DE4301168C2 - Kupplung zum Verbinden eines Kunststoffrohres geringen Durchmessers - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Verbesserung des Aufbaus einer Kupplung zum Verbinden eines Kunststoffrohres mit relativ geringen Durchmesser, beispielsweise 20 mm oder weniger, und ist als Öl- oder Luftförderleitung in einem Automobil oder verschiedenen Arten von Maschinen oder Vorrichtungen vorgesehen.

Die Kupplung dieser Art gemäß dem Stand der Technik weist, wie in den Fig. 5a und 5b gezeigt, einen zylindrischen Kupplungskörper 11 auf, der an seiner hinteren Umfangskante 11′ durch ein Halteteil 16 im abgestuften Bereich einer Kammer größeren Durchmessers des Kupplungskörpers 11 abgedichtet ist, der einen elastischen Dichtring 14 aufweist, der in einer Dichtnut 11′ eingebaut ist, die von einer axial innen liegenden Verbindungsbohrung 12 weggerichtet ist, so daß sich der Kupplungskörper mit einer scheibenförmigen Klemme 15 mit einer Klauenwand 15′ an der vorderen Umfangskante einer Mittelbohrung in Eingriff befindet. Ein Freigabewerkzeug 17 ist zum Eingriff mit der Umfangskante der axialen Bohrung und zum Zurück- und Vorwärtsbewegen vorgesehen, um den Eingriff eines Kunststoffrohres P′ von der Klauenwand 15′ freizugeben.

Bei diesem Stand der Technik hat dennoch die Klauenwand 15′ eine solch hohe Steifigkeit während des Befestigens des Kunststoffrohres P′ für die Verbindung in bezug auf den starren Aufbau, der durch das Halteteil 16 in der Klemme 15 abgedichtet wird, daß keine Krümmung verursacht wird, um den Außenumfang des Kunststoffrohres P′ in der axialen Richtung zu zerkratzen. Da die starre Ausführung gegenüber der Klemme 15 angeordnet ist und weil der Dichtring 14 in der Dichtnut 11′ eingebaut ist, werden das Klemmen an der Klauenwand 15′ und die Dichtwirkung am Dichtring 14 verschlechtert, so daß eine Leckage häufig für längere Zeit hervorgerufen wird.

Weitere Schnellkupplungen, die keilförmige Verbindungselemente verwenden, sind aus DE 31 12 255 A1 und DE 36 12 689 A1 bekannt.

Bei der Lösung gemäß DE 36 12 689 A1 wird ein zusätzlicher Kolben in das Verbindungsgehäuse eingebracht, der durch keilförmige Flächen an den ihn umgebenden Buchsen gehalten wird und bei Zugbelastung gegen eine Dichtung drückt. Dabei gleitet das so verbindende Rohr axial im Kolben.

Gemäß der DE 31 12 255 A1 sind mehrere Keilflächen verteilt auf zusätzlichen Hülsen und Buchsen angebracht, die das zu verbindende Rohr nicht gegen axiales Verschieben innerhalb des Verbinderkörpers sichern, sondern den Verschiebeweg lediglich in einem bestimmten Bereich begrenzen, wobei ein Zerkratzen des Rohraußenumfanges nicht verhindert wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung zum Verbinden eines Kunststoffrohres geringen Durchmessers zu schaffen, die jedes Zerkratzen auf dem Außenumfang des Kunststoffrohres und des elastischen Dichtelementes verhindert und das Klemmen der Klauenwand sichert, um dabei eine Verschlechterung der Dichtwirkung zu verhindern wobei der Befestigungszustand des Dichtelementes visuell von der Außenseite erkennbar ist und, falls notwendig, das Entfernen des Dichtelementes erleichtert wird.

