DE2002826A1

DE2002826A1 - Kupplungsstueck fuer Roehren oder Schlaeuche

Info

Publication number: DE2002826A1
Application number: DE19702002826
Authority: DE
Inventors: Kronschnabel William J
Original assignee: ITE Imperial Corp
Current assignee: ITE Imperial Corp
Priority date: 1969-01-22
Filing date: 1970-01-22
Publication date: 1970-09-24
Also published as: JPS4917769B1; FR2028891B1; FR2028891A1; GB1291372A; BE744784A; US3532365A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, . *

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. E A. Weickmann* Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

IGA -

I-T-E IMPERIAL CORPORATION
6300 West Howard Street
Chicago, 111, V.St.A.

Kupplungsstück für Röhren oder Schläuche

Die Erfindung betrifft Anpassungselemente und beschäftigt sich insbesondere mit einem Kupplungsstück, das dichtend an das Ende einer Leitung, beispielsweise einer Röhre oder eines Schlauches angesetzt werden kann.

Es ist ein Kupplungsstück für Röhren oder Schläuche bekannt, dessen Einsatzte.il radial aufgeweitet ist um das Leitungsende gegen einen äußeren Ringteil zu pressen. Das Einsatzteil und das äußere Ringteil können mit Rippen oder Zähnen versehen sein, welche dazu beitragen, daß die Leitung besser in Verbindung mit dem Kupplungsstück gehalten wird. Das bekannte Kupplungsstück hat den Nachteil, daß es nicht in der Lage ist, das Ende einer Plastikleitung festzuhalten, wenn aus dem Kupplungsstück das durch die Leitung geführte Medium unter hohem Druck und unter "Vibration ausströmt.

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Die Verwendung von Plastikschläuchen ist jedoch in vielen Fällen sehr erwünscht; so werden Plastikschläusche beispielsweise in den Bremssysteraen von Automobilen verwendet. Dabei ist es notwendig, den Schlauch auch dann in Verbindung mit dem Kupplungsstück zu halten, wenn das durch den Schlauch geführte Medium aus dem Kupplungsstück ausströmt. Die bekannten Kupplungsstücke waren in dieser Hinsicht nicht genügend betriebssicher, so daß die Möglichkeit der entsprechenden Anwendung von Plastikschläuchen bisher begrenzt war.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungsstück so auszubilden, daß es die oben erwähnten Nachteile in einfacher Weise venneidet. Das erfindungsgemäße Kupplungsstück weist einen Grundkörper, ein Mutter el ein ent und eine Ansatzs struktur auf, welche an dem Ende einer röhrenförmigen Leitung befestigt und derart zwischen dem Grundkörper und dem Mutterelement gehalten wird, daß es selbst und die Leitung nach außen abgedichtet sind. Die Ansatzstruktur weist ihrerseits folgende Teile auf: Ein Einsatzteil mit einem im wesentlichen festen Basisabschnitt, welcher gegen den Grundkörper stößt; einen dehnbaren Greiferabschnitt, welcher in das Leitungsende eingeführt wird; einen Verbindungsabschnitt mit einer konischen Außenwandung, wobei das Konusende mit dem größeren Durchmesser mit dem Basisabschnitt verbunden ist und wobei der Innendurchmesser im Bereich des Konusendes mit dem größeren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Basisabschnittes ist. Der Innendurchmesser an dem Konusende mit dem geringeren Durchmesser ist im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des nicht ausgedehnten Greiferabschnittes. Die Dicke der Konuswandung ist im wesentlichen geringer als die Dicke des Greiferabschnittes. Ferner ist ein Rohrstück vorgesehen, das um den Greiferabschnitt ange-

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ordnet wird, derart, daß das Leitungsende sieh zwischen dem Rohrstüelc und dem Greiferabschnitt befindet. Das Rohrstück ist nicht dehnungsfähig, so daß bei einer Ausdehmrags des Greiferabschnittes das Leitungsende zwischen den Greiferabschnitt und das Rohrstück eingeklemmt und gleichzeitig abgedichtet wird» Das Rohrstück erstreckt sich zwischen dem Mutterelement und dem Basisabschnitt des Einsatzteiles, so daß ein Vortrieb des Mutterelementes in Richtung auf den Grundkörper den Basisabschnitt dichtend gegen den Grundkörper drückt. Der Greiferäbschnitt hat einen Innendurchmesser, der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Basisabschnit tes in der zusammengefügten Anordnung ist.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung soll sich der InnendurchiDesser des Rohrstückes an dessen einem Ende nach außen erweitern, so daß das Leitungsende an dieser Stelle aufgeweitet werden'kann, wodurch es besser in der Kupplung zu halten ist.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung soll das Einsatzteil einen Innendurchmesser aufweisen, der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Leitung ist, so daß an der Verbindungsstelle zwischen Kupplung und Leitung kein Durchflußhindernis auftritt.

