DE68916648T2 - Selbstspannende schlauchkupplung. - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kupplungen, die zum Sichern und Befestigen von weichen Schläuchen verwendet werden. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine verbesserte Kupplung, die selbstspannend ist, um Abrutschen zu vermeiden, nicht teuer ist und einen einfachen zweistückigen Aufbau hat, der einfach zu verwenden ist.
Beschreibung des Standes der Technik
• Weiche Kunststoffschläuche bieten eine beliebte und vielseitige Möglichkeit, Fluide zu leiten und finden in breiter Vielfalt in der forschung und bei kommerziellen Anwendungen Verwendung. Ein solcher Schlauch ist leicht und wegen seiner flexibilität relativ einfach zu verwenden. In höheren Güteklassen sind solche Schläuche relativ teuer, was die Benutzer dazu geführt hat, mehrere kürzere Abschnitte für eine neue Anwendung miteinander zu verbinden, anstatt eine neue Schlauchleitung zu kaufen. Kupplungen zum Herstellen solcher Verbindungen und zum sicheren Anbringen und Befestigen von weichen Schläuchen an anderen Arten von Einrichtungen zum Leiten oder Speichern von fluiden sind kommerziell erhältlich, haben aber mehrere Nachteile. Die üblichsten zu diesem Zweck verwendeten Vorrichtungen des Standes der Technik erforderten eine schlauchschellenartige Klemmvorrichtung oder andere Verbindungsstücke, die eingesetzt wurden, um die Innenseite und Außenseite des weichen Schlauchs zu umgreifen, was den Durchfluß durch den Schlauch durch Verengung des Schlauches reduzierte. Solche Kupplungen erforderten üblicherweise einen Schraubenzieher oder andere Vorrichtungen zum festklemmen und Lösen der Kupplung an/von dem Schlauch, was eine wesentliche Menge an Arbeitszeit erforderte, wenn mehrfache Verbindungen herzustellen waren. Darüber hinaus war es wegen der weichen, elastischen Eigenschaften des Schlauches nicht ungewöhnlich für den Schlauch, aus einer solchen Kupplung herauszurutschen, wenn eine relative Spannung zwischen dem Schlauch und der Kupplung auftrat. Dies war ein ernstes Problem, weil die weiche elastische Eigenschaft eines solchen Schlauches bei interner Druckbeaufschlagung regelmäßig ein unerwartetes Schrumpfen entlang seiner Achse verursacht, was zu unerwünschter Spannung zwischen dem Schlauch und der Kupplung führt.
• US-A-1,517,553 beschreibt eine Kupplung zum Herstellen einer Verbindung und zum sicheren Anbringen und Befestigen eines weichen Schlauches an anderen Arten von fluidleitenden oder -speichernden Einrichtungen. Diese Kupplung hat einen Körper mit einem sich axial erstrekkenden Stutzen mit wulstigen Enden, über die der weiche Schlauch hinweggleiten soll. Eine konische Hülse ist gleitend an dem Stutzen innerhalb des wulstigen Endes montiert zum Angreifen an der äußeren Oberfläche des weichen Schlauches, um den Schlauch zwischen der inneren Wand der verschieblichen Hülse und dem Wulst einzuklemmen. Die Hülse ist in Richtung auf den Wulst federgespannt, um so die Einklemmung zu bewirken.
• Es ist ersichtlich, daß ein langandauerndes und unerfülltes Bedürfnis im Stand der Technik an einer verbesserten Kupplung zur Verwendung mit einem weichen Schlauch bestanden hat, die einfach und kostengünstig zu installieren ist, wirksam gegen Abrutschen ist, wenn der Schlauch unter Spannung steht, und die während der Benutzung dem fluid-Durchfluß weniger hinderlich ist.
Zusammenfassung der Erfindung
• Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kupplung zur Verwendung mit einem weichen Schlauch anzugeben, die einfach und kostengünstig zu installieren ist, und bei der die Klemm-Kraft proportional zur Spannkraft, die zwischen der Kupplungsvorrichtung und dem Schlauch besteht, erhöht wird, und die den Schlauch während des Betriebs nicht unverhältnismäßig einengt.
• Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine verbesserte zweistückige Kupplungsvorrichtung zur Verwendung mit einem weichen Schlauch einen einen axial verlaufenden Durchlaß bildenden Körperabschnitt, einen zur mindestens abschnittsweisen Aufnahme eines Abschnittes des weichen Schlauches ausgebildeten Schaft, der sich axial an den Körperabschnitt anschließt und einen darin ausgebildeten Durchlaß in Verbindung mit dem Körperabschnittsdurchlaß aufweist, einem sich radial auswärts erstreckenden ringförmigen Flansch an einem Ende des Schaftes, das distal in bezug auf den Körperabschnitt angeordnet ist und zur Abdichtung gegen eine Innenwandung des Schlauches angepaßt ist, einem verschiebbar am Schaft befestigen Hülsenelement mit einer ringförmigen Kontaktfläche, die zur Abdichtung gegen eine Außenwandung des Schlauches ausgebildet ist, und einer Struktur zur Begrenzung der Bewegung des Hülsenelements in Richtung auf den Körperabschnitt, wodurch ein Abschnitt des weichen Schlauches in Verbindung mit den Durchlässen zwischen dem Hülsenelement und dem Flansch fest gesichert werden kann.
