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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einsteckkupplung zum
Verbinden eines flexiblen Rohrabschnitts mit einem anderen Teil.
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Eine
solche Einsteckkupplung ist in vielen Ausführungsformen bekannt. Der Nachteil
solcher Kupplungen ist derjenige, dass sie in einer Art und Weise
arbeiten, die gut dann abdichtet und klemmt, wenn Rohre mit einer
glatten Oberfläche
verwendet werden. Für
die Installation eines Jacuzzis wird Gebrauch von flexiblen Rohrabschnitten
mit einer spiralförmigen
Verstärkung,
die darin vorgesehen ist, gemacht, was bedeutet, dass, als eine
Folge der spiralförmigen
Verstärkung,
die äußere Oberfläche des Rohrabschnitts
nicht glatt ist. Allgemein werden diese Typen von Rohrabschnitten
verklebt, um eine gute Abdichtung zu erhalten. Der Nachteil eines
Klebens der Rohrabschnitte ist derjenige, dass der Rohrabschnitt
nicht länger
gedreht werden kann, nachdem der Kleber ausgehärtet ist, was ein Einpassen
in schmalen Räumen
schwierig gestalten kann. Daneben können Kleberkomponenten die
Umwelt belasten.
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Ein
Beispiel einer Einsteckeinrichtung zum Verbinden von Rohren mit
einer glatten Oberfläche ist
in der FR 2.227482 dargestellt, auf der der Oberbegriff des Anspruchs
1 basiert. Die bekannte Einsteckkupplung besitzt eine erste, eine
zweite und eine dritte zylindrische Bohrung. Die dritte Bohrung erstreckt
sich von einer Einsteckseite zu einer ersten Bohrung, die einen
kleineren Durchmesser als die dritte Bohrung besitzt, so dass eine
Schulter als eine Begrenzung der dritten Bohrung gebildet wird.
Die ersten Bohrung erstreckt sich von der dritten Bohrung zu der
zweiten Bohrung. Die zweite Bohrung besitzt einen Durchmesser, der
kleiner als der Durchmesser der ersten Bohrung ist und der im Wesentlichen
einem Außendurchmesser
des flexiblen Rohrabschnitts entspricht, so dass eine Schulter als
eine Begrenzung der ersten Bohrung erzeugt wird. Gegen die Schulter
in der ersten, zylindrischen Bohrung ruht ein Dichtring, der zwischen
dem flexiblen Rohrabschnitt und der ersten, zylindrischen Bohrung
effektiv ist. In der dritten Bohrung ist eine Klemmbuchse vorgesehen,
die eine zylindrische, innere Oberfläche besitzt, die in einen konischen
Teil nahe dem Ende gegenüberliegend
zu der Einsteckseite führt.
Der konische Teil verläuft
konisch zu der Einsteckseite hin. In der Klemmbuchse ist ein Klemmring
aufgenommen. Der bekannte Klemmring ist von dem Typ, der einen festen
Ringteil und langgestreckte, flexible Lippen, sich von dem Ringteil
in der axialen Richtung erstreckend, besitzt. Die Lippen sind jeweils
mit einem radial nach innen vorspringenden Zahn versehen. Die Zähne sind
so an dem Ende des Klemmrings angeordnet, dass sie der Einsteckseite
gegenüberliegen. In
Gebrauch, wenn eine Belastung auf dem flexiblen Rohrabschnitt in
der axialen Richtung zu der Einsteckseite hin auftritt, bewirkt
der konische Teil auf der Innenseitenfläche der Klemmbuchse aufgrund der
flexiblen Lippen des Klemmrings eine radial nach innen gerichtete
Klemmkraft auf dem flexiblen Rohrabschnitt.
