DE69521291T2

DE69521291T2 - Leicht verbindbare und trennbare Rohrkupplung

Info

Publication number: DE69521291T2
Application number: DE69521291T
Authority: DE
Inventors: Yoshimoto Taneya
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1995-04-13
Filing date: 1995-08-16
Publication date: 2002-05-02
Anticipated expiration: 2015-08-17
Also published as: JP3593382B2; CN1044934C; KR0180962B1; EP0738851B1; JPH08285159A; TW279927B; KR960038213A; CN1133417A; US5722696A; EP0738851A1; DE69521291D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung:

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rohrkupplung zum Verbinden eines Fluidrohrs, welches einen Fluiddurchgang zur Aufnahme oder Abgabe eines Fluids besitzt, mit einer Fluiddruckvorrichtung, wie z. B. einem magnetbetriebenen Ventil, einem Zylinder oder dgl.[0001]

Beschreibung des verwandten Fachgebiets:

Bisher werden Rohrkupplungen zum Verbinden eines Fluidrohres mit einer Fluiddruckvorrichtung, wie z. B. einem magnetbetriebenen Ventil, einem Zylinder oder dgl. genutzt.[0002]
Das Dokument EP 0 379 655 A2 offenbart solch eine Verbindungsvorrichtung 3 zum Verbinden rohrförmiger Bauteile mit einem Kupplungskörper mit einer darin ausgebildeten Kupplungsöffnung. Ein Spannelement, welches verschiedene Greifelemente an seinem entfernten Ende umfasst, ist zum Greifen der rohrförmigen Bauteile, die in die Öffnung eingesetzt sind, in dem Kupplungskörper angeordnet. Es wird durch eine äußere zylindrische Oberfläche eines zylindrischen Abschnitt eines Löseelementes zum Entfernen des eingesetzten rohrförmigen Bauteils gleitend geführt. Das Löseelement ist in dem Kupplungskörper angeordnet und kann in Einsetzrichtung bewegt werden, um die Greifbauteile des Spannelements von dem ergriffenen rohrförmigen Bauteil wegzudrücken. Eine Dichtung ist in der Öffnung vorgesehen, die die äußere Oberfläche des eingesetzten rohrförmigen Bauteils 1 umgibt, welches von den Greifelementen des Spannelements durch ein dazwischen liegendes Stützelement, wie zum Beispiel einen Schubring, zur Erhöhung der Haftung der Greifelemente koaxial separiert ist und dadurch das rohrförmige Bauteil hält. Das Spannelement hat einen ausgebauchten Abschnitt, der sich radial nach außen von den Greifelementen erstreckt und gegen eine abgeschrägte Oberfläche der Führungsmittel anliegt, so dass die Greifelemente zusammengedrückt werden, wenn das Spannfutter in einer Richtung entgegen der Einsetzrichtung bewegt wird. Wenn das rohrförmige Bauteil in den Kupplungskörper eingefügt wird, drückt und verschiebt das rohrförmige Bauteil die Greifelemente des Spannelements, welches wiederum das dazwischen liegende Element und den Dichtring drückt und verschiebt. Aus diesem Grund ist das rohrförmige Bauteil Federkräften von dem Spannelement, dem Dichtring und der Reibung des dazwischen liegenden Element unterworfen. Dadurch müssen beim Einsetzen des rohrförmigen Bauteils ausreichend große Kräfte aufgewendet werden, um diese Federkräfte zu überwinden.[0003]
Fig. 9 der begleitenden Zeichnungen zeigt eine ähnliche konventionelle Rohrkupplung 100 mit einem ersten Loch 104, das in einem unteren Abschnitt eines zylindrischen Kupplungskörpers 102 definiert ist und sich in dessen Axialrichtung erstreckt, ein zweites Loch 108 mit größerem Durchmesser, das in dem Kupplungskörper 102 oberhalb von dem ersten Loch 104 definiert ist und koaxial mit dem ersten Loch 104 über eine erste Stufe 106 in Verbindung steht, und ein drittes Loch 112 mit größerem Durchmesser, welches in dem Kupplungskörper 102 oberhalb von dem zweiten Loch 108 definiert ist und über eine zweite Stufe 106 koaxial mit dem zweiten Loch 104· in Verbindung steht. Außerdem hat der Kupplungskörper 102 eine zylindrisch abgeschrägte Oberfläche 114, welche sich radial nach außen in der nach oben orientierten Richtung über eine innere Wand ausbreitet, welche das dritte Loch 112, ein viertes Loch 116 mit größerem Durchmesser, das über der abgeschrägten Oberfläche 114 koaxial mit dem dritten Loch 112 ausgebildet ist, und ein fünftes Loch 120 mit kleinerem Durchmesser, welches in dem Kupplungskörper 102 oberhalb des vierten Lochs 116 definiert ist und über eine dritte Stufe 118 koaxial mit dem vierten Loch 116 in Verbindung steht, umfasst. Das fünfte Loch 120 öffnet sich an einer oberen Oberfläche des Kupplungskörpers 112.[0004]
Ein Führungsbauteil 122, welches in eine innere, das fünfte Loch definierende Wand eingesetzt ist, hat einen ringförmigen Vorsprung 124, der auf seiner äußeren Umfangsfläche angeordnet ist und an der dritten Stufe 118 angreift, und ein unteres Ende 125, welches an der abgeschrägten Oberfläche 114 des Kupplungskörpers 102 angreift. Ein Spannring hat eine obere abgeschrägte Oberfläche 128, die in das untere Ende 125 eingesetzt ist. Der Ring 126 besitzt auch eine ringförmige Rippe 130, die auf seiner inneren Umfangsfläche angeordnet ist und radial nach innen vorsteht.[0005]
