DE69502743T2 - Verbesserung in oder an Rohrkupplungen - Google Patents

Verbesserung in oder an Rohrkupplungen

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Rohrkupplungen.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung Rohrkupplungen mit einem Kupplungsgehäuse mit einer Durchgangsöffnung, die an einem Ende offen ist, um einen Endteil eines Rohres aufzunehmen, Dichtungsmitteln in der Durchgangsöffnung, um einen dichtenden Eingriff mit dem Endteil des in der Durchgangsöffnung angeordneten Rohres zu bilden, und einer Sperreinrichtung, die mit einer Ringwulst am Rohr in der Nähe des Endteils in Eingriff bringbar ist, um das Ende des Rohres in dem Kupplungsgehäuse in Eingriff mit den Dichtungsmitteln zu halten. Ein Problem, welches bei einer derartigen Anordnung auftreten kann, ist, daß ein Rohr in das Kupplungsgehäuse eingedrückt werden kann und der Widerstand, welcher dem Eintreten des Rohres durch die Dichtung entgegensteht, kann der Bedienungsperson scheinbar anzeigen, daß das Rohr in dem Kupplungsgehäuse gesperrt ist, obwohl dies nicht so ist und die Wulst am Rohr nicht mit der Sperrvorrichtung in Eingriff gelangt ist. Wenn dann die Kupplung mit Druck beaufschlagt wird, kann das Rohr einfach aus der Kupplung herausgeblasen werden, was zu einem Fluidverlust führt und dort, wo das Fluid entweder leicht entzündlich oder korrosiv ist, zu einer potentiellen Gefahr führt.
  • Die DE-A-36 31 812 offenbart ein Rohrkupplungsgehäuse mit einer Durchgangsöffnung, die an einem Ende offen ist, um ein Rohr mit einer Sperreinrichtung und mit einer ringförmigen Dichtung, die in der Durchgangsöffnung auf das offene Ende folgend, angeordnet ist, aufzunehmen. Ein Diaphragma erstreckt sich quer zur Durchgangsöffnung jenseits der Dichtung selbst vom offenen Ende des Kupplungsgehäuses her, so daß das Diaphragma durch ein Rohr, das durch das Kupplungsgehäuse eingesetzt ist, nachdem das Rohr mit der Dichtung in Eingriff gelangt ist, in Eingriff gebracht ist.
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine Rohrkupplung mit einem Kupplungsgehäuse mit einer Durchgangsöffnung, die an einem Ende offen ist, um einen Endteil eines Rohres aufzunehmen, Dichtungsmitteln in der Durchgangsöffnung, um einen dichtenden Eingriff mit dem Endteil des Rohres zu bilden, das in der Durchgangsöffnung angeordnet ist, einer Sperreinrichtung, die mit einer Ringwulst am Rohr in der Nähe des Endteils des Rohres in Eingriff bringbar ist, um den Endteil des Rohres im Kupplungsgehäuse in Eingriff mit den Dichtungsmitteln zu halten, und mit Widerstandsmitteln am Gehäuse zwischen den Dichtungsmitteln und dem offenen Ende der Durchgangsöffnung, die dem Eintreten des Rohres in die Durchgangsöffnung einen größeren Widerstand bieten als der Eingriff zwischen dem Rohr und der Sperreinrichtung und den Dichtungsmitteln, wobei die Widerstandsmittel vor dem Eingriff der Sperreinrichtung oder der Dichtungsmittel mit dem Rohr in Eingriff bringbar sind, und die Anordnung so ist, daß Beaufschlagung des Rohres mit einer Kraft ausreicht, um den Widerstand zu überwinden und auch jeglichen Widerstand zu überwinden, der von der Sperreinrichtung und den Dichtungsmitteln ausgeübt wird, um sicherzustellen, daß, wenn eine derartige Kraft ausgeübt wird, der Rohrwulst mit der Sperreinrichtung in Eingriff gelangt und das Rohr mit den Dichtmitteln in Eingriff gelangt.