Ein Ausfü&Fungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung lies ciarieben:

Es aeigen!

Pig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der er- ·, findungsgemäßen Kupplung, welche am Ende einer , rohrförmigen Leitung befestigt ist;

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Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Ansicht von Fig. 1;

Pig. 3 einen Längsschnitt durch die Ansatzstruktur, welche auf das Ende der Leitung aufgesetzt ist (bevor das Einsatzteil ausgedehnt wird);

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Kupplung, wobei das Ansatzteil auf das Leitungsende aufgesetzt ist und sich zwischen dem Grundkörper und dem Mutterelement befindet.

Das in den Zeichnungen dargestellte vierteilige Kupplungsstück ist mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Es besteht aus einem Grundkörper 11, einem Mutterelement 12 und einer Ansatzstruktur 13. Die Ansatzstruktur 13 besteht ihrerseits aus einem Einsatzteil 14 und einem Rohrstück 15. Die Kupplung 10 ist so ausgebildet, daß sie mit dem Ende einer Leitung, beispielsweise mit dem Rohrende 16 verbunden werden kann, wobei sie das Leitungsende gleichzeitig abdichtet. Das Rohrende 16 kann das Ende einer Plastikröhre oder eines Plastikschlauches sein.

Die Ansatzstruktur 13 ist so ausgebildet, daß sie permanent auf dem Leitungsende 16 angeordnet werden kann. Das erfolgt durch die radiale Ausdehnung eines Greiferabschnittes 17 'des Einsatzteiles 14. Durch die radiale Ausdehnung des Greiferteiles 17 wird das Leitungsende zwischen dem Greiferteil 17 und dem das Greiferteil 17 außen umgebenden Rohrstück 15 festgeklemmt. Die Ausdehnung des Greiferteiles 17 kann durch ein geeignetes Formwerkzeug 18 erfolgen, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Das Einsatzteil 14 enthält einen Basisabschnitt 19, welcher im wesentlichen starr, d. h. nicht dehnungsfähig ist.

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Der Basisabschnitt 19weist sowohl in radialer als auch in axialer Richtung relativ viel Material auf. Der Basisa/bschnitt 19 weist außen einen ringförmigen konischen Dichtüngsbereich 20 auf, der mit .einem entsprechenden ringförmigen konischenDichtungsbereich 21 an der Innenseite des Grundkörpers 11 zum Zwecke der Abdichtung korrespondieren" kann (fig, 4).

Das Einsatzteil 14 enthält ferner einen Verbindungsabsehnitt 22, der relativ dünnwandig ist und sich zwischen dem Basisabschnitt 19 und dem Greiferabschnitt erstreckt. Wie man am besten aus Pig. 3 ersehen kann, jM| wird die Wand des Verbindungsabschnittes 22 durch eine ~~ konische Innenfläche 23 und durch eine ebenfalls konische Außenfläche 24 definiert. Der Konuswinkel der Außenfläche 24 ist etwas größer als der Konuswinkel der Innenfläche 23, so daß sich die Wanddicke nach innen vermindert. Der Innendurchmesser des. äußeren Endes 22a der Wand des Verbindungsabschnittes 22 ist im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Basisabschnittes 19·. Der Innendurchmesser des inneren Endes 22b der Wand des Verbindungsabschnittes 22 ist im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Greiferabschnittes 17. Die Wand des Verbindungsabschnittes 22 kann mit einer rohrförmigen Verlängerung 25 versehen sein, die das innere Ende 22b w des Verbindungsabschnittes 22 mit dem Greiferabschnitt verbindet. Die Außenfläche des Greiferabschnittes kann mit einer Vielzahl von sägezahnförmigen Rippen 26: versehen sein, welche die Haltfähigkeit des Greiferteiles in Bezug auf das Rohrende 16 erhöht.

