EP0191728A1 - Vorrichtung zum Einpressen einer Schlaucharmatur - Google Patents

Vorrichtung zum Einpressen einer Schlaucharmatur Download PDF

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Publication number
EP0191728A1
EP0191728A1 EP86810044A EP86810044A EP0191728A1 EP 0191728 A1 EP0191728 A1 EP 0191728A1 EP 86810044 A EP86810044 A EP 86810044A EP 86810044 A EP86810044 A EP 86810044A EP 0191728 A1 EP0191728 A1 EP 0191728A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hose
mandrel
segments
threaded rod
nut
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP86810044A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harry Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bernardini Attilio
Original Assignee
Bernardini Attilio
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bernardini Attilio filed Critical Bernardini Attilio
Publication of EP0191728A1 publication Critical patent/EP0191728A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/02Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same
    • B25B27/10Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for connecting objects by press fit or detaching same inserting fittings into hoses

Definitions

  • the invention relates to a device for pressing a hose fitting into a hose on one or both sides.
  • Hoses used in the industrial sector are generally thick-walled and preferably reinforced with a fibrous material with high tensile strength or high space pressure, such as textile, glass or carbon fibers. For this reason, it is often extremely difficult to attach the hose fittings.
  • Hose core and the fitting desired i.e. the inside diameter of the hose and the fitting are the same. This corresponds to the high hygienic demands of these industries.
  • the immense widening of the hose in the fitting area creates holding forces which, depending on the pressure and the ratio of the nominal widths, make no or only a normal cover with two or three hose bands necessary.
  • the hose fitting is pressed in by inserting a hose coupling set into the hose, a mandrel being arranged at a distance from the hose end. Then the hose is clamped in a vice at the level of the mandrel, whereby precautionary measures must be taken so that the hose is not injured.
  • the hose fitting is pulled into the hose by a threaded rod rotating in the mandrel.
  • the inventor has set himself the task of creating a device for pressing a hose fitting into a hose on one or both sides, which can certainly avoid injuries to the hose core, is easy to handle and requires little investment and labor.
  • drawing set It is essential for the design of the drawing set that it can be anchored in the hose without causing the slightest injury to the hose core.
  • Known drawing sets which meet these requirements are suitable for the device according to the invention, for example the above-mentioned mandrel inserted into the hose.
  • the drawing set preferably has a threaded rod with drive means which can be actuated clockwise and counterclockwise, in particular a crank which is rigidly connected to a locked nut and which is equipped with one or two lever arms and associated handles.
  • the threaded rod can expediently also be driven by an electric motor with a corresponding gear, hydraulic or pneumatic means, and possibly also have control devices.
  • the clamping element of the drawing set can consist of a holding mandrel with a cylindrical outer surface, which rests on the inner surface of the hose, but can still be inserted easily and with little force.
  • the holding mandrel is screwed onto the end of the threaded rod protruding into the hose and locked with a nut.
  • the same threaded rod can be used for holding mandrels of different sizes, which is not necessary, but is inexpensive.
  • the cylindrical outer surface of the holding mandrel preferably has fine knobs, a screw thread, a transverse grooving, a border or the like, which increase the sliding resistance in the longitudinal direction of the hose.
  • the pressure force is expediently applied via two plastic shells with roughly square outer contours in the installed position. The two shells are each guided through bolts that pass through two bores, which may be designed as screws.
  • the hose end can then be in a vise or by known means, e.g. Screw clamps are attached to a suitable base.
  • the clamping member consists of a hollow cylinder which is guided on the threaded rod but is freely movable and which consists of at least two segments which are expandable and held together by elastic means, the bore of this expanding mandrel resting on the threaded rod being rounded off at the end faces or . opens conically.
  • a central cone nut with the tip in the direction of the expanding mandrel freely rotatable on the threaded rod, a second conical nut with the tip in the direction of the expanding mandrel fixed on the other side of the threaded rod by means of a counternut and the tip in the direction of the expanding mandrel form the centerpiece, the first Cone nut with frictional engagement with the bore of the expanding mandrel has the greater frictional resistance than the second cone nut.
  • the hollow cylinder which acts as an expanding mandrel and is in positive engagement with the threaded rod, preferably divided into at least three identical segments is expediently held together by conventional rubber 0-rings arranged on the outer radius. In practice, it has proven useful to insert two 0-rings in the area of the end faces of the expanding mandrel in annular grooves.
  • the expanding mandrel can only develop its effect if - after inserting the expanding mandrel into the hose - when turning the threaded rod, the first cone nut does not turn due to the greater frictional resistance with the bore of the expanding mandrel, while the countered second conical nut glides on the bore of the expanding mandrel .
  • the back pressure of the hose causes the expanding mandrel to expand regularly over its entire length, i.e. the two cone nuts are pulled into the hole to the same extent.
  • the outside diameter of the relaxed holding or expanding mandrel inserted into the hose is dimensioned such that it touches the inner surface of the hose, but without any significant resistance.
  • the clear width of the hoses is preferably adapted to DIN standard 11 854 for hose screw connections. An assortment of expanding mandrels can therefore be created which corresponds to these DIN standards.
  • the insertion segments essential for the successful use of the device according to the invention ensure that the hose fitting can be pressed into the hose in all variants of drawing sets without damaging the hose core.
  • the diameter of the end face of the insertion segments pointing in the direction of the hose is preferably slightly smaller than the inside diameter of the hose.
