DE2501108A1

DE2501108A1 - Endverbindung fuer biegsame schlauchleitungen

Info

Publication number: DE2501108A1
Application number: DE19752501108
Authority: DE
Inventors: Clive Malcolm Davies; Christopher Lyndon Moore
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1974-01-16
Filing date: 1975-01-13
Publication date: 1975-07-17
Also published as: AU7710675A; FR2257845A1; GB1488669A; FR2257845B1

Description

Hamburg 50 _!""" '"A'? .

Triefen: S012 33 ^K°^m3Siraße 28 2501

Telex: 212979 KARP D AWWIIUW

W. 26601/75 12/Sch

Dunlop Limited
Ιιοηάοη (England)

Endverbindung für biegsame Schlauchleitungen,

Die Erfindung bezieht sich auf Endverbindungen für biegsame Schlauchleitungen·

Biegsame Schlauchleitungen, die von ausgeklügelter Ausführung sind und in pneumatischen oder hydraulischen Luftfahrzeuganlagen verwendet werden, müssen während langer Zeitperioden bei hohen Temperaturen und hohen Drücken"fehlerfrei arbeiten.

Schläuche dieser Art können vorhanden sein in lorm eines inneren Schlauches aus relativ steifem und wenig federndem Kunststoffmaterial, beispielsweise aus polymerisiertem Tetrafluoräthylen, welches mit einer Drahtgeflechtlage überzogen bzw. mit einer Drahtumklöppelung oder Drahtumspinnung versehen ist. Die Endverbindungen umfassen oftmals eine Ausführung mit einem Nippel aus

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rostfreiem Stahl und einer eben solchen Fassung mit einem inneren Dichtungsteil, der in den Schlauch aus Kunststoffmaterial eintreten soll.

Endverbindungen können wiederverwendbar sein, wenn der Nippel in einen äußeren Hülsenteil geschraubt ist, um den Schlauch einzufangen und zwischen gegenüberliegenden Flächen des Nippels und der Hülse zusammenzudrücken. Die Endverbindungen können aber auch dauerhaft zusammengefügt sein, in welchem Fall ein äußerer Hülsenteil umgebördelt, gestaucht od.dgl. ist, um den aus Kunststoff bestehenden Schlauch in Eingriff mit dem inneren Dichtungsteil zu drücken derart, daß eine lecksichere Abdichtung geschaffen ist.

Die DrahtUmspinnung, Drahtumklöppelung, Drahtumflechtung od.dgl. wirkt sowohl als Verstärkung und als äußerer Schutz für den Schlauch aus Kunst st off material, und sie wird weiterhin dazu verwendet, axiale Trennung des Schlauches und der Endverbindung zu verhindern.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Endverbindung für eine biegsame Schlauchleitung zu schaffen.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfaßt eine Endverbindung für eine biegsame Schlauchleitung einen Nippelteil und einen äußeren Hülsenteil, von denen der Nippelteil ein Gewindeende hat, welches in eine sich axial erstreckende Gewindebohrung, die in dem äußeren Hülsenteil vorgesehen ist, geschraubt ist. Die Endverbindung umfaßt weiterhin einen inneren Dichtungseinsatz, der an einem Ende gleichachsig im Inneren eines Kunststoffschlauchteiles einer Schlauchleitung und am anderen Ende in einem sich axial erstreckenden Durchgang in dem Nippelteil angeordnet ist. Dasjenige Ende des Nippels, welches in der äußeren Hülse

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angeordnet ist, ist mit einem rohrförmigen Anordnungsendteil versehen, der zwischen der Außenfläche des Kunststoffschlauches und der Innenfläche eines äußeren Verstärkungsgebildes aus Drahtgeflecht, DrahtUmspinnung, Drahtumklöppelung od.dgl. angeordnet werden soll. Die Innenfläche des rohrförmigen Endteiles ist mit wenigstens einer ringförmigen Eippe, die allgemein Sägezahnform hat, versehen, die zur Erleichterung des Zusammenbaus eine schräge Vorderkante hat. Der äußere Hülsenteil ist so angeordnet, daß nach dem Zusammenfügen oder Anbringen der Endverbindung an einer Schlauchleitung der Hülsenteil einer Verformung unterworfen werden kann, durch welche Greifberührung zwischen dem Verstärkungsgebilde und der Gewindebohrung der Hülse und dem Schlauch aus Kunststoffmaterial sowie abgedichtete Berührung zwischen dem Dichtungseinsatz und dem Sehlauch aus Kunststoffmaterial hervorgerufen ist. Durch die Verformung wird weiterhin die ringförmige Eippe in die Außenfläche des Kunststoffmaterials gedrückt, so daß eine ringförmige Lippendichtung dort geschaffen ist, wo die Eippe mit dem Kunststoffschlauch in Eingriff tritt·

