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Prüfverfahren für den Sitz einer Verbindungsmuffe an einem flexiblen
Schlauch und automatische Vorrichtung zum Begrenzen des Aufziehens Die flexiblen,
sogenannten llHochdruckschläucheI?1 die dazu bestimmt sind, unterschiedliche Flüssigkeiten
unter verhältnismäßig hohen Drücken weiterzuleiten, haben im allgemeinen eine metallische
Bewehrung, die zwischen zwei Plastikhüisen gesetzt ist und aus einer Umfiechtung,
in einer oder mehreren Lagen gewickelten Bändern, Drähten usw. bestehen kann.
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Diese Schläuche sind an ihren Enden mit Verbindungsmuffen versehen,
Gemäß dem Prinzip der Erfindung sind die Muffen von der Art, die einen Körper und
eine Hülse mit ringförmigen Innenzügen hat, wobei der Körper in die innere Hülse
eines Schlauches faßt und die Hülse auf die zuvor freigelegte Begehrung aufgezogen
ist0
Das Aufziehen erfolgt mittels zweier halb zylindrischer Prägebacken,
die bei ihrem Zusammengehen die Verkürzung der Hülse bewirken, deren ringförmige
Züge in die Bewehrung und die Innenhülse eindringen, um sie zu verformen und an
den Körper zu pressen.
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Die so erhaltene mechanische Verankerung der Muffe auf dem Schlauch
muß wirksam genug sein, so daß die Verbindung abdichtend den verschiedenen Beanspruchungen
widersteht, denen sie unterworfen wird.
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Das Aufziehen ist Jedoch eine schwer durchzuführende Arbeit.
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Tatsächlich uß die Gewalt des Zusammendrückens des Schlauches (Bewehrung
und Innenhülse) sich in ziemlich engen Grenzen auswirken; wenn das Zusammendrücken
unzureichend ist, besitzt die mechanische Verankerung nicht die erforderliche Widerstandskraft
und ist die Abdichtung zweifelhaft; geht es andererseits zu weit, läuft man die
Gefahr einer Zerteilung der Innenhülse und demgemäß einer Undichtheit oder auch
eines Bruchs wenigstens eines Teils der Bewehrung und damit der Lokkerung der unter
Druck eingesetzten Muffe.
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Um ein genaues Aufziehen zu sichern, genügt keine der bisher angewandten
Kontrollmaßnahmen. Wenn man wirklich den Durchmesser der Hülse nach dem Aufziehen
prüft, erlaubt die erhaltene Angabe keine genaue Folgerung hinsichtlich der wirklichen
Zußammendrückung des Schlauches wegen seiner Herstellungstoleranzen und der Muffe,
die man vorher schwer abziehen kann Auch wenn man die Aufziehkraft der Hülse auf
einen feste;
Wert begrenzt, ist die Kompression des Schlauche nicht
in allen Fällen dieselbe, denn sie hängt von der Reaktion dieses Schlauchs ebenso
wie vom Widerstand der Hülse ab.
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Die Erfindung bezweckt die Möglichkeit einer Kontrolle des Auf ziehens
in dessen Verlauf für ein Zusammendrücken aller zu verbindender Schläuche unter
den gleichen günstigen Bedingungen und damit für ein Vermeiden Jeder Gefahr eines
Austritts oder Bruchs.
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Die Erfindung schlägt hierfür ein Verfahren vor, bei dem - man den
Widerstand des in die innere Hülse des Schlauches einzuführenden Muffenkörperteils
bestimmt, so daß die zum Reduzieren dieses Teils erforderliche Kraft gleich der
zum Zusammendrücken des Schlauchs zulässigen Kraft ist, - man beim Aufziehen, das
die Muffenhülse zu reduzieren sucht, die Verformung als Verkürzung des erwähnten
Körperteils feststellt, - und man das Aufziehen beim ersten Auftreten der Verformung
dieses Teils des Körpers abbricht.
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Sobald die zulässige Zusammendrückkraft für den Schlauch genau festgestellt
ist, was unabhängig von irgendeinem Störungs-1 faktor möglich ist, kann das Aufziehen
mit Präzision und unter den besten Festigkeits- und Sicherheitsbedingungen ausgeführt
werden.
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Ebenso bezweckt die Erfindung eine automatische Vorrichtung zum Begrenzen
des Aufziehens, indem sie das Verfahren ausführt
und auf eine Aufziehvorrichtung
anwendet, die zwei halbzylindrische Prägebacken hat, die gegeneinander beweglich
und mit einer Betätigungsvorrichtung verbunden sind.
