NL8601757A - Steekkoppeling. - Google Patents

Description

».· * ^

T/Rasmussen-11 STEEKKOPPSLING

De uitvinding heeft betrekking op een steekkoppeling met twee koppelingdelen voor het koppelen van een slang of dergelijke aan een het ene koppelingdeel vormende buisstomp door middel van van een het andere koppelingdeel vormend 5 buisstuk, waarvan het voorste eindgedeelte omgeven wordt door een ringvormige afdichting en te zamen met deze in de buisstomp gestoken kan worden terwijl de ringvormige afdichting tegen het inwendige omtreksoppervlak van de buisstomp aan komt te liggen, en aan het achterste eindgedeelte waar-10 van het voorste eindgedeelte van de slang is bevestigd, waarbij aan het achterste eindgedeelte van het buisstuk elastische haken zijn aangebracht, die radiaal van het achterste eindgedeelte van het buisstuk af en op een afstand van het lichaam van het buisstuk naar voren uitsteken en op grond 15 van hun eigen elasticiteit aan een radiaal naar binnen stekende nok achter een radiaal borgingsvlak van de buisstomp vergrendeld kunnen worden, en waarbij de buitenomtrek van het achterste eindgedeelte van het buisstuk in het gebied tussen het voorste eindgedeelte van het buisstuk en de plaat-20 sen waar de haken in het achterste eindgedeelte van het buisstuk zijn aangebracht, bij benadering aangepast is aan de inwendige omtrek van de buisstomp.

Bij een bekende steekkoppeling van deze soort zijn de haken gevormd aan een in een centraal gebied van het ach-25 terste eindgedeelte van het buisstuk met wrijving bevestigde ring. De slang is op het achterste eindgedeelte van het buisstuk geschoven. Het voorste eindgedeelte van het buisstuk heeft ringvormige groeven, waarin O-afdichtingsringen zijn gelegd, en de buitendiameter van het voorste eindgedeelte 30 van het buisstuk is ongeveer gelijk aan de binnendiameter i · jr* - — “7 . ;··;«/ 9 * 2 van de buisstomp. De buisstomp heeft uitwendig een ringvormige groef/ waarin de nokken van de haken bij het aankoppelen aangrijpen. Aan de nokken zijn verder schuin naar buiten stekende uitsteeksels gevormd/ die met radiale uitsteeksels aan 5 de buisstomp bij een draaiing van het buisstuk ten opzichte van de buisstomp aan komen te liggen en daardoor de haken radiaal naar buiten buigen/ zodat de nokken uit de ringvormige groef loskomen/ om de koppeling te scheiden. Deze steekkoppe-ling is ongunstig wat het materiaalgebruik betreft/ en kan 10 door de O-afdichtingsringen slechts met hoge krachtsinspanning worden gekoppeld. Het gevaar bestaat dan dat de slang bij een hoge inwendige druk op het achterste eindgedeelte van het buisstuk wijder wordt/ zodat de verbinding tussen slang en buisstuk ondicht wordt of de slang van het buisstuk 15 afglijdt. Ook bij een hogere trekkracht die op de slang wordt uitgeoefend/ kan de slang van het buisstuk afglijden of het buisstuk uit de de haken omvattende ring en de buisstomp glijden.

Het doel van de uitvinding is een steekkoppeling van 20 de in de aanhef genoemde soort te verschaffen waarbij/ bij een geringe materiaalbehoefte en een grote axiale sterkte toch een geringere axiale drukkracht noodzakelijk is om het koppelen te bewerkstelligen.

Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt doordat 25 het voorste eindgedeelte van de slang in het achterste eindgedeelte van het buisstuk wordt geschoven en hiermee is verbonden/ dat de ringvormige afdichting in een ringvormige spleet tussen het voorste eindgedeelte van het buisstuk en de buisstomp is aangebracht en dat de haken aan het achter-30 ste eindgedeelte van het buisstuk zijn gevormd.

