DE2748157A1

DE2748157A1 - Schnellverbindungskupplung

Info

Publication number: DE2748157A1
Application number: DE19772748157
Authority: DE
Inventors: Luis Moreiras
Original assignee: Weatherhead Co
Current assignee: Weatherhead Co
Priority date: 1976-10-27
Filing date: 1977-10-27
Publication date: 1978-05-11
Also published as: CA1073497A; MX146576A; US4063760A; GB1545383A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft allgemein Rohr- bzw. Schlauchkupplungen und bezieht sich im einzelnen auf eine neue und verbesserte Schnellverbindungskupplung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Schnellverbindungskupplungen sind bekannt. Bei solchen Kupplungen kann eine Körperbaugruppe an einer zugeordneten Einrichtung vormontiert werden. Anschließend wird das Rohrende installiert, und zwar durch bloßes Drücken desselben in die Körperbaugruppe. Solche Schnellverbindungskupplungen sind besonders zweckmäßig, wenn das Rohr bzw. der Schlauch an einer nicht leicht zugänglichen Stelle installiert werden muß, da durch derartige Schnellverbindungskupplungen die Notwendigkeit eines Verschraubungsbeginns und die Gefahr eines zuwiderlaufenden Verschraubens eliminiert werden. Da die Körperbaugruppe in Form eines Vormontagevorgangs an Ort und Stelle verschraubt werden kann, läßt sich leicht sicherstellen, daß der passende Drehmomentvorgang der Körperbaugruppe erreicht wird. Ferner werden die Montagezeit und dementsprechend wiederum die Montagekosten reduziert.

Schnellverbindungskupplungen haben Mittel zum Abdichten des Bereiches zwischen dem Rohr- bzw. Schlauchende sowie der Körperbaugruppe und zum Bilden einer mechanischen Verriegelung des Rohrs bzw. Schläuche in der Körperbaugruppe. Bei einigen Schnellverbindungskupplungen ist ein Rohrendenkragen vorgesehen, der am Ende des Rohrs bzw. Schlauchs angebracht ist, und die Dichtungs- sowie mechanischen Verriegelungsfunktionen sind zwischen dem Kragen und der Körperbaugruppe vorgesehen. Beispiele für solche Kupplungen sind in den US-Patenten 2 898 13o, 2 935 343, 3 314 696 und 3 54o 76o dargestellt. Solche Kupplungen machen es erforderlich, daß der Kragen auf dem Rohr bzw. Schlauch mit einer Verbindung angebracht wird, die fluiddicht ist und die^auftretende mechanische Belastung abstützen kann. Auch muß ein solcher Kragen einen Aufbau zum Abdichten mit einer Körperbaugruppe enthalten. ³^ die

In anderen Fällen ist ein Dichtungssystem vorgesehen, bei dem die

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Dichtung direkt zwischen dem Rohr bzw. Schlauch und der Gehäuse baugruppe sitzt. Beispiele für solche Kupplungen sind in den US-Patenten 2 831 711 und 3 312 484 dargestellt. In diesen Patenten ist ein Kniehebel (toggle) oder ein Sicherungsring offenbart, der in die äußere Oberfläche des Rohrs bzw. Schlauchs gesteuert bzw. bewegt wird. Solche Sicherungsringe erzeugen an dem Rohr eine Belastungskonzentration, und wenn das Rohr aus weichem Material, wie aus Kunststoff oder gummiartigem Material, hergestellt ist, neigen solche Sicherungsringe zu einem Einschneiden in die Rohroberfläcne und zu einem Schwächen des Rohrs.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile eine verbesserte Schnellverbindungskupplung der genannten Art zu schaffen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine Schnellverbindungskupplung der genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aus. Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich die Dichtung direkt zwischen dem Rohr bzw. Schlauch und der Gehäusebaugruppe in Kombination mit einem einfachen, neuen und verbesserten mechanischen Verblockungssystem, welches große örtliche Belastungen an dem Rohr oder ein Einschneiden in das Rohr verhindert.

Bei den dargestellten Ausführungsformen wird eine metallische Verbindungshülse auf einem Kunststoffrohr an einer von dem Ende desselben rückwärts verlagerten Stelle gekrimpftbzw. eingebogen oder eingedrückt. Eine solche Hülse ist mit einer vorderen steuernden Abschrägung, die einen Verschluß- bzw. Sicherungsring aufweitet, und einer Nut versehen, in die der Ring beim Montieren der Kupplung einschnappt. Bei einem solchen Aufbau erfolgt die mechanische Verblockung durch feste, im wesentlichen massive Teile, wobei jedoch die Verriegelungskräfte über die Rohroberfläche verteilt und beschädigende Belastungskonzentrationen vermieden wer-

