DE68913690T2

DE68913690T2 - Abdichtende Verbindungsvorrichtung zwischen dem Ende einer biegsamen Manschette und der Wand eines Schlauches.

Info

Publication number: DE68913690T2
Application number: DE68913690T
Authority: DE
Inventors: Jean-Jacques Lepissier
Original assignee: La Calhene SA
Current assignee: Getinge Life Science France SAS
Priority date: 1988-12-19
Filing date: 1989-12-18
Publication date: 1994-09-08
Anticipated expiration: 2009-12-19
Also published as: FR2640722A1; EP0375531A1; EP0375531B1; JPH02212678A; DE68913690D1; FR2640722B1; US4984828A; JP2902698B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die ermöglicht, eine elastische Manschette auf dichte Weise an einer elastischen schlauchförmigen Wand zu befestigen.
Eine solche Vorrichtung ist hauptsächlich dazu gedacht, eine Handhabungsmanschette an einer elastischen Wand eines Isolators zu befestigen, der dazu bestimmt ist, die Einschließung eines gewissen Luftvolumens gegenüber der Außenatmosphäre zu gewährleisten. Sie kann auch für andere Anwendungen verwendet werden und vor allem, um die dichte Verbindung eines Handhabungshandschuhs mit einer Manschette zu gewährleisten, die dann die elastische schlauchförmige Wand bildet. Ganz allgemein kann die erfindungsgemäße dichte Verbindungsvorrichtung vor allem im medizinischen, biologischen, pharmazeutischen und elektronischen Bereich verwendet werden, immer dann, wenn es erforderlich ist, zwei elastische schlauchförmige Organe, hergestellt z.B. aus Kunststoff oder Latex, auf dichte und lösbare Weise zu verbinden.
Die beigefügte Figur 1 zeigt auf schematische Weise eine übliche Verbindungsvorrichtung, wie sie verwendet wird, um das Ende einer elastischen Manschette 1 an einer elastischen Wand 2 eines Einschließungsisolators zu befestigen.
Diese bekannte Vorrichtung umfaßt einen lackierten Stahlkranz 3, dessen Form ungefähr der einer Fahrradfelge entspricht. Zwei elastische Latexbänder 4 und 5 sind auf diesem Randkranz angeordnet, um - um diesen herum - eine zylindrische Fläche zu definieren, deren Mantellinie ungefähr geradlinig ist. Die elastische Wand 2 des Isolators, die an dieser Stelle ein kreisförmiges Loch mit geeignetem Durchmesser aufweist, wird deformiert, um - um dieses Loch herum - Schlauchform anzunehmen, um mit Kraftaufwand auf die Außenfläche des Bandes 5 gestülpt zu werden. Ein verstärktes Klebeband 6 wird anschließend auf diesem schlauchförmigen Teil der Wand 2 angebracht, um seinen mechanischen Halt zu sichern.
Um die Verbindung zu sichern wird ein ringförmiger Wulst 1a, ausgebildet an Ende der elastischen Manschette 1, auf den Kranz gestülpt und um den durch das Klebeband bedeckten schlauchförmigen Teil der Wand 2 herum angeordnet. Schließlich wird ein Arretierungsdichtring 7 mit Kraftaufwand auf dem Teil der Manschette 1 angebracht, der angrenzt an den Wulst 1a.
Diese häufig verwendete Verbindungsvorrrichtung weist jedoch zahlreiche Nachteile auf. Erstens ist das Anbringen des Klebebands 6 mit großen Schwierigkeiten verbunden und führt meistens zu einem undichten System. Außerdem weist die Vorrichtung in ihrer Gesamtheit eine geringe mechanische Festigkeit auf. Schließlich führt die Form des Kranz es 3 zu einer radialen Dehnung eines Teils der Manschette 1, der in Kontakt ist mit einer dünnen Flanke des Kranzes. Die Reißgefahr der Manschette in dieser Zone ist daher sehr groß.
Eine andere dichte Verbindungsvorrichtung des Endes einer elastischen Manschette mit einer elastischen schlauchförmigen Wand ist beschrieben in US-A-4 141 609. Bei dieser Vorrichtung enthält ein steifer Innenring auf seiner Außenfläche eine Hohlkehle. Die Manschette wird auf dieser Hohlkehle befestigt, und ein Dichtring umgibt in dieser Hohlkehle das Ende der Manschette. Ein steifer Außenring trägt auf dichte Weise das Ende der genannten schlauchförmigen Wand und weist eine Innenfläche auf, die, in befestigter Position, die Dichtung um den Innenring herum berührt.