• Vorzugsweise ist die ringförmige Kontaktfläche auf einem Lippenabschnitt des Hülsenelements ausgebildet, welcher sich radial nach innen zum Schaft erstreckt, so daß der Lippenabschnitt am gesicherten Schlauch angreift, wenn Spannung darauf aufgebracht wird, die die ringförmige Kontaktfläche zum Flansch mit größerer Kraft drückt, um die Halterung des Schlauches in der Kupplung zu gewährleisten.
• In einer Ausführungsform enthält die Struktur zur Begrenzung der Bewegung des Hülsenelements eine Struktur zum lösbaren Sperren des Hülsenelements in bezug auf den Schaft.
• In einer weiteren Ausführungsform enthält die Struktur zur Begrenzung der Bewegung der Hülse radial nach innen vorstehende Abschnitte, die federnd an einer äußeren konischen Kontaktfläche des Schafts anliegt, die von dem Körperabschnitt weggeneigt ist, um das Hülsenelement zum ringförmigen Flansch an dem Ende des Schaftelements vorzuspannen.
• Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Benutzung des oben beschriebenen Verbindungsstückes zum Verbinden und Lösen eines Abschnitts des weichen Schlauches mit/von einem ausgewählten Schlauch oder einer Kupplung mit den Verfahrensschritten zusammenbringen der Kupplung mit dem ausgewählten Schlauch oder einer Kupplung, Aufschieben eines Abschnitts des weichen Schlauches über den Flansch und Ziehen der Hülse in Richtung auf den Flansch, so daß der weiche Schlauch zwischen dem Flansch und der Kontaktfläche in Verbindung mit dem axialen Durchlaß gesichert ist und durch eine lösbare Sperreinrichtung in Position gehalten wird. Zum Lösen der Kupplung gibt das Verfahren der vorliegenden Erfindung die zusätzlichen Verfahrensschritte Lösen der lösbaren Sperreinrichtung, Schieben der Hülse weg von dem Flansch und (Ab-)Ziehen des weichen Schlauches von dem Schaft an.
• Diese und verschiedene andere Vorteile und neuen Merkmale, die die Erfindung charakterisieren, sind ausführlich in den beiliegenden, einen Teil der Offenbarung bildenden Ansprüchen herausgestellt. Für ein besseres Verstehen der Erfindung, ihrer Vorteile und ihrer durch die Verwendung gelösten Aufgaben wird auf die Zeichnungen, die einen weiteren Bestandteil bilden, und auf die nachfolgende Beschreibung hingewiesen, in der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht und beschrieben ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Kupplung;
• Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung der in Fig. 1 dargestellten Kupplung, die einen über sie geschobenen Teil des weichen Schlauchs zeigt;
• Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung der Ausführungsform nach Fig. 1, die das Verbinden des weichen Schlauchs mit der Kupplung zeigt;
• Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung der Ausführungsform nach Fig. 1, die das Lösen des weichen Schlauchs von der Kupplung zeigt;
• Fig. 5 ist eine Teilschnittdarstellung einer gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Kupplung, bei der ein Teil des weichen Schlauchs an der Kupplung befestigt ist;
• Fig. 6 ist eine Schnittsdarstellung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung entlang der Linien 6-6 aus Fig. 5;
• Fig. 7 ist eine Teilschnittdarstellung der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform, die Kupplung zeigt, wenn sie an einem Teil eines Kunststoffschlauchs befestigt ist;
• Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht einer gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Kupplung;
• Fig. 9 ist eine Teilansicht der in Fig. 8 dargestellten Kupplung, die einen Teil des darüber geschobenen weichen Schlauchs zeigt;
• Fig. 10 ist eine Schnittsdarstellung der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform, die das Verbinden des weichen Schlauchs mit der Kupplung zeigt; und
• Fig. 11 ist eine Ansicht eines Hülsenelements von rechts in Fig. 10.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
• In Fig. 1 ist eine Kupplung 10 für weiche Schläuche gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung als eine Innen-Kupplung (male fitting) ausgebildet dargestellt mit einem Körperabschnitt 12 mit einem Gewindeabschnitt 14 und einem hexagonalen Abschnitt 16, der ausgebildet ist, um einen Schraubenschlüssel oder ein anderes (Montier-)Werkzeug aufzunehmen. Obgleich eine Innen-Kupplung in den dargestellten Ausführungsformen gezeigt ist, kann ein erfindungsgemäße Kupplung in anderen Konfigurationen, wie beispielsweise eine Doppel-Kupplung, die zum Abzweigen geeignet ist, oder ein Außen-Kupplung (female unit) verwendet werden. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, hat der Körperabschnitt 12 eine in ihm ausgebildete, sich in axialer Richtung erstreckende Bohrung 17, durch die Fluid fließen kann.