Das Rohrstück 15 ist vorzugsweise relativ starr,, d. h« nicht dehnungsfähig, so daß es einer Expansion des Greiferteiles einen Widerstand entgegensetzt. Dadurch wird das auf dem Greiferteil 17 sitzende Leitungsende

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gegen das Rohrstück gedrückt und in dieser Stellung festgehalten. An dem einen Ende 27 des Rohrstückes erweitert sich dessen Innendurchniesser und bildet eine Konusfläche 28. Das Rohrstück ist ferner an seiner Innenseite mit einer Vielzahl von Ausnehmungen 29 versehen, in welche das Leitungsstück bei der Ausdehnung des Greiferabschnittes 17 gepresst wird. Dadurch v/ird eine feste Verbindung des Leitungsendes mit dem Rohrstück erzielt.

Wie man am besten aus Fig. 3 ersehen kann, ist der KoiP nuswinkel der Fläche 28 geringer als der Konuswinkel der Fläche 24. In der dargestellten Ausführungsform ist der Konvergenzwinkel zwischen den Konusflächen 24 und 23 ähnlich dem Winkel, den die Konusfläche 28 mit der Kupplungsachse bildet, so daß die Konusfläche 24 bei der fertig montierten Anordnung parallel zu der Fläche 28 und die Konusfläche 23 parallel zu der Kupplungsachse verläuft. Wie man aus Fig. 4 ersehen kann, ist der Endbereich 30 der Röhre 16 nach außen aufgeweitet, so daß die Ansatzstruktur 13 besser an dem Röhrenende angreifen kann. Fig. 3 zeigt, daß die axiale Länge des Rohrstückes 15 im wesentlichen

α gleich der kumulativen Achslänge der Wand des Verbindungsabschnittes 22 einschließlich der Verlängerung 25 und dem Greiferabschnitt 17 ist. Wie man am besten aus Fig. 4 ersehen kann, kann das Rohrstück eine kurze ringförmige Fläche 31 aufweisen, welche sich von dem inneren Ende der Konusfläche 28 aus nach innen erstreckt. Auf diese Weise kann die Verlängerung 25 dazu ausgenutzt werden, um einen Teil des Leitungsendes 16 zwischen der Verlängerung 25 und der ringförmigen Fläche 31 festzuklemmen.

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Das axial innere Ende des Rohrstückes kann mit einer sich nach außen erweiternden Einführungsfläche 32 versehen werden, welche das Einschieben des Röthrenendes in das Rohrstück erleichtert. In ähnlicher Weise kann der .Greiferabschnitt 17 an seinem Ende mit einen konisch zugespitzten Abschnitt 33 versehen sein, der das Aufschieben des Röhrenendes auf den Greiferabschnitt erleichtert.

Die Ansatzstruktur 13 wird dadurch in abdichtender Weise auf dem Röhrenende 16 befestigt, daß der Greiferabschnitt 17 mit Hilfe des Dehnungswerkzeuges 18 radial ausgedehnt wird. Dazu wird das Dehnungswerkzeug 18 durch das Einsatzteil mit dem Röhrenende und dem das Röhrenende in konzentrischer Weise umgebenden Rohrstück geschoben, wie man aus Fig. 3 ersehen kann. Der Verbindungsabschnitt 22 und die Verlängerung 25 sind relativ dünn, so daß sie ausgedehnt werden, wenn das Werkzeug 18 durch sie hindurchgeschoben wird, um mit dem Greiferabschnitt 17 in Eingriff zu treten. Das Werkzeug 18 kann mit einer Vielzahl von Wulstflächen 34 versehen sein, welche einen Außendurchmesser aufweisen, der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Basisabschnittes19ist. Wenn das Werkzeug 18 axial durch das Einsatzteil hindurchbewegt wird, wird der Innendurchmesser des Verbindungsabschnittes 22, der Verlängerung 25 und des ,Greiferabschnittes 17 so aufgeweitet, daß

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er im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Basisabschnittes 19 ist. Der Innendurchmesser des Basisabschnittes 19 soll vorzugsweise etwa gleich dem Innendurchmesser der Röhre 16 sein, so daß der Durchfluß durch die Ansatzstruktur 13 nicht behindert wird (siehe Pig. 4-). Aus Fig. 4 kann man ferner ersehen, daß die Ausdehnung des Einsatzteiles dazu führt, daß

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die Rippen 26 sich in die Innenseite der Wandung der Röhre 16 eindrücken und Teile der Außenwandung der Röhre in die Ausnehmungen 29 pressen. Auf diese Weise v/ird das Röhrenende in Verbindung mit der Ansatzstruktur 13 gehalten, auch dann, wenn das durch"die Röhre geführte Medium unter hohem Druck und unter Vibrationen ausströat.

