DE3900190C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Federbandschelle zum Festklemmen eines Schlauches auf einem Rohr, mit drei sich in Umfangsrichtung der Schelle erstreckenden Schlitzen, von denen der erste Schlitz in einem ersten Endabschnitt des Bandes, der eine vom Schellenumfang nach außen ragende Spannbacke aufweist, ausgebildet ist und sich über den größten Teil seiner Länge zur Bandmitte hin verjüngt, der zweite Schlitz in einem sich an den ersten Endabschnitt anschließenden Bandab­ schnitt ausgebildet ist und der dritte Schlitz in einem sich an einen zweiten Endabschnitt des Bandes anschlie­ ßenden Bandabschnitt ausgebildet ist, wobei sich der zweite und dritte Schlitz vorzugsweise ebenfalls zur Bandmitte hin verjüngen, und zwar entgegengesetzt zu einander, der zweite Endabschnitt ebenfalls eine vom Schellenumfang nach außen ragende Spannbacke aufweist, durch den ersten Schlitz hindurchgeführt ist, sich in einem Überlappungsbereich, in Axialrichtung der Schelle gesehen, mit dem ersten Endabschnitt überlappt und sich in dem Überlappungsbereich ebenso wie der erste Schlitz verjüngt und nahezu die gleiche Breite wie der erste Schlitz aufweist, so daß die axiale Breite der Schelle über im wesentlichen den gesamten Schellenumfang konstant ist.

Bei einer im Handel erhältlichen (in ähnlicher Form aus der US-PS 30 43 108 A1, Fig. 13 und 14) bekannten Feder­ bandschelle dieser Art (Zentralnorm Audi VW "Federband­ schellen" VW 60 184) haben Messungen der radial nach innen wirkenden Spannkraft der Federbandschelle ergeben, daß die Spannkraft diametral gegenüber dem Überlappungs­ bereich, d.h. in der Bandmitte zwischen dem zweiten und dritten Schlitz, sehr klein und im Überlappungsbe­ reich am größten ist. Zwischen diesen beiden Stellen ändert sich die Spannkraft unregelmäßig von der Bandmitte zum Überlappungsbereich hin. Die Folge ist, daß der von der Schelle auf den Schlauch radial ausgeübte Druck über den Schellenumfang ungleichförmig verteilt ist. So ist er im Überlappungsbereich größer als in dem dia­ metral gegenüberliegenden mittleren Bereich des Bandes, weil in beiden Bereichen die Berührungsflächen zwischen Schelle und Schlauch im wesentlichen gleich groß sind. Im Hinblick auf die Erzielung einer möglichst hohen Dichtwirkung zwischen Schlauch und Rohr ist man jedoch an einem möglichst gleichmäßig hohen Einspanndruck (Flä­ chenpressung) über den Schellenumfang interessiert. Dort wo die Flächenpressung zwischen Schlauch und Rohr am größten ist, ergibt sich auch die beste Dichtwirkung. Im Bereich zwischen dem zweiten und dritten Schlitz, diametral gegenüber dem Überlappungsbereich ist mithin die Dichtwirkung sehr gering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feder­ bandschelle der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der die Dichtwirkung über den gesamten Umfang der Schelle gleichmäßiger ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Band in einem mittleren Umfangsbereich zwischen zwei axial äußeren Umfangsbereichen, deren axiale Breite etwa gleich der oder kleiner als die Hälfte der maxima­ len axialen Breite des zweiten Endabschnitts ist, vom Schellenumfang nach außen vorsteht, und daß sich diese Umfangsbereiche durchgehend bis in die Nähe des Über­ lappungsbereichs erstrecken.

