Die Erfindung betrifft einen Druckschlauch, insbesondere Kühlwasserschlauch für den Rotor eines Generators, bestehend aus einem Schlauchteil aus Kunststoff und aus zwei an den Schlauchenden mit einem Nippel in den Schlauchteil hineinragenden Anschlussstücken aus Metall, die jeweils mit dem Schlauchteil durch ein an dessen Aussenumfang anliegendes Befestigungsteil verbunden sind.
Ein derartiger Druckschlauch mit einem vorgeformten Schlauchteil aus Polytetrafluoräthylen ist bereits bekannt. Er wird als Zuleitung zu den Kühlkästen der Stator-Wicklungen von wassergekühlten Generatoren verwendet. Der Schlauch kann einem Druck von beispielsweise 15 atü standhalten.
Schwierigkeiten mit der Kühlwasserzuleitung ergeben sich jedoch, wenn auch der Rotor anstatt mit Luft oder Gas in an sich erwünschter Weise mit Wasser gekühlt werden soll. Infolge der Rotation ergeben sich hohe Fliehkräfte im Rotor, die zu entsprechenden Drucken in der Kühlwasserzuleitung führen. Ein Schlauch aus Kunststoff bzw. Polytetrafluoräthylen hält solch hohen Betriebsdrücken von beispielsweise 160 atü bei einem Grossgenerator nicht stand, sondern ist bei den bisher verwendeten Abmessungen nur bis zu einem Betriebsdruck von etwa 310 atü geeignet. Auch eine metallische Armierung oder Bewahrung, die den Schlauch druckfest machen könnte, löst das Problem nicht, weil im geschilderten Anwendungsfall auch auf eine ausreichende Isolierung geachtet werden muss, die Bewehrung aber ein elektrischer Leiter zwischen den Schlauchenden ist.
Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, einen Druckschlauch der eingangs genannten Art so auszubilden, dass er hohen Betriebsdrücken standhält und zugleich elektrisch voneinander isolierte Enden aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Schlauchteil mit einer druckfesten Aussenbewehrung versehen ist, die sich bis unter die beiden hülsenförmig ausgebildeten Befestigungsteile erstreckt, dass wenigstens ein Ende des Schlauchteils über das zugehörige hülsenförmige Befestigungsteil hinaus vorspringt und dass die Nippel der Anschlussstücke im mittleren Bereich der hülsenförmigen B efestigungsteile eine ringwulstförmige Aussenverdickung aufweisen.
Es wurde festgestellt, dass ein derartiger Schlauch selbst einem Prüfdruck von 300 atü standhält und sich dabei auch als dicht erweist. Durch das Schlauchteilende, das über das hülsenförmige Befestigungsteil hinaus vorspringt und eine entsprechende äussere Isolierstrecke zwischen dem hülsenförmigen Befestigungsteil bzw. der Bewehrung und dem betreffenden Anschlussstück bildet, wird die erforderliche Isolierung gewährleistet. Dabei ist der erfindungsgemässe Schlauch problemlos und ohne grösseren Aufwand herstellbar. Er ermöglicht somit eine Wasserkühlung auch der Rotoren von Grossgeneratoren und ist auch für andere ähnlich gelagerte Fälle mit Vorteil verwendbar.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist das bzw. jedes vorspringende Ende des Schlauchteils auf den Aussenumfang des hülsenförmigen Befestigungsteils umgebördelt Eine solche Ausführung führt bei gleich guter Isolierwirkung zu einer kompakteren Ausbildung.
Zweckmässigerweise sind die Nippel der Anschlussstücke zu beiden Seiten der ringwulstförmigen Aussenverdickung und die hülsenförmigen Befestigungsteile an ihrem Innenumfang mit Rillen zur axialen Fixierung gegenüber dem Schlauchteil versehen. Hierdurch wird der Zusammenhalt der Teile weiter verbessert.
Bei einer in verschiedenen Anwendungsfällen vorteilhaften Ausbildung sind die ringwulstförmigen Aussenverdickungen mit einer Ringnut versehen, in der ein O-Ring angeordnet ist.