Die Verformung der äußeren Hülse wird vorzugsweise ausgeführt unter Verwendung eines vorgeformten ringförmigen Stauchwerkzeuges, welches rund um die Hülse angeordnet und kontrahiert wird, um die Hülse zu zwingen, das Profil des Werkzeuges anzunehmen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt eine biegsame Schlauchleitung eine Länge aus einem biegsamen Kunststoffschlauch, der mit einem Überzug aus Drahtgeflecht, Drahtklöppelung od.dgl. versehen ist, und eine Endverbindung der oben beschriebenen Art, die an dem Ende des Schlauches befestigt ist.

Gemäß einem noch weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Zusammenfügen oder Montieren einer bieg-

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samen Schlauchleitung der oben genannten Art das Anordnen der äußeren Hülse über dem Schlauch oder auf dem Schlauch, das Anordnen des Dichtungseinsatzes in dem axialen Durchgang des Nippelteiles, das Anordnen des Anordnungsendes des Nippelteiles zwischen der Außenfläche des KunststoffSchlauches und der Innenfläche des äußeren Verstärkungsgebildes aus Drahtgeflecht, Drahtklöppelung, Drahtumspinnung od.dgl,, das Schrauben des Gewindeendes des Nippelteiles in die äußere Hülse, das Anordnen eines Stauchwerkzeuges in Form einer Mehrzahl von vorgeformten Stauchteilen rund um die äußere Hülse und das Verschieben der Teile, um die äußere Hülse radial zu verformen, um dadurch Greifberührung zwischen dem Verstärkungsgebilde und der Gewindebohrung der Hülse und dem Kunststoffschlauch und abgedichtete Berührung zwischen dem Dichtungseinsatz und dem Kunststoffschlauch hervorzurufen, wobei durch die Verformung weiterhin die ringförmige Rippe in die Außenfläche des Kunststoffmaterials gedrückt wird, so daß eine ringförmige Lippendichtung dort geschaffen wird, wo die Rippe mit dem Kunststoffschlauch in Eingriff tritt·

Eine Ausfuhrungsform der Erfindung wird nachstehend an Hand der einzigen Figur der Zeichnung beispielsweise erläutert, die eine geteilte Quer Schnitts ansicht einer Schlauchendverbindung ist, wobei eine Hälfte (obere Hälfte) den Zustand vor dem Verformungsvorgang, und die andere Hälfte den Zustand nach dem Verformungsvorgang zeigt.

In der Zeichnung ist eine biegsame Schlauchleitung dargestellt, deren Schlauch 1 einen inneren Schlauch 2 aus relativ steifem und wenig federndem Material, beispielsweise aus polymerisiert em (Tetrafluoräthylen, aufweist, der mit einem äußeren Überzug aus Drahtgeflecht,

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Drahtklöppelung, Drahtumspinnung od.dgl. 3 verstärkt ist. (Nachstehend der Einfachheit halber "Drahtgeflecht" bezeichnet). Das Drahtgeflecht 3 ist durch ein übliches Verfahren auf die Außenfläche des Schlauches 2 aufgebracht, und die Stränge des Drahtes sind in einer oder mehreren Lagen aufgebracht, die sich im wesentlichen rechtwinklig zueinander erstrecken.

Der Schlauch 1 ist an einer aus rostfreiem Stahl bestehenden Endverbindung 4 befestigt, die eine Fassung 5 aufweist, welche einen Nippel 6 aufnimmt, der über einen Dichtungseinsatz 7 mit dem Schlauch 1 verbunden ist. Eine äußere Hülse 10'ist vorgesehen, welche den Nippel 6, den Schlauch 1 und den Einsatz 7 im Bereich der Verbindung zwischen dem Schlauch 1 und der Endverbindung 4· umgibt.