Die Aufgabe wird durch eine dünne Kunststoffrohr-Verbindungskupplung gelöst, aufweisend

• - einen Kupplungskörper mit einer abgestuften Kammer kleineren Durchmessers, die radial in der axialen Innenseite gegenüber einer Verbindungsbohrung erweitert ist, eine Kammer größeren Durchmessers, die von der Hinterseite der Kammer kleineren Durchmessers erweitert ist, und eine Rückhaltewand, die nach innen von der Umfangskante des hinteren Ende der Kammer größeren Durchmessers hervorragt;
• - einen Einsatz, der im Kupplungsgehäuse befestigt und zylindrisch ausgeführt ist und an seinem vorderen Ende eine mit Flansch versehene Wand zum Eingriff mit dem abgestuften Bereich der Kammer kleineren Durchmessers aufweist;
• - ein elastisches Dichtelement und ein Buchsenelement, die an der Hinterseite der mit Flansch versehenen Wand zwischen dem Außenumfang eines am Außenumfang des Einsatzes zu befestigenden Kunststoffrohres und dem Innenumfang des Kupplungskörpers, der zum Außenumfang des Kunststoffrohres zeigt, befestigt sind;
• - eine in Keile geteilte Klemme, die an der Hinterseite des Buchsenelementes angeordnet ist und eine ringförmige Klauenwand, die von deren Innenumfang hervorragt, eine an deren Außenumfang ausgebildete und nach hinten konvergierende Fläche und einen in deren Umfangswand ausgebildeten axialen Schlitz aufweist; und
• - ein Halteelement, das an der Hinterseite der Klemme angeordnet ist und eine Mehrzahl zungenförmiger elastischer Arme, die die Rückhaltewand der Kammer größeren Durchmessers halten und mit einer Nut versehen sind, und eine konische Fläche aufweist, die am Innenumfang dessen vorderen Endes und nach hinten konvergierend ausgebildet ist.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung wird ein Dichtungseffekt am elastischen Dichtelement durch Anordnung des Dichtelementes, des Buchsenelementes, der Klemme und des Halteelementes in der Kammer kleineren Durchmessers am Kupplungskörper und der Außenseite des Kunststoffrohres erreicht, das am Außenumfang des Einsatzes angebracht ist. Wenn eine Kraft zum Herausziehen an das Kunststoffrohr angelegt wird, wird die Klemme zusammen mit dem Kunststoffrohr rückwärts bewegt, um die Klemme und die konische Fläche des Halteelementes in Eingriff miteinander zu bringen, so daß die Klauenwand der Klemme den Außenumfang des Kunststoffrohres umgreift. Wenn das Kunststoffrohr eingesetzt ist, wird der elastische Arm des Halteelementes in axiale Richtung gedrückt. Im Freigabezeitpunkt, wenn die Rückhaltewand und die Nut außer Eingriff gelangen, können der Außenumfang des Kunststoffrohres und das elastische Teil frei von jedem Zerkratzen in axialer Richtung gehalten werden. Infolgedessen kann das Klemmen der Klauenwand sichergestellt werden, um eine Verminderung der Dichtwirkung des Dichtelementes zu verhindern. Der Verbindungszustand kann visuell von der Außenseite beobachtet werden. Gleichzeitig können, falls notwendig, das Kunststoffrohr, das Dichtelement leicht entfernt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen die zugehörigen Zeichnungen in:

Fig. 1a einen Längsschnitt einer Kupplung zum Verbinden eines Kunststoffrohres geringen Durchmessers im verbundenen Zustand;

Fig. 1b einen Längsschnitt des Zustandes, bevor die Kupplung gemäß Fig. 1a verbunden ist;

Fig. 2a eine vergrößerte Vorderansicht einer Klemme der Kupplung gemäß Fig. 1;

Fig. 2b einen Querschnitt gemäß Fig. 2a;

Fig. 3 einen Längsschnitt des Zustandes, bevor eine Kupplung gemäß einer anderen Ausführungsform verbunden ist;

Fig. 4 einen vergrößerten Längsschnitt eines Bereiches einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 5a einen Längsschnitt durch eine Kupplungsverbindung im verbundenen Zustand gemäß dem Stand der Technik; und

Fig. 5b eine Vorderansicht, die einen Teil der Klemme gemäß Fig. 5a in vergrößertem Zustand darstellt.