Ein zylindrisches Spannelement 132, welches aus einem elastischem Material, wie zum Beispiel Blech, gemacht ist, ist in den Ring 126 eingesetzt und hat eine Vielzahl von Schlitzen 134, welche in seinem unteren Abschnitt ausgebildet sind und sich von seinem unteren Ende nach oben erstrecken. Das untere Ende des Spannelements 132 hat einen abgeschrägten Eingriffsabschnitt 136, dessen Durchmesser fortschreitend abwärts reduziert ist und der eine äußere Wand besitzt, an der die Rippe 130 des Rings 126 angreift. Der Eingriffsabschnitt 136 und der Ring 126 werden in Anlage gegen eine elastomere Dichtung 138 gehalten, die auf der zweiten Stufe 110 des Kupplungskörpers 102 angeordnet ist. Eine Lösehülse 140 ist vertikal beweglich in das Spannelement 132 eingesetzt und hat ein entferntes Ende 142, das in Eingriff mit dem Eingriffsabschnitt 136 des Spannelements 132 gehalten wird. Die Lösehülse 140 hat ein darin ausgebildetes Loch 144, welches den gleichen Durchmesser wie der Außendurchmesser eines Fluidrohrs 148 hat (siehe Fig. 10 der begleitenden Zeichnungen), um an die Rohrkupplung 100 angeschlossen zu werden. Die Lösehülse 140 besitzt einen Flansch 146, der an ihrem oberen Ende angeordnet ist und radial nach außen vorsteht.[0006]
Wenn das aus einem flexiblen Material, wie z. B. Kunstharz, hergestellte Fluidrohr 148 mit der Rohrkupplung 100 verbunden wird, wird das Fluidrohr 148 in das Loch 144 in der Lösehülse 140 eingesetzt, wie in Fig. 10 gezeigt. Während sich das Fluidrohr 148 hineinbewegt, drückt und spreizt sein entferntes Ende 150 den Eingriffsabschnitt 136 des Spannelements 132 und wird durch die erste Stufe 106 des Kupplungskörpers 102 ergriffen und darauf positioniert. Zu dieser Zeit wird die Dichtung 138 durch den Eingriffsabschnitt 136 und eine äußere Umfangsfläche des Fluidrohrs 148 radial nach außen gedrückt und elastisch deformiert. Wenn Kräfte in einer nach oben orientierten Richtung aufgebracht werden, um das Fluidrohr 148 herauszuziehen, wird das Spannelement 132 mit dem Fluidrohr 148 nach oben verschoben und die abgeschrägte Oberfläche 128 des Rings 126 wird in der Lücke zwischen dem Führungsbauteil 122 und dem Spannelement 132 verkeilt. Die Rippe 130 des Rings 126 drückt nun den Eingriffsabschnitt 136, der unter der Vorspannkraft des Spannelements 132 radial nach innen verschoben ist, wobei er die äußere Umfangsfläche des Fluidrohrs 148 ergreift. Das Fluidrohr 148 wird nun gegen Entfernen durch die Rohrkupplung 100 gehalten, wie gezeigt in Fig. 11 von den begleitenden Zeichnungen. Wenn das Fluidrohr 148 von der Rohrkupplung 100 gelöst werden soll, wird der Flansch 146 der Lösehülse 140 nach unten gedrückt bis sein entferntes Ende 142 den Eingriffsabschnitt 136 radial nach außen außerhalb des Greifeingriffs mit dem Fluidrohr 148 verschiebt. Das Fluidrohr 148 kann nun von der Rohrkupplung 100 gezogen werden, wie gezeigt in Fig. 12 der begleitenden Zeichnungen.[0007]
Beim Einsetzendes Fluidrohrs 148 in die Rohrkupplung 100 drückt und verschiebt das Fluidrohr 148 den Eingriffsabschnitt 136 des Spannelements 132, welches wiederum die Dichtung 138 drückt und verschiebt. Aus diesem Grund wird das Fluidrohr 148 Federkräften des Spannelements 132 und der Dichtung 138 unterworfen. Da die äußere Umfangsfläche des Fluidrohrs 148 die Dichtung 138 auch direkt drückt und verschiebt, wird das Fluidrohr 148 auch direkten Federkräften der Dichtung 138 unterworfen. Wenn das Fluidrohr 148 in die Rohrkupplung 100 eingesetzt wird, ist es daher nötig, ausreichend große Kräfte aufzuwenden, um diese Federkräfte zu überwinden. Wenn der Flansch 146 der Lösehülse 140 zum Entfernen von dem Fluidrohr 148 direkt nach unten gedrückt wird, drückt und verschiebt das entfernte Ende 142 der Lösehülse 140 den Eingriffsabschnitt 136 des Spannelements 132, welches wiederum die Dichtung 138 drückt und verschiebt. Aus diesem Grund ist das Fluidrohr 148 Federkräften von dem Spannelement 132 und der Dichtung 138 unterworfen. Wenn das Fluidrohr 148 von der Rohrkupplung 100 entfernt wird, ist es dementsprechend nötig, ausreichend große Kräfte zur Bewältigung dieser Federkräfte aufzuwenden. Der Flansch 146 muss so geformt sein, dass der Benutzer den Flansch 148 mit Leichtigkeit drücken und Kräfte mit hoher Effizienz übertragen kann.[0008]
Die konventionelle Rohrkupplung 100 ist sehr teuer herzustellen, weil sie aus vielen Teilen besteht.[0009]

