DE2840648C3 - Anschlußverbindungsstück für Leitungen zum Führen von gasförmigen oder flüssigen Medien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Anschlußverbindungsstück für Leitungen zum Führen von gasförmigen oder flüssigen Medien, wie es im Oberbegriff des Anspruchs beschrieben und beispielsweise aus der DE-OS 28 757 bekannt ist.

Bei dem aus der DE-OS 25 28 757 bekannten Anschlußverbindungsstück mit den obigen Merkmalen ist der Anschlußstutzen in den Gewindestutzen eingesteckt, wobei die Ringnut am Innenumfang des Gewindestutzens und der Ringvorsprung am Außenumfang des Anschlußstutzens vorgesehen ist. Aus diesem Grunde und auch wegen der hieraus mit in Zusammenhang stehenden konstruktiven Besonderheiten ergibt sich bei der bekannten Anordnung ein verhältnismäßig kleiner Durchmesser der Rastverbindung und somit eine entsprechend kleine in Axialrichtung wirksame Anlagefläche zwischen der Ringnut und dem Ringvorsprung, so daß beim Auftreten von großen axialen Zugkräften oder von pulsierenden Belastungen in der Leitung durch ein hin und her strömendes Medium ein großer Rächendruck an der Rastverbindung auftritt, der nachteilige Folgen mit sich bringen kann. Insbesondere wenn der Anschluß- und der Gewindestutzen aus Kunststoff bestehen, kann der große Flächendruck zu

ίο einer federnden Aufweitung des Gewindestutzens und zu einem elastischen Zusammendrücken des Anschlußstutzens im Bereich der Rastverbindung führen, was ein Lösen der Verbindung mit sich bringen kann. Ferner besteht die Gefahr, vor allem wenn der Einsteckstutzen aus Kunststoff und der Gewindestutzen aus Metall hergestellt ist, daß der große Flächendruck zu einem Abscheren des Ringvorsprungs führt Diese beiden ungünstigen Auswirkungen des verhältnismäßig kleinen Durchmessers der Rastverbindung bringen außerdem noch einen weiteren Nachteil mit sich: das federnde Aufweiten des Gewindestutzens sowie das elastische Zusammendrücken des Anschlußstutzens und die hinsichtlich des Ringvorsprungs bestehende Abschergefahr sind jeweils abhängig von dem für den Gewindestutzen verwendeten Material. Es ist z. B. ohne weiteres ersichtlich, daß bei aus Metall bestehendem Gewindestutzen kaum ein federndes Aufweiten des Gewindestutzens auftritt. Dafür ist die Abschergefahr größer, insbesondere wenn der Anschlußstutzen aus Kunststoff besteht. Dies hat zur Folge, daß man den Ringvorsprung zur Vermeidung der Abschergefahr entsprechend formen muß. Diese Materialabhängigkeit bringt nun mit sich, daß man zum Herstellen von Anschlußstücken für Leitungen mit bestimmten Durchmessern zwei Arten von Anschlußstutzen benötigt, die jeweils verschieden dimensioniert und entweder für Gewindestutzen aus Metall oder für Gewindestutzen aus Kunststoff bestimmt sind. Die Veröffentlichung in der Zeitschrift »Konstruktion«, 1977, S.387-397 zeigt zwar, daß Schnappverbindungen bekannt sind, die in umgekehrter Weise wie bei der Anordnung nach der DE-OS 25 28 757 wirken. Aus dieser Veröffentlichung, die sich mit ganz anderen Problemen beschäftigt, ergibt sich nichts mit Bezug auf eine Reduzierung des Flächendrukkes.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußverbindung der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß bei einfacher und kostengünstiger Herstellung der Flächendruck durch Vergrößerung der Auflagefläche reduziert wird und außerdem ein präzises Zusammenstecken von Anschlußstutzen und Gegenstutzen ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Anspruchs gelöst.

