DE1080364B

DE1080364B - Befestigung einer Leitung aus elastischem Material in einer Anschluss- oder Verbindungshuelse

Info

Publication number: DE1080364B
Application number: DEI12888A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Singer
Original assignee: INTEROWA FUERER HAIMENDORF KOM
Current assignee: INTEROWA FUERER HAIMENDORF KOM
Priority date: 1956-03-09
Filing date: 1957-02-26
Publication date: 1960-04-21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Befestigung einer Leitung, z. B. eines Rohres oder Schlauches, aus elastischem Material, insbesondere aus Kunststoff, in einer Anschluß- oder Verbindungshülse unter Ausnutzung der Elastizität des .Leitungswerkstoffes und des Innendruckes in der Leitung. Die Erfindung zielt darauf ab, in einfacher Weise die Verbindung von weichen bzw. biegsamen Rohren oder Schläuchen aus elastischem Material mit Metallrohren, Maschinenteilen od. dgl. sowie auch die Verbindung von einem oder mehreren solcher Leitungen aus elastischem Material miteinander zu ermöglichen. Die Verbindungshülsen können als gerade Verbindungsstücke, als Winkelstücke oder als T-Stücke ausgebildet sein.

Verbindungen von Leitungen, bei welchen der Innendruck der Leitung und die Elastizität des Werkstoffes derselben ausgenutzt wird, sind an sich bekannt. Es wurde bereits vorgeschlagen, glatte Schlauchenden in glatte Hülsen einzusetzen. Da jedoch hierbei die glatte Hülse zu wenig Sicherheit gegen Lösen der Verbindung bei Nachlassen des Innendruckes in der Leitung bietet, wurde das Schlauchende mit einem verstärkten Bund ausgebildet und dieser Bund durch einen Sprengring festgehalten. Dies setzt eine besondere Ausbildung des Leitungsendes voraus, so daß nicht die Möglichkeit gegeben ist, den Schlauch oder das Rohr nach laufenden Metern abzuschneiden. Für Schläuche mit genügend großer Wandstärke wurde auch vorgeschlagen, für den Angriff des Sprengringes eine Nut in das Schlauchende einzuarbeiten. Dadurch wird aber gerade die hochbeanspruchte Verbindungsstelle geschwächt, und es erscheinen daher auch solche Ausbildungen ungeeignet, abgesehen davon, daß das Einarbeiten der Nut in das Schlauchende einen zusatzliehen Arbeitsgang und genügende Schlauchwandstärke erfordert. Für Gummischläuche wurden auch schon Verbindungshülsen vorgeschlagen, welche innen konisch ausgebildet sind und schraubenförmige oder ringförmige Nuten aufweisen. Solche Verbindungen dienen zur Befestigung eines Gummischlauches auf einem Metallrohr, wobei der Gummischlauch auf das Metallrohr aufgezogen und hierauf durch Aufschrauben oder Aufpressen der innen genuteten Hülse an das Rohr dichtend angepreßt wird. Gegenüber der Erfindung ist hier das Einschieben eines Rohres in den Gummischlauch Voraussetzung, wodurch der lichte Querschnitt der Leitung verändert wird.

Für starre Rohre wurden bereits Verbindungshülsen vorgeschlagen, welche innen Ringrippen oder schraubenförmige Rippen von sägezahnartigem Querschnitt aus elastischem Material aufweisen, die gegen das in die Verbindungshülse eingesteckte Leitungsende hin gerichtet sind. Diese Rippen deformieren Befestigung einer Leitung

aus elastischem Material

in einer Anschluß- oder Verbindungshülse

Anmelder:

Interowa, Fürer-Haimendorf

Kommandit-Gesellschaft
für Kunststoffhandel, Wien

Vertreter: Dipl.-Ing. C. elemente, Patentanwalt,
Deggendorf, Krankenhausstr. 26

Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 9. März 1956

Heinrich Singer, Aigen-Glas, Salzburg (Österreich),
ist als Erfinder genannt worden

sich beim Einschieben des Rohres und legen sich nach Art von Dichtungslippen an die Rohrwand an. Solche Verbindungshülsen mit Ringrippen aus elastischem Material sind für die zugfeste und dichte Befestigung einer elastischen Leitung wenig geeignet.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Befestigung für Leitungen aus elastischem Material, insbesondere aus Kunststoff, in einer Anschluß- oder Verbindungshülse unter Ausnutzung des Innendruckes in der Leitung und der Elastizität des Werkstoffes der Leitung zu schaffen, bei welcher die Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden sind. Die Erfindung besteht in der Kombination der folgenden, an sich bekannten Merkmale:

a) In der Hülse sind eine Reihe unelastischer Ringrippen mit sägezahnartigem Querschnitt angeordnet;

b) die sägezahnartigen Rippen sind gegen das in der Hülse eingesteckte Leitungsende hin gerichtet;

c) die Spitzendurchmesser der innersten Ringrippen am Leitungsende sind kleiner, die der äußersten Ringrippen am Hülsenende sind gleich oder vorzugsweise größer als der Außendurchmesser der Leitung;

d) die Spitzendurchmesser der Ringrippen nehmen von innen nach außen gleichmäßig verlaufend zu.

909 787/212

Durch die Kombination dieser Merkmale wird eine Befestigung einer Leitung aus elastischem Material, und zwar insbesondere einer Kunststoffleitung, ermöglicht, welche allen in der Praxis gestellten Anforderungen entspricht. Durch die Anordnung einer Reihe unelastischer, gegen das in der Hülse eingesteckte Leitungsende hin gerichteter Ringrippen mit sägezahnartigem Querschnitt wird die Voraussetzung für eine dichte Verbindung und für eine axiale Belastbarkeit der Leitung geschaffen. Kunststoffrohre oder -schläuche weisen erfahrungsgemäß eine Toleranz von ungefähr 2% des Außendurchmessers auf. Dieser Toleranz trägt nun die erfindungsgemäße Maßnahme Rechnung, daß die Spitzendurchmesser der innersten Ringrippen am Leitungsende kleiner, die der äußersten Ringrippen am Hülsenende hingegen gleich oder vorzugsweise größer sind als der Außendurchmesser der Leitung. Auf diese Weise wird die Gewähr geschaffen, daß trotz dieser üblicherweise in Betracht kommenden Toleranzen die Leitungen leicht und ohne Schwierigkeiten in die Hülsen eingeschoben werden können und dabei die Dichtheit der Verbindung und die axiale Belastbarkeit der Leitung tatsächlich unter allen Bedingungen gegeben ist, wobei die von innen nach außen gleichmäßig verlaufende Zunahme der Spitzendurchmesser der Ringrippen die volle Sicherheit gewährt, daß auch bei den ungünstigsten Toleranzenverhältnissen zumindest einige dieser Ringrippen in optimalem Eingriff mit der Außenwand der Leitung stehen und die Dichtheit und Zugbelastbarkeit gewährleisten. Erst die Kombination dieser Merkmale ermöglicht somit die leichte Montage und die sichere Funktion der Verbindung, was deshalb von besonderer Wichtigkeit ist, weil erst dadurch die Anwendung der erfindungsgemäßen Befestigung auch für ortsfest verlegte Leitungen ermöglicht wird, welche jahrelang dicht halten und allen Beanspruchungen Widerstand leisten sollen. Die Kombination der Merkmale der vorliegenden Erfindung ermöglicht hierbei, ohne Kalibrierung der Leitungsenden, welche Spezialwerkzeuge und eine besondere Sorgfalt der Arbeit sowie besondere Fachkenntnisse erfordern würde, die Montage einfach durch Einstecken der Leitungsenden in die Verbindungs- oder Anschlußhülse durchzuführen, so daß auch bei der Verlegung der Leitungen durch ungeschultes Personal die Gewähr für die einwandfreie Dichtheit und Zugfestigkeit gegeben ist. Die Leitung kann verhältnismäßig leicht in die Bohrung der Anschlußhülse eingeschoben, jedoch kaum mehr aus dieser herausgezogen werden, da die steilen, nach innen gerichteten Flanken der zahnartigen Ringrippen die Leitung fassen. Während des Betriebes bewirkt der in der Leitung herrschende Innendruck, daß die Leitung aus elastischem Material um so fester an die zahnartigen Ringrippen angepreßt wird, je höher der im Leitungsinneren herrschende Druck ist. Es tritt also die vorteilhafte Wirkung ein, daß je höher die Beanspruchung auf Dichthalten ist, desto dichter die Verbindung zwischen Leitungen und Anschlußhülse wird.