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Ein
anderes Beispiel einer Einsteckkupplung des Typs, der in dem Oberbegriff
beschrieben ist, ist in der GB 2 036 224 beschrieben.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einsteckkupplung zu schaffen,
die die vorstehend erwähnten
Nachteile vermeidet.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Einsteckkupplung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Der
Vorteil eines Entfernens eines zylindrischen Segments von dem Klemmring
ist derjenige, dass, unter dem Einfluss des konischen Teils der Klemmbuchse,
der Klemmring einer Durchmesserverringerung unterliegen kann, wenn
eine Zugkraft auf den Rohrabschnitt in der Richtung der Einsteckseite
ausgeübt
wird, mit der Folge, dass der Klemmring fester um den Rohrabschnitt
herum geklemmt wird, allerdings kann sich der Klemmring noch zusammen
mit dem Rohrabschnitt während
des Einpassungsvorgangs drehen, um in der Lage zu sein, letzteren
gut in einem bestimmten Raum zu positionieren. Bei diesem Design
ist der Klemmring auch einfach herzustellen.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
ist die Zahnhöhe
des Zahns an dem Klemmring von dem Durchmesser des flexiblen, verstärkten Rohrabschnitts
abhängig.
Vorzugsweise ist die Zahnhöhe mit
3% des Rohrdurchmessers ausgewählt,
so dass der Zahn gut in das Rohrmaterial eingreift, allerdings wird
die Rohrwand nicht so beschädigt,
dass eine Leckage auftritt. Für
einen guten Eingriff ist die Zahnform auch wichtig. In einer bevorzugten
Ausführungsform
ist die Endfläche
im Wesentlichen senkrecht zu der innenseitigen Ringwand angeordnet, und
die Freiraumfläche
ist unter einem Winkel von ungefähr
45° zu der
Endfläche
angeordnet.
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Der
konische Teil der Klemmbuchse ist vorzugsweise unter einem Winkel
von ungefähr
30° zu der
zylindrischen Innenfläche
orientiert, so dass, mit einer leichten, axialen Verschiebung des
Rohrabschnitts in der Richtung der Einsteckseite hin, eine ausreichend
große
Durchmesserverringerung des Klemmrings erreicht wird, um den Rohrabschnitt
in einer geklemmten Passung zu ergreifen.
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Die
Erfindung wird in größerem Detail
unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, in der:
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1 stellt
eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsteils, versehen mit
zwei Einsteckkupplungen, dar;
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2 stellt
einen Querschnitt einer Klemmbuchse mit einem Klemmring dar;
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3 stellt
einen Querschnitt des Zahns an dem Klemmring dar;
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4 stellt
einen Schnitt in der Längsrichtung
des Verbindungsstücks
gemäß 1 dar;
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5 stellt
eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Klemmbuchse mit
einem Klemmring dar;
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6 stellt
eine perspektivische Ansicht einer noch anderen Ausführungsform
einer Klemmbuchse mit einem Klemmring dar.
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1 stellt
anhand eines Beispiels ein Verbindungsstück 10 dar, das mit
zwei Einsteckkupplungen 11 gemäß der Erfindung versehen ist.
Die Einsteckkupplung 11 weist ein Gehäuse 1 mit einer inneren,
zylindrischen Bohrung 2 auf. Ein Dichtring 3,
ein Zwischenring 4 und eine Klemmbuchse 6, enthaltend einen
Klemmring 5, sind in Folge in der Bohrung 2 eingesetzt.
Ein flexibler Rohrabschnitt 7 mit einer Verstärkung ist
mit dem Verbindungsstück 10 durch Gleiten
des flexiblen Rohrabschnitts in die Einsteckkupplung hinein verbunden. Öffnungen 8 sind
durch die Wand des Gehäuses 1 gebildet,
wobei in den Öffnungen 8 Vorsprünge 9,
vorgesehen an der Außenseite
der Klemmbuchse 6, aufgenommen werden können, mit dem Ergebnis, dass
die Klemmbuchse 6 in der axialen Richtung und in der Umfangsrichtung
in der Bohrung 2 des Gehäuses 1 befestigt ist.