  • Die Mittel, welche dem Eintreten des Rohres in die Durchgangsöffnung einen Widerstand entgegensetzen sollen, können ein deformierbares Element aufweisen, das in der Durchgangsöffnung im Weg des Rohres zwischen den Dichtungsmitteln und dem offenen Ende der Durchgangsöffnung angeordnet ist, um durch das Eintreten des Rohres mit diesem in Eingriff zu gelangen und von diesem verformt zu werden und dadurch einen Widerstand gegenüber dem Eintreten des Rohres zu schaffen.
  • Genauer gesagt, kann das deformierbare Element einen ringförmigen Teil aufweisen, der in der Durchgangsöffnung zwischen den Dichtungsmitteln und dem offenen Ende der Durchgangsöffnung montiert ist und einen innenliegenden Umfangsteil hat, mit dem das Rohr zusammenwirkt, um dadurch deformiert zu werden.
  • Beispielsweise kann das ringförmige Element die Form eines einfachen Diaphragmas haben, das einen ebenen Innenumfang hat, der durch das das Element passierende Rohr deformiert wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann das ringförmige Element die Form eines Diaphragmas haben, das entlang seines Innenumfangs im Abstand angeordnete Finger oder Zähne hat, die durch das das ringförmige Element passierende Rohr deformiert werden.
  • In einer weiteren Anordnung kann das ringförmige Element zwischen seinem inneren und äußeren Umfang bogenförmige Schlitze haben, die eine Deformation des Elementes erlauben, wenn das Rohr das Element passiert.
  • Im einzelnen kann das Element eine oval geformte innere Öffnung haben, die durch das das Element passierende Rohr deformiert wird.
  • Alternativ kann das ringförmige Element einen Innendurchmesser haben, der kleiner als der Außendurchmesser des Rohres ist, wodurch der Innenteil des Elementes deformiert wird, wenn das Rohr das ringförmige Element passiert.
  • In einer weiteren Anordnung gemäß der Erfindung kann die Sperreinrichtung zum Halten des Rohres in dem Kupplungsgehäuse eine ringförmige Spannhülse aufweisen, die am Kupplungsgehäuse befestigt ist, die federnde Finger hat, welche am Kupplungsgehäuse nach außen vorstehen, um über den Wulst am Rohr zu laufen und hinter ihm einzurasten, um das Rohr im Kupplungsgehäuse zu halten, wobei der ringförmige Teil der Spannhülse einen Innendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Rohres hat, um den Widerstand gegenüber dem Eintreten des Rohres in die Durchgangsöffnung des Kupplungsgehäuses zu erzeugen.
  • Im zuletzt genannten Fall kann die Spannhülse eine duale Form haben, mit einem Satz federnder Finger, die in das Kupplungsgehäuse ragen, um mit einer schräg zulaufenden Nockenfläche im Kupplungsgehäuse zusammenzuwirken, um das Rohr im Kupplungsgehäuse zu ergreifen und in Eingriff zu halten, und einem zweiten Satz Finger, die am Kupplungsgehäuse nach außen vorstehen, um mit dem Wulst am Rohr in Sperreingriff zu gelangen.
  • Es folgt eine Beschreibung einiger spezifischer Ausführungsformen der Erfindung anhand der begleitenden Figuren, in welchen zeigt:
  • Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bekannten Form eines Kupplungsgehäuses und Rohres vor dem Zusammenbau von Rohr und Kupplungsgehäuse;
  • Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Kupplung und eines Rohres gemäß Fig. 1 in teilweise zusammengebautem Zustand;
  • Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Kupplungsgehäuses ähnlich des Kupplungsgehäuses gemäß Fig. 1, so modifiziert, daß es die vorliegende Erfindung enthält;
  • Fig. 4 ein Kupplungsgehäuse gemäß Fig. 3 und ein Rohr, das in dem Kupplungsgehäuse angeordnet werden soll;
  • Fig. 5 das Rohr und das Kupplungsgehäuse gemäß Fig. 4, wobei das Rohr teilweise in das Kupplungsgehäuse eingesetzt ist;
  • Fig. 6 das Rohr und das Kupplungsgehäuse gemäß Fig. 4, wobei das Rohr vollständig in das Kupplungsgehäuse eingesetzt ist;
  • Fig. 7 bis 9 schematische Darstellungen von Rohren und verschiedenen unterschiedlichen Formen von ringförmigen Widerstandselementen;
  • Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Spannhülse mit dualer Form, die so modifiziert ist, daß sie gegenüber dem Eintreten des Rohres einen Widerstand bietet, mit teilweise und vollständig in die Spannhülse eingesetztem Rohr; und
  • Fig. 11 die Spannhülse gemäß Fig. 10, in ein Rohrkupplungsgehäuse eingebaut; und
  • Fig. 12 bis 15 verschiedene weitere Anordnungen.