Door het in het buisstuk steken van het voorste slangeinde kan het buisstuk bij dezelfde overlaplengte van slang en buisstuk korter worden uitgevoerd dan bij de steekkoppeling volgens de stand van de techniek. De materiaalver-35 binding tussen slang en buisstuk maakt het mogelijk om niet alleen een nog kortere overlap van buisstuk en slang te bereiken/ maar vergroot bovendien de treksterkte van de verbinding tussen slang en buisstuk bij een tegelijkertijd betere a.% /> ^ *7 s 7 •9 'Q %} i , ·*> * £ * 3 dichtheid ten opzichte van een alleen door wrijving verkregen verbinding. Het vormen van een ringvormige spleet tussen het voorste eindgedeelte van het buisstuk en de buisstomp en de toepassing van de ringvormige afdichting in deze ringvor-5 mige spleet maakt een gemakkelijker inschuiven van het voorste eindgedeelte van het buisstuk te zamen met de ringvormige afdichting in de buisstomp mogelijk/ aangezien de ringvormige afdichting voldoende ruimte ter beschikking heeft/ waarin deze onder de door de buisstomp op de ringvormige afdich-10 ting uitgeoefende radiale druk kan uitwijken. Het koppelen kan daardoor ook zeer gemakkelijk automatisch door een robot worden gerealiseerd bij seriefabrikage/ bijvoorbeeld bij het koppelen van koelslangen aan de buisstompen van een koeler bij de automobielbouw. Door het aan het achterste eindgedeel-15 te van het buisstuk vormen van de haken wordt een grotere sterkte van de verbinding tussen de haken en het buisstuk bereikt en daardoor ook een betere beveiliging tegen het loskomen van de steekkoppeling door een axiale trekkracht. Bovendien vervalt het samenbouwen van de haken en het buisstuk.

20 Bij voorkeur wordt ervoor gezorgd dat het buisstuk en de slang thermoplastische kunststof omvatten en de raateri-aalverbinding een smeltverbinding is. Deze uitvoering van een smeltverbinding is gemakkelijk mogelijk na het samensteken van buisstuk en slang door verwarming en aansluitende af-25 koeling en houdt ook bij een zeer goede dichtheid stand tegen grote axiale trekkrachten.

Eventueel kan de materiaalverbinding ook een lijnverbinding zijn. Hierbij vervalt de verwarming/ ofwel kan een thermisch activeerbare lijm worden gebruikt/ die tegelijker-30 tijd bij het vulcaniseren van de slang actief wordt gemaakt.

Het voorste eindgedeelte kan dus onder radiale samen-drukking in het achterste eindgedeelte van het buisstuk worden gestoken. Hierbij ligt het voorste eindgedeelte van de slang onder radiale voorspanning tegen de binnenzijde van 35 het achterste eindgedeelte van het buisstuk aan. Deze voorspanning draagt bovendien bij aan de axiale borging en afdichting.

rfii1757 i v 4

Verder is het gunstig wanneer de haken aan het achterste einde van het achterste eindgedeelte van het buisstuk zijn gevormd. De haken zijn dan in axiale richting van het buisstuk relatief lang/ zodat de haken bij het koppelen ge-5 makkelijker over de buisstomp heen geschoven kunnen worden/ aangezien deze door de buisstomp over een lange hefboomarm worden gespreid.

Daarbij zouden de haken ongeveer cirkelboogvormig van het achterste einde van het achterste eindgedeelte van 10 het buisstuk over kunnen gaan in een gedeelte ongeveer evenwijdig aan de hartlijn. Deze cirkelboogvormige overgang vergemakkelijkt het in het buisstuk steken van de slang en maakt een constant contact van de slang tegen het cirkelboogvormige overgangsgedeelte mogelijk bij het radiaal wegbuigen 15 van de slang/ in het bijzonder bij een door trillingen of schudden veroorzaakte beweging/ zoals in een motorvoertuig op kunnen treden. Tegelijkertijd wordt de buigbelasting van de haken op de plaats waar deze aan het buisstuk zijn gevormd bij het spreiden tijdens het koppelen verminderd.

20 Het buisstuk kan dan aan het achterste einde een af gerond van de wand van het buisstuk in een radiaal vlak naar buiten overgaande ringvormige flens omvatten/ die afgerond in de haken overgaat. Deze ringvormige flens vergemakkelijkt niet alleen het in het achterste eindgedeelte van het buis-25 stuk steken van de slang/ maar vermijdt eveneens een overmatige buigbelasting van de slang bij het radiaal wegbuigen en vergroot bovendien de buigsterkte van de haken op de plaats waar deze aan het buisstuk zijn gevormd.