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rohrkupplung vorzuschlagen, mit der ein Fluidrohr leicht verbunden und entfernt werden kann, die aus einer reduzierten Anzahl von Teilen besteht und preiswert hergestellt werden kann.[0010]
Zur Lösung der obigen Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Rohrkupplung gemäß Anspruch 1 vorgesehen.[0011]
Ein neues Hauptmerkmal ist, dass vor Einsetzen des Rohrs, wenn die Dichtung in einem unkomprimierten Zustand ist, die Dichtung um eine festgelegte Strecke von dem entfernten Ende des Spannelements entfernt ist, wenn das Spannelement in der niedrigsten Position in dem Führungsmittel ist. Dadurch wird immer ein Abstand zwischen dem unteren entfernten Ende des Spannelements und der Dichtung gewährleistet.[0012]
Weiter ist vorgesehen, dass eine innere konisch abgeschrägte Oberfläche angrenzend an die innere zylindrische Oberfläche angeordnet ist, wobei der proximale Abschnitt des Spannelements gleitend in Kontakt mit und entlang der inneren zylindrischen Oberfläche zwischen einer oberen und einer unteren Position in den Führungsmitteln steht.[0013]
Das Führungsmittel kann ein Führungsbauteil umfassen, das koaxial in dem zylindrischen Kupplungskörper fixiert angeordnet ist und eine zylindrisch abgeschrägte innere Oberfläche im wesentlichen ausgerichtet mit dem nächstgelegenen Abschnitt des Eingriffsabschnitts des Spannelements besitzt, wobei das Spannelement gleitend in dem Führungsbauteil gehalten wird.[0014]
Das Führungsmittel kann als Teil einer Innenwand des zylindrischen Kupplungskörpers angeordnet sein.[0015]
Das Spannelement kann einen nach außen vorstehenden Zahn an einer äußeren Umfangsfläche an seinem gegenüberliegenden Ende aufweisen, wobei das Führungsmittel eine Aussparung oder Öffnung aufweist, die in seiner Innenwand ausgebildet ist und eine festgelegte axiale Länge aufweist, wobei der nach außen vorstehende Zahn gleitend in der Aussparung oder der Öffnung angeordnet ist, wodurch das Spannelement nur um einen Hub relativ zu den Führungsmitteln gleiten kann, der von der festgelegten axialen Länge abhängt, wobei der Eingriffsabschnitt ein zu jeder Zeit von der Dichtung beabstandetes entferntes oder distales Ende besitzt.[0016]
Wenn das Fluidrohr in den zylindrischen Kupplungskörper eingesetzt wird, drückt und spreizt das entfernte Ende des Fluidrohrs bei der obigen Anordnung den Eingriffsabschnitt des Spannelements. Ein Versuch, das Fluidrohr herauszuziehen, bewirkt ein Verschieben des Spannelements mit dem Fluidrohr, worauf die abgeschrägte innere Oberfläche der Führungsmittel gegen den ausgebauchten Abschnitt des Spannelements drückt. Der Eingriffsabschnitt wird gegen Federkräfte des Spannelements radial nach innen verschoben, wobei er eine äußere Umfangswand des Fluidrohrs ergreift. Das Fluidrohr wird nun gegen Entfernen von der Rohrkupplung gehalten. Zum Herausziehen des Fluidrohrs aus der Rohrkupplung wird die Lösehülse hineingedrückt. Der Eingriffsabschnitt des Spannelements wird durch ein entferntes Ende der Lösehülse gedrückt und radial nach außen verschoben. Das Fluidrohr wird nun von dem Eingriffsabschnitt gelöst und kann von der Rohrkupplung entfernt werden.[0017]
Da der Eingriffsabschnitt des Spannelements von der Dichtung beabstandet ist, wird der Eingriffsabschnitt nicht mit der Dichtung in Kontakt gebracht, wenn das Fluidrohr eingesetzt oder aus der Rohrkupplung herausgezogen wird. Deshalb sind die auf das Fluidrohr und die Lösehülse aufgebrachten Kräfte relativ klein, und infolgedessen können die zum Anbringen oder Entfernen des Fluidrohrs benötigten Kräfte relativ klein sein. Folglich erlaubt die Rohrkupplung ein leichtes Anschließen und Trennen des Fluidrohrs.[0018]
Weiterhin besteht die Rohrkupplung aus einer relativ kleinen Anzahl von Teilen und kann preiswert hergestellt werden, weil die Rohrkupplung auf den Ring und das Führungsbauteil verzichtet, welche zuvor bei konventionellen Rohrkupplungen nötig waren.[0019]
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beispielhaft illustrieren.[0020]

