DE3815173A1 - Steckkupplung zum ankuppeln eines schlauches an ein rohr - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckkupplung zum Ankup­ peln eines Schlauches an ein Rohr, insbesondere an einen Rohrstutzen, mit einer wenigstens teilweise in den Schlauch an dessen Innenseite anliegend eingeführten und koaxial mit einem Endabschnitt des Rohres zusammen­ gesteckten Hülse, die sich weitgehend axial erstrecken­ de, biegsame Haltearme aufweist, die jeweils mit einem Halterippenabschnitt auf der Außenseite des Rohres in Eingriff bringbar sind, mit einem den Schlauch umgeben­ den Spannmittel, das die Schlauchwand zwischen sich und der Hülse einspannt, und mit wenigstens einem zwi­ schen Hülse und Rohr in jeweils wenigstens einer Ring­ nut angeordneten Dichtungsring.

Bei einer bekannten Steckkupplung dieser Art (DE 34 44 817 A1) erstrecken sich die Haltearme etwa von der axialen Mitte der Hülse aus zunächst radial nach außen und dann in Axialrichtung, wobei sie um ihren radialen Abschnitt elastisch biegsam sind. An ihren freien Enden ist eine radial nach innen ragende Nase angeformt, die hinter der Halterippe einrastbar ist. Der vordere Endabschnitt der Hülse wird in das Rohr und der hintere Endabschnitt der Hülse in den Schlauch eingeführt. Die Verbindung von Schlauch und Hülse er­ folgt mittels einer spannbaren Schlauchschelle, die um den mit der Hülse zusammengesteckten Endabschnitt des Schlauches herumgelegt und gespannt wird.

Die Herstellung einer solchen Hülse ist praktisch nur aus Kunststoff mit Hilfe eines aufwendigen Formwerkzeugs möglich. Die Steckkupplung ist ferner wegen des radial vorstehenden Verschlusses und des aus dem Verschluß herausragenden Schellenbandendes verhältnismäßig sperrig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steck­ kupplung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die bei einfacher Herstellbarkeit mit einer geringen Anzahl von Bauteilen auskommt und einen verhältnismäßig kompak­ ten Aufbau hat.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Hülse einen ersten Hülsenteil und einen zweiten Hülsenteil aufweist, die getrennt hergestellt und form­ schlüssig verbunden sind, daß die Haltearme einteilig mit dem ersten Hülsenteil verbunden sind und der zweite Hülsenteil in den Schlauch eingeführt ist, daß der erste Hülsenteil einen Ring aufweist, an dem die Haltearme axial abstehen, daß der zweite Hülsenteil mit dem als geschlossene Hülse ausgebildeten Spannmittel zu einem einteiligen doppelwandigen Rohrstück durch eine stirn­ seitige Verbindungswand verbunden ist.

Bei dieser Lösung lassen sich der erste Hülsenteil und das doppelwandige Rohrstück wahlweise aus Kunststoff oder Metall herstellen, da sie beide eine einfache Form aufweisen. Gewünschtenfalls kann der erste Hülsenteil aus Metall und der zweite aus Kunststoff, oder umgekehrt hergestellt werden. Mangels radial weit vorstehender Teile hat die Steckkupplung auch einen verhältnismäßig kompakten Aufbau.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die Verbindungswand mit Durchbrüchen versehen ist, daß der Endabschnitt des Rohres in beide Hülsenteile einführbar ist, daß der Ring des ersten Hülsenteils durch das freie Ende der zwischen dem zweiten Hülsenteil und dem Spannmittel eingeklemmten Schlauchwand an der Innenseite der Verbin­ dungswand anliegend gehalten wird und daß die Haltearme die Durchbrüche durchsetzen. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Hülsenteil und dem zweiten Hülsenteil bzw. dem doppelwandigen Rohrstück, wobei der Schlauch gleich­ zeitig zur Axialsicherung des ersten Hülsenteils in der einen Axialrichtung relativ zum doppelwandigen Rohr­ stück dient.

