DE8519104U1

DE8519104U1 - Schlauchkupplung

Info

Publication number: DE8519104U1
Application number: DE19858519104
Authority: DE
Original assignee: Woco Franz Josef Wolf and Co GmbH
Current assignee: Woco Franz Josef Wolf and Co GmbH
Priority date: 1985-07-01
Filing date: 1985-07-01
Publication date: 1985-11-14

Description

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PATENTANWÄLTE 1. Juli 1985

WOCO Frähz-Jösef Wolf & Co. WÖC-161

Sprudelallee 19 Ma/eg

D-6483 Bad Soden-Salmünster

Schlauchkupplung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Schlauchkupplung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine steckbare Schlauchkupplung, bei der ein Schlauchende zur Herstellung einer Schlauchverbindung in eine Anschlußhülse eingesteckt wird, und zwar insbesondere gegen einen nur geringen Widerstand federnder Rastelemente, nach dem Einschieben aber nur gegen einen signifikanten Widerstand durch die Rastelemente aus der Hülse wieder herausziehbar ist, zu schaffen, die mit dem gleichen Komfort schnell, zuverlässig» sicher und ohne Hilfswerkzeuge oder zweite Arbeitsgänge wie

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aufwendige und mehrteilig ausgebildete Schlauchkupplungen steckbar ist, im .Gegensatz zu solchen Kupplungen jedoch so betont einfach ausgebildet und preiswert herstellbar ist, daß sie auch im Rahmen der Großserienfertigung und Massenfertigung, insbesondere im Bereidh der Automobilmontage marktgerecht eingesetzt werden kann.

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Züi Lösung dieser /\ufgabe schafft die Erfindung eine· Schlauchkupplung, die die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale erfindungswesentlich aufweist.

Die AnschlußhUlse der Schlauchkupplung gemäß der Erfindung ist also einstückxg mit einem angeformten Federzungenkranz ausgestattet, in dem eine relativ breite Ringnut ausgebildet ist, die einen Dichtungsring und einen als hintergreifendes Rastelement dienenden Zylinderring aufnimmt, der

seinerseits fest mit dem einzusteckenden Schlauchende verbunden ist, vorzugsweise als separates Teil vorgeformt und dann auf diesem Schlauchende verschweißt, verklebt oder in anderer Weise unlösbar befestigt ist. Dabei ist dieser Zylinderring nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise selber ein Kunststoff-Schlauchabschnitt, dessen Innendurchmesser zumindest im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des anzuschließenden Schlauchendes ist. Dieser zylindrische Schlauchabschnitt wird über das Ende des anzuschließenden Schlauches geschoben und dann auf diesem befestigt, .Insbesondere durch Verschweißen und/oder Verkleben vorzugsweise durch insbesondere punktweises Ultraschallverschweißen.

Zur besseren Abstützung und Halterung des Dichtringes, in der Regel eines O-Ringes aus -Gummi oder einem EHM, ist die axial innen liegende radiale Begrenzungsfläche der Ringnut zumindest im wesentlichen profilkomplementär zum Profil des Dichtungs-

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ringes ausgebildet.

Die axial außen liegende radiale Begrenzungsfläche der Nut ist sich nach axial innen öffnend und nach axial außen verjüngend als relativ steil gestellte Konusfläche, also als Tnnenkegelflache mit großem öffnungswinkel, ausgebildet. Diese Fläche dient als Rastfläche und Halteanschlag für den mit dem Schlauch verbundenen Zylinderring. Je steiler diese Konusfläche zur Schlauchachse und zur koaxialen Hülsenachse steht, desto größer ist die Kraft, die aufgewendet werden muß, um den gekuppelten Schlauch aus der Kupplungshülse herauszuziehen. Umgekehrt, je stärker diese Konusfläche gegen die Mittelachse der Kupplung geneigt ist, um so geringer sind die zum Herausziehen des angeschlossenen Schlauchendes erforderlichen Zugkräfte. Mit anderen Worten, durch eine Einstellung der Neigung dieser Haltekonusflache kann die zum Trennen der Schlauchkupplung erforderliche Zugkraft vorab genau eingestellt werden.

Der durch die axial außen 1 legenden Zungenfederkanten gebildete Kragen der Hülse ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise relativ spitzkeglig und sich nach axial innen verjüngend abgefast, um das Einstecken des Schlauchendes in die Anschluß- oder Kupplungshülse, genauer gesagt, das Hindurchzwingen des mit dem Schlauchende fest verbundenen Zylinderringes durch die nach radial innen vorspringende Eingangswulst des Federzungenringes so gering wie sinnvollerweise wünschenswert zu halten. Auch hier gilt, daß die Neigung dieser Kegelfläche gegen die Mittelachse der Kupplung die zum Einstecken des Schlauchendes erforderliche Schubkraft definiert. Je flacher die Kegelfläche gegen die Mittelachse geneigt ist/ desto getinger sind die zum Einstecken des Schlauchendes Erforderlichen Schubkräfte.