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den. Bei den dargestellten Ausführungsformen enthält die Körperbaugruppe eine O-Ringdichtung, die direkt für eine Abdichtung mit der äußeren Oberfläche des Rohrs bzw. Schlauches sorgt, so daß es nicht notwendig ist, eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Rohr bzw. Schlauch und der Verbindungshülse vorzusehen.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein neuer und verbesserter Aufbau vorgesehen, bei dem die Verbindungshülse vor dem Krimpfen bzw. Einbiegen oder Eindrücken entsprechend bemessen wird, um mit kleinem Spiel über das Rohr bzw. den Schlauch zu passen. Die Hülse ist auch mit sich einwärts erstreckenden Vorsprüngen versehen, die mit der Rohroberfläche in Eingriff treten, um die Hülse längs des Rohres zu lokalisieren bzw. festzulegen. Bei den dargestellten Ausführungsformen werden solche Vorsprünge von in der Hülse ausgebildeten Vertiefungen gebildet, die in einen Reibungseingriff mit der Rohroberfläche treten. Solche Vorsprünge fungieren in der Weise, daß sie die Hülse vor dem Krimpf- bzw. Einbiegungs- oder Eindrückungsvörgang in der gewünschten Position halten.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein rohrförmiger Einsatz leicht innerhalb der Hülse angeordnet, so daß das Rohr im Inneren innerhalb der Krimpf- bzw. Eindrückungszone abgestützt wird. Die richtige Lage des Einsatzes ergibt sich dadurch, daß der Einsatz in das Rohr bzw. den Schlauch eingestoßen bzw. eingeschoben wird, bis sich sein Ende an dem Rohrende befindet. Auch hier ist der Einsatz so bemessen, daß er leicht in das Rohr paßt, und es sind an dem Einsatz Mittel vorgesehen, die diesen daran hindern, über die passende Hontagestelle hinaus zu rutschen.

Die Schnellverbindungskupplung nach der vorliegenden Erfindung hat eine Körperbaugruppe mit einem Rohrendenaufnahmekanal, der entsprechend bemessen ist, um das vordere Ende eines Rohrs unter engem Sitz aufzunehmen* Eine Dichtung ist in der Körperbaugruppe angeordnet, um für eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Ende des Rohrs und der Körperbaugruppe zu sorgen. Die letztere enthält auch eine Sicherungsring-Haltenut innerhalb einer Mutter sowie einen in

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der Haltenut befindlichen aufweitbaren Verschluß- bzw. Sicherungs ring. Auf dem Rohr sitzt an einer Stelle unter Abstand von dem Rohrende eine Sicherungshülse, die in Richtung zum rohrförmigen Einsatz einwärts gekrimpft bzw. eingedrückt oder eingebogen wird, um die Sicherungshülse positionsmäßig festzulegen. Das vordere Ende der Sicherungshülse ist mit einer steuernden Abschrägung versehen, die sich zu einer Sicherungsringnut erstreckt. Die Montage der Kupplung erfordert ein bloßes axiales Bewegen der Rohrendenbaugruppe in die Körperbaugruppe, bis die Dichtung mit der äußeren Oberfläche des Rohrs in Eingriff tritt und der Sicherungs ring den Bereich zwischen der Nut in der Mutter sowie der Nut in der Sicherungshülse überbrückt, um das Rohrende und die Mutter dauerhaft zu verbinden.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf zeichnerisch dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 - in einer teilweise längsgeschnittenen Seitenansicht eine erste Ausführungsform der Erfindung vor dem Einsetzen bzw. Einführen des Rohrendes in die Körperbaugruppe ,

Figur 2 - eine Figur 1 ähnelnde Seitenansicht, wobei sich jedoch das Rohrende und die Körperbaugruppe in der vollständigen Montageposition befinden,

Figur 3 - in einer auseinandergezogenen perspektivischen Ansicht die Komponenten des Rohrendes vor der Montage,

Figur 4 - eine Figur 3 ähnelnde perspektivische Ansicht, die die Teile nach der Montage des Rohrendes, jedoch vor dem Krimpfen, zeigt,

Figur 5 - in einer teilweise längsgeschnittenen Seitenansicht eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Körperbaugruppe einen einzigen Körperabschnitt enthält, und

Figur 6 - in einer vergrößerten Ansicht den Sicherungsring gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß den Figuren 1 bis 4 enthält eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Körperbaugruppe 1o und eine Rohr-

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endenbaugruppe 11, wobei diese Baugruppen in Figur 1 vor dem Einführen der Rohrendenbaugruppe 11 in die Körperbaugruppe 1o dargestellt sind. Die Körperbaugruppe enthält einen rohrförmigen Körper 12, der mit einem zentralen Schlüsselabschnitt 13 und einem vorderen Gewindeende 14 versehen ist, das in irgendeine geeignete Vorrichtung einschraubbar ist, um die Körperbaugruppe mit dem angeschlossenen System zu verbinden. Während der Körper 12 mit einer Gewindeendverbindung bei 14 dargestellt ist, können auch andere Arten von Endverbindungen bzw. -anschlüssen benutzt werden, oder der Körperaufbau kann in der zugeordneten Vorrichtung ausgebildet sein, und solche Abwandlungen fallen in den Rahmen der vorliegenden Erfindung. Das rückwärtige Ende des Körpers 12 ist bei 16 ebenfalls mit einem Außengewinde zum Aufnehmen einer Mutter 17 versehen. Normalerweise wird die Mutter 17 vor der Installation der Körperbaugruppe an der zugeordneten Einrichtung auf den Körper 12 aufgeschraubt und in passender Weise festgezogen. Die Mutter ist mit einer vorderen Stirnfläche 18 versehen, die sich gegen eine Wandung 19 an dem Körper 12 legt, wenn die Mutter in passender Weise positioniert und geeignet festgezogen ist. Der Körper 12 bildet in Verbindung mit der Mutter 17 einen Durchgangskanal mit einem vorderen Rohraufnahmeteil 21 und einem rückwärtigen Hülsenaufnahmeteil 22. Jenseits des vorderen Rohraufnahmeteils 21 befindet sich eine Bohrung 23, deren Durchmesser zumindest im wesentlichen dem innenseitigen Durchmesser des mit der Körperbaugruppe 1o zu verbindenden Rohrs entspricht.