Dadurch, daß die Rastverbindung nach außen verlagert wird und der Ringvorsprung sowie die Ringnut einen verhältnismäßig großen Durchmesser erhalten, ergibt sich ein kleiner Flächendruck zwischen dem Ringvorsprung und der Ringnut, selbst wenn das Anschlußstück unter einer großen Zugkraft steht oder in seinem Inneren pulsierend belastet wird. Der geringe Flächendruck reicht weder zum Auffedern des außen liegenden Anschlußstutzens oder zum Zusammendrükken des innen angeordneten Gewindestutzens noch zum Abscheren des Ringvorsprungs aus.

Damit die stirnseitig offene Ausnehmung, in die der O-Ring eingelegt ist, von dem Anschlußstutzen nach dem Zusammensetzen umgriffen wird, muß der

Innendurchmesser der Erweiterung des Anschlußstutzens etwa so groß sein wie der äußere Durchmesser des O-Rings zuzüglich der doppelten Dicke des Ringvcrsprunges, also auf alle Fälle größer als der äußere Durchmesser des O-Rings allein. Aus der Tatsache, daß der Ringvorsprung stets zur Bildung der stirnseitig offenen Ausnehmung vorhanden icin muß, ergibt sich zwingend, daß der Innendurchmesser des Anschlußstutzens im Bereich seiner zylindrischen Erweiterung auch bei sehr schmalem Querschnitt des Ringvorspiunges stets größer als der Außendurchmesser des O-Rings sein muß. Diese Vergrößerung des Durchmessers der zylindrischen Auflagefläche hat zur Folge, daß die Auflagefläche selbst ebenfalls größer wird. Wegen der quadratischen Abhängigkeit der Auflagefläche auch vom jeweiligen Durchmesser haben schon geringfügige Änderungen desselben vergleichsweise große Änderungen der Auflagefläche zur Folge.

Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß das Anschlußverbindungsstück eine hohe Dichtheit aufweist, möglichst einfach, also schnell und kostengünstig herstellbar ist und ein präzises Zusammenstecken von Anschlußstutzen und Gewindestutzen erlaubt, wobei jedoch beide Teile zum leichteren Einbau gegeneinander verdrehbar gehalten sind, weil der Anschlußstutzen so aufgesteckt werden kann, daß er gegen den Betätigungsbund anstößt, so daß von außen erkennbar wird, ob die beiden Stutzen präzise zusammengesetzt worden sind, wobei dadurch ein zu weites oder zu kurzes Aufstecken des Anschlußstutzens vermieden wird. Der Betätigungsbund ermöglicht darüber hinaus, daß Anschlußstutzen und Gewindestutzen 2 bequem gegeneinander verdreht werden können.

Zweckmäßige Maßnahmen sowie die durch diese erzielten Vorteile sind der nun folgenden Beschreibung der verschiedenen Figuren der Zeichnung zu entnehmen, die ein Ausführungsbeispiel eines Anschlußverbindungsstückes gemäß der Erfindung zum Gegenstand haben. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in einer Seitenansicht im Längsschnitt und

F i g. 2 eine Variante zu der Anordnung nach F i g. 1 in Seitenansicht teilweise im Schnitt.