  • Als erstes wird auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen, die eine Rohrkupplung zeigen, die allgemein mit 10 bezeichnet ist und ein Rohr 11 zeigen, das mit der Kupplung in Eingriff zu bringen ist. Das Rohr 11 hat einen Endteil 12, der in die Kupplung eingesetzt wird, und eine integrale Ringwulst 13, die das Rohr in der Nähe des Endteils umgibt, um mit einer Sperreinrichtung in der Kupplung in Eingriff zu gelangen, um das Rohr in der Kupplung in Eingriff zu halten.
  • Die Kupplung hat ein Kupplungsgehäuse 14 mit einer Durchgangsöffnung 15, die ein vergrößertes offenes Ende 16 aufweist, um den Endteil 12 des Rohres aufzunehmen. Der Durchmesser der Durchgangsöffnung ist an einer ersten Stufe 17, die dem offenen Ende der Durchgangsöffnung zugewandt ist, vergrößert, um einen ersten vergrößerten Abschnitt 18 zu bilden, und an einer zweiten Stufe 19, die ebenfalls dem offenen Ende der Durchgangsöffnung zugewandt ist, vergrößert, um einen zweiten vergrößerten Abschnitt 20 zu bilden. Der Durchmesser des ersten vergrößerten Abschnittes 18 entspricht dem des Endteils 12 des Rohres, so daß, wenn das Rohr in das Kupplungsgehäuse eingesetzt wird, das Ende des Rohres mit dem vergrößerten Abschnitt 18 in Eingriff steht und an der Stufe 17 anschlägt.
  • Der zweite vergrößerte Abschnitt 20 des Kupplungsgehäuses enthält eine Dichtungseinrichtung, die allgemein mit 21 bezeichnet ist und die mit der Schulter 19 in Eingriff liegt und aus einem Paar O-Dichtungsringen 22 besteht, die durch eine Beilagscheibe 23 getrennt sind. Die Dichtungen sind so dimensioniert, daß sie mit der Außenfläche des Endteils 12 des Rohres in Eingriff stehen, wenn letztgenanntes in das Kupplungsgehäuse eingesetzt wird, um zwischen beiden eine fluiddichte Dichtung zu bilden.
  • Der Endteil des Kupplungsgehäuses ist mit einer integralen Spannhülse ausgebildet, die federnde Arme 24 aufweist, welche sich in axialer Richtung über das Kupplungsgehäuse hin erstrecken und in Köpfen 25 enden, die so geformt sind, daß sie über die erhabene Wulst 13 am Rohr schnappen und hinter dieser in Eingriff gelangen können, wenn das Rohr in das Kupplungsgehäuse eingesetzt wird. Das Kupplungsgehäuse/die Spannhülse sind von einer Endkappe 26 umschlossen, wobei die Stirnwand 27, welche sich über die Spannhülse er streckt, mit einer Öffnung 28 ausgebildet ist, um das Rohr 11 aufzunehmen.
  • Fig. 2 zeigt das Kupplungsgehäuse mit teilweise in Eingriff befindlichem Rohr 11.