• Wie aus den Fig. 1 bis 4 ersichtlich, erstreckt sich von dem Körperabschnitt 12 axial in Bezug zum Gewindeabschnitt 14 entgegengesetzter Richtung 14 ein Schaft 28. Der Schaft 28 hat eine in ihm ausgebildete axiale Bohrung 29, die in Verbindung mit der axialen Bohrung 17 in dem Körperabschnitt 12 ist. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, weist der Schaft 28 einen inneren Kern 18 und ein Paar führungselemente 20 auf, die an dem inneren Kern 18 an gegenüberliegenden Seiten angebracht sind. Die führungselemente 20, wie klar in Fig. 1 gezeigt ist, haben jeweils flache obere Oberflächen 22 und ein Paar gekrümmter seitlicher Oberflächen 24. Wie ebenso in Fig. 1 gezeigt ist, sind Rastzahnstreifen 26 an jeder Seite des inneren Kerns 18 zwischen den führungselementen 20 ausgebildet. Der Rastzahnstreifen 26 weist eine Mehrzahl von (Rast-)Zähnen 34 auf, die jeweils eine zum Körperabschnitt 12 geneigte Oberfläche besitzen.
• Der Schaft 28 ist mit einem Flanschabschnitt 30 versehen, an dem eine ringförmige Fläche 32 ausgebildet ist, die den maximalen äußeren Durchmesser des Flansches bestimmt. Der Flansch 30 hat weiterhin eine an ihm ausgebildete konische Kontaktfläche 33, die - wie in Fig. 2 gezeigt - in bezug auf den Körperabschnitt 12 geneigt ist.
• Um das Maß zu begrenzen, um das ein weicher Kunststoff-Schlauch 36 über den Schaft 28 geschoben werden kann, weist der Schaft einen kreisförmigen Anschlagring 38 in der Mitte zwischen dem Rastzahnstreifen 26 und dem Flansch 30 auf. Der Anschlagring 38 gewährleistet, daß der Schlauch nicht die funktion des Rastzahnstreifens behindert, wenn die Kupplung in Betrieb ist.
• Wie aus den Fig. 1 bis 4 ersichtlich ist, ist eine Hülse 40 an dem Schaft 28 für eine in Bezug zu diesem relative axiale Bewegung angebracht. Die Hülse 40 weist erste Greifflächen 42 an gegenüberliegenden Seiten ihres Umfangs auf, die in der bevorzugten Ausführungsform als erhöhte Plattformen ausgebildet sind. Weitere Greifflächen 44 sind zwischen den ersten Greifflächen 42 beabstandet und in der bevorzugten Ausführungsform einfach als glatte äußere Oberfläche der Hülse 40 ausgebildet. Wie aus den Fig. 1 bis 4 ersichtlich, ist die Hülse 40 im wesentlichen als hohler Zylinder ausgebildet und weist eine Innenfläche 46 auf, die ausgebildet ist, um an den gekrümmten seitlichen Oberflächen 24 der führungselemente 20 anzuliegen. Auf diese Weise erlauben die führungselemente 20 der Hülse 40 und dem Schaft 28 eine relative Verschiebbarkeit zueinander, aber führen die zwei Elemente zwangsweise so, daß ihre Achsen zusammenfallend bleiben.
• Wie am besten in den Fig. 2 bis 4 gezeigt ist, weist die Hülse 40 ein Paar Einrastklinken 50 auf, die sich von der inneren Fläche 46 des Hülsenelements 40 zwischen den Führungselementen 20 radial nach innen erstrecken, um die Zähne 34 des Rastzahnstreifens 26 zu berühren. In der bevorzugten Ausführungsform haben die Einrastklinken 50 eine Breite, die etwas kleiner ist als der Abstand, der zwischen den führungselementen 20 besteht, was das Hülsenelement 40 an einer Rotation in bezug auf den Schaft 28 hindert. Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die Einrastklinken 50 durch eine winklig angestellte Klinkenfläche begrenzt, die angepaßt ist, um an den Oberflächen der Zähne 34 anzuliegen, welche, wie oben beschrieben, in Richtung auf den Körperabschnitt 12 geneigt sind. Auf diese Weise ist die Hülse 40 an einer Bewegung weg von dem Flanschabschnitt 30 des Schafts 28 gehindert, wenn ein Schlauch eingeklebt ist.
