DE2300437C3 - Armatur für Hochdruckschläuche mit Schutzhülse - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Armatur für Hochdruckschläuche, insbesondere für Hydraulikschläuche, die aus einer Schlauchseele, einer Schlauchbewehrung und einem elastischen Schlauchmantel bestehen, mit einem in das Schlauchende einführbaren Nippel, einer außen auf dem Schlauchende sitzenden Fassung, die mit dem Nippel das dazwischenliegende Schlauchstück einklemmt, mit einer Schutzhülse, die auf die Schlauchfassung aufgeschoben, an dieser befestigbar isi und die sich mit einem Schutzabschnitt eine gewisse Länge über die Schlauchfassung hinaus erstreckt und mit einem Umfangsbereich in Anlage am Schlauchmantel bringbar ist.

Hochdruckschläuche bestehen normalerweise aus einer Schlauchseele, einer Stahldrahtbewehrung und einem äußeren Mantel oder einer Schlauchdecke, wobei Schlauchdecke und Schlauchseele aus Gummi oder gummiähnlichem Material hergestellt sind. Das Einbinden von derartigen Hochdruchschläuchen in Schlaucharmaturen erfolgt in den meisten Fällen in der Weise, daß ein Nippel in ein Schlauchende eingesteckt und eine Schlauchfassung an diesem Ende über die Schlauchdecke gezogen wird. Durch radiale Pressung der Schlauchfassung wird dann das zwischen Nippel und Fassung befindliche Schlauchstück zwischen diesen Teilen fest eingeklemmt. Es sind nun eine Reihe von Möglichkeiten bekanntgeworden, Hochdruckschläuche wirksam einzubinden.

Die Untersuchung ausgefallener Schlauchleitungen zeigt, daß der Übergangsbereich vom Hochdruckschlauch zur Armatur die empfindlichste Stelle der Schlauchleitung bildet und hier die meisten Beschädigungen auftreten. Letztere sind im allgemeinen durch eine von zwei voneinander unabhängigen Ursachen hervorgerufen, wie nachfolgend ausgeführt werden soll.

In vielen Fällen ist eine Biegsamkeit einer Hydraulikleitung erforderlich, z. B. bei Verbindung mit sich bewegenden Maschinenteilen, wie etwa Bagger-Auslegerarmen. Die Biegbarkeit des Schlauches endet jedoch mehr oder weniger übergangslos an der Schlaucharmatur. So kann es bei längerem Betrieb sehr leicht geschehen, daß der Schlauch an dieser Stelle aufreißt oder sonst 10 beschädigt wird, daß eine Leckage eintritt. Um diesem Übelstand ;tu begegnen, sind seit längerer Zeit sogenannte Knickschutzspiralen bekanntgeworden, die die Schlauchfassung und eine gewisse Länge des Schlauchs nach Art einer Spiralfeder übergreifen. Derartige Knickschutzspiralen schaffen einen weicheren Übergang zwischen den biegbaren Teilen der Schlauchleitung und der nicht-biegbaren Schlaucharmatur.

Es ist ferner bekannt, an Stelle der Knickschutzspirale eine unelastische Schutzhülse zu verwenden, die an dem der Schlauchleitung zugekehrten Ende trichterförmig aufgeweitet ist. Eine derartige Schutzhülse ist normalerweise auf die Schlauchfassung aufgeschoben und an dieser befestigt. Sie dient ebenfalls dazu, die Biegebeanspruchung an der kritischen Stelle zwischen Schlauch und Schlaucharmatur um ein gewisses Maß herabzusetzen, indem sie die Schlauchbiegung in Richtung auf den Schlauch vorverlegt. Mit einer derartigen Hülse wird jedoch ferner erreicht, daß an der Übergangsstelle zwischen Schlauch und Schlaucharmatur auftretende Leckstellen mechanisch so abgeschirmt sind, daß ein austretender ölstrahl aufgefangen und in Richtung des Schlauches drucklos abgelenkt wird. Dadurch wird vermieden, daß ζ. B. der Fahrer einer Erdbewegungsmaschine beim Ausfall einer Schlauchleitung, die oft unmittelbar vor oder neben ihm mit den Rohrleitungen an der Maschine verschraubt ist, durch das unter hohem Druck an der Leckstelle mehr oder weniger herausschießende öl beschmutzt oder gar verletzt werden kann (deutsches Gebrauchsmuster 17 44 247).

Eine andere starke Beanspruchung eines Hydraulikschlauchs erfolgt durch die Druckimpulse, die dem geförderten Medium (Hydraulikflüssigkeit) durch sich schließende bzw. öffnende Ventile, durch eine Pumpe oder durch Endstellungen erreichende Arbeitszylinder verliehen wird. Die Elastizität des Schlauchmaterials innen und außen und die Beweglichkeit der Drahtlagen der Bewehrung gegeneinander können solche impulsartigen Belastungen leicht aufnehmen. Anders verhält es sich wiederum an der Übergangsstelle zwischen Schlauch und Schlaucharmatur. Durch die Einschnürung des Schlauchstücks zwischen Nippel und

Schlauchfassung entsteht an dieser Stelle eine Art Kerbwirkung, die auch die Stahldrahtarmierung des Schlauchs beeinflußt. Zum anderen wird die Elastizität des Schlauchmaterials und die Beweglichkeit der Drahtlager gegeneinander nahezu aufgehoben. Die impulsartige Belastung sieht sich daher an dieser Übergangsstelle einem plötzlich geänderten Aufnahmevermögen der Leitung gegenüber. Auch dadurch k~nn eine Leckage verursacht werden, indem die Stahldrahtarmierung an dieser Stelle aufreißt und der Schlauch platzt.

Die oben beschriebene Knickschutzspirale oder die Knickschutzhüise sind nicht geeignet, für die zuletzt beschriebene Belastungsart einen weicheren Übergang zu gewährleisten.

Schließlich ist für Armaturen von Hochdruckschläuchen bekanntgeworden, über die Schlauchfassung eine Feuerschutzhülle zu schieben. Diese besteht aus elastischem Material, das mit einem besonderen Drahtgeflecht verstärkt ist. Das Material der Hülle ist ausreichend elastisch und das Drahtgeflecht speziell so ausgebildet, daß die Hülle unter erheblicher Ausweitung des Durchmessers über die Schlauchfassung gezogen werden kann. Die Hülle erstreckt sich eine gewisse Länge über die Schlauchfassung hinaus und liegt am äußeren freien Ende am Umfang des Schlauches an. Infolge des elastisch dehnbaren Materials der Schutzhülle ist der über die Schlauchfassung hinaus sich erstreckende Umfangsbereich nicht geeignet, die Biegebeanspruchung des Hochdruckschlauches an der Übergangsstelle zwischen Schlauch und Schlaucharmatur zu mindern (US-PS 28 59 985).

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schlaucharmatur mit Schutzhülse zu schaffen, die zum einen die Biegebeanspruchung an der Übergangsstelle zwischen Schlauch und Schlaucharmatur und zum anderen die Belastung durch Druckimpulse an dieser Stelle mindert.

Bei einer Armatur der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schutzabschnitt Spannmittel aufweist, die den anliegenden Umfangsbereich, den Schlauchmantel elastisch verformend, um einen vorgegebenen, die Drahtverstärkung nicht wesentlich beeinflussenden Betrag in den Schlauchmantel einpressen

schutzspirale, wobei dieMEinpresEung mittels Spannring der Biegebeanspruchung der Übergangsstelle entgegenwirkt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß bei Ausbildung der Schutzhülse aus Metall das Spannmittel aus Eindrükkungen besteht, die in gleichmäßigen Abständen um die Schutzhülse herum angeordnet sind. Diese Eindrückungen können in unterschiedlicher Weise ausgeführt sein, ίο Sie können diagonal oder labyrinthartig verlaufen oder punktförmig ausgebildet sein, wobei im letzteren Fall axiale Punktreihen vorgesehen werden können, die in gleichmäßigen Umfangsabständen angeordnet sind. Auf diese Weise sind zwischen den einzelnen Eindrükkungen freie, nicht eingepreßte Stellen des Schlauchs geschaffen, die eine gewisse Beweglichkeit der Schlauchlagen zulassen. Es hat sich gezeigt, daß eine derartige Ausbildung einer Schutzhülse zu außerordentlich hohen Standzeiten bei jeglicher Beiastungsform führt. Die Schutzhülse aus Metall wird zweckmä ßigerweise durch Anpressung an der Schlauchfassung befestigt. Damit sie auch als Knickschutz wirksam ist, ist sie am hinteren, dem Schlauch zugekehrten Ende in an sich bekannter Weise trichterförmig erweitert. In bevorzugter Weise sind erfindungsgemäß die Eindrückungen axial verlaufende Rinnen. Durch die beabstandeten Eindrückungen wird nicht nur eine gewisse Beweglichkeit der Schlauchlagen ermöglicht, sondern auch der Schutzhülse eine radiale Flexibilität verliehen, was insbesondere bei obiger Ausführungsform der Fall ist.

