DE4101757C2 - Verbinderanordnung zum Verbinden von dünnwandigen Rohren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbinderanordnung zum Verbinden eines dünnwandigen Metall- oder Kunststoffrohres oder -schlauches gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, das einen Durchmesser von weniger als etwa 20 mm aufweist, und das in einem Automobil, einer Maschine, einer Vorrichtung oder dergleichen zum Fördern von Öl oder Luft vorgesehen ist.

Ein herkömmlicher Verbinder dieser Art ist in Fig. 9 gezeigt. Der Verbinderkörper 21 weist einen Rückhaltewandabschnitt 21′ an seinem rückwärtigen Ende auf. Ein Hülsenkörper 22 besitzt ein Paar elastischer Greifelemente 23, die nach vorn geneigt sind. Der Hülsenkörper 22 ist mit einer Bohrung versehen, die sich axial durch den Verbinderkörper 22 erstreckt. Die Greifelemente 23 ragen von der Wand hervor, die durch diese Bohrung begrenzt wird, und sind an der Vorderseite des Hülsenkörpers 22, in Einschubrichtung des Hülsenkörpers gesehen, angeordnet. Die Greifelemente 23 haben ringförmige Wandabschnitte 23′ an ihren rückwärtigen Enden. Die ringförmigen Wandabschnitte 23′ weisen abgestufte Abschnitte 24 auf. Ein Rohr P_o mit einem ringförmigen Ausbauchungswandabschnitt P_o′ ist in den Hülsenkörper 22 derart eingebracht, daß die Greifelemente 23 gegen den Ausbauchungswandabschnitt p_o′ gedrückt werden, und daß die abgestuften Abschnitte 24 in den Rückhaltewandabschnitt 21′ eingreifen. Auf diese Weise wird das Rohr P_o verbunden.

Bei diesem Stand der Technik ist, wenn das Rohr P_o verbunden wird, dieses in den Hülsenkörper 22 eingedrückt. Gleichzeitig werden die Greifelemente 23 in Eingriff mit dem Rohr P_o mit einem Verschluß gebracht. Dadurch muß der Hülsenkörper 22 einen großen Durchmesser aufweisen. Die abgestuften Abschnitte 24, die an den ringförmigen Wandabschnitten 23′ an der Hinterseite des Hülsenkörpers ausgebildet sind, bilden Schulterabschnitte, die einen rundum hervorstehenden ringförmigen Wandabschnitt 24′ bilden. Wenn die abgestuften Abschnitte 24 in Eingriff mit dem Rückhaltewandabschnitt 21′ gebracht sind, wird der ringförmige Wandabschnitt 24′ nach innen gedrückt und wird zerbrochen, um dem Rohr zu gestatten, aus dem Inneren des Rückhaltewandabschnittes 21′ zu passieren. Dadurch muß ebenfalls der Hülsenkörper 22 einen großen Durchmesser aufweisen. Die gesamte Anordnung einschießlich des Verbinderkörpers 21 ist daher größer in seiner Abmessung hergestellt. Dies macht es schwierig, die Anordnung in einem beengten Raum zu montieren. Zusätzlich macht der große Durchmesser die Greifelemente 23 sehr lang. Demzufolge wird der Hülsenkörper in elastische Berührung mit dem Ausbauchungswandabschnitt P_o′ des Rohres P_o mit einer geringeren Andruckkraft gebracht. Auch permanente Ermüdungserscheinungen werden hervorgerufen. Wenn Vibrationen dauerhaft auf die Hülse ausgeübt werden, führt dies zu einem Herauslösen in axialer Richtung und dadurch zur Verschlechterung der Luftdichtigkeit. Dies führt zu Leckagen, machen die Verbindung instabil oder rufen andere Probleme hervor.

