DE3009852C2 - Armatur für Schläuche mit cordierten bzw. geklöppelten Einlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Armatur zum Verschließen von durch cordieric bzw. geklöppelte Einlagen versfärklen Schläuchen bzw. zum Anschließen solcher Schläuche au andere Leitungssysteme oder zum Verbinden zweier solcher Schläuche miteinander, insbesondere zur Verwendung bei Hochdruckschläuchen und/oder Schläuchen mit großen Nennweiten, bestehend aus einem in das jeweilige Schlauchende bzw. die jeweiligen Schlauchenden einsteckbaren Stutzen, einer am äußersten Ende des jeweiligen Schlauchendes sitzenden HaI-teeinrichtung zum Andrücken des jeweiligen Schlauchendes an den Stutzen sowie einer an oder nahe dem am weitesten in das jeweilige Schlauchende hineinragenden Ende des Stutzens zwischen der Schlauchinnenfläche und der Außenfläche des Stutzens angeordneten, rundum wirksamen Dichtung.

Bei einer bekannten Armatur der genannten Art (DE-PS 9 05 442. Fig. 5) ist der in das jeweilige Schlauchende einsteckbare Stutzen in einem Abstand von seinem mit der Dichtung versehenen Ende mit einem Holzschraubengewinde versehen, auf das das Schlauchende aufgeschraubt wird. Diese Schraubverbindung dient zur Aufnahme der gesamten auf den Schlauch wirkenden Zugkräftc, während die Abdichtung durch die auf dem Stutzen sil/vnde, als elastischer Runddichtring ausgebildete Dichtung erfolgt. Zur Abdeckung des freien Slirnendes des Schlauches dient eine metallische Schlauchkappc.

Derartige Armaturen sind nicht iü<" extrem hohe Belastungen verwendbar bzw. müßten für hohe Belastungen mil einem erheblichen vorrichtungstechnischen Aufwand ausgestaltet sein, denn die Vorspannung der bekannten Halleinrichtung muß so bemessen sein, daß die gesamte am Schlauch im Betriebszustand wirkende Zugkraft von der Haltceinrichtung aufgenommen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Armatur zu schaffen» auf der sich ein Schlauchende bzw. Schlauchenden einfach und ohne größeren vorrichtungsteehnischen Aufwand aufbringen lassen, wobei der Schlauch im Betriebszustand sicher und mit rundum gleichmäßiger Flächenpressung auf der Armatur sitzt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zum Verschließen bzw. Anschließen bzw. Verbinden von Schläuchen, die sich bei Zugbelastung zumindest im Armalurbcrcich einschnüren, der an seinem äu-Ucrslen linde festgehaltene Schlauch während des Kinschnürvorgiings außerhalb seines festgehaltenen lindes auf dem Stutzen glcilbar angeordnet ist und daß die Vorspannung der Haltecinrictuung im wesentlichen so groß bemessen ist, daß ihre Pressung der Pressung des eingeschnürten Schlauches auf den Stutzen entspricht.

Die lirfindung bcruhl auf der Erkenntnis, daß sich ein cordicrier bzw. geklöppelter Schlauch unter axialer Zugbelastung in radialer Richtung einschnürt. F.inc solche Zugbelastung stellt sich nicht nur bei Aufbringung einer reinen Axialkraft auf den Schlauch, sondern auch bei Beaufschlagung des Schlauches mil einem Innen-

druck ein. Durch die erfindungsgemaßc Konstruktion wird erreicht, daß ein in dem Schlauch unter Druck stehendes Fluid aufgrund der Dichtung von der Stufenoberfläche ferngehalten wird, so daß sich zwischen der Stutzenoberfläche und der Schlauchinnenwand kein Fluiddruck ausbilden kann. Da das jeweilige Schlauchende durch die Halleinrichtung an seinem äußeren Ende auf dem Stutzen fcslgciiolien wird und der Schlauch während des Druckaufbaus ein Stück auf dem Stutzen gleiten kann, wird erreicht, daß durch die Fadenkräfte der Verstärkungseinlagen des Schlauches eine Flächenpressung auf den eingeschobenen Armaturstutzen ausgeübt wird, die für Verstärkungslagen mit Wickclwinkeln unter 54,74° gTößenordnungsmäßig dem Innendruck des Schlauches entspricht.

Zur Verbesserung des Sitzes des jeweiligen Schlauchendes auf dem Stutzen ist vorzugsweise zumindest ein Teil des in das jeweilige Schlauchende eingreifenden Stutzens mit einer Außcnzahnung versehen. Diese kann durch eine Mehrzahl von in Axialrichiung des Stutzens hintereinander angeordneten ringförmigen Zähnen gebildet scm. Alternativ ist es auch möglich, die Zahnung durch ein an der Außenfläche des Stutzens vorgesehenes Gewinde zu bilden.

