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Schlauchfassung für flexible Schläuche Die Erfindung geht aus von
einer Schlauchfassung für flexible Schläuche, die einen z. B. aus elastomerem Kunststoff,
vorzugsweise Polytetrafluoräthylen, bebestehenden Innenschlauch und eine äußere
oder eine als Zwischenschicht ausgebildete Stahldrahtbewehrung aufweisen, bestehend
aus einem in das Innenschlauchende eingreifenden, im wesentlichen zylindrischen
Teil eines Anschlußnippels; einer sich am Anschlußnippel abstützenden, in sich geschlossenen
und gegenüber radialen Kräften im wesentlichen starren Zwischenhülse mit konischer
Außenfläche und zylindrischer, dem Innenschlauchende zugekehrter Innenfläche, die
in einem radialen Abstand zu dem zylindrischen Teil des Anschlußnippels steht, der
größer ist als die nach dem Einbau an dieser Stelle vorhandene Wandstärke des Innenschlauches;
einer äußeren, auf den Anschlußnippel aufschraubbaren Muffe mit konischer Innenfläche,
durch die die Stahldrahtbewehrung und gegebenenfalls der übrige Teil des flexiblen
Schlauches gegen die konische Außenfläche der Zwischenhülse gepreßt ist.
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Bei einer solchen bekannten Schlauchfassung bildet das im Ringraum
liegende Innenschlauchende einen ringförmigen Lippendichtungsabschnitt, der vom
Strömungsmitteldruck druckdicht an die zusammenhängende zylindrische Innenumfangsfläche
der am Anschlußnippel befestigten Zwischenhülse angrepreßt wird. In der Praxis hat
sich herausgestellt, daß Anschlüsse dieser Art unter fast allen Betriebsbedingungen
günstige Gebrauchseigenschaften aufweisen, wenn sie bei Schläuchen mit elastomerem
Innenschlauch verwendet werden, wobei beim Altern Leckagen nur dann auftreten, wenn
der ringförmige Lippendichtungsabschnitt des Innenschlauches hart wird und/oder
sich so weit versteift, daß der vorhandene Strömungsmitteldruck nicht mehr in der
Lage ist, den Lippendichtungsabschnitt in einer abdichtenden Lage an dem umhüllenden
Zwischenstück zu halten. Außerdem kann auch eine Leckage hervorgerufen werden, wenn
mit niederem Druck gearbeitet wird und diese Art Schlauchfassung bei- einem Schlauch
verwendet wird, dessen Innenschlauch aus plastomerem Material eine besonders niedrige
Elastizität aufweist und/oder so steif ausgebildet ist, daß eine druckdichte Anpressung
des ringförmigen Lippendichtungsabschnittes verhindert wird. Für Innenschläuche
aus polymerisiertem Tetrafluoräthylen, Polyamid oder elastomeren Werkstoffen, welche
durch Zusatz von Kunstharzen gehärtet sind, und für flexible Schlauchleitungen aus
verschiedenen, heute häufig verwendeten zahlreichen thermoplastischen Werkstoffen,
die hier als Gruppe von Plastomeren bezeichnet werden, kann deshalb diese bekannte
Schlauchfassung nicht verwendet werden, ohne daß die Zuverlässigkeit der Abdichtung
sich erheblich verringert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Schlauchfassung unter
Beibehaltung einer guten Halterung der äußeren Stahldrahtbewehrung dahingehend zu
verbessern, daß sie auch bei niedrigem Innendruck und/oder bei insbesondere durch
Alterung relativ harten, steifen und unelastischen Innenschläuchen aus elastomerem
Kunststoff noch eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei Schlauchfassungen der eingangs
beschriebenen Art nach der Erfindung folgende Merkmale gemeinsam angewendet: a)
die zum Innenschlauchende gekehrte Innenfläche der Zwischenhülse weist mindestens
eine dort an sich bekannte scharfkantige, ringförmige, radial einwärts vorstehende
Erhöhung auf, deren radialer Spitzenabstand zu dem zylindrischen Teil des Anschlußnippels
geringer ist als die nach dem Einbau vorhandene Wandstärke des Innenschlauchendes;
b)
die Zwischenhülse ist in an sich bekannter Weise als loser Bauteil ausgebildet.
dessen über das Innenschlauchende herausragendes Ende sich an der zugeordneten Abstützfläche
am Anschlußnippel unmittelbar dichtend abstützt.