Das Mutterelement 12 enthält einen nach innen gerichteten Flanschbereich 55, welcher gegen das axial innere Ende des Rohrstückes stößt, wenn das Mutterelement auf einem Gewindeabschnitt 36 des Grundkörpers entsprechend vor-

™ getrieben wird. Dabei wird das Rohrstück gegen die Außenfläche 37 des Basisabschnittes 19 gedruckt. Ferner wird die Dichtungsflache 20 des Einsatzteiles gegen die Dichtungsfläche 21 des Grundkörpers gedrückt. Das Einsatzteil 14 kann eine axiale Verlängerung 38 aufweisenj welche zur Aufnahme des a:cial inneren Bereiches einer Bohrung 40 dient, die sich koaxial durch den Grundkörper 11 erstreckt. Die Verlängerung 38 hat einen Außeiidurchnesser, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Bereiches 50 ist. Die Bohrung 40 hat vorzugsweise einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Leitungsendes 16 ist, so daß für die ganze

4fc Kupplung ein voller Durchfluß gesichert ist. Die Kupplung kann also ein Strömungsmittel mit größter Effektivität hindurchleiten.

Der Zusammenbau der Kupplung 10 ist extrem einfach. Zunächst wird das Mutterelement 12 über das linde der Leitung 16 geschoben, damit das Rohrstüek 15 Q-tif dem Leitungsende angeordnet werden kann νταή damit aet Greiferabs clmitt 1? in das Ende der Leitung 16 eingeführt werden kann, wie es Fig. 3 zeigt. Wie bereite oben ausgeführt wurde, wird dann dtfs fe

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18 dazu verwendet, um das Einsatzteil derart auszudehnen, wie es Pig. 4 zeigt. Dadurch wird die Ansatzstruktur 13 einerseits auf dem Leitungsende befestigt und andererseits gegen dieses abgedichtet. Die dünne Wand des Verbindungsteiles 22 ermöglicht eine~~erleichterte Ausdehnung des Einsatzteiles. Durch das Zusammenwirken der konischen Flächen 24 und 28 wird das Befestigen des Leitungsendes erleichtert. Das Muttereleraent wird dann in die in Fig. 4 gezeigte Position gebracht, in der das Flanschteil 35 gegen das innere Ende des Rohrstückes stößt. Die Hontage der Kupplung wird dadurch vollendet, daß das Mutterelement auf den Grundkörper 11 geschraubt wird, wodurch die Abdichtung der Ansatzstruktur 13 gegen den Grundkörper erfolgt, ■.-....

Die erfindungsgemäße Kupplung arbeitet auch unter schwierigen Bedingungen, beispielsweise" .dann, v/enn sie in Bremssystemen von Kraftfahrzeugen eingesetzt wird, über lange Zeit zufriedenstellend. Die Kupplung 10.ist extrem einfach aufgebaut und kann in Ökonomischer Weise hergestellt .v/erden. Da die ,Ansatzsstruktur 13 permanent auf der Leitung installiert wird, kann das Kupplungsstück je nach Wunsch auf das Leitungsende aufgesetzt oder von diesem wieder entfernt werden, ohne daß die Dichtung zwisehen der Ansatzstruktur und dem Leitungsende beeinflusst wird. ■'■■".- -.„....""

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

M./Kupplungsstück für röhrenförmige Leitungen, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Grundkörper (11), einem Mutterelement (12) und einer Ansatzstruktur (13) besteht, welche ihrerseits aus einem röhrenförmigen Einsatzteil (H) und einem Rohrstück (15) zusammengesetzt ist, wobei die Ansatzstruktur(i3) dichtend an einem Ende einer röhrenförmigen Leitung (16) anzusetzen und zwischen dem Grundkörper (11) und dem Mutterelement (12) anzuordnen iet, daß das Einsatzteil (14) einen im wesentlichen starren Basisabschnitt (19) aufweist, welcher gegen den Grundkörper (11) stößt, daß das Einsatzteil (14) ferner einen dehnbaren Greiferabschnitt (17) aufweist, welcher in das Ende der röhrenförmigen Leitung (16) einzuführen ist, daß das Einsatzteil (14) schließlich einen konischen Verbindungsabschnitt (22) aufweist, dessen dickeres Ende mit dem Basisabschnitt (19) und dessen dünneres Ende mit dem Greiferabschnitt (17) verbunden ist, wobei der Innendurchmesser ara dickeren Ende im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Basisabschnittes (19) und der Innendurchmesser am dünneren Ende im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Greiferabschnittes (17) ist und «hei die Wanddieke des konischen Verbindungsabschnittes (22) im wesentlichen geringer als die Wanddicke des Greiferabschnittes (17) ist, daß das Rohrstück (15) so anzuordnen ist, daß es den Greiferabschnitt (17) mit Abstand umgibt, wobei das Ende der rohrförmigen Leitung (16) zwischen dem Greiferabschnitt (17) und dem Rohrstück (15) anzuordnen ist, daß das Rohrstück (15) starr ist, so