Dadurch wird die Abdichtung auch gegenüber hohen Betriebsdrücken verbessert. Es hat sich jedoch gezeigt, dass auch ohne O-Ring bereits eine ausreichende Abdichtung zwischen den Aussenverdickungen und dem Schlauchteil aus Kunststoff erzielt werden kann.
Vorteilhafterweise ist die druckfeste Aussenbewehrung ein Drahtgeflecht und ist zwischen den Drahtgeflechtenden und dem Schlauchteil jeweils eine Schutzhülse angeordnet. Die Schutzhülsen verhindern, dass die Drahtenden in den Schlauchteil eindringen und diesen beschädigen.
Es ist zweckmässig, dass die Schutzhülsen einen Anschlag zur Anlage an der äusseren Stirnseite des zugehörigen hülsenförmigen Befestigungsteils aufweisen. Dadurch wird der Zusammenbau mit exakter Lage der Teile zueinander begünstigt.
Ferner werden die Schutzhülsen beim Umbördeln der vorspringenden Schlauchteilenden in dieser Lage fixiert.
Ferner wird eine solche Ausführung mit einer Schutzhülse als zweckmässig angesehen, bei der die druckfeste Aussenbewehrung sich über den Bereich der ringwulstförmigen Aussenverdickung hinaus erstreckt und die hülsenförmigen Befestigungsteile an ihrem der äusseren Stirnseite benachbarten Innenumfang eine der Länge und Stärke der Schutzhülsen entsprechende Aussparung aufweisen. In diesem Falle lassen sich die Schutzhülsen besonders einfach und in genauer Lage einbauen.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Druckschlauchs und
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des Druckschlauchs mit umgebördelten Schlauchteilenden.
Gemäss Fig. 1 besteht der Druckschlauch im wesentlichen aus einem rohrförmigen Schlauchteil 1 aus Polytetrafluor äthylen, das in seinem mittleren Bereich von einem Stahldrahtgeflecht 2 umhüllt ist. An den Enden des Schlauchteils 1 sind ein metallisches Anschlussstück 3 mit einem Sechskant 4 und einem Gewindeteil 5 sowie ein Anschlussstück 6 mit einem Sechskant 7 und einem Gewindeteil 8 angeordnet. Die Anschlussstücke 3 und 6 greifen mit einem Nippel 9 in das Schlauchteil 1 ein. Die Nippel 9 weisen eine ringwulstförmige Aussenverdickung 10 auf.
Zur festen Verbindung der Anschlussstücke 3 und 6 mit dem Schlauchteil 1 sind zwei hülsenförmige Befestigungsteile 11 und 12 vorgesehen, die das Schlauchteil 1 umschliessen und mit einem mittleren Abschnitt 13 axial auf die Aussenverdickung 10 des zugehörigen Anschlussstückes 3 bzw. 6 ausgerichtet sind. Zu beiden Seiten des Mittelabschnitts 13 sind in Umfangsrichtung verteilte radiale Eindrückungen 14 in den Befestigungsteilen 11 und 12 vorgesehen. Ferner ist der Innenumfang der hülsenförmigen Befestigungsteile 11 und 12 mit Rillen 15 versehen, und entsprechende Rillen 16 sind zu beiden Seiten der Aussenverdickung 10 am Aussenumfang der Nippel 9 vorhanden.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen, springt dort nur das untere Schlauchteilende 17 nach aussen über den Befestigungsteil 11 hinaus vor und bildet zwischen dem Befestigungsteil 11 und dem Sechskant 4 des Anschlussstückes 3 eine äussere Isolierung von vorbestimmter Länge. Der Nippel 9 des Anschlussstückes 3 ist dementsprechend länger als der Nippel des Anschlussstückes 6. Das Drahtgeflecht 2 endet dagegen unter den Befestigungsteilen 11 bzw. 12 mit geringem Abstand von deren äusserer Stirnseite.
