DE69004194T2

DE69004194T2 - Formkupplung für Rohre aus Kunststoff.

Info

Publication number: DE69004194T2
Application number: DE1990604194
Authority: DE
Inventors: Brian Harding
Original assignee: ADAPTAFLEX Ltd
Current assignee: ADAPTAFLEX Ltd
Priority date: 1989-08-24
Filing date: 1990-08-21
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2010-08-22
Also published as: EP0414500A1; GB8919261D0; EP0414500B1; DE69004194D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kunststoffformteil-Rohrverbinder zum Anbringen an einem Endabschnitt eines Rohrs, umfassend einen rohrförmigen Körper, der zur Aufnahme des Rohrs ausgebildet ist, und mindestens einen gefederten Riegel, der an dem Körper so angeordnet ist, daß er mit dem Rohr zum Halten des Rohrs in Eingriff tritt, wobei der gefederte Riegel einen Finger aufweist, von dem ein freier Endabschnitt in radialer Richtung des Körpers federelastisch versetzbar ist, und der einen Vorsprung trägt, der hinter einem Umfangsrucken des Rohrs in Eingriff gelangt, um das Rohr in dem Verbinder zu verriegeln. Ein solcher Verbinder kann z. B. dazu dienen, am Ende einer flexiblen gewellten Rohrleitung angebracht zu werden, wie sie üblicherweise als Verbindung für elektrische Verdrahtung eingesetzt wird. Eine Anzahl bekannter Verbinder verwenden gefederte Riegel, die elastische Finger aufweisen, die mit Vorsprüngen ausgestattet sind, welche in einem Wellental des Rohrs in Eingriff gelangen, um ein Abziehen des Rohrs zu vermeiden. Die Finger bei diesen bekannten Verbindern erleiden beim Einschieben und beim Entfernen des Rohrs eine elastische Auslenkung, und/oder man kann eine Schwächungslinie verwenden, um das elastische Durchbiegen des Materials am Fußabschnitt des Fingers zu erleichtern. Beispiele für derartige Verbinder sind in der WO 87/04767 und der EP- A-0 046 616 offenbart.
Um eine Abdichtung zwischen dem Rohr und dem Verbinder zu erhalten, können Dichtungsmittel in den Verbinder eingebracht werden.
Derartige Verbinder, die zusammen mit gewellten Leitungen eingesetzt werden, haben eine Anzahl von Nachteilen. Ein allgemeines Problem besteht darin, daß die Riegel entweder zu schwach sind, um die gewellte Leitung entgegen einer starken Auszieh-Kraft in Position zu halten, oder daß sie stark genug sind, die gewellte Leitung zu halten, stattdessen aber die Finger zu steif sind, um der Leitung zu ermöglichen, leicht in den Verbinder eingedrückt zu werden.
Bei einigen bekannten Verbindern ist es schwierig, die Finger so zu versetzen, daß ein Entfernen der Leitung von dem Verbinder möglich ist, wenn die Verbindung gelöst werden soll.
Probleme können außerdem dadurch entstehen, daß man bekannte Formen von Riegeln in größeren Verbindern einsetzt (z. B. solchen, die einen Durchmesser von 5 cm oder mehr besitzen), oder die Leitung aus einem dehnbaren Kunststoff mit geringem Reibungskoeffizienten besteht.
Ein erfindungsgemäßer Verbinder ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Fußabschnitt des Fingers mit dem Körper über seitliche Lagerelemente verbunden ist, die dafür sorgen, daß der Finger aufgrund elastischer Drehbeanspruchung der Elemente um eine Querachse nachgiebig verschwenkbar ist.
Der Finger kann innerhalb einer Öffnung in dem rohrförmigen Körper untergebracht sein. Auf diese Weise kann der Körper eine glatte Bohrung zur Aufnahme des Rohrs definieren, die lediglich durch den Vorsprung des Fingers unterbrochen ist.
Zur Erreichung des besten Effekts erstreckt sich der Finger zweckmäßigerweise von seinem Fußabschnitt zu seinem freien Ende etwa in axialer Richtung des Körpers. Unter gewissen Umstanden jedoch kann es von Vorteil sein, den Finger anderweitig auszurichten. Der Fußabschnitt des Fingers kann an oder in der Nähe von einem offenen Ende des Rohrkörpers, durch welches das Rohr eingeführt wird, positioniert sein, wobei sich der Finger in der Richtung fort von dem offenen Ende entlang dem Körper erstreckt.
