DE4136848A1 - Kupplung fuer druckschlaeuche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Kupplung für Druck­ schläuche und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Sie betrifft insbesondere eine Kupplung, die um ein Ende eines flexiblen Druckschlauches, insbesondere um einen metalli­ schen Bund, der einen Teil der Kupplung bildet, gebördelt werden kann.

Kupplungen für Druckschläuche werden in vielen Fällen ver­ wendet, um flexible Druckschläuche mit beweglichen Ma­ schinenteilen zu verbinden. Solche Schläuche übertragen hydrauliche Fluide oder Druckluft unter hohem Druck zwi­ schen solchen Komponenten wie Pumpen, Ventilen und hydrau­ lischen Geräten. Die Flexibilität des Schlauches erlaubt eine relative Bewegung zwischen derartigen Geräten.

Ein Beispiel einer bisherigen Schlauchkupplung mit zugehöri­ ger Metallhülse ist in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt, worin Fig. 3 eine Kupplung 10 für einen Druckschlauch zeigt, die an einem Ende des flexiblen Druckschlauches 11 befestigt ist. Die Kupplung 10 umfaßt ein Anschlußstück 12 und eine metallische Hülse 13, die um ein Ende des An­ schlußstückes koaxial angeordnet und auf einen Zwischenab­ schnitt 14 des Anschlußstückes 12 aufgebördelt ist. Die Hülse 13 und ein Ende 15 des Anschlußstückes 12 wirken zu­ sammen und bilden einen ringförmigen Raum, in welchen das flexible Schlauchende 11 eingesetzt ist. Sobald dieses einge­ setzt ist, wird die innere Oberfläche des Schlauchendes durch die äußere Oberfläche des Anschlußendes 15, das mit einer Anzahl ringförmiger Zähne versehen ist, dicht erfaßt. Das entgegensetzte Ende des Anschlußstückes 12 kann ein Außengewinde 16 haben, wie Fig. 3 zeigt, oder andere Mittel zum Anschluß an irgendein Gerät.

Die Hülse 13, die einen Teil der Schlauchkupplung nach Fig. 3 zeigt, ist in den Fig. 1 und 2 im Detail dargestellt. Wie Fig. 2 zeigt, ist die Hülse mit einer Anzahl von axial beabstandeten ringförmigen Nuten 17 versehen, die an ihrer inneren Oberfläche ausgebildet sind, und die, wenn sie um die zugehörigen Schläuche gekrimpft werden, die Außenfläche eines Schlauches er­ fassen, um den Schlauch mit der Kupplung zu verbinden. Es wurde nun gefunden, daß bei Hochdruckanwendungen es erforderlich ist, die ringförmigen Nuten mit allgemein flachen Oberflächenabschnitten 18 zu versehen, um zu verhindern, daß sich der Schlauch von der Kupplung löst. Die Nuten 17 der Hülse 13 nach den Fig. 1 und 2 wer­ den typischerweise spanabhebend hergestellt, beispiels­ weise auf einer Drehbank. Diese Maschinenarbeit ist re­ lativ zeitaufwendig und teuer und verlangt außerdem, daß die Metallhülse eine ausreichende Wanddicke zur Ausbil­ dung der Nuten hat.

Eine andere Methode zur Herstellung von Metallhülsen für Schlauchkupplungen ist in dem US-Patent No. 46 91 550 be­ schrieben. In diesem Patent sind die inneren Nuten der Hülse ersetzt durch vorstehende kontinuierliche ringför­ mige Wulste, die individuell im Innern einer zylindrischen Metallhülse durch Preßformung hergestellt sind. Bei der Bildung jedes Wulstes wird ein Preßwerkzeug in die Hülse eingeführt und gegen den Wulst angepreßt, um an diesem eine gezahnte Greif-Fläche zu erzeugen. Obwohl diese Metho­ de es ermöglicht, eine Hülse mit dünnerer Wand zu verwenden, ist ein separater Preßvorgang und dann ein Drückvorgang er­ forderlich, um jeden inneren Wulst individuell zu bilden.

Die Erfindung betrifft nun insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer zylindrischen metallischen Hülse zur nachfolgenden Befestigung an einem flexiblen Druck­ schlauch, wobei eine Mehrzahl von inneren ringförmigen Wulsten in der metallischen Hülse durch einen einzigen Preßvorgang gebildet werden. Insbesondere verwendet die Erfindung eine Formvorrichtung, die ein zusammenlegbares aus Segmenten gebildetes äußeres Gesenk aufweist, das eine Mehrzahl von einwärts vorstehenden ringförmigen Rippen hat, sowie eine koaxial hierzu positioniertes erweiter­ bares inneres Gesenk, das mit zusammenwirkenden ring­ förmigen Nuten versehen ist. Eine zylindrische metallische Hülse wird dann koaxial zwischen der äußeren Hülse und dem inneren Dorn eingelegt und das innere Gesenk erwei­ tert bzw. ausgeweitet, während das äußere Gesenk zusammen­ gelegt oder zusammengedrückt wird, wodurch gleichzeitig alle Wulste in einem einzigen Preßvorgang hergestellt werden.