In den Fig. 1 bis 4 weist ein Kupplungskörper 1 eine abgestufte Kammer 2′ kleineren Durchmessers, die radial in der axialen Innenseite von einer Verbindungsbohrung 2 erweitert wird, und eine Kammer 2′′ größeren Durchmessers auf, die von der hinteren Seite der Kammer 2′ kleineren Durchmessers erweitert wird. Der Kupplungskörper 1 besitzt weiterhin eine Rückhaltewand 1′, die nach innen von der Umfangskante des hinteren Endes der Kammer 2′′ größeren Durchmessers hervorragt. In der Kammer 2′ kleineren Durchmessers ist ein Einsatz 3 eingeschoben und befestigt, der in dem Kupplungskörper 1 positioniert und zylindrisch ausgebildet ist, und der an seinem vorderen Ende eine mit Flansch versehene Wand 3′ aufweist, um mit dem abgestuften Bereich der Kammer 2′ kleineren Durchmessers in Eingriff zu stehen. An der Rückseite der mit Flansch versehenen Wand 3′ ist ein elastisches Dichtelement 5 und ein Buchsenelement 7 angeordnet, die zwischen dem Außenumfang des Einsatzes 3 und dem Innenumfang des Kupplungskörpers 1, der zum Außenumfang des Einsatzes 3 zeigt, befestigt sind. Dieses elastische Dichtelement 5 und das Buchsenelement 7 ergeben einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem der mit Flansch versehenen Wand 3′ ist. Eine keilförmige Klemme 6 ist an der Rückseite des Buchsenelementes 7 angeordnet und weist eine ringförmige Klauenwand 6′, die von dessen Innenumfang hervorragt, eine konische Fläche 6′′′, die an dessen Außenumfang ausgebildet und nach innen konvergierend ist, und einen axialen Schlitz 6′′ auf, der in dessen Umfangswand ausgebildet ist. Ein Halteelement 9 ist an der Hinterseite des Buchsenelementes 7 angeordnet und hat eine Anzahl zungenförmiger elastischer Arme 9′ und eine Nut 8, die die Rückhaltewand 1′ der Kammer 2′′ größeren Durchmessers halten und eine konische Fläche 9′′, die am Innenumfang dessen vorderen Endes angeordnet und nach hinten konvergiert und zur konischen Fläche 6′′′ der Klemme 6 korrespondiert. Mit dieser Konstruktion wird, wenn ein Kunststoffrohr P am Außenumfang des Einsatzes 3 befestigt ist, das elastische Dichtelement 5 auf den Außenumfang des Kunststoffrohres P gedrückt, um den gewünschten Dichtungseffekt zu erreichen. Wenn eine Kraft zum Herausziehen auf das Kunststoffrohr P angelegt wird, wird die Klemme 6 zusammen mit dem Kunststoffrohr P bewegt, um die konische Fläche 6′′′ der Klemme 6 und die konische Fläche 9′′ des Haltelementes 9 in Eingriff zu bringen, so daß die Klauenwand 6′ nach innen verschoben wird, um den Außenumfang des eingeschobenen Kunststoffrohres zu erfassen.

Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 3 gezeigt. In dieser Ausführung ist der Einsatz 3 im Kunststoffrohr P befestigt und das elastische Dichtelement 5, das Buchsenelement 7, die Klemme 6 und das Haltelement 9 sind fortlaufend am Außenumfang des Kunststoffrohres P in dieser Reihenfolge von der mit Flansch versehenen Wand 3′ zusammenmontiert. In diesem Zustand ist die Anordnung in der Kammer 2′ kleineren Durchmessers montiert, so daß die Nut 8 des elastischen Arms 9′ des Haltelementes 9 gehalten und an der Rückhaltewand 1′ der Kammer 2′′ größeren Durchmessers zurückgehalten wird. Dadurch wird das elastische Dichtelement 5 auf den Außenumfang des Kunststoffrohres P gedrückt, um den Dichtungseffekt zu erreichen.

Andererseits kann das Kunststoffrohr P leicht durch Drücken der elastischen Arme 9′ des Halteelementes 9 in axialer Richtung verschoben werden, um den Eingriff zwischen der Rückhaltewand 1′ und der Nut 8 und durch Herausziehen des Kunststoffrohres P zu lösen.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform. Diese Ausführungsform ist derart ausgebildet, daß eine andere Kammer 2′′′ kleineren Durchmessers zwischen der Verbindungsbohrung 2 und der Kammer 2′ kleineren Durchmessers ausgebildet ist, und daß der Außenumfang der mit Flansch versehenen Wand 3′ des Einsatzes 3 einen Durchmesser ergibt, der im wesentlichen gleich dem des Innenumfanges der Kammer 2′′′ kleineren Durchmessers ist und im wesentlichen koextensiv zum Außenumfang des Kunststoffrohres P liegt.

