DE3229691C1 - Schlaucharmatur - Google Patents
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- F16L33/00—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schlaucharmatur zum Anschließen eines Schlauchendes an andere Leitungssysteme,
zur Verbindung zweier Schlauchenden miteinander oder zum Verschließen eines Schlauchendes,
insbesondere zur Anwendung bei Hochdruckschläuchen und/oder Schläuchen mit großem Durchmesser mit in
das Schlauchmaterial eingearbeiteten Verstärkungslagen, bestehend aus einem Metallnippel, der dicht und
fest mit der Innen- und Deckschicht des Schlauches verbunden ist und der eine Mehrzahl von konzentrischen
Schalen aufweist, die fest mit dem Nippel verbunden sind und an denen jede Verstärkungslage
einzeln befestigt ist.
Beispielweise im Bereich der sich progressiv entwikkelnden Olexploration im Offshore-Bereich wachsen
insbesondere die Anforderungen, die an flexible Leitungen zum Transport von Erdöl und Erdgas gestellt
werden, wobei ständig höhere Betriebsdrücke und größere Durchmesser verlangt werden. Kritisch ist bei
solchen Schlauchleitungen in diesem Anforderungsbereich die Verbindungstechnik.
Bei einer bekannten Schlaucharmatur der eingangs genannten Art (US-PS 22 20 785) ist der Anschlußnippel
in seinem mit dem Schlauchende verbundenen Bereich hülsenartig ausgebildet und mit einer Stufung versehen,
wobei für jede Verstärkungslage des Schlauchaufbaus eine gesonderte Stufe vorgesehen ist, an der die
entsprechende Verstärkungslage befestigt ist. Die Anlagebereiche der einzelnen Verstärkungslagen an der
jeweiligen Haftfläche des Metallnippels liegen in axialer Richtung zueinander versetzt. Die Befestigung erfolgt
mit aufgesetzten Metallringen, um die die Verstärkungslagen herumgelegt werden und die anschließend mit
Hilfe von Schrauben an dem hülsenartigen Bereich des Nippels befestigt werden.
Die axial zueinander versetzt liegenden Befestigungsbereiche der einzelnen Verstärkungslagen führen dabei
zu einer von Lage zu Lage verschiedenen Kraftübertragung zwischen Nippel und Verstärkungslagen, so daß im
Übergangsbereich vom Schlauch zum Nippel eine ungleichmäßige Spannungsverteilung in den einzelnen
Lagen herrscht. Mit der ungleichmäßigen Spannungsverteilung in den Verstärkungslagen geht eine Verminderung
der Innendruckfestigkeit einher. Darüber hinaus ist im Hinblick auf die axial versetzten Befestigungsbereiche
die Baulänge der Nippel relativ groß, was sich insbesondere bei Hochdruck-Schlauchleitungen mit
großen Nennweiten nachteilig auswirkt. Große Baulängen der Metallnippel stellen einen hohen starren
Leitungsanteil dar, durch den die Handhabung der Schlauchleitung erschwert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlaucharmatur der eingangs genannten Art derart
weiterzubilden, daß die Festigkeit des Schlauchaufbaus in dem Armaturbereich nicht geschwächt und insbesondere
die Innendruckfestigkeit nicht erniedrigt wird,
wobei gleichzeitig auf eine möglichst kurzen starren Leitungsteil hingearbeitet werden soll.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schalen in radialer Richtung mit Abstand
zueinander angeordnet und radiale Zwischenräume zwischen benachbarten Schalen vorgesehen sind, daß
die Befestigungsenden der Verstärkungslagen in die Zwischenräume zwischen den Schalen eingreifen und
daß jede Verstärkungslage an mindestens einer Schalenfläche befestigt ist. '
In der erfindungsgemäßen Armatur überdecken die einzelnen Verstärkungslagen den Metallnippel vorzugsweise
mit gleicher Länge und werden über diese gesamte Länge an die Schalen gebunden. Dadurch
werden sämtliche Verstärkungslagen über den Querschnitt gleichmäßig gedehnt, was eine gleichförmige
und damit hohe Ausnutzung der eingebrachten FiIamentverstärkung
bewirkt. Aufgrund der Tatsache, daß die in die Schalen des Nippels hineinragenden
Verstärkungslagen parallel übereinander an den Nippel gebunden werden, reduziert sich die Baulänge des
Nippels erheblich, so daß ein mit einer solchen Armatur versehener Leitungsabschnitt einen relativ kurzen
starren Armaturteil aufweist. Die Flexibilität der Schlauchleitung bleibt dadurch erhalten.