Zusätzlich zur Bildung der inneren ringförmigen Wulste kann eine Mehrzahl von entsprechenden äußeren ringförmigen Nuten gegenüber den Wulsten während des Preßvorganges ge­ formt werden. Ferner, da die Werkzeuge aus Segmenten auf­ gebaut sind, sind die Nuten und die Wulste nicht kontinuier­ lich ausgebildet, sondern haben in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von beabstandeten Unterbrechungen.

Die erfindungsgemäße Methode erlaubt eine sehr wirksame und ökonomische Herstellung von Schlauchkupplungen.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 perspektivisch eine Hülse für eine Schlauchkupplung nach dem Stand der Technik zeigt.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Hülse nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt im Schnitt eine Schlauchkupplung nach dem Stand der Technik, die auf das Ende eines flexiblen Druckschlauches aufgebördelt ist.

Fig. 4 zeigt perspektivisch eine Kupplungshülse für einen Druckschlauch nach der Erfindung.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt der Hülse nach Fig. 4.

Fig. 6 zeigt im Schnitt eine Schlauchkupplung mit Hülse nach den Fig. 4 und 5, welche auf das Ende eines flexiblen Druckschlauches auf­ gekrimpft ist.

Fig. 7 zeigt schematisch eine Formvorrichtung zur Herstellung der inneren Wülste an der Hülse mittels eines einzigen Preßvorganges, wobei die zugehörigen Werkzeuge in zurückgezogener Position gezeigt sind.

Fig. 8 zeigt die Formvorrichtung nach Fig. 7, wo­ bei die Gesenke oder Werkzeuge ihre betätigte Position einnehmen.

In der Fig. 6 ist eine Druckschlauchkupplung 30 darge­ stellt, die auf dem Ende eines flexiblen Druckschlauches 31 befestigt ist und die eine Hülse 32 nach der Erfindung aufweist. Die Kupplung hat einen Rohrstutzen 33 mit einem verzahnten inneren Ende 34 sowie einem äußeren Ende 35 mit Außengewinde und einen Zwischenabschnitt 36. Die Hülse 32 besteht aus einer zylindrischen metallischen Büchse 37 mit einem Ende 38 mit reduziertem Durchmesser, das vor der Befestigung am Schlauch 31 auf den Zwischenabschnitt 36 aufgekrimpft oder aufgebördelt wird. Das verzahnte innere Ende 34 und die Hülse 32 wirken zusammen und bilden zusam­ men einen ringförmigen Raum zur Aufnahme des Schlauchendes.

Die spezielle Konstruktion der Hülse 32 ist im Detail in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Wie oben erwähnt umfaßt die Hülse 32 die zylindrische Büchse 37 mit dem Ende 38, das einen reduzierten Duchmesser hat. Die Hülse wird in einem einzigen Preßvorgang hergestellt, und es werden eine Mehrzahl von axial beabstandeten ringförmigen Nuten 40 in ihrer äußeren Oberfläche ausgebildet sowie eine entsprechen­ de Anzahl von ringförmigen Wulsten 41 in ihrer inneren Ober­ fläche direkt gegenüber den Nuten. Bei diesem Preßvorgang wird ferner an jedem Wulst ein ringförmiger flacher Ober­ flächenabschnitt 42 ausgebildet, der in Richtung zu den Enden mit reduziertem Durchmesser blickt und dazu dient, die Halterung der Kupplung am zugehörigen Schlauch bei Hochdruckanwendungen zu unterstützen. Wie Fig. 5 zeigt, sind die Nuten und die Wulste nicht kontinuierlich ausge­ bildet, sondern sie sind beide mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Unterbrechungen 43 und 44 versehen, die die Folge des speziellen Preßvorganges sind, der angewendet wird zur Herstellung der Hülse.

Anhand der Fig. 6 und 7 wird die spezielle Methode zur Herstellung erläutert. Diese Figuren zeigen schematisch die Teile einer Formvorrichtung 50, durch welche gleichzei­ tig die Nuten und die Wulste mittels eines einzigen Preß­ vorganges hergestellt werden können. Insbesondere zeigt Fig. 7 die verschiedenen Elemente der Vorrichtung 50 in einer Position unmittelbar vor Beginn des Preßvorganges. Wie dargestellt, umfaßt die Formvorrichtung 50 ein aus­ dehnbares aus Segmenten gebildetes inneres Werkzeug oder Gesenk 51 und einen zugehörigen axial verschiebbaren sich verjüngenden Betätigungsdorn 52 sowie ein zusammen­ drückbares aus Segmenten gebildetes äußeres Gesenk oder Werkzeug 53 und eine zugehörige axial verschiebbare sich verjüngende Betätigungsplatte 54. Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, soll erwähnt werden, daß der Dorn 52 und die Platte 54 axial, z. B. durch Hydraulikzylinder, verschoben werden können.

