DE3905722C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum An­ schließen von zum Führen eines Strömungsmediums geeigneten leitungsförmigen Bauteilen, wie Druckmittelschläuche oder Druckmittelleitungen, an Bauteile gleicher Art oder an andere Bauelemente, die folgende Teile enthält:

• a) einen Haltekörper, der mindestens eine zur Aufnahme eines anzuschließenden, lösbar einsteckbaren leitungsförmigen Bauteils dienende Anschlußöffnung und darin einen nach innen gerichteten ringartigen Vorsprung aufweist,
• b) eine Spannzange, die einen Tragring und mehrere in dem Be­ reich des eingesteckten Anschlußendes an dessen Außenum­ fang entlang angeordnete federnde Spannelemente aufweist, die in der wirksamen Stellung eine Spannstellung einneh­ men, in der sie das Anschlußende beaufschlagen und halten, wobei sie bei einer leichten Bewegung entgegen der Ein­ steckrichtung noch weiter nach radial innen in Richtung zum eingesteckten Anschlußende federn, und
• c) ein am Haltekörper verschiebbar angeordnetes Löseelement, das beim Verschieben in Einsteckrichtung aus einer Ruhe­ stellung in eine wirksame Stellung die Spannelemente in eine vom Außenumfang des eingesteckten Anschlußendes ab­ gehobene oder das Anschlußende mit verringerter Kraft beaufschlagende Freigabestellung verbringt, so daß das Anschlußende aus der Anschlußöffnung entnehmbar ist.

Mit derartigen Verbindungsvorrichtungen werden vor allem in der Pneumatik druckmittelführende Druckmittelschläuche oder -leitungen od. dgl. untereinander verbunden oder an andere pneumatische Bauelemente wie Arbeitszylinder, Ventile, Mano­ meter od. dgl. angeschlossen.

Eine Vorrichtung der vorgenannten Art, welche die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 anführt, ist aus der DE-PS 30 25 427 bekannt geworden, jedoch kann hier die Funktions­ sicherheit u. U. zu wünschen übrig lassen, weil die Klemmwir­ kung nur auf Grund der elastischen Vorspannung der Finger bewirkt wird und die Spannzange im wesentlichen nur durch die wegen ihrer Vieleck-Form entstandenen Außenkanten im Halte­ körper gehalten wird, ganz abgesehen davon, daß man beim Aus­ einanderbauen der Anordnung mit Vorsicht vorgehen muß, wenn man verhindern will, daß die Anordnung auseinanderfällt. Zu der ähnlichen Zwecken dienenden Anordnung nach der DE-PS 35 41 675 ist sinngemäß etwa dasselbe zu bemerken, zumal hier die Spannzange mit Spannbacken im eigentlichen Sinne und nicht mit federnden Spannelementen versehen ist. Schließlich soll noch - wenn auch nur am Rande - die DE-PS 32 25 172 erwähnt werden, die zusätzlich noch den Nachteil hat, daß bei ihr Montage und Demontage umständlich sind, da alles praktisch von einer Überwurfmutter zusammengehalten wird, bei deren Entfernung alles auseinanderfällt.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungsvorrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, die bei einfachem und kostengünstigem Aufbau auch bei großen Toleranzen im Außendurchmesser der zu ver­ bindenden leitungsförmigen Bauteile einen sicheren Halt der Teile aneinander gewährleistet und bei Bedarf ein schnelles Lösen der Verbindung gestattet.

Die obige Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß

• d) die aus federndem Material bestehenden Spannelemente der Spannzange sich von einem ringartigen Verbindungsbereich aus klauenförmig in Einsteckrichtung ins Innere der Anschlußöffnung hin erstrecken und dachförmig ausgebildet sind, indem sie jeweils zunächst nach außen gebogene und hierbei einen Abstützbereich bildende Abschnitte und an­ schließend nach innen gebogene Klemmabschnitte aufwei­ sen, die in der Spannstellung den Außenumfang des An­ schlußendes mit nach innen wirkender Klemmkraft beaufschla­ gen und halten, derart, daß die Spannzange ein korbförmiges Aussehen hat,
• e) daß der Abstützbereich der Spannelemente einer Abstütz­ partie am feststehenden Haltekörper zugeordnet ist, wobei die Abstützpartie und der zugehörige komplementär ausge­ bildete Abstützbereich jeweils eine sich in Einsteckrich­ tung und hierbei gleichzeitig nach radial außen erstrecken­ de, innerhalb der Anschlußöffnung angeordnete Schrägfläche aufweisen, derart, daß die Spannzange zumindest im Bereich ihrer Spannelemente bei einer Bewegung entgegen der Ein­ steckrichtung infolge des Abgleitens des Abstützbereiches an der Abstützpartie zur Erhöhung der entgegen das Anschluß­ ende wirkenden Spannkraft nach radial innen gedrückt wird, und
• f) daß der Tragring der Spannzange der Einsteckseite der An­ schlußöffnung zugeordnet ist und aus dieser herausragt, wobei am herausragenden Bereich mindestens ein die Bewegung der Spannzange in Einsteckrichtung begrenzender, mit dem Haltekörper zusammenarbeitender Bewegungsanschlag vorge­ sehen ist.

Nunmehr liegt eine Verbindungsvorrichtung vor, die bei Bedarf eine augenblickliche Verbindung mit einem anzuschließenden leitungsförmigen Bauteil ermöglicht, ohne daß irgendwelche Vorrichtungsteile manuell zu betätigen wären. Beim Einstecken eines Anschlußendes werden die federnden Spannelemente auto­ matisch etwas nach außen gedrückt, um dann unter Spannung am Außenumfang des hindurchgesteckten Anschlußendes anzuliegen.