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Querschnitt einer Rohrkupplung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;[0021]
Fig. 2 ist eine Explosionsquerschnitt der in Fig. 1 gezeigten Rohrkupplung;
Fig. 3 ist eine Ansicht entlang Linie III-III von Fig. 2; .
Fig. 4 ist eine Ansicht entlang Linie IV-IV von Fig. 2;
Fig. 5 ist ein Schnitt, der die Art veranschaulicht, in welcher die in Fig. 1 gezeigte Rohrkupplung arbeitet:
Fig. 6 ist ein Schnitt, der die Art veranschaulicht, in welcher die in Fig. 1 gezeigte Rohrkupplung arbeitet;
Fig. 7 ist ein Schnitt, der die Art veranschaulicht, in welcher die in Fig. 1 gezeigte Rohrkupplung arbeitet;
Fig. 8 ist ein Schnitt einer Rohrkupplung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ist ein Schnitt durch eine konventionelle Rohrkupplung;
Fig. 10 ist ein Schnitt, der die Art veranschaulicht, in welcher die in Fig. 9 gezeigte konventionelle Rohrkupplung arbeitet;
Fig. 11 ist ein Schnitt, der die Art veranschaulicht, in welcher die in Fig. 9 gezeigte konventionelle Rohrkupplung arbeitet; und
Fig. 12 ist ein Schnitt, der die Art veranschaulicht, in welcher die in Fig. 9 gezeigte konventionelle Rohrkupplung arbeitet.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