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Es sind zwar schon Schlauchfassungen bekannt, bei denen die Innenfläche
der Zwischenhülse mindestens eine scharfkantige, ringförmige, radial nach einwärts
vorstehende Erhöhung aufweist und bei der die Zwischenhülse als loser Bauteil ausgebildet
ist, dessen über das Innenschlauchende herausragende Ende sich an der zugeordneten
Abstützfläche am Anschlußnippel abstützt. Bei dieser Schlauchfassung handelt es
sich jedoch um eine solche, bei der der radiale Abstand der die vorstehende Erhöhung
tragenden Innenfläche der Zwischenhülse zu dem in das Innenschlauchende eingreifenden
zylindrischen Nippelteil kleiner ist als die nach dem Einbau an dieser Stelle vorhandene
Wandstärke des Innenschlauches, so daß das Innenschlauchende in diesem Ringraum
erheblich radial gequetscht wird. Solche radialen Quetschungen ergeben bei Innenschläuchen
aus zum Kaltfluß neigendem und bei Alterung erhärtendem elastomerem Kunststoff auf
die Dauer keine zuverlässige Abdichtung.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet, für die Schutz nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch
begehrt wird.
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So ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Kegelwinkel
für die konische Innenfläche der äußeren Muffe kleiner als der Kegelwinkel für die
konische Außenfläche der Zwischenhülse. Hierdurch ist der radiale Abstand zwischen
diesen beiden Konusflächen, zwischen denen die Stahldrahtbewehrung des Schlauches
eingespannt wird, von den Kegelspitzen bis zum Kegelfuß der Konusflächen verringert,
wodurch der größte Einspanndruck für die Stahldrahtbewehrung am wandstarken, gegen
Deformation widerstandsfähigen Kegelfuß der Zwischenhülse auftritt. Durch diese
Maßnahme wird das gewünschte Abstandsverhältnis zwischen der zylindrischen Anschlußnippelaußenfläche
und der Zwischenhülseninnenfläche bzw. den Spitzen der Erhöhungen auch bei starkem
Anziehen der äußeren Muffe nicht durch Deformation der Zwischenhülse gefährdet.
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Eine insbesondere für Unterdruckleitungen vorteilhafte Ausbildung
des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß der Anschlußnippel nahe dem Ende des Innenschlauches
in an sich bekannter Weise eine radial vorstehende, scharfkantige, im Querschnitt
sägezahnartig ausgebildete ringförmige Erhöhung aufweist.
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Weiterhin vorteilhaft ist die Verwendung der Schlauchfassung nach
der Erfindung im Zusammenhang mit einem in Richtung einstellbaren Schlauchanschluß,
derart, daß der mit der äußeren Muffe verschraubbare Gewindeteil in an sich bekannter
Weise als eine vom Anschlußnippel getrennte Gewindebuchse ausgebildet ist, in der
der in ein Kniestück übergehende Anschlußnippel drehbar, jedoch axial unverschiebbar
gelagert ist. Dabei ist die Tatsache ausgenutzt, daß der Lippendichtungsabschnitt
zwischen der Zwischenhülse und dem Anschlußnippel nur unter schwacher radialer Pressung
steht und daher der Nippel nach Lösen der Muffe im Innenschlauch leicht verdrehbar
ist, während die eigentliche Abdichtung des Innenschlauches innerhalb des Anschlußstückes
durch eine Beaufschlagung des Lippendichtungsabschnittes mit dem Strömungsmitteldruck
gewährleistet bleibt.