In dieser Spannstellung ist das Anschlußende gegen ein unbe­ absichtigtes Herausziehen gesichert. Wenn im leitungsförmigen Bauteil und der Anschlußöffnung ein Betriebsdruck ansteht und/ oder unbeabsichtigt äußere Zugkräfte am leitungsförmigen Bau­ teil in Richtung der Einsteckrichtung angreifen, wird die auf das Anschlußende wirkende Haltekraft vorteilhafterweise zu­ sätzlich erhöht, da die hierbei mit dem Anschlußende ein Stück weit mitbewegten Spannelemente durch Zusammenwirken mit der Abstützpartie verstärkt gegen den Umfang des Anschlußendes angedrückt werden. Auch bei pulsierender Druckbelastung ist somit ein zuverlässiger Halt gewährleistet. Bei alledem er­ möglichen es die federnden Spannelemente, daß Anschlußenden unterschiedlichster Außendurchmesser - z. B. bedingt durch Fer­ tigungstoleranzen - in ein und derselben Verbindungsvorrich­ tung zuverlässig festgespannt werden können. Auch das Lösen der Anschlußverbindung zwischen dem Anschlußende und der Ver­ bindungsvorrichtung geht problemlos vonstatten, es muß nur das Löseelement in Einsteckrichtung verschoben werden, wo­ durch die Spannelemente ihren Haltegriff in bezug auf das An­ schlußende lösen, so daß dieses aus der Anschlußöffnung he­ rausgezogen werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen aufgeführt.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand einiger Ausführungsbei­ spiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigen:

Fig. 1 bis 3 verschiedene Bauformen der neuen Verbin­ dungsvorrichtung im Längsschnitt und in vergrößerter Darstellung,

Fig. 4 die bei den Verbindungsvorrichtungen gemäß Fig. 1 bis 3 verwendete Spannzange in per­ spektivischer Darstellung und

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der neuen Verbindungsvorrichtung.

Die in der Zeichnung abgebildeten Verbindungsvorrichtungen sind so ausgelegt, daß durch sie ein lediglich in den Fig. 1 und 2 angedeutetes leitungsförmiges Bauteil 1 mit einem insbe­ sondere nicht leitungsförmigen Bauelement 2 (in Fig. 1 teil­ weise angedeutet) verbunden werden kann. Bei dem leitungsför­ migen Bauteil 1 handelt es sich um einen Druckmittelschlauch, eine Druckmittelleitung od. dgl., während das andere Bauele­ ment 2 ein insbesondere pneumatisches Bauelement wie Arbeits­ zylinder, Ventil od. dgl. ist.

Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung 3 verfügt über eine Anschlußöffnung 4, in die das anzuschließende leitungs­ förmige Bauteil einsteckbar ist, außerdem enthält sie einen nach Art eines Schraubstutzens ausgebildeten Einschraubab­ schnitt 5, mit dem sie an dem Bauelement 2 durch Verschrauben lösbar festlegbar ist. Die Verbindungsvorrichtung 3 kann, ent­ gegen den in den Abbildungen dargestellten Ausführungsformen, mehrere Anschlußöffnungen 4 enthalten, an denen gleichzeitig mehrere Bauteile 1 festgelegt werden können. Dabei ist es mög­ lich, auf einen Einschraubabschnitt oder einen vergleichbaren Verbindungsabschnitt zu verzichten, wenn die Verbindungsvor­ richtung 3 lediglich zur Verbindung leitungsförmiger Bauteile untereinander verwendet werden soll. Abgesehen davon, kann ein evtl. vorhandener Verbindungsabschnitt den jeweiligen Anforde­ rungen entsprechend ausgebildet sein, eine Beschränkung auf die in der Zeichnung angedeuteten Einschraubabschnitte 5 ist für die Erfindung nicht erforderlich. Es ist sogar möglich, den bei den Ausführungsbeispielen als Einschraubabschnitt 5 gestalteten Verbindungsabschnitt als Einsteck- oder Aufsteck­ partie auszubilden oder den entsprechenden Bereich der Ver­ bindungsvorrichtung 3 integral mit einem Bauelement 2 zu ver­ binden und an dieses insbesondere einstückig anzuformen.

Die Anschlußöffnung 4 ist bei der erfindungsgemäßen Verbin­ dungsvorrichtung 3 in einem Haltekörper 6 ausgebildet und stellt den der axial ausgerichteten Einsteckseite 7 der Vor­ richtung zugeordneten Endabschnitt eines den Haltekörper 6 koaxial durchziehenden Durchgangskanals 8 dar. Dieser mündet beim Ausführungsbeispiel an der dem Einschraubabschnitt 5 zuge­ ordneten entgegengesetzten Montageseite 9 der Vorrichtung aus und ist bei an einem Bauelement 2 festgelegter Vorrichtung mit einem in diesem weitergeführten Bauelemente-Kanal 10 verbun­ den.

Zum Anschluß an die Verbindungsvorrichtung 3 wird das leitungs­ förmige Bauteil 1 mit seinem einen axialen Anschlußende 14 in die Anschlußöffnung 4 koaxial eingeführt, wodurch ein im lei­ tungsförmigen Bauteil 1 ausgebildeter Längskanal 15 über den weiteren Abschnitt des Durchgangskanals 8 mit dem Bauelemente- Kanal 10 verbunden ist. Durch die Kanalverbindung kann nun ein unter einem Betriebsdruck stehendes Strömungsmedium insbeson­ dere gasförmiger Art, und hierbei vorzugsweise Druckluft, hin­ durchströmen.