Bei dieser Ausbildung liegt das Band außerhalb des Über­ lappungsbereichs nur mit den verhältnismäßig schmalen axial äußeren Umfangsbereichen an dem Schlauch an. Die Flächenpressung bzw. der Druck zwischen den Berührungs­ flächen von Schlauch und Rohr außerhalb des Überlappungs­ bereichs ist daher höher als bisher. Mithin ergibt sich eine gleichmäßigere Einspanndruckverteilung über den gesamten Schellenumfang. Dadurch daß der axial mittlere Umfangsbereich relativ zum Schellenumfang und damit relativ zu den axial äußeren Umfangsbereichen nach außen vorsteht, erhöht sich ferner außerhalb des Überlappungs­ bereichs das Widerstandsmoment des Federbandes und damit die Einspannkraft, so daß auch der Einspanndruck insge­ samt über den gesamten Schellenumfang zunimmt, ohne daß der Materialaufwand der Schelle vergrößert wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Schlauch­ material, auch im Falle einer Erwärmung, nicht mehr bis in die Schlitze 12 und 13 eindringt, sondern allen­ falls etwas in den Hohlraum auf der radial inneren Seite des axial mittleren Umfangsbereichs, ohne jedoch dessen Innenfläche zu berühren. Das Schlauchmaterial behindert daher nicht mehr durch Eindringung in die Schlitze das Zusammenziehen der Schelle.

Aus der JP 53-19 458U ist eine Federbandschelle ohne die gattungsgemäßen Schlitze bekannt. Dagegen steht das Band in einem mittleren Umfangsbereich zwischen zwei axial äußeren Umfangsbereichen vom Schellenumfang nach außen vor, und die Umfangsbereiche erstrecken sich durchgehend bis zu einem gewissen Abstand zum Überlappungsbereich. Im übrigen befaßt sich diese Druckschrift ausschließlich mit der Vergleichmäßigung der Klemmkraft der Federbandschelle, nicht jedoch der Flächenpressung, wobei von der Ausbildung von Schlitzen abgeraten wird, weil dies einen Materialverlust bedeute und zu einer Verringerung der Gesamtklemmkraft führe. Die Lehre dieser Druckschrift führt mithin von der Erfindung weg.

Vorzugsweise ist der axial mittlere Umfangsbereich etwa unter einem rechten Winkel gegenüber den axial äußeren Umfangsbereichen nach außen gedrückt. Dies ergibt ein noch höheres Widerstandsmoment außerhalb des Überlap­ pungsbereichs.

Hierbei kann der axial mittlere Umfangsbereich eine zur Umfangsfläche der axial äußeren Umfangsbereiche parallele Umfangsfläche aufweisen. Dies ergibt eine Abstufung von den axial äußeren Umfangsbereichen zum axial mittleren Umfangsbereich, die besonders steif ist.

Eine andere Möglichkeit der Abwinklung besteht darin, daß sich in Umfangsrichtung der Schelle erstreckende gleich breite Randbereiche der Schlitze nach außen abge­ winkelt sind. Auch dies ergibt ein besonders hohes Wider­ standsmoment außerhalb des Überlappungsbereichs.

Eine andere Alternative kann darin bestehen, daß der axial mittlere Umfangsbereich nach außen gewölbt ist.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachste­ hend anhand der Zeichnung bevorzugter Ausführungsbei­ spiele näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungs­ gemäßen Federbandschelle,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Federbandschelle nach Fig. 1 in kleinerem Maßstab,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das in eine Ebene abgewickel­ te Federband der Federbandschelle nach den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 den Querschnitt IV-IV der Fig. 3 in größerem Maßstab,

Fig. 5 den Querschnitt V-V der Fig. 1,

Fig. 6 den Querschnitt VI-VI der Fig. 1 und die

Fig. 7 bis 9 dem Querschnitt IV-IV entsprechende Quer­ schnitte abgewandelten Ausführungsformen.

Die Federbandschelle nach den Fig. 1 bis 6 besteht aus einem federelastischen Material, vorzugsweise einem gehärteten Metall, z.B. einer Chrom-Vanadium-Legierung, und dient zum Festklemmen eines Schlauches auf einem Rohr oder dergleichen.

