ( 11) komplementär zum Axialprofil der Ringnut und/oder Ringwulst ( 10) im Muffenkragen ( 3 ) profiliert ist, die bei bestimmungsgemäß montierter Kupplung unter Formschluß der komplementären Profile die Muffe ( 4 des Kupplungsstücks ( 1 ) im Kragen verschließt, die mindestens eine Öffnung ( 15) zum axialen paßgenauen bis reibschlüssigen Durchführen des Schlauchendes ( 5 aufweist, und die einen sich nach axial einwärts zum Muffenspiegel ( 2 ) hin erstreckenden radial elastisch verformbaren Krallenkranz ( 16), ausgebildet als Zungen- oder Segmentkranz, trägt, dessen Außendurchmesser im entspannten Zustand zumindest im wesentlichen gleich oder geringfügig größer ist als der Innendurchmesser der Kupplungsstückmuffe unmittelbar an ihrer Kragenringkante ( 18), und dessen mit Schneid- oder Krallenelementen ( 19) versehener axial und radial innerer Kragenbereich ( 17) im entspannten Zustand einen Innendurchmesser hat, der zumindest im wesentlichen gleich oder geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Schlauchendes ( 5 ) ist, und daß koaxial zu mindestens jeder Durchführungsöffnung ( 15) im Bereich des Muffenspiegels ( 2 ), nicht notwendigerweise unmittelbar auf diesem, ein Ringfalz ( 20) zur Aufnahme des Dichtungsringes ( 21) ausgebildet ist, der bestimmungsgemäß den Außenmantel des Schlauchendes ( 5 ) gegen den Innenmantel der Muffe dichtet.
2. Schlauchkupplung nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t durch einen koaxial und axial unmittelbar vom Muffenkragen (3 ) zum Muffenspiegel (2 ) gesehen, hinter dem Ringfalz (20) für den Dichtungsring (21 angeordneten und ausgebildeten zweiten, inneren Ringfalz ( 22 ) zur paßgenauen anschlagenden Aufnahme des Kragenbereichs (23 ) des Schlauchendes.
3. Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß der mindestens eine axial äußere Ringfalz (20 und gegebenenfalls mindestens eine axial innere Ringfalz (22) nicht unmittelbar im Boden oder Spiegel (2 ) der Kupplungsstückmuffe ( 4 ), sondern in einer in der Muffe fixierten Radialzwischenwand (28 ausgebildet und dabei so ausgestaltet ist, daß die Schlauchenden ( 5 ) frei in den Muffenraum ( 4 kommunizieren.
4. Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch vg e k e n n z e i c h n e t daß das Kupplungsstück (1 ) aus durchsichtigem Kunststoff besteht.
5. Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, insbesondere nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß der Klemmring (12) aus farbigem Kunststoff besteht, wobei die Farbe des Klemmringes der Kodierung von Kenndaten der Anschlüsse oder Anschlußdurchführungen (15 ) dient.
6. Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß in der Radialzwischenwand (28 ) die nach Maßgabe der vorgegebenen Abmessungen maximal sinnvoll mögliche Anzahl von Ringfalzen (20 ) bzw. Ringfalzpaaren (20, 22 ) ausgebildet ist, und zwar unabhängig davon, ob dieses Maximum der möglichen Anschlüsse durch die Anzahl der in dem Klemmring (12 ) vorgesehenen oder ausgenutzten Durchführungsöffnungen ( 15) realisiert ist, so daß die so ausgestaltete Schlauchkupplung (30 ) in Verbindung mit verschieden ausgebildeten Klemmringen ( 12 ) als modularvariables Mehrfachverteilerstück nutzbar ist.
7. Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß das Kupplungsstück ( 1 ) als beidseitig offene und mit Anschlußelementen versehem Hülse ausgebildet ist.
8. Schlauchkupplung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß im Kupplungssstück ( 1 ) auf der dem oder den Schlauchanschlüssen gegenüberliegenden Seite (24 eine mit einer Elastomermanschette ( 7 ) ausgekleidete Steckmuffe ( 6 ) ausgebildet ist.
9. Schlauchkupplung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die radial innen mit Dicht- und gegebenenfalls Halteelementen (25 ) versehene Elastomermanschette ( 7 ) radiale Außenringrippen ( 26) aufweist, mit denen sie in der Innenwand der Steckmuffe ( 6 des Kupplungsstücks formschlüssig in mindestens eine profilkomplementäre Ringnut (27 ) eingreift, die in oder auf der Innenwand der Steckmuffe ausgebildet ist.
10. Verwendung der Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in Druckfluid-Steuer- und -Stellleitungssystemen, insbesondere im Kraftfahrzeugbau.