[0022] Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, umfasst eine Rohrkupplung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen zylindrischen Kupplungskörper 12 mit einer äußeren Wandfläche 13 mit Außengewinde an seinem unteren Abschnitt. Die äußere Wandfläche 13 mit Außengewinde ist in eine Innenwandfläche mit Innengewinde einer Fluiddruckanordnung (nicht gezeigt), wie z. B. einem magnetbetriebenen Ventil, einem Zylinder oder dgl. eingeschraubt. Die Rohrkupplung 10 hat eine erste Öffnung 14, die in einem unteren Abschnitt des Kupplungskörpers 12 ausgebildet ist und sich in dessen Axialrichtung erstreckt, eine zweite Öffnung mit größerem Durchmesser 18, die in dem Kupplungskörper 12 oberhalb der ersten Öffnung 14 ausgebildet ist und koaxial mit der ersten Öffnung 14 über eine erste Stufe 16 in Verbindung steht, und eine dritte Öffnung mit größerem Durchmesser 22, die in dem Kupplungskörper 12 oberhalb der zweiten Öffnung 18 ausgebildet ist und koaxial mit der zweiten Öffnung 18 über eine zweite Stufe 20 in Verbindung steht.
[0023] Eine elastomere Dichtung 24 mit kreisförmigem Querschnitt ist an der zweiten Stufe 20 angeordnet, um eine Leckage eines durch ein Fluidrohr fließenden Fluids, bspw. Druckluft oder Öl, aus der Rohrkupplung 10 zu verhindern. Der Kupplungskörper 12 besitzt auch eine erste zylindrische abgeschrägte Oberfläche 26, welche sich radial nach außen in der nach obenorientierten Richtung über einer inneren Wand ausbreitet, die die dritte Öffnung 22 definiert, eine vierte Öffnung mit größerem Durchmesser 28" die über der ersten abgeschrägten Oberfläche 26 koaxial mit der dritten Öffnung 22 ausgebildet ist, eine fünfte Öffnung 32 mit kleinerem Durchmesser, die in dem Kupplungskörper 12 oberhalb der vierten Öffnung 28 ausgebildet ist und koaxial mit der vierten Öffnung 28 über eine dritte Stufe 30 in Verbindung steht, und eine sechste Öffnung mit größerem Durchmesser 36, die über einer inneren Wand ausgebildet ist, die die fünfte Öffnung 32 definiert, und koaxial mit der fünften Öffnung 32 durch eine zweite zylindrische abgeschrägte Oberfläche 34, welche sich radial nach außen in der nach oben gerichteten Richtung ausbreitet, in Verbindung steht. Die sechste Öffnung 36 öffnet sich an einer oberen Fläche des Kupplungskörpers 12.
[0024] Ein ringförmiges Führungsbauteil 38 aus Kunstharz, das in die sechste Öffnung 36 eingesetzt ist, hat einen ringförmigen Absatz 40, der auf seiner äußeren Umfangsoberfläche angeordnet ist und an der dritten Stufe 30 angreift. Das Führungsbauteil 38 hat vier konzentrisch gebogene Löcher 42a bis 42b (siehe Fig. 3), die in seinem oberen Abschnitt an um 90º beabstandeten Winkelpositionen ausgebildet sind. Das Führungsbauteil 38 enthält einen von seinem oberen Ende radial nach außen vorstehenden Flansch 44 und vier Schlitze 46a bis 46d, die darin an um 90º beabstandeten Winkelpositionen ausgebildet sind und sich von dem Flansch 44 nach unten zu dem unteren Ende des Führungsbauteils 38 erstrecken. Vier Aussparungen 48a bis 48d sind in einer Innenwand des Führungsbauteils 38 in oberen Abschnitten der Schlitze 46a bis 46b ausgebildet. Die Schlitze 46a bis 46d und die Aussparungen 48a bis 48d stehen mit den jeweiligen gebogenen Löchern 42a bis 42d in Verbindung. Das Führungsbauteil 38 hat zwei diametral gegenüberliegende, über zwei 48a, 48c der Aussparungen 48a bis 48d radial nach innen vorstehende Zähne 50a, 50b, welche um 180º voneinander beabstandet sind. Das Führungsbauteil 38 besitzt auch dritte abgeschrägte Oberflächen 52a bis 52d auf einer Innenwand seines unteren Endes, welche sich radial nach außen in der nach unten orientierten Richtung ausbreiten.