Das in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Anschlußverbindungsstück besteht aus zwei Teilen, nämlich aus einem Anschlußstutzen 1 an einer Seite und aus einem von diesem gesonderten Gewindestutzen 2 an der anderen Seite. Der Anschlußstutzen I ist spannzangenartig ausgebildet, indem er gleichmäßig über den Umfang verteilte Spannzangenelemente 3,4 besitzt, die durch Längsschlitze 5 voneinander getrennt sind. Die Spannzangenelemente 3, 4 ragen von einem mittleren Umfang 6 des Anschlußstutzens in Richtung vom Gewindestutzen 2 weg vor, d. h. die freien Enden der Spannzangenelemente sind dem Gewindestutzen abgewandt. Auf dem Außenumfang der Spannzangenelemente 3, 4 sitzt ein in axialer Richtung gemäß den Pfeilen 9a hin und her verschiebbarer Klemmring 7, der in seiner eingezeichneten wirksamen äußeren Stellung die in diesem Bereich zylindrischen Spannzangenelemente nach innen drückt. Ein ringförmiger Sicherungsbund 8 am äußeren Ende der Spannzangenelemente verhindert ein ungewolltes Abziehen des Klemmrings 7. Wenn man den Klemmring 7 in Richtung gemäß Pfeil 9 über einen konischen Bereich 10 des Anschlußstutzens in seine unwirksame Stellung verschiebt, so können die Spannzangenelemente 3, 4, wenn sich der Klemmring 7 auf dem zylindrischen Bereich Il mit vermindertem Durchmesser befindet, elastisch nach außen federn, wodurch sich die von den Spannzangenelementen gebildete Mündung erweitert Am Innenumfang der Spannzangenelemente 3, 4 befindet sich noch ein R^;ngzahn 12.

Der Ringzahn 12 ist nicht scharfkantig ausgebildet, sondern mit Flächentraganteil, so daß sich eine günstige, kleine Kerbwirkung auf den Schlauch ergibt, der nur deformiert wird (der Zahn schneidet also nicht ein), weshalb man bei der vorliegenden erfindungsgemäßen Anschlußverbindung weiche und harte Schläuche und auch sogenannte PM-Rohre verwenden kann. Es ist weiterhin zu erkennen, daß die dem Gewindestutzen zugewandte Zahnflanke 12a steiler ist als die abgewand- <t Zahnflanke i2b, so daß das Einstecken des Schlauches gemäß Pfeil 9 — der Schlauch gleitet über die Zahnflanke 12i> — leichter vor sich geht als das Herausziehen des Schlauchs in entgegengesetzter Richtung.

An seinem dem Gewindestutzen 2 zugewandten Ende besitzt der Anschlußstutzen im Anschluß an den zylindrischen Bereich 11 mit vermindertem Durchmesser eine im wesentlichen zylindrische Erweiterung 13 mit einem Boden, der einen radial gerichteten Absatz 14 bildet. Schließlich weist der Innenumfang der Erweiterung 13 nach eine Ringnut 15 auf.

Der Gewindestutzen 2, der endseitig einen beispielsweise zum Anschließen an eine feste metallische Leitung dienenden Schraubstutzen 16 besitzt, enthält im Anschluß an diesen zum Anschlußstutzen 1 hin einen äußeren Betätigungsbund 17, der radial vorsteht und z. B. aus einem Sechskant zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels besteht. An diesen Betätigungsbund 17 schließt sich dann ein mit Bezug auf diesen zurückgesetzter Ringfortsatz 18 an, der an seinem Außenumfang einen Ringvorsprung 19 trägt, der ebenso wie die Ringnut 15 umlaufend ist und im Querschnitt dieser entspricht. In die dem Anschlußstutzen 1 zugewandte Stirnseite des Gewindestutzens 2 ist eine ringförmige und radial nach innen zur den Anschlußstutzen und den Gewindestutzen durchdringenden Durchgangsbohrung 20 hin sowie stirnseitig offene Ausnehmung 21 eingearbeitet, in die ein O-Ring 22 aus Dichtungsmaterial eingelegt ist.

