DE29623072U1 - Hose connection - Google Patents
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■ Dr.-ing. R.König · Dipi.-ing7K!Ber*geTi ■ cJipi.-Bioi. G.König■ Dr.-ing. R.König · Dipi.-ing7K!Ber*geTi ■ cJipi.-Bioi. G.König
Wilhelm-Teil-Str. 14 4O21 S Düsseldorf Tel. O21 1-S3O2SO PatentanwälteWilhelm-Teil-Str. 14 4O21 S Düsseldorf Tel. O21 1-S3O2SO Patent Attorneys
15. Aug. 1997 42 293 K15 Aug 1997 42 293 K
Dietzel GmbH, Herdekamp 8, 46509 XantenDietzel GmbH, Herdekamp 8, 46509 Xanten
SchlauchanschlußHose connection
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schlauchanschluß mit einer Tülle an einem und einer Verschraubung am anderen Ende.The invention relates to a hose connection with a nozzle at one end and a screw connection at the other end.
Derartige Schlauchanschlüsse dienen zum Verbinden von Schläuchen und Rohren oder Anschlußnippeln von Maschinen; sie besitzen demgemäß am einen Ende eine in den Schlauch, beispielsweise einen Hochdruckschlauch, eingreifende mit Außenrillen oder -rippen und einem Anschlagwulst versehene Tülle sowie am anderen Ende eine Verschraubung mit einer losen Überwurfmutter zum Verschrauben mit einem Gegenanschluß, beispielsweise einem Rohrende.Such hose connections are used to connect hoses and pipes or connection nipples of machines; they therefore have a nozzle at one end that engages in the hose, for example a high-pressure hose, with external grooves or ribs and a stop bead, and at the other end a screw connection with a loose union nut for screwing to a counter connection, for example a pipe end.
Derartige Schlauch/Rohr-Armaturen bedingen eine außerordentlich aufwendige Herstellung; denn sie werden normalerweise aus dem Vollen gedreht. Dabei wird in einen massiven Rohling aus einem Automatenstahl zunächst eine Bohrung eingebracht und alsdann spanabhebend die Kontur mit den Rippen oder Rillen der Tülle, einem Anschlagwulst am schlauchseitigen sowie dem üblichenSuch hose/pipe fittings require an extremely complex production process, as they are normally turned from solid material. A hole is first drilled into a solid blank made of free-cutting steel and then the contour is machined with the ribs or grooves of the nozzle, a stop bead on the hose side and the usual
Außenwulst und einer Rille zur Aufnahme eines O-Rings am verschraubungsseitigen Ende hergestellt.outer bead and a groove to accommodate an O-ring on the screw-side end.
Es sind auch Schlauchanschlüsse bekannt, die aus zwei, jeweils einen der beiden Außenwülste aufweisenden und miteinander verlöteten Drehteilen bestehen. Dabei besteht die Möglichkeit, die Überwurfmutter vor dem Verlöten auf eines der beiden Drehteile aufzuziehen. Das Löten ist jedoch angesichts einer Löttemperatur von etwa 11200C mit einem hohen Wärmeeinbringen verbunden, das in der wärmebeeinflußten Zone zu einem erheblichen Festigkeitsverlust führt. Zu einem solchen Festigkeitsverlust von beispielsweise 25% kommt es auch im Verlaufe eines Weichglühens, das bei L-förmig gebogenen Schlauchanschlüssen erforderlich ist, da Automatenstähle im Hinblick auf einen kurzbrechenden Span verhältnismäßig spröde sind und daher eine für das Rohrbiegen unzureichende Kaltverformbarkeit besitzen.Hose connections are also known which consist of two turned parts, each with one of the two outer beads and soldered together. In this case, it is possible to pull the union nut onto one of the two turned parts before soldering. However, due to a soldering temperature of around 1120 0 C, soldering involves a high heat input, which leads to a considerable loss of strength in the heat-affected zone. Such a loss of strength of, for example, 25% also occurs during annealing, which is necessary for L-shaped bent hose connections, since free-cutting steels are relatively brittle with regard to a short-breaking chip and therefore have insufficient cold formability for pipe bending.
Ein weiterer Nachteil der bekannten, aus dem Vollen gedrehten Schlauchanschlüsse besteht darin, daß es beim anfänglichen Bohren leicht zu einem Verlaufen der Bohrung und demzufolge zu unterschiedlichen Wanddicken kommen kann, die insbesondere bei der Verwendung des Schlauchanschlusses für Hochdruckmedien kritisch sind.A further disadvantage of the known hose connections turned from solid is that the hole can easily become misaligned during initial drilling and consequently result in different wall thicknesses, which are particularly critical when using the hose connection for high-pressure media.