Verder kan de haakbreedte naar het vrije haakeinde 30 toe afnemen. Op deze wijze wordt niet alleen materiaal bespaard/ maar wordt ook de buigsterkte van de haken naar het vrije einde toe/ in het het minst op buiging belaste gebied verminderd waardoor het radiaal spreiden van de haken door de buisstomp bij het koppelen wordt vergemakkelijkt.

35 Bovendien kan de radiale dikte van de haken in een gedeelte evenwijdig aan de hartlijn naar de nok toe afnemen. Ook daardoor de buigsterkte van de haken naar het vrije einde toe verminderd en het aankoppelen vergemakkelijkt en toch S6C1757 5 wordt de buigsterkte in het het sterkst op buiging belaste voetgebied van de haken niet ongunstig beïnvloed.

Bij voorkeur is de binnenomtrek van het voorste eind-gedeelte van het buisstuk aangepast aan de binnenomtrek van 5 de slang. Hierdoor wordt een geringe stromingsweerstand voor het door de koppelingdelen geleide fluïdum verkregen.

Verder kan de buisstomp een rondom lopende houdribbe omvatten waarvan de rugflank het borgingsvlak vormt en waarvan de voorflank zich conisch naar het voorste einde van de 10 buisstomp toe verjongt. Deze houdribbe kan gemakkelijk mee gevormd worden en vergemakkelijkt met zijn conische voorflank het uitspreiden van de haken bij het koppelen.

Wanneer de houdribbe axiale doorvoergroeven voor de nokken van de haken omvat/ maakt deze door het draaien van 15 het buisstuk en de slang totdat de doorvoergroeven en de nokken op één lijn met elkaar liggen een gemakkelijke loskoppeling mogelijk. Anderzijds vergemakkelijken deze doorvoergroeven ook het koppelen/ omdat bovendien een draaiing van slang en buisstuk ten opzichte van de buisstomp wordt bereikt.

20 Ook het radiaal binnenste voorvlak van de nokken kan afgeschuind zijn. Dit vergemakkelijkt het op de buisstomp schuiven van de haken.

De ringvormige afdichting kan verder aan zijn radiaal buitenste zijde afdichtingslippen omvatten. Hierdoor 25 wordt een uit één stuk bestaande en daardoor gemakkelijk te monteren ringvormige afdichting en toch een zeer goede af-dichtingswerking bereikt.

Ook aan zijn radiaal binnenste zijde kan de ringvormige afdichting afdichtingslippen omvatten/ om daar de af-30 dichtingswerking te vergroten.

De uitvinding en de verdere ontwikkelingen hiervan worden hierna aan de hand van de tekening van een voorkeursui tvoeringsvoorbeeld nader beschreven.

Fig. 1 toont een zijaanzicht van een steekkoppeling 35 volgens de uitvinding in gekoppelde toestand/ gedeeltelijk in doorsnede/ C Λ 4 j? 7 4»1 v * * v* ; « Τ' 6 fig. 2 toont de doorsnede A-A van fig. 1 en fig. 3 toont een bovenaanzicht van de steekkoppeling volgens fig. 1 bij radiaal omgebogen slang/ gedeeltelijk in doorsnede.

5 Volgens fig. 1 is een slang 1 van thermoplastische kunststof door een buisstuk 2 van thermoplastische kunststof verbonden met een buisstomp 3 van een koeler 4 van de verbrandingsmotor van een motorvoertuig.

Het buisstuk 2 heeft een voorste eindgedeelte 5 en 10 een achterste eindgedeelte 6.

De buitendiameter van het voorste eindgedeelte 5 is kleiner dan de binnendiameter van de buisstomp 3 en wordt door een ringvormige afdichting 7 omgeven/ die voorzien is van uitwendige afdichtingslippen 8 aan de cilindrische bin-15 nenzijde van de buisstomp 3 en van inwendige afdichtingslippen 9 aan de cilindrische buitenzijde van het voorste eindgedeelte 5 en deze lippen liggen onder voorspanning aan. Tussen het voorste eindgedeelte van het buisstuk 2 en de buisstomp 3 bestaat dus een spleet die gevuld wordt door de ring-20 vormige afdichting 7 en daardoor is afgedicht.