Der Anschlußstutzen 1 ist mit seiner im wesentlichen zylindrischen Erweiterung 13 auf den Ringfortsatz 18 des Gewindestutzens 2 aufgesteckt, wobei der Ringvorsprung 19 am Außenumfang des Gewindestutzens und die zu diesem komplementäre Ringnut 15 am Innenumfang des Anschlußstutzens ineinandergreifen und eine ringförmige Rastverbindung bilden. Im zusammengesteckten Zustand liegt der Anschlußstutzen 1 mit seinem radial gerichteten Absatz 14, der von dem Boden der Erweiterung 13 gebildet wird, an der Stirnseite des Gewindestutzens 2 an, wobei der O-Ring 22 zwischen den beiden Stutzen dichtend eingeklemmt ist. Ferner schlägt im zusammengesteckten Zustand das freie Ende der Erweiterung 13 an die dem Anschlußstutzen 1 zugewandte Stirnfläche 23 des Betätigungsbundes 17 an, der somit als Stirnanschlag für das aufgesteckte Ende des Anschlußstutzens 1 ausgebildet ist. Schließlich wird hinsichtlich der körperlichen Ausbildung des Anschlußv --rbindungsstücks noch besonders darauf hingewiesen, daß der Betätigungsbund 17 des Gewindestutzens mit axialem Abstand zu dessen in den Anschlußstutzen 1 eingesteckten Stirnseite und zum O-Ring 22 angeordnet ist.

Es ist zu erkennen, daß die Schnapp- oder Rastverbindung zwischen dem AnschluDstutzen 1 und dem Gewindestutzen 2 absolut sicher und zuverlässig wirkt und nach ihrer Herstellung oft nur durch Zerstörung der Teile gelöst werden kann. Diese Schnapp- oder Rastverbindung erlaubt im übrigen, daß die beiden Teile 1 und 2 um die Längsachse hemm gegeneinander verdreht werden können.

Insgesamt gesehen ergibt sich also ein Anschlußverbindungsstück, bei dem der Gewindestutzen 2 mit Abstand zu seiner in den Anschlußstutzen 1 eingesteckten Stirnseite einen z. B. aus einem Sechskant bestehenden, radial vorstehenden Betätigungsbund 17 besitzt, an den sich ein in den Anschlußstutzen 1 eingesteckter und mit Bezug auf den Betätigungsbund 17 radial zurückgesetzter Ringfortsatz 18 anschließt, der an seinem Außenumfang einen Ringvorsprung 19 und an seinem Innenumfang im Bereich der Stirnseite des Gewindestutzens 2 eine ringförmige und nach innen zur Durchgangsbohrung 20 hin sowie stirnseitig offene Ausnehmung 21 aufweist, und bei dem der Anschlußstutzen 1 an seinem dem Gewindestutzen 2 zugewandten Ende eine im wesentlichen zylindrische Erweiterung 13 besitzt, die den Ringfortsatz 18 umgreift und mit ihrem freien Ende am Betätigungsbund 17 sowie mit ihrem einen radial gerichteten Absatz 14 bildenden Boden an der Stirnseite des Gewindestutzens 2 anliegt, wobei am Innenumfang der Erweiterung 13 eine im Querschnitt dem Ringvorsprung 19 am Ringfortsatz 18 entsprechende und mit diesem eine Rastverbindung bildende Ringnut 15 vorhanden ist.

Zum Anschließen einer Leitung zum Führen von gasförmigen oder flüssigen Medien wird zunächst der Klemmring 7 in seine unwirksame Stellung verschoben, wonach das Leitungsende in den Anschlußstutzen 1 so weit eingeschoben wird, bis es an der mittleren Abstufung 24 der Durchgangsbohrung 20 innerhalb des Gewindestutzens 2 anstößt. Anschließend wird der Klemmring 7 wieder in seine eingezeichnete wirksame Stellung überführt Da die radiale Abmessung der Abstufung 24 der Wandstärke der Leitung entspricht, ergibt sich ein über die gesamte Länge gesehen gleichmäßiger Durchflußquerschnitt

Die erfindungsgemäße Anordnung ist verwendbar in Verbindung mit normal gefertigten unkalibrierten weichen und harten Schläuchen aus Polyurethan, Polyäthylen oder Polyamid oder in Verbindung mit starren, aber sehr leicht von Hand biegbaren Polyäthylen-AIu-Rohrleitungen.