Der Körper 12 ist zwischen den Enden des Rohraufnahmeteils 21 mit einer inneren ringförmigen Dichtungsnut 24 versehen, in der sich ein O-Ring 26 befindet. Das rückwärtige Ende des Rohraufnahmeteils 21 ist mit einem sich konisch erweiternden Abschnitt 27 ausgebildet. Die Mutter 17 weist unter Abstand von dem Rohraufnahmeteil 21 eine innere Ringnut 28 auf.Diese Nut ist vorzugsweise mit einer im wesentlichen radialen vorderen Fläche 29 und einer geneigten rückwärtigen Fläche 31 versehen, deren Funktion noch näher erläutert wird. In der Nut 28 der Mutter 17 befindet sich ein aufweitbarer Verschluß- bzw. Sicherungsring 32, der wie in Figur 6 dargestellt geformt ist. Die Mutter ist mit Schlüssel-

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flächen 33 versehen, so daß sie auf den und von dem Körper 12 geschraubt werden kann.

Die Rohrendenbaugruppe 11 enthält einen rohrförmigen Einsatz 36, der sich vom vorderen Ende 37 eines Rohrs 38 einwärts erstreckt. Bei den dargestellten Ausführungsformen ist das Rohr 38 ein aus Nylon oder dergleichen hergestelltes verstärktes Kunststoffrohr. Es ist jedoch festzustellen, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch andere Rohrarten angewendet werden können, die gummiartig oder metallisch sind. Auf dem Xußeren des Rohrs 38 ist eine metallische Sicherungshülse 39 mit einem rückwärtigen Randabschnitt 41 angebracht, der bei 42 einwärts umgebogen ist, um die Wandung des Rohrs 38 zwischen der Sicherungshülse 39 und dem inneren Ende des Einsatzes 36 zu erfassen. Das dargestellte bestimmte Biegungsmuster enthält zwei unter axialem Abstand befindliche Biegungsabschnitte, die jeweils eine Vielzahl von am Umfang verteilten individuellen Einbiegungsvorsprüngen enthalten. Ein solches Biegungsmuster neigt zum Erzeugen einer leichten Deformation des Einsatzes 36 unter den BiegungsvorSprüngen, wie es aus den Zeichnungen ersichtlich ist. Das Biegungsmuster führt zu einer festen Blockierung der Sicherungshülse 39 auf dem Rohr 38 gegenüber einer relativen Bewegung gegenüber dem Rohr 38. Da die Biegungsstellen von den zwei Enden der Hülse entfernt sind, sorgt diese für eine Abstützung des Rohrs an jeder Seite der Biegungszone. Vor dem Randabschnitt 41 ist die Sicherungshülse 39 mit einer steuernden konischen Schräge 4 3 und einer Umfangsnut 44 ausgebildet.

Wenn die Rohrendenbaugruppe 11 bis zu der in Figur 2 dargestellben Montageposition in die Körperbaugruppe 1o eingestoßen wird, erstreckt sich das vordere Ende des Rohrs 38 unter engem Sitz in den Rohraufnahmeteil 21 des Körpers und über die Dichtung 26. Die verschiedenen Proportionen bzw. Abmessungen sind dergestalt, daß iie Dichtung 26 im unbelasteten Zustand einen innenseitigen Durchnesser hat, der kleiner als der Außendurchmesser des Rohrs 38 ist, so daß die Bewegung des Rohrs zu der Montageposition aus Figur 2 sine radiale Kompression der Dichtung begründet, wie es in Figur

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dargestellt ist. In diesem Zustand bildet die Dichtung eine fluid dichte Verbindung zwischen der Außenfläche des Rohrs 38 und dem Körper 12. Während einer solchen Montage kommt die konische Schräge 43 mit dem Verschluß- bzw. Sicherungsring 32 in Eingriff, um ihn von seinem unbelasteten Zustand in die innere Ringnut 28 aufzuweiten. Während einer solchen Bewegung wird der Verschlußbzw. Sicherungsring 32 durch die konische Schräge 43 nach vorne und in einen Eingriff mit der radialen Wandung bzw. Fläche 29 gedrückt. Da sich diese radial erstreckt, kann sich der Verschlußbzw. Sicherungsring 32 leicht aufweiten, wenn die konische Oberfläche in die Montageposition bewegt wird.