Das Anschlußende 14 kann in der Anschlußöffnung 4 lösbar arre­ tiert werden mit Hilfe einer zur Verbindungsvorrichtung 3 gehö­ renden Spannzange 16 (detaillierte Abbildung in Fig. 4). Diese Spannzange weist mehrere in der Anschlußöffnung 4 in Um­ fangsrichtung mit Abstand zueinander angeordnete und bei ein­ gestecktem Anschlußende 14 an dessen Außenumfang 13 herum ver­ teilte federnde Spannelemente 17 auf, die in Umfangsrichtung miteinander verbunden sind, so daß die Spannzange 16 ein koaxial in der Anschlußöffnung 4 liegendes Ringgebilde darstellt. Zur Verbindung der einzelnen Spannelemente 17 weist die Spann­ zange 16 zweckmäßigerweise einen Tragring 18 auf, der ko­ axial zur Anschlußöffnung 4 angeordnet ist und durch den ein eingestecktes Anschlußende 14 hindurchragt. An dem Tragring 18 sind die einzelnen Spannelemente in Umfangsrichtung beabstandet angeordnet, wobei sie klauenförmig im wesentlichen in der Längsachse 19 und hierbei in Einsteckrichtung 20 an einer Trag­ ringseite wegragen.

Die Spannelemente 17 der Spannzange 16 sind federnd aus­ gebildet, wobei zumindest die zum Fixieren eines Anschlußendes 14 unmittelbar mit diesem zusammenarbeitenden Klemmabschnitte 21 der Spannelemente 17 federnd nach radial innen vorgespannt sind, so daß der von ihnen umgebene Spannquerschnitt 22 bei nicht eingestecktem Anschlußende 14 geringer ist als dessen Außenquerschnitt. Zwar ist es möglich, die federnde Eigenschaft unter Vermittlung eines zwischen den Spannelementen 17 und dem Haltekörper 6 angeordneten federnden Zusatzelementes zu erzie­ len, es ist jedoch die in den Ausführungsbeispielen gezeigte Va­ riante wesentlich vorteilhafter, in der die Spannelemente 17 selbstfedernd ausgebildet sind und zweckmäßigerweise aus federn­ dem Material bestehen. Zweckmäßigerweise bestehen die Spannele­ mente 17 aus Metall und sind vorzugsweise einstückig an den Tragring 18 angeformt. Es ist aber auch möglich, den Tragring aus einem elastischen Verbundwerkstoff herzustellen, der die Spannelemente zusammenhält. Vorteilhaft ist es auf jeden Fall, wenn die gesamte Spannzange 16 federnd ist und insbeson­ dere aus Material mit federelastischen Eigenschaften besteht.

Wenn ein Bauteil 1 mit seinem Anschlußende 14 in die Anschluß­ öffnung 4 eingeführt wird, dann drückt es gegen die Klemmab­ schnitte 21 der Spannelemente 17, wodurch diese unter Aufwei­ tung des Spannquerschnittes 22 nach radial außen bewegt werden und zusammen mit den zugehörigen Spannelementen 17 eine Spann­ stellung einnehmen, in der sie den Außenumfang 13 des Anschluß­ endes 14 mit nach innen wirkender Klemmkraft beaufschlagen und halten.

Wegen der radialen Nachgiebigkeit der Spannelemente 17 vermag die Spannzange 16 großen Außendurchmesser-Toleranzen der einzusteckenden Anschlußenden 14 zu kompensieren, Schlauchtypen mit - in gewissem Rahmen - verschiedenen Außendurchmessern bzw. Außenquerschnitten lassen sich deshalb problemlos an ein und diesselbe Verbindungsvorrichtung 3 anschließen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die ringförmige Spann­ zange 16 außerdem an einer Stelle ihres Umfanges mit einer Trennstelle 23 versehen, an der sie offen ist und über einen Bewegungsspalt verfügt, so daß das gesamte Ringgebilde federnd aufweitbar und/oder verengbar bzw. zusammendrückbar ist. Beim Ausführungsbeispiel befindet sich die Trennstelle 23 am Trag­ ring 18 im Bereich zwischen zwei einander in Umfangsrichtung benachbarten Spannelementen 17. Die Trennstelle 23 erhöht die Elastizität der Spannzange 16 insbesondere in radialer Richtung um ein weiteres.

Die Spannzange 16 ist derart am Haltekörper 6 angeordnet, daß der Tragring 18 der Einsteckseite 7 zugeordnet ist, von wo ausgehend die klauenförmigen Spannelemente 17 in Einsteckrich­ tung ins Innere der Anschlußöffnung 4 hineinragen. Die Spann­ zange 16 ist in und entgegen der Einsteckrichtung 20 in der Längsachse 19 bewegbar am Haltekörper 6 angeordnet, die Be­ wegung entgegen der Einsteckrichtung 20 wird hierbei nachfol­ gend als Klemmbewegung bezeichnet.

Um zu verhindern, daß die Spannzange 16 versehentlich vom Haltekörper 6 getrennt wird, ist sie über eine Sicherungsein­ richtung 27 in der Anschlußöffnung 4 unverlierbar gehaltert. Bei den Ausführungsbeispielen ist vorteilhafterweise vorgese­ hen, daß keine separate Sicherungseinrichtung 27 erforderlich ist, sondern diese gleichzeitig von einer zwischen der Spann­ zange 16 und dem Haltekörper 6 wirkenden Abstützeinrich­ tung 24 gebildet ist. Sie besteht aus einer am Haltekörper 6 in der Längsachse 19 unbewegbar angeordneten Abstützpartie 25 und aus einem an der Spannzange angeordneten Abstützbereich 26, wo­ bei die Abstützeinrichtung 24 bei einer Klemmbewegung der Spann­ zange 16 zumindest deren Spannelemente 17, vorzugsweise aber die gesamte Spannzange, in Richtung zum eingesteckten An­ schlußende 14 zusätzlich nach innen drückt. Eine solche Klemm­ bewegung kann bereits bei einer geringfügigen Bewegung des lei­ tungsförmigen Bauteils 1 entgegen der Einsteckrichtung 20 aus­ gelöst werden, bei der die Spannzange 16 infolge der klem­ menden Verbindung mit dem Anschlußende 14 mitbewegt wird. Die Mitbewegung erfolgt schlupffrei, wenn die Klemmabschnitte 21 formschlüssig in die Wandung des Anschlußendes 14 eingegriffen haben.