Het achterste eindgedeelte 6 van het buisstuk 2 heeft een buitendiameter die ongeveer gelijk is aan de binnendiameter van de buisstomp 3 en is gedeeltelijk in de buisstomp 3 gestoken. De binnendiameter van het achterste eindge-25 deelte 6 van het buisstuk 2 is enigszins kleiner dan de buitendiameter van de ontspannen slang 1. De slang 1 is met zijn voorste eindgedeelte 10 tot aan een aanslag aan een radiale dwarswand 11 van het buisstuk 2 in het achterste eindgedeelte 6 gestoken en ligt onder veervoorspanning aan tegen 30 de cilindrische binnenzijde van het achterste eindgedeelte 6. Bovendien is het materiaal van het voorste eindgedeelte 10 van de slang 1 verbonden met het materiaal van het achterste eindgedeelte 6 van het buisstuk 2. Deze materiaalverbin-ding is een smeltverbinding/ waarbij de beide te verbinden 35 delen tot het smeltpunt zijn verwarmd en daarna weer zijn afgekoeld. Ook de kopzijde van het voorste eindgedeelte 10 van de slang 1 vormt hierbij met de dwarswand 11 van het buisstuk 2 een materiaalverbinding. In plaats van de smeltverbin- 8601757 7 ding kan ook een lijmverbinding worden toegepast. Bij een slang 1 van rubber kan een thermisch activeerbare lijm worden gebruikte die tegelijkertijd bij het vulcaniseren van de rubber na het aanbrengen van de lijm en het in het buisstuk 5 2 steken van de slang door de verwarming bij het vulcanise ren werkzaam wordt gemaakt.

De binnendiameter van het voorste eindgedeelte 5 van het buisstuk 2 is gelijk aan de binnendiameter van de slang 1/ zodat de beide binnenoppervlakken van de eindgedeelten 5 10 en 10 in één vlak liggen en tussen beide geen de stromings-weerstand verhogende rand aanwezig is.

Het buisstuk 2 heeft aan het achtereinde verder een afgerond van de wand van het achterste eindgedeelte 6 in een radiaal vlak naar buiten overgaande ringvormige flens 12/ 15 die afgerond overgaat in twee haken 13. De haken 13 liggen diametraal ten opzichte van de centrale langshartlijn van het buisstuk 2 tegenover elkaar en hebben een ongeveer cirkelboogvormig van het achterste einde van het achterste eindgedeelte 6 van het buisstuk 2 in een gedeelte 14/ ongeveer 20 evenwijdig aan de hartlijn/ overgaand gedeelte 15. In het aan de hartlijn evenwijdige gedeelte 14 neemt de radiale dikte van de haken 13 naar een radiaal naar binnen stekende nok 16 toe af.

Zoals fig. 3 duidelijker toont/ vermindert de breed-25 te van de haken 13 naar het vrije haakeinde toe.

De buisstomp 3 is aan zijn vooreinde voorzien van een rondom lopende houdribbe 17/ die onderbroken wordt door axiale doorvoergroeven 18 voor de nokken 16. De voorflank 19 van de houdrib 17 neemt wat zijn diameter betreft conisch 30 naar het vooreinde van de buisstomp 3 toe af. De rugflank 20 van de houdrib 17 strekt zich radiaal uit en dient als borg-vlak, waartegen de nokken 16 van de haken 13 met radiale vlakken 21 aanliggen. Een radiaal binnenste voorvlak 22 van de nokken is onder een hoek van ongeveer 30° ten opzichte 35 van de langsas van het buisstuk 2 afgeschuind. Ook een radiaal binnenste voorvlak 23 van de buisstomp 3 is afgeschuind/ en wel onder een hoek van ongeveer 15° ten opzichte van de langsas van de buisstomp 3. De hellingshoek van de voorflank 8601757 8 19 van de houdribbe 17 bedraagt ongeveer 21° ten opzichte van de langsas van de buisstomp 2.