Wenn die Rohrendenbaugruppe in die vollständige Montageposition bewegt wird, bewegt sich die ümfangsnut 44 zu einer Position im Bereich des Verschluß- bzw. Sicherungsrings 32, so daß dieser in eine Position zurückschnappen kann, in der er die zwei Ringnuten 28 und 44 überbrückt. In einer solchen Überbrückungsposition ist die Sicherungshülse 39 positionsmäßig innerhalb der Nut 17 permanent mechanisch blockiert. Der Verschluß-bzw. Sicherungsring weist im unbelasteten Zustand einen solchen Radius auf, daß der Ring an seinem äußeren Umfang einen Radius hat, der größer als der Radius der inneren Enden der Rohrwandungen bzw. -flächen 29 sowie 31 der Nut 28 ist, und an seinem inneren Umfang einen Radius aufweist, der kleiner als der Radius der Sicherungshülse 39 an den zwei entgegengesetzten Seiten der Ümfangsnut 44 ist. Dementsprechend wird der Ring 32 vor der vollständigen Montage in der Nut 28 der Mutter gefangen, wobei er jedoch nach der Montage des Rohrendes in der Körperbaugruppe in die Ümfangsnut 44 einschnappt. Die rückwärtige geneigte Fläche 31 stellt sicher, daß der Verschluß- bzw. Sicherungsring 32 einwärts in die Ümfangsnut 44 gesteuert bzw. bewegt wird, wenn das Rohrende 11 Kräften ausgesetzt wird, die das Rohrende aus der Körperbaugruppe zu ziehen neigen. Eine solche axiale Kraft an dem Rohrende tritt infolge des Drucks innerhalb der Kupplung auf, doch führt diese Kraft lediglich dazu, daß der Ring längs der geneigten Fläche 31 zu einer in Figur 2 dargestellten Position gedrückt wird, in der das Innere des Rings an den Innenwandungen der Ümfangsnut 44 zu liegen kommt. Um

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diesen Verriegelungsvorgang sicherzustellen, ist der Radius der Innenwandung der Umfangsnut 44 so gewählt, daß er kleiner als der Radius der inneren Enden der geneigten Fläche 32 ist, und zwar um ein solches Maß, das kleiner als der Durchmesser des den Verschluß- bzw. Sicherungsring bildenden Drahtes ist. Mit einem solchen Aufbau wird eine mechanische Zwangsblockierung der Sicherungshülse 39 innerhalb der Sicherungsmutter gebildet. Vorzugsweise ist der Sicherungsring 32 über den größten Teil seiner Länge mit einem gleichförmigen Radius ausgebildet, wie es in Figur 6 dargestellt ist. Im übrigen weist er gerade Endabschnitte 46 und 47 auf. Diese neigen dazu, den Sicherungsring in einer passenden Position innerhalb der inneren Nut 28 zu halten, um das Ende der Sicherungshülse 39 aufzunehmen, obwohl die innere Nut 28 einen Durchmesser hat, welcher im wesentlichen größer als der Hauptdurchmesser des Sicherungsrings ist. Damit sich dieser aufweiten kann, wenn die Sicherungshülse 39 in die Montageposition gedrückt wird, ist die Tiefe der inneren Nut 28 so bemessen, daß sie zumindest so groß wie der Durchmesser des den Sicherungsring 32 bildenden Drahtes ist.

Die Figuren 3 und 4 zeigen den Einsatz 36, das Rohr 38 und die Sicherungshülse einerseits vor der Montage und andererseits nach einer passenden Montage, jedoch vor Anbringung der fixierenden Einbiegungsstellen. Vorzugsweise ist die Sicherungshülse 39 mit einer inneren Bohrung 51 versehen, deren Durchmesser innerhalb des Toleranzbereichs von Rohrgrößen etwas größer als der maximale Durchmesser des Rohrs 38 ist, so daß die Sicherungshülse 39 leicht über das Ende des Rohrs 38 geschoben werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform ist jedoch der Randabschnitt 41 mit am Umfang verteilten Vertiefungen 52 versehen, die dazu führen, daß sich Vorsprünge in die Bohrung 51 erstrecken, so daß die Sicherungshülse unterhalb der Vorsprünge in Reibungseingriff mit der Wandung des Rohrs 38 kommt, wodurch die Sicherungshülse 39 an einem losen Gleiten längs des Rohrs gehindert wird. Die Vorsprünge bzw. Vorwölbungen halten somit die Sicherungshülse vor dem Anbringen der Einbiegungsstellen in ihrer passenden Position längs des Rohrs 38. Die axiale Lage der Vertiefungen 52 ist vorzugsweise

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so gewählt, daß diese in der Ebene des vorderen Bandes von Biegungsvorsprüngen 42 liegen, um eine optische Anzeige für die rieh tige Lage des Einbiegungswerkzeugs zu bilden, wenn ein Einbiegen von Hand durchgeführt wird.

Wie es am besten in Figur 3 dargestellt ist, ist der Einsatz 36 an seinem Ende bei 53 bis zu einem maximalen Durchmesser aufgeweitet, der größer als der maximale Durchmesser - innerhalb des Toleranzbereichs - des Inneren des Rohrs ist. Die übrigen Teile des Einsatzes 36 sind vorzugsweise so bemessen, daß ihr Durchmesser etwas kleiner als der innenseitige Rohrdurchroesser innerhalb des minimalen Toleranzbereichs desselben ist. Der aufgeweitete Abschnitt 53 ist mit einer Vielzahl von axialen Einschnitten 54 versehen, die dem aufgeweiteten Abschnitt eine Elastizität verleihen, so daß dieser Abschnitt beim Einpressen in das Rohr in Reibungseingriff mit dem Inneren des Rohrs 38 kommt und einwärts abgelenkt wird. Dies führt zu einem Eingriff am Ende des Rohrs, um zu verhindern, daß der Einsatz längs des Rohrs über die passende Position gleitet, in der sein Ende mit dem Ende 37 des Rohrs fluchtet.