Bei beiden Ausführungsformen sind die Zähne vorzugsweise im Bereich nahe der Dichtung an ihrer Außenseite stumpf und in größerer Entfernung von der Dichtung scharfkantig ausgebildet. Einen stufenförmigen Obergang von flacher zu scharfkantiger Verzahnung erhält man, wenn das Gewinde progressiv aufgebracht wird.

Als Dichtung kann am Stirnende des in das Schlauchende hineinragenden Endes des Stutzens eine Topfmanschette befestigt sein, deren umlaufender Kragen vom Ende des Stutzens weggerichtet ist und an die Innenfläche des Schlauchendes anlegbar ist. Der Kragen der Topfmanschette kann dabei zusätzlich mit einer Feder radial nach außen gegen die Innenfläche des Schlauches drückbar sein. Der Boden der Topfmanschette kann an der Stirnsehe des Stutzens bzw. an einer mit der Stirnseite des Stutzens verbundenen Platte befestigt sein.

Als Vorsichtsmaßnahme kann an der Außenseite des Stutzens eine Enllastungsnut oder -bohrung ausgebildet sein, die von dem der Dichtung abgewandten Ende des Stutzens bzw. einem aus dem Schlauch hcrausragenden Abschnitt des Stutzens bis nahe an-f\ie Dichtung heranreicht. Durch diese Vorsichtsmaßnahme wird erreicht, daß das bei einem auftretenden Defekt die Dichtungselcmente unterwandernde Fluid nach außen abfließen kann und somit auf jeder, Fall verhindert wird, daß sich im Bereich der Zahnung möglicherweise ein Fluiddruck aufbauen i'.ann. Wenn die Zahnung als Gewinde ausgebildet ist, könnte bereits die zwischen den Zähnen verlaufende Gewindenut zur Druckentlastung ausreichen.

Die Halteeinrichtung kann als schmales Preßband ausgebildet sein, mit welchem das äußerste Ende des auf die Armatur aufgeschobenen Schlauches an die Stutzenaußenfläche andrückbar ist. Ein solches Preßband ermöglicht das Wirksamwerden des Sitzes, indem das äußerste Schlauchende auf den Stutzen gedruckt wird und sich somit der erforderliche Längszug und die daraus resultierende Einschnürung im Bereich der Armatur ausbilden kann.

Wenn die crfindungsgcmäßc Armatur zu Prüf/wekken vorgesehen ist, ist der Stutzenquerschnitt verschlossen oder kann mit einer verschließbaren öffnung zum Einschrauben von Prü'nstrumenten oder dergleichen versehen sein.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 die Ansicht einer Schlaucharmatur zum Verschließen von Schlauchenden, teilweise im Schnitt

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II aus F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt durch eine Schlaucharmatur zum Verbinden zweier Schlauchenden und

F i g. 4 einen Schnitt durch eine Schlaucharmatur mit

ίο Flanschanschluß zum Anschließen eines Schlauchendes an ein Leitungssystem.

Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Schlaucharmatur 1 zum Verschließen eines Schlauchendes 2 eignet sich beispielsweise für Berstversuche an cordierten bzw. geklöppelten Schläuchen, die sich unter axialer Zugbelastung in radialer Richtung einschnüren. Die Armatur besteht dabei im wesentlichen aus einem Rohrstutzen 3, dessen Außendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des zu prüfenden Schlauchs 2 entspricht

An dem am weitesten in das Schlauchende hineinragenden linde des Stutzens .3 ist *aie /wischen der Schlauchinnenfläche und der StutzenauLenfläche rundum wirksame Dichtung 4 angeordnet. Die Dichtung besteht aus einer Topfmanschette, deren umlaufender Kragen 5 von dem Stutzen 3 weggerichtet ist und an der Innenfläche des Schlauches 2 anliegt. Der Boden 6 der Topfmanschette ist mit Hilfe von Schrauben 7 an einer Platte 8 befestigt, die an das Stirnende des Stutzens 3 angeschweißt ist Sowohl der Boden 6 der Topfman-

jo schelte als auch die Befestigungsplatte 8 weisen eine mittige öffnung 9 bzw. 10 auf, so daß sich der in dem Schlauch herrschende Druck in das Innere des Rohrstutzens 3 ausbreiten kann.

