DE19714661A1 - Kupplungselement für Wellrohre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kupplungselement für gewellte Rohre mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Kupplungselemente dieser Art sind aus DE 40 20 171 C1 und EP 0 331 116 B1 bekannt. Bei diesen bekannten Kupplungsele­ menten ist der die Zungen mit den Eingriffsnasen aufwei­ sende Ring an der Innenseite des Gehäuses verschiebbar ge­ lagert und hat einen vor die Stirnfläche des Gehäuses grei­ fenden Flansch, der durch Anschlag an der Stirnfläche des Gehäuses eine Freigabestellung des Ringes festlegt, in wel­ che die Zungen radial nach außen schwenken können, so daß die Eingriffsnasen dem Wellrohr ausweichen können, wenn dieses in das Kupplungselement eingesteckt wird. Die Ein­ griffsnasen können dann in eine Umfangsnut des Wellrohres federnd einschnappen, um dieses am Kupplungselement zu ver­ riegeln. Wird ein Zug auf das so verriegelte Rohr ausgeübt, wird der Ring axial bis in eine Stellung mitgenommen, in der die Zungen durch das Gehäuse gegen radiale Bewegung nach außen blockiert werden und das Wellrohr nicht freige­ ben können. Um das Wellrohr zu entkoppeln, muß der Ring von Hand in seiner Freigabestellung festgehalten und dann ein Zug auf das Wellrohr ausgeübt werden. Die Eingriffsnasen können dann aus der Wellnut herausschnappen, falls sie oder die Wellungen entsprechend gegenüber der Radialebene abge­ schrägt sind. Bei starker Abschrägung der Eingriffsnasen und/oder der Wellen des Wellrohres kann es aber zum unbeab­ sichtigten bösen des Wellrohres kommen. Ist die Abschrägung zu gering, so muß für das Entkoppeln eine sehr hohe Zug­ kraft auf das Wellrohr ausgeübt werden, wodurch dieses be­ schädigt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungsele­ ment der angegebenen Art so auszugestalten, daß das Entkop­ peln des Wellrohres einfacher und schonender durchgeführt werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteil­ hafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung.

Da bei dem erfindungsgemäßen Kupplungselement der Ring an der Außenseite des Gehäuses gelagert ist, kann er leicht von Hand ergriffen und in eine solche Axialrichtung ver­ schoben werden, daß die Nockenflächen der Zungen an ent­ sprechenden Schultern des Gehäuses zur Anlage kommen und dadurch die Zungen radial nach außen geschwenkt werden, um das Wellrohr freizugeben. Das Wellrohr kann dann praktisch ohne Kraftaufwand aus dem Kupplungselement herausgezogen werden.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Rohrkupplungselement gemäß der Erfindung in Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt,

Fig. 2 das Kupplungselement gemäß Fig. 1 in Seitenan­ sicht in einer um 90° gegenüber Fig. 1 gedrehten Ebene,

Fig. 3 das Kupplungselement in gleicher Ansicht wie in Fig. 1, jedoch in der Entkopplungsstellung,

Fig. 4 das Kupplungselement in gleicher Ansicht wie in Fig. 1, jedoch in der Verriegelungsstellung,

Fig. 5 das Gehäuse eines Kupplungselements gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, in Seiten­ ansicht, teilweise im Längsschnitt,

Fig. 6 das Gehäuse gemäß Fig. 5 in Seitenansicht und Längsschnitt in einer um 90° gegenüber Fig. 5 ge­ drehten Ebene,

Fig. 7 und 8 den Ring für das Kupplungselement gemäß der zweiten Ausführungsform, in Seitenansicht in zwei um 90° gegeneinander gedrehten Ebenen, teilweise im Schnitt,

Fig. 9 in Seitenansicht, teilweise im Schnitt das Kupp­ lungselement gemäß der zweiten Ausführungsform mit eingestecktem Wellrohr.