Das äußere Werkzeug umfaßt eine Mehrzahl von individuellen Segmenten, von denen jedes mit einer Mehrzahl von inneren Rippen 55 versehen ist, die, wenn die Platte 54 axial nach links verschoben wird, in einem Umfangsabschnitt die Nuten 40 ausbilden können. Die äußeren Segmente arbeiten kollektiv zusammen und bilden sämtliche Nuten am Umfang. In gleicher Weise umfaßt das innere Werkzeug 51 eine Mehr­ zahl von äußeren Nuten 56, die, wenn der sich verjüngende Dorn axial nach rechts verschoben wird, einen Umfangsab­ schnitt der inneren Wulste 41 herstellen können. Jede der Nuten in den Segmenten des inneren Werkzeuges ist geeig­ net geformt, um die ringförmigen flachen Oberflächenab­ schnitte 42 auszubilden, welche das Erfassen und Halten des Schlauches unterstützen. Da das äußere und das innere Werkzeug aus Segmenten aufgebaut ist, sind die entstehenden Nuten und Wulste nicht kontinuierlich ausgebildet, sondern sie haben Unterbrechungen, wie bei 43 und 44 in Fig. 5 dargestellt ist, wobei diese Unterbrechungen an der Über­ gangsstelle zwischen den einzelnen Segmenten gebildet werden.

In ihrer nicht betätigten Position, wie Fig. 7 zeigt, hat der Dorn 52 seine Position am weitesten links, so daß das innere Werkzeug 51 voll zurückgezogen ist, während die Platte 54 ihre Position am weitesten rechts einnimmt, so daß das äußere Werkzeug 53 ebenfalls voll zurückge­ zogen ist. In diesen Positionen kann eine noch nicht ge­ formte Hülse koaxial zwischen das innere und das äußere Werkzeug eingesetzt werden, wie Fig. 7 zeigt. Danach können der Dorn 52 und die Platte 54 axial verschoben wer­ den, wie Fig. 8 zeigt, um das innere Werkzeug auszuweiten und das äußere Werkzeug zu verengen, wodurch die zugehöri­ gen Nuten und Wulste in der Hülse mittels eines einzigen Preßvorganges gebildet werden.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung einer Kupplung für Druck­ schläuche, insbesondere einer zylindrischen metalli­ schen Hülse zur nachfolgenden Befestigung an einem flexiblen Druckschlauch, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) eine zylindrische metallische Hülse, die eine Achse hat, bereitgestellt wird;
• b) eine Mehrzahl von ringförmigen Nuten in der Außenfläche der Hülse und eine ent­ sprechende Anzahl von ringförmigen Wul­ sten gegenüber den Nuten an der Innen­ fläche der Hülse ausgebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verfahrensschritt (b) an bzw. für je­ den der ringförmigen Wulste ein allgemein ring­ förmiger flacher Oberflächenabschnitt hergestellt wird, der zur Achse der Hülse nicht parallel ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt (a) eine metallische Hülse mit einem Endstück mit reduziertem Druchmesser be­ reitgestellt wird, und daß im Verfahrensschritt (b) die flachen ringförmigen Flächen so ausgebildet werden, daß sie allgemein axial zu dem Endstück mit reduziertem Durchmesser gerichtet sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt (b) folgende Schritte um­ faßt

• (b1) Bereitstellung einer Formvorrichtung mit einem zusammendrückbaren aus Segmenten aufgebauten äußeren Werkzeug, das eine Mehrzahl von einwärts vorspringenden ringförmigen Rippen hat sowie mit einem hierzu koaxialen ausdehnbaren aus Segmenten aufgebauten inneren Werkzeug, das eine Mehrzahl von zusammenwirkenden ringförmigen Nuten hat;
• (b2) Einbringen der zylindrischen Hülse koaxial zwischen das innere und das äußere Werkzeug;
• (b3) Verengen des äußeren Werkzeuges und Erweitern des inneren Werkzeuges, um die Mehrzahl von ringförmigen Wulsten und ringförmigen Nuten zu pressen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt (b) jeder der Wulste und jede der Nuten mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung be­ abstandeten Unterbrechungen geformt wird.

6. Kupplung für Druckschläuche, insbesondere metallische Hülse für eine solche Kupplung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zylin­ drische metallische Hülse, die eine Achse hat;
eine Mehrzahl von ringförmigen Nuten, die in einer äußeren Oberfläche der Hülse ausgebildet sind sowie einer entsprechenden Anzahl von ringförmigen Wul­ sten, die gegenüber den Nuten an einer inneren Ober­ fläche der Hülse ausgebildet sind;
ferner dadurch, daß jeder der ringförmigen Wulste und jede der ringförmigen Nuten eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Unterbrechungen aufweist.

7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder ringförmige Wulst einen allgemein ring­ förmigen flachen Oberflächenabschnitt hat, der zur Achse der Hülse nicht parallel ist.

8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Hülse einen Abschnitt mit re­ duziertem Durchmesser an einem Ende hat, und daß die ringförmigen flachen Oberflächenabschnitte allgemein in einer axialen Richtung auf den Ab­ schnitt mit reduziertem Durchmesser zu gerichtet sind.