Die Topfmanschette 4 kann zusätzlich mit einer ein-

J5 gelegten, konzentrisch angeordneten Spiralfeder 11 nach außen gegen die Schlauchinnenfläche vorgespannt sein, so daß gewährleistet ist, daß vom ersten Moment der Druckbeaufschlagung des Schlauches an eine. Dichtung zwischen dem Rohrstutzen und der Schlauchinnenfläche gegeben ist.

in einem kurzen Abstand hinter dem mit der Topfmanschette 4 versehenen Ende der Armatur 1 sind als zusätzliche Dichtung zwei Nutringe 12 vorgesehen, die in je einer umlaufenden Außennut 13 des Siotzens liegen. Jeder der Nutringe 12 ist mit zwei Dichtlippen versehen, die entgegen dem Schlauchinnendruck am Nutboden einerseits und an der Schlauchinnenfläche andererseits anliegen.

Hinter den beiden Nutringen sind als weitere Dichlungcn noch zwei O-Ringe 14 angeordnet, die in Nuten 15 eingebettet sind.

Der sich an die Dichtungen anschließende Bereich des Stutzens 3 ist mit einer Zahnung 16 versehen. Durch üiese soll erreicht werden, daß entlang dem Stutzen 3 etwa konstante Reibbedingungen erhalten bleibet-·, um die Zugkräfte gleichmäßig abbauen zu können. Demzufolge sind die sich unmittelbar an die Dichtungen anschließenden Zähne 17 relativ flach ausgebildet, so daß trotz hoher Radiaikräfte in diesem Bereich eine Beschädigung der Schlauchinnenwand durch die Zähne verhindert wird. An die Zähne 17 schließt sich eine zweite Gruppe von Zähnen 18 an, die bereits etwas spitzer ausgebildet sind. An dem der Dichtung abgewandten Ende des Stutzens 3 sind die Zähne 19 dagegen spitz ausgebildet und we«n scharfkantige Hinterschneidungen auf, so daß ein guter Halt zwischen den Zähnen 19 und der Schlauchinnenfläche möglich ist.

Unmittelbar am Ende des Schlauches 2 ist ein sich um

den Schlauch herumerstreckendes Preßband 20 vorgesehen, welches die Aufgabe hat, das Schlauchende auf die Zähne 19 des Stutzens 3 zu pressen, damit sich ein Längszug ausbilden kann. Die Vorspannung des Preßbandes sollte mindestens so groß gewählt werden, daß die Pressung durch das Band der Pressung durch den Schlauch entspricht.

Über den gesamten Bereich der Zähne 17,18 und 19 ist entlang einer Mantellinie des Rohrstutzens 3 eine sich bis zu dem den Dichtungen abgewandten Ende des Stutzens erstreckende Entlastungsnut 21 vorgesehen, die im Falle eines Defektes einen Druckaufbau durch eventuell durch die Dichtung gelangende geringe Fluidmenge in diesem Bereich verhindern soll.

Das den Dichtungen abgewandte Ende des Rohrstut- r> zens 3 ist dicht mit einer Platte 22 verschlossen, die in den lichten Querschnitt des Rohrsiulzens 3 eingeschweißt ist. Die Platte 22 kann mit einer verschließbaren Entlüftungsbohrung und/oder einer Anschlußbohrung für Meßgeräte versehen sein.

Das in F i g. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Armatur 25, die zur Verbindung zweier Schlauchenden 26 und 27 dient.

Die Armatur 25 besteht aus einem Rohr 28, dessen beide Endstutzen 29 an ihrer Außenseite in gleicher Weise ausgebildet sind, wie der in F i g. 1 beschriebene Rohrstutzen 3. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann allerdings auf die in Fig. 1 dargestellte Topf manschet te verzichtet werden. Allerdings sind die beiden Nutringe 12 in Kombination mit den O-Ringen 14 vorgesehen, jo Die Außenzahnung ist wiederum in drei Zahngruppen 17,18 und 19 unterteilt, wobei die nahe den Dichtungen 12 und 14 ausgebildeten Zähne 17 an ihren Außenseiten flach und die am gegenüberliegenden Ende ausgebildeten Zähne 19 spitz ausgebildet sind. κ

Die äußeren Enden der Schläuche 26 und 27 werden mit Hilfe von je einem Preßband 20 gegen die spitzen Zähne 19 gedrückt.

Bei dem in F i g. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Armatur 30 dargestellt, die zum Anschluß eines Schlauchendes 31 an ein in der Zeichnung nicht dargestellten Flansch eines beliebigen Leitungssystems dient. Die Armatur 30 weist einen Stutzen 32 auf, der in gleicher Weise ausgebildet ist, wie jeder der Stutzen 29 des in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiels. Insofern kann auf eine detaillierte Beschreibung des Stutzens 32 verzichtet werden.

An dem aus dem Schlauchende 31 herausragenden Ende weist der Stutzen einen radialen Anschlagflansch 33 auf, an welchen ein beliebiger Losflansch 34 angelegt so werden kann.