Eine weitere dichte Verbindungseinrichtung mit einem steifen Innenring und einem steifen Außenring ist bekannt durch FR-A-2 598 768. Der Innenring dieser Vorrichtung enthält auf seiner Außenfläche zwei benachbarte Hohlkehlen für einen Dichtring. Der Außenring weist eine Innenfläche mit variablem Durchmesser auf, wodurch beim Aufstecken des Außenrings auf den Innenring eine Rollbewegung der Dichtung von der einen zur anderen Hohlkehle gewährleistet ist.
Die Erfindung hat genau eine Verbindungsvorrichtung zur Zielsetzung, die, dabei austauschbar mit der soeben beschriebenen üblichen Vorrichtung, eine vollkommene Dichtheit und eine große mechanische Stabilität bietet bei einer geringeren mechanischen Beanspruchung der Manschette.
Erfindungsgemäß werden diese Resultate erzielt mittels einer dichten Verbindungsvorrichtung des Endes einer elastischen Manschette mit einer schlauchförmigen Wand, umfassend:
- einen steifen Innenring, umfassend, auf seiner Außenfläche, zwei benachbarte Hohlkehlen und eine Schulter nahe der ersten Hohlkehle, wobei die elastische schlauchförmige Wand dazu vorgesehen ist, in der ersten Hohlkehle und an der genannten Schulter angebracht zu werden;
- einen Dichtring, der zwischen den genannten Hohlkehlen rollen kann, um die elastische schlauchförmige Wand in der ersten Hohlkehle zu arretieren; und
- einen steifen Außenring, der auf dichte Weise das Ende der genannten Manschette trägt und eine Innenfläche mit variablem Durchmesser aufweist, die beim Aufstecken dieses Außenrings auf den Innenring eine Rollbewegung der Dichtung zwischen der zweiten und der ersten Hohlkehle gewährleistet und eine Arretierung des Außenrings an der genannten Schulter.
Vorteilhafterweise wird ein Arretierungsdichtring vorgesehen für eine Montage in der zweiten Hohlkehle, nach dem Aufstecken des Außenrings, um jedes nicht vorhersehbare Entweichen dieses letzteren zu verhindern.
Wie bei den bestehenden Vorrichtungen weist das Ende der Manschette einen Wulst auf, der angebracht wird auf einer Außenfläche des Außenrings, und es wird ein zweiter Arretierungsring angeordnet auf der Manschette, zwischen diesem Wulst und einem vorstehenden Teil der Außenfläche des Außenrings.
Bei der bevorzugten Ausführungsart der Erfindung umfaßt die Innenfläche des Außenrings nacheinander, ausgehend von dem Ende, das gegen den überstehenden Teil des Innenrings gerichtet ist, einen angeschrägten Teil, einen kegelstumpfartigen Teil, dessen Durchmesser ab dem angeschrägten Teil zunimmt, und einen zylindrischen Teil.
Nun wird eine bevorzugte Ausführungsart der Erfindung beschrieben, beispielhaft und nicht einschränkend, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen:
- die Figur 1, schon beschrieben, ist eine Schnittansicht, die auf schematische Weise eine dem gegenwärtigen Stand der Technik entsprechende Verbindungsvorrichtung darstellt;
- die Figur 2 ist eine der Figur 1 vergleichbare Ansicht, die eine erfindungskonforme dichte Verbindungsvorrichtung darstellt.
In Figur 2 bezeichnen die Referenzen 11 und 12 jeweils das Ende einer elastischen Handhabungsmanschette und den Teil der elastischen Wand eines Einschließungsisolators, der eine kreisförmige Öffnung umgibt, vorgesehen für die Verbindung mit der Manschette 11.
Die erfindungsgemäße elastische und lösbare Vorrichtung umfaßt einen steifen Innenring 18, dessen Außenfläche, indem man in Figur 2 von rechts nach links geht, einen überstehenden, eine Schulter 18a bildenden Endteil, eine erste Hohlkehle 18b mit kreisbogenförmigem Querschnitt und eine zweite Hohlkehle 18c mit kreisbogenförmigem Querschnitt aufweist.
Die Schulter 18a weist nacheinander, in Richtung der Hohlkehle 18b, einen annähernd radialen Teil und einen kegelstumpfartigen Teil auf. Dieser letztere ist über einen zylindrischen Teil verbunden mit der Hohlkehle 18b. Die Hohlkehlen 18b und 18c sind getrennt durch einen zylindrischen Teil, dessen Durchmesser nur etwas größer ist als der Durchmesser des Rings 18 am tiefsten Punkt der Hohlkehlen 18b und 18c, wobei dieser letztere Durchmesser gleich ist für beide Hohlkehlen. Schließlich weist der Teil des Rings 18, der sich zwischen der Hohlkehle 18c und deren - gemäß Figur 2 - linkem Ende befindet, eine zylindrische Form auf, deren Durchmesser, annähernd gleich dem des zylindrischen Teils, der sich - gemäß Figur 2 - rechts von der Hohlkehle 18 b befindet, größer ist als der des zylindrischen Teils, der enthalten ist zwischen den beiden Hohlkehlen.