[0025] Ein zylindrisches, aus einem federnden Material, wie z. B. Blech, gemachtes Spannelement 54 ist in dem Führungsbauteil 38 vertikal beweglich angeordnet. Das Spannelement 54 hat vier darin ausgebildete, um 90º beabstandete erste Schlitze 56a bis 56d (siehe Fig. 4), welche sich von seinem unteren Ende nach oben erstrecken, und vier darin ausgebildete zweite Schlitze 58a bis 58d, welche sich von seinem oberen Ende nach unten erstrecken, wobei die zweiten Schlitze 58a bis 58d um 45º von den jeweiligen ersten Schlitzen 56a bis 56d beabstandet sind. Das Spannelement 54 hat außerdem vier sich im Umfangsrichtung erstreckende ausgebauchte Abschnitte 60a bis 60d, die radial nach außen vorstehen und durch die ersten Schlitze 56a bis 56d geteilt werden. Die ausgebauchten Abschnitte 60a bis 60d enthalten jeweilige untere Eingriffsabschnitte 62a bis 62d, welche radial nach innen abgeschrägt sind. Das Spannelement 54 enthält ein oberes Ende, das radial nach außen gebogen und durch die zweiten Schlitze 58a bis 58d in vier gebogene Abschnitte (nach außen vorstehende Zähne) 64a bis 64d geteilt ist, die jeweils über den ersten Schlitzen 56a bis 56d positioniert sind. Die gebogenen Abschnitte 64a bis 64d greifen jeweils in die Aussparungen 48a bis 48d des Führungsbauteils 38 ein und sind innerhalb der Aussparungen 48a bis 48d vertikal beweglich. Aus diesem Grund ist das Spannelement 54 vertikal beweglich um einen vertikalen Hub, welcher von den vertikalen Dimensionen der Aussparungen 48a bis 48d abhängt. Wenn das Spannelement 54 in das Führungsbauteil 38 eingesetzt ist, haben die Eingriffsabschnitte 62a bis 62d jeweils radial innere entfernte Enden, die zu allen Zeiten von der Dichtung 24 beabstandet sind.
[0026] Eine Lösehülse 66 ist vertikal beweglich in dem Spannelement 54 angeordnet. Die Lösehülse 66 hat vier winklig beabstandete entfernte Enden 67a bis 67d, welche an den jeweiligen Eingriffsabschnitten 62a bis 62d des Spannelements 54 angreifen. Die Lösehülse 66 hat eine darin ausgebildete Öffnung 68, welche den gleichen Durchmesser wie der Außendurchmesser des Fluidrohrs 76 (siehe Fig. 5) aufweist, um mit der Rohrkupplung 10 verbunden zu werden. Die Lösehülse 66 hat auch vier winklig beabstandete Schlitze 69a bis 69d, die in ihrem unteren Abschnitt ausgebildet sind und sich von ihrem unteren Ende nach oben erstrecken, wobei die Schlitze 69a bis 69d die entfernten Enden 67a bis 67d separieren. Weiter enthält die Lösehülse 66 einen Flansch 146, der an ihrem oberen Ende angeordnet und radial nach außen vorsteht. Zwei Öffnungen 74a, 74b, welche um 180º voneinander beabstandet sind, sind in einer Zwischenwand der Lösehülse 66 ausgebildet. Die Zähne 50a, 50b des Führungsbauteils 38 greifen in die jeweiligen Öffnungen 74a, 74b ein und können innerhalb der Öffnungen 74a, 74b gleiten. Die Zähne 50a, 50b, die in die jeweiligen Öffnungen 74a, 74b eingreifen, verhindern, dass die Lösehülse 66 zu weit in das Spannelement 54 eingesetzt wird.
[0027] Der Betrieb der Rohrkupplung 10 gemäß der ersten Ausführungsform wird unten beschrieben.
[0028] Wenn das Fluidrohr 76, welches aus einem flexiblen Material, wie z. B. Kunstharz, gemacht ist, an der Rohrkupplung 10 angeschlossen wird, wird das Fluidrohr 76 in die Öffnung 68 in der Lösehülse 60 eingesetzt. Wenn sich das Fluidrohr 76 hineinbewegt, drückt und spreizt sein entferntes Ende 78 die Eingriffsabschnitte 62a bis 62d des Spannelements 54, greift an der ersten Stufe 16 des Kupplungskörpers 12 an und wird hierauf positioniert, wie in Fig. 5 gezeigt. Hierbei wird die Dichtung 24 radial nach außen gedrückt und durch eine äußere Umfangsfläche des Fluidrohrs 76 elastisch in eine elliptische Querschnittsform deformiert. Aus diesem Grund ist das Fluidrohr 76 Federkräften der Dichtung 24 ausgesetzt. Wenn das Fluidrohr 76 die Eingriffsabschnitte 62a bis 62d des Spannelements 54 drückt und verschiebt, drückt das Fluidrohr 76 nicht gegen die Dichtung 24, da die entfernten Enden der Eingriffsabschnitte 62a bis 62d von der Dichtung 24 beabstandet sind. Da die Dichtung 24 keine Federkräfte auf die Eingriffsabschnitte 62a bis 62d aufbringt, werden die Kräfte, die zum Einsetzen des Fluidrohrs 76 in die Rohrkupplung 10 benötigt werden, kleiner als sie sein würden, wenn das Fluidrohr 76 an der Dichtung 24 angreifen und eingedrückt würde, während die Federkräfte der Dichtung 24 überwunden werden müssen, so wie es bei konventionellen Rohrkupplungen der Fall ist.
[0029] Wenn ein Versuch gemacht wird, das Fluidrohr 76 herauszuziehen, wird das Spannelement 54 mit dem Fluidrohr 76 nach oben verschoben und die dritten abgeschrägten Oberflächen 52a bis 52d des Führungsbauteils 38 greifen an den ausgebauchten Abschnitte 60a bis 60d des Spannelements 54 an. Die Eingriffsabschnitte 62a bis 62d des Spannelements 54 werden durch Reaktionskräfte der ausgebauchten Abschnitte 60a bis 60d radial nach innen verschoben, wobei sie eine äußere Umfangsfläche des Fluidrohrs 76 ergreifen. Das Fluidrohr 76 wird nun durch die Rohrkupplung 10 gegen Entfernen gehalten, wie in Fig. 6 gezeigt.
