DE4243625C2

DE4243625C2 - Connecting piece

Info

Publication number: DE4243625C2
Application number: DE19924243625
Authority: DE
Inventors: Franz Josef Wolf; Dieter Feichtiger; Martin Lindmayer; Uwe Reichert
Original assignee: Wolf Woco & Co Franz J; Daimler Benz AG; Woco Franz Josef Wolf and Co GmbH; Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1992-12-22
Publication date: 1996-12-19
Anticipated expiration: 2012-12-23
Also published as: DE4243625A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Anschlußstutzen zum Kalt aufschlagen von Rohren, insbesondere von kleinkalibrigen Kunststoffrohren, sowie die Verwendung solcher Stutzen.The invention relates to a connecting piece for cold opening pipes, especially small-caliber ones Plastic pipes, as well as the use of such nozzles.

Es ist bekannt und gebräuchlich, kleinkalibrige Leitungen mit Innendurchmessern in der Größenordnung von 5 mm und kleiner, insbesondere aus Kunststoff, mittels Gummischlauchabschnitten oder Verteilerstücken aus Gummi untereinander und mit Aggre gaten zu verbinden. Auf den zylindrischen Anschlußstutzen beispielsweise eines Gerätes wird unter gummielastischer Aufweitung ein Gummischlauchabschnitt aufgezogen, in den dann von der anderen Seite her der Endabschnitt eines anzu schließenden Rohres der Leitung eingesteckt wird. Leitungen und Verbindungen dieser Art werden insbesondere im Bereich der pneumatischen Stell- und Steuertechnik verwendet.It is known and common to use small-caliber lines Inner diameters of the order of 5 mm and smaller, in particular made of plastic, by means of rubber hose sections or rubber distributor pieces with each other and with aggregate gaten to connect. On the cylindrical connecting piece For example, a device becomes more elastic Widening a rubber hose section pulled into the then from the other side the end section of one to be closing pipe of the line is inserted. cables and compounds of this type are used in particular in the field of pneumatic actuation and control technology used.

Aus der US-PS 19 94 784 ist ein doppelseitiger Stutzen bekannt, der zur Reparatur einer defekten Schlauchverbindung vorgesehen ist. Dieser bekannte Stutzen besitzt eine rohrförmige Ausbil dung mit an seinen beiden Enden konusförmigen Abschnitten. Die defekte Schlauchverbindung wird dadurch repariert, daß beide Endabschnitte des Schlauches über die konusförmigen Abschnitte geschoben werden.From US-PS 19 94 784 a double-sided nozzle is known provided for the repair of a defective hose connection is. This known nozzle has a tubular design with conical sections at both ends. The defective hose connection is repaired by both End sections of the hose over the conical sections be pushed.

Nachteilig an dieser preiswerten Art der Verbindungs herstellung ist, daß sowohl auf der Seite der Anschlußrohre als auch auf der Seite eines Anschlußstutzens die kreisring förmigen Stirnseiten der eingesteckten Rohrenden bzw. Stutzen kragen radial zur Förderrichtung in den Leitungen freistehen. Insbesondere bei der Verwendung solcher Leitungssysteme und Verbindungssysteme im Bereich der pneumatischen Stell- und Steuertechnik sind der Aufbau eines Staudrucks vor diesen Anschlußringflächen und die Ausbildung von Turbulenzen hinter diesen radialen Ringflächen Anlaß zur Ausbildung von Förder unstetigkeiten in den Leitungen. Häufig entstehen dadurch in den Leitungssystemen auch Flußgeräusche, die insbesondere im Bereich des auf Ruhe und Komfort bedachten Kraftfahrzeugbaus störend und unerwünscht sind.A disadvantage of this inexpensive type of connection Manufacturing is that both on the side of the connecting pipes as well as the circular ring on the side of a connecting piece shaped end faces of the inserted pipe ends or sockets the collar is free in the lines radially to the conveying direction. Especially when using such line systems and Connection systems in the field of pneumatic actuating and Control technology is the building up of a dynamic pressure in front of these Connection ring surfaces and the formation of turbulence behind this radial ring surfaces cause the formation of funding discontinuities in the lines. This often results in the pipe systems also flow noises, especially in Area of motor vehicle construction that focuses on peace and comfort are bothersome and undesirable.

