DE3716327A1 - Schlauchschelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlauchschelle mit einem zu einem geschlossenen Ring gebogenen, aus einem biege­ elastischen Flachmaterialstreifen, vorzugsweise aus Stahlblech, bestehenden Band und einem die beiden unter Veränderung des Ringumfangs gegeneinander verschiebbaren Enden des Bandes aufnehmenden Spannschloß der im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei Schlauchschellen handelt es sich um Verbindungs­ elemente, mit welchen vorzugsweise Bauteile aus elasto­ merem Material, wie Schläuche, mit starren Bauteilen, wie Metallrohre, verbunden werden. Die bekannten Schlauchschellen weisen ein biegeelastisches Metallband auf, das durch den Eingriff eines Schneckengewindes in eine Perforation des Bandes gespannt wird.

Untersuchungen haben gezeigt, daß die mit den bekannten Schlauchschellen auf den Schlauch übertragenen radialen Spannkräfte in Umfangsrichtung nicht konstant, sondern im Bereich des Spannschlosses größer als auf der gegen­ überliegenden Bandseite sind. Hinzu kommt, daß das elastomere Schlauchmaterial unter der Einwirkung des Spanndrucks der Schlauchschelle und erhöhter Temperaturen ein materialspezifisches Setzverhalten zeigt, das in einer allmählichen Materialschrumpfung resultiert, die zu einem Undichtwerden der Schlauchverbindung führen kann. Dabei sind die Stellen mit der geringsten radialen Anpreßkraft besonders kritisch. Um die Schrumpfung aus­ zugleichen, müssen die Schlauchschellen von Zeit zu Zeit, beispielsweise im Zuge von Wartungs- oder Kunden­ dienstarbeiten, nachgespannt werden.

Es ist eine Schlauchschelle der eingangs angegebenen Art bekannt (DE-OS 32 46 542), deren Wand in einem außer­ halb des Spannschlosses befindlichen Bereich mehrere aus seiner ringförmigen Basiskontur radial abstehende, wellenförmige Ausbiegungen aufweist, die von einem mittleren Steg auf Basisniveau bis zum Seitenrand des Randes reichen. Sie sollen vor allem im Randbereich des Randes eine Flexibilität in Umfangsrichtung gewähr­ leisten. Unter Bandspannung tritt das elastomere Material in die nach außen weisenden Ausbiegungen aus. Dadurch wird das Setzverhalten des Materials gerade an den kritischen Stellen negativ beeinflußt. Durch den mittleren starren Steg wird auf das Band außerdem eine hohe spezifische Belastung ausgeübt, die zu Einschneide­ vorgängen im Schlauch führen können. Desweiteren wird an den Ausbiegungen beim Verschieben des Bandes an der Schlauchdecke ein Abschereffekt erzeugt, der eine Be­ schädigung der Schlauchoberfläche zur Folge haben kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Schlauchstelle der eingangs angegebenen Gattung dahin­ gehend zu verbessern, daß eine annähernd konstante Radialkraft und dadurch bedingt ein Ausgleich des Setz­ verhaltens über den Umfang der Schlauchverbindung erzielt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die in Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfinderische Lösung geht von dem Gedanken aus, daß die beim Spannen der Schlauchschelle auf den Schlauch übertragenen Radialkräfte vor allem an den dem Spann­ schloß gegenüberliegenden kritschen Stellen erhöht werden müssen, um eine Angleichung der radialen Kraftkomponente und damit auch des Setz- und Schrumpfverhaltens des einzuspannenden elastomeren Bauteils über den Umfang zu erzielen. Nach den erfindungsgemäßen Überlegungen funktioniert dies nur dann, wenn jegliche Längsdehnung des Bandes beim Spannvorgang vermieden wird. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das Band an seinen beiden Längsrändern durch je einen über den gesamten Ringumfang in der Basiskontur verlaufenden, dehnungsverhindernden Randstreifen begrenzt ist und daß die Wölbung in einem außerhalb des Spann­ schlosses zwischen den beiden Randstreifen befindlichen Bereich radial nach dem Ringinneren weist.

Die Wölbung kann sowohl in axialer als auch Umfang­ richtung zum Ringinneren hin konvex gekrümmt sein. Vor­ teilhafterweise ist die Höhe der Wölbung in der Nähe der dem Spannschloß gegenüberliegenden Mitte des Wölbungsbereichs am größten und nimmt von da aus in Umfangsrichtung zu den beiden Enden hin ab. Außerdem sollte die Höhe der Wölbung in der Nähe der Mittellinie des Bandes am größten gewählt werden und von dort aus seitlich zu den Randstreifen hin abnehmen. Vorteilhafter­ weise nimmt der Wölbungsbereich etwa ein Drittel bis zur Hälfte des Ringumfangs ein.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisende Wölbungen vorgesehen, die aus der Basiskontur nach dem Ringinneren überstehen. Wenn die Wölbungen dabei an einander in Umfangsrichtung paarweise zuge­ wandten konkaven Randlinien in die Basiskontur übergehen, wird das beim Spannvorgang in die Zwischenbereiche ein­ dringende Schlauchmaterial so zwischen den Wölbungen festgehalten, daß ein ungewolltes axiales Verschieben der Schlauchschelle sowie ein Verschieben in Umfangs­ richtung vermieden wird.