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Zur sicheren Positionierung/ Zentrierung und Halterung des vorderen Schlauchendes in der Anschlußhülse ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung der Innendurchmesser der Hülse in Einsteckrichtung des Schlauchendes axial hinter dem Dichtungsring unter Wahrung eines geringen Übermaßes zumindest,im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Schlauchendes. Dieser Abschnitt der Hülse ist dabei axial so lang bemessen, daß die axial innen liegende Stirnseite des anzuschlieBanden Schlauchendes ausreichend weit durch den Dichtungsring hindurchgeführt ist, um sine einwandfreie Abdichtung des Ringspalts zwischen dem Außenmantel des Schlauchendes und dem Innenmantels der Hülse zu gewährleisten.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die axiale Länge des Zylinderringes merklich kleiner gewählt als die axiale Breite der Ringnut. Um dem Benutzer zu signalisieren, daß das Schlauchende ausreichend tief in die Hülse und durch den Dichtungsring hindurchgesteckt ist, ist am Boden des axial äußeren Einsteckbereichs der Hülse axial innen ein Anschlagfalz ausgebildet, an welchen die Stirnseite des anzuschließenden Schlauchendes beim Einstecken anschlägt. Hinter dem Ringfalz ist der Innendurchmesser der Anschlußhülse vorzugsweise zumindest im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des' anzuschließenden bzw. angeschlossenen Schlauches ausgebildet.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht einen Anschlag für die axial innere Stirnseite des Zylinderringes zwischen Dichtring und Zylinderring vor, der beispielsweise in Form einer Ringwulst ausgebildet ist, defen lichter Innendurchmesser größer als der lichte Innendurchmesser der Zylinderinnenfläche der Anschlußhülse ist. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist

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der Abstand zwischen der kragenseitigen Anschlagfläche der Ringwulst und der axial außenliegenden Begrenzungsfläche der Ringnut vorteilhafterweise gleich der axialen Länge des Zylinderringes gewählt. Dadurch wird eine federnde Einspannung des Zylinderringes in der Ringnut der Anschlußhülse erreicht. Der in eineraxial unverschiebliche Endstellung einrastende Zylinderring signalisiert dem Benutzer die einwandfreie Ankopplung des Schlauches.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnung näher erläutert werden; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 im Axialschnitt und in Teildarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer lösbaren Schlauchkupplung gemäß der Erfiridung und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer lösbaren Schlauchkupplung gemäß der Erfindung im Axialschnitt und in Teildarstellung.

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Die in der Figur dargestellte Schlauchkupplung besteht aus "iner Anschlußhülse 1 aus einem Hülsenkörper 2 mit einstückig angeformten axialen Zungenfederelementen3, in denen eine umlaufende, nach radial innen offene Ringnut ausgebildet ist. Die Ringnut 4 ist axial so breit ausgebildet, daß sie mit axialem Spiel axial innen liegend einen Dichtungsring'i und axial außen vor diesem liegend einen fest mit einem Schlauchende 6 V3rschweißten Zylinderring 7 aufnehmen kann. In dem hier gezeigten Ausr^ihrungsbeispiel besteht der Schlauch 6 aus PVC und ist der Zylinderring 7 ein Polyamidschlauchabschnitt, dessen Innendurchmesser mit geringem Übermaß fast gleich dem Außendurchmesser des Schlauchendes 6 ist. Dieser Schlauchabschnitt 7 wird während eines werkseitigen Vormontageschrittes axial auf das Schlauchende 6 aufgeschoben und dann durch Ultraschall-Punktschweißen mit diesem unlösbar fest verschweißt. Die so "armierten" Schlauchenden dienen dann ohne jede weitere Bearbeitung als Kupplungsstecker.

Die axial innen liegende radiale Begrenzungsflache 8 der Ringnut 4 ist als Hohlkehle mit angenähert kreisförmigem Profil, also zumindest im wesentlichen prof!!komplementär zum Profil des O-Rings 5 ausgebildet, um dadurch die Lage des Dichtungsrings 5 in der Nut 4 zu stabilisieren.