• Wie in Fig.3 dargestellt, ist die Hülse 40 mit einem sich radial nach innen erstreckenden Lippenabschnitt 48 versehen, der den minimalen inneren Durchmesser des Hülsenelements definiert. Der ringförmige Lippenabschnitt 48 weist eine Kontaktfläche auf, die in Richtung auf die konische Kontaktfläche 33 des Flansches 30 geneigt ist. Der äußere Durchmesser des Flansches 30 und der innere Durchmesser der Lippe 48 definieren somit einen ringförmigen Klemmspalt, in dem der Schlauch eingeklemmt werden kann und der entsprechend der relativen Verschiebung des Schaftes 28 und der Hülse 40 variiert.
• Alle oben beschriebenen Kupplungen sind vorzugsweise aus einem relativ starren, aber flexiblen Kunststoff-Material wie Polypropylen oder Delrin hergestellt, aber auch andere Materialien können innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung verwendet werden. Insbesondere ist wichtig, daß die Hülse 40 aus einem Material mit einem hohen Maß an Elastizität hergestellt wird.
• Die Benutzung einer gemäß der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform konstruierten Kupplung wird im folgenden erläutert. Wie in Fig. 2 gezeigt, kann ein Stück eines Schlauches 36 über den Flanschabschnitt 30 auf den Schaft 28 aufgezogen werden, bis der Schlauch den ringförmigen Anschlagring 38 erreicht. Die Hülse 40 wird dann von Daumen und Zeigefinger eines Benutzers an der zweiten Greiffläche 44 faßt, um die Hülse 40 in Richtung auf den Flansch 30 zu ziehen, so daß der Schlauch 36 sicher zwischen der Kontaktfläche auf dem ringförmigen Lippenabschnitt 48 der Hülse und der konischen Kontaktfläche 33 des Flansches eingeklemmt wird, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Zu dieser Zeit sitzen die Einrastklinken 50 auf jeder Seite an einem der Zähne. der Rastzahnstreifen 26, wodurch die Hülse gegenüber dem Schlauch und Flansch gesichert ist.
• Sollte sich zwischen dem Schlauch 36 und der Kupplung 10 während des Betriebs axiale Spannung entwickeln, wird der Schlauch an dem sich nach unten erstreckenden, weitgehend zahnähnlichen ringförmigen Lippenabschnitt 48 ziehen und dadurch die Hülse 40 und die Kontaktfläche 49 proportional fester gegen den Schlauch drücken, um so ein Herausrutschen des Schlauches aus der Kupplung zu vermeiden.
• Falls es erwünscht ist, den Schlauch 36 von der Kupplung zu trennen, kann der Benutzer seinen oder ihren Daumen oder Zeigefinger auf die ersten Greifflächen 42 legen, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Weil die Hülse 40 aus einem elastischen, nachgiebigen Material hergestellt ist, wird sich die Hülse 40 unter der Kraft, die auf die ersten Greifflächen 42 aufgebracht wird, deformieren und verursacht, daß die Einrastklinken 50 nach außen weg von dem Zahn 34 abgebogen werden, wie in Fig.4 dargestellt ist. Die Hülse 40 kann dann von dem Flansch 30 weggedrückt werden, wodurch dem weichen Schlauch erlaubt wird, von dem Schaft 28 abgezogen zu werden.
• Eine gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildete Kupplung 52 ist in den Fig. 5 bis 7 dargestellt. Die Kupplung 52 ist in ihrer Gestaltung der oben beschriebenen Ausführungsform ähnlich, abgesehen von den im folgenden beschriebenen Unterschieden. In dieser Ausführungsform ist, wie am besten in Fig. 6 gezeigt ist, ein Schaft 62 mit einem inneren Kern 54 versehen, der ein Paar Führungselemente 56 trägt. Wie ebenfalls in Fig.6 gezeigt ist, sind ein Paar Rastzahnstreifen 58 mit Zähnen 60 an dem inneren Kern 54 des Schafts 62 vorgesehen. Der Schaft 62 ist an einem distalen Ende mit einem sich radial erstreckenden Flansch 64 versehen und weist außerdem einen ringförmigen Anschlagring 66 auf, der zwischen dem Flansch 64 und den Rastzahnstreifen 58 ausgebildet ist, um das Maß, in dem ein Schlauch 36 über ihn geschoben werden kann, zu begrenzen.
• Wie in Fig. 6 dargestellt ist, ist eine glatte Oberfläche 74 auf dem inneren Kern 54 neben den Rastzahnstreifen 58 ausgebildet. Die glatten Oberflächen 74 haben im wesentlichen die gleiche Breite über den Umfang des inneren Kerns 54 wie die Rastzahnstreifen 58.