Der gefederte Riegel kann in vorteilhafter Weise einen Verlängerungsabschnitt aufweisen, der sich von dem Fußabschnitt des Fingers in der Richtung fort von dem den Vorsprung tragenden freien Endabschnitt erstreckt; dies ermöglich ein Verschwenken des Fingers, um den Vorsprung nach außen zu bewegen, indem man eine nach innen gerichtete Kraft auf die Verlängerung aufbringt. Eine solche Maßnahme zum Verschwenken des Fingers kann sowohl den Zusammenbau als auch das Auseinanderbauen der Verbindung erleichtern, speziell bei Rohren mit großem Durchmesser.
In vorteilhafter Weise kann der Verbinder mit mehreren derartigen Fingern ausgestattet sein, die um die Bohrung herum verteilt sind.
In einer bevorzugten Form ist der Verbinder in seiner Gesamtheit als einstückiges Formteil aus Kunststoff gefertigt. Alternativ könnte der Riegel, welcher den Finger und die Lagerelemente aufweist, aus einem separaten einstückigen Formteil gefertigt werden, welches an dem Formkörper befestigt wird.
Ein geeigneter Kunststoff zur Verwendung bei der Formung des Verbinders kann Nylon 6 sein. Bei größeren Schwenkbewegungen können Drehbeanspruchungen an den Lagerelementen in vorteilhafter Weise das Material der Elemente dazu bringen, in einen viskosen Bereich zu gelangen; folglich würde der Finger in seiner nach außen verschwenkten Lage verharren, bis er gezielt in seine Normalposition zurückgestellt würde. Dies kann die Möglichkeit eröffnen, Verbindung leichter herzustellen oder zu lösen. Bei einigen Ausführungsformen, insbesondere solchen, die Verbinder mit großem Durchmesser betreffen, können die Verbinder so ausgeliefert werden, daß sich die Finger in einer nach außen verschwenkten Lage befinden.
Die Erfindung zieht Vorteil aus dem relativ niedrigen Quer- Elastizitätmodul (G) geeigneter Kunststoffe (im Vergleich zu ihrem Young-Modul (E), welcher ihr Verhalten bei der Biegebalken- Auslenkung bestimmt), wenn die Finger mit Hilfe der Torsionselemente gelagert werden.
Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung als Beispiel unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Verbinders;
Figur 2 eine Axialschnittansicht durch den Verbinder entsprechend der Linie X-X in Figur 1;
Figur 3 eine Ausriß-Ansicht eines Fingers des Verbinders; und
Figur 4 eine Draufsicht des Fingers in Richtung des Pfeils Y in Figur 1.
Ein einstückiger Kunststoff-Rohrverbinder enthält einen rohrförmigen Körper 1, der eine abgestufte Bohrung 2 definiert. Ein vorderer Endabschnitt 3 des Körpers bildet eine mit Außengewinde versehene Verbindungseinrichtung 4, um den Verbinder an einem anderen Körper zu koppeln. (In einigen Ausführungsformen können je nach den besonderen Erfordernissen alternative Verbindungsmittel vorgesehen sein.)
Zwischen einem ersten Rohraufnahmeabschnitt 5 des Körpers 1 (in der Nachbarschaft der Verbindungsmittel 4) und einem zweiten Abschnitt 8 ist die Bohrung 2 in radialer Richtung nach außen abgestuft, um eine innere Ringschulter 6 zu bilden. In dem zweiten Abschnitt 8 erstreckt sich die Bohrung von der Schulter 6 nach hinten zu einem offenen Ende 7 des Körpers hin, durch welches ein Endabschnitt eines Rohrs in den Körper eingeführt werden kann.
Der Verbinder ist speziell ausgebildet für den Einsatz bei einem Rohr in der Form einer flexiblen, gewellten, rohrförmigen Leitung, wie sie für den Abschluß einer elektrischen Verdrahtung vorgesehen wird. Die gewellte Form einer solchen Leitung bildet sich über den Umfang erstreckende, beabstandete Rücken über die Länge der Leitung.
