DE69424282T2

DE69424282T2 - Klemmring

Info

Publication number: DE69424282T2
Application number: DE69424282T
Authority: DE
Inventors: John Derek Guest
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-09-14
Filing date: 1994-09-14
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2014-09-15
Also published as: EP0702184A1; EP0972981A2; EP0702184B1; US5603530A; ES2145104T3; EP0972981A3; DE69424282D1

Description

Die Erfindung betrifft Klemmringe. Klemmringe werden im allgemeinen in einer breiten Vielfalt von Anwendungen genutzt, bei denen zylindrische Bauteile in einer Bohrung eines anderen Bauteils gekoppelt werden sollen. An den Bauteilen ist ein Klemmring angebracht, der um seinen Umfang herum vorspringende Zähne aufweist, die für den Eingriff mit einem Bauteil abgewinkelt sind, wobei die Zähne so angeordnet sind, dass das zylindrische Bauteil in der Bohrung in einer Richtung eingekuppelt aber nicht herausgezogen werden kann. Klemmringe mit schrägen Zähnen, die nach außen und nach innen vorspringen, sind im US-Patent 4 073 514 offenbart. Das britische Patent GB 1 550 624 zeigt einen in einem Dichtungselement eingebetteten Klemmring.
Die Erfindung sieht einen Klemmring vor mit einem Ringelement mit einem Satz von Zähnen, die nach außen mit einem schrägen Winkel zu dem Ringelement zu dessen einen Seite hin vorspringen, und einem zweiten Satz von Zähnen, die nach innen mit einem schrägen Winkel zu dem Ringelement zu dessen anderen Seite hin vorspringen, für den Eingriff zwischen zwei inneren bzw. äußeren konzentrischen, zylindrischen Oberflächen, um eine Relativbewegung zwischen den Oberflächen in einer Richtung zu ermöglichen, während eine Relativbewegung in der entgegengesetzten Richtung verhindert wird; wobei der Ring in einer elastischen Hülse in der Mitte der Länge dieser Hülse eingebettet ist, der eine Satz von Zähnen aus der Hülse nach außen vorspringt und der andere Satz von Zähnen aus der Hülse nach innen vorspringt, und der Außenumfang der Hülse ringförmige Dichtrippen auf der einen Seite des einen Satzes von Zähnen an dem Klemmring und der Innenumfang der Hülse innere Dichtrippen auf der entgegengesetzten Seite des anderen Satzes von Zähnen an dem Klemmring aufweist.
Vorzugsweise ist die Hülse eine dickwandige, elastische, abgestufte Hülse, die auf der einen Seite des Klemmrings einen Teil mit größerem Durchmesser und auf der anderen Seite des Klemmrings einen Teil mit kleinerem Durchmesser hat, wobei sich der Teil mit größerem Durchmesser teilweise entlang der äußeren Zähne und der Teil mit kleinerem Durchmesser teilweise entlang der inneren Zähne erstreckt. Die Zähne können eine im allgemeinen rechteckige Form haben oder radiale Kanten aufweisen.
In jeder der obigen Ausführungen kann eine Vielzahl von Zähnen in beabstandeter Anordnung um die Ränder des Ringelements herum vorgesehen sein.
In der letzteren Ausführung können die Zähne paarweise und einander direkt gegenüberliegend um die Ränder des Ringelements herum angeordnet sein.
Die Erfindung stellt außerdem einen Klemmring bereit mit einem Ringelement mit einem Satz von Zähnen, die nach außen in einem schrägen Winkel zu dem Ringelement zu dessen einen Seite hin vorspringen, und einem zweiten Satz von Zähnen, die nach innen in einem schrägen Winkel zu dem Ringelement zu dessen anderen Seite hin vorspringen, für den Eingriff zwischen zwei inneren bzw. äußeren konzentrischen, zylindrischen Oberflächen, um eine Relativbewegung zwischen den Oberflächen in einer Richtung zu ermöglichen, während in der entgegengesetzten Richtung eine Relativbewegung verhindert wird, wobei der Klemmring in einem ringförmigen Dichtelement mit kreisförmigem Querschnitt eingelagert ist und die Enden der Zähne des Klemmrings von den radial inneren und äußeren Oberflächen des Dichtelements vorspringen.