Überdies bilden sich vor und hinter diesen quer zur Förder richtung, also radial stehenden Ringflächen strömungs technische Toträume, die als Schmutzsammler wirken.In addition, they form in front of and behind them across the conveyor direction, ie radially standing annular surfaces technical dead spaces that act as dirt collectors.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für kleinkalibrige Kunststoffrohre, insbesondere zur Verwendung im pneumatikbereich, ein Anschluß- und Verbindungssystem zu schaffen, das so einfach und billig wie die Gummimanschettenverbindung ist, jedoch nicht deren unerwünschten Einfluß auf das in der Leitung strömende Medium ausübt.Based on this prior art, the invention lies Task for small-caliber plastic pipes, especially for use in the pneumatic field, a connection and connecting system to create that so easy and cheap how the rubber boot connection is, but not its undesirable influence on the medium flowing in the line exercises.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung einen Anschlußstutzen, der die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale aufweist.The invention provides a solution to this problem Connection piece, which mentioned in claim 1 Features.

Der Anschlußstutzen, der sowohl integrierter Bestandteil eines Gerätes oder Aggregates sein kann als auch der Verbindungs abschnitt eines Schlauchsteckers sein kann, ist also wesent lich durch eine vergleichsweise lange flach verlaufende konische Kragenabschnittsfläche gekennzeichnet, die mit der zylindrischen Innenfläche des Stutzens einen spitzen Winkel bildet, der kleiner als 30°, insbesondere kleiner als 20°, ist. Die zylindrische Innenwand des Stutzens und die flach konisch sich öffnende Stutzenkragenfläche durchdringen sich dabei stirnseitig unter Bildung einer schneidenförmigen Ringkante.The connecting piece, which is both an integral part of a Device or aggregate can be as well as the connection section of a hose connector can be essential Lich by a comparatively long flat characterized conical collar section surface with the cylindrical inner surface of the nozzle at an acute angle forms that is less than 30 °, in particular less than 20 °, is. The cylindrical inner wall of the nozzle and the flat conical neck collar surface penetrate each other doing so on the end face with the formation of a cutting edge Ring edge.

Beim kalten Aufschlagen eines Rohres auf einen solcherart ausgebildeten Anschlußstutzen dient die konische Stutzen kragenfläche nicht oder nicht nur in an sich bekannter Weise bei abgefasten Steckverbinderstutzen zur Zentrierung und zum Einsetzen des Kragens des Anschlußstutzens in das Rohr, sondern dient vielmehr primär dem sanften und vorsichtigen, also reißfreien Aufweiten des aufzuschlagenden bzw. aufge schlagenen Rohrendes. When opening a pipe cold in such a way trained connection piece serves the conical connection piece collar area not or not only in a manner known per se with chamfered connector sockets for centering and Inserting the collar of the connecting piece into the pipe, Rather, it primarily serves the gentle and careful, So tear-free expansion of the open or open struck pipe end.

Die Ausbildung der Stirnseite eines solchen Anschlußstutzens als schneidenartige scharfe Ringkante führt dabei dazu, daß bei aufgeschlagenem Anschlußrohr die zylindrische Innenwand fläche des Rohres praktisch ohne jede Unterbrechung, also sozusagen nahtlos, in die zylindrische Innenwandfläche des Anschlußstutzens übergeht, so daß von dieser einzigen innen liegenden Schnittstelle zwischen dem anzuschließenden Rohr und dem Anschlußstutzen keine beeinträchtigenden Einwirkungen auf das strömende Medium mehr erfolgen kann, was sich insbesondere in pneumatischen Leitungssystemen vorteilhaft auswirkt.The formation of the end face of such a connecting piece as a knife-like sharp ring edge leads to the fact that the cylindrical inner wall when the connecting pipe is open surface of the tube practically without any interruption, so seamless, so to speak, in the cylindrical inner wall surface of the Connecting piece passes over, so that of this single inside lying interface between the pipe to be connected and the connecting piece has no adverse effects the flowing medium can be done more, which in particular has an advantageous effect in pneumatic line systems.