Mindestens eine gefederte Riegelausbildung, bestehend aus einem elastisch versetzbaren Finger 10, ist an dem zweiten Abschnitt 8 des Körpers ausgebildet. Der Finger ist aufgenommen in einer Öffnung 9 des Körpers und erstreckt sich von einem Fußabschnitt 11 aus, der mit dem Körper 1 über zwei einander entgegengesetze vorstehende seitliche Lagerelemente 15 am offenen Ende des Körpers verbunden ist. Der Finger 10 erstreckt sich innerhalb der Öffnung 9 in einer Richtung etwa axial bezüglich des Körpers, ausgehend von seinem Fußabschnitt 11 aus zu einem freien Endabschnitt, der einen Vorsprung 12 trägt. Der Vorsprung 12 steht in der Bohrung 2 in radialer Richtung in das Innere des Körpers 1 vor und ist so ausgebildet, daß er hinter einem benachbarten Rücken einer (nicht gezeigten) Leitung in Eingriff gelangt, die in den Verbinder eingeführt wird. Der Vorsprung 12 besitzt eine vordere Stirnfläche 14 und eine hintere Stirnfläche 13, wobei die Stirnflächen 13 und 14 nach vorn geneigt sind. Seitenabschnitte 20 des Vorsprungs 12 laufen in Richtung einer Spitze 21 des Vorsprungs aufeinander zu.
Die zwei Lagerelemente 15 ermöglichen dem freien Endabschnitt des Fingers, radial bezüglich des Körpers elastisch versetzt zu werden, wobei der Finger aufgrund der elastischen Drehbeanspruchung in den Lagerelementen um eine Querachse 17 nachgiebig verschwenkbar ist. Vorne bezüglich der Lagerelemente befindet sich in dem Finger ein Schlitz 16, der einen Schraubendreher oder ein anderes Werkzeug aufnehmen kann. Dies schafft die Möglichkeit, den Finger so zu verschwenken, daß der Vorsprung 12 außer Eingriff mit einer eingesetzten Leitung gelangt wodurch das Einsetzen und das Entfernen der Leitung nach Bedarf erleichtert wird. Der Schlitz 16 kann in einer alternativen Ausführung direkt zwischen den Lagerelementen anstatt bezüglich dieser nach vorn versetzt angeordnet sein.
In einer weiteren Ausführungsform kann sich ein Verlängerungsabschnitt 22 (Figur 1) von dem Finger 10 aus in die entgegengesetzte Richtung erstrecken, damit der Finger durch ein Nach-Innen-Drücken der Verlängerung von Hand nach außen verschwenkbar ist. Die Verlängerung 22 könnte innerhalb der Länge des Körpers 10 aufgenommen sein, vorzugsweise erstreckt sie sich jedoch über das offene Ende 7 des Verbinders hinaus, wie in Figur 1 gezeigt ist.
Der Verbinder kann mit Dichtungsmitteln ausgestattet sein, die zwischen dem Inneren des Körpers 1 und dem Äußeren der eingesetzten Leitung wirken. Hierzu kann die Bohrung 2 in dem ersten Abschnitt 5 des Körpers verjüngt ausgebildet sein, um einen dichtenden Sitz für das Ende der Leitung zu bilden. Alternativ kann ein O-Ring oder eine andere Dichtungseinrichtung eingebaut werden.
Der dargestellte Verbinder besitzt einen die Leitung haltenden Finger 10. Bei anderen Ausführungsformen können mehrere derartige Finger vorgesehen sein, vorzugsweise in gleichförmiger Verteilung um die Achse des Verbinders; beispielsweise kann es bei einem Verbinder mit einem Bohrungsdurchmesser von 5 cm geeignet sein, vier Finger in gleichmäßigen Winkelabstanden von 90º um den Verbinder herum vorzusehen.
Der Verbinder ist als einstückiges Formteil aus einem geeigneten Kunststoff, beispielsweise Nylon 6, hergestellt. Alternativ kann eine den Riegel bildende Komponente mit einem Trägerteil, den Lagerelementen und einem Finger als getrenntes einstückiges Kunststofformteil ausgebildet werden, welches an einem Körper-Formteil befestigt wird.
Beim Einsatz des Verbinders wird ein Endabschnitt einer Leitung durch das offene Ende 7 hindurch eingedrückt. Die Neigung der hinteren Fläche 13 des Vorsprungs 12 an dem Finger 10 erleichtert eine Versetzung des Fingers nach außen, wenn die Rücken an der Leitung an dem Vorsprung vorbei nach vorn gestoßen werden. Wenn die Leitung vollständig eingesetzt ist, gelangt der Vorsprung 12 hinter einem benachbarten Rücken in Eingriff, wobei die Neigung der vorderen Fläche 14 gewährleistet, daß die Leitung in dem Verbinder gegen normale in Ausziehrichtung wirkende Kräfte gehalten wird.
Die konvergierende Form der Seitenabschnitte 20 des Vorsprungs kann in diesem Bereich Scherbeanspruchungen minimieren.