Vorzugsweise wird die Rohrendenbaugruppe einer Einbiegungsbehandlung in einer Vorrichtung unterworfen, die so gestaltet ist, daß die passende Positionierung des Einsatzes und der Sicherungshülse in bezug auf das Ende des Rohrs 38 automatisch erreicht wird. Mit einer solchen Vorrichtung wird der Einsatz leicht oder teilweise in das Ende des Rohrs eingedrückt, und die Sicherungshülse 39 wird auf dem Ende des Rohrs positioniert, und zwar näher an dem Ende als in der erforderlichen endgültigen Position. Die Baugruppe wird dann in die Vorrichtung gedrückt, die das Ende des Einsatzes erfaßt und diesen in das Rohr stößt, bis es gemäß Darstellung mit dem Ende fluchtet. Gleichzeitig veranlaßt die Vorrichtung, daß die Sicherungshülse 39 längs des Rohres zu ihrer passenden Position zurückgeschoben wird. Der Reibungseingriff der Vertiefungen hemmt eine solche Bewegung und stellt sicher, daß kein über die richtige Position erfolgendes Verschieben auftritt. Das Einbiegungswerkzeug wird dann zum Herstellen der Einbiegungs-Eindruckstellen betätigt. - 16 -

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Bei der Ausführungsform aus den Figuren 1 und 2 wird die Körperbaugruppe Io in der zugeordneten Einrichtung installiert, wobei die Mutter 17 in passender Weise positionsmäßig festgezogen wird. Danach ergibt sich eine vollständige Montage durch bloßes Eindrücken des Rohrendes 11 in die Körperbaugruppe bis zu der Montageposition, in der die Rohrendenbaugruppe innerhalb der Mutter 17 permanent festgelegt ist. Die Sicherungshülse ist vorzugsweise mit einer Wandung 56 versehen, die mit dem Ende der Mutter ausgerichtet ist, wenn sich das Rohrende in der Montageposition befindet. Ein solcher Aufbau ergibt eine optische Anzeige dafür, daß das Rohrende ausreichend weit in die Körperbaugruppe eingestoßen worden ist, um die Dichtung zu einem Ergreifen bzw. Erfassen des Rohrendes und den Sicherungsring zum gegenseitigen Blokkieren der Teile zu veranlassen. Bei einer solchen Ausführungsform kann das Rohrende 11 dadurch von dem Körper 12 abgenommen werden, daß die Mutter 17 von dem Körper abgeschraubt wird. Ein erneutes Installieren des Rohrendes erfolgt durch Aufschrauben der Mutter auf den Körper. Somit kann die Ausführungsform aus den Figuren 1 und 2 montiert und demontiert werden, ohne den Körper 12 von der zugeordneten Einrichtung abzunehmen. Während der ersten Montage wird das Rohrende 11 durch bloßes Eindrücken in die Körperbaugruppe installiert. Der sich konisch erweiternde Abschnitt 27 hat eine zweifache Funktion, indem er einen Freiraum für das vordere Ende der Sicherungshülse und auch für das Führen des Rohrendes in den Rohraufnahmeteil 21 des Körpers 12 bildet.

Figur 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem unitären bzw. zusammenhängendenlKÖrper. Bei dieser Ausführungsform sind ähnliche Teile mit entsprechenden Hinweiszahlen unter Hinzufügung eines Apostrophs bezeichnet, um auf eine Bezugnahme auf die zweite Ausführungsform hinzuweisen. Die Körperbaugruppe 1o' enthält ein zusammenhängendes Körperglied 12' und keine Mutter. Das Körperglied 12' ist mit einem Rohraufnahmeteil 21' versehen, der so proportioniert ist, daß er das Ende des Rohrs 38" in engem Sitz umgibt. Auch hier ist eine Dichtung 26' vorgesehen, die mit der äußeren Oberfläche des Rohrs 38' in Eingriff kommt, um eine fluiddichte Verbindung zu bilden. Bei dieser

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Ausführungsform ist jedoch die innere Ringnut 28* für den Verschluß- bzw. Sicherungsring 32' am rückwärtigen des Körpergliedes, und nicht in einer Mutter ausgebildet. Die Hülse 39* hat denselben Aufbau wie die Hülse der ersten Ausführungsform. Der Einsatz 36* ist jedoch nicht mit einem sich konisch erweiternden Ende versehen, sondern er ist durch einen Flansch 55' vergrößert, der mit der Stirnfläche des Rohrs 38' in Eingriff kommt, wenn dieser Flansch in bezug auf das Rohrende passend positioniert ist Ein solcher Flansch erlaubt keine spürbare Längung der Rohrenden während des Anbringens der Einbiegungs- bzw. Eindruckstellen. Er wird normalerweise nur in Verbindung mit einem Rohr benutzt, das aus einem Material oder mit einer Wandungsstärke hergestellt ist, das oder die nicht zu einer spürbaren Längung des Rohrs führt, wenn die Einbiegungs- bzw. Eindruckstellen 42' zum Blockieren der Hülse 39' auf dem Rohr 38' angebracht werden. Wenn das Rohr als Ergebnis eines Einbiegungs- bzw. Eindruck- bzw. KrimpfVorgangs zu einer Längung neigt und wenn ein Flansch 55' eine solche Längung verhindert, besteht eine Tendenz für eine Rohrdurchmesservergröfierung oder - anschwellung und für das Auftreten einer Schwierigkeit bzw. Problematik, wenn das vergrößerte Ende des Rohrs gegen die Dichtung 26' gepreßt wird. In solchen Fällen ist der Aufbau der ersten Ausführungsform bevorzugt, bei der ein Reibungseingriff mit dem Ende des Rohrs erfolgt, um eine passende Lage des Einsatzes beizubehalten, da ein solcher Aufbau keine Längung des Rohrendes infolge des Krimpfvorgangs verhindert.