Ein weiterer Vorteil dieser Aufschlagverbindung gegenüber den bislang für Leitungen mit kleinen Querschnitten benutzten Gummischlauchdichtungen liegt darin, daß die beiden mitein ander zu verbindenden Teile, nämlich das Rohrende und der Anschlußstutzen, unmittelbar miteinander verbunden werden können, ohne daß es eines zusätzlichen dritten Teils, nämlich der Gummidichtmanschette, bedarf. Zudem erfolgt das kalte Aufschlagen des Rohrabschnitts in einem einzigen Arbeitsgang, während zur Herstellung einer entsprechenden Gummimanschetten steckverbindung zwei Arbeitsgänge erforderlich sind, nämlich das Verbinden der Gummimanschette mit dem Stutzen, gefolgt vom Verbinden der Gummimanschette mit dem anzuschließenden Rohrende.Another advantage of this service connection over the previously used for cables with small cross sections Rubber hose seals is that the two are together other parts to be connected, namely the pipe end and the Connection piece, be connected directly to each other can without an additional third part, namely the rubber sealing sleeve. In addition, the cold takes place Opening the pipe section in a single operation, while producing an appropriate rubber sleeve two operations are required, namely connecting the rubber sleeve to the nozzle, followed by Connect the rubber sleeve to the one to be connected Pipe end.

Zur Verbesserung der Zugfestigkeit dieser Aufschlagverbindung weist der Stutzen vorzugsweise eine auf dem Anschlußstutzen zwischen dem kragenabseitigen, also rückwärtigen Ende der konischen Stutzenkragenfläche und einer radial stehenden kreisringförmigen Anschlagfläche für die Stirnseite des aufzuschlagenden Rohres ausgebildete Ringnut auf, die axial zumindest so breit ist, daß sich der unmittelbare Stirnseiten bereich und Kragenbereich eines bestimmungsgemäß auf den Anschlußstutzen aufgeschlagenen Rohres in diese Ringnut hinein radial zusammenziehend rückverformen kann. Die vorzugsweise ebenfalls scharfkantig, zumindest jedoch rechtwinklig scharf kantig ausgebildete Kante zwischen dem Ende der Aufschlag fläche, d. h. insbesondere dem kragenabseitigen rückwärtigen Ende der Stutzenkragenfläche, und der kragenseitigen Ringwand der Nut kann dabei sowohl die Zugfestigkeit als auch die pneumatische Dichtheit der Verbindung verbessern.To improve the tensile strength of this impact connection the connector preferably has one on the connector between the end of the collar away from the collar conical neck collar surface and a radial standing circular stop surface for the front of the open pipe trained annular groove, the axial is at least so wide that the immediate end faces area and collar area of an intended on the Pipe opened pipe into this ring groove can radially contract. The preferred also sharp-edged, but at least sharp at right angles edged edge between the end of the serve area, d. H. especially the back of the collar End of the neck collar surface and the collar-side ring wall the groove can have both the tensile strength and the Improve the pneumatic tightness of the connection.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden Dicht heit und Sitz dieser Stutzenverbindung, insbesondere Aufschlagverbindung, dadurch verbessert, daß zwischen dem kragenabseitigen, rückwärtigen Ende der Stutzenkragenfläche und der kragenseitigen radialen Begrenzungsfläche der Ringnut ein zylindrischer Flächendichtabschnitt ausgebildet ist.According to a further embodiment of the invention, it is sealed Unit and seat of this nozzle connection, in particular Impact connection, improved in that between the end of the neck collar surface facing away from the collar and the collar-side radial boundary surface of the annular groove a cylindrical surface sealing section is formed.