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2 stellt
eine Klemmbuchse 6 dar, die eine zylindrische, innere Oberfläche 12 besitzt,
die, in dem Bereich der Einsteckseite, in einen konischen Teil 13 führt, der
sich im Durchmesser zu der Einsteckseite hin verringert. Der Klemmring 5 liegt
in der Form eines durchgeschnittenen, zylindrischen Rings vor, von
dem ein zylindrisches Segment über
die gesamte, axiale Länge
des Klemmrings 5 entfernt worden ist. Der Klemmring 5 besitzt
eine Tragefläche 14, die
auf der Innenseite liegt, und die auf der Einsteckseite mit einem
Zahn 15, der radial nach innen vorsteht, versehen ist.
Der Klemmring 5 in der Ausfüh rungsform, die hier dargestellt
ist, besitzt, auf der äußeren Oberfläche, einen
Vorsprung 111, der in den Schnitt der Klemmbuchse 6 hinein
paßt.
Der Vorsprung 111 stellt sicher, dass sich, in dem eingepasst befestigten
Zustand, der Klemmring 5 nicht um seine Achse drehen kann.
Allerdings ist dies nicht notwendig, und, wie in der Ausführungsform
der 1 gesehen werden kann, kann der Klemmring 5 auch
ohne einen Vorsprung 111 aufgebaut sein. Die Pfeile zeigen
an, wie der Klemmring 5 in die Klemmbuchse 6 hineingedrückt wird.
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In 3 ist
der Zahn 15 mit einer Endfläche 16 dargestellt,
die im Wesentlichen in der radialen Richtung von der Tragefläche 14 verläuft, und
einer freien Fläche 17,
die dahinter liegt, die schräg
nach außen
zu der Einsteckseite hin verläuft,
mit einem Neigungswinkel relativ zu der axialen Richtung. Die Tatsache,
dass die freie Fläche 17 schräg nach außen verläuft, besitzt
den Vorteil, dass die freie Fläche 17 als
eine Führung
während
des Einsetzens des flexiblen Rohrs 7 in die Einsteckkupplung
dient, was das Einstecken leichter gestaltet. Der Neigungswinkel
muss nicht zu groß sein,
da ansonsten die Führung
des Rohrabschnitts 7 schwieriger während des Einsteckens sein
wird. Andererseits ist es wünschenswert
in Bezug auf den Neigungswinkel, nicht zu klein zu sein, da ansonsten
der Zahn 15 eine zu stumpfe Form erhalten wird, so dass
er nicht länger gut
in das Rohrmaterial eingreifen wird. Die freie Fläche 17 besitzt
deshalb vorzugsweise einen Neigungswinkel von ungefähr 45° relativ
zu der axialen Richtung.
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Die
Zahnhöhe,
die der Länge
der Endfläche 16 entspricht;
ist von dem Rohrdurchmesser abhängig.
Es ist vorteilhaft, die Zahnhöhe
ungefähr
3% des Rohrdurchmessers zu machen. Dies bedeutet, dass der Zahn 15 niemals
zu tief in den Rohrabschnitt 7 eingreifen kann, wodurch
eine Beschädigung
der Rohrwand hervorgerufen wird. In dem nicht belasteten Zustand
entspricht der Durchmesser des Punkts des Zahns 15 dem
Außendurchmesser
des Rohrs, was bedeutet, dass, in dem nicht belasteten Zustand, die
Tragefläche 14 einen
Durchmesser besitzt, der 3% größer als
der Außendurchmesser
des Rohrs ist. Wenn ein vollständiger
Eingriff des Zahns 15 in dem Rohrmaterial vorliegt, ruht
die Tragefläche 14 deshalb
gegen die äußere Wand
des Rohrs.
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4 stellt
eine Bodenansicht im Schnitt des Verbindungsstücks 10 der 1 dar,
bei dem an einer Seite eine Einsteckkupplung 11 in dem
eingepasst befestigten Zustand angeordnet ist, wobei in die Einsteckkupplung
ein flexibler Rohrabschnitt 7 eingesetzt worden ist. Das
leere Gehäuse 1 der
Einsteckkupplung 11 ist an der anderen Seite darge stellt.