Aus dem Obigen ist ersichtlich, daß die Ringnut 15 und der Ringvorspning 19 verhältnismäßig weit außen liegen, d. h. die Rastverbindung besitzt einen großen Durchmesser. Auf diese Weise erhält man eine entsprechend große Anlagefläche zwischen dem Ringvorspning und der Ringnut in axialer Richtung gesehen, was bedeutet, daß zum Auffangen von in axialer Richtung auftretenden Kräften, hervorgerufen beispielsweise durch eine mechanische Zugkraft oder eine pulsierende Belastung der Leitung, eine große Fläche zur Verfugung steht, d.h. die an der Rastverbindung auftretende Flächenkraft ist klein. Aus diesem Grunde kann sich die Rastverbindung nicht ungewollt lösen, da diese Flächenkraft zu klein ist, um ein Auffedem der Erweiterung 13 zu bewirken. Dazuhin reicht diese kleine Flächenkraft nicht aus, den Ringvorspning 19 abzuscheren, selbst wenn der Gewindestutzen 2 aus Kunststoff besteht

Gegenüber einem Anschlußverbindungsstück, wie es in der DE-OS 25 28 757 beschrieben ist, bei dem der O-Ring 22 weiter innen im Gewindestutzen angeordnet und der Anschlußstutzen bis zum O-Ring in den Gewindestutzen eingesteckt ist, besitzt das beschriebene Anschlußverbindungsstück noch folgende Vorteile: da der Anschlußstutzen 1 im aufgesteckten Zustand sichtbar gegen den Betätigungsbund 17 anstößt, ist bei der Montage des Anschlußverbindungsstücks von

ίο außen her erkennbar, ob die beiden Stutzen exakt zusammengesteckt sind. Ein zu weites oder zu kurzes Aufstecken des Anschlußstutzens tritt nicht auf, wenn der Anschlußstutzen 1 aus Kunststoff besteht; er wird zweckmäßigerweise durch Spritzen hergestellt. Hierbei kann man zum Formen der Ringnut 15 mit fallendem Formkern arbeiten, also mit einem Formkern, dessen Querschnitt nach dem Spritzvorgang zum Entnehmen des Anschlußstutzens im Querschnitt verjüngt werden kann. Bei diesem Spritzvorgang mit fallendem Kern entsteht zwar eine Längsnaht am Innenumfang der Erweiterung 13, diese wirkt sich jedoch überhaupt nicht störend aus. Demgegenüber erstreckt sich im Falle des Anschlußverbindungsstücks gemäß der DE-OS 25 28 757 die Längsnaht, die hier am Innenumfang des Gewindestutzens angeordnet ist, bis in den Bereich des O-Ringes, was sich nachteilig auf die Dichtheit auswirken kann. Wenn man den Betätigungsbund 17 als Sechskant ausbildet, ergibt sich im Bereich des Betätigungsbundes eine sich über den Umfang ändernde Wandstärke des Gewindestutzens. Hierdurch erhält man, wenn der Gewindestutzen aus Kunststoff hergestellt ist, beim Erstarren des Kunststoffes an den unterschiedlich dicken Stelle ein unterschiedlich starkes Schwinden des Kunststoffes, was eine leichte Unrundheit der Wandung der Durchgangsbohrung im Bereich des Betätigungsbundes zur Folge hat. Diese Unrundheit verläuft sich beim vorliegenden Anschlußverbindungsstück bis zum Sitz des O-Ringes 22, da ja die Ausnehmung 21 mit axialem Abstand zum Betätigungsbund 17 angeordnet ist. Die Ausnehmung 21 ist also kreisrund, so daß der beschriebene Effekt keine Auswirkung auf die Dichtheit besitzt Demgegenüber sind bei dem Anschlußverbindungsstück gemäß der DE-OS 25 28 757 der Betätigungsbund und der O-Ring in einer Ebene vorgesehen, so daß sich hier ein leicht unrunder Dichtungssitz ergibt