Der Anpreßdruck zwischen dem Stutzen der Armatur und der Innenfläche des cordierten bzw. geklöppelten Schlauches stellt sich in Abhängigkeit von dem Fluiddruck im Schlauchinneren selbsttätig richtig ein, so daß die Schlauchseele weitestgehend geschont wird. Da weder die Schlauchdecke noch die Schiauchseele mit überproportional hohen Vorspannkräften beaufschlagt werden müssen, kann sich der Schlauch zum Verteilen der Anpreßkräfte auf der Oberfläche der Armatur in to Axialrichtung etwas bewegen, so daß die Fadenkräfte und die damit verbundenen Anpreßkräfte auf den hinteren Armaturbereich nahezu gleichmäßig übertragen werden können. Ein Abscheren der Decke bzw. Seele kann daher nicht mehr auftreten. Bei größeren Innen- &5 drücken können größere Armaturlängen vorteilhaft genutzt werden.

Bedingt durch die sich selbsttätig einstellende optima

le radiale Pressung können Leitungssysteme in Kombination mit den beschriebenen Armaturen für hohe Drücke gefertigt und eingesetzt werden. Dadurch ist es möglich, Hochdruck-Schlauchleitungen größerer Nennweiten technisch zu nutzen.

Da die Armaturen praktisch nur aus dem Stutzen bestehen, ist ihr Gewicht sowie der vorrichtungstechnischc Aufwand äußerst gering, so daü sie beispielsweise bei Schlauchleilungssystemen kaum störend wirken.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Armatur zum Verschließen von durch cordierte bzw. geklöppelte Einlagen verstärkten Schläuchen bzw. zum Anschließen solcher Schläuche an andere Leitungssysteme oder zum Verbinden zweier solcher Schläuche miteinander, insbesondere zur Verwendung bei Hochdruckschläuchen und/oder Schläuchen mit großen Nennweiten, bestehend aus einem in das jeweilige Schlauchende bzw. die jeweiligen Schlauchenden einsteckbaren Stutzen, einer am äußersten Ende des jeweiligen Schlauchendes sitzenden Haltccinrichtung zum Andrücken des jeweiligen Schlauchendes an den Stutzen sowie einer π an oder nahe dem am weitesten in das jeweilige Schlauchende hineinragenden Ende des Stutzens zwischen der Schlauchinnenfläche und der Außenfläche des ojitzens angeordneten, rundum wirksamen Dichtung, dadurch gekennzeichnet. daß zum Verschließen bzw. Anschließen bzw. Verbinden von Schläuchen (2; 26, 27; 31), die sich bei Zugbelastung zumindest im Armaturbereich einschnüren, der an seinem äußersten Ende festgehaltene Schlauch während des Einschnürvorgangs außer- 2s halb seines festgehaltenen Endes auf dem Stutzen (3; 29; 32) gleitbar angeordnet ist und daß die Vorspannung der Halteeinrichtung (20) im wesentlichen so groß bemessen ist, daß ihre Pressung der Pressung des eingeschnürten Schlauches auf den Stutzen entspricht

2. Armatur nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des in das jeweilige Schlauchende (2; 26; 27; 31) eingreifenden Stutzens (3;29;32) mit einer Außen/.ahnung(16) versehen ist. η

3. Armatur nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenzahnung (16) durch eine Mehrzahl von in Axialrichtung des Stutzens (3; 29) hintereinander angeordneten ringförmigen Zähnen (17,18,19) gebildet ist

4. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnung durch ein an der Außenfläche des Stutzens vorgesehenes Gewinde gebildet ist

5. Armatur nach Anspruch 3 oder 4. dadurch gckennzeichnet, daß die Zähne (17) nahe der Dichtung an ihrer Außenseite stumpf und die Zähne (19) in größerer Entfernung von der Dichtung scharfkantig ausgebildet sind.

6. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Stirnende des in das Schlauchende hineinragenden Endes des Stutzens (3) eine Topfmanschette (4) befestigt ist, deren umlaufender Kragen (5) vom Ende des Stutzens weggerichtet ist und an die innenfläche des Schlauches (2) ή anlegbar ist.

7. Armatur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (5) derTopfmansehctle (4) mit einer Feder (11) radial nach außen gegen die Innenfläche des Schlauches drückbar ist. t>ö

8. Armatur nach Anspruch 6 oder 7. dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (6) der Topfmansebclte (4) an der Stirnseite des Stutzens (3) bzw. an einer mit der Stirnseite des Stutzens verbundenen Platte (8) befestigt ist. M

9. Armatur nach einem der Ansprüche I bis H. dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseile des Stutzens eine Entlastungsnut (21) oder -bohrung ausgebildet ist, die von dem der Dichtung abgewandtcn Ende des Stutzens bzw. einem aus dem Schlauch herausragenden Abschnitt des Stutzens bis nahe an die Dichtung heranreicht

10. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung als schmales Preßband (20) ausgebildet ist