Das Federband 10 hat drei sich in Umfangsrichtung er­ streckende Schlitze 11, 12 und 13. Der erste Schlitz 11 ist in einem ersten Endabschnitt 10a des Bandes 10, der zweite Schlitz 12 in einem sich an den ersten End­ abschnitt 10a anschließenden Bandabschnitt 10b und der dritte Schlitz 13 in einem sich an einen zweiten End­ abschnitt 10c des Bandes 10 anschließenden Bandabschnitt 10d ausgebildet. Der Endabschnitt 10a hat eine vom Schel­ lenumfang nach außen ragende Spannbacke 14 und der End­ abschnitt 10c eine vom Schellenumfang nach außen ragende Spannbacke 15. Die Schlitze 11, 12 verjüngen sich zu der zwischen den beiden Schlitzen 12 und 13 liegenden Bandmitte hin, während der Schlitz 13 sich über den größten Teil seiner Länge entgegengesetzt zu den beiden Schlitzen 11, 12 zur Bandmitte hin verjüngt. Der End­ abschnitt 10c ist durch den Schlitz 11 hindurchgeführt, wobei er sich in einem Überlappungsbereich 16, in Axial­ richtung der Schelle gesehen, mit dem ersten Endabschnitt 10a überlappt und sich in dem Überlappungsbereich 16 ebenso wie der erste Schlitz 11 verjüngt und nahezu die gleiche Breite wie der erste Schlitz 11 aufweist. Die axiale Breite der Schelle ist daher über im wesent­ lichen den gesamten Schellenumfang konstant.

Das Band 10 steht in einem axial mittleren Umfangsbe­ reich 17, der zwischen zwei axial äußeren Umfangsberei­ chen 18 und 19 liegt, vom Schellenumfang nach außen vor. Die axiale Breite c/2 der axial äußeren Umfangs­ bereiche 18, 19 ist etwa gleich der Hälfte der maximalen axialen Breite c des zweiten Endabschnitts 10c, vorzugs­ weise noch etwas kleiner. Die Umfangsbereiche 17, 18 und 19 erstrecken sich durchgehend bis in die Nähe des Überlappungsbereichs 16. Wie Fig. 4 deutlicher zeigt, ist der axial mittlere Umfangsbereich 17 etwa unter einem rechten Winkel gegenüber den axial äußeren Umfangs­ bereichen 18, 19 nach außen gedrückt, so daß er eine zur Umfangsfläche der axial äußeren Umfangsbereiche 18, 19 parallele Umfangsfläche aufweist.

Die Spannbacke 14 hat eine in Richtung auf die Spann­ backe 15 vorstehende Zunge 20, die den Öffnungsbereich und damit den maximalen Spannbereich der Federbandschel­ le begrenzt, indem die Spannbacke 15 beim Öffnen (Auf­ weiten) der Federbandschelle gegen das freie Ende der Zunge 20 anschlägt.

Das Öffnen bzw. Aufweiten der Federbandschelle erfolgt in der Regel mittels eines zangenartigen Werkzeugs, das an den Spannbacken 14, 15 angreift und diese zuein­ ander hinbewegt, so daß sich der Durchmesser der Feder­ bandschelle vergrößert. In dem aufgeweiteten Zustand kann die Federbandschelle über einen Schlauch geschoben und entweder zusammen mit diesem auf das Rohr bis hin­ ter eine gegebenenfalls vorgesehene Halterippe aufge­ schoben oder zuvor auf das Rohr geschoben und dann nach Aufschieben des Schlauches auf das Rohr über den Schlauch geschoben werden. Sobald die Spannbacken 14, 15 nicht mehr gegeneinander gedrückt werden, zieht sich die Feder­ bandschelle fest um den Schlauch, wobei sie den Schlauch fest gegen das Rohr drückt.