  • the hose end hits the cone surface when the hose fitting equipped with the insertion segments is inserted, expands continuously when pressed in and can slide over the hose fitting up to a stop without risk of injury to the hose core.
  • the end faces of the insertion segments pointing in the direction of the support plate can have a bore which is arranged in the middle of the end face. In this hole After removing the pull set, an appropriate auxiliary rod can be inserted and an insertion segment can be knocked out.
  • two correspondingly dimensioned plastic shells can be screwed onto the area after the expansion mandrel inserted into the hose has been expanded.
  • the hose can be anchored in a vice or screwed onto another suitable base or attached in some other way.
  • the thick-walled hoses usually provided with reinforcing inserts, e.g. With nominal widths of 40, 50, 65 and 80 mm, sufficiently rigid to press in a hose fitting.
  • reinforcing inserts e.g. With nominal widths of 40, 50, 65 and 80 mm, sufficiently rigid to press in a hose fitting.
  • a bellows can form when pressed in, which complicates or makes it impossible to install a hose fitting.
  • at least three, preferably four, holes are cut out adjacent to the hose end, which holes serve to accommodate hose supports that act as spacers. These are held in clamping shells, preferably identical to the plastic shells mentioned above.
  • the holes which are regularly distributed over the circumference of the hose, are expediently left out at the point where the first hose band will be attached later.
  • customary materials are used, which are determined by mechanical strength properties, workability and, in part, friction properties.
  • the primary materials used are metals, in particular steel, aluminum or brass, or suitable hard plastics, for example polyethylene.
  • the reinforced hose needs - especially when used as a low pressure hose - at most 1 - 3 Hose bands can be integrated.
  • the integration can also take place in any other, arbitrary way.
  • the hose produced with a device according to the invention for pressing in a hose fitting on one or both sides can be used for all types of transport hoses.
  • Important areas of application are flexible lines for the transportation of oil, natural gas, liquid and gaseous chemicals, food and beverages, e.g. Beer, wine, milk, fruit juices or spirits.
  • the device can be used particularly well in the food and beverage industry.
  • a smooth transition between the hose core and the fitting is particularly important with regard to hygiene.
  • the hose expansion that is therefore necessary increases the risk of injury to the hose core, but this is prevented by the use of the device according to the invention.
  • Fig. 1 shows a thick-walled hose 10 made of conventional materials, into which a clamping member designed as an expanding mandrel 12 with a corresponding outer diameter is inserted.
  • the end wall 14 of the expansion body which is outer with respect to the hose 10, has a distance L from the hose end which is greater than the length of the hose fitting 16, which has approximately the same inner diameter as the hose 10.
  • the expanding mandrel 12 is penetrated by a threaded rod 18 which extends over the entire device and into which a right-hand thread is screwed.
  • the expanding mandrel 12 - which cannot be seen in FIG. 1 - has already expanded in the radial direction, as a result of which the hose 10 and the 0-rings 28 have expanded somewhat.
  • two plastic shells 30 are arranged, each with a recess adapted to the outer diameter of the expanded hose 10.
  • the plastic shells 30 in their longitudinal direction through bores 31 are suitable, after inserting screws, to fasten the hose 10 with the device for pressing in at a suitable point.
  • a ring composed of four insertion segments 32 is placed, which is likewise penetrated by the threaded rod 18.
  • the cone 34 of the insertion segments 32 which tapers slightly in the direction of insertion of the hose fitting 16 has the effect that the hose opening is widened and can slide over the hose fitting 16 without damaging the hose core.
  • the hose fitting 16 lies with the other end face on the pressure plate 36. This is designed as a stepped washer such that all nominal widths of the hose fitting 16, in particular the DIN standards, can be attached.
  • the end face of the hose fitting facing away from the hose end can be designed as a flange which can be fastened to a corresponding base.
  • a crank 38 - the handle is not shown in FIG. 1 - is with its nut 40 on the threaded rod 38 screwed and forms a thrust bearing 42 when pulling with the thrust washer 36.
  • the nut 40 of the crank 38 can be clamped with a lock nut 44.
  • the lock nut 44 is arranged on one or the other side of the nut 40.
  • hose supports 70 are inserted into the form-fitting bores of the plastic shells 30, which are not visible in section.
  • an expanding mandrel 12 is shown in more detail. It consists of three identical segments 46, which therefore each form an angle of 120 ° with the center point. In the middle of each segment 46, a bore 48 is recessed in the radial direction, which is intended for receiving bolts. In the area of both end faces 14, 20 of the expansion body 12, the bore of the expansion body extending in the axial direction is widened. The opening angle ß is adapted to the conical nuts, it is half of their opening angle. The segments 46 are held together by two 0-rings 28.
  • extension segments 50 are shown, which are suitable for adapting the diameter of the segments 46 of FIGS. 2 and 3 to a larger nominal diameter of the hose.
  • the bolt (s) 52 of the extension segments 50 can be inserted into a corresponding hole (s) 48 in the segments 46 of the expanding mandrel 12.
  • the segments holding together elastic means are 0-rings 28, which are inserted into ring grooves.
  • Fig. 6 shows a cone nut 22, 26.
  • the first and second cone nuts differ in their geometrical Shape not. They have a thread 54 with which they can be screwed onto the threaded rod.
  • the conical jacket 56 of the conical nut has an opening angle 10 ⁇ of approximately 42 °, which is in particular in the range of 30-60 °.