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Diese Begrenzungsvorrichtung hat einerseits einen Finger, dessen Querschnitt
ohne Spiel auf wenigstens einen Teil seiner Länge in den einer Bohrung eines Muffenkörpers
paßt, längs der Achse der Backen geführt wird und mit einem Übertragungstrieb verbunden
i5t, der einen Begrenzer für die übertragene Kraft enthält, andererseits eine Hemmung
hat, die mit der Betätigungseinrichtung für die Backen zusammenarbeitet und von
dem erwähnten Begrenzer gesteuert wird.
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Verschiedene andere Merkmale der Erfindung ergeben sich weiterhin
aus def ins einzelne gehenden Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung folgt.
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In der Zeichnung ist Fig. 1 ein axialer Schnitt mit Wiedergabe des
Begrenzers nach der Erfindung und ebenso einer Muffe, die vor dem Aufsetzen auf
ein Schlauchende aufgebracht ist, und Fig. 2 ein Schnitt durch diese Muffe nach
dem Aufziehen. 1 bezeichnet einen flexiblen Hochdruckschlauch mit einer metallischen
Bewehrung 2, beispielsweise aus Drahtgeflecht,
die zwischen einer
Innenhülse 3 und einer Außenhülse 4 aus elastischem Werkstoff eingeschlossen ist.
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5 bezeichnet eine Verbindungsmuffe auf dem Schlauch, die einen Körper
6 und eine Hülse 7 hat.
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Der Körper 6 setzt sich in einen rohrförmigen Teil 8 fort, der dazu
bestimmt ist, in die Innenhülse 3 des Schlauchs zu passen. Der Widerstand dieses
Teils ist durch die Wahl des ihn bildenden Werkstoffs und seine Abmessungen so bestimmt,
daß die Kraft, die erforderlich ist, um den Teil zu reduzieren, d.h. seinen Durchmesser
zu verringern, gleich der Kraft ist, die für ein Zusammendrücken der entsprechenden
Zone der Bewehrung 2 und derwlnnenhülse 3 zulässig ist.
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Die Hülse 7 hat innere, ringförmige Züge 9; sie dient zum Auffädeln
auf den Schlauch, derart daß die Grate der Züge fast mn Berührung mit der auf eine
genügende Länge abgemantelten Bewehrung 2 kommen und das hintere Ende 10 die Außenhülse
4 bedeckt.
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Wenn der Teil 8 des Muffenkörpers 6'in einen Schlauch 1 eingeführt
ist, bis sein Absatz 11 an dessen freies Ende anschlägt und die Hülse 7 dieses in
der oben erwähnten Weise bedeckt, liegt ein Innenflansch 12 der Hülse einer Verriegelungsnut
13 in dem Körper 6 gegenüber (Fig. 1).
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Die auf diese Weise auf das Ende eines Schlauchs 1 aufgebrachte Muffe
5 wird in ein Aufziehwerkzeug mit zwei Backen 14 und 15 gesetzt, die unmittelbar
oder mittels abnehmbarer Schalten 16 halbzylindrische, gezahnte Platten 17 begr#nzcfl#
welche
komplementär zu der aufgezogenen Hülse 7 geformt und von
hinterdrehten Enden 18 verlängert sind, Diese behalten werden ir einer rechtwinkligen
Bewegung zur Achse der gezahnten Platten geführt und mit einer Betätigungseinrichtung
verbunden, die ihre symmetrische Annäherung und Entfernung bewirkt.
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Beim Aufziehen bewirken die Backen die Verengung der Hülse 7, d.h.
die Verringerung ihres Durchmessers über die Länge der abgemantelten Stelle des
Schlauchs. Wie Fig. 2 zeigt, dringen die ringförmigen Züge 9 dieser Hülse in die
Bewehrung 2 und die Innenhülse 3 ein und verformen sie, ohne sie auch nur stellenweise
zu zerstören, um eine feste mechanische Vereinigung und eine Abdichtung der Verbindung
zu sichern. In gleicher Weise dringt der Flansch 12 der Hülse in die Verriegelungsnut
13 des Körpers 6, während der hinterdrehte Teil 10 der Hülse die Außenhülse 4 festhält,
ohne sie zu sehr zu drücken. Im Gegensatz dazu ist der rohrförmige Teil 8 des Muffenkörpers
praktisch nicht zusammengedrückt.
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Um das Aufziehen auszuführen, arbeitet das Gerät 14 - 18 mit einer
Steuereinri#htung zusammen, die nachstehend unter Bezunahme auf Fig. 1 beschrieben
wird.
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Erfindungsgemäß hat dieses Gerät einen Bolzen 19 der ohne Spiel in
dem Muffenkörper 6 vor dem Aufziehen gleiten kann.