Das in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Kupplungselement 1 zur Aufnahme eines parallel gewellten Rohres oder Schlauches 3 besteht aus einem rohrförmigen Gehäuse 5 und einem an dessen Außenseite verschiebbar gelagerten Ring 7. In das rohrförmige Gehäuse 5 kann das zu befestigende Well­ rohr 3 bis zum Anschlag an einer Innenschulter 9 des Gehäu­ ses 5 eingeschoben werden. Im Bereich der Innenschulter 9 kann, falls gewünscht, auch ein Dichtungsring (nicht darge­ stellt) angeordnet werden. Das von der Einstecköffnung für das Wellrohr 3 abgewandte Ende des Gehäuses 5 kann in be­ liebiger Weise als Anschlußelement ausgebildet sein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist es als Anschlußstück mit einem Außengewinde 11 ausgebildet, das z. B. mit einer Mutter (nicht dargestellt) in einer Wandöffnung festgelegt werden kann. Ein Teil der Außenfläche des Gehäuses 5 kann als Sechskant 13 für den Angriff eines Schraubschlüssels ausgebildet sein. Das Anschlußstück kann aber auch in be­ liebiger anderer Weise ausgebildet sein, z. B. kann das An­ schlußelement 1 als Kupplungsteil, T-Stück oder Winkelstück für den Anschluß von zwei oder mehr Wellrohren 3 ausgebil­ det sein.

In der Wandung des Gehäuses 5 sind zwei einander diametral gegenüberliegende fensterartige Öffnungen 15 ausgebildet. An dem an der Außenseite des Gehäuses 5 verschiebbar gela­ gerten Ring 7 sind zwei axial vorspringende, biegeelasti­ sche Zungen 17 angeformt. Jede Zunge 17 greift in eine der fensterartigen Öffnungen 15 ein und trägt an ihrem freien Ende eine radial nach innen gerichtete Eingriffsnase 19 für den Eingriff in die Wellennuten des Wellrohres 3. Jede Zunge 17 ist am Übergangsbereich in den Ring 7 so geformt, daß an ihrer Innenseite eine schräge Nockenfläche 21 ausge­ bildet ist, die mit einer ähnlich abgeschrägten Schulter 23 am Rand der zugehörigen Öffnung 15 des Gehäuses 5 zusammen­ wirken kann. Ferner ist am Ende jeder Zunge 17 ein axial gerichteter Vorsprung 25 ausgebildet, der sich unter eine radial nach innen gerichtete schräge Riegelfläche 27 des Gehäuses 5 am oberen Ende der fensterartigen Öffnung 15 schieben kann.

In Fig. 1 befindet sich der Ring 7 in seiner Mittelstellung oder Normalstellung. Die Eingriffsnase 19 greift aufgrund der Biegeelastizität der Zunge 17 in eine Wellennut des Wellrohres 3 ein, kann aber in der Öffnung 15 des Gehäuses 5 unter elastischer Biegeverformung radial nach außen aus­ weichen.

In Fig. 3 und Fig. 4 ist das Wellrohr 3 der Einfachheit halber weggelassen. In Fig. 3 ist der Ring 7 in der der Einsteckrichtung des Wellrohres 3 entsprechenden Richtung (also in der Zeichnung nach unten) in eine Entkopplungs­ stellung verschoben worden. Dabei gleitet die innere schräge Nockenfläche 21 jeder Zunge 17 auf die zugeordnete schräge Schulter 23 des Gehäuses 5 auf, wodurch die Zunge 17 radial nach außen gebogen wird, so daß ihre Eingriffs­ nase 19 nicht mehr in die lichte Öffnung des Gehäuses 5 hineinragt und die Wellungen des Wellrohres 3 an den Ein­ griffsnasen 15 vorbeigeschoben werden können. In der Stel­ lung gemäß Fig. 3 kann somit ein Wellrohr ohne Kraftaufwand in das Kupplungselement 1 eingeschoben oder aus dem Kupp­ lungselement 1 herausgezogen werden. Hierdurch ist insbe­ sondere ein sehr leichtes Entkoppeln des Rohres möglich, weil die Eingriffsnasen 19 der Zungen 17 das Rohr vollkom­ men freigeben. Für das Entkoppeln muß der Ring 7 von Hand in die Stellung gemäß Fig. 3 geschoben werden. Für das Ein­ schieben und Einkoppeln eines Wellrohres genügt es dagegen, das Wellrohr 3 mit entsprechender Kraft in das Kupplungs­ element einzuführen, wobei durch die Einschubkraft des Wellrohres 3 der Ring 7 in die Entkopplungsstellung gemäß Fig. 3 verschoben wird.