Alternativ kann der erste Hülsenteil in wenigstens eine Wellung des Spannmittels formschlüssig eingreifen. Dies stellt eine andere einfache Möglichkeit einer formschlüs­ sigen Verbindung zwischen dem ersten Hülsenteil und dem doppelwandigen Rohrstück dar, wobei die Wellung im Spannmittel gleichzeitig zur Axialsicherung des Schlauches beiträgt.

Auch der zweite Hülsenteil kann mit einer den Dichtungs­ ring aufnehmenden Wellung versehen sein, die das Schlauchmaterial in eine Wellung des Spannmittels drückt. Dadurch ergibt sich auf einfache Weise eine dichte und feste Verbindung zwischen dem Schlauch und dem doppel­ wandigen Rohrstück, wobei die Wellung des zweiten Hülsen­ teils eine Doppelfunktion ausübt.

Sodann kann der Ring des ersten Hülsenteils aus einem ebenen Blech bestehen, an dessen einem Rand die Halte­ arme aus der Ebene des Ringbleches in eine axiale Rich­ tung abgebogen sind. Dies ermöglicht eine einfache Her­ stellung des ersten Hülsenteils durch einen einfachen Stanz- und Biegevorgang.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Steckkupplung teilweise im Axialschnitt,

Fig. 2 eine Vorderansicht eines doppelwandigen Rohr­ stücks des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1,

Fig. 3 eine axiale Ansicht eines Hülsenteils des Aus­ führungsbeispiels nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Hülsenteils nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein abgewandeltes Hülsen­ teil des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 in einer Zwischenstufe der Herstellung,

Fig. 6 eine Seitenansicht des Hülsenteils nach Fig. 5 im fertigen Zustand,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steckkupplung,

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Teils eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steckkupplung,

Fig. 9 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen Steckkupplung, teilweise im Axialschnitt, und

Fig. 10 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen Steckkupplung, teilweise im Axialschnitt.

Bei der Steckkupplung nach den Fig. 1 bis 4 ist die Wand in einem Endabschnitt eines Schlauches 1 zwischen einer an der Innenseite des Schlauches 1 anliegenden Hülse 2 und einem Spannmittel in Form einer Hülse 3 eingeklemmt und zusammen mit diesen auf einen Endab­ schnitt eines Rohres 4 geschoben, bei dem es sich um einen Rohrstutzen handelt.

Die Hülse 2 besteht aus zwei getrennt hergestellten Hülsenteilen 5 a, 5 b. Der Innendurchmesser des Hülsen­ teils 5 b ist etwas größer als der Außendurchmesser des Rohres 4, während der Innendurchmesser des Hülsenteils 5 a etwa um die Dicke der Wand des Hülsenteils 5 b größer als der Innendurchmesser des Hülsenteils 5 b ist. Eine radial nach außen ragende Wellung 6 des Hülsenteils 5 b ist in das Schlauchmaterial eingedrückt.

Der Hülsenteil 5 a hat sich axial erstreckende Haltearme 7, die in einer Axialebene elastisch biegsam und gleich­ mäßig in Umfangsrichtung des Hülsenteils 5 a verteilt sind. Jeder Haltearm 7 ist mit einem radial durchgehen­ den Loch 8 versehen, in das jeweils ein radial vorstehen­ der Halterippenabschnitt 9 auf der Außenseite des End­ abschnitts des Rohres 4 eingreift. Jeder Halterippenab­ schnitt 9 hat eine axial vordere, schräge Auflaufflanke 10 und eine axial hintere, sich radial erstreckende Flanke 11, die als Widerlagerfläche für das vordere Ende des Loches 8 dient. Die Halterippenabschnitte 9 sind in den gleichen Winkelabständen wie die Haltearme 7 über den Umfang des Rohres 4 verteilt angeordnet.

Die Wellung 6 des Hülsenteils 5 b bildet eine innen um­ laufende Ringnut 12, in der ein Dichtungsring 13 in Form eines O-Ringes aufgenommen ist und den Hülsenteil 5 b gegen das Rohr 4 abdichtet.