Auslöser für die Axialbewegung des leitungsförmigen Bauteils 1 kann eine außen an diesen angreifende Zugkraft und/oder der in der Kanalverbindung 15, 8, 10 herrschende Betriebsdruck sein, im letztgenannten Falle wird bei anstehendem Betriebsdruck auto­ matisch eine Erhöhung der Haltekraft erreicht.

Es ist zweckmäßig, wenn sowohl die Abstützpartie 25 als auch der Abstützbereich 26 eine sich in Einsteckrichtung 20 und hier­ bei gleichzeitig radial nach außen erstreckende Schrägfläche 29, 29′ aufweisen, wie dies bei den Ausführungsbeispielen der Fall ist, wobei u. U. auch nur eine der beiden kooperierenden Berei­ che der Abstützeinrichtung 24 mit einer solchen Schrägfläche versehen sein kann.

Die halteteilseitige Schrägfläche 29 ist bei den abgebildeten Ausführungsbeispielen am einsteckseitigen Mündungsbereich in der Anschlußöffnung 4 vorgesehen. Die Schrägfläche 29 hat die Gestalt der Mantelfläche eines Kegelstumpfes und erstreckt sich koaxial um die Spannzange 16. Sie kann eben sein, wie dies beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 der Fall ist, kann aber auch eine mehr oder weniger starke Wölbung aufweisen, wie dies in den Fig. 2 und 3 realisiert ist. Während sie bei den Ausfüh­ rungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 3 unmittelbar am Innenumfang der Anschlußöffnung 4 angeformt ist, d. h. durch entsprechende Gestaltung der Kontur der Anschlußöffnung 4 erhalten wird, ist sie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 an einen Lagerring 30 angeformt, der in der Anschlußöffnung 4 koaxial angeordnet und um die Längsachse 19 drehbar gelagert ist. Beim Ausführungs­ beispiel sitzt der Lagerring in einer ringförmigen Umfangsver­ tiefung 31 der Anschlußöffnung 4 ein und wird an beiden axialen Seiten in Axialrichtung unbewegbar, jedoch frei drehbar gehalten.

Der vorzugsweise als Einlegeteil ausgebildete Lagerring 30 ge­ währleistet, daß bei einer Verdrehung des leitungsförmigen Bau­ teils 1 gegenüber der Verbindungsvorrichtung 3 die Spannzange 16 mitdrehbar ist, so daß zwischen ihr und dem Anschlußende 14 keine evtl. eine Beschädigung an der Wand des Bauteils 1 auslösende Relativbewegung auftritt. Der Lagerring 30 dient also der Drehlagerung für die Spannzange 16 und das von dieser gehaltene Anschlußende 14.

Entsprechend dem gewünschten Bewegungsverhalten der Spannelemen­ te 17 beim Abgleiten an der Scnrägfläche 29 kann diese eine andere Formgebung aufweisen. Ein evtl. vorhandener Lagerring 30 kann zu diesem Zwecke einen jeweils entsprechenden Querschnitt aufweisen, z. B. einen runden oder einen quadratischen Quer­ schnitt.

Während die Schrägfläche 29 bei allen Ausführungsbeispielen eine in sich geschlossene Ringfläche darstellt, besteht sie bei einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Mehrzahl einzelner Schrägflächenabschnitte, wobei zweck­ mäßigerweise jeweils einer dieser Abschnitte einem der Spann­ zangen-Elemente zugeordnet ist.

Die spannzangenseitige Schrägfläche 29′ ist bei den Ausführungs­ beispielen unmittelbar an die Spannzange und insbesondere an die Spannelemente 17 angeformt. Zu diesem Zweck sind die Spann­ elemente 17 in ihrem sich in Einsteckrichtung 20 an den Trag­ ring 18 anschließenden Bereich entsprechend dem Verlauf der Schräge nach radial außen gespreizt, und der Abstützbereich 26 bzw. die Schrägfläche 29′ ist vom nach außen weisenden Ober­ flächenabschnitt dieses schrägen Spannelement-Abschnittes 32 gebildet.

Es ist nicht notwendigerweise erforderlich, daß die beiden Schrägflächen 29, 29′ flächig bzw. plan aneinander anliegen. Es stellt sich sogar ein besseres Bewegungsverhalten der Spannelemente 17 ein, wenn die mit Bezug zur Längsachse 19 gemessene Steigung der spannzangenseitigen Schrägfläche 29′ etwas größer ist als diejenige der halteteilseitigen Schräg­ fläche 29. Bei weitestmöglich in die Anschlußöffnung 4 einge­ steckter Spannzange 16 stellt sich dadurch zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Schrägflächen 29, 29′ an dem der Einsteckseite 7 zugewandten Bereich ein Zwischenraum 33 ein, so daß die Anlagebereiche verringert sind und die Klemm­ bewegung leichter vonstatten geht.

In Fig. 1 ist die Spannzange 16 im wesentlichen in ihrer weitestmöglich in die Anschlußöffnung 4 eingeschobene Stel­ lung abgebildet. Die Fig. 2 und 3 verdeutlichen die Spannzangen­ stellung nach erfolgter Klemmbewegung (das eingesteckte An­ schlußende ist der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt), im Rahmen derer der Abstützbereich 26 an der Abstützpartie 25 abgleitet. Die Schrägflächen beim Ausführungsbeispiel sind daher Gleitflächen.

Da die Spannzange 16 bei den Ausführungsbeispielen eine Trennstelle 23 aufweist, wird bei der Klemmbewegung automatisch der vom Tragring 18 umschlossene Spannquerschnitt verringert.

Da sich der Querschnitt der Anschlußöffnung 4 im Bereich der Ab­ stützpartie 25 verringert und die Spannelemente 17 in diesem Bereich nach außen gespreizt sind, ist die Spannzange 16 unverlierbar am Haltekörper 6 fixiert.