Der Druckschlauch nach Fig. 2 ist ähnlich ausgeführt, wobei für einander entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen mit einem angefügten Unterscheidungsstrich gewählt sind. Das Anschlussstück 3' ist mit einem losen Gewindeteil 5' versehen, das anstelle eines Aussengewindes ein Innengewinde aufweist. Das Anschlussstück 6' ist mit einem Aussengewindeteil 8' versehen.
Abweichend von der Ausbildung nach Fig. 1 ist das vorspringende Schlauchteilende 17' aus Polytetrafluoräthylen auf das hülsenförmige Befestigungsteil 11' umgebördelt. Entsprechendes gilt für das andere Schlauchteilende 17', so dass hier insoweit die Ausbildung symmetrisch ist und auch die Nippel 9' gleiche Länge aufweisen. Die Nippel 9' sind im Bereich ihrer Aussenverdickung 10' mit einer Ringnut 20 versehen, in die ein 0-Ring 21 eingelegt ist. Schliesslich sind die hülsenförmigen Befestigungsteile 11' und 12' an ihrem der äusseren Stirnseite benachbarten Innenumfang mit einer Aussparung 22 versehen. Jeder Aussparung 22 ist eine Schutzhülse 23 mit einem an der äusseren Stirnseite des betreffenden Befestigungsteils 11' bzw. 12' anliegenden flanschartigen Anschlag 24 zugeordnet.
Die Schutzhülsen 23 bestehen aus Metall und trennen die an ihrem Aussenumfang anliegenden Stahldrahtenden des Drahtgeflechts 2' vom Schlauchteil 1', der am Innenumfang der Schutzhülsen 23 anliegt.
The invention relates to a pressure hose, in particular a cooling water hose for the rotor of a generator, consisting of a hose part made of plastic and two connecting pieces made of metal protruding into the hose part at the hose ends with a nipple, each of which is connected to the hose part by a fastening part resting on its outer circumference are.
Such a pressure hose with a preformed hose part made of polytetrafluoroethylene is already known. It is used as a feed line to the cooling boxes of the stator windings of water-cooled generators. The hose can withstand a pressure of, for example, 15 atmospheres.
Difficulties with the cooling water supply arise, however, if the rotor is also to be cooled with water in a manner which is desirable per se instead of air or gas. The rotation results in high centrifugal forces in the rotor, which lead to corresponding pressures in the cooling water supply line. A hose made of plastic or polytetrafluoroethylene does not withstand such high operating pressures of, for example, 160 atmospheres in a large generator, but is only suitable up to an operating pressure of approximately 310 atmospheres with the dimensions previously used. Metallic reinforcement or preservation, which could make the hose pressure-resistant, does not solve the problem either, because in the application described, sufficient insulation must be ensured, but the reinforcement is an electrical conductor between the hose ends.
The invention is accordingly based on the object of designing a pressure hose of the type mentioned at the beginning in such a way that it withstands high operating pressures and at the same time has ends that are electrically isolated from one another.
According to the invention, this object is achieved in that the hose part is provided with pressure-resistant outer reinforcement that extends below the two sleeve-shaped fastening parts, that at least one end of the hose part protrudes beyond the associated sleeve-shaped fastening part and that the nipples of the connection pieces in the middle area of the sleeve-shaped fastening parts have an annular bead-shaped external thickening.
It was found that such a hose itself withstands a test pressure of 300 atmospheres and also proves to be tight. The required insulation is ensured by the hose part end, which protrudes beyond the sleeve-shaped fastening part and forms a corresponding outer insulating section between the sleeve-shaped fastening part or the reinforcement and the relevant connection piece. The hose according to the invention can be produced without problems and without great effort. It thus enables the rotors of large generators to be water-cooled and can also be used to advantage for other similar cases.
In an advantageous development, the or each protruding end of the hose part is flanged onto the outer circumference of the sleeve-shaped fastening part. Such a design leads to a more compact design with the same good insulating effect.
The nipples of the connection pieces are expediently provided on both sides of the annular bead-shaped outer thickening and the sleeve-shaped fastening parts on their inner circumference are provided with grooves for axial fixation relative to the hose part. This further improves the cohesion of the parts.
