DE3727920A1 - Armatur an einem hochdruckschlauch - Google Patents
Armatur an einem hochdruckschlauchInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L33/00—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses
- F16L33/20—Undivided rings, sleeves or like members contracted on the hose or expanded in the hose by means of tools; Arrangements using such members
- F16L33/207—Undivided rings, sleeves or like members contracted on the hose or expanded in the hose by means of tools; Arrangements using such members only a sleeve being contracted on the hose
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Description
Die Erfindung betrifft eine Armatur an einem Hochdruckschlauch der
im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art, wie sie bei
spielsweise aus der DE-OS 22 42 069 bekannt ist.
Solche Hochdruckschlauch-Armaturen, die durchweg einen in das
Schlauchende eingeführten Nippel und eine die Wandung des Schlauches
radial gegen den Nippel pressende Klemmhülse aufweisen, werden
nicht nur statisch, sondern vor allem auch dynamisch durch die
unter Betriebsbedingungen auf sie einwirkenden Druckimpulse erhebli
chen Belastungen ausgesetzt. Dabei besteht die Hauptforderung, daß
der Schlauch an bzw. in der Armatur dauerhaft so fixiert bleiben
muß, daß unter keinen Umständen eine Undichtigkeit entsteht, durch
die das in ihm transportierte Druckmedium - wie beispielsweise eine
Hydraulik-Flüssigkeit - austreten kann. Da im Falle einer Leckage
das angeschlossene Hochdrucksystem infolge des Verlustes an Druck
medium und des damit verbundenen Druckabfalles seine Regel- bzw.
Steuerfunktion nicht mehr einwandfrei erfüllen oder sogar schlag
artig vollständig ausfallen kann, stellt ein nicht zuverlässiger
Hochdruckschlauch-Anschluß - beispielsweise im Lenkungs- oder Brems
system eines Kraftfahrzeuges - ein unzulässiges Sicherheitsrisiko
dar.
Bei den bisher verwendeten Schlaucharmaturen ging man davon aus,
daß durch an der Innenwandung der Klemmhülse angeordnete umlaufende
Rippen - unter Umständen ergänzt durch umlaufende Nuten, die im ent
sprechenden axialen Abschnitt des Nippels in dessen Mantelfläche
eingeformt waren - eine so starke radiale Kompression der Schlauch
wandung bewirkt werden könne, daß dadurch der Schlauch nicht nur
axial unverrückbar auf dem Nippel fixiert werde, sondern außerdem
eine ausreichende, konstante Dichtwirkung zwischen der Schlauch
innenwand und der Nippeloberfläche zu erzielen sei. Bei Steigerung
der Anforderungen durch Erhöhung der im Schlauch durch das Druck
medium eingeleiteten Druckwerte und insbesondere der Druckimpuls
beanspruchung zeigte sich jedoch, daß mit diesem Konstruktionsprin
zip eine ausreichende Dauerstandfestigkeit der Armaturdichtung
nicht realisierbar war. Auch der aus der eingangs genannten DE-OS
22 42 069 entnehmbare Vorschlag, die in die Schlauchwandung einge
betteten Verstärkungseinlagen jenseits des vorstehend beschriebenen,
den gesamten Querschnitt der Schlauchwandung komprimierenden Klemm
bereichs noch einmal gesondert zu verankern, löste das Dichtungs
problem nicht sicher und dauerhaft genug.
Es stellte sich daher die Aufgabe, eine Schlaucharmatur mit einem
Dichtsystem aufzuzeigen, das auch bei dauernder und insbesondere
pulsierender bzw. impulsartiger Hochdruckbeanspruchung eine sichere
Abdichtung gewährleistete.
Nach der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine gat
tungsgemäße Armatur gelöst, die die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale aufweist. Diese konstruktive
Lösung fußt auf der Erkenntnis, daß es notwendig ist, an der Armatur
die Funktion der axialen Fixierung des Schlauches räumlich von der
Funktion des Dichtens zu trennen, und zwar so, daß ein bestimmter
axialer Abschnitt der Armatur sämtliche auftretenden axialen Kräfte
aufnimmt, während ein benachbarter axialer Abschnitt der Armatur,
der hierdurch gegenüber diesen axialen Kräften abgeschirmt ist, aus
schließlich der Dichtung dient. Ergänzt wird diese aufgabenspezifi
sche Aufteilung in eine Haltezone und eine dieser nachgeordnete
Dichtzone durch eine der Haltezone in Richtung des freien Schlauches
vorgeschaltete Übergangszone, in der sich der Querschnitt des das
Schlauchende in der Armatur aufnehmenden Ringspaltes stetig vom
Durchmesser des freien Schlauches auf den Durchmesser der Haltezone
verengt, wodurch für einen entsprechend stetigen Übergang der einge
leiteten Kräfte gesorgt ist.