Der Hülsenteil 5 b ist ferner einteilig mit dem als Hülse ausgebildeten Spannmittel 3 durch eine stirnseitige Verbindungswand 14 verbunden, so daß sich ein doppel­ wandiges Rohrstück ergibt, das in Fig. 2 in axialer Ansicht dargestellt ist. Dieses Rohrstück enthält in der Verbindungswand 14 Durchbrüche 15, durch die die Haltearme 7 des Hülsenteils 5 a hindurchgesteckt sind.

Der Hülsenteil 5 a wird aus einem dünnen Blech aus Metall gestanzt, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, so daß sich ein Ring 16 und zunächst radial nach innen ragende Halte­ arme 7 ergeben, deren Ausgangslage in Fig. 3 dargestellt ist und die anschließend in eine axiale Lage umgebogen werden, wie es in den Fig. 1 und 4 dargestellt ist. Bei dieser Art der Herstellung des Hülsenteils 5 a ergibt sich ein verhältnismäßig geringer Materialverschnitt.

Das doppelwandige Rohrstück 3, 5 b, 14 ist ein Kaltfließ­ preßteil und läßt sich ebenfalls leicht aus Metallblech herstellen.

Vor dem Ankuppeln des Schlauches 1 an das Rohr 4 wird zunächst der Hülsenteil 5 a mit den Haltearmen 7 voran in das doppelwandige Rohrstück eingesetzt und danach der Schlauch 1 bis zur Anlage am Ring 16 in das Rohrstück eingeschoben, so daß der Schlauch gleichzeitig eine Axialsicherung des Hülsenteils 5 a bewirkt. Danach wird die Wellung 6 maschinell eingerollt und gleichzeitig die Schlauchwandung gegen die als Spannmittel dienende Hülse 3 verpreßt. Nach dem Einsetzen des Dichtungsrings 13 in die Ringnut 12 wird der Schlauch 1 mitsamt dem doppelwandigen Rohrstück und dem Hülsenteil 5 a auf den Endabschnitt des Rohres 4 geschoben. Dabei wird die relative Drehwinkellage der Steckkupplung und des Rohres 4 so gewählt, daß die Haltearme 7 auf den schrägen Auf­ laufflanken 10 der Halterippenabschnitte 9 auflaufen und radial nach außen elastisch gespreizt werden. Nach einem weiteren Aufschieben der Steckkupplung auf den Endabschnitt des Rohres 4 greifen schließlich die Halte­ rippenabschnitte 9 in die Löcher 8 der Haltearme 7 ein, d.h. die Haltearme 7 rasten mit ihrem vorderen Quersteg hinter den radialen Flanken 11 der Halterippenabschnitte 9 ein. Ein weiteres Aufschieben wird dadurch verhindert, daß der Hülsenteil 5 b gegen die Halterippenabschnitte 9 stößt.

Die Steckkupplung hat einen sehr einfachen Aufbau mit einem geringen maximalen Außendurchmesser, der nur ge­ ringfügig größer als der Außendurchmesser des Rohres 4 ist. Sie hält hohen Axialzugkräften stand, ohne daß sich der Schlauch 1 aus der Einklemmung in dem doppel­ wandigen Rohrstück löst und ohne daß die Haltearme 7 radial nach außen gebogen werden.

Wenn der Schlauch 1 vom Rohr 4 abgekuppelt werden soll, werden einfach die Haltearme 7 beispielsweise mittels eines Werkzeugs radial gespreizt. Anschließend läßt sich der Schlauch 1 mitsamt der Steckkupplung axial vom Rohr 4 abziehen.

Statt aus Metallblech können beide Hülsenteile 5 a, 5 b jedoch auch aus Kunststoff hergestellt werden. Im Gegen­ satz zum Material des Hülsenteils 5 a braucht jedoch das Material des Hülsenteils 5 b nicht elastisch zu sein.