Aus der DE 39 19 027 A1 ist ein Rohrverbinder ähnlich dem zuvor beschriebenen Stand der Technik bekannt. Der Unterschied liegt darin, daß ein Hülsenkörper verwendet wird, der auf den Verbinderkörper aufgeschoben wird. Auch bei dieser Anordnung ist nachteilig, daß die labile Konstruktion des Verbinderkörpers nicht unter allen Betriebsbedingungen, wie sie bei Maschinen, die Vibrationen ausgesetzt sind, gefordert werden, eine ausreichende Festigkeit aufweist und insbesondere bei der Montage leicht beschädigt werden kann.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kompakte Verbinderanordnung zum Verbinden eines dünnwandigen Rohres zu schaffen, die bei einfachem Aufbau und betriebssicherer Anwendbarkeit geringe Dimensionen aufweist und bei der eine luftdichte und stabile Verbindung über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden kann und die im Hinblick auf auftretende Ermüdungserscheinungen die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei diesem Aufbau erstrecken sich die Arme des Hülsenkörpers vom ringförmigen zylindrischen Wandabschnitt umfangsseitig der Umfangswand, wobei zumindest ein Ende der ringförmigen Wand mit der Umfangswand des Hülsenkörpers integriert ist. Die Greifelemente sind im wesentlichen von rechteckiger Form und ragen von der Innenseite der Arme von deren vorderen Enden hervor. Die Greifelemente, die sich von den Armen erstrecken, können radial bewegt werden. Dadurch kann der Durchmesser des Hülsenkörpers klein gestaltet und auch die gesamte Anordnung einschließlich des Verbinderkörpers klein gehalten werden. Dies ermöglicht, die Anordnung in einem beengten Raum zu installieren. Auch kann der Hülsenkörper leicht durch Drücken der Greifelemente von seiner rückwärtigen Seite aus eingeschoben werden, während sich diese geringfügig öffnen. Wenn das Rohr montiert ist, wird der Hülsenkörper von der Einschubseite her eingeschoben. Gleichzeitig liegen die Greifelemente gegen die abgesetzten Flächen des als Wulst ausgebildeten Ausbauchungswandabschnittes an und werden nach außen gespreizt. Da die Greifelemente nach außen gespreizt werden, wird der Einschubvorgang einfacher ausgeführt. Wenn der Hülsenkörper in Eingriff ist, werden die Vorderflächen der Greifelemente, die an den Stellen der Nasen am Ende der Arme angeordnet sind, gegen den Wulst des Rohres gedrückt. Dieser Aufbau gewährleistet, daß die Greifelemente jeweils die Form eines verkleinerten Klotzes einnehmen. Dadurch führen die Greifelemente zu einem größeren elastischen Kraftkontakt mit dem Wulst. Darüber hinaus wird bei den Greifelementen verhindert, daß Ermüdungserscheinungen auftreten, da die zum Herausziehen des Rohres benötigte Kraft nicht auf die Arme wirkt. Dadurch kann eine Luftdichtigkeit hinreichend über einen langen Zeitraum aufrechterhalten und eine zuverlässige und stabile Verbindung erreicht werden.

An einem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen in den zugehörigen Zeichnungen die

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Verbinderanordnung, mit der ein dünnwandiges Rohr verbunden ist;

Fig. 2 eine vertikale Schnittansicht der Verbinderanordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Perspektivansicht des Hülsenkörpers, der in Fig. 1 gezeigt ist;

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich der Fig. 4 mit einem anderen Hülsenkörper;

Fig. 6 eine Längsschnittansicht einer weiteren Verbinderanordnung, ähnlich der Fig. 2;

Fig. 7 eine Perspektivansicht des Hülsenkörpers einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 8 eine Querschnittsansicht einer weiteren Verbinderanordnung, ähnlich der Fig. 3; und

Fig. 9 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Verbinderanordnung gemäß dem Stand der Technik.

Gemäß den Fig. 1, 2 und 6 weist ein Verbinderkörper 1 einen zylindrischen Anschlußstutzen 2 an seiner der Einschubrichtung entgegengesetzten Seite auf. Ein Kunststoffrohr oder ein Gummischlauch (nicht dargestellt) kann mit diesem zylindrischen Anschlußstutzen 2 verbunden werden, der mit einer Verbindungsbohrung 4 versehen ist, die sich entlang der Längsachse des Verbinderkörpers 1 erstreckt. Der Verbinderkörper 1 ist mit einer kleinen Kammer 3′ versehen, die entlang der Verbindungsbohrung 4 verläuft. Eine abgestufte vergrößerte Kammer 3 ist im Verbinderkörper 1 in Einschubrichtung vor der kleinen Kammer 3′ ausgebildet. Der Durchmesser der vergrößerten Kammer 3 ist größer als der der kleinen Kammer 3′. Nasen 9 sind im Umfangswandabschnitt, der durch die vergrößerte Kammer 3 begrenzt wird, ausgebildet. Eine Rückhaltewand 1′ ist am Einführende des Umfangswandabschnittes des Verbinderkörpers 1 vorgesehen. Ringförmige elastische Dichtungselemente 6, die aus Gummi oder einem anderen ähnlichen Material bestehen, sind in die kleine Kammer 3′ eingebracht, wobei Abstandshalter zwischen diesen angeordnet sind.