Vorzugsweise ist der Ringspalt in der Dichtzone so dimensioniert,
daß der sich in ihn erstreckende Teil der Schlauchwandung nur ge
ringfügig - d. h. im allgemeinen nicht mehr als 10% - radial kompri
miert ist. Durch diese Maßnahme soll vermieden werden, daß in diesem
Bereich eine Überpressung der gummielastischen Schlauchwandung und
somit eine Beeinträchtigung ihrer Elastizität eintritt, die eine
wesentliche Voraussetzung ihrer Dichtfunktion ist. Ermöglicht wird
dieser Verzicht auf Kompression in der Dichtzone dadurch, daß in
ihr keine betriebsbedingten Axialkräfte wirksam werden können, da
diese in der vorgeschalteten Haltezone abgefangen werden.
Um die Einleitung von Axialkräften in die Dichtzone vollends zu
unterbinden, ist es vorteilhaft, die in die Wandung des Hochdruck
schlauches eingebetteten Verstärkungseinlagen am Übergang von der
Haltezone zur Dichtzone ringsum zu durchtrennen, insbesondere sie
am Übergang von der Haltezone zur Dichtzone von vornherein enden zu
lassen bzw. sie vor der Montage im Bereich der Dichtzone vollständig
zu entfernen. In weiterer Ausgestaltung dieses Erfindungsgedankens
hat es sich als vorteilhaft erwiesen, im Bereich der Dichtzone die
radial äußeren Schichten der Schlauchwandung zu entfernen, und zwar
vorzugsweise bis auf die Innengummischicht, die dann allein den ent
sprechend radial enger bemessenen Ringspalt der Dichtzone ausfüllt
und in auch für den Fachmann nicht voraussehbarer und überraschender
Weise auch bei hohen Beanspruchungen des Hochdruckschlauches
eine dauerhaft sichere Abdichtung gewährleistet.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung können ferner dadurch
gekennzeichnet sein, daß die Schlauchinnenwandung im Bereich der
Dichtzone stoffschlüssig - d. h., durch Verklebung oder Vulkanisation -
mit dem Nippel verbunden ist. Auch für die Wirksamkeit dieser Maß
nahme schafft die erfindungsgemäße Trennung der Dichtzone von der
Haltezone, die jegliche Einwirkung von Axialkräften auf die stoff
schlüssige Verbindung verhindert, besonders günstige Voraussetzun
gen.
Als zusätzliche Maßnahme zur Steigerung der Dichtungssicherheit
wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß der
Nippel der Armatur nur im Bereich der Dichtzone mit einem Labyrinth
aus mehreren umlaufenden Nuten versehen ist, wobei das Verhältnis
der axialen Breite dieser Nuten zu ihrer radialen Tiefe vorzugsweise
kleiner als 1 ist und insbesondere zwischen 0,6 und 0,9 beträgt.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Ringspaltvolumen der
Dichtungszone und das Volumen des in die Dichtungszone hineinragenden
Teils der Schlauchwandung so aufeinander abzustimmen, daß das gummi
elastische Material der Schlauchinnenwandung, das beim Aufpressen der
Klemmhülse auf den Nippel in die Nuten gedrückt wird, nach Fertigstel
lung der Armatur die Nuten nicht vollständig - insbesondere nicht
ganz bis zum Nutengrund - ausfüllt. Hierdurch wird erreicht, daß
insbesondere das in die Nuten hineingedrückte Schlauchmaterial auf
keinen Fall überpreßt ist und somit seine Elastizität erhalten bleibt,
um zweckentsprechend unter allen auftretenden Betriebsbedingungen zu
dichten.