Zweckmäßig ist der Spitzendurchmesser der äußersten Ringrippen um V2 bis 2% größer und der Spitzendurchmesser der innersten Ringrippen um 3 bis 5 °/o kleiner gewählt als der Nenndurchmesser der Leitung, so daß auch bei den großen Abweichungen innerhalb der zulässigen Toleranz das leichte Einsetzen der Leitung in die Anschlußhülse und der dichte und feste Sitz derselben gewährleistet ist. Im allgemeinen wird es genügen, den Spitzendurchmesser der äußersten Ringrippe etwa um 1% größer und den Spitzendurchmesser der innersten Ringrippe etwa um 4% kleiner zu bemessen, als es dem Außendurchmesser der Leitung entspricht, wobei die Spitzendurchmesser der dazwischenliegenden Ringrippen von außen nach innen verlaufend abnehmen. Die Ausbildung ist vorzugsweise ^so getroffen, daß die von der Anschlußhülsenmündung abgewandten Steilflanken der Ringrippen mit der in Richtung zu dem in 'der Anschlußhülse sitzenden Leitungsende orientierten Längsachse der Leitung einen Winkel α von 90 bis 110°, zweckmäßig einen Winkel α von 90 bis 100° einschließen. Eine solche Bemessung des Steilflankenwinkels der Ringrippen hat sich als besonders geeignet erwiesen.

Bei der praktischen Ausführung einer Anschlußoder Verbindungshülse hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, längere metallische Zylinder mit gleichgerichteten sägezahnartigen inneren Ringrippen in Abschnitte zu unterteilen und solche Abschnitte in einen Kunststoffkörper einzubetten. Dies hat den Vorteil, daß die Bearbeitung der metallischen Teile mit den gleichgerichteten inneren Ringrippen von der Seite aus, nach welcher die Steilflanken gerichtet sind, leicht erfolgen kann und die einheitlich in Serie hergestellten metallischen Zylinder nach der Unterteilung in Abschnitte in den verschiedensten Stellungen unter Vermittlung des Kunststoffkörpers zu einer Verbindungshülse zusammengesetzt werden können, und zwar so, daß die sägezahnartigen Ringrippen jedes Zylinders gegen das in den betreffenden Zylinder eingesteckte Leitungsende hin gerichtet sind. Dies kann in einfacher, an sich bekannter Weise durch Umspritzen, Umpressen oder Umgießen der Zylinderabschnitte in einer Form erfolgen.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Hand beispielweiser Ausführungsformen schematisch veranschaulicht.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Anschlußhülse nach der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Ansicht der Anschlußhülse gemäß Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie IH-III der Fig. 1, und

Fig. 4 zeigt eine Verbindungshülse im Längsschnitt;

Fig. S zeigt ein Ausführungsbeispiel einer aus Metall und Kunststoff hergestellten Verbindungshülse.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, besteht das Anschlußstück aus einer unelastischen Hülse 1 aus Metall od. dgl., die auf einer Seite einen Anschlußstutzen 2 mit Schraubengewinde 3 und auf der anderen Seite eine Bohrung 4 zur Aufnahme des Endes einer Leitung 5 aus elastischem Material aufweist. Die Bohrung 4 ist mit nach innen gerichteten Ringrippen 6 ausgestattet, die, wie Fig. 1 erkennen läßt, in axialer Richtung einen zahnartigen bzw. sägezahnartigen Querschnitt besitzen. Die Ausbildung ist eine solche, daß die von der Mündung 7 der Anschlußhülse abgewendeten Flanken 8 der Ringrippen mit der in Richtung zum in der Hülse sitzenden Leitungsende orientierten Längsachse 9 der Bohrung einen steileren Winkel α einschließen als die der Mündung 7 zugekehrten Flanken 10, die mit derselben Längsachse 9 den Winkel β einschließen. Der Winkel α, den die Flanken 8 mit der Längsachse 9 einschließen, beträgt bei dem Ausführungsbeispiel der Zeichnung ungefähr 110°.