Ein begrenztes Verschwenken des Fingers veranlaßt lediglich eine elastische Drehbeanspruchung in den Lagerelementen, wobei der Finger für eine vorübergehenden Versetzung des Vorsprungs 12 elastisch gelagert ist, wenn die Rücken beim Einschieben der Leitung vorbeigedrückt werden. Eine stärke Versetzung des Fingers kann dazu führen, däß der Kunststoff der Lagerelemente ein viskoses Verhalten annimmt, so daß dann, wenn die ein Verschwenken verursachende Kraft weggenommen wird, der Finger in der Position verharrt, in die er verschwenkt wurde; der Finger kann anschließend in seine Ausgangsposition zurückgebracht werden. Ein Vorteil eines solchen viskosen Verhaltens des Materials besteht darin, daß der Finger in eine nach außen verschwenkte Lage auslenkbar ist, in der er verbleibt, während die Leitung eingeschoben wird, oder während die Leitung aus dem Verbinder entfernt wird. Dieses Verhalten kann besonders vorteilhaft dann sein, wenn eine Leitung von einem Verbinder zu lösen ist, der eine Mehrzahl von Fingern aufweist, wobei der Verbinder gegen eine starke Ausziehbelastung gehalten wird. Für größere Verbinder mit mehreren Fingern kann es geeignet sein, sie mit in die Außenstellung verschwenkten Fingern auszuliefern.

Claims

Ein aus Preßstoff bestehender Rohrverbinder zum Anbringen an einem Bndabschnitt eines Rohres, mit einem zum Aufnehmen des Rohres vorgesehenen rohrförmigen Körper (1) und mit mindestens einer an dem Körper vorgesehenen abgefederten Verriegelung zum Ineingriffgelangen mit dem Rohr, um das Rohr zurückzuhalten, wobei die abgefederte Verriegelung einen Finger (10) aufweist, der einen ein freies Ende bildenden Abschnitt aufweist, welcher bezüglich des Körpers radial in federnder Weise verschiebbar ist und welcher einen Vorsprung (12) zum Ineingriffkommen hinter einem über den Umfang verlaufenden Steg des Rohres trägt um das Rohr in dem Verbinder zu verriegeln, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fuß-Abschnitt (11) des Fingers mit dem Körper mit Hilfe von seitlichen Befestigungselementen (15) verbunden ist, durch welche sich für den Finger infolge elastischer Torsionsbeanspruchung in den Elementen eine federnde Verschwenkbarkeit um eine quer verlaufende Achse ergibt.
2. Rohrverbinder nach Anspruch 1, bei welchem der Finger (10) innerhalb einer Öffnung (9) in dem rohrförmigen Körper (1) eingepasst ist.
3. Rohrverbinder nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei weichem sich der Finger (10) im allgemeinen in der Axialrichtung des Körpers von seinem Fuß-Abschnitt (11) bis zu seinem das freie Ende bildenden Abschnitt hin erstreckt.
4. Rohrverbinder nach Anspruch 3, bei welchem der Fuß- Abschnitt (11) des Fingers an einem oder benachbart zu einem offenen Ende (7) des rohrförmigen Körpers angeordnet ist, durch welches das Rohr eingeführt wird, wobei sich der Finger entlang dem Körper in der Richtung weg von dem offenen Ende erstreckt.
5. Rohrverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die abgefederte Verriegelung einen Verlängerungsabschnitt (22) aufweist, der sich von dem Fuß-Abschnitt (11) des Fingers aus in der Richtung weg von dem das freie Ende bildenden Abschnitt, welcher den Vorsprung (12) trägt, erstreckt, wobei die Verlängerung niederdrückbar ist, um den Finger in Radialrlchtung nach außen in Bezug auf den Körper zu schwenken.
6. Rohrverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem der Körper (1), die Befestigungselemente (15) und der Finger (10) als ein einheitliches, aus Preßmasse (Kunststoff/Formmasse) bestehendes Formteil ausgeformt sind.
7, Rohrverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welcher eine Vielzahl von solchen abgefederten Verriegelungen aufweist, die um den Körper (1) herum zum Ineingriffgelangen mit dem Rohr verteilt angeordnet sind.
8. Rohrverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem eine größere Schwenkbewegung des Fingers bewirkt werden kann, welche in einer solchen Torsionsbeanspruchung der Befestigungselemente resultiert, daß das Material der Elemente zum Übergang in einen viskosen Bereich veranlaßt wird, wobei die Finger anschließend in einer herausgeschwenkten Stellung verbleiben, bis sie zwangsläufig zurückgedreht werden.