Die Dimensionierung des Rings 18 wird festgelegt in Abhängigkeit vom Durchmesser der kreisförmigen Öffnung, die ausgebildet ist in der Wand 12, so daß der Teil dieser letzteren, der die Öffnung umgibt, mit Kraftaufwand auf einen Teil der Außenfläche des Rings 18 gestülpt werden kann, der, ausgehend von der in der Wand 12 ausgebildeten Öffnung, sich über die Hohlkehle 18b, die Schulter 18a und den zylindrischen Teil erstreckt, der diese letzteren trennt.
Die erfindungsgemäße dichte Verbindungsvorrichtung umfaßt außerdem einen Dichtring 20, der anfänglich in der Hohlkehle 18c angeordnet ist und sich bis zur Hohlkehle 18b rollen läßt, wenn auf diesen Dichtring eine Kraft parallel zur Achse des Rings 18 ausgeübt wird.
Diese in Figur 2 dargestellte Verbindungsvorrichtung umfaßt außerdem einen steifen Außenring 22, der das Ende der Manschette 11 trägt.
Genauer, die Außenfläche des Rings 22 weist, von rechts nach links gemäß Figur 2, einen zylindrischen Teil 22a von relativ kleinem Durchmesser auf, gefolgt von einem vorstehenden Teil 22b mit gekrümmtem Querschnitt, dessen Durchmesser progressiv zunimmt ohne Sprung zwischen dem zylindrischen Teil und dem - gemäß Figur 2 - linken Ende des Rings 22. Das Ende der Manschette 11, auf übliche Weise abgeschlossen durch einen Wulst 11a, wird mit Kraftaufwand auf die Außenfläche des Rings 22 gestülpt und ein elastischer Arretierungsring 17 von runder Form wird um den Teil der Manschette 11 herum angeordnet, der auf dem Ring 22 angebracht ist, zwischen dem Endwulst 11a und dem vorstehenden Teil 22b der Außenfläche dieses Rings.
Aufgrund der Form der Außenfläche des Rings 22 zwingt der Arretierungsring den Wulst 11a, Druck auszuüben auf die elastische Wand 12, um diese gegen die Schulter 18a des Innenrings 18 zu pressen. Die Ausbreitung der Kontamination wird somit verhindert.
Außerdem weist die Innenfläche des Rings 22 eine besondere Form auf, die ausgelegt ist, um den Dichtring 20 zum Rollen zu bringen zwischen den Hohlkehlen 18b und 18c des Rings 18, wenn der Ring 22 axial verschoben wird auf diesem letzteren, und um den Ring 22 zu arretieren, wenn er auf dein Ring 18 seine in Figur 2 dargestellte Verbindungsposition einnimmt.
Genauer, die Innenfläche des Rings 22 weist, ausgehend von rechts in Figur 2, einen schrägen Teil 22c auf und einen kegelstumpfartigen Teil 22d, dessen Durchmesser ab dem schrägen Teil 22c langsam zunimmt, sowie einen zylindrischen Teils 22e.
Da der Durchmesser der Teile 22d und 22e der Innenfläche des Rings 22 kleiner ist als der Außendurchmesser der Dichtung 20, rollt die Dichtung 20 automatisch von der Hohlkehle 18c in die Hohlkehle 18b, wenn der das Ende der Manschette 11 tragende Ring 22 auf den Ring 18 geschoben wird. Wenn die Dichtung 20 sich in der Hohlkehle 18b befindet, stützt sich der am Ende der Manschette 11 befindliche Wulst 11a ab auf dem rechten, einen größeren Durchmesser aufweisenden Teil des Rings 18, wie die Figur 2 zeigt. Die dichte Verbindung der Manschette 11 mit der Wand 12 ist somit hergestellt.
Vorzugsweise, um jede zufällige Demontage des Rings 22 zu verhindern, wird ein elastischer Arretierungsring 24 von runder Form und einem Durchmesser, der etwas größer ist als der der Dichtung 20, in der Hohlkehle 18c angebracht.
Wie die vorhergehende Beschreibung zeigt, erfordert die Verwendung der erfindungsgemäßen dichten Verbindungsvorrichtung keine Modifikation der vorhandenen Anlagen. Außerdem gewährleistet sie eine vollkommene Dichtheit der Verbindung und eine gute mechanische Stabilität. Durch die gerundete Form der Außenfläche des Rings 22, auf dem das Ende der Manschette 11 angebracht ist, wird außerdem jede Reißgefahr vermieden.