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an drei bevorzugten Aus
führungsbeispielen in vergrößerter, nicht in allen Details maßstäb
licher Darstellung:
Die dargestellten erfindungsgemäßen Armaturen weisen einen Hochdruck
schlauch 1 mit Verstärkungseinlagen 1.2 auf, der zwischen einem
Nippel 2 und einer Klemmhülse 3 fixiert ist. Der Nippel 2 trägt an
seinem freien Ende als Montagemittel eine Überwurfmutter 4. Der
zwischen dem Nippel 2 und der Klemmhülse 3 gebildete Ringspalt, in
dem das Schlauchende verankert ist, weist erfindungsgemäß eine Über
gangszone A mit konisch zunehmendem Querschnitt, eine Haltezone B mit
umlaufenden, den Querschnitt verengenden und die Schlauchwandung zur
Erzeugung der notwendigen Haltekraft komprimierenden Halterippen 3.1,
3.1′ und schließlich eine Dichtzone C auf. Der Schlauch 1 reicht mit
seinem Stirnende 1.1 an das geschlossene Ende der Dichtzone C, an dem
auch der besagte Ringspalt endet. Im Bereich der Dichtzone C weist
der Nippel 2 einige Dichtnuten 2.1 auf, die vorzugsweise tiefer als
breit ausgebildet sind und für zusätzliche Dichtwirkung sorgen.
In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der sich in die Dichtzone C
erstreckende Endabschnitt der Schlauchwandung erfindungsgemäß nur
geringfügig komprimiert, und die Verstärkungseinlagen 1.2 des Hoch
druckschlauches 1 sind am Übergang der Haltezone B zur Dichtungszone
C ringsum durchtrennt, so daß sich axiale Zugkräfte, die aufgrund von
Druckschwankungen und insbesondere Druckimpulsen des Druckmediums in
der Schlauchwandung entstehen, nicht über die Verstärkungseinlagen
1.2 in die Dichtzone C eingeleitet werden können.
In der in Fig. 2 dargestellten Variante der Erfindung ist die
Einleitung eines axialen Kraftflusses in die Dichtzone C noch
wirksamer dadurch verhindert, daß sich die Schlauchwandung nur mit
ihrer Innengummischicht in die Dichtzone erstreckt, während alle
äußeren Schichten der Schlauchwandung einschließlich der Verstär
kungseinlagen 1.2 im Bereich der Dichtzone C entfernt sind. Die
Dichtzone C enthält also in dieser Ausführungsform nur die für den
Dichtungseffekt optimierte Innengummischicht der Schlauchwandung
und kann unbeeinflußt von Axialkräften ihre Dichtfunktion erfüllen.
Fig. 3 verdeutlicht ein die erfindungsgemäße Armatur vorteilhaft
ergänzendes Merkmal: Die in der Haltezone B an der Innenwandung der
Klemmhülse 3 angeordneten Halterippen 3.1 und 3.1′ weisen unter
schiedliche Höhen auf, und zwar derart, daß die in dem der Über
gangszone A benachbarten Teil der Haltezone B gelegenen Halterippen
3.1′ sich in geringerem Maße in Richtung der Schlauchachse a er
strecken und somit eine geringere radiale Kompressions- und axiale
Haltekraft erzeugen als die in dem der Dichtzone C benachbarten
Teil der Haltezone gelegen Halterippen 3.1, die auf maxiale Halte
wirkung ausgelegt sind. Hierdurch wird der Anstieg der Kompressions-
und Haltekräfte zwischen den Zonen A und B vergleichmäßigt, und
dies trägt zusätzlich dazu bei, daß die erfindungsgemäßen Armaturen
gegenüber vergleichbaren, bisher bekannten Armaturen im Hochdruckim
puls-Dauertest eine um ein Mehrfaches erhöhte Lebensdauer erzielen.
Vorzugsweise nimmt die radiale Erstreckung der Halterippen 3.1′ in
Richtung der Übergangszone A von Rippe zu Rippe ab.
Claims (14)
1. Armatur an einem Hochdruckschlauch, dessen gummielastische Wan
dung Verstärkungseinlagen enthält, mit einem in das Schlauchende
hineinragenden Nippel und einer das Schlauchende im Bereich des
Nippels umfassenden und dichtend gegen den Nippel pressenden
Klemmhülse, wobei der zwischen dem Nippel und der Klemmhülse ge
bildete, das Schlauchende aufnehmende Ringspalt derart axial in
Funktionszonen aufgeteilt ist, daß er in dem Bereich, der seinem
offenen, dem freien Schlauch zugewandten Ende benachbart ist,
eine Übergangszone und in dem sich hieran in Richtung auf das
gefaßte Stirnende des Schlauches anschließenden Bereich eine
Haltezone aufweist, wobei der Ringspalt in der Übergangszone
einen in Richtung seines offenen Endes sich konisch erweiternden
Querschnitt besitzt, während er in der Haltezone an mindestens
einer der ihn begrenzenden Wandungen umlaufende, seinen Quer
schnitt verengende und die Schlauchwandung komprimierende Rippen
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der das
Schlauchende enthaltende Ringspalt zusätzlich eine Dichtzone (C)
aufweist, die sich an die Haltezone (B) an ihrer der Übergangs
zone (A) abgewandten Seite anschließt und sich bis zum Stirnende
(1.1) des Schlauches (1) erstreckt, wobei in der Haltezone (B)
durch Form- und/oder Kraftschluß auf die Schlauchwandung eine
Haltekraft ausgeübt wird, deren axiale Komponente größer ist als
die axialen Zugkräfte, die infolge der im Schlauch (1) maximal
auftretenden Betriebsdrücke in den in der Armatur gefaßten End
abschnitt der Schlauchwandung eingeleitet werden, so daß diese
Zugkräfte in der Haltezone (B) abgebaut und in der Dichtzone (C)
nicht wirksam werden.
2. Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schlauchwandung im Bereich der Dichtzone (C) nur geringfügig
radial komprimiert ist.
3. Armatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
in die Schlauchwandung eingebetteten Verstärkungseinlagen (1.2)
am Übergang von der Haltezone (B) zur Dichtungszone (C) ringsum
durchtrennt sind.
4. Armatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
in den Schlauch (1) eingebetteten Verstärkungseinlagen (1.2) am
Übergang von der Haltezone (B) zur Dichtungszone (C) enden bzw.
im Bereich der Dichtungszone (C) entfernt sind.
5. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die radial äußeren Schichten der Schlauchwandung im Bereich
der Dichtzone (C) entfernt sind.
6. Armatur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich
der Dichtzone (C) alle Schichten der Schlauchwandung mit Ausnahme
der Innengummischicht entfernt sind.
7. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenwandung des Schlauches nur im Bereich der Dichtungs
zone (C) mit dem Nippel (2) verklebt ist.
8. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenwandung des Schlauches (1) nur im Bereich der Dicht
zone (C) durch Vulkanisation fest mit dem Nippel (2) verbunden
ist.
9. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nippel (2) nur im Bereich der Dichtzone (C) ein Labyrinth
aus mehreren unlaufenden Nuten (2.1) aufweist.
10. Armatur nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhält
nis der axialen Breite zur radialen Tiefe der Nuten (2.1) kleiner
als 1 ist.
11. Armatur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver
hältnis der axialen Breite zur radialen Tiefe der Nuten (2.1)
zwischen 0,6 und 0,9 beträgt.
12. Armatur nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeich
net, daß das gummielastische Material der Innenwandung des
Schlauches (1) die Nuten (2.1) nicht vollständig bis zum Nuten
grund ausfüllt.
13. Armatur nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeich
net, daß die in der Haltezone B an der Innenwand der Klemmhülse
angeordneten Halterippen (3.1, 3.1′) sich in unterschiedlichem
Maße in Richtung der Schlauchachse (a) erstrecken, und zwar
derart, daß die in dem der Übergangszone (A) benachbarten Teil
der Haltezone (B) gelegenen Halterippen (3.1′) sich in geringerem
Maße in Richtung der Schlauchachse (a) erstrecken als die in dem
der Dichtzone (C) benachbarten Teil der Haltezone (B) gelegenen
Halterippen (3.1).
14. Armatur nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale
Erstreckung der in dem der Übergangszone (A) benachbarten Teil
der Haltezone (B) gelegenen Halterippen (3.1′) von Rippe zu
Rippe in Richtung der Übergangszone (A) abnimmt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873727920 DE3727920A1 (de) | 1986-09-10 | 1987-08-21 | Armatur an einem hochdruckschlauch |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19868624198 DE8624198U1 (de) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | Armatur an einem Hochdruckschlauch |
DE19873727920 DE3727920A1 (de) | 1986-09-10 | 1987-08-21 | Armatur an einem hochdruckschlauch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3727920A1 true DE3727920A1 (de) | 1988-05-11 |
Family
ID=25858868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873727920 Withdrawn DE3727920A1 (de) | 1986-09-10 | 1987-08-21 | Armatur an einem hochdruckschlauch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3727920A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230093027A1 (en) * | 2019-09-30 | 2023-03-23 | Swagelok Company | Crimped end connection for flexible hose |
-
1987
- 1987-08-21 DE DE19873727920 patent/DE3727920A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230093027A1 (en) * | 2019-09-30 | 2023-03-23 | Swagelok Company | Crimped end connection for flexible hose |
US11927286B2 (en) * | 2019-09-30 | 2024-03-12 | Swagelok Company | Crimped end connection for flexible hose |
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