Um einen festen Sitz der Leitung in der Bohrung 4 der Anschlußhülse zu gewährleisten, ist in an sich be-

kannter Weise der Spitzendurehmesser der Ringrippen 6 etwas kleiner bemessen als der Außendurchmesser der Leitung 5, so daß dieses unter Überwindung eines gewissen Widerstandes in die Bohrung eingeführt werden muß. Durch die wie Widerhaken S wirkenden Ringrippen 6 sowie durch die durch den in der Leitung herrschenden Innendruck bewirkte Anpressung der Leitung an die Ringrippen wird ein absolut fester Sitz und eine gute Abdichtung der Leitung in der Bohrung 4 gewährleistet.

Um das Einführen der Leitung 5 in die Anschlußhülse zu erleichtern und dennoch einen sicheren, dichten Sitz zu gewährleisten, ist die Ausbildung, wie Fig. 1 zeigt, so getroffen, daß der Spitzendurehmesser d₂ der äußersten Ringrippen 6 im Bereich der Mündung 7 etwas, beispielsweise um 1% größer ist als der Außendurchmesser d der Leitung 5. Der Grunddurchmesser dieser Ringrippen jedoch ist in an sich bekannter Weise durchweg größer als der Außendurchmesser d der Leitung 5.

Der hülsenartige Teil 1 des Anschluß Stückes kann eine beliebige Außenform besitzen und z. B. mit Angriffsflächen 11 für einen Schraubenschlüssel od. dgl. versehen sein.

Fig. 4 zeigt im Schnitt eine Ausführungsform einer ^a5 Verbindungshülse, die dazu bestimmt ist, zwei Leitungen aus elastischem Material miteinander zu verbinden, zu welchem Zweck die Verbindungshülse mit einer durchgehenden Bohrung 12 versehen ist. Die nach innen gerichteten Ringrippen 6 bzw. 6' sind so ausgebildet, daß sie jeweils die steileren Flanken 8, 8' der in der Mitte gelegenen Symmetrieebene der Verbindungshülse zukehren. Auf diese Weise werden die von beiden Seiten eingeschobenen Enden 5 bzw. 5' der zu verbindenden Leitungen gegen das Herausziehen aus der Verbindungshülse gesichert. Ansonsten ist die Wirkungsweise und die Art der Befestigung genau die gleiche wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3.

Natürlich kann eine Verbindungshülse gemäß Fig. 4 auch mit verschieden großen Bohrungen zur Verbindung von Leitungen mit verschiedenen Außendurchmessern ausgebildet sein, so wie es auch möglich ist, mehr als zwei Leitungen in einem gemeinsamen Anschlußstück zu vereinigen. Auf der Außenseite kann die Verbindungshülse gemäß Fig. 4 z. B. mit Vorsprüngen oder Ansätzen 13 versehen sein, die als Angriffsflächen für ein Werkzeug oder als Schlagfläche für einen Hammer dienen.

Es hat sich in der Praxis erwiesen, daß die erfindungsgemäßen Anschluß- oder Verbindungshülsen nicht nur aus Metall hergestellt werden können, sondern daß auch unelastische Kunststoffe, beispielsweise die unter dem Namen »Araldit« im Handel befindlichen Kunststoffar,ten, Verwendung finden können.