Der Nippel 6 hat im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und er ist mit einer abgestuften sich axial erstreckenden Bohrung 8 versehen, die den Durchtritt von Arbeitsmittel ermöglicht. Der Nippel 6 weist weiterhin einen mittleren Planschteil 9 auf, der sechseckigen Außenumfang (in der Zeichnung nicht ersichtlich) hat. Der Flansch 9 hat einen Querschnitt, der größer als der Querschnitt der äußeren Hülse 10 ist. Ein sich verjüngender Endteil 12 an einer Seite des Flansches 9 ist in einem Durchgang 11 der Fassung 5 mittels eines Schubdrahtes 13 gehalten, der in entsprechenden ringförmigen Ausnehmungen 14- und 15 angeordnet ist, die in der Innenfläche der Fassung 5 bzw. in der Außenfläche des Nippels 6 vorgesehen sind. Ein Ende 16 des Fassungsdurchganges 11 ist mit Gewinde versehen, um eine Verbindung der Fassung 5 mit einer Verbindungsstelle zu ermöglichen (nicht dargestellt). Der anderen Seite der Nippelschulter bzw. dem Nippelflansch 9 benachbart befindet sich ein zylindrischer hinterschnittener Teil 17» der in einen mit Außengewinde versehenen Teil 18

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übergeht, der mit einer entsprechend mit Gewinde versehenen Bohrung 19 in Eingriff tritt, die in der äußeren Hülse vorgesehen ist·

Ein rohrförmiger Anordnüngsendteil 20 des Nippels 6 ist dem Gewindeteil 18 benachbart vorgesehen und er hat im axialen Querschnitt kegelstumpfförmiges Profil. Die Innenfläche des Anordnungsendteiles 20 ist innerhalb zweier im Abstand voneinander befindlicher ringförmiger · Rippen 21 vorgesehen, die sägezahnförmige Gestalt mit schräger Vorderkante haben, um die Montage bzw. den Zusammenbau zu erleichtern. Außerdem paßt die Innenfläche des Anordnungsendteiles 20 zwischen das Verstärkungsdrahtgeflecht 3 und die Außenfläche des KunststoffSchlauches 2, wobei die ringförmigen lippen 21 dem Schlauch 2 eng benachbart liegen· Eine ringförmige Schulter 22 ist in der Nippelbohrung 8 an dem Ende des kegelstumpfförmigen Teiles vorgesehen, um als ein Widerlager für^. das Ende 23 des Kunststoffschlauches 2 zu dienen.

Der hohle zylindrische Dichtungseinsatz 7 sitzt mit engem Sitz im Inneren des Kunststoffschlauches 2 und er ist in der axialen Bohrung 8 des Nippels 6 durch Löten oder Schweißen oder durch Verwendung eines geeigneten Dichtungsmittels befestigt· Eine Schulter 2A- ist in der axialen Bohrung 8 des Nippels 6 vorgesehen, um als Anordnungswiderlager gegen axiale Bewegung des Einsatzes 7 in Richtung gegen die Fassung 5 zu wirken.

Um die Endverbindung 4 an dem Schlauch 1 anzubringen, wird die äußere Hülse 10 über dem Schlauch 1 angeordnet, und der Dichtungseinsatz 7 wird in der axialen Bohrung 8 des Nippels 6 angeordnet und durch die vorbeschriebenen Mittel darin befestigt· Der Einsatz 7 und das Gebilde aus Nippel 6 und Fassung 5 wird dann an dem Schlauch 1 angebracht, indem der Anordnungsendteil 20 zwischen die

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äußere Lage aus Drahtgeflecht 3 und dem Kunststoffschlauch 2 geschoben wird. Die äußere Hülse 10 wird danach auf den Gewindeteil 18 des Nippels 6 geschraubt, bis ein Ende der Hülse 10 sich gegen den sechseckigen Flansch 9 des Hippeis 6 legt. Der Schlauch 1 und die Endverbindung 4 sind gemäß der soweit beschrieb©nsn Montage in der oberen Hälfte der Zeichnung dargestellt, wobei die Hülse 10 in dieser Stufe der Montage zylindrisch bleibt. Die Endverbindung 4- wird dann mittels eines Stauchwerkzeuges 30 radial verformt, welches den Umfang der Hülse 10 umgibt und sich von dem Ende 31 der Hülse 10, welches dem Schlauch 2 gegenüberliegt, bis zu dem Bereich der Verbindung zwischen Schlauch und Nippel 6 erstreckt. Das Stauchwerkzeug 30 weist eine Anzahl von Stauchteilen in Form von nicht dargestellten bogenförmigen Sektoren auf, und es ist mit Mitteln versehen, um ;jeden Sektor radial einwärts in Berührung mit jedem benachbarten Sektor zu drücken, so daß ein geschlossener Ring gebildet wird. Jeder Sektor ist mit einer Arbeitsfläche versehen, die derart bearbeitet ist, daß ein !Profil 32 derjenigen Form erzeugt wird, die in der unteren Hälfte der Zeichnung dargestellt