Die einzelnen Schalen, an denen die Verstärkungslagen des Schlauchmaterials befestigt werden, können als
Hülsen ausgebildet sein.
Alternativ können die Schalen bzw. einige Schalen auch als über den Umfang unterteilte Segmente
ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist zumindest die innerste Schale als Hülse ausgebildet, wobei die darüberliegenden Schalen
an der Hülse befestigt sind.
Jede Verstärkungslage ist zweckmäßig an einer Fläche der Schalen befestigt. Dabei können also zwei
Verstärkungslagen in einen Zwischenraum zwischen zwei Schalen eingreifen, wobei die innere Verstärkungslage
an der Außenfläche der inneren Schale und die äußere Verstärkungslage an der Innenfläche der
äußeren Schale befestigt wird. Alternativ kann jede Verstärkungslage auch an zwei benachbarten Flächen
befestigt sein.
Zur Befestigung der Verstärkungslagen an den Schalen dienen zweckmäßig Gummi-Metall-Verbindungen,
die gleichzeitig mit der Schlauchkonfektion hergestellt werden.
Es können zur Befestigung der Verstärkungslagen an den Schalen jedoch auch Klebeverbindungen vorgesehen
sein, die auch noch eine nachträgliche Verbindung des Nippels mit einem fertigen Schlauch ermöglichen.
Schließlich kann zur Befestigung zwischen Nippel und Schlauch auch eine Form- und/oder Kraftschlußverbindung
vorgesehen sein.
Die einzelnen Schalen sind vorzugsweise mit radial verlaufenden Durchgangsöffnungen versehen, durch die
das Gummimaterial hindurchtreten kann, wobei die innige Verbindung zwischen dem Nippel und dem
Schlauchmaterial noch erhöht wird.
Bei der erfindungsgemäßen Armatur weisen zweckmäßig alle Schalen eine etwa gleiche axiale Länge auf,
so daß im Bereich des Nippels und in Nippelnähe gleiche Spannungszustände in allen Verstärkungslagen
herrschen. Die Einspannung bzw. Festlegung der Verstärkungslagen über die gesamte Länge des Nippels
ist dadurch gleich.
Die Befestigung eines Schlauchendes an einer erfindungsgemäßen Schlaucharmatur kann dadurch
erfolgen, daß die Verbindung zwischen dem Nippel und dem Schlauch während der Schiauchkonfektion hergestellt
wird. Im Bereich der Armatur werden während des Herstellungsvorgangs die einzelnen Verstärkungslagen
und Metallschalen des Nippels in abwechselnder Folge übereinandergelegt und fest miteinander verbunden,
und es wird dann eine Verbindung der Schalen untereinander und mit dem Metallnippel hergestellt.
Alternativ kann die Verbindung des Nippels auch an einem fertigen Schlauch hergestellt werden. Dabei
werden die Metallschalen zunächst mit dem Nippel verbunden und das Schlauchende wird von der
Stirnseite her zwischen den Verstärkungslagen eingeschnitten. Die Schlitzungen zwischen den Verstärkungslagen können auch bereits bei der Schlauchherstellung
eingearbeitet werden. Die Metallschalen werden dann kammartig zwischen die Verstärkungslagen des Schlauches
gesteckt und mit diesen verklebt, vergossen oder auf sonstige geeignete Weise verbunden.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen
anhand der Zeichnung beschrieben.
In der Zeichnung ist ein Schnitt durch ein Schlauchende 1 dargestellt, das mit einem Metallnippel
2 verbunden ist.
Der Metallnippel 2 besteht aus einem Flanschteil 3, mit welchem das Schlauchende 1 mit einem anderen
Schlauchende verbunden oder an ein beliebiges Leitungssystem angeschlossen werden kann. An den
Flanschteil 3 ist eine Innenhülse 4 angeschweißt, die auf ihrer dem Schlauchende 1 zugewandten Seite einen
abgestuften Bereich 5 zur Aufnahme von zwei Verstärkungslagen 6 aufweist.