Wie Fig. 5 zeigt, kann die Verbindungshülse auch kombiniert aus Kunststoff und Metall hergestellt werden. Die Ausführungsform nach Fig. 5 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 4 dadurch, daß zwei metallische Zylinder 14, welche in gleicher Weise wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen mit Zähnen 6" ausgebildet sind, in einen Kunststoffteil 15 eingebettet sind. Die Einbettung erfolgt in einfacher Weise durch Umspritzen, Umgießen oder Umpressen der Zylinder 14. Eine solche Ausführungsform hat nicht nur den Vorteil, daß die metallischen Zylinder 14 als Abschnitte von einem einheitlich bearbeiteten Zylinder hergestellt werden können und daher die gleichen Zylinderabschnitte 14 für Anschluß- bzw. Verbindungshülsen gemäß Fig, 1 oder 4 oder für Winkelstücke oder T Stücke verwendet werden können, sondern es ist auch, der Vorteil der leichteren Bearbeitbarkeit gegeben. Bei den in Fig. 1 und 4 dargestellten Anschlußbzw. Verbindungshülsen müssen die Steilflanken 8 bzw. 8' der Zähne ·6 bzw. 6' mit komplizierten Messerformen von der Mündungsseite her bearbeitet werden. Bei den Zylinderabschnitten 14 nach Fig. 5 hingegen kann die Bearbeitung von der anderen Seite her erfolgen, so daß eine Bearbeitung auf Automaten leicht möglich erscheint.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Befestigung einer Leitung aus elastischem Material, insbesondere aus Kunststoff, in einer Anschluß- oder Verbindungshülse unter Ausnutzung des Innendruckes in der Leitung und der Elastizität des Werkstoffes der Leitung, gekennzeichnet durch die Kombination folgender, an sich bekannter Merkmale:

b) die sägezahnartigen Ringrippen sind gegen das in der Hülse eingesteckte Leitungsende hin gerichtet;

c) die Spitzendurehmesser der innersten Ringrippen am Leitungsende sind kleiner, die der äußersten Ringrippen am Hülsenende sind gleich oder vorzugsweise größer als der Außendurchmesser der Leitung;

d) die Spitzendurehmesser der Ringrippen nehmen von innen nach außen gleichmäßig verlaufend zu.

2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungshülse eine an sich bekannte durchgehende, mit Ringrippen versehene Bohrung aufweist, in deren beide Mündungen je ein Leitungsende (5, 5') einschiebbar ist, wobei die Steilfianken (8) der zur einen Mündung der Verbindungshülse gehörenden Ringrippen (6) und die Steilflanken (8') der zur anderen Mündung gehörenden Ringrippen (6') einander zugewandt sind (Fig. 4).

3. Befestigung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzendurehmesser der äußersten Ringrippe um V2 bis 2% größer und der Spitzendurehmesser der innersten Ringrippen um 3 bis 5 °/o kleiner ist als der Nenndurchmesser der Leitung.

4. Befestigung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzendurehmesser der äußersten Ringrippe etwa um 1% größer und der Spitzendurchmesser der innersten Ringrippe etwa um 4% kleiner ist als der Nenndurchmesser der Leitung, wobei die Spitzendurehmesser der dazwischenliegenden Ringrippen von außen nach innen verlaufend abnehmen.

5. Befestigung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Mündung (7) der Hülse abgewandten Steilflanken (8) der Ringrippen (6) mit der in Richtung zu dem im Anschlußstück sitzenden Leitungsende orientierten Längsachse (9) der Leitung (5) einen Winkel (α) von 90 bis 110°, zweckmäßig einen Winkel (α) von 9Q bis 100° C, einschließen.

6. Verfahren zur Herstellung einer Verbindungshülse für eine Befestigung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte eines beliebig langen metallischen Zylinders mit

gleichgerichteten sägezahnartigen inneren Ringrippen in an sich bekannter Weise in einen Kunststoffkörper eingebettet werden, wobei die sägezahnartigen Ringrippen jedes zylindrischen Abschnittes gegen das in die Hülse einsteckbare Leitungsende hin gerichtet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: deutsche Patentschrift Nr. 76 250; österreichische Patentschrift Nr. 187 360; französische Patentschriften Nr. 955 514, 745 561, 718165, 487 265;

USA.-Patentschrift Nr. 1 926 197.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen