DE2356093C2 - Festschraubbare Schlauchkupplung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schlauchkupplung der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art.

Kupplungen dieser Art haben ein weitgestreutes Anwendungsfeld, sind jedoch besonders zur flüssigkeitsdichten Verbindung zwischen flexiblen Schlauchstücken nützlich, wie sie bei ärztlichen und' chirurgischen Geräten in Hospitälern und ähnlichen Einrichtungen verwendet werden. Die festschraubbare Schiauchkupplung gemäß der vorliegenden Erfindung ist für den Gebrauch bei flexiblen, sterilen Schlauchleitungen, wie sie an Dialysepatronen zur Verwendung in künstiiehen Nieren angebracht sind, entwickelt worden, sie ist jedoch nicht auf eine solche Verwendung beschränkt

An derartige Kupplungen werden hohe Anforderungen gestellt. Sie müssen eine schnelle und wirksam dichtende Verbindung zwischen Schläuchen herstellen wobei ein kompliziertes Hantieren mit den Einzelteilen vermieden werden muß. Ein weiteres Erfordernis einer solchen, einmal hergestellten Verbindung, liegt darin, daß sie äußerst widerstandsfähig gegen eine unbeabsichtigte Entkupplung sein muß, jedoch durch ähnlich leichte und schnelle Handbewegungen lösbar sein soll, wenn es gewünscht wird.

Eine aus der US-PS 16 73 338 bekannte Kupplung besteht aus einer einteiligen Buchse und einem zweiteilig ausgebildeten Zapfen am Steckerteil. Der innere, die Durchflußöffnung umgebende Teil des Zapfens ist mit dem konischen Teil der Zapfenoberfläche versehen. Auf das innere Teil des Zapfens ist das ringförmige zweite Teil, das einen Gewindegang auf seiner zylindrischen Außenfläche aufweist, drehbar aufgeschoben. Die Buchse enthält eine sich in Richtung auf das Schlauchanschlußelement konisch verjüngende Oberfläche, die ebenfalls mit einem Absatz endet. Auf diesem Absatz liegt ein Ring aus Dichtungsmaterial. Beim Einkuppeln wird das zweite Teil des Zapfens mit Hilfe eines besonderen Öetätigungsringes in die einen Gewindegang bildende Nut der Buchse eingeschraubt. jDurch diese Einschrauhbewegung wird das innere Teil i^des Zapfens gegen den Dichtungsring in der Buchse 'gedrückt, wodurch ein flüssigkeitsdichter Sitz des ■Zapfens gewährleistet ist. Da das innere Teil des Zapfens auch im gekuppelten Zustand noch drehbar ist, eignet sich diese Kupplung in erster Linie zum «Verbinden zweier starrer Rohre bzw. eines starren fRohres mit einem flexiblen Rohr. Obwohl im Prinzip auch 7.um Verbinden zweier flexibler Rohre geeignet, ist sie doch für diesen Zweck viel zu aufwendig. Sie enthält außerdem ein Verschleißteil in Form des Dichtringes, das bei häufigem Ent- und Einkuppeln entsprechend oft ausgewechselt werden muß.

in der DD-PS 34 026 ist eine Kupplung beschrieben, die speziell für Schläuche bzw. flexible Rohre ausgebildet ist. Das Steckerteil dieser Kupplung enthält einen teilweise abgeplatteten Konus der in eine konische Bohrung am Buchsenteil eingepaßt ist Die Stirnseite des Konus liegt auf einem Absatz im Grunde der Buchsenbohrung auf. An der Stirnseite des Zapfens können Rillen und im Grunde der Bohrung der Buchse korrespondierende Erhebungen angeordnet sein, die in Form einer Labyrinthdichtung zusammenwirken und einen flüssigkeitsdichten Sitz gewährleisten sollen. Über die Mündung der Bohrung greifen zwei um 180° versetzte flexible Nasen. Das Steckerteil enthält an seiner dem Schlauchanschlußelement zugewandten Seite zwei um ebenfalls 180° versetzte Bajonettverschlußglieder in Form zweier Rampen mit einem Anschlag. Beim Einkuppeln wird das Steckerteil mit seinen beiden abgeplatteten Seiten an den Nasen der Bohrung vorbei in diese eingeführt und um 90° verdreht, so daß die Anschläge der Bajonettverschlußglieder an den Nasen anliegen. Dadurch wird die Stirnseite des Steckers gegen den Grund der Buchsenbohrung und somit die Rillen gegen die Erhebungen gedrückt. Die Kupplung ist zwar einfach aufgebaut, ihre abdichtende Wirkung steht und räilt jedoch mit der Maßhaltigkeit ihrer Teile. Die Kupplung ist vollständig aus Plastik hergestellt. Schon wenn beispielsweise die Bajonettverschlußglieder durch häufiges Kuppeln geringfügig niedriger werden, kann die Stirnseite des Steckers nicht mehr mit der notwendigen Dichtkraft gegen den Grund der Bohrung gedrückt werden.

Aus der US-PS 37 01 548 ist eine Rohrverbindung bekannt, bei der mit Hilfe eines Bajonettverschlusses die abgeschrägte Stirnfläche eines Rohres in dem ebenfalls abgeschrägten Grund eines Muffenrohres gehalten

wird. Das Rohr mit der abgeschrägten Stirnfläche hat an seiner Außenseite in Umfangsrichtung hintereinanderliegende Erhebungen, die in L-förmige Ausnehmungen in der Mündung der Muffe eingreifen. Die in Umfangsrichtung verlaufenden Teile der L-förmigen ·> Ausnehmungen können ebenso wie d»e Erhebungen unter einem leichten Steigungswinkel verlaufen, so daß die konisch abgeschrägte Stirnseite in den Muffengrund gezogen wird. Diese Rohrverbindung ist hauptsächlich für verklebte Rohre gedacht, wobei die Bajonettver- m Schlußglieder die notwendige Anpreßkraft bis zum Aushärten des ivlebermittels zwischen den beiden konischen Flärhen aufbringen. Ohne diesen Halt durch das Klebemittel ist die Rohrverbindung äußerst unsicher, da keinerlei Vorkehrungen gegen ein unbeab- ι -, sichtig'.es Lösen getroffen wurden. Für eine Kupplung ist diese Ausführung demnach ungeeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Schlauchkupplung so zu verbessern, daß bei einfachster Ausgestaltung eine zuverlässige Dichtung ,,,auch bei häufigem Gebrauch und ein fester Sitz gegen ij unbeabsichtigtes Lösen erreicht wird.
'·'t·' Die Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch ' "angegebenen Merkmale gelöst

I-' Durch die Ausbildung der konischen Flächen als γ, Reibungsflächen, das heißt als Flächen, die unter einem, Vom jeweiligen Werkstoff abhängigen, selbsthemmen-'den Neigungswinkel verlaufen wird in eingekuppelten Zustand ein gegenseitiges Verdrehen der beiden • Kupplungsteile unmöglich gemacht. Die Halteeinrichtungen haben demnach, im Gegensatz zu den viel weiterreichenden Aufgaben der bekannten Haltereinrichtungen, beide Teile nur gegen eine Verschiebung in 'Richtung Längsachse zu sichern. Dies wirkt sich unmittelbar auf die Handhabung der Kupplung aus. y, Wenn die anmeldungsgemäße Kupplung gelöst werden soll, genügt ein kurzer, kräftiger Ruck und die beiden Kupplungsteile lassen sich danach unter weiterer, leichter Relativdrehung ohne Kraftanwendung auseinanderziehen. Das Einkuppeln erfolgt entsprechend mit ■umgekehrten Vorzeichen: Zunächst unter Relativdrehung ein leichtes Ineinanderschieben der beiden Kupplungsteile, die danach mit einem kräftigen Ruck festgezogen werden. Da beide Flächen in reinem Reibungssitz gegeneinander preßbar sind, d. h. nicht an irgendeinem Ansatz anliegen, dichtet die Kupplung auch dann noch zuverlässig, wenn du;ch Abrieb 'Maßveränderungen auftreten sollten.

Durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 wird die Schnelligkeit des Ein- bzw. Auskuppelvorganges erhöht. -,0

Die Kupplung aus Kunststoffmaterial gemäß Anspruch 3 ist einfach herzustellen und für bevorzugten Verwendungszweck an sterilen Schlauchleitungen für Dialysepatronen besonders geeignet.