Das Folgende ist eine Beschreibung von einigen speziellen Ausführungsbeispielen der Erfindung, wobei auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen zeigen:
Fig. 1 die Vorderansicht eines Klemmrings zum Festklemmen eines zylindrischen Innenbauteils in einer umgebenden zylindrischen Bohrung eines anderen Bauteils;
Fig. 2 eine Seitenansicht des Klemmrings von Fig. 1;
Fig. 3 ein Rohr, den Klemmring von Fig. 1, eine Dichtung und eine Muffe, die fluchtend angeordnet zusammenbaufertig sind;
Fig. 4 die zur Aufnahme des Rohres bereite Muffe von Fig. 3 mit eingesetzter Dichtung und Klemmring;
Fig. 5 die Hülse von Fig. 4 mit dem eingesetzten Rohr;
Fig. 6 einen der Fig. 3 bis 5 ähnlichen Aufbau von Rohr und Muffe, in welchem der Klemmring in der Dichtung eingebettet ist;
Fig. 7 und 8 die Ausführung von Fig. 6, die zum Teil bzw. völlig zusammengesetzt ist;
Fig. 9 den Schnitt durch einen Teil einer Muffe mit zwei darin angeordneten zusammengesetzten Klemmringen/Dichtungen;
Fig. 10 den Schnitt durch eine dickwandige, elastische Hülse, in welcher der Klemmring gemäß den Fig. 1 und 2 eingelagert ist;
Fig. 11 ein Rohr, einen Klemmring/eine Hülse gemäß Fig. 10 und eine Muffe, die fluchtend angeordnet zusammenbaufertig sind;
Fig. 12 die zur Aufnahme des Rohres bereiten Klemmring/Hülse, die in der Muffe zusammengesetzt sind;
Fig. 13 das in der Muffe zusammengesetzte Rohr; und
Fig. 14 bis 16 den Fig. 11 bis 13 ähnliche Ansichten, die eine andere Reihenfolge des Zusammenbaus darstellen.
Mit Bezug zuerst auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein Klemmring gezeigt, der aus hartem Federstahl geformt ist und ein flaches Ringelement 10 aufweist, das in einer radialen Ebene liegt und einen inneren Rand 11 und einen äußeren Rand 12 aufweist. Der innere Rand hat eine Vielzahl von einstückigen Zähnen 13 mit gleichen Abstand, die im allgemeinen ein rechteckiges Profil aufweisen und nach innen und zu einer Seite der Ebene des Ringelements hin vorspringen, wobei der äußere Umfang 12 des Elements einen entsprechenden Satz von einstückigen, im allgemeinen rechteckigen Zähnen 14 aufweist, die den Zähnen 13 gegenüberliegend gebildet sind und nach außen zu der anderen Seite des Elements hin vorspringen. Die inneren Zähne 13 sind mit nach innen gerichteten Kanten 15 versehen, die sich in die Oberfläche eines Bauteils eindrücken, um mit dem Klemmring in Eingriff zu kommen, und die äußeren Zähne sind 14 sind mit nach außen gerichteten Kanten 16 versehen, die sich in eine den Klemmring umgebende Fläche eindrücken, um damit in Eingriff zu kommen. Vorzugsweise erstrecken sich die seitlichen Kanten der Zähne in radialer Richtung von dem Ringelement, so dass sich die Zähne in Richtung ihrer äußeren Enden leicht verjüngen.
Der Klemmring hat eine breite Vielfalt von Anwendungen und ist besonders zum Festklemmen eines Rohres in einem Kupplungsgehäuse, gegebenenfalls mit einer Dichtung, um eine abgedichtete Verbindung zu bilden. Eine solche Ausführung ist in den Fig. 3 bis 5 dargestellt, auf die jetzt Bezug genommen wird.
Das Kupplungsgehäuse 17 weist einen Durchlaß 18 auf, der an einem Ende 19 des Kupplungsgehäuses offen ist, um das Endteil eines in dem Kupplungsgehäuse einzubauenden und abzudichtenden Rohres 20 aufzunehmen. Der Durchlaß 18 hat einen kleineren Durchmesser als das Rohr 20 und ist zur Aufnahme des Rohres an dem Absatz 21 im Durchmesser auf eine Bohrung 22 vergrößert, in der das Rohr 20 spielfrei sitzt. Die Boh rung 22 ist am Absatz 23 neben dem offenen Ende des Durchlasses wiederum im Durchmesser vergrößert, um eine offene Muffe 24 zu bilden. Die Muffe nimmt eine O-Ring-Dichtung 25 zur Abdichtung zwischen der Muffe und dem Rohr 20 sowie auch den Klemmring auf, um das Rohr in der Muffe festzuklemmen. Der Klemmring ist so dimensioniert, dass die äußeren Zähne an der Oberfläche der Muffe 24 anliegen und sich in diese eindrücken, und dass die inneren Zähne an der Oberfläche des Rohrs 20 anliegen und sich in diese eindrücken.