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daß das Ende der röhrenförmigen Leitung (16) bei einer radialen Äusdehhüiig des Greiferabsohnittes (17) zwischen dem Greiferabsehnitt (17) "und dein Röhr- ^tück (15) susaiainengepreßt"wird, derart, daß das Ende der röürförMgen Leitung (16) nach außen abgediehtet wird* daiß $äs^&öhrstiick (15) sich zwischen deiD Huttereletjent (12) und dem Basisabschnitt (19) des Einsatateiles (14) erstreckt, wodurch bei einem Vortreiben des Ilütt er element es (Ί2) in Hichtuhg auf den Gründkörper (11) der Basisabschnitt (19) dichtend gegen den Grundkörper (11) gedrückt wird und daß der Verbindüngsabschnitt (22) und der Greiferabschnitt (17) iin montierten Zustand der Ansatzstruktur (13) einen W Itinendürchmesser aufweisenj- der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Basisäbschnittes (19) ist.

Ktapplungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstüek (15) eine axiale Länge hat,. die ita wesentlichen gleich zur axialen Gesamtlänge des konischen ITertondungsab schnitt es (22) und des Greiferabschnittes (17) des Einsatzteiles (H) ist.

Kupplungsstück nach Anspruch 1 oder"" 2',. dadurch gekennzeichnet , daß sieh der Innendurchmesser des Hohratückes (15) an dessen einen; Ende zürn Ende hin konisch ^ erweitert, so daß das Ende der ■ röhrenförmigen -Leitung (16) jswiseheh dieser Erweiterung und dem konischen Yerbindüngsabschnitt (22)^ des Einsat steiles (14) im" nontierten Sustand der Ansätzstruktur (13) nach außen aufgev/eitet wird»

Ktipplungsstück; nach einem der: vorhergehenden caev dadurch gekennz\e'i.chttet, daß sich die^ Ijieke der Wandung des Verbinduhgsabsrchnittes; |22| vom Basis- ·- SLbsehnitt (19) in Iiichtung^; atif ■ &e& ireifet*a%&ciinitt

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(17) verringert.

5. Kupplungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt (22) einer Aui3enflache (24) definiert, welche sich im montierten Zustand der Ansatzstruktur (13) im wesentlichen parallel zu der entsprechenden Innenfläche (28) des Rohrstückes (15) erstreckt.

6. Kupplungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (14) einen dünnwandigen Zwischenabschnitt (25) aufweist, der den Verbindungsabschnitt (22) und den Greiferabschnitt (17) miteinander verbindet.

7. Kupplungsstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke des Zwischenabschnittes (25) in wesentlichen gleich der minimalen Wanddicke des Verbindungsabschnittes (23) ist.

8. Ansatzstruktur für ein zur Verbindung von röhrenförmigen Leitungen dienendes Kupplungsstück, gekennzeichnet durch ein irr, wesentlichen nicht dehnungsfähiges Rohrstück (15), durch ein Einsatzstück (14) mit einem a;:iai außerhalb des Rohrstückes (15) anzuordnenden, nicht dehnungsfähigen Easisabschnitt (19) und.mit einem innerhalb, des Rohrstückes (15) anzuordnenden radial dehnungsfähigen Greiferabschnitt (17), durch Mittel zuta Aufweiten des Endes einer röhrenförmigen Leitung (16), welche zwischen das Rohrstück (15) und das Einsat zteil (14) einzuklemmen ist, wobei zu diesen Mitteln ein an den Basisabschnitt (19) angrenzender deformierbarer Verbindungsabschnitt (22) und ein dazu komplementärer Innenkonusbereich (28) an dem Rohrstück (15) gehört.

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