Das Stauchwerkzeug 30 formt die äußere Hülse 10 zu dem Rrofil 32 der Stauchteile oder Stauchsektoren. Diese Verformung bewirkt, daß das Drahtgeflecht 3 mit dem Innengewinde der äußeren Hülse 10 in Eingriff tritt, und daß die sägezahnförmigen Rippen 21 in die Außenfläche des KunststoffSchlauches 2 gedrückt werden, wodurch zwei ringförmige Lippendichtungen zwischen dem Kunststoffschlauch 2 und dem Nippel 6 gebildet werden. Es ist wichtig, daß die Zähne der Rippen 21 eine radiale Tiefe haben, die beträchtlich kleiner als die Dicke der Wand

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des Kunststoff Schlauches 2 ist. Durch den Stauchvorgang wird weiterhin der Kunststoffschlauch 2 in abgedichtete Berührung mit dem Dichtungseinsatz 7 gedrückt.

Unter niedrigem Druck wird eine anfängliche Abdichtung hervorgerufen durch Eingriff der ringförmigen Rippen 21 mit dem Kunststoffschlauch 2 und durch eine axiale Abdichtung, die entlang der Länge des Einsatzes 7 beim Zusammendrücken des KunststoffSchlauches 2 zwischen dem Einsatz und dem Drahtgeflecht 3 durch den Stauchvorgang an der äußeren Hülse 10 gebildet wird.

Wenn der Arbeitsmitteldruck im Inneren des Schlauches sich erhöht, bewirkt die resultierende Kraft an der Innenseite des Schlauches, daß der Kunststoffschlauch 2 stark gegen die Dichtungsrippen 21 gedrückt wird. Axiale Trennung der Endverbindung 4- und des Schlauches 1 ist dadurch verhindert, daß das Drahtgeflecht 2 zwischen dem Innengewinde der Hülse 10 und der Außenfläche des Kunststoffschlauches und zwischen dem Gewinde der Hülse 10 und der Außenfläche des kegelstumpfformxgen Endes 21 des Nippels 6 gefangen gehalten ist.

Ein Kunststoffmaterial wie polymerisiertes Tetrafluoräthylen hat die Neigung, bei langen Benutzungsperioden weniger wirksam zu werden. Zufolge der geringen Elastizität des Materials neigt das Material, welches den Dichtungs-. flächen der Endverbindung benachbart liegt, dazu, von der Dichtung wegzufließen, wodurch die Qualität der Dichtung beeinträchtigt wird.

Hochdruckleckagen sind verhindert durch die Kraft des Arbeitsmittels, die dahingehend wirkt, das polymerisierte Tetrafluoräthylen in Abdichtungseingriff mit den Dichtungsrippen 21 zu drücken, während Niederdruckleckagen und eine Leckage zufolge negativen Drucks bzw.. Unterdrucks durch eine axiale Dichtung verhindert sind, die entlang der Länge des Einsatzes 7 beim Zusammendrücken des

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polymerisierten Tetrafluoräthylens zwischen dem Einsatz und dem Drahtgeflecht 3 zufolge des Stauchvorganges an ■ der äußeren Hülse 10 und durch Eingriff der ringförmigen Rippen 21 mit dem Kunststoffschlauch 2 gebildet ist.

Ein weiterer Vorteil der oben beschriebenen Ausführung besteht darin, daß eine Endverbindung geschaffen ist, die weniger Bearbeitungszeit erfordert. Vor dem Stauchvorgang ist die äußere Hülse 10 in Form eines hohlen gleichförmigen Zylinders vorhanden. Danach wird ein vorgeformtes Stauchwerkzeug 30 dazu verwendet, den Zylinder zu zwingen, das Profil einzunehmen, welches in der unteren Hälfte der Zeichnung dargestellt ist. Die endgültige Gestalt der äußeren Hülse 10 ist durch das Profil des Stauchwerkzeuges 30 bestimmt, während bei üblichen Stauchtechniken eine äußere Hülse, die zuvor auf sich ändernde Wanddicke bearbeitet ist, vorgesehen ist und durch ein nicht profiliertes ringförmiges Stauchwerkzeug verformt wird. Die endgültige Gestalt der äußeren Hülse ist in diesem Fall durch die sich ändernden Wanddicken der äußeren Hülse bestimmt.

Da Endverbindungen der oben beschriebenen Art in großen Mengen hergestellt werden, ist es vorteilhaft, die Stauchteile auf das erforderliche Profil zu bearbeiten, und nicht jede äußere Hülse zu bearbeiten, um sich ändernde Wanddicken zu erzielen.