In Fig. 4 ist die Dichtung 25 gegen den Absatz 23 in die Muffe 24 eingesetzt worden, wobei der Klemmring anschließend mit den von der Muffe nach außen geneigten Zähnen des Ringes nach oben vorgebracht wurd, so dass sich die Zähne beim Einsetzen des Rings in die Muffe biegen können, damit der Ring in die Muffe einrücken und sich an Ort und Stelle in die Oberfläche der Muffe eindrücken kann, um den Ring gemäß Fig. 4 festzuhalten.
Die inneren Zähne 13 des Klemmrings sind im Durchlaß abgewinkelt, um zu ermöglichen, dass das Rohr 20 durch den Klemmring in die Bohrung 22 eingesetzt wird, um mit dem Ansatz 21 gemäß Fig. 5 in Eingriff zu kommen. Wenn sich das Rohr an der Verwendungsstelle befindet, drücken sich die Zähne in die Oberfläche des Rohres, um es festzuhalten. Die Dichtung 25 ist zwischen dem Klemmring und dem Ansatz 23 eingeschlossen und wird dadurch zwischen der umgebenden Oberfläche der Muffe, dem Ansatz 23 und der äußeren Oberfläche des Rohres in einem Dichtungseingriff festgehalten.
Die Fig. 6 bis 8 der Zeichnungen zeigen die erfinderische Anordnung, in welcher der Klemmring in die Dichtung 25 eingebettet ist, wobei das Ringelement 10 des Klemmrings im Mittelpunkt der Dichtung und der von der Oberfläche der Dichtung vorspringenden Zähne 13, 14 angeordnet ist. Die Anordnung ist im übrigen der der Fig. 3 bis 5 ähnlich.
Fig. 9 zeigt einen Teil einer Muffe für ein Kupplungsgehäuse, in der zwei Klemmringe, die beide in elastischen Dichtungen eingebettet sind, zur Aufnahme und Erfassung eines Rohrs eingebaut sind.
Fig. 10 stellt eine weitere erfinderische Anordnung dar, in der ein Klemmring in einer abgestuften, dickwandigen, elastischen Hülse 35 eingelagert ist, die zu der einen Seite des Klemmrings hin einen Teil 36 mit größerem Durchmesser und zu der anderen Seite hin einen Teil 37 mit kleinerem Durchmesser aufweist. Der Teil 36 mit größerem Durchmesser erstreckt sich teilweise entlang der nach außen vorspringenden Zähne 14 und ist mit zwei umgebenden Rippen 36a ausgebildet. Die nach außen vorspringenden Zähne 14 des Klemmrings sind angebracht, um den Klemmring/die Hülse in einer Bohrung festzuklemmen, wobei die umgebenden Rippen 36a mit der Bohrung eine Abdichtung bilden.
Der Hülsenteil 37 mit kleinerem Durchmesser zur anderen Seite des Klemmrings hin erstreckt sich teilweise entlang der nach innen vorspringenden Zähne des Klemmrings und ist mit zwei schiefwinkligen, ringförmigen Dichtelementen 38 ausgebildet, die in die entgegengesetzte Richtung zu den Zähnen 30 zeigen, um mit einer Oberfläche eines sich durch die Anordnung aus Hülse und Klemmring erstreckenden Rohres abzudichten.
Fig. 11 der Zeichnungen zeigt ein Kupplungsgehäuse und Rohr ähnlich der Fig. 3 bis 5, auf die oben verwiesen wurde, mit einer Anordnung aus Hülse und Klemmring gemäß Fig. 10, um das Rohr in dem Kupplungsgehäuse festzuhalten und abzudichten. In der Fig. 12 wurde die Hülsen-/Klemmringanordnung in die Muffe 24 des Kupplungsgehäuses 17 eingesetzt, wobei die nach außen vorspringenden Zähne 14 die Anordnung in der Muffe festhalten und die umgebenden Rippen 37 mit der Oberfläche der Muffe abdichten. Das Rohr 20 kann anschließend durch die abgewinkelten Dichtungen 38 um den inneren Umfang der Hülse herum und durch die Zähne 13 des Klemmrings in die für das Rohr ausgebildete Bohrung 22 in der Muffe eingesetzt werden. Die Zähne 13 halten das Rohr gegen Herausziehen fest, und die Dichtungen 38 bilden mit der Oberfläche des Rohres einen Dichtungseingriff wie es in Fig. 13 ersichtlich ist.
Die Fig. 14 bis 16 stellen eine ähnliche Reihenfolge dar, in der die Hülse/der Klemmring an dem Rohr 21 angesetzt und die Anordnung aus Rohr und Hülse in die Muffe im Kupplungsgehäuse eingesetzt wird.