Es ist aber auch möglich, den Hülsenteil 5 a aus einem nicht elastischen, aber biegsamen Material herzustel­ len, wobei dann die Haltearme 7 nach dem Aufspreizen durch die Halterippenabschnitte 9 wieder radial nach innen in die dargestellte Lage gedrückt werden.

Die Fig. 5 und 6 stellen eine Abwandlung des Hülsen­ teils 5 a nach den Fig. 1, 3 und 4 dar, wobei zunächst ebenfalls aus einem ebenen Blech aus Metall die in Fig. 5 dargestellte Form mit vom Außenrand des Ringes 16 radial nach außen ragenden Haltearmen 7 a gestanzt wird und dann die Haltearme 7 a in eine achsparallele Lage umgebo­ gen werden, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Im Gegen­ satz zu der Ausführungsform nach den Fig. 1, 3 und 4, bei der die Haltearme 7 am radial inneren Rand des Ringes 16 ansetzen, ist die Länge der Haltearme 7 a unabhängig vom Innendurchmesser des Ringes 16, d.h. sie könnte auch länger als der Radius des Innendurchmessers gewählt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 haben die Halte­ arme 7 b keine Löcher 8, sondern radial nach innen umge­ bogene Haken 8 a an ihrem freien Ende, die hinter Halte­ rippenabschnitte 9 einer ununterbrochenen umlaufenden Halterippe 9 a des Rohres 4 einrasten. Im übrigen ist diese Steckkupplung ebenso wie bei dem Ausführungsbei­ spiel nach Fig. 1 ausgebildet.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 unterscheidet sich von dem nach Fig. 7 lediglich dadurch, daß die Halte­ rippe 9 b durch die eine Wand 11 einer Ringnut im Rohr 4 gebildet ist.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch, daß anstelle eines geraden Rohres 4 ein gekrümmtes Rohr 4 a vorgesehen ist, bei dem die getrennt ausgebildeten Halterippenabschnitte 9 nicht gleichmäßig über den Rohr­ umfang verteilt, sondern nur an den Seiten und auf der Oberseite des Rohres 4 a vorgesehen sind, d.h. auf der dem kleineren Krümmungsradius aufweisenden Seite des Rohres 4 a ist kein Halterippenabschnitt 9 vorgesehen, wenn es sich bei dem Rohr 4 a nur um einen verhältnis­ mäßig kurzen Rohrstutzen handelt. Das Spannmittel 3 a ist als Quetschhülse ausgebildet und wieder mit dem in den Schlauch 1 eingeführten Hülsenteil 5 d der Hülse 2 a zu einem einteiligen doppelwandigen Rohrstück ausge­ bildet, wobei der Hülsenteil 5 d ungewellt und die Quetschhülse 3 a mit radial nach innen ragenden Wellungen 17 und radial nach außen ragende Wellungen 18 versehen ist. Der Hülsenteil 5 c besteht aus einem biegsamen, aber nicht elastischen Blech und ist mit den Haltearmen 7 a wieder durch die Durchbrüche 15 in der Verbindungs­ wand 14 hindurchgeführt.

Die Haltearme 7 a sind beim Ankuppeln zunächst radial nach außen gebogen bzw. gespreizt, wie es durch die strichpunktierten Linien in Fig. 9 dargestellt ist, und werden, nach dem Aufschieben des Schlauches 1 mit der Steckkupplung auf den Endabschnitt des Rohres 4 a, radial in Richtung des Pfeiles nach innen gebogen, so daß sie mit den Halterippenabschnitten 9 in Eingriff gelangen. Der Hülsenteil 5 c kann daher ebenfalls aus verhältnismäßig einfachem, unelastischem jedoch biegsamem Blech, ebenso wie das doppelwandige Rohrstück 3 a, 5 d, 14, hergestellt werden. Anstelle nur einer Ringnut 12 sind zwei Ringnuten 12 mit je einer Ringdichtung 13 im Endabschnitt des Rohres 4 a ausgebildet.