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In der wiedergegebenen Ausführungsform ist der Bolzen 19 eine zylindrische
Stange, deren Durchmesser gleich dem der Bohrung des Teils 8 ist. Da aber der Finger
ein Tastgerät ist, das die Verringerung dieses Bohrungaquerschnitts anzeigen muß,
genügt
es, daß er einen ausgebauchten Teil darstellt, dessen Querschnitt ohneCSpiel in
diese erwähnte Bohrung paßt, und daß betreffs der Hülse 7 dieser ausgebauchte Teil
auf dem genzen Arbeitsweg des Bolzen bestehen bleibt.
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Der Bolzen 19 ist mit einer Übertrågungs-Antriebisvorrichtung verbunden,
die einen Begrenzer der übertragenen Kraft besitzt0 Dieses Organ kann von irgendeinem
Typ sein und beispielsweise aus einer regelbaren Reibungs-Verbindung bestehen, die
im Antrieb für die Gleitbewegung angeordnet ist, oder auch aus einem Kraftbegrenzer
bestehen, der zwischen einen Drehmotor und einen Ubertragungsmechignismus zum Umwandeln
einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung geschaltet ist, usw.
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Um die Vorrichtung zu vereinfachen kann es Jedoch vorteilhaft sein,
als Kraftbegrenzer ein elastisches (?) Organ zu verwenden, das die Eraftübertragung
zwischen dem vorerwähnten Antrieb und dem Bolzen 19 sicherstellt.
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Vorteilhaft und entsprechend der Wiedergabe der Fig. 1 ist das elastische,
geeichte Organ eine Feder 20, die zwischen einen überstehenden Kopf 21 des Bolzens
19 und den Boden 22 einer Hülse 23 gesetzt ist, welche unmittelbar durch eine Stange
24 mit der Antriebsvorrichtung verbunden ist. Diese kann von irgend einer Art sein,
um die Hülse 23 zu einer wechselnden tirbertragung anzuregen; sie kann also aus
einer pneumatischen oder elektromechanischen Hebevorrichtung bestehen.
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Der Eopf 21 sitzt gleitend in der Hülse 23, die selbst gl@itend in
einem festen GehäUse 25 sitzt. Auch kann der Bolzen
19 koaxial von
der Hülse 23 angetrieben werden, wobei der Iiluffenkörper 6, der nicht verformt
ist, dem nicht widersteht.
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Sobald jedoch die Verformung dieses Körpers beginnt, wird der Bolzen
festçgehalten und, da die Feder 20 zusammengedrückt werden kann, setzt die Hülse
23 ihren weg fort, Die Folge ist eine Relativversch;ebung von Hülse und Bolzen,
die, wie nachstehend erläutert wird, dazu benutzt wird, die Backen 14, 15 zum Aufziehen
und ihren ücgang festzuhalten, hutBerdem ist festzustellen, daß das freie Ende 26
des Bolzens verhältnismäßig schwankend und abgerundet ist; daher zentriert es sich
leicht und von selbst in der Bohrung des Muffenkörpers 6 im Augenblick des Linsetzens
diese Körpers.
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Die Feder 20 ist verhältnismäßig stark, so daß sie mit bicherheit
die Verformung des Körpers 6, d.h. die optimale Ausführung des Aufzielsns feststellen
kann, da dieser Körper, wie vorstehend ausgeführt ist, sich zu verformen beginnt,
wenn die zulässige Quetschkraft der Bewehrung 2 und der Innenhülse 3 des Schlauches
erreicht ist.
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Line zweite Feder 27 ist zwischen die Hülse 23 und das #ehäuse 25
gesetzt. Sie ist dazu bestimmt, die Reibung zu überwinden, um die rückführung der
Hülse in ihre, in Fig. 1 wiedergegebene Anfangsstellung zu gestatten, in der sich
ein Flansch 28 der Hiilse gegen einen Rand 29 des Gehäuses legt.
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Erfindungsgemäß hat auch die Steuerung eine Anhaltvorrichtung, die
mit der Betätigungsvorrichtung für die Backen 14, 15 zusammenarbeitet,
um
die Annäherung der Backeh zu unterbinden und ihr rückgang in die Anfangsstellung
zu bewirken. Diese Haltvorrichtung wird von dem Begrenzer der erwähnten Kraft gesteuert
In der wiedergegebenen Ausführungsform, bei der die Betätigungsvorrichtung für die
Backen 14 und 15 elektrisch gesteuert wird, ist die Bremsvorrichtung eine elektrische
Kontakteinrichtung, die in geeigneter Weise in den Steuerkreis 30 dieser Vorrichtung
gesetzt ist.