Claims

1. Abdichtende Verbindungsvorrichtung zwischem dem Ende einer biegsamen Manschette (11) und einer biegsamen, röhrenförmigen Wandung (12), umfassend:

- einen steifen Innenring (18), umfassend, auf seiner Außenfläche, zwei benachbarte Hohlkehlen (18b, 18c) und eine Schulter (18a), nahe einer ersten (18b) der genannten Hohlkehlen, wobei die röhrenförmige, biegsame Wandung (12) dazu vorgesehen ist, in der genannten ersten Hohlkehle und an der genannten Schulter angebracht zu werden;

- einen Dichtring (20), geeignet sich rundzubiegen zwischen den genannten Hohlkehlen (18b, 18c), um die biegsame röhrenförmige Wandung in der ersten Hohlkehle (l8b) festzuklemmen; und

- einen steifen Außenring (22), der auf abdichtende Weise das Ende der genannten Manschette (11) trägt und eine Innenfläche mit veränderlichem Durchmesser aufweist, die beim Aufstecken dieses Außenrings auf den Innenring eine Rundbiegung der Dichtung (20) zwischen der zweiten und der ersten Hohlkehle und eine Festsetzung des Außenrings an der genannte Schulter gewährleistet

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Festsetzungsdichtung (24) enthält, passend, um in der zweite Hohlkehle (18c) angebracht zu werden, nach dem Aufstecken des Außenrings (22).

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Manschette (11) einen Wulst (11a) aufweist, angebracht auf einer Außenseite des Außenrings (22), wobei eine zweite Festsetzungsdichtung (17) angebracht wird auf der Manschette zwischen diesem Wulst und einem überstehenden Teil (22b) der Außenseite des Außenrings.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, das der überstehende Teil (22b) der Außenseite des Außenrings eine abgerundete Form aufweist.

5. Vorrichtung nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des steifen Außenrings (22), ausgehend von dem gegen die Schulter (18a) gerichteten Ende, nacheinander einen angeschrägten Teil (22c), einen kegelstumpfartigen Teil (22d), dessen Durchmesser ab dem angeschrägten Teil zunimmt, und einen zylindrischen Teil (22c) aufweist.