Die Steckkupplung nach Fig. 10 ist wieder mit einem doppelwandigen Rohrstück 3 a, 5 e, 14 a versehen, in dem der Schlauch 1 eingeklemmt ist. Die Verbindungswand 14 a weist jedoch keine Durchbrüche auf. Vielmehr über­ greift der mit in Umfangsrichtung gewölbten Haltearmen 7 a versehene Hülsenteil 5 e das als Quetschhülse 3 a aus­ gebildete Spannmittel, wobei er zunächst als gerader Zylinder ausgebildet ist und nach dem Aufschieben auf die Quetschhülse 3 a radial in die eine Wellung 17 der Quetschhülse 3 a hineingequetscht wird, so daß auch der Hülsenteil 5 e eine Wellung 20 entsprechend der Wellung 17 erhält. Die Haltearme 7 a sind ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 in Umfangsrich­ tung zylindrisch gewölbt, können aber auch tangential zum Rohr 4 eben sein.

Claims (5)

1. Steckkupplung zum Ankuppeln eines Schlauches an ein Rohr, insbesondere an einen Rohrstutzen, mit einer wenigstens teilweise in den Schlauch an dessen Innen­ seite anliegend eingeführten und koaxial mit einem Endabschnitt des Rohres zusammengesteckten Hülse, die sich weitgehend axial erstreckende, biegsame Haltearme aufweist, die jeweils mit einem Halterippen­ abschnitt auf der Außenseite des Rohres in Eingriff bringbar sind, mit einem den Schlauch umgebenden Spannmittel, das die Schlauchwand zwischen sich und der Hülse einspannt, und mit wenigstens einem zwi­ schen Hülse und Rohr in jeweils wenigstens einer Ringnut angeordneten Dichtungsring, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülse (2; 2 a; 2 b) einen ersten Hülsenteil (5 a; 5 c; 5 e) und einen zweiten Hülsenteil (5 b; 5 d) aufweist, die getrennt hergestellt und form­ schlüssig verbunden sind, daß die Haltearme (7; 7 a; 7 b) einteilig mit dem ersten Hülsenteil verbunden sind und der zweite Hülsenteil in den Schlauch (1) eingeführt ist, daß der erste Hülsenteil (5 d; 5 c) einen Ring (16) aufweist, an dem die Haltearme (7; 7 a; 7 b) axial abstehen, daß der zweite Hülsenteil (5 b; 5 d) mit dem als geschlossene Hülse ausgebildeten Spannmittel (3; 3 a) zu einem einteiligen doppel­ wandigen Rohrstück durch eine stirnseitige Verbin­ dungswand (14; 14 a) verbunden ist.

2. Steckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswand (14) mit Durchbrüchen (24) versehen ist, daß der Endabschnitt des Rohres (4) in beide Hülsenteile (5 a-5 e) einführbar ist, daß der Ring (16) des ersten Hülsenteils (5 b; 5 d) durch das freie Ende der zwischen dem zweiten Hülsenteil (5 b; 5 d) und dem Spannmittel (3; 3 a) eingeklemmten Schlauchwand an der Innenseite der Verbindungswand (14) anliegend gehalten wird und daß die Haltearme (7; 7 a; 7 b) die Durchbrüche (15) durchsetzen.

3. Steckkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der erste Hülsenteil (5 a) in wenigstens eine Wellung (17) des Spannmittels (3 a) formschlüssig eingreift.

4. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der zweite Hülsenteil (5 b; 5 d) mit einer den Dichtungsring (13) aufnehmenden Wellung (6) versehen ist, die das Schlauchmaterial in eine Wellung (18) des Spannmittels (3; 3 a) drückt.

5. Steckkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Ring (16) des ersten Hülsenteils (5 a; 5 c) aus einem ebenen Blech besteht, an dessen einem Rand die Haltearme (7; 7 a; 7 b) aus der Ebene des Ringbleches in eine axiale Richtung abgebogen sind.