• Ähnlich wie bei der ersten oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Hülse 68 mit einem Paar Einrastklinken 70 versehen, die angepaßt sind, um die Zähne 60 der Rastzahnstreifen 58 zu berühren und die eine Breite haben, die im wesentlichen gleich ist wie die Breiten der Rastzahnstreifen 58 und der glatten Oberflächen 74. Die Hülse 68 enthält eine ringförmige, sich nach unten erstreckende radiale Lippe 72, die in Form und funktion analog ist zu dem Lippenabschnitt 48 der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 4.
• Bei Benutzung wird der Schlauch 36 über den Schaft 62 und den Flansch 64 gezogen, bis er den ringförmigen Anschlagring 66 berührt, um die in den Fig. 5 und 7 dargestellte Position zu erreichen. Die Hülse 68 wird dann in Richtung auf den Flansch 64 gezogen, um die in der Fig. 7 gezeigte Position zu erreichen, so daß der Schlauch aufgrund des Rast-Mechanismus' zwischen den Kontaktflächen der Hülse 68 und des Flansches 64 gesichert ist. Wenn in diesem Zustand Spannung zwischen dem Schlauch und der Kupplung aufgebracht wird, wird der Schlauch an der Lippe 72 angreifen und dadurch die Kontaktflächen der Hülse und des Flansches mit einer proportional größeren Kraft zusammendrücken.
• Falls es erwünscht ist, den Schlauch 36 von der gemäß der Ausführungsform der Fig.5 bis 7 ausgebildeten Kupplung zu lösen, wird die Hülse 68 um ihre Achse in die durch den Pfeil 76 in Fig. 5 angedeutete Richtung gedreht, was die Einrastklinken 70 veranlaßt, von den Zähnen 60 der Rastzahnstreifen 58 außer Eingriff zu kommen und über den glatten Oberflächen 74, die an dem inneren Kern 54 ausgebildet sind, positioniert zu werden. Daraus resultierend kann die Hülse dann ohne Zusammenwirkung mit dem Rast-Mechanismus von dem Flansch abgezogen werden, und der Schlauch kann dann von dem Schaft 62 abgezogen werden.
• In den Figuren 8 bis 11 ist eine Kupplung 110 für weiche Schläuche gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Schlauch-Kupplung 110 ist als Standard-Innenkupplung (male fitting) mit einem Körperabschnitt 112 ausgebildet dargestellt, der einen Gewindeabschnitt 114 und einen hexagonalen Abschnitt 116 aufweist, welcher angepaßt ist, um einen Schraubenschlüssel oder ein anderes Montierwerkzeug aufzunehmen. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform hat der hexagonale Abschnitt 116 einen größeren Durchmesser als der Rest der Kupplung, um das Ansetzen eines Schraubenschlüssels an ihm zu vereinfachen. In den Figuren 8 bis 10 ist die Schlauch-Kupplung 110 in einer Schraubverbindung mit einer Gewindebohrung 113 eines Anschlußelementes 111 dargestellt. Obgleich in den dargestellten Ausführungsformen eine Innenkupplung (male) gezeigt ist, ist davon auszugehen, daß eine Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung in anderen Konfigurationen wie beispielsweise einer Doppel-Kupplungseinheit mit Einrichtungen zum Verteilen oder einer Außen-Kupplung (female unit) verwendet werden. Wie in den Figuren 8 bis 11 gezeigt ist, hat der Körperabschnitt 112 eine in ihm ausgebildete, sich axial erstreckende Bohrung 117, durch die fluid hindurchfließen kann.
• Wie in den Figuren 8 bis 11 gezeigt ist, erstreckt sich der Schaft 128 von dem Körperabschnitt 112 axial in eine in Bezug auf den Gewindeabschnitt 114 entgegengesetzte Richtung. Der Schaft 128 hat eine in ihm ausgebildete axiale Bohrung 129, die mit der axialen Bohrung 117 in dem Körperabschnitt 112 in Verbindung ist. Der Schaft 128 enthält einen inneren Kern 118 und einen äußeren Kern 119. Der Schaft 128 nahe dessen Ende ist mit einem Flanschabschnitt 130 versehen, an dem eine ringförmige zylindrische Flanschfläche 132 ausgebildet ist, die den maximalen äußeren Durchmesser des Flanschabschnitts 130 definiert. Der Flanschabschnitt 130 weist weiterhin eine an ihm ausgebildete konische Kontaktfläche 131, die von dem Körperabschnitt 112 weg geneigt ist, und eine an ihm ausgebildete konische Kontaktfläche 133 auf, die zu dem Körperabschnitt 112 hin geneigt ist, wie in den Figuren 9 und 10 dargestellt ist. Um das Maß, bis zu dem ein weicher Kunststoffschlauch 136 über den Schaft 128 geschoben werden kann, zu begrenzen, weist der Schaft 128 einen ringförmigen Anschlagring 138 in der Mitte zwischen dem inneren und äußeren Kern 118, 119 auf. Der Anschlagring 138 gewährleistet, daß der Schlauch 136 nicht die funktion der Hülse 140 beeinträchtigt.