Wie zuvor beschrieben, ist die Kupplung zum Verbinden eines Kunststoffrohres geringen Durchmessers gemäß der vorliegenden Erfindung derart ausgestaltet, daß der Kupplungskörper 1 im wesentlichen radial erweitert ist, um den Innenumfang der Kammer 2′ geringen Durchmessers zu bilden, und daß das Halteelement 9, welches das Dichtelement 5, das Buchsenelement 7 und die Klemme 6 hält, in der Kammer 2′ kleineren Durchmessers und auf der Außenfläche des Kunststoffrohres P angebracht ist, das am Außenumfang des Einsatzes 3 angeordnet ist, der die mit Flansch versehene Wand 3′ an seinem vorderen Ende aufweist. Dadurch wird der Dichtungseffekt durch das elastische Dichtelement 5 während der Verbindung erreicht und die feste Verbindung wird durch Veranlassung der Klauenwand 6′, den Außenumfang des Kunststoffrohres P zu ergreifen, wenn eine Kraft zum Herausziehen angelegt wird, erhalten. Daher werden keine Verkratzungen in der axialen Richtung auf dem Außenumfang des Kunststoffrohres P und dem elastischen Dichtelement 5 verursacht. Demzufolge kann die Klemme auf der Klauenwand 6′ gesichert werden, um jede Verminderung der Dichtwirkung am Dichtelement 5 zu verhindern. Der Zustand der Verbindung kann visuell von der Außenseite beobachtet und festgestellt, so daß das Dichtelement oder dergleichen leicht entfernt werden kann, falls notwendig.

Claims (3)

1. Kupplung zum Verbinden eines Kunststoffrohres geringen Durchmessers aufweisend:

• - einen Kupplungskörper (1) mit einer abgestuften Kammer (2′) kleineren Durchmessers, die radial in der axialen Innenseite gegenüber einer Verbindungsbohrung (2) erweitert ist,
• - eine Kammer (2′′) größeren Durchmessers, die von der Hinterseite der Kammer (2′) kleineren Durchmessers erweitert ist, und eine Rückhaltewand (1′), die nach innen von der Umfangskante des hinteren Endes der Kammer (2′′) größeren Durchmessers hervorragt;
• - einen Einsatz (3), der im Kupplungskörper (1) befestigt und zylindrisch ausgeführt ist und an seinem vorderen Ende eine mit Flansch versehene Wand (3′) zum Eingriff mit dem abgestuften Bereich der Kammer (2′) kleineren Durchmessers aufweist;
• - ein elastisches Dichtelement (5) und ein Buchsenelement (7), die an der Hinterseite der mit Flansch versehenen Wand (3′) zwischen dem Außenumfang eines am Außenumfang des Einsatzes (3) zu befestigenden Kunststoffrohres (P) und dem Innenumfang des Kupplungskörpers (1), der zum Außenumfang des Kunststoffrohres (P) zeigt, befestigt sind;
• - eine in Keile geteilte Klemme (6), die an der Hinterseite des Buchsenelementes (7) angeordnet ist und eine ringförmige Klauenwand (6′), die von deren Innenumfang hervorragt, eine an deren Außenumfang ausgebildete und nach hinten konvergierende Fläche (6′′′) und einen in deren Umfangswand ausgebildeten axialen Schlitz (6′′) aufweist; und
• - ein Halteelement (9), das an der Hinterseite der Klemme (6) angeordnet ist und eine Mehrzahl zungenförmiger elastischer Arme (9′), die die Rückhaltewand (1′) der Kammer (2′′) größeren Durchmessers halten, und mit einer Nut (8) versehen sind, und eine konische Fläche (9′′) aufweist, die am Innenumfang dessen vorderen Endes und nach hinten konvergierend ausgebildet ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungskörper (1) eine zweite Kammer (2′′′) kleineren Durchmessers zwischen der Verbindungsbohrung (4) und der erstgenannten Kammer (2′) kleineren Durchmessers aufweist.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (2′′′) kleineren Durchmessers einen Innenumfang aufweist, der einen Durchmesser gleich dem des Außenumfanges der mit Flansch versehenen Wand (3′) des Einsatzes (3) entspricht.