Tritt im Bereich zwischen der Schlauchfassung und den Eindrückungen aus irgendwelchen Gründen dennoch Druckmittel aus, dann wirken die Zwischenräume zwischen den Eindrückungen als Ableitkanäle. Verläuft hingegen eine Einpressung der metallischen Schutzhülse in Umfangsrichtung, dann ist kein derartiger Ableitkanal geschaffen. Für diesen Fall wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, in der Schutzhülse zwischen der Schlauchfassung und der sickenförmigen Einpressung mindestens eine kleine öffnung vorzusehen. Durch diese kann im Beschädigungsfall aus dem Schlauch austretendes Druckmittel nahezu drucklos austreten.

Andererseits erweist es sich als zweckmäßig, auch

Bei der er'indungsgemäßen Armatur wird ein Um- 45 bei in Umfangsrichtung beabstandeten Eindrückungen

fangsbereich des Schutzabschnitts in einem gewissen Abstand von der Übergangsstelle zwischen Schlaucharmatur und Schlauch konzentrisch so weit zusammengedrückt, daß die elastische Schlauchaußendecke der Drahtarmierung gerade so weit verdrängt wird, daß 5" eine feste, dennoch elastische Anlage der Schutzhülse am Schlauch entsteht, ohne daß dadurch die Drahtverstärkung wesentlich beeinflußt wird. Die Anpressung des Schutzabschnitts bewirkt, daß die Drahtverstärkung in ihrer Beweglichkeit zwar nicht wie an der Übergangsstelle zur Schlaucharmatur aufgehoben, aber doch so weit eingeschränkt ist, daß durch die verminderte Beweglichkeit eine Dämpfung der Impulsbeanspruchung des Schlauches erfolgt. Die impulsartige im

.... Bereich zwischen den Eindrückungen und der Schlauchfassung eine oder mehrere öffnungen vorzusehen, um am Schlauch entlang in die Schutzhülse fließendes Regenwasser abzuführen, wenn die Armatur nach unten hängend am Gerät angeordnet ist. Wegen der erheblichen Rostgefahr der Stahldrahteinlagen im Schlauch muß Wasser auf jeden Fall von der Eintrittsstelle des Schlauches in die Armatur ferngehalten werden.

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Schlaucharmatur gemäß der Erfindung;

F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch die Armatur nach

Fig.l;

F i g. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine andere Ausfüh-

Biegebeanspruchung wird somit an dieser Stelle ge- 60 rungsform einer Schlaucharmatur nach der Erfindung;

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dämpft und setzt sich mit einem geringeren Wert bis zur Übergangsstelle fort, wo sie dann weiter reduziert wird.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß bei Ausbildung der Schutzhülse aus einem weichelastischen Material das Spannmittel aus einem um die Schutzhülse gelegten Spannring besteht. Eine derartige .Schutzhülse übernimmt etwa die Funktion einer Knick-F i g. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 5 zeigt eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der Erfindung.

in den F i g. 1 bis 3 ist ein Schlauch 10 in eine nicht näher dargestellte Armatur eingebunden. Ein Nippel 11, der vorn eine Anschlußmutter 12 hält, ist in den Schlauch eingesteckt. Eine Schlauchfassung 13 sitzt auf

der Außendecke des Schlauchs 10, der in bekannter Weise aus einer Schlauchseele, einer Stahldrahtbewehrung und einer Außendecke besteht. Die Einbindung des Schlauchs 10 in die Armatur kann von beliebiger bekannter Art sein.