Bei einer bekannten Federbandschelle ist der axial mitt­ lere Umfangsbereich 17 nicht radial nach außen gedrückt. Vielmehr liegt er in derselben Ebene wie die Randberei­ che 18 und 19. Bei dieser bekannten Federbandschelle liegt der dem Überlappungsbereich 16 gegenüberliegende mittlere Bereich, der nicht durch die benachbarten Schlitze 12 und 13 unterbrochen ist, großflächig am Schlauch an. Auch der Überlappungsbereich 16 hat im wesentlichen die gleiche sich über die gesamte Breite des Federbandes 10 erstreckende Anlagefläche wie der zwischen den Schlitzen 12 und 13 liegende ununterbroche­ ne Bereich. In dem Überlappungsbereich 16 ist die radial nach innen gerichtete Spannkraft jedoch größer als in dem diametral gegenüberliegenden nicht unterbrochenen mittleren Bereich des Federbandes. Infolgedessen ist auch die Flächenpressung bzw. der Druck zwischen Schlauch und Rohr in dem Überlappungsbereich 16 größer als in dem gegenüberliegenden Bereich. Insgesamt nimmt die radial nach innen wirkende Kraft von der Spannbandmitte zu den Enden des Spannbandes hin zu. Da auch die Anlage­ fläche des Bandes 10 aufgrund der sich verjüngenden Schlitze 12 und 13 bis zu den Endabschnitten 10a und 10c abnimmt, nimmt die Flächenpressung in den Bandab­ schnitten 10b und 10d ebenfalls zu den Bandenden im wesentlichen zu, obwohl das die Biegesteifigkeit bzw. Federsteifigkeit bestimmende Widerstandsmoment wegen der sich verjüngenden Schlitze 12 und 13 zu den Endab­ schnitten 10a und 10c hin abnimmt. Insgesamt ergibt sich daher bei der bekannten Federbandschelle eine ver­ hältnismäßig ungleichförmige Verteilung des Anpreßdrucks bzw. der Flächenpressung zwischen Federbandschelle und Schlauch einerseits sowie zwischen Schlauch und Rohr andererseits. Die Folge ist eine Undichtigkeit zwischen Schlauch und Rohr im mittleren Bereich der Federband­ schelle (diametral gegenüber dem Überlappungsbereich (16) bei höherem Fluiddruck im Schlauch.

Durch die Herausdrückung des mittleren Umfangsbereichs 17 zwischen den axial äußeren Umfangsbereichen 18 und 19 bei der neuen Federbandschelle liegt diese außerhalb des Überlappungsbereichs 16 praktisch nur mit den radial inneren Flächen der axial äußeren Umfangsbereiche 18 und 19 am Schlauch an, so daß die Flächenpressung bzw. der durch die Schelle auf den Schlauch ausgeübte radiale Druck aufgrund der geringeren Berührungsfläche in den Umfangsbereichen 18 und 19 außerhalb des Überlappungs­ bereichs 16 erheblich größer als ohne die Herausdrückung des axial mittleren Umfangsbereichs 17 ist. Darüber hinaus erhöht sich das Widerstandsmoment außerhalb des Überlappungsbereichs 16 aufgrund der Herausdrückung des axial mittleren Umfangsbereichs 17 und damit insge­ samt die Federkraft, jedoch nimmt der Druck im Überlap­ pungsbereich nicht in dem Maße wie außerhalb des Über­ lappungsbereichs zu, so daß sich insgesamt eine gleich­ mäßigere Druckverteilung über den Umfang der Schelle als bei der vorbekannten Schelle ergibt. Ein weiterer Vorteil der neuen Schelle besteht darin, daß das Schlauchmaterial, auch im Falle einer Erwärmung, nicht mehr bis in die Schlitze 12 und 13 eindringt, sondern allenfalls etwas in den Hohlraum auf der radial inneren Seite des axial mittleren Umfangsbereichs 17, ohne je­ doch dessen Innenfläche zu berühren. Das Schlauchmate­ rial behindert daher nicht mehr durch Eindringung in die Schlitze das Zusammenziehen der Schelle.

Ein kurzer, an den Endabschnitt 10c angrenzender End­ bereich des Bandabschnitts 10d verringert sich in seiner Breite nicht sprungartig, sondern schräg bzw. allmäh­ lich von der maximalen Bandbreite bis auf die maximale Breite des Endabschnitts 10c. Desgleichen verjüngt sich der Schlitz 13 in diesem Endbereich zum Endabschnitt 10c hin. Der allmähliche Übergang der Bandbreite von dem größeren auf den kleineren Wert in diesem kurzen Endbereich des Bandabschnitts 10d hat ebenfalls den Vorteil, daß die schräg abgestufte Schulter beim Zusam­ menziehen der Schelle weniger leicht an dem nach außen dringenden Schlauchmaterial hängenbleibt als eine recht­ winklig abgestufte Schulter. Die Verjüngung in dem kurzen Endbereich des Schlitzes 13 stellt auch in dem Übergangs­ bereich die gleiche Anlagefläche wie in den Umfangsbe­ reichen 18 und 19 sicher.