Es ist vorteilhaft, wenn die Spannzange 16 unter radialer Vorspannung in der Anschlußöffnung 4 einsitzt. Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen hat die geschlitzte Spannzange 16 die Tendenz, sich aufzuweiten, so daß die Vorspannung nach ra­ dial außen gerichtet ist. Auf jeden Fall ist in diesem Zusammen­ hang die Trennstelle 23 vorteilhaft, da sie ein elastisches Zusammendrücken der Spannzange zum Einsetzen in die Anschluß­ öffnung 4 ermöglicht.

Es ist auch möglich, die Spannzange so auszugestalten, daß sie im in der Anschlußöffnung einsitzenden Zustand eine Neutral­ stellung einnimmt, von der ausgehend sie elastisch aufweitbar oder verengbar ist.

Um ein in der Anschlußöffnung 4 fixiertes Anschlußende 14 wie­ der entnehmen zu können, ist am Haltekörper 6 einer jeweiligen Vorrichtung ein als Schiebeteil ausgebildetes Löseelement 34 verschiebbar angeordnet. Es enthält eine außerhalb der Anschluß­ öffnung 4 angeordnete Handhabungspartie 35, an der es sich zur Ausführung des Verschiebevorganges ergreifen läßt, sowie min­ destens eine in die Anschlußöffnung 4 axial hineinragende Be­ tätigungspartie 36, die zur Lösung des Klemmgriffes zwischen Spannzange und Anschlußende mit den Spannelementen zusammenar­ beitet. Wenn das Löseelement ausgehend von seiner normalerwei­ se eingenommenen Ruhestellung in Einsteckrichtung 20 in seine wirksame Stellung verschoben wird, bewirkt es, daß die Spann­ elemente 17 zumindest im Bereich ihrer Klemmabschnitte 21 in eine vom Außenumfang 13 des eingesteckten Anschlußendes 14 ab­ gehobene oder das Anschlußende mit verringerter Kraft beauf­ schlagende Freigabestellung verbracht werden, in der das An­ schlußende 14 aus der Anschlußöffnung 4 entnommen werden kann.

Bei den abgebildeten Ausführungsbeispielen werden die Klemmab­ schnitte 21 beim Bewegen des Löseelementes 34 in seine wirksame Stellung nach radial außen aufgespreizt. Wie man auch Fig. 4 entnehmen kann, schließen sich die Klemmabschnitte 21 vorzugs­ weise an die schrägen Spannelement-Abschnitte 32 an, wobei sie ausgehend von deren dem Tragring 18 entgegengesetzten Enden schräg nach radial innen und gleichzeitig in Einsteckrichtung 20 ragen, so daß die Spannzange insgesamt gesehen ein korbförmiges Aussehen hat. Im Übergangsbereich zwischen den schrägen Spann­ element-Abschnitten 32 und den Klemmabschnitten 21 verfügt jedes Spannelement 17 daher über einen Knick oder eine Biegung, das entgegengesetzte freie Ende der Klemmabschnitte 21 beaufschlagt in der Spannstellung den Umfang des Anschlußendes 14.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 bis 3 ist das Löse­ element 34 als gegenüber der Spannzange 16 unabhängig beweg­ bares separates Bauteil ausgebildet, und es ist zweckmäßigerwei­ se hülsenförmig ausgebildet, so daß man es als Schiebehülse bezeichnen kann, die mit ihrer Betätigungspartie 36 koaxial inner­ halb der Anschlußöffnung 4 und der Spannzange 16 axial ver­ schiebbar angeordnet ist. Das eingesteckte Anschlußende 14 ist also durch das Löseelement 34 hindurchgesteckt, das an einer Stelle seines Umfanges zweckmäßigerweise eine durchgehende, sich axial und radial erstreckende Unterbrechung z. B. in Form eines Schlitzes aufweist. Letzteres ist vorteilhaft, um den Innendurch­ messer der Schiebehülse in Anpassung an unterschiedliche Außen­ durchmesser einzusteckender Bauteile veränderbar zu halten. Außerdem gewährleistet die schlitzförmige Unterbrechung 37, daß die am Außenumfang der Betätigungspartie 36 angeordnete Spann­ zange 16 beim Ausführen der Klemmbewegung nicht an einer radia­ len Einschnürbewegung gehindert ist. Vielmehr wird die Ein­ schnürbewegung auf die Schiebehülse übertragen, die sich demzu­ folge ebenfalls verengt und mit ihrem Innenumfang einen zusätz­ lichen Klemmgriff gegenüber dem Anschlußende 14 ausüben kann.

Die mithin hülsenförmige Betätigungspartie 36 des Löseelements 34 ist mit ihrem in Einsteckrichtung weisenden Endbereich 38 den nach innen gewandten Spannseiten 39 der Klemmabschnitte 21 zugewandt und zweckmäßigerweise benachbart. Wird das Löseele­ ment 34 in Einsteckrichtung 20 verschoben, dann drückt der End­ bereich 38 von innen her gegen die schräge Spannseite 39 und drückt oder biegt die Spannelemente in diesem Bereich nach außen in Richtung vom Umfang des eingesteckten Anschlußendes weg in die Freigabestellung. Wird der Verschiebedruck auf das Löseele­ ment 34 verringert, so gelangt es auf Grund der federnden Eigen­ schaft der Spannelemente 17 automatisch in die Ruhestellung zu­ rück. Um beim Verbringen in die wirksame Stellung eine bessere Kraftübertragung zu gewährleisten, kann der Endbereich 38 in An­ passung an die schrägen Klemmabschnitte 21 ebenfalls abgeschrägt sein.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 und 3 ist das als Schiebeteil ausgebildete Löseelement 34 über eine Führungsein­ richtung 40 gegenüber dem Haltekörper 6 in seiner Verschiebe­ bewegung geführt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 handelt es sich um eine Außenführung, hier ist die Handhabungspartie 35 mit einem hohlzylindrischen Führungsteil 44 versehen, das die Betätigungspartie 36 mit radialem Spiel koaxial umgibt und den Haltekörper 6 im Bereich der Einsteckseite 7 am Außenumfang um­ greift. Die nach radial innen weisende Fläche des übergreifen­ den Abschnittes steht hierbei in Gleitkontakt mit einem zuge­ wandten Außenflächenabschnitt 45 des Haltekörpers 6.