In den F i g. 1 und 2 ist ein weichelastisches Schlauchstück 14 auf die Schlauchfassung 13 geschoben und erstreckt sich über die Fassung 13 hinaus eine bestimmte Länge über den Schlauch 10. Hinter der Fassung 13 ist ein Spannring 15 um das Schlauchstück 14 herumgelegt, der den Schlauch 10 konzentrisch so weit zusammendrückt, daß die elastische Schlauch-Außendecke über der Drahtarmierung gerade so weit verdrängt wird, daß eine feste, dennoch elastische Anlage des Schlauchstücks 14 am Schlauch 10 entsteht, ohne daß dadurch die Drahtverstärkung wesentlich beeinflußt wird. Der Anpreßdruck bewirkt dabei, daß die durch das Impulsleben des Schlauchs 10 der Drahtverstärkung abverlangte Beweglichkeit im Bereich der Anpressung zwar nicht, wie an der Übergangsstelle zur Schlaucharmatur, aufgehoben, aber doch so weit eingeengt wird, daß gewissermaßen eine Dämpfung dieser Beweglichkeit entsteht, die das Impulsverhalten des Schlauchs 10 an der Übergangsstelle zwischen Schlauch 10 und Schlaucharmatur günstig beeinflußt. Das Schlauchstück 14 dient ferner als Knickschutz, und zwar etwa in der gleichen Weise, wie das für die bekannte Knickschutzspirale der Fall ist. Eine Biegung des Schlauchs 10 ist durch die schwach ausgezogenen Linien 16 dargestellt.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 ist eine metallische Schutzhülse 17 auf die Schlauchfassung 13 geschoben und durch bleibende Preßverformung an dieser befestigt. Am hinteren Ende ist die Schutzhülse trichterförmig aufgeweitet, um in an sich bekannter Weise als Knickschutz zu dienen. Hinter der Schlauchfassung 13 besitzt die Schutzhülse 17 mehrere axial vorlaufende Eindrückungen 18, die in gleichmäßigen Abständen über den Umfang der Schutzhülse 17 verteilt sind. Die Eindrückungen 18 verdrängen die elastische Schlauchaußendecke über der Drahtarmierung wiederum so weit, daß eine feste, dennoch elastibche Anlage

ίο des Schlauchs entsteht. Die zwischen den axialen Eindrückungen 18 liegenden Stege 19 geben die Schlauchaußendecke frei, so daß an dieser Stelle gegenüber den Eindrückungen 18 eine erhöhte Beweglichkeit gewährleistet ist. Eine in dieser Weise vorgenommene Einpi essung von Hochdruckschläuchen beeinflußt in besonders vorteilhafter Weise die Druckbeanspruchungen an der Übergangsstelle zwischen Schlauch 10 und Armatur

F i g. 4 zeigt eine Ausführung, bei der die metallische Schutzhülse 17 eine sickenförmige, in Umfangsrichtung verlaufende Einpressung 20 aufweist. Zwischen der Einpressung 20 und der Schlauchfassung 13 sind Öffnungen 21 vorgesehen, durch die a'ts dem Schlauch 10 infolge Leckage austretendes Druckmittel abgeführt werden kann.

F i g. 5 läßt eine Ausführung erkennen, bei der diagonal verlaufende Eindrückungen 22 in gleichmäßigen Umfangsabständen in der Schutzhülse 17 vorgesehen sind. Öffnungen 23 zwischen den Eindrückungen 22 und der Schlauchfassung dienen zum Abführen von in den Bereich zwischen Schutzhülse 17 und Schlauch eingedrungenem Wasser.

An Stelle einer Schutzhülse aus Metall kann auch eine aus hartgestelltem Kunststoff verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Armatur für Hochdruckschläuche, insbesondere für Hydraulikschläuche, die aus einer Schlauchseele, einer Schlauchbewehrung und einem elastischen Schlauchmantel bestehen, mit einem in das Schlauchende einführbaren Nippel, einer außen auf dem Schlauchende sitzenden Schlauchfassung, die mit dem Nippel das dazwischenliegende Schlauchstück einklemmt, mit einer Schutzhülse, die auf die Schlauchfassung aufgeschoben, an dieser befestigbar ist und sich mit einem Schutzabschnitt eine gewisse Länge über die Schlauchfassung hin?us erstreckt und mit einem Umfangsbereich in Anlage am Schlauchmantel bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzabschnitt Spannmittel (15, 18, 20, 22) aufweist, die den anliegenden Umfangsbereich, den Schlauchmantel elastisch verformend, um einen vorgegebenen, die Drahtverstärkung nicht wesentlich beeinflussenden Betrag in den Schlauchmantel einpressen.

2. Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der Schutzhülse (14) aus einem weichelastischen Material das Spannmittel aus einem um die Schutzhülse (14) gelegten Spannring (15) besteht

3. Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der Schutzhülse (17) aus Metall das Spannmittel aus Eindrückungen (18, 22) besteht, die in gleichmäßigen Abständen um die Schutzhülse (17) herum angeordnet sind.

4. Armatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindrückungen axial verlaufende Rinnen (18) sind.

5. Armatur nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung der Schutzhülse (17) aus Metall das Spannmittel aus einer in Umfangsrichtung verlaufenden sickenförmigen Einpressung (20) besteht.

6. Armatur nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der metallischen Schutzhülse (1) zwischen der Schlauchfassung und der Einpressung (20) bzw. den Eindrückungen (22) mindestens eine kleine Öffnung (21, 23) vorgesehen ist.