Eine Abwandlung der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 6 kann darin bestehen, daß die Schlitze 12 und 13 nicht durch einen Steg unterbrochen sind, sondern inein­ ander übergehen, wobei sie sich weiterhin stetig bis zur Bandmitte hin verjüngen.

Bei der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 7 sind die Randbereiche des zweiten Schlitzes 12′ und des (nicht dargestellten) dritten Schlitzes sowie der Steg zwischen dem zweiten und dritten Schlitz unter einem rechten Winkel gegenüber den axial äußeren Umfangsbe­ reichen 18 und 19 nach außen gedrückt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist der axial mittlere Umfangsbereich 17 kreisförmig mit einem Krüm­ mungsradius R nach außen gewölbt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 sind die Rand­ bereiche beiderseits des zweiten Schlitzes 12′ und des nicht dargestellten dritten Schlitzes sowie der Steg zwischen dem zweiten und dritten Schlitz unter einem geringeren Winkel als 90° nach außen abgewinkelt.

Die Federbandschellen nach den Fig. 7 bis 9 sind daher in den axial äußeren Umfangsbereichen 18 und 19 eben­ falls nur etwa halb so breit wie oder etwas schmaler als der Endabschnitt 10c an seiner breitesten Stelle. Über die Länge des zweiten Schlitzes 12′ und des dritten Schlitzes bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 7 und 9 ist dagegen das Widerstandsmoment etwas größer als bei den übrigen Ausführungsbeispielen.

Claims (5)

1. Federbandschelle zum Festklemmen eines Schlauches auf einem Rohr, mit drei sich in Umfangsrichtung der Schelle erstreckenden Schlitzen (11; 12, 12′; 13), von denen der erste Schlitz (11) in einem ersten Endabschnitt (10a) des Bandes (10), der eine vom Schellenumfang nach außen ragende Spannbacke (14) aufweist, ausgebildet ist und sich über den größten Teil seiner Länge zur Bandmitte hin verjüngt, der zweite Schlitz (12; 12′) in einem sich an den ersten Endabschnitt anschließenden Bandabschnitt (10b) aus­ gebildet ist und der dritte Schlitz (13) in einem sich an einen zweiten Endabschnitt (10c) des Bandes (10) anschließenden Bandabschnitt (10d) ausgebildet ist, wobei sich der zweite und dritte Schlitz (12; 13) vorzugsweise ebenfalls zur Bandmitte hin verjün­ gen, und zwar entgegengesetzt zueinander, der zweite Endabschnitt (10c) ebenfalls eine vom Schellenumfang nach außen ragende Spannbacke (15) aufweist, durch den ersten Schlitz (11) hindurchgeführt ist, sich in einem Überlappungsbereich (16), in Axialrichtung der Schelle gesehen, mit dem ersten Endabschnitt (10a) überlappt und sich in dem Überlappungsbereich (16) ebenso wie der erste Schlitz (11) verjüngt und nahezu die gleiche Breite wie der erste Schlitz (11) aufweist, so daß die axiale Breite der Schelle über im wesentlichen den gesamten Schellenumfang konstant ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (10) in einem mittleren Umfangsbereich (17) zwischen zwei axial äußeren Umfangsbereichen (18, 19), deren axiale Breite (c/2) etwa gleich der oder kleiner als die Hälf­ te der maximalen axialen Breite (c) des zweiten End­ abschnitts (10c) ist, vom Schellenumfang nach außen vorsteht, und daß sich diese Umfangsbereiche (17, 18, 19) durchgehend bis in die Nähe des Überlappungs­ bereichs (16) erstrecken.

2. Schelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axial mittlere Umfangsbereich (17) etwa unter einem rechten Winkel gegenüber den axial äußeren Umfangsbereichen (18, 19) nach außen gedrückt ist.

3. Schelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der axial mittlere Umfangsbereich (17) eine zur Umfangsfläche der axial äußeren Umfangsbereiche (18, 19) parallele Umfangsfläche aufweist.

4. Schelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich in Umfangsrichtung der Schelle erstreckende gleich breite Randbereiche der Schlitze (12′) nach außen abgewinkelt sind.

5. Schelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axial mittlere Umfangsbereich (17) nach außen gewölbt ist.