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Mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in
den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt F i g. I eine Seitenansicht einer flexiblen
Schlauchleitung mit einer Schlauchfassung gemäß der Erfindung, F i g. 1I eine vergrößerte
Schnittansicht zu F i g. I, F i g. 11 1 eine vergrößerte Schnittansicht eines
Teiles der F i g. II, F i g. IV eine geschnittene Teilansicht der in F i g. 1I dargestellten
Zwischenhülse, F i g. V eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung in einer
F i g. 111 ähnlichen Darstellung und F i g. VI die Anwendung der erfindungsgemäßen
Schlauchfassung bei einem in Richtung einstellbaren Schlauchanschluß.
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Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist in der Schlauchfassung
10 ein flexibler Schlauch 1.2 mit einem Innenschlauch 14 und einer
Stahldrahtbewehrung 16 befestigt. Die Schlauchfassung 10, die lösbar und wiederverwendbar
ist, besteht aus einer äußeren Muffe 20, welche mit einem Gewinde 22 auf einen Anschlußnippel
24 aufschraubbar ist. Eine Zwischenhülse 26 umgreift das als Lippendichtungsabschnitt
28 wirkende Ende des Innenschlauches 14. Zur Bildung des Anschlußteils 18 ist auf
dem Ende des Anschlußnippels 24 mit einem geeigneten Verbindungsstück 32 eine Mutter
30 befestigt.
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Der Innenschlauch 14 besteht z. B. aus polymerisiertem Tetrafluoräthylen,
auf dem die Drahtbewehrung 16 aufgebracht ist. Da eine zufriedenstellende Bindung
zwischen dem Inenschlauch 14 und der Drahtbewehrung 16 von Seiten der Hersteller
bisher nicht erreicht worden ist, vereinfacht sich das Einfügen der Zwischenhülse
26 zwischen Drahtbewehrung 16 und Außenfläche des Innenschlauches 14. Selbst aber
bei einer an dem Innenschlauch gut haftenden Drahtbewehrung braucht nur der Teil
der Bindung zerstört zu werden, der sich im Bereich der einzufügenden Zwischenhülse
26 befindet.
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Zunächst wird der Schlauch 12 auf Länge geschnitten und in die Muffe
20 eingeschoben, wobei man die Muffe zweckmäßigerweise weit genug vom abgeschnittenen
Ende des Schlauches wegschiebt. Als nächstes wird ein Dorn in den Innenschlauch
14 eingeschoben, um die Drahtbewehrung 16 am Schlauchende aufzuweiten und das Einführen
der Zwischenhülse 26 zu erleichtern. Der Dorn wird nun wieder aus dem Innenschlauch
14 herausgezogen und die Zwischenhülse 26 von Hand zwischen der Drahtbewehrung 16
und dem Innenschlauch 14 eingeschoben, bis die in F i g. 1I dargestellte Lage erreicht
ist. Danach wird der Nippel 24 in den Schlauch 14, dessen Ende von der Hülse 26
umgeben ist, eingeführt, und die Muffe 20 auf dem Schlauch 12 so weit verschoben,
bis mit dem Gewinde 22 zwischen der Muffe 20 und dem Anschlußnippel 24 eine Verschraubung
vorgenommen werden kann.
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Nachdem der Nippel 24 in die Muffe 20 eingeschraubt ist, bewirken
die beim Zusammenbau erzeugten Kräfte eine Metall-auf-Metall-Dichtung zwischen dem
äußeren Ende 34 der Zwischenhülse 26 und einer konischen Abstützfläche 36 des Nippels
24.