Bij het koppelen wordt het eerst met de slang 1 verbonden en van de ringvormige afdichting 7 voorziene buisstuk 5 2 onder radiale samendrukking van de ringvormige afdichting 7 zo ver in de buisstomp gestoken/ dat eht voorste deel van het achterste eindgedeelte 6 van het buisstuk 2 aangrijpt in de buisstomp 3. Daarbij vergemakkelijkt het schuine oppervlak 23 het insteken van het buisstuk 2. Tegelijkertijd wor-10 den de haken 13 met hun nokken 16 over de houdribbe 17 heen geschoven/ waarbij deze eerst radiaal uitgespreid worden en vervolgens door hun eigen elasticiteit achter de houdribbe 17 aangrijpen. Het bij het opschuiven optredende spreiden van de haken 13 wordt door de relatief lange hefboomarm van 15 de haken 13 tussen de nok 16 en het gebogen gedeelte 15 evenals de vermindring van de dikte en breedte van het gedeelte 14 naar het voorste einde toe i vergemakkelijkt. Ook de conische flanken 19 en de schuine vlakken 22 vergemakkelijken het opschuiven. De haken 16 verhinderen het loskomen van de 20 koppeling door het in axiale richting van de buisstomp 3 los trekken van het buisstuk 2. Daarentegen is het koppelen door een eenvoudige draaiing van de slang 1 te zamen met het buisstuk 2 uit de weergegeven stand over ongeveer 90°/ tot de nokken 16 op één lijn liggen met de doorvoergroeven 18/ en 25 het axiaal uiteen trekken van de buisstomp 3 en de slang 1 mogelijk. Bij een slang 1 met een hoge torsiestijfheid is het ook door middel van een eenvoudig gereedschap/ zoals een schroevedraaier mogelijk/ de haken 13 door wrikken met de houdribbe 17 als steunpunt/ buiten aangrijping te brengen/ 30 om de koppeling te ontkoppelen.

Bij een slang 1 met een geringe torsiestijfheid of voor het fixeren van het andere slangeinde is het ook mogelijk om de slang 1 te zamen met het buisstuk 2 eerst in een zodanige stand te brengen/ eventueel onder tordering van de 35 slang 1 in zijn omtreksrichting/ de nokken 16 met de doorvoergroeven 18 op één lijn te brengen en vervolgens onder uitoefening van een drukkracht op de slang 1 en het daaraan-sluitend draaien van de slang 1 met het buisstuk 2 de nokken 8601757 9 16 achter de borgflank2Q van de houdribbe 17 te brengen.

In tegenstelling tot steekkoppelingen met klemmen van veerdraad/ waarbij de slang te zamen met een deze omgevende klem van veerdraad op de buisstomp wordt geschoven/ is 5 geen nauwkeurige dimensionering (kalibrering) van de buitendiameter van de slang 1 nodig/ omdat de slang 1 bij het in het achterste eindgedeelte 6 van het buisstuk 2 steken daarvan van een in verregaande mate willekeurige overmaat tot aan de binnendiameter van het eindgedeelte 6 wordt samenge-10 drukt. Ook de buitendiameter van het eindgedeelte 6 en de binnendiameter van de buisstomp 3 behoeven niet nauwkeurig overeen te stemmen (een nauwe tolerantie te hebben)/ in plaats daarvan kan een geringe speling tussen het eindgedeelte 6 en de buisstomp 3 aanwezig zijn-/ zolang de ringvormige 15 afdichting maar vast tegen de buisstomp 3 resp. het eindgedeelte 5 aanligt.

SSö1757

Claims (15)