Schließlich bietet die Geometrie gedrehter Schlauchanschlüsse verhältnismäßig wenig Platz für die den O-Ring aufnehmende Außenrille. Demgemäß kommen als Dichtung nur querschnittskleine O-Ringe mit entsprechend begrenzter Dichtwirkung infrage.Finally, the geometry of turned hose connections offers relatively little space for the outer groove that accommodates the O-ring. Accordingly, only O-rings with a small cross-section and a correspondingly limited sealing effect can be used as seals.
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, die vorerwähnten Nachteile zu beheben und insbesondere einen Schlauchanschluß zu schaffen, der sich vor allem auf wesentlich einfachere Weise herstellen läßt als aus einem Drehteil bestehende Schlauchanschlüsse.The invention is therefore based on the problem of eliminating the aforementioned disadvantages and in particular of creating a hose connection which can be manufactured in a significantly simpler manner than hose connections consisting of a turned part.
Die Lösung dieser Aufgabe basiert auf dem Gedanken, den Schlauchanschluß aus einem handelsüblichen, insbesondere einem nahtlosen Rohr im wesentlichen durch Verformen herzustellen.The solution to this problem is based on the idea of producing the hose connection from a commercially available, in particular seamless, pipe essentially by deformation.
Im einzelnen besteht die Erfindung aus einem Schlauchanschluß mit einem Rohrstück, das einerseits als übliche Tülle ausgebildet ist, verschraubungsseitig jedoch über einen Außenwulst in eine Außensicke übergeht. Beides läßt sich ohne weiteres durch bloßes Kaltverformen, im wesentlichen durch Aufweiten und etwa axiales Drücken nach Art eines Einwärtsfaltens herstellen.In detail, the invention consists of a hose connection with a piece of pipe that is designed as a conventional nozzle on the one hand, but on the screw connection side transitions into an external bead via an external bead. Both can be easily produced by simple cold forming, essentially by expanding and axially pressing in the manner of an inward fold.
Da die Sicke - im Gegensatz zu einer herkömmlichen Rille für einen O-Ring - nicht spanend eingebracht oder mit Hilfe eines Hartmetallwerkzeugs eingerollt zu werden braucht, sondern durch Stauchen bzw. Drücken im Wege eines Einwärtsfaltens hergestellt wird, ergibt sich ohne großen Aufwand ein günstiger Sickenquerschnitt.Since the bead - in contrast to a conventional groove for an O-ring - does not need to be machined or rolled in using a hard metal tool, but is produced by compression or pressing by folding inwards, a favorable bead cross-section is achieved without great effort.
Die Sicke befindet sich vorzugsweise am Fuß einer trichterförmigen Aufweitung, die den Übergang zu dem Querschnitt des Gegenanschlusses bzw. Rohrendes schafft. Dabei kann der Schlauchanschluß verschraubungsseitig in etwa die Gestalt zweier über eine Einschnürung miteinander verbundener Konen besitzen. Die Sicke verläuft dann im Bereich der Einschnürung und besitzt vorteilhaf-The bead is preferably located at the foot of a funnel-shaped widening, which creates the transition to the cross-section of the counter connection or pipe end. The hose connection on the screw connection side can have approximately the shape of two cones connected to each other by a constriction. The bead then runs in the area of the constriction and advantageously has
terweise einen dreieckförmigen Querschnitt, der beim Verschrauben mit dem Gegenanschluß mehr oder minder vollständig von dem dann stark verformten Dichtungsring ausgefüllt wird.usually has a triangular cross-section, which is more or less completely filled by the sealing ring, which is then heavily deformed, when screwed to the counter connection.
Als Werkstoff für den erfindungsgemäßen Schlauchanschluß eignet sich der tiefziehfähige Stahl St 52.4, insbesondere ein Stahl mit etwa 0,170 bis 0,180 % Kohlenstoff, 0,180 bis 0,21 % Silizium und 1,15 bis 1,19% Mangan.The deep-drawable steel St 52.4 is suitable as a material for the hose connection according to the invention, in particular a steel with approximately 0.170 to 0.180% carbon, 0.180 to 0.21% silicon and 1.15 to 1.19% manganese.