Ein solcherart ausgebildeter Anschlußstutzen wird vor allem wegen der großen Betriebsruhe der mit ihm hergestellten Aufschlag-Steckverbindung zu kalt aufgeschlagenen klein kalibrigen Kunststoffrohren im Bereich der pneumatischen Stell- und Steuersysteme im Personenkraftfahrzeugbau einge setzt. Dabei sind auch hydraulische Systeme, die bei mäßigen Betriebsdrücken betrieben werden, unter Verwendung des Anschlußstutzens gemäß der Erfindung rasch und preiswert durch Stecken aufzubauen, ohne daß die Anschlüsse undicht werden oder zu Turbulenzbildungen im strömenden Hydraulikmedium führen.Such a connector is especially because of the great operational silence of those manufactured with it Surcharge plug connection to cold-pitched small calibrated plastic pipes in the field of pneumatic Actuating and control systems used in passenger vehicle construction puts. There are also hydraulic systems that use moderate Operating pressures are operated using the Connection piece according to the invention quickly and inexpensively Install the plug without the connections becoming leaky or to turbulence in the flowing hydraulic medium to lead.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungs beispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on execution examples explained in connection with the drawing. It demonstrate:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Axialschnitt; Figure 1 shows a first embodiment of the invention in axial section.

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, ebenfalls im Axialschnitt; und Fig. 2 shows a second embodiment of the invention, also in axial section; and

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, ebenfalls im Axialschnitt. Fig. 3 shows a third embodiment of the invention, also in axial section.

In der Fig. 1 ist im Axialschnitt ein Anschlußstutzen 1 mit kalt aufgeschlagenem Rohr 2 gezeigt. Das Rohr 2 ist ein Polyamidschlauch mit einem Innendurchmesser von 2,5 mm. Der Anschlußstutzen 1 ist ein formsteifes Kunststoff-Spritzgieß formteil, das beispielsweise ebenfalls aus einem Polyamid, aus einem Polyoximethylen oder einem beliebigen anderen, der jeweiligen Anwendung angepaßten Kunststoff bestehen kann.In Fig. 1, a connection piece 1 is shown with cold-opened pipe 2 in axial section. The tube 2 is a polyamide hose with an inner diameter of 2.5 mm. The connecting piece 1 is a dimensionally stable plastic injection molding, which can also consist, for example, of a polyamide, a polyoxymethylene or any other plastic adapted to the respective application.

In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel weist der Anschlußstutzen 1 eine kegelförmige Stutzenkragenfläche 3, eine zylindrische Innenmantelfläche 4 und eine Anschlagringfläche 5 auf, die radial steht und als wegbegrenzende Anschlagfläche für die Stirnseite 6 des aufgeschlagenen Rohres 2 dient. Der gegen die Mittelachse 7 des Anschlußstutzens 1 gemessene Kegelöffnungs winkel 8 der konischen Stutzenkragenfläche 3 beträgt 10°. Die zylindrische Innenmantelfläche 4 und die konische Stutzen kragenfläche 3 durchdringen einander an der Stirnseite des Anschlußstutzens 1 unter Bildung einer scharfen Schneidring kante 9. Die konische Stutzenkragenfläche 3 erstreckt sich durchgehend über die gesamte axiale Länge des Anschluß stutzens, nämlich von der kragenseitigen Schneidringkante 9 bis zur kragenabseitigen, rückwärtigen Anschlagringfläche 5.In the example shown in FIG. 1, the connecting piece 1 has a conical neck collar surface 3 , a cylindrical inner jacket surface 4 and a stop ring surface 5 which is radial and serves as a path-limiting stop surface for the end face 6 of the opened pipe 2 . The measured against the central axis 7 of the connector 1 cone opening angle 8 of the conical neck collar surface 3 is 10 °. The cylindrical inner surface 4 and the conical neck collar surface 3 penetrate each other on the end face of the connecting piece 1 to form a sharp cutting ring edge 9th The conical neck collar surface 3 extends continuously over the entire axial length of the connecting piece, namely from the collar-side cutting ring edge 9 to the collar-side, rear stop ring surface 5th