In a configuration that is advantageous in various applications, the annular bead-shaped outer thickenings are provided with an annular groove in which an O-ring is arranged.
This improves the seal against high operating pressures. However, it has been shown that even without an O-ring, a sufficient seal can be achieved between the outer thickenings and the plastic hose part.
The pressure-resistant outer reinforcement is advantageously a wire mesh and a protective sleeve is arranged between the wire mesh ends and the hose part. The protective sleeves prevent the wire ends from penetrating the hose part and damaging it.
It is expedient that the protective sleeves have a stop for resting on the outer end face of the associated sleeve-shaped fastening part. This makes it easier to assemble the parts with the exact position of the parts.
Furthermore, the protective sleeves are fixed in this position when the protruding hose part ends are flanged.
Furthermore, such a design with a protective sleeve is considered to be expedient in which the pressure-resistant outer reinforcement extends beyond the area of the annular bead-shaped outer thickening and the sleeve-shaped fastening parts have a recess corresponding to the length and thickness of the protective sleeves on their inner circumference adjacent to the outer end face. In this case, the protective sleeves can be installed particularly easily and in a precise position.
Two exemplary embodiments of the invention are explained below using a schematic drawing.
It shows:
Fig. 1 shows a first embodiment of the pressure hose and
2 shows a second embodiment of the pressure hose with flanged hose part ends.
According to FIG. 1, the pressure hose consists essentially of a tubular hose part 1 made of polytetrafluorethylene which is surrounded by a steel wire mesh 2 in its central area. At the ends of the hose part 1, a metallic connector 3 with a hexagon 4 and a threaded part 5 and a connector 6 with a hexagon 7 and a threaded part 8 are arranged. The connection pieces 3 and 6 engage the hose part 1 with a nipple 9. The nipples 9 have an outer thickening 10 in the form of an annular bead.
To firmly connect the connectors 3 and 6 to the hose part 1, two sleeve-shaped fastening parts 11 and 12 are provided which enclose the hose part 1 and with a central section 13 are axially aligned with the outer thickening 10 of the associated connector 3 and 6, respectively. On both sides of the central section 13, radial indentations 14 distributed in the circumferential direction are provided in the fastening parts 11 and 12. Furthermore, the inner circumference of the sleeve-shaped fastening parts 11 and 12 is provided with grooves 15, and corresponding grooves 16 are present on both sides of the outer thickening 10 on the outer circumference of the nipple 9.
As can be seen from FIG. 1, only the lower end of the hose part 17 protrudes outward beyond the fastening part 11 and forms an outer insulation of a predetermined length between the fastening part 11 and the hexagon 4 of the connection piece 3. The nipple 9 of the connection piece 3 is accordingly longer than the nipple of the connection piece 6. The wire mesh 2, on the other hand, ends below the fastening parts 11 and 12 at a small distance from their outer end face.
The pressure hose according to FIG. 2 is designed in a similar manner, the same reference numerals with an appended distinction being selected for parts that correspond to one another. The connection piece 3 'is provided with a loose threaded part 5' which has an internal thread instead of an external thread. The connection piece 6 'is provided with an externally threaded part 8'.
In contrast to the embodiment according to FIG. 1, the projecting hose part end 17 'made of polytetrafluoroethylene is flanged onto the sleeve-shaped fastening part 11'. The same applies to the other end of the hose part 17 ', so that here the design is symmetrical and the nipples 9' also have the same length. The nipples 9 'are provided in the area of their outer thickening 10' with an annular groove 20 into which an O-ring 21 is inserted. Finally, the sleeve-shaped fastening parts 11 'and 12' are provided with a recess 22 on their inner circumference adjacent to the outer end face. Each recess 22 is assigned a protective sleeve 23 with a flange-like stop 24 resting on the outer end face of the relevant fastening part 11 'or 12'.
The protective sleeves 23 are made of metal and separate the steel wire ends of the wire mesh 2 ′, which lie on their outer circumference, from the hose part 1 ′, which rests on the inner circumference of the protective sleeves 23.