Die Wölbungen können in das Bandmaterial im Zuge des Stanzvorgangs bei der Bandherstellung eingeprägt oder eingestanzt werden. In jedem Falle sollte gewährleistet sein, daß das Band eine ausreichende Biegsamkeit auf­ weist, damit beim Spannvorgang über den gesamten Bandum­ fang eine gleichbleibende Anpreßkraft wirkt. Zur Ver­ besserung der elastischen Biegsamkeit kann die Wölbung auch mehrere einander in Umfangsrichtung schuppenartig überlappende Stanzungen aufweisen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Band im Wölbungsbereich in radialer Richtung elastisch nachgiebig ausgebildet. Die Wölbung kann dabei als Fremdmaterial mit dem Band verbunden, vorzugsweise als gummielastisch nachgiebiger Kunststoff aufgeklebt, aufgespritzt oder aufgeschäumt werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Band zumindest über einen Teil des Ringumfangs zwischen den beiden Randstreifen eine die Wölbung bildende, zum Ringinneren hin konvexe Krümmung aufweisen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher er­ läutert. Es zeigen

Fig. 1 bis 4 je eine Schlauchschelle mit verschieden gestalteten Innenwölbungen in schaubildlicher Darstellung.

Die in der Zeichnung dargestellte Schlauchschelle besteht im wesentlichen aus einem zu einem Ring gebogenen Band 10 aus Stahlblech sowie einem die beiden Bandenden 12, 14 aufnehmenden Spannschloß 16. Das Gehäuse des Spann­ schlosses 16 ist am einen Bandende 12 befestigt, während das andere, mit Schlitzen 19 oder Querrippen versehene Bandende 14 in Umfangsrichtung durch das Spannschloß hindurchgreift. An dem Gehäuse 16 des Spannschlosses ist eine Schraube 18 drehbar gelagert, die mit ihrem nicht gezeigten Schneckengewinde im Inneren des Gehäuses in die Schlitze 19 des Bandendes 14 so eingreift, daß die Bandenden 12,14 durch Verdrehen der Schraube 18 unter Veränderung des Ringumfangs und -durchmessers gegeneinander verschoben werden können.

Das zu dem Ring gebogene Band 10 weist eine den Innen­ durchmesser des Rings definierende Basiskontur 20 auf, aus der in einem dem Spannschloß 16 gegenüberliegenden Bereich je nach Ausführungsbeispiel eine Wölbung 22′, 22′′ (Fig. 1 und 2) oder mehrere Wölbungen 22′′′, 22 ^IV (Fig. 3 und 4) radial nach dem Bandinneren überstehen. Die Wölbungen sind bei allen Ausführungsbeispielen zu den Seitenrändern des Bandes hin durch je einen in der Basis­ kontur 20 verlaufenden Randstreifen 24 begrenzt, so daß gewährleistet ist, daß die Wölbungen beim Spannen des Bandes mit erhöhter Radialkraft gegen das elastomere Schlauchmaterial gepreßt werden.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Wölbung 22′ in Umfangsrichtung langgestreckt ausge­ bildet. Ihre Höhe nimmt von der Mitte aus sowohl zu den Randstreifen 24 als auch zu ihren Enden 26 hin all­ mählich ab, so daß in dem dem Spannschloß gegenüber­ liegenden mittleren Bereich eine erhöhte Radialkraft auf das einzuspannende Schlauchmaterial ausgeübt wird.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt die Wölbung 22′′ einen in Umfangsrichtung wellenförmigen Verlauf, wobei die Höhe der Wellen von dem dem Spann­ schloß gegenüberliegenden mittleren Bereich aus zu den Enden 26 hin allmählich abnimmt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind mehrere im Abstand voneinander angeordnete, im wesentlichen axial verlaufende Wölbungen vorgesehen, die durch Zwischenbereiche 30 voneinander getrennt sind. Die Zwischenbereiche 30 sind Bestandteil der Basiskontur 20, so daß eine ausreichende Biegsamkeit des Bandes auch im Wölbungsbereich 22 gewährleistet ist. Die Wölbungen 22′′′ sind in ihrer Mitte am höchsten und fallen zu den Randstreifen 24 hin ab. Weiter ist es zweckmäßig die Wölbungen 22′′′ in dem dem Spannschloß 16 gegenüberliegenden mittleren Bereich etwas höher auszubilden und/oder dichter anzuordnen als an den Enden 28 des Wölbungsbereichs.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzen die Wölbungen 22 ^IV die Gestalt von Kreuzen, die in Um­ fangsrichtung an konkaven Randlinien 32 in die auf dem Niveau der Basiskontur 20 befindlichen Zwischenräume 30 übergehen. Mit einer solchen Formgebung wird erreicht, daß das beim Spannen der Schlauchschelle in den Bereich der Zwischenräume 30 eindringende elastomere Schlauch­ material durch die Wölbungen 22 ^IV besser als im Falle der Fig. 3 gegen ein axiales Herausdringen festgehalten werden.