Die Ausführungsform aus Figur 5, bei der keine separate Mutter zur Anwendung kommt, kann dort benutzt werden, wo es nicht erforderlich ist, das Rohrende ohne Abnehmen des Hauptkörpergliedes zu entfernen. Wenn andererseits die Möglichkeit einer Demontage der Kupplung ohne Abnahme des Hauptkörpers erforderlich ist, wird die Ausführungeform gemäß den Figuren 1 und 2 benutzt, da diese einen solchen Vorgang ermöglicht.

Es ist darauf hinzuweisen, daß bei beiden Ausführungsformen eine relative Drehung zwischen den Rohrendenbaugruppen und den Körperbaugruppen möglich ist. Hierdurch wird ermöglicht, daß die Mutter

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der ersten Ausführungsform oder die gesamte Körperbaugruppe der
zweiten Ausführungsform zum Demontieren der Kupplung gedreht werden kann , und zwar ohne entsprechende Drehung des Rohrs. In ähnlicher Weise kann das Rohr relativ zur Körperbaugruppe gedreht
werden, wenn dieses zum Installieren in eingeengten Bereichen erforderlich ist. Die vorliegende Erfindung wird allgemein bei
Druckleitungen angewendet, und beide dargestellten Ausführungsformen sind für einen solchen Verwendungszweck bestimmt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung läßt sich diese jedoch auch für
andere Zwecke einsetzen. Beispielsweise kann sie bei elektrischen Verbindungsgliedern und Leitungssystemen angewendet werden. Während bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben sind, sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen und Umgestaltungen möglich.

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-AS-

Leerseite

Claims

G 51 171 -su

Firma The Weatherhead Company, 3oo East 131st Street, Cleveland, Ohio 44108 (USA)

Schnellverbindungskupplung

Patentansprüche

/■' ■
1. Schnellverbindungskuppliing für Schläuche oder Rohre mit einer rohrförmigen Körperbaugruppe, mit einem aus Kunststoff oder gummiartigem Material hergestellten flexiblen Schlauch oder Rohr, dessen inneren sowie äußeren Oberflächen zylindrisch sind und dessen Endabschnitt an einer Stirnfläche endet, mit einem metallischen rohrförmigen Einsatz, der sich von der Stirnfläche in das Rohr erstreckt und der die innere Oberfläche des Rohrs abstützt, und mit einer die äußere Rohroberfläche umgebenden rohrförmigen Hülse, die von der Stirnfläche einen axialen Abstand hat, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche des Rohrs (38, 38') eine im wesentlichen glatt durchgehende, nicht unterbrochene Oberfläche ist, die sich von der Stirnfläche (37, 37') axial nach hinten über die rohrförmige Hülse (39, 39') hinausgehend erstreckt, daß die rohrförmige Hülse (39, 39') Einspann- bzw. Greifoberflächen (42, 42') enthält, die sich in die äußere Oberfläche des Rohrs (38, 38') radial einwärts erstrecken und die mit dem Einsatz (36, 3b') zusammenarbeiten, um das Rohr (38, 38') zu erfassen und die Hülse (39, 39') an einer relativen Bewegung gegenüber dem Rohr (38, 38') zu hindern, daß die Hülse (39, 39') mit einer vorderen steuernden Oberfläche (43, 43') sowie einer Umfang snut (44) versehen ist, welche zwischen der steuernden Oberfläche (43, 43') und den Einspann- bzw. Greifoberflächen (42, 42') angeordnet ist, daß die Körperbaugruppe (1o, 1ο¹) einen vorderen Abschnitt (21, 21') aufweist, der entsprechend bemessen ist, um mit dem Endabschnitt des Rohrs (38, 38') zwischen der Stirnfläche (37, 37*) und der Hülse (39, 39') in engen Sitzeingriff zu kommen, und einen rückwärtigen Abschnitt