Über der Innenhülse 4 ist eine weitere Schale 7 angeordnet, die ebenfalls als Hülse ausgebildet oder aus
mehreren Einzelsegmenten zusammengesetzt sein kann. Um die Handhabung während des Herstellungsvorgangs
zu erleichtern, sollte die Schale 7 aus zwei oder drei Segmenten zusammengesetzt sein.
Radial nach außen von der Schale 7 schließen sich noch zwei weitere Schalen 8 und 9 an, die jeweils mit
abgestuften Bereichen 10 bzw. 11 versehen sind. Diese abgestuften Bereiche dienen wiederum der Aufnahme
von je zwei Verstärkungslagen 6.
Der in der Zeichnung dargestellte Nippel bildet mit seiner Innenhülse 4 sowie den Schalen 7, 8 und 9 drei
ringförmige Aufnahmeräume 12, 13 und 14, die genau konzentrisch zueinander angeordnet sind. Von den
beiden Verstärkungslagen 6, die in den jeweiligen Aufnahmeraum eingreifen, ist jeweils die innere an der
Außenseite der jeweiligen inneren Schale und die äußere an der Innenfläche der äußeren Schale befestigt.
Die aus Gummi bestehende Innenschicht 15 des Schlauchs überdeckt in dem Armaturbereich die
Innenseite der Innenhülse 4 ganz oder teilweise. Die äußere Deckschicht 16 des Schlauchs überdeckt die
Außenseite der äußeren Schale 9.
Die Verbindung der einzelnen in das Gummimaterial des Schlauchs eingebetteten Verstärkungslagen mit den
Schalen des Nippels erfolgt über eine Gummi-Metall-Verbindung zwischen dem die Verstärkungslagen
umgebenden Gummimaterial und den einzelnen Flächen der Nippelschalen.
Wie aus der Schnittzeichnung ersichtlich, greifen die Schalen des Nippels, die sich über eine etwa gleiche
axiale Länge erstrecken, kammartig in das Schlauchmaterial ein, wobei die Verstärkungslagen jeweils zwischen
den einzelnen Schalen liegen.
Die dem Flanschteil 3 zugewandten Enden der Schalen 7, 8 und 9 sind über eine Schweißstelle 17 fest
und starr mit der Innenhülse 4 verbunden. Der Flanschteil 3 kann zum Schluß über eine Schweißstelle
18 mit der Innenhülse 4 verbunden werden.
Anstelle der Schweißverbindungen 17 und 18 können auch beliebige andere Verbindungen vorgesehen sein.
Auch die Verbindung zwischen den Verstärkungslagen und den einzelnen Schalen des Nippels kann auf
beliebige andere geeignete Weise erfolgen.
In dem Verbindungsbereich zwischen den Verstärkungslagen und den einzelnen Schalen sind sämtliche
Verstärkungslagen in dem gleichen axialen Abschnitt des Schlauches über eine etwa gleiche Länge mit dem
Metallnippel verbunden, woraus sich eine optimal kurze Baulänge ergibt In dem Endbereich 19 des Nippels, in
welchem die Verstärkungslagen in das Schlauchmaterial übergehen, herrschen gleiche Spannungszustände in
sämtlichen Lagen, so daß eine hohe Ausnutzung der Verstärkungslagen erzielt werden kann.
Die in der Zeichnung dargestellte Schlaucharmatur ist gleichzeitig mit der Herstellung des Schlauches
angefertigt worden. Die Herstellung erfolgt dadurch, daß die Schalen und darüberliegenden Gummischichten
und Verstärkungslagen in wechselnder Folge nacheinander aufgebracht werden. Die Verstärkungslagen
werden dabei jeweils über eine Gummi-Metall-Verbindung an der ihnen zugeordneten Fläche des Nippels
befestigt.
Die einzelnen Schalen des Nippels können mit radialen Durchgangsöffnungen 20 versehen sein, durch
welche der nichtvulkanisierte Gummi hindurchtreten kann, wodurch die innige Verbindung des Schlauchendes
1 an den Nippel noch verbessert wird.