  • the pressure plate 36 shown in axial section in FIG. 7 has four different contact surfaces 58 for hose armature with different, preferably standardized nominal diameters. With 42 the recess for forming the thrust bearing is designated.
  • FIG. 8 and 9 show an insertion ring formed from three insertion segments 32, which is placed on the hose fitting in the direction of the hose.
  • the conical surface 34 has an angle ⁇ of 15 ° with respect to the longitudinal axis. This conical surface is very smooth so that the hose to be expanded slides as well as possible.
  • the insertion segments 32 are pressed onto the end face of the hose fitting and are supported on their annular contact surface 60.
  • the end faces of the insertion segments 32 facing away from the hose have bores 62 in the middle (FIG. 9), into which a thread is screwed in the present case.
  • An auxiliary rod 64 according to FIG. 10 can be screwed into a bore 62 of each insertion segment 32.
  • a corrugated or rimmed head 66 enables the screwing in to be carried out easily by hand.
  • the length of the screw 68, corresponding to the bore 62 of FIG. 9, is approximately in the range of 12 mm. The threads are not necessary per se.
  • a holding mandrel 74 is inserted into the hose 10.
  • the holding mandrel 74 screwed onto a threaded rod 18 is fixed with a lock nut 76.
  • Two plastic shells 30 are introduced into the holes 31, not Darge put screws on the hose 10 pressed.
  • One of the total of four hose supports 70 is indicated outside the cutting plane.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hand Tools For Fitting Together And Separating, Or Other Hand Tools (AREA)

Abstract

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht mit einfachen Mitteln das Einpressen einer Schlaucharmatur (16) in einen Schlauch (10), ohne dass für die Schlauchseele eine Verletzungsgefahr besteht. Im Abstand (L) vom Schlauchende steht eine Ziehgarnitur in kraftschlüssigem Eingriff mit dem Schlauch (10). Ein Einführungsring, welcher aus mindestens drei Einführungssegmenten (32) besteht, deckt die Stirnseite der in den Schlauch (10) einzupressenden Schlaucharmatur (16) ab. Der Einführungsring hat einen sich in Einpressrichtung leicht verjüngenden, glatten Konus (34), welcher teilweise in den Schlauch gesteckt werden kann, und eine ringförmig ausgebildete Anschlagfläche (60) für die Schlaucharmatur (16). Eine Druckplatte (36) dient als Widerlager für die Schlaucharmatur (16) bei deren Einpressen in den Schlauch (10). Die Vorrichtung wird beispielsweise zum Armieren von Niederdruckschläuchen für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie oder die chemische Industrie eingesetzt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum ein-oder beidseitigen Einpressen einer Schlaucharmatur in einen Schlauch.
  • Im industriellen Bereich verwendete Schläuche, insbesondere Niederdruckschläuche mit grossem Durchmesser, sind in der Regel dickwandig und bevorzugt mit einem faserigen Material von hoher Zugfestigkeit bzw. von hohem Platzdruck, wie beispielsweise Textil-, Glas- oder Kohlenstoffasern, verstärkt. Aus diesem Grunde ist es oft äusserst schwierig, die Schlaucharmaturen anzubringen.
  • Insbesondere in der Lebensmittel- bzw. Getränkeindustrie ist ein glatter Uebergang zwischen der. Schlauchseele und der Armatur erwünscht, d.h. die Innendurchmesser von Schlauch und Armatur sind gleich. Dies entspricht den hohen hygienischen Ansprüchen dieser Industrien. Durch die immense Aufweitung des Schlauches im Armaturenbereich entstehen Haltekräfte, die je nach Druck und Verhältnis der Nennweiten keinen oder nur noch einen ganz normalen Einband mit zwei oder drei Schlauchbändern erforderlich machen.
  • Bei der notwendigen grossen Aufweitung des Schlauches besteht jedoch stets die Gefahr, dass die Schlauchseele verletzt wird. Die Folgen einer Verletzung der Schlauchseele können verheerend sein. So können sich an den verletzten Stellen Mikroorganismen einnisten. Diese können mittels einer normalen Reinigung kaum mehr entfernt werden, was zu untragbaren Qualitätseinbussen der Lebensmittel bzw. Getränke führen kann.
  • Deshalb sind bereits zahlreiche Versuche unternommen worden, das Einpressen einer Schlaucharmatur in einen dickwandigen, grosskalibrigen Schlauch zu verbessern.
  • Nach den DE-PS 32 29 691 und 32 29 692 werden eine Metallarmatur und ein mehrschichtiger Schlauch ineinander verzahnt bzw. der Schlauch im Bereich der Armatur mit hoher Festigkeit und geringer Dehnfähigkeit ausgebildet. Beide Herstellungsarten von armierten Schläuchen führen wohl zu guten Ergebnissen, sind jedoch nur mit verhältnismässig grossem Arbeits- und Kostenaufwand durchzuführen.
  • Nach einer weiteren bekannten Variante wird die Schlaucharmatur dadurch eingepresst, dass eine Schlauchkupplungsgarnitur in den Schlauch eingeführt wird, wobei ein Dorn in Abstand vom Schlauchende angeordnet ist. Dann wird der Schlauch auf der Höhe des Dorns in einen Schraubstock eingespannt, wobei Vorsichtsmassnahmen getroffen werden müssen, damit der Schlauch nicht verletzt wird. Durch Drehen eines Hebels wird die Schlaucharmatur durch eine sich im Dorn drehende Gewindestange in den Schlauch gezogen. Abgesehen vom nicht einfachen Einführen der Armatur in den Schlauch besteht beim Einpressen eine grosse Verletzungsgefahr der Schlauchseele.
  • Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen Einpressen einer Schlaucharmatur in einen Schlauch zu schaffen, welche Verletzungen der Schlauchseele mit Sicherheit vermeiden lässt, einfach zu handhaben ist und einen geringen Investitions- und Arbeitsaufwand erfordert.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch
    • - eine in Abstand von dessen Ende mit dem Schlauch in kraftschlüssigem Eingriff stehende Ziehgarnitur,
    • - einen in die Bohrung der Schlaucharmatur einsteckbaren, deren in den Schlauch eingepresste Stirnseite abdeckenden Einführungsring, der aus mindestens drei Einführungssegmenten besteht, welche einen sich in Einpressrichtung leicht verjüngenden, glatten Konus und eine ringförmig ausgebildete Anschlagfläche für die Schlaucharmatur haben, und
    • - eine Druckplatte als Widerlager für die Schlaucharmatur bei deren Einpressen in den Schlauch.
  • Für die Ausgestaltung der Ziehgarnitur ist wesentlich, dass sie im Schlauch verankerbar ist, ohne der Schlauchseele die geringste Verletzung zuzufügen. Bekannte Ziehgarnituren, welche diese Voraussetzungen erfüllen, sind für die erfindungsgemässe Vorrichtung geeignet, beispielsweise der oben erwähnte, in den Schlauch eingeführte Dorn.
  • Vorzugsweise weist die Ziehgarnitur eine Gewindestange mit im Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn betätigbaren Antriebsmitteln auf, insbesondere eine starr mit einer gekonterten Mutter verbundene Kurbel, die mit einem oder zwei Hebelarmen und dazugehörenden Handgriffen ausgerüstet ist. In industriellem Rahmen kann die Gewindestange zweckmässig auch durch einen Elektromotor mit entsprechendem Getriebe, hydraulische oder pneumatische Mittel antreibbar sein, und ggf. auch Steuervorrichtungen aufweisen.
  • Nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform kann das Klemmorgan der Ziehgarnitur aus einem Haltedorn mit zylindrischer Aussenfläche bestehen, die an der Innenfläche des Schlauchs anliegt, jedoch noch problemlos und mit geringer Kraft eingeführt werden kann. Der Haltedorn ist auf das in den Schlauch hineinragende Ende der Gewindestange geschraubt und mit einer Mutter gekontert. Derart kann für verschieden grosse Haltedorne dieselbe Gewindestange verwendet werden, was nicht notwendig, aber kostengünstig ist.
  • Im Bereich des Haltedorns werden formstabile Kunststoffschalen mit einer dem Aussendurchmesser des Schlauchs entsprechenden Bohrung derart festgeklemmt, dass der Haltedorn selbst bei Anwendung sehr grosser Zugkräfte nicht mehr gleiten kann.
  • Vorzugsweise hat die zylindrische Aussenf l äche des Haltedorns feine Noppen, ein Schraubengewinde, eine Querrillung, eine Randrierung oder dgl., welche den Gleitwiderstand in Schlauchlängsrichtung erhöhen. Zweckmässig erfolgt die Anwendung der Druckkraft über zwei Kunststoffschalen mit in montierter Lage etwa quadratischen Aussenkonturen. Die beiden Schalen werden durch je zwei Bohrungen durchgreifende Bolzen geführt, welche ggf. als Schrauben ausgebildet sind. Das Schlauchende kann dann in einem Schraubstock oder mit bekannten Mitteln, z.B. Schraubenzwingen, auf einer geeigneten Unterlage befestigt werden.
  • Nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform besteht das Klemmorgan aus einem auf der Gewindestange geführten, jedoch frei bewegbaren Hohlzylinder, der aus mindestens zwei Segmenten, welche spreizbar und durch elastische Mittel zusammengehalten sind, wobei die auf der Gewindestange aufliegende Bohrung dieses Spreizdorns bei den Stirnseiten abgerundet ist bzw. sich konusförmig öffnet. Eine auf der Gewindestange frei drehbar angeordnete ersten Konusmutter mit der Spitze in Richtung des Spreizdorns, eine auf dessen andern Seite auf der Gewindestange mittels einer Kontermutter fixierten, den gleichen Oeffnungswinkel aufweisende zweite Konusmutter mit der Spitze in Richtung des Spreizdorns bilden das Kernstück, wobei die erste Konusmutter bei kraftschlüssigem Eingriff mit der Bohrung des Spreizdorns den grösseren Reibungswiderstand hat als die zweite Konusmutter.
  • Der als Spreizdorn wirkende, entspannt mit der Gewindestange in formschlüssigem Eingriff stehende Hohlzylinder, der bevorzugt in mindestens drei gleiche Segmente aufgeteilt ist, wird zweckmässig durch am äusseren Radius angeordnete, übliche 0-Ringe aus Gummi zusammengehalten. In der Praxis hat es sich bewährt, zwei 0-Ringe im Bereich der Stirnflächen des Spreizdorns in Ringnuten einzulegen.