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Die Kontakteinrichtung, die vorteilhaft der Verwirklichung angepaßt
ist, hat drei leitende Scheiben 31 - 33, die mit den Federn 20 und 27 ebenso wie
mit dem Kopf 21 zusammenarbeiten, die ebenso leitend sind, während das Gehäuse 25
und die Hülse 23 isolieren. Die Scheibe 31 ist über einen Leiter 34 an den Kreis
30 angeschaltet und wird an den Boden 35 des Gehäuses 25 durch die Feder 27 gedrückt,
In gleicher Weise ist die Scheibe 33 an den Kreis 30 über einen Leiter 36 angeschaltet
und wird an den Boden 22 der Hülse 23 von der Feder 20 gedrückt. Im Gegensatz dazu
wird die Zwischenscheibe 32 auf dem Flansch 28 der Hülse von der Feder 27 gehalten,
ist von dem Bolzen 1') getrennt, um von ihm isoliert zu sein, und steht mit ihrem
unteren Hand zu dem Kopf 21 vor. Unter diesen Umständen bilden die Scheibe 32 und
der Kopf 21 den aktiven Teil der Kontakteinrichtung, So weit sich der Bolzen 19
frei in dem Muffenkörper 6 verschieben kann, wird der elektrische Kontakt zwischen
der Scheibe und diesem Kopf auch hergestellt,
derart, daß der Steuerkreis
über den Leiter 34, die Scheibe 31, die Feder 27, die Scheibe 32, den Kopf 21, die
Feder 20 die Scheibe 33 und den Leiter 36 geschlossen wird, Sobald aber der Bolzen
19 von dem Muffenkörper 6 festgehalten wird, trennt sich die Scheibe 32 vom Kopf
21, und der elektrische Kontakt ist unterbrochen, so daß der Steuerkreis 30 geöffnet
wird, Schließlich ist das Gehäuse 25 mit einem einstellbaren Anschlag versehen,
der den Bolzen 19 umgibt und dazu bestimmt ist, die Stellung der muffe relativ zu
den Backen 14, 15 festzulegen0 Bei der wiedergegebenen Ausführungsform wird dieser
Anschlag von einer MuiEer37 gebildet, die auf einen vor--stehenden Rohrteil mit
Gewinde 38 aufzuschrauben ist, der vom Boden 35 des Gehäuses vorsteht.
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Um das Aufziehen auszuführen, versieht man den Schlauch 1 mit einem
Körper 6 und einer Hülse 5 der ]V[uffe, wobei man ihre Stellungen zueinander
in der vorstehend beschriebenen Weise einstellt.
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Da die Backen 14, 15 geöffnet und der Bolzen 19 von der Betätigungseinrichtung
in seine äußerste Stellung zurückgeführt sind (in Fig.1 wiedergegebene Stellung),
schiebt man auf diesen Bolzen, der sich zwischen den Backen erstreckt, den Muffenkörper
6, bis er von dem Anschlag 37 angehalten wird.
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Man löst den-Kreis 30 aus, damit er einesteils die Betätigungsvorrichtung,
welche die Annäherung der Backen 14, 15
bewirkt, und andererseits
die Betätigungseinrichtung steuert, welche die Verstellung des Bolzens 19 bewirkt0
Wenn das Aufziehen beendet ist, beginnt die Verformung des Teils 8 des Körpers 6
mit dem Erfolg, daß der Bolzen 19 stehen bleibt. Infolgedessen trennt sich die Scheibe
32 vom Kopf 21, und der Kreis 30 öffnet sich.
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Dieser Kreis steuert dann andererseits die Betätigungsvorrichtung,
um das Anhalten der Backen 14, 15 und ihr huseinandergehen zu bewirken und weiter
auf den Antrieb einzuwirken, um die Rückführung des Bolzens 19 in die Stellung der
Fig. 1 zu veranlassen, Das Aufziehen wird auf diese Weise unter den günstigsten
Bedingungen durchgeführt, und die auf den Schlauch aufgezogene Muffe kann aus dem
Gerät herausgezogen werden.
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Die erfindungsgemäe Vorrichtung kann in allen den Fällen angewandt
werden, in denen ein verhältnismäßig schmiegsamer Teil oder Stoff fes und abdichtend
mit einem anderen Teil in zwei Stücken verbunden werden muß, deren eines nur verformt
werden muß, um die Verbindung zu sichern, besonders wenn die Beschädigung des Teils
aus schmiegsamem Stoff verhindert werden muß, wie auch die Toleranzen bei der fIerstellung
der Teile sein mögen, ßine besondere interessante Anwendung kann das Aufziehen einer
Verbindungsmuffe auf einen flexiblen Schlauch sein,