Gleichzeitig ist die Drahtbewehrung 16 bei 38 zwischen der Hülse
26 und der Muffe 20 eingekeilt und festgeklammert. Darüber hinaus erfolgt ein Zusammenpressen
des Schlauches 12 an der Stelle 40 zwischen dem Ende des Nippels 24 und dem Ende
der Muffe 20. Um die notwendige dichte Anlage zwischen dem vom Strömungsmitteldruck
beaufschlagten Lippendichtungsabschnitt 28 des Schlauchendes und der Innenfläche
der Zwischenhülse 26 trotz des relativ steifen, unelastischen Materials des Innenschlauches
sicherzustellen, kann der Außendurchmesser des Anschlußnippels 24 etwas größer als
der Innendurchmesser des Innenschlauches 14 gewählt werden. Dadurch kann der Nippel
24 auch die Funktion des Aufweitdornes übernehmen. Die zylindrische Innenfläche
der Zwischenhülse 26 hat etwa den gleichen Durchmesser wie der Außendurchmesser
des noch nicht aufgeweiteten Innenschlauches 14. Der Spitzendurchmesser der ringförmigen,
scharfkantigen Rippen 42 ist jedoch kleiner als der Außendurchmesser des aufgeweiteten
Innenschlauches 14. Unter Berücksichtigung üblicher Fertigungstoleranzen sollte
das Maß der radialen Preßverformung des Schlauches 14 durch die Rippen 42 zwischen
0,2 und 0,35 mm liegen. Ein Zusammendrücken in dieser Größenordnung kann von Hand
vorgenommen werden, wenn man die Zwischenhülse 26 auf das Ende des Innenschlauches
14 aufsetzt und dann den Anschlußnippel 24 in den Schlauch einschiebt, so daß die
Hülse 26 den Innenschlauch 14 entsprechend F i g. III umgibt und die Rippen 42 das
Schlauchmaterial verformen.
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Der Außendurchmesser des Nippels 24 kann aber auch etwa dem Innendurchmesser
des Innenschlauches 14 entsprechen. Dann ist eine Zwischenhülse 26 zu wählen, bei
der der Durchmesser der Innenfläche entsprechend vermindert ist, um beim Aufschieben
der Zwischenhülse 26 auf das Innenschlauchende 28 den Durchmesser des Innenschlauches
14 durch Wirkung der vorstehenden Erhöhungen 42 zu verkleinern. Durch den einzuführenden
Anschlußnippel 24 wird dann das Innenschlauchende 28 wieder auf den ursprünglichen
Innendurchmesser aufgeweitet und die notwendige Spannung zur dichtenden Anlage des
Innenschlauchendes 28 auf dem zylindrischen Teil des Anschlußnippels 24 hergestellt.
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Der Eingriff der Rippen 42 in den Werkstoff des Lippendichtabschnittes
28 verhindert jeglichen Abfluß des Strömungsmittels durch diesen Dichtungsbereich.
Die Abdichtung wird noch dadurch verbessert, daß der Strömungsmitteldruck teilweise
auch zwischen dem Innenschlauch 14 und der zylindrischen Außenfläche des Anschlußnippels
24 entlang der Innenfläche des Innenschlauches 14 wirken kann, und zwar in ausreichendem
Maß, um den Lippendichtungsabschnitt 28 dichtend gegen die Innenfläche der Zwischenhülse
26 zu drücken. Bei Vakuumbetrieb dichtet der Lippendichtungsabschnitt 28 entlang
der Außenfläche des Anschlußnippels 24. In der Praxis entspricht der Innendurchmesser
der Muffe 20 an der Stelle 44 ungefähr dem Außendurchmesser der Drahtumflechtung
16, so daß an der Stelle 44 infolge der Aufweitung des Innenschlauches 14 durch
den Nippel 24 eine Pressung vorliegt, die zu einer gegenüber geringen Drücken. oder
Vakuum einwandfreien Dichtung beiträgt. i Die Konizität der Außenfläche 46 der Zwischenhülse
26 kann steiler verlaufen als die Konizität der Innenfläche 38 der Muffe 20. Dieser
Unterschied der Konizität wirkt sich dahingehend aus, daß das Ende 34 der Zwischenhülse
26 als Metall-auf-Metall-Dichtung an die konische Abstützfläche 36 des Anschlußnippels
24 angedrückt wird. Falls die beim Zusammenbau auf den Anschlußnippel24 ausgeübten
Kräfte die konische Abstützfläche 36 durch das abgerundete Ende 34 der Zwischenhülse
26 deformieren sollten, kann das Ende 34 auch als konische Komplementärfläche zur
Abstützfläche ausgebildet sein, um die Belastung auf eine größere Dichtfläche zu
verteilen. Insbesondere bei mehrschichtigen Drahtbewehrungen 16 ist es von Vorteil,
die konische Außenfläche 46 der Zwischenhülse 26 wellig, gerändelt oder in anderer
Weise unregelmäßig auszugestalten, um die Griffigkeit gegenüber dem zwischen Hülse
26- und Muffe 20 einzuspannenden Drahtgeflecht zu erhöhen.