  • Der Spreizdorn kann seine Wirkung nur entfalten, wenn - nach dem Einsetzen des Spreizdorns in den Schlauch - beim Drehen der Gewindestange die erste Konusmutter wegen des grösseren Reibungswiderstandes mit der Bohrung des Spreizdorns nicht dreht, die gekonterte zweite Konusmutter dagegen drehend auf der Bohrung des Spreizdorns gleitet. Der Gegendruck des Schlauchs bewirkt, dass sich der Spreizdorn über dessen gesamte Länge regelmässig ausweitet, d.h. die beiden Konusmuttern in gleichem Masse in die Bohrung gezogen werden.
  • Der unterschiedliche Reibungswiderstand der Kegelmäntel der beiden Konusmuttern mit der entsprechenden Abrundung bzw. konusförmigen Oeffnung der Bohrung des Spreizdorns wird beispielsweise durch folgende Massnahmen erreicht:
    • - Der Kegelmantel der ersten Konusmutter und/oder die entsprechende Kontaktfläche des Spreizdorns haben eine rauhe oder aufgerauhte - z.B. durch Längsrillen, Noppen oder dgl. - Oberfläche, wodurch ein grosser Reibungswiderstand entsteht. Der Kegelmantel der gekonterten zweiten Konusmutter und/oder die entsprechende Kontaktfläche des Spreizdorns dagegen sind fein oder geschliffen ausgebildet.
    • - Mindestens der Kegelmantel der gekonterten zweiten Konusmutter besteht aus einem auf der Kontaktfläche des Spreizdorns besser gleitenden Material. Der Kegelmantel kann auch mit einem eine bessere Gleitfähigkeit vermittelnden Material beschichtet sein, wobei jedoch darauf geachtet werden muss, dass dieses Beschichtungsmaterial - bei Verwendung des mit einer bzw. zwei Armatur/en versehenen Schlauches in der Lebensmittel bzw. Getränkeindustrie - lebensmittelverträglich ist.
    • - Als in bezug auf die Wirtschaftlichkeit besonders vorteilhafte Lösung hat sich herausgestellt, die erste Konusmutter und den Spreizdorn aus Stahl, die gekonterte zweite Konusmutter dagegen aus Messing herzustellen.
  • Der Aussendurchmesser des in den Schlauch eingeführten, entspannten Halte- bzw. Spreizdorns ist so bemessen, dass er die Innenfläche des Schlauchs berührt, jedoch ohne nennenswerten Widerstand entgegenzusetzen. Die lichte Weite der Schläuche ist bevorzugt der DIN-Norm 11 854 für Schlauchverschraubungen angepasst. Es kann also ein Sortiment von Spreizdornen erstellt werden, welches diesen DIN-Normen entspricht.
  • Die für den erfolgreichen Einsatz der erfindungsgemässen Vorrichtung wesentlichen Einführungssegmente gewährleisten, dass die Schlaucharmatur bei allen Varianten von Ziehgarnituren in den Schlauch gepresst werden kann, ohne die Schlauchseele zu verletzen. Der Durchmesser der in Richtung des Schlauches weisenden Stirnfläche der Einführungssegmente ist vorzugsweise wenig kleiner als der Innendurchmesser des Schlauches. So trifft das Schlauchende beim Einführen der mit den Einführungssegmenten bestückten Schlaucharmatur auf die Konusfläche, weitet sich beim Einpressen kontinuierlich aus und kann ohne Verletzungsgefahr für die Schlauchseele über die Schlaucharmatur bis zu einem Anschlag gleiten.
  • Die in Richtung der Auflageplatte weisenden Stirnseiten der Einführungssegmente können eine Bohrung haben, welche in der Mitte der Stirnseite angeordnet ist. In diese Bohrung kann nach dem Entfernen der Ziehgarnitur eine entsprechende Hilfsstange gesteckt und ein Einführungssegment herausgeschlagen werden.
  • Zur Vereinfachung der mit der Armierung von Schläuchen notwendigen Manipulationen können nach dem Aufweiten des in den Schlauch eingeführten Spreizdorns in dessen Bereich zwei entsprechend dimensionierte Kunststoffschalen aufgeschraubt werden. So kann der Schlauch in einem Schraubstock verankert oder an einer anderen geeigneten Unterlage angeschraubt oder sonstwie befestigt werden.
  • Im allgemeinen sind die dickwandigen, meist mit Verstärkungseinlagen versehenen Schläuche, z.B. mit Nennweiten von 40, 50, 65 und 80 mm, zum Einpressen einer Schlaucharmatur genügend steif. Bei dünnwandigeren und/oder flexiblen Schläuchen kann sich jedoch beim Einpressen ein Balg bilden, der die Montage einer Schlaucharmatur erschwert oder verunmöglicht. In diesem Fall werden benachbart dem Schlauchende mindestens drei, vorzugsweise vier Löcher ausgespart, die der Aufnahme von als Abstandhalter wirkenden Schlauchstützen dienen. Diese sind in Spannschalen, bevorzugt identisch mit den oben erwähnten Kunststoffschalen, gehaltert. Zweckmässig werden die regelmässig über den Schlauchumfang verteilten Löcher an der Stelle ausgespart, wo später das erste Schlauchband angebracht wird.
  • Für die Bestandteile der erfindungsgemässen Vorrichtung und die Schlaucharmaturen werden übliche Materialien verwendet, welche durch mechanische Festigkeitseigenschaften, Bearbeitbarkeit und teilweise Reibungseigenschaften bestimmt werden. Als Werkstoffe werden in erster Linie Metalle, insbesondere Stahl, Aluminium oder Messing, bzw. geeignete Hartkunststoffe, beispielsweise Polyäthylen, eingesetzt.