Durch den flachen Kegelöffnungswinkle der konischen Stutzen kragenfläche 3 wird im Inneren des Leitungssystems an der durch die Ringkante gebildeten Übergangsstelle aus dem innen zylindrischen Rohr 2 in den innen ebenfalls zylindrischen Anschlußstutzen 1 bei gleicher Mensur ein praktisch nahtloser Übergang erhalten. Durch die flache und axial lange Ausbildung der konischen Stutzenkragenfläche 3 ist weiterhin gewähr leistet, daß auch Rohre aus weniger elastischem Werkstoff unbeschädigt auf den Anschlußstutzen aufgeschlagen werden können.Due to the flat cone opening angle of the conical neck collar surface 3 , a practically seamless transition is obtained in the interior of the pipe system at the transition point formed by the ring edge from the inside cylindrical tube 2 in the inside cylindrical connecting piece 1 with the same scale. The flat and axially long design of the conical neck collar surface 3 also ensures that pipes made of less elastic material can also be opened undamaged on the connecting piece.

Ein zweites Ausführungsbeispiel des Anschlußstutzens ist in der Fig. 2, ebenfalls im Axialschnitt, gezeigt. Dabei sind in der Fig. 2 funktionsgleiche Flächen und Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet, um die Über sichtlichkeit der Darstellung zu erhalten.A second embodiment of the connecting piece is shown in FIG. 2, also in axial section. In this case, 2 functionally identical surfaces and elements having the same reference numerals as in Fig. 1 are shown in FIG. Referred to above said representation sichtlichkeit to obtain.

In der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise ist zwischen dem kragen abseitigen Ende 10 der konischen Stutzenkragenfläche 3 und der Anschlagringfläche 5 eine zylindrische Zwischenfläche 11 ausgebildet, die einerseits eine das Rohr schonende Verbesse rung der axialen Zugfestigkeit der Aufschlagverbindung gewähr leistet, andererseits als Flächendichtung wirkt. Der Kegel öffnungswinkel 8 beträgt bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausfüh rungsbeispiel 15°.In the manner shown in FIG. 2 example, between the collar-the-way end 10 of the conical nozzle collar surface 3 and the stop ring surface 5 is formed with a cylindrical intermediate surface 11, on the one hand tion a tube gentle IMPROVE the axial tensile strength of the charge connection warrants on the other hand acts as a face seal. The cone opening angle 8 is approximately 15 ° in the embodiment shown in FIG. 2.

Auch bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist im Anschluß an die konische Stutzenkragenfläche 3 eine Zwischen fläche 11 ausgebildet, die abweichend von dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel jedoch nicht zylindrisch, sondern konisch wie die Stutzenkragenfläche, jedoch mit größerem Öffnungswinkel als diese, ausgebildet ist. Der Kegel öffnungswinkel 8 der konischen Stutzekragenfläche 3 beträgt 20°, während der entsprechende Kegelöffnungswinkel 12 der in Fig. 3 gezeigten konischen Zwischenfläche 11 rund 40° beträgt.Also in the embodiment shown in FIG. 3, an intermediate surface 11 is formed following the conical neck collar surface 3 , which, in contrast to the embodiment shown in FIG. 2, is not cylindrical, but conical like the neck collar surface, but with a larger opening angle than this, is trained. The cone opening angle 8 of the conical support collar surface 3 is 20 °, while the corresponding cone opening angle 12 of the conical intermediate surface 11 shown in FIG. 3 is around 40 °.