[0030] Zum Entfernen des Fluidrohrs 76 von der Rohrkupplung 10 wird der Flansch 72 der Lösehülse 66 nach unten gedrückt bis deren entfernte Enden 67a bis 67d die Eingriffsabschnitte 62a bis 62d des Spannelements 54 radial nach außen aus dem Greifangriff an dem Fluidrohr 76 heraus verschieben. Wie in Fig. 7 gezeigt, 6 kann nun das Fluidrohr 76 von der Rohrkupplung 10 abgezogen werden. Insofern als die zu dieser Zeit auf die Lösehülse 66 wirkenden Kräfte nur Kräfte sind, die dazu tendieren, die Eingriffsabschnitte 62a bis 62d zu verschieben, sind die Kräfte, die benötigt werden, um die Lösehülse 66 hineinzudrücken, relativ klein.
[0031] Während bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform das Führungsbauteil 38 die Aussparungen 48a bis 48d besitzt, kann das Führungsbauteil 38 anstelle dieser Aussparungen 48a bis 48d Löcher haben, und die gebogenen Abschnitte (nach außen vorstehende Zähne) 64a bis 64d des Spannelements 54 können in diese Löcher eingreifen.
[0032] Eine Rohrkupplung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf Fig. 8 beschrieben. Nur die Teile der Rohrkupplung gemäß der zweiten Ausführungsform, welche unterschiedlich sind von der Rohrkupplung 10 gemäß der ersten Ausführungsform, werden unten detailliert beschrieben. Diejenigen Teile der Rohrkupplung gemäß der zweiten Ausführungsform, welche identisch mit denen der Rohrkupplung 10 gemäß der ersten Ausführungsform sind, werden durch identische Bezugszeichen versehen und unten nicht im Detail beschrieben.
[0033] Wie in Fig. 8 gezeigt, hat die allgemein mit 80 bezeichnete Rohrkupplung eine erste Öffnung 14, eine zweite Öffnung 18 und eine dritte Öffnung 22, welche koaxial in einem unteren Abschnitt des Kupplungskörpers 82 ausgebildet sind. Der Kupplungskörper 82 hat eine vierte abgeschrägte Oberfläche 84, welche sich über einer die dritte Öffnung 22 definierenden Innenwand radial nach innen in die nach oben gerichtete Richtung verjüngt, und eine siebte Öffnung mit kleinerem Durchmesser 86, die über der vierten abgeschrägten Oberfläche 84 koaxial mit der dritten Öffnung 22 ausgebildet ist. Die siebte Öffnung 86 öffnet sich an einer oberen Oberfläche des Kupplungskörpers 82. Der Kupplungskörper 82 hat einen Flansch 88, der radial nach außen von seinem oberen Ende vorsteht ist. Ein Spannelement 54 ist in die siebte Öffnung 86 eingesetzt und hat gebogene Abschnitte (nach außen vorstehende Zähne) 64a bis 64d, die an dem oberen Ende des Kupplungskörpers 82 angreifen. Eine Lösehülse 90 ist vertikal beweglich in dem Spannelement 54 angeordnet und hat ein zylindrisches Sauteil 92, das sich von seinem oberen Ende nach unten erstreckt, wobei es einen oberen Abschnitt des Kupplungskörpers 82 umgibt. Das zylindrische Bauteil 92 hat eine ringförmige Stufe 94, die radial nach innen von seinem unteren Ende vorsteht und in Eingriff mit dem Flansch 88 des Kupplungskörpers 82 gehalten wird, um das zylindrische Bauteil 92 gegen Entfernen von dem Kupplungskörper 82 zu fixieren.
[0034] Wenn ein Versuch gemacht wird, ein Fluidrohr ähnlich dem in Fig. 5 gezeigten Fluidrohr 76, das in die Rohrkupplung 80 eingesetzt ist, herauszuziehen, wird das Spannelement 54 mit dem Fluidrohr nach oben verschoben. Die vierte abgeschrägte Oberfläche 84 des Kupplungskörpers 82 greift gleitend an den ausgebauchten Abschnitten 60a bis 60d des Spannelement 54 an und drückt diese zusammen. Die ausgebauchten Abschnitte 60a bis 60d werden unter Reaktionskräften von der vierten abgeschrägten Oberfläche 84 radial nach innen verschoben und zwingen dabei die Eingriffsabschnitte 62a bis 62d des Spannelements 54, die äußere Umfangsfläche des Fluidrohrs zu ergreifen. Das Fluidrohr wird nun durch die Rohrkupplung 80 gegen Entfernen gehalten.
[0035] Obgleich bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und im Detail beschrieben wurden, versteht es sich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang der anschließenden Ansprüche zu verlassen.