Ugl die Dichtungseigenschaften der Endverbindung weiter zu verbessern, kann eine Anzahl (gewöhnlich vier) von ringförmigen Ausnehmungen im Außenumfang des Dichtungseinsatzes vorgesehen sein, so daß bei radialer Verformung der äußeren Hülse 10 der Kunststoffschlauch £ in die Nuten gedrückt wird, wodurch die Abdichtung zwischen dem Einsatz 7 und dem Kunststoffmaterial unterstützt wird. Es können auch sägezahnförmige Rippen der

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vorbeschriebenen Art an der Außenfläche des kegelstumpfförmigen Teiles 21 des Nippels 6 vorgesehen sein, die dann mit dem Drahtgeflecht 3 in Eingriff treten und eine Unterstützung dahingehend liefern, daß axiale Trennung der Endverbindung 4- von dem Schlauch 1 verhindert ist·

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Claims

Patent ansprüehe

Cl.J Endverbindung für eine biegsame Schlauchleitung, mit einem Nippel und einer äußeren Hülse, von denen der Nippel ein Gewindeende hat, welches in eine sich axial erstreckende Gewindebohrung, die in der äußeren Hülse vorgesehen ist, geschraubt wird, und mit einem inneren Dichtungseinsatz, der an einem Ende gleichachsig im Inneren eines Kunststoffschlauchteiles der Schlauchleitung und am anderen Ende in einem sich axial erstreckenden Durchgang in dem Nippel angeordnet ist, wobei das in der äußeren Hülse angeordnete Ende des Nippels mit einem rohrförmigen Anordnungsenateil versehen ist, der zwischen der Außenfläche des Kunststoffschlauches und der Innenfläche eines äußeren Verstärkungsgebildes in Form eines Drahtgeflechts, einer Drahtumklöppelung od.dgl· angeordnet werden soll, und wobei die Innenfläche des rohrförmigen Endteiles mit wenigstens einer allgemein sagezahnformigen ringförmigen Rippe versehen ist, die zur Erleichterung des. Zusammenbaus bzw· der Montage eine schräge Vorderkante hat, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülse (10) so angeordnet ist, daß nach Anordnen der Endverbindung (4·) an einer Schlauchleitung (1) die äußere Hülse (10) einer Verformung unterworfen werden kann, die Greifberührung zwischen dem Verstärkungsgebilde (3) und der Gewindebohrung (19) der Hülse (10) und dem Kunststoffschlauch (2)

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sowie abgedichtete Berührung zwischen dem Dichtungseinsatz (7) und dem Kunststoffschlauch (2) hervorruft und weiterhin die ringförmige Rippe (21) in die Außenfläche des Kunststoffmaterials (2) drückt, so daß eine ringförmige Lippendichtung dort geschaffen ist, wo die Rippe (21) mit dem Kunststoffschlauch (2) in Eingriff tritt.

2· Endverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie an einem Ende einer Länge eines mit Drahtgeflecht od.dgl. überzogenen biegsamen Kunststoffschlauches angebracht ist.

3. Endverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch aus polymerisiertem Tetrafluoräthylen gebildet ist;.

4. Endverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß in dem Außenumfang des Dichtungseinsatzes (7) eine Mehrzahl von ringförmigen Ausnehmungen vorgesehen ist.

5» Endverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine sich radial nach außen erstreckende sägezahnförmige Rippe (21) in der Außenfläche des rohrförmigen Anordnungsendteiles (20) des Nippels (6) vorgesehen ist.

6. Verfahren zum Bilden einer Endverbindung an einer biegsamen Schlauchleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülse über dem Schlauch angeordnet wird, der Dichtungseinsatz in dem axialen Durchgang des Nippels angeordnet wird, das Anordnungsende des Nippels zwischen der Außenfläche des Kunststoffrohres und der Innenfläche des äußeren Drahtgeflecht-Verstärkungsgebildes angeordnet wird, das Gewindeende des Nippels in die äußere Hülse geschraubt wird, ein Stauchwerkzeug in Form einer

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Mehrzahl von vorgeformten Stauchteilen rund um die äußere Hülse angeordnet wird und die Teile verschoben werden, um die äußere Hülse radial zu verformen, um dadurch Greifberührung zwischen dem Verstarkungsgebilde und der Gewindebohrung der Hülse und dem Kunststoffschlauch und abgedichtete Berührung zwischen dem Dichtungseinsatz und dem Kunststoffschlauch hervorzurufen, wobei durch die Verformung weiterhin die ringförmige Rippe in die Außenfläche des Kunststoffmaterials gedrückt wird, wodurch eine ringförmige Lippendichtung dort geschaffen wird, wo die Rippe mit dem Kunststoffschlauch in Eingriff tritt.

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