Zwischen dem kragenabseitigen rückwärtigen Ende der an die Stutzenkragenfläche anschließenden Zwischenfläche 11 und der Anschlagring,fläche 5 ist eine Ringnut 13 ausgebildet, die axial so breit, dimensioniert ist, daß sich die ursprünglich kreisringförmige Stirnseite 6 des Rohres 2 durch Rück verformung des Stirnseitenbereichs des Rohres 2 innenkegel mantelförmig in die Ringnut 13 hineinverformt. Durch die spitzwinklige Axialprofilkonfiguration der relativ scharfen Ringkante 14 zwischen dem kragenabseitigen Ende der Zwischen fläche 11 und der kragenseitigen radialen Begrenzungsfläche 15 der Ringnut 13 werden eine verbesserte Ringkantendichtung und eine verbesserte axiale Zugfestigkeit der Aufschlagverbindung bei allerdings auch deutlich höherer Beanspruchung des Rohres 2 erhalten. Dabei ist die zwischen den Fig. 2 und 3 im einzelnen zu wählende Zwischenkonfiguration bei vorgegebenen Werkstoffdaten und vorgegebener Belastungsanforderung im Einzelfall vom Fachmann ohne weiteres zu ermitteln.Between the collar-side rear end of the intermediate surface 11 adjoining the neck collar surface and the stop ring, surface 5 , an annular groove 13 is formed which is dimensioned axially so wide that the originally circular end face 6 of the tube 2 is deformed by back deformation of the end region of the tube 2 inner cone shaped into the annular groove 13 . Due to the acute-angled axial profile configuration of the relatively sharp ring edge 14 between the collar-side end of the intermediate surface 11 and the collar-side radial boundary surface 15 of the ring groove 13 , an improved ring edge seal and an improved axial tensile strength of the impact connection are obtained with, however, significantly higher stress on the tube 2 . In this case, the intermediate configuration to be selected between FIGS. 2 and 3 can be ascertained by the person skilled in the art without any problems, given the material data and the load requirement.

Claims

1. Connection piece for the cold opening of pipes, in particular small-caliber plastic pipes, with a conical neck collar surface ( 3 ), the taper opening angle ( 8 ) of which is less than 30 ° with respect to the central axis ( 7 ) of the connection neck ( 1 ), the neck collar surface ( 3 ) on the end face forms a sharp cutting ring edge ( 9 ) with the cylindrical inner surface ( 4 ).

2. Connection piece according to claim 1, characterized in that the conical socket collar surface ( 3 ) extends axially over at least 50% of the entire axial length of the pipe receiving portion of the connection piece ( 1 ).

3. Connection piece according to claim 1, characterized in that the conical neck collar surface ( 3 ) extends axially over at least 2/3 of the entire axial length of the pipe receiving portion of the connection piece ( 1 ).

4. Connection piece according to one of claims 1 to 3, characterized by a on the connection piece ( 1 ) between the collar-side, rear end ( 10 ) of the neck collar surface ( 3 ) or the collar-side, rear end ( 14 ) of one of the neck collar surface ( 3rd ) adjoining intermediate surface ( 11 ) and a radial stop ring surface ( 5 ) for the end face ( 6 ) of the open pipe ( 2 ) formed annular groove ( 13 ), which is dimensioned axially at least so wide that the end face area of a designated on the connecting piece ( 1 ) open pipe ( 2 ) can deform into this annular groove ( 13 ).

5. Connection piece according to claim 4, characterized in that between the collar-side radial boundary surface ( 15 ) of the annular groove ( 13 ) and the collar-side, rear end of the neck collar surface ( 3 ) or the intermediate surface ( 11 ) has a sharp, acute-angled to right-angled axial profile Ring edge ( 14 ) is formed.

6. Connection piece according to one of claims 4 or 5, characterized in that the conical neck collar surface ( 3 ) extends continuously from the collar-side cutting ring edge ( 9 ) to the rear collar-side ring edge ( 5 ).

7. Connection piece according to one of claims 1 to 6, characterized by a cylindrical surface sealing section ( 11 ) between the collar-side, rear end ( 10 ) of the socket collar surface ( 3 ) and the radial stop ring surface ( 5 ) for the end face ( 6 ) of the open pipe ( 2 ).

8. Use of the connecting piece according to one of the claims 1 to 7 in motor vehicle construction for connecting and Connecting the pressure and vacuum lines of the pneumatic and hydraulic actuating and control system in the motor vehicle.