• Die Hülse 140 ist auf dem Schaft 128 für eine relativ zu diesem axiale Bewegung angebracht. Die Hülse 140 weist nahe einem äußeren Ende eine ringförmige Greiffläche 142 auf. Die ringförmige Greiffläche 142 enthält zwei Reihen abgerundete Vertiefungen 141, 143, die ringförmig umlaufend an der Hülse 140 ausgebildet sind, um bei einer axialen oder rotierenden Bewegung der Hülse 140 unterstützend zu wirken. Wie dargestellt ist die Hülse 140 im wesentlichen als ein Hohlzylinder ausgebildet und weist eine Innenfläche 146 auf, die drei elastische axiale Vorsprünge 148 mit jeweils einem radial nach innen vorstehenden Abschnitt 149 aufweist, welche angepaßt sind, um elastisch an einer Fläche des inneren Kerns 118 anzuliegen, die eine an ihm ausgebildete erste konische Kontaktfläche 121 aufweist, die von dem Flanschabschnitt 130 weg geneigt ist, und eine an ihm ausgebildete zweite konische Kontaktfläche 123 aufweist, die zu dem Flanschabschnitt 130 hin geneigt ist.
• Wie dargestellt ist, ist die Hülse 140 mit den sich axial erstreckenden Vorsprüngen 148 versehen, die die radial nach innen vorstehenden End-Abschnitte 149 aufweisen, welche an den konischen Abschnitten 121, 123 des inneren Kerns 118 gleiten und an der Kontaktfläche 123, wie in Figur 10 dargestellt ist, anliegen, wenn die Hülse 140 über das Ende des Schlauches 136 gezogen worden ist nachdem der Schlauch 136 auf den äußeren Kern 119 des Schafts 128 aufgezogen worden ist. Die radial nach innen vorstehenden Abschnitte 149 weisen einen Schulterabschnitt 152 zum Zusammenwirken mit einem ringförmigen Schulterabschnitt 150 des ringförmigen Halterings 138 auf, um die Hülse 140 auf dem Schaft 128 zu halten, wenn kein Schlauch an der Kupplung 110 befestigt ist. Die Hülse 140 ist frei entlang einer zylindrischen Kontaktfläche 115 des Schafts beweglich, so daß die End-Abschnitte 149 nicht elastisch an der zylindrischen Kontaktfläche 115 anliegen. Wie dargestellt sind bei der bevorzugten Ausführungsform drei sich axial erstreckende elastische Vorsprünge 148 symmetrisch um die Längsachse der Kupplung 110 angeordnet.
• Die Hülse 140 ist mit einem sich radial nach innen erstreckenden Lippenabschnitt 154 versehen, der den minimalen inneren Durchmesser des Hülsenelements 140 definiert. Der ringförmige Lippenabschnitt 154 hat eine an ihm ausgebildete Kontaktfläche 156, die zur konischen Kontaktfläche 133 des äußeren Kerns 119 des Schafts 128 geneigt ist. Der äußere Durchmesser des äußeren Kerns 119 und der innere Durchmesser des Lippenabschnitts 154 definieren somit einen ringförmigen Klemmspalt, in den der Schlauch eingeklemmt werden kann und der entsprechend der relativen Verschiebung des Schafts 128 und der Hülse 140 zueinander variiert. Darüber hinaus kann der Klemmspalt in Abhängigkeit von dem verwendeten Schlauch variiert werden.
• Wie bei den vorigen Ausführungsformen sind die oben beschriebenen Kupplungselemente vorzugsweise aus einem relativ starren, aber flexiblen Kunststoffmaterial wie Polypropylen oder Delrin (eingetragenes U.S.-Warenzeichen) hergestellt, aber auch andere Materialien können innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung verwendet werden. Insbesondere ist wichtig, daß die Hülse 140 aus einem Material mit einem hohen Maß an Steifigkeit und Elastizität hergestellt wird.