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Die Berührung des Lippendichtungsabschnittes 28 des Innenschlauches
14 und der Innenfläche der Zwischenhülse 26 ist nur zur Schaffung einer Grobdichtung
erforderlich, damit zwischen der Außenfläche des Anschlußnippels 24 und der Innenfläche
des Abschnittes 28 der Strömungsmitteldruck den Abschnitt 28 radial nach außen drücken
kann und dadurch wieder die Außenwandung des Abschnittes 28 strömungsmitteldicht
an der Innenwandung der Zwischenhülse 26 zur Anlage kommt. Hier entsteht mit Hilfe
der Rippen 42 eine relativ hohe Flächenpressung als Feindichtung, die jedoch den
einfachen manuellen Zusammenbau nicht beeinträchtigt. In den Figuren sind als bevorzugte
Ausführungsform jeweils zwei Rippen 42 dargestellt. Entsprechend den Eigenschaften
des Werkstoffes des Innenschlauches kann aber auch schon eine einzige Rippe 42 einwandfreie
Abdichtung gewährleisten.
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Die Pressung, die der Lippendichtungsabschnitt 28 beim Zusammenbau
des Innenschlauches 14 mit der Zwischenhülse 26 und dem Anschlußnippel 24 erfährt,
ist geringer als die Pressung der Drahtbewehrung 16 nach Aufschrauben der Muffe
20 auf den Anschlußnippel 24. Die Zwischenhülse 26 ist so ausgebildet, daß der Lippendichtungsabschnitt
28 nach dem endgültigen Zusammenbau nur unter schwacher radialer Pressung steht.
Deshalb läßt sich auch der Anschlußnippel 24 nach dem Lösen der Muffe 20 leicht
innerhalb des Innenschlauches 14 verdrehen. Um nach dem Zusammenbau zumindest einen
ringförmigen Bereich des Lippendichtungsabschnittes 28 mit einem entsprechenden
Bereich der Zwischenhülse 26 in Berührung zu bringen, ist eine bleibende Druckkraft
nicht erforderlich. Auf Grund dieser Tatsache ist es möglich, eine optimale Abdichtung
auch bei Schläuchen zu erzielen, deren Material nicht oder nicht mehr die zur Herstellung
einer Abdichtung erforderliche Elastizität innewohnt.
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Die in F i g. V gezeigte Ausführungsform deckt sich im wesentlichen
mit derjenigen nach F i g. I bis IV, mit der Ausnahme, daß die Außenfläche des in
das Innenschlauchende eingreifenden Teiles des Anschlußnippels 24 geringfügig abgewandelt
ist. Der Anschlußnippel 24' trägt eine Rippe 24", welche in der Art ihrer Ausbildung
den Rippen 42 entspricht. Eine solche Rippe, die vor allem zur Vakuumabdichtung
dient, kann bei besonderen Materialien für Innenschläuche von Vorteil sein.
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F i g. VI zeigt, wie eine Kniestückverlängerung des Anschlußnippels
24 gemäß F i g. I bis IV nach Lösen der Muffe 20 in Richtung eingestellt werden
kann.
Einzelheiten der Zeichnungsbeschreibung, die nicht zur Lösung
der Erfindungsaufgabe im Sinne der Patentansprüche beitragen, gehören nicht zur
Erfindung, sondern sind lediglich zum besseren Verständnis der Gesamtanordnung näher
erläutert.