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(22) aufweist, der entsprechend bemessen ist, um die steuernde Oberfläche (43, 43') sowie die Umfangsnut (44) aufzunehmen, daß eine elastische Dichtung (26, 26') mit der äußeren Oberfläche des Rohrs (38, 38') abdichtend in Eingriff kommt, daß der rückwärtige Abschnitt (22) mit einer inneren Ringnut (28, 28') versehen ist, in der ein aufweitbarer Sicherungsring (32, 32') lose positioniert ist, daß die steuernde Oberfläche (43, 43') zwischen dem Sicherungsring (32, 32') sowie dem vorderen Abschnitt (21, 21') angeordnet ist und den Sicherungsring (32, 32') in die innere Nut (28, 28") aufweitet, wenn das Rohr (38, 38') in die Körperbaugruppe (1o, 1o') eingesetzt bzw. eingeführt wird, bis die Umfangsnut (44) im Bereich des Sicherungsrings (32, 32') liegt und das Rohr (38, 38") in dichtenden Eingriff mit der Dichtung (26, 26") kommt, und daß der Sicherungsring (32, 32') in diesem Zustand den Bereich zwischen der umfangsnut (44) sowie aer inneren Nut (28, 28') überbrückt und eine relative axiale Bewegung zwischen dem Rohr (38, 38') sowie der Körperbaugruppe (1o, 1o') verhindert.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (39, 39") mit einem Rand (41, 41') an der der steuernden Oberfläche (43, 43') abgelegenen Seite der Umfangsnut (44) ausgebildet ist und daß die Einspann- bzw. Greifoberflächen eine Vielzahl von axial verteilten Oberflächen (42, 42') an dem Rand (41, 41') enthalten, wobei diese Oberflächen einwärts zu dem Einsatz (36, 36') gebogen bzw. gedrückt werden, um die Wandung des Rohrs (38, 38') zu erfassen und die Hülse (39, 39') in bezug auf das Rohr (38, 38') festzulegen.
3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (36') mit einem vergrößerten Abschnitt (55") versehen ist, der an seinem einen Ende mit dem Ende (37') des Rohrs (38') in Eingriff kommt, um eine Bewegung des Einsatzes (36') in das Rohr (38¹) über dessen Ende (37') hinausgehend zu vermeiden.
4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeich-

net, daß die Körperbaugruppe (1o) ein Körperglied (12) und eine hierauf lösbar aufschraubbare Mutter (17) aufweist, daß der vordere Abschnitt (21) sowie die Dichtung (26) an dem Körperglied (12) angeordnet sind und daß die innere ringförmige Nut (28) sowie der Sicherungsring (32) an der Mutter (17) angeordnet sind.
5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Körperglied (12) zwischen dem vorderen Abschnitt (21) und der inneren Nut (28) eine steuernde Oberfläche (27) zum Führen des Endes (37) des Rohrs (38) während der Montage in den vorderen Abschnitt (21) enthält und daß die vordere steuernde Oberfläche (43) der rohrförmigen Hülse (39) zwischen der steuernden Oberfläche (27) und dem Sicherungsring (32) angeordnet ist.
6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1-5, insbesondere nach Anspruch 2, üadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (36, 36') einen Nenndurchmesserabschnitt und gegenüber diesem radial einwärts abgelenkte Oberflächen aufweist, die an die axial verteilten Oberflächen (42, 42') angrenzen, und daß die rohrförmige Hülse (39, 39') ferner vorübergehende Halteoberflächen

(52) enthält, die sich in die äußere Oberfläche des Rohrs (38, 38') und an den Nenndurchmesserabschnitt des Einsatzes (36, 36') angrenzend radial einwärts erstrecken.
7. Schnellverbindungskupplung für Schläuche oder Rohre mit einer rohrförmigen Körperbaugruppe, mit einem aus Kunststoff oder gummiartigem Material hergestellten flexiblen Schlauch oder Rohr, dessen inneren sowie äußeren Oberflächen zylindrisch sind und dessen Endabschnitt an einer Stirnfläche endet, mit einem metallischen rohrförmigen Einsatz, der sich von der Stirnfläche in das Rohr erstreckt und der die innere Oberfläche des Rohrs abstützt, und mit einer die äußere Rohroberfläche umgebenden rohrförmigen Hülse, die von der Stirnfläche einen axialen Abstand hat, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die äuße-

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re Oberfläche des Rohrs (38, 38') eine im wesentlichen glatte, durchgehende, nicht unterbrochene Oberfläche ist, die sich von der Stirnfläche (37, 37') über die rohrförmige Hülse (39, 39') hinausgehend axial nach hinten erstreckt, daß die rohrförmige Hülse (39, 39') Einspann- bzw. Greifoberflächen (42, 42') enthält, die sich radial einwärts in die äußere Oberfläche des Rohrs (3d, 38") erstrecken und die mit dem Einsatz (36, 36') zusammenarbeiten, um das Rohr (38, 38") zu erfassen und die Hülse (39, 39') an einer relativen Bewegung gegenüber dem Rohr (38, 38') zu hindern, daß die Hülse (39, 39') einen rückwärtigen Randabschnitt (41, 41') und eine vordere steuernde Oberfläche (43, 43') sowie eine Umfangsnut (44) enthält, welche zwischen der vorderen steuernden Oberfläche (43, 43') und dem rückwärtigen Randabschnitt (41, 41') angeordnet ist, daß die Einspann- bzw. Greifoberflächen (42, 42') an dem Randabschnitt (41, 41') angeordnet sind, daß die Körperbaugruppe (1o, 1o') einen vorderen Abschnitt (21, 21') hat, der entsprechend bemessen ist, um in engen Sitzeingriff mit dem Endabschnitt des Rohrs (38, 38') zwischen der Stirnfläche (37, 37') und der Hülse (39, 39') zu treten, und einen rückwärtigen Abschnitt (22) aufweist, der entsprechend bemessen ist, um die steuernde Oberfläche (43, 43') und die Umfangsnut (44) aufzunehmen, daß eine ringförmige Dichtungsnut (24) in dem vorderen Abschnitt (21) ausgebildet ist, daß eine elastische Dichtung (26, 26') in der ringförmigen Dichtungsnut mit der äußeren Oberfläche des Rohrs (38, 38') zwischen der Stirnfläche (37, 37')und der Hülse (39, 39') in Dichtungseingriff tritt, daß der rückwärtige Abschnitt (22) mit einer inneren Ringnut (28, 28') versehen ist, daß ein aufweitbarer Verschluß- bzw. Sicherungsring (32, 32') lose in der inneren Ringnut (28, 28') angeordnet ist, daß die steuernde Oberfläche (43, 43') zwischen dem Sicherungsring (32, 32') und dem vorderen Abschnitt (21, 21') angeordnet ist und den Sicherungsring (32, 32') in die innere Ringnut (28, 28') aufweitet, wenn das Rohr (38, 38') in die Körperbaugruppe (1o, 1o') eingesetzt bzw. eingeführt wird, bis sich die Umfangsnut (44) im Bereich des Sicherungsrings (32, 32') befindet und das Rohr (38, 38') in Dichtungseingriff mit der Dichtung (26, 26')