Die erste Bohrung 2 ist in diesem Gehäuse dargestellt. Dieser ersten
Bohrung 2 folgt eine zweite Bohrung 18, die einen
kleineren Durchmesser als die erste Bohrung 2 besitzt.
Der Unterschied in dem Durchmesser zwischen der ersten Bohrung 2 und
der zweiten Bohrung 18 erzeugt eine Schulter 19.
Die Öffnungen 8 sind
radial gegenüberliegend
zueinander in der Wand des Gehäuses 1 vorgesehen.
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In
der Bohrung 2 mit der eingepasst befestigten Einsteckkupplung
ist der Dichtring 3 gegen die Schulter 19 eingepasst
befestigt. Der Dichtring 3, der verwendet ist, ist vorzugsweise
ein O-Ring. Der Dichtring 3 wird durch die Klemmbuchse 6 mittels
des Zwischenrings 4 gegen die Schulter 19 so gedrückt, dass
sich der Dichtring leicht deformiert. Die gesamte Einheit ist in
der axialen Richtung durch die Vorsprünge 9 auf der Außenfläche der
Klemmbuchse 6, aufgenommen in den Öffnungen 8, befestigt.
In dieser Ausführungsform
ist die Klemmbuchse 6 in der radialen Richtung über die
gesamte, axiale Länge,
unter dem Niveau einer der Vorsprünge 9, durchgeschnitten, wobei
ein zylindrisches Segment von der Klemmbuchse 6 so entfernt
ist, dass sich die Klemmbuchse 6 während des Einsetzens in das
Gehäuse 1 deformieren
kann, was das Einsetzen der Vorsprünge 9 in die Öffnungen 8 möglich macht.
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Der
Rohrabschnitt 7 ist von der Einsteckseite aus eingesetzt
und das Rohrende 20 ist in der zweiten Bohrung 18 über den
Dichtring 3 hinaus aufgenommen. Der Zahn 15 des
Klemmrings 5 liegt auf der Wand des Rohrabschnitts 7.
Falls der Rohrabschnitt 7 zurück in der Richtung der Einsteckseite
gezogen wird, wird der Klemmring 5 im Durchmesser als eine Folge
des konischen Teils 13 in der Klemmbuchse 6 verringert,
was dazu führt,
dass der Zahn 5 tiefer in den Rohrabschnitt 7 eingreift,
so dass der Rohrabschnitt 7 nicht aus der Einsteckkupplung
herausgezogen werden kann.
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Der
Neigungswinkel des konischen Teils 13 bestimmt, wie weit
der Klemmmring 5, mit dem Rohr darin hineingedrückt, in
der axialen Richtung zu der Einsteckseite bewegt werden kann, bevor
er in einer engen Passung positioniert ist. Es ist vorteilhaft,
den Winkel groß zu
machen, so dass eine leichte, axiale Verschiebung zu einer großen Durchmesserverringerung
des Klemmrings 5 mit der Folge führt, dass die axialen Dimensionen
der Klemmbuchse 6 klein verbleiben können. Andererseits ist ein
zu großer
Neigungswinkel ein Nachteil für
die Führung
des Klemmrings 5 in der axialen Richtung, so dass die Verschiebung
des Klemmrings 5 zu groß in der axialen Richtung ist,
was zu der Möglichkeit
führt,
dass die Durchmesserverringerung zu klein ist, um den Rohrabschnitt 7 in
einer engen Passung in der Einsteckkupplung zu halten. Deshalb wird
vorzugsweise ein Neigungswinkel von ungefähr 30° relativ zu der zylindrischen,
inneren Oberfläche
der Klemmbuchse 6 ausgewählt.
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In
der Ausführungsform,
die vorstehend beschrieben ist, ist ein Zwischenring 4 zwischen
dem Dichtring 3 und der Klemmbuchse 6 angeordnet.