Bei einem hinreichend tiefziehfähigen Stahl läßt sich der erfindungsgemäße Schlauchanschluß in der Weise herstellen, daß ein Rohrstück einseitig zunächst mit Hilfe eines Dorns aufgeweitet und so vorzugsweise mit einem zylindrischen Abschnitt größeren Durchmessers versehen wird. Durch axiales Drücken bzw. Stauchen wird dann die Sicke hergestellt. Dabei kommt es durch eine Art Einwärtsfalten zum Entstehen eines Innenwulstes, der jedoch nicht mit einem kritischen Querschnittsverlust verbunden ist, weil beim Einwärtsfalten im wesentlichen nur der DurchmesserZuwachs des vorhergehenden Aufweitens verlorengeht. Jedenfalls besteht trotz des verhältnismäßig großen Querschnitts der Sicke nicht die Gefahr, daß der Innenwulst einen Querschnitt schafft, der geringer ist als der Querschnitt des unverformten Rohrstücks. Dies gewährleistet das anfängliche Aufweiten des Rohrendes. Das Aufweiten kann in zwei Stufen geschehen, so daß sich zwei einander benachbarte Rohrabschnitte mit unterschiedlichem Innendurchmesser ergeben.If the steel is sufficiently deep-drawable, the hose connection according to the invention can be produced by initially expanding a piece of pipe on one side using a mandrel and thus preferably providing it with a cylindrical section of larger diameter. The bead is then produced by axial pressing or compression. This creates an inner bead through a kind of inward folding, which is not associated with a critical loss of cross-section, however, because when folding inward, essentially only the increase in diameter from the previous expansion is lost. In any case, despite the relatively large cross-section of the bead, there is no danger of the inner bead creating a cross-section that is smaller than the cross-section of the undeformed piece of pipe. This ensures the initial expansion of the pipe end. The expansion can take place in two stages, so that two adjacent pipe sections with different inner diameters are created.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing. In the drawing:
Fig. 1 einen kompletten erfindungsgemäßen Schlauchanschluß, Fig. 1 a complete hose connection according to the invention,
Fig. 2 einen Ausschnitt der Verschraubungsseite im Einbauzustand, Fig. 2 a section of the screw connection side in the installed state,
Fig. 3 Prinzipskizzen vier verschiedener Werkzeuge zum Herstellen der Verschraubungsseite des Schlauchanschlusses und Fig. 3 Schematic diagrams of four different tools for producing the screw side of the hose connection and
Fig. 4 die einzelnen Phasen beim Herstellen des Schlauchanschlusses. Fig. 4 shows the individual phases in making the hose connection.
Der Schlauchanschluß besteht aus einem Rohrstück 1 mit einer Tülle 2 am einen und einer Verschraubung 3 am anderen Ende, die über einen gebogenen Mittelabschnitt miteinander verbunden sind.The hose connection consists of a pipe section 1 with a nozzle 2 at one end and a screw connection 3 at the other end, which are connected to each other via a curved middle section.
Die Tülle 2 ist in üblicher Weise beispielsweise durch Einkratzen mit Außenrippen 4 und mit einem Anschlagwulst 5 versehen, vor dem in einer Rille 6 eine Sicherungsscheibe 7 für eine lose Überwurfmutter 8 angeordnet ist.The grommet 2 is provided in the usual way, for example by scratching, with external ribs 4 and with a stop bead 5, in front of which a locking disk 7 for a loose union nut 8 is arranged in a groove 6.
Verschraubungsseitig besitzt der Schlauchanschluß einen nach außen weisenden Wulst 9, der mehr oder minder stetig in eine dreieckförmige Sicke 10 bzw. einen Innenwulst 11 und sodann in eine trichterförmige Aufweitung 12 übergeht.On the screw connection side, the hose connection has an outward-facing bead 9, which more or less continuously transitions into a triangular bead 10 or an inner bead 11 and then into a funnel-shaped widening 12.
· U O ·· U O ·
In der Sicke 10 befindet sich ein O-Ring verhältnismäßig großen Querschnitts, der nach dem Verschrauben unter dem Einfluß des Gegenanschlusses 14 in starkem Maße verformt wird und dabei die Sicke 10 mehr oder minder ausfüllt. Auf diese Weise ergibt sich eine auch sehr hohen Drücken gewachsene dichte Verbindung.In the bead 10 there is an O-ring with a relatively large cross-section, which after screwing is deformed to a large extent under the influence of the counter connection 14 and in the process more or less fills the bead 10. In this way, a tight connection is created that can withstand very high pressures.