  • Der Endteil 12 des Rohres ist in das Kupplungsgehäuse durch die Spannhülse 24 in den zweiten vergrößerten Abschnitt 20 und durch die Dichtungseinrichtung 21 eingesetzt. Die Dichtungseinrichtung schafft einen gewissen Widerstand gegenüber dem Einsetzen des Rohres, da die Dichtungen die Oberfläche des Rohres ergreifen, was dazu führen kann, daß beim Zusammenbau irrtümlicherweise der Eindruck entsteht, daß das Rohr vollständig mit der Kupplung in Eingriff ist, während die Wulst 13 des Rohres nicht unter die Köpfe 25 der Spannhülse eingeschnappt ist, wie dies aus der Fig. 2 zu ersehen ist. Dies ist nicht zu sehen, weil die Wulst 13 innerhalb der Endkappe liegt. Wenn ein signifikanter Druck auf das Fluid innerhalb des Rohres/der Kupplung ausgeübt wird, würde ein ernsthaftes Risiko bestehen, daß das Rohr aus der Kupplung herausgeblasen würde, was zu einem Freikommen von Druckfluid führen würde. Dies könnte besonders für den Fall eines leicht entzündbaren Fluids, wie beispielsweise Benzin, in einer Kraftstoffleitung in einem Kraftfahrzeug oder bei einem chemisch korrodierenden Fluid gefährlich sein. Es wird nun auf die Fig. 3 Bezug genommen, die eine modifizierte Form der Kupplung gemäß den Fig. 1 und 2 zeigt, die die vorstehenden Schwierigkeiten überwinden kann.
  • Erstens ist der zweite Abschnitt 20 in der Durchgangsöffnung im Kupplungsgehäuse mit einer integralen ringförmigen Führung 30 in der Nähe des offenen Endes 16 des Kupplungsgehäuses versehen, um den Endteil 12 des Rohres mit der Dichtvorrichtung und dem Abschnitt 18 auszurichten. Ein ringförmiges, deformierbares Diaphragma 31 ist in der Wand des Kupplungsgehäuses zwischen der Führung 30 und der Dichtungsanordnung montiert und hat einen Innendurchmesser 32, der kleiner als der Außendurchmesser des Endteils 12 des Rohres ist. Wenn somit das Rohr in das Kupplungsgehäuse eingesetzt wird, deformiert das Rohr den Innenteil des Diaphragmas 31, wie dies in der Fig. 7 gezeigt ist, und passiert das Diaphragma, so daß ein positiver Widerstand gegenüber dem Eintreten des Rohres durch das Diaphragma geschaffen wird, was einer signifikanten Kraft der zusammenbauenden Person bedarf, um diesen Widerstand zu überwinden. Wenn das Diaphragma einmal deformiert ist, kann das Rohr durch das Diaphragma und dann die Dichtungsanordnung 21 in den Abschnitt 18 der Durchgangsöffnung gleiten, aber die Kraft, welche durch das "Durchbrechen" des Diaphragmas auszuüben ist, reicht aus, um das Rohr vollständig in das Kupplungsgehäuse einzusetzen, wobei die Wulst 13 durch die Köpfe 25 der Spannhülse 24 schnappt, um das Rohr positiv in dem Kupplungsgehäuse zu halten. Die Abfolge des Zusammenbaus von Rohr und Kupplungsgehäuse ist in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigt.
  • Fig. 8 zeigt eine weitere Form des Diaphragmas, bei welchem der Innenumfang mit beabstandeten Zähnen 33 versehen ist, die durch das Einsetzen des Endteils des Rohres, wie dargestellt, gebogen oder deformiert werden.
  • Fig. 9 zeigt eine weitere Anordnung, bei der das Diaphragma 31 mit einem beabstandeten Paar bogenförmiger Schlitze 34 innerhalb seiner Wanddicke an diametral einander gegenüberliegenden Orten versehen ist. Die Schlitze erlauben, daß der Innenteil des Diaphragmas direkt nach außen verschoben wird, wenn das Rohr durch das Diaphragma eingetrieben wird, wodurch die Schlitze, wie dargestellt, geschlossen werden. Die Innenöffnung des Diaphragmas kann kreisförmig oder oval geformt sein.