Claims

1. Rohrkupplung mit:

einem zylindrischen Kupplungskörper (12, 82), wobei der zylindrische Kupplungskörper eine in den zylindrischen Kupplungskörper angeordnete Aussparung (22) aufweist;

einem Spannelement (54), das in den zylindrischen Kupplungskörper (12, 82) angeordnet ist und einen Eingriffsabschnitt (62a-d) an seinem distalen Ende aufweist, um ein in den zylindrischen Kupplungskörper eingesetztes Rohr (76) zu ergreifen;

Führungsmitteln (38, 86) zum gleitenden Halten des Spannelements (54), wobei die Führungsmittel an ihrem oberen Ende einen nach außen vorstehenden Flansch (44, 88) aufweisen, wobei die Führungsmittel (38, 86) außerdem eine innere zylindrische Oberfläche aufweisen, die im Wesentlichen zu dem proximalen Abschnitt des Spannelements (54) ausgerichtet ist, um in gleitenden Kontakt mit diesem zu treten, und eine innere konisch abgeschrägte Fläche (52a-d, 84) angrenzend an die innere zylindrische Oberfläche, wobei der proximale Abschnitt des Spannelements (54) zwischen einer obersten und einer untersten Position in den Führungsmitteln (38, 86) in gleitendem Kontakt mit und entlang der inneren zylindrischen Oberfläche steht;

einer Lösehülse (66, 90), die in dem zylindrischen Kupplungskörper (12, 82) angeordnet ist, um zwischen das in den zylindrischen Kupplungskörper eingesetzte Rohr (76) und das Spannelement (54) eingesetzt zu werden, wobei die Lösehülse entlang einer Oberfläche des Flansches (44, 88) gleiten kann und;

einer Dichtung (24), die in dem zylindrischen Kupplungskörper angeordnet ist, um in Kontakt mit dem Rohr (76) zu treten und ein distales Ende des Rohres (76) relativ zu einer Innenwand der zylindrischen Kupplung (12, 82) durch Kompression der Dichtung (24) durch das Rohr (76) abzudichten;

wobei das Spannelement einen ausgebauchten Abschnitt (60a-d) aufweist, der radial nach außen von dem proximalen Abschnitt vorsteht, so dass bei einem Hineinziehen des ausgebauchten Abschnittes in die Führungsmittel (38, 86) durch Gleiten des Spannelements zu einer obersten Position der Führungsmittel der ausgebauchten Abschnitt gleitend in Eingriff mit der konisch abgeschrägten Oberfläche (52a-d) tritt und durch diese radial nach innen gedrückt wird, was eine Verschiebung des Eingriffsabschnittes des Spannelementes radial nach innen in Eingriffskontakt mit dem Rohr (76), das in den zylindrischen Kupplungskörper (12, 82) eingesetzt ist, bewirkt;

wobei vor dem Einsetzen des Rohres (76), wenn die Dichtung (24) in einem unkomprimierten Zustand ist, die Dichtung um einen festgelegten Abstand von dem distalen Ende des Spannelements (54) beabstandet ist, wenn das Spannelement sich an der untersten Position in den Führungsmitteln (38, 86) befindet.

2. Rohrkupplung nach Anspruch 1, wobei die Führungsmittel ein Führungselement (38) aufweisen, das fest koaxial in dem zylindrischen Kupplungskörper (12) angeordnet ist und die innere zylindrische Oberfläche im Wesentlichen ausgerichtet zu dem proximalen Abschnitt des Spannelements aufweist, wobei das Spannelement (54) gleitend in dem Führungselement gehalten wird.

3. Rohrkupplung nach Anspruch 1, wobei die Führungsmittel als Teil einer Innenwand (86) des zylindrischen Kupplungskörpers (82) angeordnet sind.

4. Rohrkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Spannelement (54) einen nach außen vorstehenden Zahn (64a-d) an einer äußeren Umfangsfläche an seinem gegenüberliegenden Ende aufweist, wobei die Führungsmittel (38) eine Aussparung oder Öffnung (48a-d) aufweisen, die in ihrer Innenwand ausgebildet ist und eine festgelegte axiale Länge aufweist, wobei der nach außen stehende Zahn (64a-d) gleitend in der Aussparung oder Öffnung (48a-d) angeordnet ist, wodurch das Spannelement (54) lediglich um einen Hub relativ zu dem Führungsmittel (38) gleiten kann, der von der festgelegten axialen Länge abhängt, wobei der Eingriffabschnitt (62a-d) ein zu jeder Zeit von der Dichtung beabstandetes distales Ende aufweist.

5. Rohrkupplung nach Anspruch 1, wobei der zylindrische Kupplungskörper (12) ein oberes Ende und eine ringförmige Aussparung (28) aufweist, wobei die ringförmige Aussparung eine abgeschrägte Oberfläche (26) aufweist und eine Stufe (30) festlegt, die gegenüber der abgeschrägten Oberfläche angeordnet ist, wobei die Führungsmittel (38) an ihrem unteren Ende einen ringförmigen Absatz (40) aufweisen, wobei der Flansch (44) auf das obere Ende des Kupplungskörpers (12) aufgesetzt ist und wobei der ringförmige Absatz (40) in die ringförmige Aussparung (28) eingesetzt ist und mit der Stufe (30) in Eingriff steht.

6. Rohrkupplung nach Anspruch 5, außerdem mit einer zylindrischen abgeschrägten Oberfläche (34) die zwischen dem oberen Ende des zylindrischen Körpers (12) und der Stufe (30) ausgebildet ist.