  • Der armierte Schlauch braucht - insbesondere bei der Verwendung als Niederdruckschlauch - höchstens noch mit 1 - 3 Schlauchbändern eingebunden werden. Selbstverständlich kann die Einbindung auch auf jede andere, beliebige Weise erfolgen.
  • Der mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen Einpressen einer Schlaucharmatur hergestellte Schlauch kann für alle Arten von Transportschläuchen verwendet werden. Wichtige Anwendungsgebiete sind flexible Leitungen zum Transport von Erdöl, Erdgas, flüssigen und gasförmigen Chemikalien, Nahrungsmitteln und Getränken, wie z.B. Bier, Wein, Milch, Fruchtsäften oder Spirituosen.
  • In besonderem Masse geeignet kann die Vorrichtung in der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt werden. Hier ist ein glatter Uebergang zwischen der Schlauchseele und der Armatur besonders hinsichtlich der Hygiene wichtig. Die deshalb notwendige starke Schlauchaufweitung erhöht die Verletzungsgefahr der Schlauchseele, was jedoch durch die Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung verhindert wird.
  • Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Die schematischen Schnitte bzw. Ansichten zeigen in
    • - Fig. 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemässen Vorrichtung, kurz vor dem Einpressen der Schlaucharmatur,
    • - Fig. 2 eine Stirnansicht eines aus drei Segmenten bestehenden Spreizdorns.
    • - Fig. 3 eine aufgeschnittene Seitenansicht von Fig. 2,
    • - Fig. 4 drei Erweiterungssegmente für Fig. 2,
    • - Fig. 5 eine aufgeschnittene Seitenansicht von Fig. 4,
    • - Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine Konusmutter,
    • - Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine als Stufenscheibe ausgebildete Druckplatte,
    • - Fig. 8 eine aufgeschnittene Seitenansicht eines aus Einführungssegmenten bestehenden Einführungsringes,
    • - Fig. 9 die Ansicht von Fig. 8 von links,
    • - Fig.10 eine Seitenansicht einer Hilfsstange, und
    • - Fig.11 eine Variante des Klemmorgans von Fig. 1 im Längsschnitt.
  • Fig. 1 zeigt einen dickwandigen, aus üblichen Materialien bestehenden Schlauch 10, in welchen ein als Spreizdorn 12 ausgebildetes Klemmorgan mit entsprechendem Aussendurchmesser eingeführt ist. Die in bezug auf den Schlauch 10 äussere Stirnwand 14 des Spreizkörpers hat vom Schlauchende den Abstand L, welcher grösser ist als die Länge der Schlaucharmatur 16, die etwa den gleichen inneren Durchmesser wie der Schlauch 10 hat.
  • Der Spreizdorn 12 ist von einer sich über die ganze Vorrichtung erstreckende Gewindestange 18 durchgriffen, in welche ein Rechtsgewinde eingedreht ist.
  • Mit der in bezug auf den Schlauch 10 inneren Stirnwand 20 des aus vier gleichmässigen Segmenten bestehenden Spreizdorns 12 steht die erste Konusmutter 22, welche auf der Gewindestange 18 frei drehbar ist, in Eingriff. Die mit einer Kontermutter 24 auf der Gewindestange 18 festgeklemmte zweite Konusmutter 26 dagegen steht mit der äusseren Stirnwand 14 des Spreizdorns 12 in Eingriff. Falls die Gewindestange 18 ein Linksgewinde aufweist, steht die erste Konusmutter 22 mit der äusseren Stirnwand 14, die gekonterte zweite Konusmutter 26 mit der inneren Stirnwand 20 des Spreizdorns 12 in Eingriff. Der Spreizdorn 12 ist - was in Fig. 1 nicht erkennbar ist - bereits in radialer Richtung aufgeweitet, wodurch sich der Schlauch 10 und die 0-Ringe 28 etwas gedehnt haben.
  • Im Bereich des Spreizdorns 12 sind zwei Kunststoffschalen 30 mit je einer dem Aussendurchmesser des aufgeweiteten Schlauches 10 angepassten Aussparung angeordnet. Die Kunststoffschalen 30 in ihrer Längsrichtung durchgreifende Bohrungen 31 sind geeignet, nach dem Einführen von Schrauben den Schlauch 10 mit der Vorrichtung zum Einpressen an geeigneter Stelle zu befestigen.
  • Auf die dem Schlauch zugewandte Oeffnung der Schlaucharmatur 16 ist ein aus vier Einführungssegmenten 32 zusammengesetzter Ring aufgesetzt, der ebenfalls von der Gewindestange 18 durchgriffen ist. Der sich in Einpressrichtung der Schlaucharmatur 16 leicht verjüngende Konus 34 der Einführungssegmente 32 bewirkt, dass die Schlauchöffnung erweitert wird und über die Schlaucharmatur 16 gleiten kann, ohne die Schlauchseele zu verletzen.
  • Die Schlaucharmatur 16 liegt mit der andern Stirnseite auf der Druckplatte 36 auf. Diese ist als Stufenscheibe derart ausgebildet, dass alle Nennweiten der Schlaucharmatur 16, insbesondere die DIN-Normen, aufgesetzt werden können. Die vom Schlauchende abgewandte Stirnseite der Schlaucharmatur kann als Flansch ausgebildet sein, der an einer entsprechenden Unterlage befestigbar ist.