  • Fig. 10 zeigt eine Anwendung der Erfindung bei der Spannhülse in dualer Form, die in der britischen Patentanmeldung 9400585.7 der Anmelderin dargestellt und beschrieben ist. Der zentrale ringförmige Teil 40, an welchem zwei Sätze Spannhülsenarme 41 montiert sind, hat eine verringerte Öffnung, die durch eine ringförmige Schulter 42 geschaffen ist. Wenn das Rohrende 12 durch die Spannhülse gepreßt wird, wird die Schulter, wie in der Fig. 10 dargestellt, deformiert. Die Fig. 11 zeigt die duale Spannhülse gemäß Fig. 10 in einem Kupplungsgehäuse montiert, bereit für das Einsetzen des Rohres.
  • Die Fig. 12 und 13 zeigen eine weitere Form der Spannhülse, die im einzelnen in der britischen Patentanmeldung 9419003.0 der Anmelderin beschrieben ist, bei der ein Metallskeletteinsatz 50 eingebaut ist. Der Einsatz hat einen ringförmigen Teil 51, der in dem ringförmigen Teil der Spannhülse verkörpert ist, und einstückige Arme 52, die in den Armen der Spannhülse verkörpert sind. Nach innen gerichtete Zungen sind an dem ringförmigen Teil ausgebildet, die durch die Innenfläche der Spannhülse in Abständen zueinander um die Spannhülse herum ragen, um den Widerstand gegenüber dem Einsetzen eines Rohres durch die Spannhülse zu schaffen. Die Zungen sind im Kunststoff der Spannhülse eingeschlossen, um ein Zerkratzen der Rohroberfläche zu verhindern. Die Zungen bleiben intakt und in Funktion, selbst wenn der Kunststoff der Spannhülse durch Hitze oder chemische Einwirkung zerstört ist.
  • Die Fig. 14 und 15 zeigen eine weitere modifizierte Form der Spannhülse gemäß Fig. 10.
  • Die Spannhülse gemäß den Fig. 14 und 15 ist als eine Kunststofform gebildet und hat einen ringförmigen Teil 60 mit Längsschlitzen 61 an einem Ende, um federnde Arme 62 zu bilden, um mit einem Rohr in der Spannhülse in Eingriff zu gelangen und dieses zu ergreifen. Ein ringförmiger Teil der Spannhülse ist mit Paaren sich in Umfangsrichtung erstrekkender Schlitze 63, 64 und 65, 66 an diametral einander gegenüberliegenden Orten über die Spannhülse ausgebildet. Die Wandteile 67, 68 innerhalb der Schlitze sind flexibel und mit einem größeren Radius als der der verbleibenden Spannhülse geformt, so daß sie in das Innere der Spannhülse vorstehen, wie dies am besten aus der Fig. 15 zu ersehen ist. Die Wandteile schaffen gegenüber dem Eintreten eines Rohres durch die Spannhülse einen Widerstand, bis das Rohr in die Spannhülse eingeformt ist, was die Wandteile 67, 68 auseinanderspreizt. Die Anordnung schafft somit einen positiven Widerstand gegenüber dem Eintreten eines Rohres, bis eine ausreichende Kraft ausgeübt wird, um das Rohr durch die Spannhülse vollständig in das Kupplungsgehäuse einzutreiben, in welchem es, wie anhand der anderen Ausführungsformen vorstehend beschrieben, angeordnet ist.