Demgegenüber ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 eine Innenführung vorgesehen, zu welchem Zweck der aus der Anschluß­ öffnung 4 herausragende Bereich des Löseelementes 34 am Außen­ umfang einen Ringvorsprung 46 besitzt, der an der Innenfläche eines einsteckseitig an den Haltekörper 6 angeformten hohlzy­ lindrischen Fortsatzes 41 verschiebbar geführt ist.

Wie man den Fig. 2 und 3 gut entnehmen kann, umschließt der Tragring 18 die Betätigungspartie 36 zweckmäßigerweise mit Gleitspiel. Außerdem ist das Löseelement gemäß Fig. 2 und 3 zweckmäßigerweise ohne Unterbrechung 37 ausgebildet.

Es ist zweckmäßig, wenn das Löseelement 34 unverlierbar an der Verbindungsvorrichtung 3 gehaltert ist. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 1 am Außenumfang der Betätigungspartie 36 ein höcker­ förmiger Umfangswulst 47 angeformt, der in den von den beiden schrägen Abschnitten 32, 21 begrenzten Spannzangenbereich ein­ taucht. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist das Führungs­ teil 44 mit einem Radialvorsprung 48 versehen, der zur Wegbe­ grenzung auf eine Stufe am Haltekörper 6 auflaufen kann. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der hohlzylindrische Fort­ satz einsteckseitig umgebogen und bildet einen mit dem Ring­ vorsprung 46 zusammenwirkenden Bewegungsanschlag.

Zweckmäßigerweise ist der der Spannzange 16 in Einsteck­ richtung 20 zur Verfügung stehende Bewegungsweg beschränkt, wozu beim Ausführungsbeispiel am aus der Anschlußöffnung 4 he­ rausragenden Spannzangenbereich mindestens ein Bewegungsanschlag 49 vorgesehen ist, der auf einen haltekörperseitig insbesondere am einsteckseitigen Mündungsbereich der Anschlußöffnung 4 ange­ ordneten Gegenanschlag 50 auflaufen kann. Während dieser Be­ wegungsanschlag 49 beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 gleichzeitig die Handhabungspartie 35 bildet, dient er bei den übrigen Ausführungsbeispielen hauptsächlich zum Festhalten der Spannzange 16, wenn deren Spannelemente 17 durch das Löseele­ ment 34 beaufschlagt werden.

Die hülsenförmige Betätigungspartie 36 des als Schiebehülse ausgebildeten Löseelements 34 kann der Stabilisierung des hin­ durchgeführten Bauteils 1 dienen.

Vorzugsweise, und wie dies bei den Ausführungsbeispielen ge­ mäß Fig. 1 bis 3 der Fall ist, ist den Spannelementen 17 in der Anschlußöffnung 4 an der vom eingesteckten Anschlußende 14 und der Spannseite 39 abgewandten Außenseite 51 ein in Axial­ richtung bewegbares Stützelement 52 zugeordnet, das als koaxial in der Anschlußöffnung einsitzender Stützring ausgebildet ist. Es dient zur Erhöhung der auf das Anschlußende 14 einwirkenden Haltekräfte bei anstehendem Betriebsdruck, der das Stützelement entgegen der Einsteckrichtung 20 gegen die Spannelemente 17 und insbesondere deren Klemmabschnitte 21 preßt, so daß diese zusätzlich nach innen gedrückt oder gebogen werden. Das ring­ förmige Stützelement wird von einem Abschnitt der Anschlußöff­ nung 4 vorzugsweise in Axialrichtung verschiebbar geführt, und der Kontaktbereich zum Spannelement 17 kann mit einer Schrä­ ge versehen sein, so daß eine flächige Anlage an der Außensei­ te 51 gewährleistet ist und diese Außenseite 51 beim Verschie­ ben des Stützelements 52 an dessen Schräge abgleiten kann.

Im übrigen wird durch das betriebsdruckbelastet an den Spann­ elementen 17 anliegende Stützelement 52 die Betätigungskraft zum Verbringen des Löseelements 34 in die wirksame Stellung er­ höht, was der Betriebssicherheit zugute kommt.

Zur Abdichtung der Anschlußverbindung zwischen dem leitungs­ förmigen Bauteil 1 und der Verbindungsvorrichtung 3 ist ein Dichtring 54 vorgesehen, der in der Anschlußöffnung 4 ein­ sitzt und das eingesteckte Anschlußende 14 koaxial umschließt. Er befindet sich zweckmäßigerweise axial im Bereich zwischen den Spannelementen 17 bzw. eines evtl. vorhandenen Stützelementes 52 und einer axial mit Abstand im Innern der Anschlußöffnung 4 ge­ genüberliegenden Ringstufe 55. Das Stützelement verhindert einen unmittelbaren Kontakt zwischen Dichtring 54 und der Spannzange 16, so daß Beschädigungen ausgeschlossen sind. Außerdem dient der Dichtring 54 als Zwischenglied, das den Betriebsdruck auf das Stützelement 52 überträgt, ohne daß Druckmedium nach außen gelangen kann. Die Ringstufe 55 ist nützlich, um den Dichtring 54 beim Einschieben eines Anschlußendes 14 axial zu fixieren. Außerdem kann sie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 als Axiallager für den Dichtring 54 dienen, der die Spannzange 16′ u. U. axialseitig elastisch beaufschlagt, um sie in die Ruhe­ stellung vorzuspannen.