Wird bei eingekoppeltem Wellrohr gemäß Fig. 1 ein Zug auf das Wellrohr ausgeübt, so verschiebt das Wellrohr den Ring 7 in die Verriegelungsstellung gemäß Fig. 4, bei der die Vorsprünge 25 am runde der Zungen 17 unter die nach innen gerichteten schrägen Nockenflächen 27 des Gehäuses 5 zum liegen kommen, wodurch die Zungen 17 mit den Eingriffsnasen 19 gegen ein Ausweichen radial nach außen blockiert sind. Dies ist die Verriegelungsstellung, die ein Entkoppeln des Wellrohres 3 verhindert. Ein stärkerer Zug auf das Wellrohr 3 erhöht gleichzeitig die Verriegelungskraft.

Das Gehäuse 5 und der Ring 7 mit den Zungen 17 werden je­ weils vorzugsweise einstückig aus Kunststoff geformt. Durch geeignete Dimensionierung kann erreicht werden, daß der Ring 7 unter elastischer Aufweitung auf das Gehäuse 5 auf­ geschoben werden kann und dann an diesem unverlierbar ge­ halten ist.

Das in Fig. 5 und 6 dargestellte Kupplungsgehäuse 5 der zweiten Ausführungsform ist weitgehend gleich ausgebildet wie das Gehäuse 5 in den Fig. 1 bis 4 und wird deshalb in seinen Details nicht erneut beschrieben. Abweichend von dem Kupplungsgehäuse 5 der ersten Ausführungsform sind folgende Einzelheiten gestaltet: Die Schulter 23′, die am unteren Rand der fensterartigen Öffnung 15 ausgebildet ist, hat keine konische Abschrägung, sondern ist konvex gerundet ausgebildet, wodurch das Zusammenwirken mit der entspre­ chenden Nockenfläche des Rings verbessert wird. Der zweite Unterschied besteht darin, daß die Wandung des Gehäuses 5 in den zwischen den fensterartigen Öffnungen 15 liegenden Wandbereichen eine Wandverdickung 29 aufweist, die an ihrem unteren Ende eine Hinterschneidung 31 bildet, die zur Fest­ legung eines in das Kupplungsgehäuse 5 eingesetzten Dich­ tungsrings 33 (nur in Fig. 6 dargestellt) dient. Der Dich­ tungsring 33 hat über den größten Teil seiner Länge die Form einer Manschette, die sich gegen die Außenfläche des Wellrohres abdichtend anlegen kann. Am unteren Ende des Dichtungsrings 33 ist ein nach innen vorspringender Winkel­ flansch 35 vorgesehen, der eine Nut 30 zur Aufnahme des Stirnendes des Wellrohres bildet.

Der in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellte Ring 47, der zur Ver­ wendung mit dem in Fig. 5 und 6 dargestellten Gehäuse 5 be­ stimmt ist, hat eine wesentlich größere axiale Länge als der Ring 7 gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 4. Er weist an zwei aneinander diametral gegenüberliegenden Be­ reichen seiner Wandung zwei fensterartige Öffnungen 49 auf, und in jeder dieser Öffnungen 49 befindet sich eine Zunge 57, die mit der Wandung des Rings 47 über einen seitlich eingeschnürten Steg 51 einstückig zusammenhängt. Durch die seitliche Einschnürung des Steges 51 wird die Flexibilität der Zunge 57 verbessert. An ihrer radial inneren Seite ist an die Zunge 57 eine Eingriffsnase 59 für den Eingriff in eine Nut des Wellrohres angeformt. Am freien Ende jeder Zunge befindet sich ein in Axialrichtung verlaufender Vor­ sprung 65, der mit einer entsprechenden Sperrfläche des Ge­ häuses zusammenwirken kann, um die Zunge 57 zu blockieren, wie dies für den Vorsprung 25 der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 4 beschrieben wurde.

In ihrem Fußbereich hat jede Zunge 57 an ihrer radial inne­ ren Seite eine Nockenfläche 61, die nicht wie die Nocken­ fläche 21 der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 4 konisch ab­ geschrägt, sondern konvex gerundet ist. Diese konvex gerun­ dete Nockenfläche 61 wirkt mit der konvex gerundeten Schul­ ter 23′ des Gehäuses 5 zusammen, um bei einer Verschiebung des Rings 47 nach unten eine radial nach außen gerichtete Kraft auf die Zunge 57 auszuüben, so daß diese in die Frei­ gabestellung nach außen geschwenkt wird.