  • Eine Kurbel 38 - der Handgriff ist in Fig. 1 nicht dargestellt - ist mit ihre Mutter 40 auf die Gewindestange 38 geschraubt und bildet beim Ziehen mit der Druckscheibe 36 ein Drucklager 42. Die Mutter 40 der Kurbel 38 kann mit einer Kontermutter 44 festgeklemmt werden. Je nach Drehsinn der Gewindestange 18 ist die Kontermutter 44 auf der einen oder andern Seite der Mutter 40 angeordnet.
  • Falls ein dünnwandiger, flexibler Schlauch 10 auf die Schlaucharmatur 16 gezogen werden muss, wird die Vorrichtung gemäss Fig.l durch vier Schlauchstützen 70 ergänzt. Diese haben je einen Bolzen 72, der mit einem Loch im Schlauch 10 in Eingriff steht. Die Schlauchstützen 70 sind in im Schnitt nicht sichtbare, formschlüssige Bohrungen der Kunststoffschalen 30 gesteckt.
  • In den Fig. 2 und 3 ist ein Spreizdorn 12 detaillierter dargestellt. Er besteht aus drei gleichen Segmenten 46, die also mit dem Mittelpunkt je einen Winkel von 120° bilden. In der Mitte jedes Segments 46 ist in radialer Richtung eine Bohrung 48 ausgespart, die zur Aufnahme von Bolzen bestimmt ist. Im Bereich von beiden Stirnseiten 14, 20 des Spreizkörpers 12 ist die in axialer Richtung verlaufende Bohrung des Spreizkörpers erweitert. Der Oeffnungswinkel ß ist den Konusmuttern angepasst, er liegt bei der Hälfte von deren Oeffnungswinkel. Die Segmente 46 werden von zwei 0-R ingen 28 zusammengehalten.
  • In den Fig. 4 und 5 sind Erweiterungssegmente 50 dargestellt, welche geeignet sind, den Durchmesser der Segmente 46 von Fig. 2 und 3 an eine grössere Nennweite des Schlauches anzupassen. Der/die Bolzen 52 der Erweiterungssegmente 50 ist/sind in eine entsprechende Bohrung/en 48 der Segmente 46 des Spreizdorns 12 einführbar. Wie beim Spreizdorn 12 selbst sind die Segmente zusammenhaltenden elastischen Mittel 0-Ringe 28, welche in Ringnuten eingelegt sind.
  • Fig. 6 zeigt eine Konusmutter 22, 26. Die ersten und zweiten Konusmuttern unterscheiden sich in ihrer geometrischen Form nicht. Sie haben ein Gewinde 54, mit welchem sie auf die Gewindestange aufgeschraubt werden können. Der Kegelmantel 56 der Konusmutter hat einen Oeffnungswinke1o< von etwa 42°, dieser liegt insbesondere im Bereich von 30-60°.
  • Die in Fig. 7 im Axialschnitt dargestellte Druckplatte 36 hat vier verschiedene Auflageflächen 58 für Schlaucharmtur mit verschiedener, vorzugsweise genormter Nennweite. Mit 42 ist die Aussparung zur Bildung des Drucklagers bezeichnet.
  • In den Fig. 8 und 9 ist ein aus drei Einführungssegmenten 32 gebildeter Einführungsring, welcher in Richtung des Schlauches auf die Schlaucharmatur aufgesetzt wird, dargestellt. Die Konusfläche 34 hat gegenüber der Längsachse einen Winkel γ von 15°. Diese Konusfläche ist sehr glatt ausgebildet, damit der zu auszuweitende Schlauch möglichst gut gleitet. Beim Einpressen der Schlaucharmatur werden die Einführungssegmente 32 auf die Stirnseite der Schaucharmatur gedrückt und an ihrer ringförmigen Auflagefläche 60 gestützt. Die vom Schlauch abgewandten Stirnflächen der Einführungssegmente 32 haben in der Mitte Bohrungen 62 (Fig. 9), in welche im vorliegenden Fall ein Gewinde eingedreht ist.
  • In eine Bohrung 62 jeden Einführungssegments 32 ist eine Hilfsstange 64 gemäss Fig. 10 eindrehbar. Ein geriffelter bzw. randrierter Kopf 66 ermöglicht, dass das Eindrehen leicht von Hand erfolgen kann. Die Länge der Schraube 68 liegt, entsprechend der Bohrung 62 von Fig. 9, etwa im Bereich von 12 mm. Die Gewinde sind an sich nicht notwendig.
  • Nach der in Fig. 11 dargestellten Variante des Klemmorgans ist ein Haltedorn 74 in den Schlauch 10 eingeführt. Der auf einer Gewindestange 18 aufgeschraubte Haltedorn 74 ist mit einer Kontermutter 76 fixiert. Zwei Kunststoffschalen 30 werden mit in die Bohrungen 31 eingebrachten, nicht dargestellten Schrauben auf den Schlauch 10 gepresst. Ausserhalb der Schnittebene ist eine der insgesamt vier Schlauchstützen 70 angedeutet.
  • Beispiel
  • Mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird ein Schlaucharmatur 16 folgendermassen in einen Schlauch 10, z.B. zum Fördern von Bier,der die gleiche Nennweite wie die Schlaucharmatur hat, gepresst:
    • I.Die Gewindestange 18 und die beiden Konusmuttern 22 und 26 werden mit medizinischem Weissöl oder einem Paraffinöl eingeölt.