Bei der bei der erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung ver­ wendeten Spannzange ist von Vorteil, daß ihre Elastizität ins­ besondere auch im Tragring 18 liegen kann, der z. B. auch als Verbindungssteg bezeichenbar ist. Es ist hierbei zweckmäßig, den Innenquerschnitt bzw. -umfang der Spannzange in Bezug zum Außenquerschnitt bzw. -umfang des Anschlußendes 14 dergestalt auszubilden, daß die Spannzange bei eingestecktem Bauteil 1 unter radialer Vorspannung dieses umschließt.

In Folge der elastischen Aufweitbarkeit der Spannzange - wenn sie an einer Stelle ihres Umfanges offen ist - kann sich ihr Innenumfang entsprechend dem jeweiligen Außendurchmesser des eingesteckten Anschlußendes 14 vergrößern und aufweiten. Die Spannzange ist folglich hinsichtlich ihres Innenumfanges sehr anpassungsfähig, Toleranzen im Außenumfang des Anschlußendes 14 werden automatisch ausgeglichen.

Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung ist sehr vielseitig verwendbar. Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Ausführungs- und Verwendungsformen ist es vor allem auch möglich, die Vor­ richtung in Art einer "Patrone" an einem jeweiligen Bauelement 2 festzulegen. In diesem Falle wird sie mit ihrem (beim Ausfüh­ rungsbeispiel als Einschraubabschnitt ausgebildeten) Verbin­ dungsabschnitt in das jeweilige Bauteil, z. B. einen Pneumatik­ zylinder, ein Ventil usw., eingepreßt, eingeklebt oder eingebör­ delt, wobei am entsprechenden Bauelement ein entsprechendes Verbindungs-Gegenstück, z. B. in Form einer Ausnehmung od. dgl. vorhanden ist. In diesen Fällen ist die Verbindungsvorrichtung mit dem mit ihm ausgestatteten Bauelement insbesondere unlösbar verbunden. Diese "Patronenausführung" hat vor allem montage­ technische Vorzüge.

Abschließend sei noch kurz auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 eingegangen, das grundsätzlich in etwa demjenigen aus Fig. 3 entspricht. Demzufolge sind entsprechende Bauteile mit identischen Bezugszeichen versehen worden. Unterschiedlich ist allerdings die Ausgestaltung des Dichtringes und des Stützele­ mentes, indem beide Bauteile hier einstückig miteinander ausge­ bildet und zu einem einzigen integralen Stütz- und Dichtelement 59 zusammengefaßt sind. Dieses Stütz- und Dichtelement 59 be­ steht zweckmäßigerweise aus dem Material, aus dem üblicherweise Dichtelemente hergestellt werden, vorzugsweise aus Material mit gummielastischen Eigenschaften. Beim Ausführungsbeispiel ent­ hält das Element 59 eine ringförmige äußere Haltepartie 60, mit der es am Innenumfang der Anschlußöffnung 4 geführt in Axial­ richtung 19 hin- und herbewegbar ist. An die Haltepartie 60 ist eine nach innen vorspringende ringförmige Dichtlippe 61 an­ geformt, die ein eingestecktes Anschlußende 14 dichtend um­ schließt. Sie ist in Radialrichtung vorzugsweise elastisch nachgiebig. An dem der schrägen Außenseite 51 der Klemmabschnitte 21 gegenüberliegenden Bereich 62 ist das Element 59 mit einer insbesondere umlaufenden Schräge 63 versehen, wie sie vorzugs­ weise auch das bei dem anderen Ausführungsbeispielen vorgese­ hene separate Schützelement 52 aufweist. Die Neigung dieser Schräge entspricht in etwa derjenigen der schrägen Außenseite 51, und wenn das Stütz- und Dichtelement 59, z. B. durch Beauf­ schlagung durch den sich in der Anschlußöffnung 4 einstellen­ den Druck, entgegen der Einsteckrichtung 20 verschoben wird, kann die Schräge 63 außen an den Klemmabschnitten 21 abgleiten, welche demzufolge zusätzlich nach radial innen gedrückt werden.

In der in Fig. 5 oberhalb der Längsachse 19 abgebildeten Stel­ lung ist das Stütz- und Dichtelement 59 der Ringstufe 55 ange­ nähert und weiter von der Spannzange 16 entfernt, wobei die Schräge 63 jedoch vorzugsweise bereits in Kontakt mit den Klemm­ abschnitten 21 steht. In der unteren Figurenhälfte der Fig. 5 ist eine Arbeitsstellung des Stütz- und Dichtelementes 59 ange­ deutet, bei der es entgegen der Einsteckrichtung 20 verschoben ist und die Klemmabschnitte 21 nach innen drückt bzw. umbiegt. Zweckmäßigerweise wird das Stütz- und Dichtelement 59 durch in Einsteckrichtung 20 erfolgendes Betätigen des Löseelementes 34 aus seiner Arbeitsstellung in die in der oberen Figurenhälfte abgebildete Ausgangsstellung zurückbewegt, wobei die unmittel­ bare Einleitung der Rückstellkraft insbesondere durch die zwi­ schengeschalteten Klemmabschnitte erfolgt.

Es ist von Vorteil, wenn das Stütz- und Dichtelement 59 als so­ genannter V-Ring ausgebildet ist, wie er in der Zeichnung darge­ stellt ist. Der eine V-Schenkel wird hier von der Haltepartie 60 und der andere V-Schenkel von der Dichtlippe 61 gebildet, während sich die Schräge 63 im Berührbereich der beiden V- Schenkel befindet.