tritt, daß der Sicherungsring (32, 32') in diesem Zustand den Bereich zwischen der Umfangsnut (44) und der inneren Ringnut (28/ 28') überbrückt und eine relative axiale Bewegung zwischen dem Rohr (38, 38') sowie der Körperbaugruppe (Ίο, 1ο¹) verhindert, und daß der Randabschnitt (41, 41') außerhalb der Körperbaugruppe (1o, 1o') axial rückwärtig von der inneren Ringnut (28, 28') angeordnet ist.
8. Schnellverbindungskupplung für Rohre oder Schläuche mit einer rohrförmigen Körperbaugruppe, die ein Körperglied und eine hierauf lösbar aufschraubbare Mutter hat, mit einem aus Kunststoff oder gummiartigem Material hergestellten flexiblen Rohr bzw. Schlauch, dessen inneren sowie äußeren Oberflächen zylindrisch sind und dessen einer Endabschnitt in einer Stirnfläche endet, mit einem metallischen rohrförmigen Einsatz, der sich von der Stirnfläche in das Rohr erstreckt und der die innere Oberfläche des Rohrs abstützt, und mit einer sich unter axialem Abstand von der Stirnfläche um die äußere Oberfläche des Rohrs erstreckenden rohrförmigen Hülse, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche des Rohrs (38) eine im wesentlichen glatte, durchgehende, nicht unterbrochene Oberfläche ist, die sich von der Stirnfläche (37) über die rohrförmige Hülse (39) hinausgehend axial rückwärts erstreckt, daß die rohrförmige Hülse (3») Einspann- bzw. Greifoberflächen (42) enthält, die sich in die äußere Oberfläche des Rohrs (38) radial einwärts erstrecken und die mit dem Einsatz (36) zusammenarbeiten, um die Wandung des Rohrs (38) zu erfassen und die Hülse (39) an einer relativen Bewegung gegenüber dem Rohr (38) zu hindern, daß die Hülse (39) einen rückwärtigen Randabschniti (41) und eine vordere steuernde Oberfläche (43) sowie eine Umfangsnut (44) enthält, daß die Umfangsnut (44) zwischen der vorderen steuernden Oberfläche (43) und dem rückwärtigen Randabschnitt (41) angeordnet ist, daß die Einspann- bzw. Greifoberflächen (42) auf dem rückwärtigen Randabschnitt (41) angeordnet sind, daß die Körperbaugruppe (1o) einen vorderen Abschnitt (21) aufweist, der entsprechend bemessen ist, um mit

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dem Endabschnitt des Rohrs (38) zwischen der Stirnfläche (37) und der Hülse (39) in engen Sitzeingriff zu kommen, und einen rückwärtigen Abschnitt (22) hat, der entsprechend bemessen ist um die steuernde Oberfläche (43) und die Umfangsnut (44) aufzunehmen, daß in dem vorderen Abschnitt (21) eine ringförmige Dichtungsnut (24) ausgebildet ist, in der eine elastische Dich tung (26) sitzt, welche mit der äußeren Oberfläche des Rohrs (38) zwischen dem Ende (37) und der Hülse (39) in Dichtungsein· griff tritt, daß der rückwärtige Abschnitt (22) mit einer inneren Ringnut (28) versehen ist, in der ein aufweitbarer Verschluß- bzw. Sicherungsring (32) lose angeordnet ist, daß die steuernde Oberfläche (43) zwischen dem Sicherungsring (32) und dem vorderen Abschnitt (21) angeordnet ist und den Sicherungsring (32) in die innere Ringnut (28) aufweitet, wenn das Rohr (38) in die Körperbaugruppe (1o) eingesetzt bzw. eingeführt wird, bis die Umfangsnut (44) in den Bereich des Sicherungsrings (32) kommt und das Rohr (38) mit der Dichtung (26) in Dichtungseingriff gerät, daß in diesem Zustand der Sicherungsring (32) den Bereich zwischen der Umfangsnut (44) und der inneren Ringnut (28) überbrückt und eine relative axiale Bewegung zwischen dem Rohr (38) sowie der Körperbaugruppe (1o) verhindert, daß der vordere Abschnitt (21) und die Dichtung (26) an dem Körperabschnitt (12) der Körperbaugruppe (1o) angeordnet sind, daß die innere Ringnut (28) und der Sicherungsring (32) an der Mutter (17) der Körperbaugruppe (1o) angeordnet sind und daß der Randabschnitt (41) außerhalb der Körperbaugruppe (1o) axial rückwärtig von der inneren Ringnut (28) angeordnet ist.

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