Ein Hülsenkörper 8 besteht aus einem elastischen Material, beispielsweise Kunststoff, und wird in die Hinterseite der durch den Verbinderkörper 1 gebildeten abgestuften Außenfläche eingeschoben. Der Hülsenkörper 8 weist eine ringförmige zylindrische Wand 7, die an einem Rohr anliegt und Arme 7′ auf, die sich am Umfang der Umfangswand erstrecken. Die Arme 7′ sind mit Spalten 12 versehen, um eine Umfangswand 7′′ an wenigstens einem Ende zu belassen. Die Arme 7′ besitzen hintere Endabschnitte, die im wesentlichen in rechten Winkeln zur Achse des Hülsenkörpers 8 in das Innere des Verbinderkörpers 1 von den vorderen Enden der Arme 7′ hineinragen. Der Hülsenkörper 8 weist weiterhin ein Paar Greifelemente 5 auf, wobei jeder von diesen die Form eines Klotzes einnimmt. Die zylindrische Wand 7′′, die Arme 7′ und die Greifelemente 5 sind integriert ausgebildet. Die Greifelemente 5 bilden an ihren Endbereichen sich konisch verjüngende Flächen 5′, die eine Öffnung in ihren rückwärtigen Flächen zur Aufnahme des einzusetzenden Rohres P bilden. Ein äußerer Wulst P′ ist an einem Rohr P nahe dem Ende des Rohres ausgebildet, an dem dieses verbunden wird. Wenn das Rohr P verbunden wird, veranlassen die Greifelemente 5 die hinteren Endabschnitte der Arme 7′, sich gegen die ringförmige Wulst P′ des Rohres P anzulegen.

Wenn der Hülsenkörper 8, der in den Verbinderkörper 1 eingeschoben ist, in Eingriff ist, werden die vorderen Flächen 10 der Greifelemente 5, die sich in Stellung mit der Nase 9 im Verbinderkörper 1 befinden, gegen die ringförmige Wulst P′ des befestigten Rohres P gedrückt. Die hinteren Flächen 11 der Greifelemente 5 sind in Eingriff mit der Rückhaltewand 1′ an den Stellen der Nasen 9.

Wie in Fig. 6 gezeigt, ist es nicht erforderlich, daß das rückwärtige Ende der Außenfläche des Verbinderkörpers 1, an dem der Hülsenkörper 8 angeordnet ist, abgestuft ist. Im obigen Beispiel besteht der Hülsenkörper 8 aus einem Kunststoff. Es ist auch möglich, den Hülsenkörper aus einem Federmaterial, beispielsweise Federstahl, rostfreien Material oder Phosphorbronze durch Ausstanzen herzustellen. In diesem Fall kann der Hülsenkörper 8 dünner hergestellt sein, als in dem Fall, in dem der Hülsenkörper 8 aus einem Kunststoff besteht. Deshalb ist der Durchmesser des Hülsenkörpers 8 sehr gering. Darüber hinaus ist die gesamte Anordnung kompakter ausgeführt.

Wo ein Material in der Form einer flachen Scheibe oder eines Bleches, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist, verwendet wird, ist das Material gebogen, um die sich verjüngenden Flächen 5′ zu bilden. Infolgedessen kann der gesamte Aufbau in eine im wesentlichen rechteckige Form gebracht sein.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Verbinderanordnung, bei der jedes der Greifelemente 5 mit einem Vorsprung 5a versehen ist, der in Umfangsrichtung des Rohres P von der Seite hervorragt, die nahe dem Endabschnitt des Greifelementes 5 gegenüberliegt, so daß die Kontaktfläche jeweils der Rückhaltewand 1′ und des Wulstes P′ mit den Greifelementen 5 vergrößert werden kann. Mit dem Vorhandensein der Vorsprünge 5a wird ein Drehmoment verhindert, das von der Greifwand 5 ausgeübt wird, um ein unerwartetes Herauslösen der Arme 7′ zu vermeiden, wenn eine Kraft ausgeübt wird, das Rohr P herauszuziehen.