Die der Beijrenzungsflache 8 axial außen gegenüberliegende radiale Begrenzungsfläche 9 der Nut 4 ist als eine sich nach axial innen öffnende Kegelfl"yhe ausgebildet, die relativ steil zur Mittelachse 10 der Kuppjung steht und als Halteschräge dient, die einem Herausziehen des Schlauchendes 6 und einem Hindurchzwingen des mit. diesem fest verbundenen Zylinderringes 7 durch die nach radial innen $. vorspringende Wulst 11 im Kragen des Federzungenringes

einen beabsichtigten Widerstand entgegensetzt. Je steiler

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die Kegelflache 9 zur Mittelachse 10 steht, um έο größer ist die Zugkraft, die erforderlidh ist, um das Schlauchende 6 aus der AnschlußhÜlse 1 herauszuziehen. Umgekehrt, je flacher die Kegelfläche 9 gegen die Mittelachse 10 geneigt ist, um so leichter läßt sich das Schlauchende 6 aus der AnschlußhÜlse 1 herausziehen. Die jeweils zum Lösen der

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Kupplung erforderliche Zugkraft ist also in einfacher Weise durch den Grad der Schrägstellung in der Kegelfläche 9 gegenüber der Mittelachse 10 der Kupplung einstellbar.

Entsprechendes gilt für die auf der Innenseite des Hülsenkragens 12 ausgebildete kegelförmige Anfasung 13. Je flacher die Kegelfläche 13 zur Mittelachse \0 steht, desto leichter läßt sich das mit dem Zylinderring 7 verbundene Schlauchende 6 in die Kupplungshülse einführen.

Zur sicheren Zentrierung und Halterung des Schlauchendes in der AnschlußhÜlse 1 ist der Innendurchmesser der Hülse 1 axial außen vom Hülsenkragen 12 nach axial einwärts bis zu einem zum Herstellen einer ausreichend sicheren Dichtung erforderlichen Abstand hinter dem Dichtungsring 5 unter Wahrung eines geringen Übermaßes zumindest im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Schlauchendes 6. Auf dem Boden des axial äußeren Hülsenteils ist ein nach radial einwärts vorspringender Ringfalz 14 ausgebildet, der als Anschlag für die Stirnseite 15 des Schlauchendes 6 dient und so beim Einstecken des Schlauchendes 6 in die AnschlußhÜlse 1 merklich durch Anschlag signalisiert, daß die Stirnseite 15 des Schiauchendes 6 ausreichend weit durch den Dichtungsring 5 hindurchgeschoben ist, um eine sichere Abdichtung des Außenmantels des Schlauchendes 6 gegenüber der Innenwandung der AnschlußhÜlse 1 zu gewährleisten. Axial innen hinter dem Ringfalz 14 ist der Innendurchmesser des Hülsenkörpers 2 zumindest im

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wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des koaxial justierten Schlauchendes 6«

Um die Dichtheit der Verbindung und die richtige Lage des Dichtungsringes zuverlässig überprüfen zu können, ist die Anschlußhülse 1 insgesamt aus durchsichtigem Kunststoff, hier aus dem unter dem Handelsnamen Trogamit T der Dynamit Nobel im Handel befindlichen Polyamid, hergestellt.

In der in Figur 1 dargestellten Ausgestaltung ist die Schlauchkupplung gemäß der Erfindung lösbar. Ohne weiteres ist jedoch ersichtlich, daß der Zylinderring 7 zusätzlich auch fest mit der Anschlußhülse 1 verbunden werden kann, insbesondere durch Verschweißen oder Verkleben, wobei dann die in Figur 1 gezeigte fluiddichte Steckverbindung unlösbar wird. Wenn die Herstellung einer solchen unlösbaren Steckverbindung von vorn herein geplant und beabsichtigt ist, kann selbstverständlich auch der gesamte Kragenteil 9, 11, 12, 13 der Anschlußhülse 1 fortgelassen werden, kann also die Nut 4 als nach axial außen offener Ringfalz ausgebildet sein.

Bei der in Figur 2 dargestellten weiteren Ausführungsform der Schlauchkupplung entfällt die nach radial innen vorspringende Wulst 11 im Kragen des Federzungenringes der Schlauchkupplung nach Figur 1 ebenso wie der radial einwärts vorspringende Ringfialz 14 zur Einsteckbegrenzung des Schlauchendes 6. Als Einsteckbegrenzung dient hier vielmehr eine Ringwulst 20, die zwischen dem Zylinderring 7 und dem Dichfcfcing 5 innerhalb der Ringnut 4 ausgebildet ist, und gegen welche die axial innere Stirnseite des Zylinderrings 7 beim Einsetzen des Schlauchendes 6 in die Hülse 1 anschlägt. Der lichte Innendurchmesser dieser Ringwulst 20 ist größer als der lichte Innendurchmesser der Zylinder-

innenfläche der Anschlußhülse 1. Der Abstand Zwischen der kragenseitigeh Anschlagfläche der Ringwülst 20; und der axial außen liegenden radialen Begrenzungsfläche der Ringnut 4 entspricht der axialen Länge des Zylinderringes 7, so daß der Zylinderring 7 und damit das Schlauchende 6 axial unverrückbar in der Ringnut 4 der Hülse 1 eingespannt ist, und zwar derart, daß der Zylinderring mit seinem Äußenmantel an der Hülseninnenfläche anliegt, während die beiden Stirnseiten des Zylinderrings 7 an der Basis der Ringwulst 20 und an der Basis des Kragenteils 9 anliegen.