Die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 4 und 5 verbessern die Handhabbarkeit der Kupplung weiter.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Gesamtansicht einer festschraubbaren Schlauchkupplung gemäß der vorliegenden Erfindung in verbundenem Zustand,

F i g. 2 eine Seitenansicht, mit teilweise durchbrochen gezeichneten Abschnitten, der zwü zusammengehörigen Teile der festschraubbaren Kupplung in gelöstem Zustand,

Fig.3 die zwei zusammengehörigen Teile der Schraubverbindung von oben in gelöstem Zustand,

Fig.4 eine Ansicht des Buchsenteiles von der Stirnseite (Linie 4-4 F i g. 3),

Fig.5 eine Ansicht des S<eckerteilea v<in seiner Stirnseite (Linie 5-5 in F i g. 3), und

Fig. 6 in vergrößerter Darstellung eine« Querschnitt durch die zusammengehörigen Teile entlang der Linie 6-6in Fig. 1 in verbundenem Zustand.

Im einzelnen zeigen die Zeichnungen dit festschraubbare Kupplung 10. wie sie z. B. da2ii verwendet wird, um das eine Ende 12 eines flexiblen Schfaucfastücks 14 mit dem einen Ende 16 eines anderen flexiblen Schlauchstücks 18 zu verbinden. Die festschraubbare Kupplung 10 enthält zwei zusammengehörige, zusammenwirkende Teile 20 und 22, von denen das Tfeil 20 einen tubusförmigen Ansatz 24 aufweist, der dizu bestimmt ist, das Ende 12 des einen Schlauchstücks 14 aufzunehmen, und das andere Teil 22 ein ebensolches Tubusstück 26 aufweist, das das Ende 16 des anderen Schlauchstücks 18 aufnehmen soll. Wie ersichtlich, werden die Enden der Schlauchstücke über die Ansätze 24 und 26 in einer im wesentlichen dauerhaften Art übergestülpt, wobei äußere Binde- oder KJemmvorrich-(tungen, die hier nicht dargestellt sind, zusätzlich verwendet werden können, um die Enden der Schlauchstücke auf den Ansätzen zu sichern, sofern es gewünscht wird. Gemäß einem bevorzugter Ausführungsbeispiel sind die zusammenwirkenden Teile 20 und 22 aus einem steifen Plastikmaterial gegossen, das die gewünschten Eigenschaften für den in Betracht gezogenen Verwendungszweck aufweist. Das eine Teil 20 enthält einen inneren Durchströmkanil 28 und ein Buchsenteil 30, das eine innere öffnung aufweist, die eine innere, konisch verjüngende dichtendt Oberfläche 32 hat. Das andere zusammenwirkende 1e\\ 22 enthält einen inneren Durchströmkanal 38 und ein Steckerteil 34, das einen mit einer äußeren, entsprechend konisch sich verjüngenden Oberfläche 36 ausgestalteten Stutzen aufweist. Die sich verjüngenden Oberflächen 32 und 36 sind für den Reibungsschluß vorgesehen, der unter einem sogenannten Klemmwinkel-Konuj eine flüssigkeitsdichte Verbindung in bekannter Art herstelit.

Die festschraubbare Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung weist an den zwei Teil<n 20 und 22 Gewindestege auf, mit deren Hilfe durch eine Drehbewegung zwischen den zwei Teiler sichergestellt wird, daß die konischen Oberflächen 32 und 36 zu einer innigen Reibverbindung zusammengeprellt werden und die gewünschte flüssigkeitsdichte Verbindung hergestellt wird. Außerdem wird hierdurch ein* longitudinal Relativbewegung zwischen den zwei Teilen 20 und 22 ausgeschlossen, die die dichtenden Oberflächen voneinander lösen könnte. Die Gewinde enthalten zwei spiralförmige Gewindestegzüge 40, die um 180° in der Art einer Doppelwendel versetzt sind und an der Mündung des Buchsenteiles des Kupplungsteil 20 angebracht sind. An der Basis des Steckerteils vom Kupplungsteil 22 sind zwei Gewindenas«n 42 um 180° gegeneinander versetzt entsprechend angeordnet.