Die Wölbungen werden zweckmäßig im Zuge des Stanzvor­ gangs, bei welchem die Bänder abgelängt und die Schlitze 19 eingebracht werden, in das Bandmaterial eingeprägt. Hierbei ist darauf zu achten, daß im Wölbungsbereich 20 noch eine ausreichende Biegeelastizität erhalten bleibt. Dies gilt insbesondere auch für die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiele mit den langge­ streckten Wölbungen 22′ und 22′′. Zur Verbesserung der Biegeelastizität können die durchgehenden Wölbungen 22′ und 22′′ aus mehreren Stanzzungen gebildet werden, die einander in Umfangsrichtung überlappen.

Die Wölbungen können auch als Fremdmaterial nachträglich auf das Bandmaterial aufgebracht, vorzugsweise aufge­ klebt, aufgespritzt oder aufgeschäumt werden. Von be­ sonderem Vorteil ist es dabei, wenn als Fremdmaterial ein gummielastischer Kunststoff verwendet wird, der sowohl eine bessere Biegeelastizität des Bandes als auch einen verbesserten Druckausgleich beim Anpressen gegen das einzuspannende Schlauchmaterial gewährleistet.

Claims (13)

1. Schlauchschelle mit einem zu einem geschlossenen Ring gebogenen, aus einem biegeelastischen Flachmaterial­ streifen, vorzugsweise aus Stahlblech, bestehenden Band und einem die beiden unter Veränderung des Ringum­ fangs gegeneinander verschiebbaren Enden des Randes aufnehmenden Spannschloß, wobei das Band in einem außer­ halb des Spannschlosses befindlichen Bereich mindestens eine aus seiner ringförmigen Basiskontur radial ab­ stehende Wölbung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (10) an seinen beiden Längsrändern durch je einen über den gesamten Ringumfang in der Basiskontur (20) verlaufenden Randstreifen (24) begrenzt ist und daß die Wölbung (22′, 22′′, 22′′′,22 ^IV) radial nach dem Ringinneren weist und im Bereich zwischen den beiden Randstreifen (24) angeordnet ist.

2. Schlauchschelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung zum Ringinneren hin konvex gekrümmt ist.

3. Schlauchschelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisende Wölbungen (22′′′, 22 ^IV) aus der Basiskontur (20, 30) nach dem Ringinneren überstehen.

4. Schlauchschelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Wölbungsbereich (22) etwa ein Drittel bis zur Hälfte des Ringumfangs ein­ nimmt.

5. Schlauchschelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Höhe der Wölbung (22′, 22′′) bzw. der Wölbungen (22′′′, 22 ^IV) in der Nähe der dem Spannschloß (16) gegenüberliegenden Mitte des Wölbungs­ bereichs (22) am größten ist und von da aus in Umfangs­ richtung zu den beiden Enden (26; 28) hin abnimmt.

6. Schlauchschelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Höhe der Wölbung (22′, 22′′) bzw. der Wölbungen (22′′′, 22 ^IV) in der Nähe der Mittellinie des Bandes (10) am größten ist und von da aus seitlich zu den Randstreifen (24) hin abnimmt.

7. Schlauchschelle nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wölbungen (22 ^IV) an ein­ ander in Umfangsrichtung paarweise zugewandten konkaven Randlinien (32) in die Basiskontur (20, 30) übergehen.

8. Schlauchschelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß das Band im Wölbungsbereich (22) radial elastisch nachgiebig ausgebildet ist.

9. Schlauchschelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wölbung (22) in das Band­ material eingeprägt oder eingestanzt ist.

10. Schlauchschelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wölbung (22) mehrere einander in Umfangsrichtung schuppenartig überlappende Stanzzungen aufweist.

11. Schlauchschelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, die Wölbung (22) als Fremdmaterial mit dem Bandmaterial (10) verbunden, vorzugsweise auf dieses aufgeklebt, aufgespritzt oder aufgeschäumt ist.

12. Schlauchschelle nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das die Wölbung (22) bildende Fremd­ material elastisch nachgiebig ist.

13. Schlauchschelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (10) zumindest über einen Teil des Ring­ umfangs zwischen den beiden Randstreifen (24) eine die Wölbung (22) bildende, zum Ringinneren hin konvexe Krümmung aufweist.