Weitere Vorteile des Erfindungsgegenstandes sind: der Schlauch sitzt fest auch bei Lastwechsel, so daß die Verbindung dann nicht ungünstig beeinflußt wird,

so außerdem kann die Montage und Demontage mit bloßer Hand erfolgen wegen der griffgünstigen Gestaltung und sehr guter Zugängiichkeit des Klemmringes. Es ist nur eine geringe Schiebekraft am Klemmring auszuüben wegen der optimalen Ausbildung der Spannzange. Zur Demontage ist nur eine Hand nötig. Die Funktionen »Klemmen« und »Schlauch ziehen« sind getrennt Im übrigen kann der Schlauch sogar schräg abgelängt sein, z. B. bis ca. 2 mm.

Die Variante nach F i g. 2 — alle Teile bestehen aus Kunststoffmaterial — unterscheidet sich von der Ausführungsform nach F i g. 1 nur durch die Abmessungen und die Form: der Sechskant 30 des Gewindestutzens hat gleichen Durchmesser wie die Ringnut 31 am Anschlußstutzen 32, die mit dem Ringvorspning 33 zusammenwirkt 34 ist die Spannzange, 35 der Klemmring.

HiGizu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anschlußverbindungsstück für Leitungen zum Führen von gasförmigen oder flüssigen Medien mit einem endsekig, z. B. spannzangenartig ausgebildeten und das eingesteckte Leitungsende umklammernden, mittels eines Klemmringes dieses festklemmenden Anschlußstutzen an einer Seite und mit einem von Anschlußstutzen gesonderten Gegenstutzen an der anderen Seite, wobei der Anschlußstutzen und der Gegenstutzen mit ihren einander zugewandten Enden zusammengesteckt und über eine ringförmige Rastverbindung, bestehend aus einer umlaufenden Ringnut am einen Stutzen und einem umlaufenden Ringvorsprung am anderen Stutzen, miteinander verbunden sind und der Anschlußstutzen zusammen mit dem Gegenstutzen eine Durchgangsbohrung büdet und im Gegenstutzen eine nach außen hin offene Ringnut vorgesehen ist, die durch eine Gegenfläche des Anschlußstutzens zur Einklammierung eines Dichtringes schließbar ist und am äußeren Umfang des Gegenstutzens eine radial vorstehende Betätigungsfläche, z. B. in Form eines Sechskantes, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstutzen(1) auf den Gegenstutzen (2) aufgesteckt ist und der Gegenstutzen (2) mit axialem Abstand zu seiner in den Anschlußstutzen (1) eingesteckten Stirnseite einen Betätigungsbund (17) als Betätigungsfläche besitzt und die dem Anschlußstutzen (1) zugewandte Stirnfläche (23) als Stirnanschlag für das aufgesteckte Ende des Anschlußstutzens (1) ausgebildet ist, wobei an den Betätigungsbund (17) sich ein in den Anschlußstutzen (1) eingesteckter und mit Bezug auf den Betätigungsbund (17) radial zurückgesetzter Ringfortsatz (18) anschließt, der an seinem Außenumfang den Ringvorsprung (19) und an seinem Innenumfang im Bereich der Stirnseite des Gegenstutzens (2) die stirnseitig offene Ausnehmung (21) für den Dichtring (22) aufweist, und daß der Anschlußstutzen (1) an seinem dem Gegenstutzen (2) zugewandten Ende eine im wesentlichen zylindrische Erweiterung (13) besitzt, die den Ringfortsatz (18) umgreift und mit ihrem freien Ende am Betätigungsbund (17) des Gegenstutzens (2) anliegt, wobei am Innenumfang der Erweiterung (13) eine im Querschnitt dem Ringvorsprung (19) am Ringfortsatz (18) entsprechende und mit diesem eine Rastverbindung bildende Ringnut (15) vorhanden ist.