Die Schlauchkupplung gemäß der Erfindung wird vorzugsweise überall dort eingesetzt, wo in Montagearbeitstakten bei der Großserien- dder Maßenfertigang problemlos, zuverlässig und rasch steckbar Schlauchverbindungen hergestellt werden müßen, beispielsweise also beim Kraftfahrzeugbau im Rahmen der Waschanlagen oder beim Verschalten der Unterdrucksteuerleitungen oder beim Bau von Fluidsteuerungssystemen im Anlagenbau.

Claims

Ansprüche

1. Schlauchkupplung bei der ein Schlauchende gegen nur geringen Widerstand in eine Anschlußhülse (1) mit federnden Rastelementen einsteckbar und nur gegen einen signifikanten Widerstand aus dieser wieder herausziehbar ist,

gekennzeichnet durch einstückig am Hülsenkörper (2) angeformte axiale Zungenfederelemente (3), in d«nen eine umlaufende, nach radial innen offene Ringnut (4) ausgebildet ist, die axial so breit ist, daß sie axial innenliegend mit Spiel einen Dichtungsring (5) und axial außen vor diesem liegend einen fest und unlösbar mit dem Schlauchende (6) verbundenen Zylinderring (7) aufnehmen kann, wobei

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die axial außen liegende radiale Begrenzungsfläche [D) der Ringnut (4) als eine sich nach axial innen öffnende Kegelfläche ausgebildet ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Hülse (1) in Einsteckrichtung des Schlauchendes(6) axial hinter dem Dichtungsring {5) unter Wahrung eines geringen Übermaßes zumindest im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Schlauchendes (6) ist.

3. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen dem Zylinderring (7) und dem Dichtring (5) unter Ausbildung eines als Anschlag für die axial innere Stirnseite des Zylinderringes (7) dienende Anschlagmittel (20) vorgesehen sind.

4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Innendurchmesser der Hülse (1) sich axial hinter dem zumindest im wesentlichen durchmessergleichen Bereich von Schlauchende (6) und Hülse (1) unter Bildung eines '£ Ringfalzes (14) soweit verringert, daß er zumindest

im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Schlauchendes(6)ist.

5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, \ dadurch gekennzeichnet,

• daß der Hülsenkragen (12) sich flach nach axial außen

öffnend konisch angefast (13) ist.

6* Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußhülse(1)äüs durchsichtigem Kunststoff besteht.

7. Kupplung nach Anspruch 6,

dadurch gekennze lehnet, daß der durchsichtige Kunststoff Polyamid ist.

8. Kupplung nach Anspruch 6,

dadurch gekenn zeichnet, daß der durchsichtige Kunststoff Polyoximethylen ist.

9. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderring (7) ein Kunststoffschlauchabschnitt ist, der auf das kuppelnde Schlauchende (6) axial aufgeschoben und anschließend auf diesem verklebt oder verschweißt ist.

10. Kupplung nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderring (7) mit dem Schlauchende (6) punktverschweißt ist.

11. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Schlauch (6) und Zylinderring (7) aus Polyamid bestehen.

12. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderring (7) unter Ausbildung einer unlösbaren Verbindung zwischen Hülse (1) und Schlauch (6)

auch mit der Hülse, insbesondere durch Verkleben und/ oder Verschweißen verbunden ist.

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13. Kupplung nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderring (7) mit der Hülse (1) punktverschweißt ist. '

14. Kupplung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (4) falzartig ausgebildet und nach axial außen offen ist.

15. Kupplung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Ringwulst (20) als Anschlagmittel dient, deren lichter Innendurchmesser größer als der lichte Innendurchmesser der Zylinderinnenfläche der Anschlüßhülse (1) ist.

16. Kupplung nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der kragenseitigen Anschlagfläche der Anschlagmittel C20) und der axial außenliegenden radialen Begrenzungsfläche der Ringnut (4) zumindest im wesentlichen gleich der axialen Länge des Zylinderringes (7) ist.

17. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring ein O-Ring (5) aus EPDM, Ethylen-Propylen-Terpolymerisat,ist.