1» Steekkoppeling met twee koppelingdelen voor het koppelen van een slang of dergelijke aan een het ene koppe-lingdeel vormende buisstomp dmv van een het andere koppeling-deel vormend buisstuk, waarvan het voorste eindgedeelte om-5 geven wordt door een ringvormige afdichting en te zamen met deze in de buisstomp gestoken kan worden terwijl de ringvormige afdichting tegen het inwendige omtreksoppervlak van de buisstomp aan komt te liggen, en aan het achterste eindgedeelte waarvan het voorste eindgedeelte van de slang is be-10 vestigd, waarbij aan het achterste eindgedeelte van het buis-stuk elastische haken zijn aangebracht/ die radiaal van het achterste eindgedeelte van het buisstuk af en op een afstand van het lichaam van het buisstuk naar voren uitsteken en op grond van hun eigen elasticiteit aan een radiaal naar binnen 15 stekende nok achter een radiaal borgingsvlak van de buisstomp vergrendeld kunnen worden, en waarbij de buitenomtrek van het achterste eindgedeelte van het buisstuk in het gebied tussen het voorste eindgedeelte van het buisstuk en de plaatsen waar de haken in het achterste eindgedeelte van het 20 buisstuk zijn aangebracht/ bij benadering aangepast is aan de inwendige oratrek van de buisstomp/ met het kenmerk, dat het voorste eindgedeelte (10) van de slang (1) in het achterste eindgedeelte (6) van het buisstuk (2) is ge stoken en hiermee door een materiaalverbinding is verbonden, 25 dat de ringvormige afdichting (7) in een ringvormige spleet tussen het voorste eindgedeelte (5) van het buisstuk (2) en de buisstomp (3) is aangebracht en dat de haken (13) aan het achterste eindgedeelte (6) van het buisstuk (2) zijn gevormd.

2. Steekkoppeling volgens conclusie 1, met het 30 kenmerk, dat het buisstuk (2) en de slang (1) thermoplastische kunststof omvatten en de materiaalverbinding een sraeltverbinding is.

3. Steekkoppeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de materiaalverbinding een lijmverbinding 35 is. 8601757

4. Steekkoppeling volgens één van de conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat het voorste eindgedeelte (10) van de slang (1) onder radiale samendrukking in het achterste eindgedeelte (6) van het buisstuk (2) is gestoken.

5. Steekkoppeling volgens één van de conclusies 1 t/m 4, met het kenmerk, dat de haken (13) aan het achterste einde van het achterste eindgedeelte (6) van het buisstuk (2) zijn gevormd.

6. Steekkoppeling volgens conclusie 5, met het 10 kenmerk, dat de haken (13) ongeveer cirkelboogvormig van het achterste einde van het achterste eindgedeelte (6) van het buisstuk (2) overgaan in een gedeelte (14) ongeveer evenwijdig aan de hartlijn.

7. Steekkoppeling volgens één van de conclusies 1 15 t/m 6, met het kenmerk, dat het buisstuk (2) kan . dan aan het achterste einde een afgerond van de wand van het buisstuk (2) in een radiaal vlak naar buiten overgaande ringvormige flens (12) omvat, die afgerond in de haken (13) overgaat.

8. Steekkoppeling volgens één van de conclusies 1 t/m 7, met het kenmerk, dat de breedte van de haken naar het vrije haakeinde toe afneemt (fig. 3).

9. Steekkoppeling volgens één van de conclusies 1 t/m 8, met het kenmerk, dat de radiale dikte van de 25 haken (13) in een gedeelte (14) evenwijdig aan de hartlijn naar de nok (16) toe afneemt.

10. Steekkoppeling volgens één van de conclusies 1 t/m 9, met het kenmerk, dat de binnenomtrek van het voorste eindgedeelte (5) van het buisstuk (2) aangepast aan 30 de binnenomtrek van de slang (1).

11. Steekkoppeling volgens één van de conclusies 1 t/m 10, met het kenmerk, dat de buisstomp (3) een rondom lopende houdribbe (17) omvat, waarvan de rugflank (20) het borgingsvlak vormt en waarvan de voorflank (19) co- 35 nisch naar het voorste einde van de buisstomp (3) toeloopt.

12. Steekkoppeling volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de houdribbe (17) axiale doorvoergroeven (18) voor de nokken (16) van de haken (13) omvat. O n ^ Λ *7 Tl £ o υ 1 ? o 7

13. Steekkoppeling volgens één van de conclusies 1 t/m 12, met het kenmerk/ dat een radiaal binnenste voorvlak (22) van de nokken (16) is afgeschuind.

14. Steekkoppeling volgens één van de conclusies 1 5 t/m 13/ met het kenmerk/ dat de ringvormige afdichting (17) aan zijn radiaal buitenste zijde afdichtingslippen (8) omvat.

15. Steekkoppeling volgens één van de conclusies 1 t/m 14, met het kenmerk/ dat de ringvormige afdich- 10 ting aan zijn radiaal binnenste zijde afdichtingslippen (9) omvat. 8601757