Claims (8)

1. Verbindungsvorrichtung zum Anschließen von zum Führen eines Strömungsmediums geeigneten leitungsförmigen Bau­ teilen, wie Druckmittelschläuche oder Druckmitteilleitungen, an Bauteile gleicher Art oder an andere Bauteile, die folgende Teile enthält:

• a) Einen Haltekörper, der mindestens eine zur Aufnahme eines anzuschließenden, lösbar einsteckbaren lei­ tungsförmigen Bauteils dienende Anschlußöffnung und darin einen nach innen gerichteten ringartigen Vorsprung aufweist,
• b) eine Spannzange, die einen Tragring und mehrere in dem Bereich des eingesteckten Anschlußendes an dessen Außenumfang entlang angeordnete federnde Spannelemente aufweist, die in der wirksamen Stellung eine Spannstellung einnehmen, in der sie das Anschluß­ ende beaufschlagen und halten, wobei sie bei einer leichten Bewegung entgegen der Einsteckrichtung noch weiter radial innen in Richtung zum einge­ steckten Anschlußende federn, und
• c) ein am Haltekörper verschiebbar angeordnetes Löse­ element, das beim Verschieben in Einsteckrichtung aus einer Ruhestellung in eine wirksame Stellung die Spannelemente in eine vom Außenumfang des einge­ steckten Anschlußendes abgehobene oder das Anschluß­ ende mit verringerter Kraft beaufschlagende Frei­ gabestellung verbringt, so daß das Anschlußende aus der Anschlußöffnung entnehmbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• d) die aus federndem Material bestehenden Spannelemente (17) der Spannzange (16) sich von einem ring­ artigen Verbindungsbereich aus klauenförmig in Einsteckrichtung (20) ins Innere der Anschlußöffnung (4) hin erstrecken und dachförmig ausgebildet sind, indem sie jeweils zunächst nach außen gebogene und hierbei einen Abstützbereich (26) bildende Abschnitte und anschließend nach innen gebogene Klemmabschnitte (21) aufweisen, die in der Spann­ stellung den Außenumfang (13) des Anschlußendes (14) mit nach innen wirkender Klemmkraft beauf­ schlagen und halten, derart, daß die Spannzange (16) ein korbförmiges Aussehen hat,
• e) daß der Abstützbereich der Spannelemente (17) einer Abstützpartie (25) am feststehenden Haltekörper (6) zugeordnet ist, wobei die Abstützpartie (25) und der zugehörige komplementär ausgebildete Ab­ stützbereich (26) jeweils eine sich in Einsteck­ richtung (20) und hierbei gleichzeitig nach radial außen erstreckende, innerhalb der Anschlußöffnung (4) angeordnete Schrägfläche aufweisen, derart, daß die Spannzange (16) zumindest im Bereich ihrer Spannelemente (17) bei einer Bewegung entgegen der Einsteckrichtung (20) infolge des Abgleitens des Abstützbereichs (26) an der Abstützpartie (25) zur Erhöhung der gegen das Anschlußende (14) wirken­ den Spannkraft nach radial innen gedrückt wird, und
• f) daß der Tragring (18) der Spannzange (16) der Einsteckseite der Anschlußöffnung (4) zugeordnet ist und aus dieser herausragt, wobei am herausragen­ den Bereich mindestens ein die Bewegung der Spann­ zange (16) in Einsteckrichtung begrenzender, mit dem Haltekörper (6) zusammenarbeitender Bewegungs­ anschlag (49) vorgesehen ist.

2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mit dem Abstützbereich (26) der Spann­ zange (16) zusammenwirkende Abstützpartie (25) an der dem Einschraubabschnitt (5) zugewandten Seite des nach innen gerichteten ringartigen Vorsprunges vorgesehen ist.

3. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Spannelementen (17) in der Anschluß­ öffnung (4) an der vom eingesteckten Anschlußende (14) ab­ gewandten Außenseite (51) mindestens ein in und entgegen der Einsteckrichtung (20) bewegbares ringförmiges Stützele­ ment (52) zugeordnet ist, das bei Beaufschlagung der An­ schlußöffnung (4) mit einem Betriebsdruck gegen die Außen­ seite (51) der Spannelemente (17) arbeitet und diese zu­ sätzlich in die Spannstellung drückt oder in der Spannstel­ lung hält, wobei es an dem der schrägen Außenseite (51) der Klemmabschnitte (21) gegenüberliegenden Bereich (62) mit einer umlaufenden Schräge (63) versehen ist, und daß das Stützelement (52) einstückig mit einem das eingesteckte Anschlußende (14) koaxial umschließenden Dichtring (54) zu einem Gebilde vereint ist, das eine ring­ förmige äußere Haltepartie (60), mit der es am Innenumfang der Anschlußöffnung (4) geführt in Axialrichtung hin und her bewegbar ist, und eine an diese einstückig angeform­ te Dichtlippe (61) besitzt, die ein eingestecktes Anschluß­ ende (14) dichtend umschließt, derart, daß die Stützfunktion und die Dichtfunktion von einem einzigen Stütz- und Dichtele­ ment (59) ausgeübt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Löseelement (34) am Innenumfang des Haltekörpers in axialer Richtung hin und her beweglich ge­ führt ist und eine außerhalb der Anschlußöffnung (4) an­ geordnete Handhabungspartie (35) für den Verschiebevorgang und mindestens eine in die Anschlußöffnung (4) hineinragende Betätigungspartie (36) für das Zusammenwirken mit den Spann­ elementen (17) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Löseelement (34) eine an einer Stelle ihres Um­ fanges unterbrochene, geschlitzte Schiebehülse ist, die mit ihrer hohlzylindrischen Betätigungspartie koaxial innerhalb der Anschlußöffnung (4) und der Spannzange (16) axial ver­ schiebbar angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Löseelement (34) und dem Halte­ körper (6) eine Führungseinrichtung (40) für die Verschie­ beführung des Löseelements (34) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützpartie (25) in Umfangsrich­ tung der Anschlußöffnung (4) drehbar am Haltekörper (6) angeordnet ist.