• Die Benutzung einer Kupplung, die gemäß einer in den Figuren 8 bis 11 dargestellten Ausführungsform ausgebildet ist, wird im folgenden erläutert. Wie in Figur 9 gezeigt ist, wird ein Stück eines Schlauchs 136 über den äußeren Kern 119 des Schafts 128 geschoben, bis der Schlauch 136 den ringförmigen Anschlagring 138 erreicht. Die Hülse 140 wird dann manuell von dem Benutzer beispielsweise mit dessen Daumen und Zeigefinger an den Greifflächen 142 ergriffen, um die Hülse 140 in Richtung auf den äußeren Kern 119 zu ziehen, so daß der Schlauch 136 fest zwischen der Kontaktfläche 156 auf der Hülle 140 und der konischen Kontaktfläche 133 des Flansches 130 eingeklemmt wird. Zu diesem Zeitpunkt liegen die radial nach innen vorstehende Abschnitt 149 des elastischen, sich axial erstreckenden Vorsprungs 148 an der konischen Kontaktfläche 123 an, um die Hülse 140 in Richtung auf den Flanschabschnitt 130 vorzuspannen und einer Bewegung der Hülse 140 zurück in Richtung auf den Körperabschnitt 112 entgegenzuwirken. Es kann davon ausgegangen werden, daß die Kontaktfläche 123 andere Konfigurationen, wie beispielsweise eine rampenartige Konfiguration annehmen kann. Je mehr Zug auf dem Schlauch 136 aufgebracht wird, z.B. wenn Fluid-Druck aufgebracht wird, desto schmaler wird der Klemmspalt zwischen dem Flanschabschnitt 130 und der Hülsen-Kontaktfläche 156, um somit den Schlauch 136 fester zu greifen. Dies geschieht wegen der Hülsen-Kontaktfläche 156, die den Schlauch 136 greift und somit mit dem Schlauch 136 in Richtung auf das Ende des Schafts 128 gleitet, falls der Fluid-Druck den Schlauch 136 dazu veranlassen sollte, sich in Richtung des Endes des Schafts 128 zu bewegen.
• Ist es erwünscht, den Schlauch 136 von der Kupplung 110 zu trennen, kann der Benutzer seinen oder ihren Daumen oder Zeigefinger auf die Greiffläche 142 legen und die Hülse 140 von dem Flansch 130 wegschieben und es damit dem Schlauch 136 zu ermöglichen, von dem Schaft 128 abgezogen zu werden.
• Es ist ersichtlich, daß die konische Fläche 123 mit den elastischen, sich axial erstreckenden Vorsprüngen 148 kooperiert, um einer Bewegung der Hülse 140 weg von dem Flansch 130 entgegenzuwirken. In der in den Figuren 8 bis 11 gezeigten Ausführungsform sind drei solcher elastischer, sich axial erstreckender Vorsprünge 148 symmetrisch um die Längsachse der Kupplung 110 angeordnet. Ein ringförmiger Abschnitt 160 zwischen den konischen Kontaktflächen 123, 121, der auch als ringförmiger Lippenabschnitt bezeichnet wird, erzeugt ein hörbares Signal, wenn die Hülsenabschnitte 149 über ihn hinweggleiten und zeigen somit an, wenn die Hülse 140 in Richtung auf den Flansch 130 vorgespannt wird.
• Es ist ersichtlich, daß, obwohl mehrere Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung in der obigen Beschreibung zusammen mit Details der Struktur und der Funktion der Erfindung dargelegt worden sind, die Offenbarung nur beispielhaft ist und Änderungen in Einzelheiten, insbesondere in bezug auf form, Größe und Anordnung der Teile Unter Beibehaltung des Prinzips der Erfindung innerhalb seines vollen Bereichs vorgenommen werden können, der durch die breite allgemeine Bedeutung der Begriffe, mit denen die beiliegenden Ansprüche beschrieben sind, angedeutet ist.

Claims (13)

1. Verbesserte Kupplungsvorrichtung (10; 52; 110) zur Verwendung mit einem weichen Schlauch (36; 136), mit

einem einen axial verlaufenden Durchlaß (17; 117) bildenden Körperabschnitt (12; 112);

einem sich axial an den Körperabschnitt (12; 112) anschließenden Schaftmittel (28; 62; 128) mit einem Anschlußende und einem freien Ende, wobei das Schaftmittel einen darin ausgebildeten Durchlaß (29; 129) in Verbindung mit dem Körperabschnittsdurchlaß (17; 117) aufweist und zur mindestens abschnittsweisen Aufnahme eines Abschnittes des weichen Schlauches (36; 136) ausgebildet ist;

einem sich radial erstreckenden Flanschmittel (30; 64; 130) am freien Ende des Schaftmittels (28; 62; 128), zur Abdichtung gegen eine Innenwandung des Schlauches;

einem verschiebbar am Schaftmittel (28; 62; 128) befestigten Hülsenmittel (40; 68; 140) mit einer ringförmigen Kontaktfläche (48; 156), die auf diesem zum Zusammenwirken mit dem Flanschmittel (30; 64; 130) ausgebildet ist, um gegen eine Außenwandung des Schlauches abzudichten;

einem Anschlagmittel (38; 66; 138) zwischen dem sich radial erstrekkenden Flanschmittel und dem Körperabschnitt zur Begrenzung der axialen Bewegung des Hülsenmittels (40; 68; 140) in Richtung auf das sich radial erstreckende Flanschmittel (30; 64; 130); und