Es ist auch, zum Beispiel, möglich,
den Zwischenring und die Klemmbuchse integral auszubilden, oder
den Zwischenring 7 wegzulassen.
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Andere
Ausführungsformen
der Klemmbuchse 6 und des Klemmrings 5 sind auch
neben der Ausführungsform,
die vorstehend beschrieben ist, möglich.
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5 stellt
eine Ausführungsform
einer Klemmbuchse und eines Klemmrings dar, in der entsprechende
Teile zu solchen in der Ausführungsform, die
vorstehend beschrieben ist, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet
sind.
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Die
Klemmbuchse 6 ist als ein über die axiale Länge durchgeschnittener
Ring gebildet. Auf der äußeren Oberfläche ist
die Klemmbuchse 6 mit Vorsprüngen 109 versehen,
die radial gegenüberliegend zueinander
liegen, die so ausgelegt sind, um in den Öffnungen 8 in dem
Gehäuse 1 aufgenommen
zu werden. Der Unterschied zu der Ausführungsform, die zuvor beschrieben
ist, ist derjenige, dass die Klemmbuchse 6 nicht unter
dem Niveau einer der Vorsprünge 109 durchgeschnitten
ist, sondern an einem Punkt, der um 90° um die Achse relativ zu der radialen
Verbindungslinie zwischen den Vorsprüngen 109 gedreht worden
ist.
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Die
Vorsprünge 109 besitzen
weiterhin eine radiale Außenfläche 110,
die in der radialen Richtung schräg nach oben in der Richtung
der Einsteckseite hin verläuft.
Diese nach oben schräg
verlaufende Fläche
besitzt einen Führungseffekt
während
des Einsteckens der Klemmbuchse 6 in das Gehäuse 1 und erleichtert
das Einstecken.
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Der
Klemmring in 5 entspricht dem Klemmring 5,
der in 2 zu sehen ist, wobei eine Maßnahme auf der äußeren Oberfläche des
Klemmrings 5 hinsichtlich eines Vorsprungs 111 vorgenommen
ist, der in die Öffnung,
erzeugt durch Schneiden durch die Klemmbuchse 6, hineinpasst,
und zwar in dem Fall, bei dem ein Ringsegment entfernt ist, und sicherstellt,
dass sich, in dem eingepassten Zustand, der Klemmring 5 nicht
um seine Achse drehen kann.
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Eine
noch andere Ausführungsform
einer Klemmbuchse 6 und eines Klemmrings 5 ist
in 6 dargestellt. Die Klemmbuchse 6 in dieser
Ausführungsform
liegt nicht in der Form eines durchgeschnittenen Rings vor, sondern
liegt in der Form eines geschlossenen Rings vor, der mit deformierbaren
Lippen 208 versehen ist. Die Lippen 208 sind an jeder
Seite durch Schlitze 210 begrenzt, die sich axial von dem
konischen Teil 13 zu der gegenüberliegenden Kante hin erstrecken.
Die Lippen 208 sind mit einem Vorsprung 209 auf
der äußeren Oberfläche versehen.
Wenn die Klemmbuchse 6 in das Gehäuse eingesetzt wird, biegen
sich die Lippen 208 radial nach innen, wonach die Vorsprünge 209 hinter
eine Kante einer der Öffnungen 8 in
dem Gehäuse 1 eingreifen
können.
In 6 ist die Klemmbuchse 6 mit zwei Lippen 208 versehen,
die radial gegenüberliegend
zueinander liegen, allerdings können
diese auch von einer unterschiedlichen Anzahl sein, wobei die Lippen 208 vorzugsweise
unter regelmäßigen Intervallen
um den Umfang der Klemmbuchse 6 herum verteilt sind. Der
Klemmring 5 in dieser Ausführungsform ist derselbe wie
der Klemmring 5, dargestellt in 1, mit anderen
Worten ohne einen Vorsprung auf der äußeren Oberfläche.