Die Spiralgewindezüge 40 sind in einen sogenannten nichtklemmenden Steigungswinkel ausgeführt und verlaufen genügend weit nach innen, um zumindfc..: 180° gegenseitiger Drehbewegung zwischen den zwei Teilen 20 und 22 zu ermöglichen. Wenn die zv/ci Teile 20 u,.d 22 teleskopartig zusammengesteckt v/«rden, bis die Gewindenasen 42 auf die Gewindestegziije 40 zu liegen kommen, dann stellt eine Drehbewegung zwischen den zwei Teilen sicher, daß die konischen Dichtflächen 32 und 36 durch die Gewindeanordnungen zusammenge-

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preßt werden und einen innigen Reibungskontakt schiießen, der eine flüssigkeitsdichte Verbindung hervorruft. Wenn die Teile in diesem befestigten Zustand sind, dann ist, obwohl die Gewinde unter einem nichtklemmenden Steigungswinkel verlaufen, eine longitudinale Relativbewegung zwischen den zwei Kupplungsteilen ausgeschlossen, da die konischen Oberflächen unter einem klemmenden Winkel verlaufen, der eine unbeabsichtigte Relativbewegung verhindert, d. h. daß die entsprechenden Neigungswinkel im Selbsthemmungsbereich liegen. Dies verhindert eine versehentliche Lösung der dichtenden Oberflächen. Um die /Verbindung "zulösen, braucht nur eine stetige, aber sehr ',leichte Drehbewegung zwischen den zwei Kupplungs-. teilen 20 und 22 ausgeübt zu werden, um die unter Klemmwinkel dichtenden Oberflächen 32 und 36 voneinander zu lösen, und mit leichtem Längsdruck bringt man aufgrund des nichtklemmenden Steigungswinkels der Gewindeanordnung die beiden Kupplungsteile 20 und 22 in einer extrem einfachen und schnellen Bewegung zum Auseinandergehen.

Der Klemmwinkel der konischen Oberflächen und der nichtklemmenden Winkel der Gewindeanordnung können in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Materials, aus dem die zusammenwirkenden Teile hergestellt sind, variieren. Jeder Fachmann kann aber durch routinemäßige Untersuchungen mit geringem Aufwand brauchbare Winkel schnell bestimmen.

Um die einfache und schnelle Handhabung der Kupplungsteile 20 und 22 beim Verbinden und Lösen, wie zuvor beschrieben, zu vereinfachen, enthält jedes Teil vorzugsweise Griffstücke, mit deren Hilfe die relativen Longitudinal- und Drehbewegungen ausgeführt werden können. Es kann eine grobe Kordelung oder eine andere bekannte griffige Oberfläche vorgesehen werden.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Griffstücke jedoch als ein Paar seitlich hervorstehender Knebel 44 am Kupplungsteil 20 und einem entsprechenden Paar Knebel 46 am Kupplungsteil 22 ausgeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schlauchkupplung mit zwei ineinandergreifenden, als Buchse und Stecker ausgebildeten, je ein SchkuchanschluSeiement aufweisenden Kupplungsteilen, wobei die Buchse eine Bohrung und der Stecker einen Zapfen enthält, deren Oberflächen jeweils einen konisch verlaufenden und einen zylindrischen Teil aufweisen und mit am zylindrischen Teil der Oberflächen von Zapfen und Bohrung angeordnete, gewindeartig zusammenwirkenden Halteeinrichtungen mit mindestens einer Erhebung an einem Kupplungsteil und mindestens einer spiralig angeordneten Nut im anderen Kupplungsteil, die durch eine Relativdrehung miteinander in υ Eingriff bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils konisch verlaufende Teil der Oberflächen (32,34) der Bohrung (30) und des Zapfens (36) einen im Selbsthemmungsbereich liegenden Neigungswinkel und die spiralig angeord-. nete Nut (40) einen nicht-selbsthemmenden Steigungswinkel aufweisen, und daß durch die Relativdrehung der beiden Teile (30, 36) ihre konisch verlaufenden Oberflächen (32,34) gegeneinander in einen flüssigkeitsdichten Reibungssitz preßbar sind, η

2. Schlauchkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen ein Paar sich diametral gegenüberliegender, am Zapfen (34) angeordneter Nocken (42) und ein Paar, sich ebenfalls diametral gegenüberliegender, in der jo Bohrung (30) angeordneter Nockenführungen (40) enthält.

3. Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsteile (20,22) aus steifem Plastikmaterial bestehen.

4. Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kupplungsteil (20,22) zumindest einen seitlich hervorstehenden Knebel (44,46) zur Erleichterung der Relativbewegung der Kupplungsteile gegeneinander aufweist, w die im eingekuppelten Zustand in Längsrichtung gesehen miteinander fluchten.

5. Schlauchkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtungen (40, 42) für eine Relativdrehung der beiden Kupplungsteile (20,22) von 180° ausgebildet sind.