Wie in soweit beschrieben, wird in der Verbinderanordnung zum Verbinden eines dünnwandigen Rohres der Hülsenkörper 8 in die ringförmige zylindrische Wand 7 eingeschoben, wobei der Hülsenkörper 8 Arme 7′ und ein Paar im wesentlichen rechteckig ausgebildete Greifelemente 5 aufweist. Die Arme 7′ erstrecken sich in Umfangsrichtung des Verbinderkörpers 1, um wenigstens an einem Ende mit der ringförmigen Wand integriert zu sein. Die Greifelemente 5 ragen von den vorderen Enden der Arme 7′ nach innen hervor. Die Greifelemente 5 sind in einer Querschnittsebene des Hülsenkörpers elastisch verformbar. Wenn der Hülsenkörper 8 eingeschoben wird, werden die Eingriffsflächen 10 gegen den Wulst P′ an der Stelle der Nase 9 gedrückt. Die Greifelemente 5 sind im wesentlichen von rechteckiger Form und klein ausgebildet. Aufgrund dieses Aufbaus kann der Durchmesser des Hülsenkörpers 8 klein ausgeführt sein. Dadurch kann die gesamte Anordnung einschließlich des Verbinderkörpers 1 kompakt ausgeführt sein. Die Anordnung kann leicht in einem beengten Raum ohne Schwierigkeiten installiert werden. Das Einschieben kann einfach durch Drücken des Hülsenkörpers 8 von der rückwärtigen Seite des Verbinderkörpers 1 ausgeführt werden, während sich die Greifelemente 5 geringfügig öffnen. Darüber hinaus vergrößert die Ausführung der Greifelemente 5 die Kraft, mit der die Greifelemente 5 einen elastischen Kontakt mit dem Wulst P′ des Rohres P ausüben. Die Greifelemente 5 werden daran gehindert, permanent auftretende Ermüdungserscheinungen zu zeigen, weil die Kraft zum Herausdrücken des Rohres P nicht auf die Arme 7′ wirkt. Dadurch kann eine Luftdichtigkeit über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten und eine zuverlässige stabile Verbindung hervorgebracht werden. Insofern bringt die neue Verbinderanordnung zum Verbinden eines dünnwandigen Rohres eine Reihe von Vorteilen mit sich.

Claims (5)

1. Verbinderanordnung zum Verbinden eines dünnwandigen Rohres, wobei

• - das Rohr (P) in einem Abstand zu seinem freien Ende einen Wulst (P′) aufweist,
• - ein Verbinderkörper (1) mit einer zentrischen Kammer (3, 3′) ausgebildet ist, in die das Rohr (P) einschiebbar ist,
• - auf das freie Ende des Rohres (P) zumindest ein Dichtungselement (6) und zu dessen Abstützung ein Buchsenelement (6′) aufschiebbar ist,
• - Halterungsmittel zur Halterung des Rohres (P) an dem Verbinderkörper (1) gelagert sind, die elastische, radial bewegbare Elemente umfassen, die durch Ausnehmungen des Verbinderkörpers (1) gegen den Wulst (P′) anlegbar sind,
• - auf den Verbinderkörper (1) ein Hülsenkörper (8) aufgeschoben ist, der ein Paar elastisch verformbare Arme (7′) aufweist, an deren freien Enden jeweils ein Greifelement (5) derart angeformt ist, daß im montierten Zustand der Verbinderanordnung eine Seite des Greifelementes (5) gegen den Wulst (P′) und die andere Seite gegen eine Rückhaltewand (1′) des Verbinderkörpers (1) anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß

der Hülsenkörper (8) Arme (7′) einen sich in Umfangsrichtung des Hülsenkörpers (8) erstreckenden getrennten Bereich des Hülsenkörpermantels bilden und in einer Querschnittsebene des Hülsenkörpers (8) elastisch verformbar sind,
und daß die Greifelemente (5) jeweils einen Endbereich aufweisen, der senkrecht am freien Endbereich des Armes senkrecht am freien Endbereich des Armes (7′) derart hervorsteht, daß sich die Endbereiche der Greifelemente (5) gegenüber liegen, wobei die Endbereiche sich konisch verjüngende Flächen (5′) aufweisen, die eine Öffnung zur Aufnahme des einzusetzenden Rohres (P) bilden.

2. Verbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsenkörper (8) aus einem Kunststoff besteht.

3. Verbinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsenkörper (8) aus einem Federmaterial besteht, das vor dem Ausstanzen die Form eines flachen Bleches hat.

4. Verbinderanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federmaterial ein Federstahl, rostfreies Material oder Phosphorbronze ist.