Claims (10)

1. Rohrkupplung mit einem Kupplungsgehäuse (14) mit einer Durchgangsöffnung (15), die an einem Ende (16) offen ist, um einen Endteil (12) eines Rohres (11) aufzunehmen, Dichtungsmitteln (21) in der Durchgangsöffnung, um einen dichtenden Eingriff mit dem Endteil des in der Durchgangsöffnung angeordneten Rohres zu bilden, einer Sperreinrichtung (24, 25), die mit einer Ringwulst (13) am Rohr in der Nähe des Endteils des Rohres in Eingriff bringbar ist, um den Endteil des Rohres im Kupplungsgehäuse in Eingriff mit den Dichtungsmitteln zu halten, und Widerstandsmitteln (31, 32) am Gehäuse zwischen den Dichtungsmitteln und dem offenen Ende der Durchgangsöffnung, die dem Eintreten des Rohres in die Durchgangsöffnung einen größeren Widerstand bieten als der Eingriff zwischen dem Rohr und der Sperreinrichtung und den Dichtungsmitteln, wobei die Widerstandsmittel (31, 32) mit dem Rohr (11, 12, 13) vor dem Eingriff der Sperreinrichtung oder der Dichtungsmittel mit dem Rohr in Eingriff bringbar sind, und die Anordnung so ist, daß die Beaufschlagung des Rohres mit einer Kraft ausreicht, um den Widerstand zu überwinden und auch jeglichen Widerstand zu überwinden, der von der Sperreinrichtung und den Dichtungsmitteln ausgeübt wird, um sicherzustellen, daß wenn eine derartige Kraft ausgeübt wird, daß der Rohrwulst mit der Sperreinrichtung in Eingriff gelangt und das Rohr mit den Dichtmitteln in Eingriff gelangt.
2. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die dem Eintreten des Rohres (12) in die Durchgangsöffnung (15) einen Widerstand entgegensetzen sollen, ein deformierbares Element (31, 32) aufweisen, das in der Durchgangsöffnung im Weg des Rohres, zwischen den Dichtungsmitteln (21) und dem offenen Ende (16) der Durchgangsöffnung angeordnet ist, um durch das Eintreten des Rohres mit diesem in Eingriff zu gelangen, und von diesem verformt zu werden, und dadurch einen Widerstand gegenüber dem Eintreten des Rohres zu schaffen.
3. Rohrkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das deformierbare Element einen ringförmigen Teil (31), der in der Durchgangsöffnung zwischen den Dichtungsmitteln (21) und dem offenen Ende (16) der Durchgangsöffnung angeordnet ist, und einen innenliegenden Umfangsteil (32) hat, mit dem das Rohr zusammenwirkt, um dadurch deformiert zu werden.
4. Rohrkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Element (31) die Form eines einfachen Diaphragmas hat, mit einem ebenen Innenumfang (32), der durch das passierende Rohr deformiert wird.
5. Rohrkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Element (31) die Form eines Diaphragmas hat, mit entlang seines Innenumfangs im Abstand angeordneten Fingern oder Zähnen (33), die durch das das ringförmige Element passierende Rohr deformiert werden.
6. Rohrkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Element (31) zwischen seinem inneren und äußeren Umfang bogenförmige Schlitze (34) hat, die eine Deformation des Elementes erlauben, wenn das Rohr das Element passiert.
7. Rohrkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (31) eine oval geformte innere Öffnung (32) hat, die durch das das Element passierende Rohr deformiert wird.
8. Rohrkupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Element (31) einen Innendurchmesser (32) hat, der kleiner als der Außendurchmesser des Rohres ist, so daß der Innenteil des Elementes deformiert wird, wenn das Rohr das ringförmige Element passiert.
9. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung zum Halten des Rohres im Kupplungskörper eine ringförmige Spannhülse (40) hat, die am Kupplungsgehäuse befestigt ist, die federnde Finger (41) hat, welche am Kupplungsgehäuse nach außen vorstehen, um über den Wulst (13) am Rohr (11) zu laufen und hinter ihm einzurasten, um das Rohr im Kupplungsgehäuse zu halten, wobei der ringförmige Teil (40) der Spannhülse einen Innendurchmesser (42) kleiner als der Außendurchmesser des Rohres hat, um den Widerstand gegenüber dem Eintreten des Rohres in die Durchgangsöffnung des Kupplungsgehäuses zu erzeugen.
10. Rohrkupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (40) eine duale Form hat, mit einem Satz federnder Finger (41), die in das Kupplungsgehäuse ragen, um mit einer schräg zulaufenden Nockenfläche im Kupplungsgehäuse zusammenzuwirken, um das Rohr (12) im Kupplungsgehäuse zu ergreifen und in Eingriff zu halten, und einem zweiten Satz Finger (41), die am Kupplungsgehäuse nach außen vorstehen, um mit dem Wulst (13) am Rohr in Sperreingriff zu gelangen.
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