Beim Herstellen des erfindungsgemäßen Schlauchanschlusses aus einem abgelängten geraden Rohrstück werden in dessen einem Ende zunächst mehrere Rillen 19 eingerollt (Fig. 4 oberste Darstellung) . Alsdann wird das Rohr gestaucht und auf diese Weise der Anschlagwulst 5 hergestellt. Gleichzeitig wird die Verschraubungsseite des Rohrstücks mit Hilfe des in Fig. 3-1 dargestellten Werkzeugs aufgeweitet. Dieses Werkzeug besteht aus einem Dorn 2 0 und einer Matrize 21 und ist so beschaffen, daß sich die zylindrische Form des Rohrs im wesentlichen nicht ändert, jedoch ein Innendurchmesser entsteht, der im wesentlichen dem Innendurchmesser des Außenwulstes 9 entspricht (Fig. 4-2). Alsdann wird die Überwurfmutter 8 verschraubungssextxg aufgebracht und mit Hilfe des Werkzeugs 22,23 mit vergrößertem Dorndurchmesser das Rohrende erneut aufgeweitet und mit Hilfe einer Matrizenstufe 24 der Vorwulst 15 als Anschlag für die Überwurfmutter 8 geschaffen (Fig. 3-2, Fig. 4-2) . Das Rohrende wird sodann durch Drücken bzw. Stauchen mit Hilfe des in Fig. 3-3 dargestellten Werkzeugs aus eine Patrize 25 und einer Matrize 26 in der Weise verformt bzw. verkürzt, daß sich ein in etwa dem Innenwulst 11 entsprechender Abschnitt der Rohrwandung nach innen faltet und dabei eine Vorform der Sicke 10 entsteht. Das Rohrstückende besteht dann aus dem Vorwulst 15, einer etwa birnenför-When producing the hose connection according to the invention from a straight piece of pipe cut to length, several grooves 19 are first rolled into one end (Fig. 4, top view). The pipe is then compressed and the stop bead 5 is produced in this way. At the same time, the screw connection side of the piece of pipe is widened using the tool shown in Fig. 3-1. This tool consists of a mandrel 20 and a die 21 and is designed in such a way that the cylindrical shape of the pipe essentially does not change, but an inner diameter is created that essentially corresponds to the inner diameter of the outer bead 9 (Fig. 4-2). The union nut 8 screw connection is then applied and the pipe end is widened again using the tool 22,23 with an enlarged mandrel diameter and the pre-bulge 15 is created as a stop for the union nut 8 using a die step 24 (Fig. 3-2, Fig. 4-2). The pipe end is then deformed or shortened by pressing or compressing using the tool shown in Fig. 3-3 consisting of a male part 25 and a female part 26 in such a way that a section of the pipe wall roughly corresponding to the inner bead 11 folds inwards and a preform of the bead 10 is created. The pipe piece end then consists of the pre-bulge 15, an approximately pear-shaped
migen Ausbauchung 27 und einem zylindrischen Endstück 28 (Fig. 4-3). Abschließend wird mit Hilfe des aus Patrize 29 und Matrize 3 0 bestehenden Werkzeugs gemäß Fig. 3-4 das zylindrische Endstück 28 aufgeweitet, gestaucht und gleichzeitig durch Einwärtsfalten die Sicke 10 geschaffen. Das Ausmaß des Einwärtsfaltens und die Größe der Sicke lassen sich dabei innerhalb gewisser Grenzen frei wählen und den jeweiligen Einsatzbedingungen anpassen. bulge 27 and a cylindrical end piece 28 (Fig. 4-3). Finally, with the help of the tool consisting of the male 29 and female 30 as shown in Fig. 3-4, the cylindrical end piece 28 is widened, compressed and at the same time the bead 10 is created by folding it inwards. The extent of the inward folding and the size of the bead can be freely selected within certain limits and adapted to the respective application conditions.
Bei dem zweistufigen Aufweiten (Fig. 3-1, Fig. 4-1; Fig. 3-2, Fig. 4-2) kommt es zwar in dem zylindrischen Rohrabschnitt zu einer Durchmesserabnahme; diese wird jedoch beim Stauchen in den beiden folgenden Stufen (Fig. 3-3, Fig. 4-3; Fig. 3-4, Fig. 4-4) wieder ausgeglichen.During the two-stage expansion (Fig. 3-1, Fig. 4-1; Fig. 3-2, Fig. 4-2) there is a reduction in diameter in the cylindrical pipe section; however, this is compensated for during compression in the two following stages (Fig. 3-3, Fig. 4-3; Fig. 3-4, Fig. 4-4).
Verschraubungssextig besteht das Rohrstückende in etwa aus zwei über eine Einschnürung 16 miteinander verbundenen Konen 17,18.The screw connection sextant consists of two cones 17,18 connected to one another via a constriction 16.
Die Überwurfmutter wird mit Hilfe des abschließend in die Rille 6 eingebrachten, vorzugsweise radial geschlitzten Sicherungsrings 7 auf dem Schlauchanschluß gehalten.The union nut is held on the hose connection by means of the locking ring 7, which is finally inserted into the groove 6 and is preferably slotted radially.
Claims (6)
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Country Status (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-05-10 DE DE29623072U patent/DE29623072U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990916 |
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| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20021203 |