Wenn die Armatur erst zu einem späteren Zeitpunkt an das Schlauchende angebracht werden soll, erhält das
Schlauchende zwischen den Verstärkungslagen ringförmige Einschnitte, in die der Nippel mit seinen bereits
angebrachten Schalen eingesteckt wird. Die Verbindung kann durch kleben, vergießen oder auf sonstige Weise
erfolgen. Die Einschnitte, in welche die Schalen nachträglich eingesteckt werden, können auch bereits
bei der Schlauchfertigung berücksichtigt werden. In einem solchen Falle werden in das Schlauchende
entsprechende Formstücke eingearbeitet, die nicht mit den Verstärkungskgen verbunden und nach Fertigstellung
des Schlauches wieder entnommen werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Leerseite -
- Leerseite -
Claims (11)
1. Schlaucharmatur zum Anschließen eines Schlauchendes an andere Leitungssysteme, zur
Verbindung zweier Schlauchenden miteinander oder zum Verschließen eines Schlauchendes, insbesondere
zur Anwendung bei Hochdruckschläuchen und/ oder Schläuchen mit großem Durchmesser mit in das
Schlauchmaterial eingearbeiteten Verstärkungslagen, bestehend aus einem Metallnippel, der dicht und ι ο
fest mit der Innen- und Deckschicht des Schlauches verbunden ist und der eine Mehrzahl von konzentrischen
Schalen aufweist, die'fest mit dem Nippel verbunden sind und an denen jede Verstärkungslage
einzeln befestigt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schalen (4,7,8,9) in radialer Richtung
mit Abstand zueinander angeordnet und radiale Zwischenräume (12,13,14) zwischen benachbarten
Schalen vorgesehen sind, daß die Befestigungsenden der Verstärkungslagen (6) in die Zwischenräume (12,
13, 14) zwischen den Schalen (4, 7, 8, 9) eingreifen und daß jede Verstärkungslage (6) an mindestens
einer Schalenfläche befestigt ist
2. Schlaucharmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schalen als
Hülsen ausgebildet sind.
3. Schlaucharmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Schalen
als über den Umfang unterteilte Segmente ausgebildet sind. .
4. Schlaucharmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die innerste Schale
(4) als Hülse ausgebildet ist und daß die darüberliegenden Schalen (7, 8, 9) an der Hülse (4) befestigt
sind.
5. Schlaucharmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung
der Verstärkungslagen (6) an den Schalen (4,7,8,9)
eine Gummi-Metall-Verbindung vorgesehen ist.
6. Schlaucharmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung
der Verstärkungslagen an den Schalen eine Klebeverbindung vorgesehen ist
7. Schlaucharmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung
der Verstärkungslagen an den Schalen eine Form- und/oder Kraftschlußverbindung vorgesehen ist.
8. Schlaucharmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen radial
verlaufende Durchgangsöffnungen (20) aufweisen.
9. Schlaucharmatur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle Aufnahmeräume
(12,13,14) für die Verstärkungslagen (6) eine etwa gleiche axiale Länge aufweisen.
10. Verfahren zur Befestigung eines Schlauchendes an einer Schlaucharmatur nach Anspruch 1,
wobei die Verbindung zwischen Nippel und Schlauch während der Schlauchkonfektion hergestellt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Verstärkungslagen und Metallschalen in
abwechselnder Folge übereinandergelegt und fest miteinander verbunden werden und daß eine
Verbindung der Schalen untereinander und mit dem Metallnippel hergestellt wird.
11. Verfahren zur Befestigung eines Schlauchendes an einer Schlaucharmatur nach Anspruch 1,
wobei die Verbindung des Nippels an einem fertigen Schlauch hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallschalen fest mit dem Nippel verbunden werden, daß das Schlauchende von der
Stirnseite her zwischen den Verstärkungslagen eingeschnitten bzw. bereits bei der Schlauchherstellung
mit entsprechenden Schlitzungen versehen wird und daß die Metallschalen kammartig zwischen
die Verstärkungslagen des Schlauchmaterials gesteckt oder auf sonstige Weise verbunden werden.
Priority Applications (5)
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DE3229691A DE3229691C1 (de) | 1982-08-10 | 1982-08-10 | Schlaucharmatur |
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