bei welchem das Hülsenmittel (40; 68; 140) einen mit dem Schaftmittel in Eingriff befindlichen und zusammenwirkenden radial nach innen vorstehenden Abschnitt (50; 70; 149) aufweist, um einer Bewegung des Hülsenmittels (40; 68; 140) in Richtung auf das Anschlußende zu widerstehen, wodurch ein Abschnitt des weichen Schlauches (36; 136) in Verbindung mit den Durchlässen zwischen dem Hülsenmittel und dem Flanschmittel fest gesichert werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die ringförmige Kontakt fläche (48; 156) auf einem Lippenabschnitt (48; 72; 154) des Hülsenmittels (40; 68; 140) ausgebildet ist, welcher sich radial nach innen zum Schaftmittel (28; 62; 128) erstreckt, wodurch der Lippenabschnitt am gesicherten Schlauch (36; 136) greift, wenn Spannung darauf aufgebracht wird, die die ringförmige Kontaktfläche (48; 156) zum Flanschmittel (30; 64; 130) mit größerer Kraft drückt, um die Halterung des Schlauches in der Kupplung zu gewährleisten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher das Flanschmittel (30; 64; 130) eine geneigt zum Körperabschnitt (12; 112) gerichtete und mit der ringförmigen Kontaktfläche (48, 156) zusammenwirkende konische Kontaktfläche (33; 133) zur Sicherung des Schlauches (36; 136) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der radial nach innen vorstehende Abschnitt (50; 70, 149) das Hülsenmittel (40; 68; 140) gegenüber dem Schaftmittel (28; 62; 128) lösbar sperrt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher der radial nach innen vorstehende Abschnitt (50; 70) mit Einrastmitteln (26, 34; 58, 60) zur Verhinderung einer Bewegung des Hülsenmittels (40; 68) vom Flanschmittel (30; 64) weg und einem Mittel (20; 56; 74) zum Lösen der Einrastmittel zusammenwirkt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher der radial nach innen vorstehende Abschnitt (50; 70) eine oder mehrere sich vom Hülsenmittel nach innen zum Schaftmittel (28; 62) erstreckende Einrastklinken (50, 70) umfaßt und die Einrastmittel (26; 34; 58; 60) eine entsprechende Anzahl von auf dem Schaftmittel (28; 62) befestigten Rastzähnestreifen (26; 58) mit Zähnen (34; 60) zur Aufnahme der einen oder mehreren Einrastklinken umfassen, wobei jeder Zahn eine zum Körperabschnitt (12) geneigte Oberfläche besitzt, um nur eine Bewegung der Einrastklinken vom Körperabschnitt weg zu ermöglichen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher das Lösemittel (20; 56; 74) ein Mittel zur Lösung des Eingriffes der einen oder mehreren Einrastklinken von den Rastzähnestreifen (26; 58) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher von der einen oder den mehreren Einrastklinken (50) und Rastzähnestreifen (26) nicht mehr als zwei vorgesehen sind und diese symmetrisch zu einer durch die Achse des Schaftmittels (28) laufenden ersten Ebene symmetrisch angeordnet sind und das Hülsenmittel (40) aus deformierbarem Kunststoffmaterial gebildet ist, wobei die Mittel zur Lösung des Eingriffes der einen oder mehreren Einrastklinken von den Rastzähnestreifen zwei Greifflächen (42) aufweisen, die an einer Außenfläche des Hülsenmittels (40) ausgebildet sind, so daß jede eine rechtwinklig zur ersten Ebene verlaufende zweite Ebene schneidet, wodurch das Hülsenmittel deformierbar ist, indem die Greifflächen (42) so weit zusammengedrückt werden, daß die Einrastklinken (50) von den Rastzähnestreifen (26) zurückgezogen werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher zwei Einrastklinken (50) und zwei Rastzähnestreifen (26) vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher die Greifflächen (42) im wesentlichen ebene Flächen sind, die am Hülsenmittel (40) vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher das Mittel zur Lösung des Eingriffes der einen oder mehreren Einrastklinken (70) von den Rastzähnestreifen (58) eine gleichmäßig verlaufende Fläche (74), die am Schaftmittel (62) benachbart zu jedem der Rastzähnestreifen (58) ausgebildet ist, und Mittel zur Rotation des Hülsenmittels (68) gegenüber dem Schaftmittel (62) aufweist, um die eine oder mehreren Einrastklinken von den Rastzähnestreifen zu lösen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem am Schaftmittel (28; 62; 128) ausgebildeten kreisförmigen Anschlagring (38; 66; 138) zur Begrenzung des Einsetzens des Schlauches über das Schaftmittel.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der radial nach innen vorstehende Abschnitt (149) federnd an einer geneigt zum sich radial erstreckenden Flanschmittel (130) gerichteten äußeren Kontaktfläche (123) anliegt, um das Hülsenmittel (140) zum sich radial erstreckenden Flanschmittel (130) vorzuspannen.