Fig. 9 zeigt das aus dem Gehäuse 5 und dem Ring 47 zusam­ mengesetzte komplette Kupplungselement mit einem darin ein­ gesteckten Wellrohr 3. Dieses ist in dem Kupplungselement blockiert durch die beiden Zungen 57 des Rings 47, die sich durch die jeweils Öffnung 15 des Gehäuses 5 hindurch er­ strecken und mit ihren Eingriffsnasen 59 in eine Umfangsnut des Wellrohres 3 eingreifen. Bei Zug am Wellrohr 3 ver­ schiebt sich der Ring 47 nach oben, wodurch der Vorsprung 65 am Ende jeder Zunge 57 sich unter die Wandung des Gehäu­ ses 5 legt und die Zunge 57 blockiert. Wird der Ring 47 von Hand nach unten geschoben, so gleitet seine konvex gerun­ dete Nockenfläche 61 auf die konvex gerundete Schulter 23′ des Gehäuses 5 auf, wodurch die Zunge 57 nach außen ge­ schwenkt und das Wellrohr 3 freigegeben wird.

Das Ende des Wellrohrs 3 ist in der Nut 37 der Dichtung 33 aufgenommen.

Claims (6)

1. Kupplungselement für Wellrohre
mit einem rohrförmigen Gehäuse (5), in das das Wellrohr (3) einsteckbar ist,
einem an dem Gehäuse (5) axial verschiebbar gelagerten Ring (7, 47)
und mindestens einer an dem Ring angeformten, sich in Axi­ alrichtung erstreckenden, biegeelastischen Zunge (17, 57), die eine radial nach innen gerichtete Eingriffsnase (19, 59) für den Eingriff in eine Wellennut des Wellrohres (3) aufweist,
wobei das Gehäuse (5) für die oder jede Zunge (17, 57) je eine fensterartige Öffnung (15) aufweist, die ein Ausweichen der Zunge (17, 57) radial nach außen zur Freigabe des Wellrohres (3) gestattet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ring (7, 47) das Gehäuse (5) umgibt und an dessen Außenseite gelagert ist,
daß die oder jede Zunge (17, 57) von radial außen durch die jeweilige Öffnung (15) des Gehäuses hindurch mit dem Wellrohr (3) zusammenwirkt,
und daß an der oder jeder Zunge (17, 57) eine radial nach innen weisende Nockenfläche (21, 61) ausgebildet ist, die durch axiales Verschieben des Ringes (7, 47) in einer ersten Axialrichtung zur Anlage gegen eine Schulter (23, 23′) des Gehäuses (5) bringbar ist, um auf die Zunge (17, 57) eine radial nach außen gerichtete Kraft auszuüben, durch die die Zunge (17, 57) nach außen geschwenkt und die Eingriffsnase (19, 59) der Zunge (17, 57) aus der Nut des Wellrohres (3) zur Freigabe des Wellrohres herausbewegt wird.

2. Kupplungselement nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die oder jede Zunge (17, 57) in diejenige Axialrichtung erstreckt, die der Ein­ schiebrichtung des Wellrohres (3) entgegengerichtet ist, und daß die erste Axialrichtung für das Verschieben des Ringes (3) die der Einschiebrichtung des Wellrohres (3) entsprechende Richtung ist.

3. Kupplungselement nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Nockenfläche (21, 61′) der Zunge (17, 57) abgeschrägt oder konvex gerundet ist.

4. Kupplungselement nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schulter (23, 23′) des Gehäuses (5) nach außen abgeschrägt oder konvex gerundet ist.

5. Kupplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß an der oder je­ der Zunge (17, 57) ein Sperrvorsprung (25, 65) ausgebildet ist, die durch axiales Verschieben des Ringes (7, 47) in einer zweiten Axialrichtung unter eine radial nach innen weisende Sperrfläche (27) des Gehäuses (5) bewegbar ist, um die Zunge (17, 57) gegen Schwenkung radial nach außen zu blockieren.

6. Kupplungselement nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sperrfläche (27) des Gehäuses (5) und/oder die mit ihr zusammenwirkende Fläche des Sperrvorsprungs (57) der Zunge (17, 57) abgeschrägt ausgebildet ist.