Claims

1. Klemmring mit einem Ringelement (10) mit einem Satz von Zähnen (14), die nach außen vorspringen mit einem schrägen Winkel zu dem Ringelement zu dessen einen Seite hin, und einem zweiten Satz von Zähnen (13), die nach innen mit vorspringen einem schrägen Winkel zu dem Ringelement zu dessen anderen Seite hin, für den Eingriff zwischen zwei inneren bzw. äußeren konzentrischen zylindrischen Oberflächen, um eine Relativbewegung zwischen den Oberflächen in einer Richtung zu ermöglichen und in der anderen Richtung zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring in einer elastischen Hülse in der Mitte der Länge der Hülse (30) eingebettet ist, wobei der eine Satz von Zähnen (14) aus der Hülse nach außen vorspringt und der andere Satz von Zähnen (13) aus der Hülse nach innen vorspringt, wobei der Außenumfang der Hülse ringförmige Dichtrippen (37) auf der einen Seite des einen Satzes von Zähnen des Klemmrings aufweist und der Innenumfang der Hülse innere Dichtrippen (38) auf der entgegengesetzten Seite des anderen Satzes von Zähnen des Klemmrings aufweist.

2. Klemmring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (35) eine dickwandige, elastische, abgestufte Hülse ist, die auf der einen Seite des Klemmrings (10) einen Teil (36) mit größerem Durchmesser und auf der anderen Seite des Klemmrings einen Teil (37) mit kleinerem Durchmesser hat, wobei sich der Teil mit größeren Durchmesser teilweise entlang der äußeren Zähne und der Teil mit kleineren Durchmesser teilweise entlang der inneren Zähne streckt.

3. Klemmring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (13, 14) eine allgemein rechteckige Form haben oder radiale Kanten aufweisen.

4. Klemmring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Zähnen (13, 14) in beabstandeter Anordnung rund um die Ränder des Ringelements (10) angeordnet sind.

5. Klemmring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (13, 14) paarweise und einander direkt gegenüberliegend um die Ränder des Ringelements (10) herum angeordnet sind.

6. Klemmring mit einem Ringelement (10) mit einem Satz von Zähnen (14), die nach außen in einem schrägen Winkel zu dem Ringelement zu dessen einen Seite hin vorspringen, und einem zweiten Satz von Zähnen (13), die nach innen in einen schrägen Winkel zu dem Ringelement zu dessen anderen Seite hin vorspringen, für den Eingriff zwischen zwei inneren bzw. äußeren konzentrischen zylindrischen Oberflächen, um eine Relativbewegung zwischen den Oberflächen in einer Richtung zu ermöglichen und in der entgegengesetzten Richtung zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring in einem ringförmigen Dichtelement (25) mit kreisförmigen Querschnitt eingelagert ist, wobei die Enden der Zähne (13, 14) des Klemmrings von den radialen inneren und äußeren Oberflächen des Dichtelements vorspringen.