    • 2.Die Kontermutter 24, die zweite Konusmutter 26, der Spreizdorn 12 und die erste Konusmutter 22 werden auf die Gewindestange montiert. Die zweite Konusmutter 26 wird gekontert, die erste Konusmutter 22 von Hand so eingedreht, dass sie satt am Spreizdorn anliegt.
    • 3.Die Gewindestange 18 mit dem fertig montierten Spreizdorn 12 wird in den Schlauch 10 eingeführt, bis die äussere Stirnwand 14 des Spreizdorns 12 den Abstand L vom Schlauchende hat. Dieser Abstand L richtet sich nach der Länge der Schlaucharmatur 16, der Einführungssegmente 32, der Kontermutter 24 und der zweiten Konusmutter 26.
    • 4.Die Kontermutter 44 und der Schaft 40 der Kurbel 38 werden am andern, freien Ende der Gewindestange 18 aufgeschraubt und gekontert.
    • 5.Die Kurbel 38 wird im Uhrzeigersinn gedreht, bis sich der Spreizdorn 12 im Schlauch 10 fest verankert hat.
    • 6.Im Bereich des Spreizdorns 12 werden zwei passende Kunststoffschalen 30 auf den Schlauch 10 aufgesetzt und gegebenenfalls in einen Schraubstock eingespannt.
    • 7.Nach dem Lösen der Konterschraube 44 werden die Kurbel 38 und die Kontermutter demontiert.
    • 8.Die Einführungssegmente 32 werden an der Vorderseite der Schlaucharmatur 16 aufgesetzt, dann die Schlaucharmatur 16, der Konus 34 und das Schlauchinnere mit medizinischem Weissöl bzw. Glycerin eingesprüht.
    • 9.Die Schlaucharmatur 16 mit den montierten Einführungssegmenten 32 wird über die Gewindestange geschoben und ein wenig auf den Schlauch gedrückt.
    • 10.Die als Stufenscheibe ausgebildete Druckplatte 36 wird aufgesetzt und der Mutter 40 mit der Kurbel 38 bis zum Anschlag aufgeschraubt.
    • 11.Durch stetiges Drehen der Kurbel wird die Schlaucharmatur 16 in den Schlauch 10 gepresst. Dabei wird darauf geachtet, dass die Schlaucharmatur während der ersten Zentimeter nicht schräg in den Schlauch gepresst wird.
    • 12.Die Kurbel 38 wird ganz zurückgedreht und die als Stufenscheibe ausgebildete Druckplatte 36 abgenommen.
    • 13.Die in Fig. 10 dargestellte Hilfsstange 64 wird zwischen der Gewindestange 18 und der Schlaucharmatur 16 eingeschoben und in die Bohrung 62 (Fig. 9) eines Einführungssegements 32 gesteckt.
    • 14.Mit einem Kunststoffhammer wird dosiert auf den Kopf 66 der Hilfsstange 64 geschlagen bis ein Einführungssegment 32 herausgestossen ist und die andern zusammenfallen. Dann werden die Einführungssegmente 32 herausgenommen. Falls die Kunststoffschalen 30 in einen Schraubstock eingespannt sind, werden diese gelöst und der Spreizdorn 12 analog zum Spannen durch Drehen der gekonterten Kurbel 38 im Gegenuhrzeigersinn wieder entspannt.
    • 15.Die Gewindestange 18 mit dem montierten Spreizdorn wird herausgezogen.
  • Bei der Verwendung einer Vorrichtung mit einem Klemmorgan gemäss Fig. 11 entfallen die Punkte 1-5, der Haltedorn 74 muss vor dem Einführen in den Schlauch 10 lediglich auf die Gewindestange 18 geschraubt und gekontert werden. Das Entspannen nach Punkt 14 entfällt. Sonst bestehen keine wesentlichen Unterschiede.

Claims (10)

  1. l. Vorrichtung zum Einpressen einer Schlaucharmatur (16) in einen Schlauch (10),
    gekennzeichnet durch
    - eine im Abstand (L) von dessen Ende mit dem Schlauch (10) in kraftschlüssigem Eingriff stehende Ziehgarnitur
    - einen in die Bohrung der Schlaucharmatur (16) einsteckbaren, deren in den Schlauch (10) eingepresste Stirnseite abdeckenden Einführungsring, der aus mindestens drei Einführungssegmenten (32) besteht, welche einen sich in Einpressrichtung leicht verjüngenden, glatten Konus (34) und eine ringförmig ausgebildete Anschlagfläche (60) für die Schlaucharmatur (16) haben, und
    - eine Druckplatte (36) als Widerlager für die Schlaucharmatur (16) bei deren Einpressen in den Schlauch (10).
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser der in Richtung des Schlauches (10) weisenden Stirnfläche der Einführungssegmente (32) kleiner ist als der Innendurchmesser des Schlauches (10).
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in Richtung der Druckplatte (36) weisenden Stirnseiten der Einführungssegmente (32) eine in der Mitte angeordnete Bohrung (62) haben, in welche eine Hilfsstange (64) einführ- bzw. eindrehbar ist.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ziehgarnitur eine Gewindestange (18) mit einem im Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn betätigbaren Antriebsmittel aufweist, vorzugsweise eine Kurbel (38) mit einer durch eine Konterschraube (44) festklemmbaren Mutter (40).
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmorgan der Ziehgarnitur aus einem der Innenfläche des Schlauchs (10) anliegenden Haltedorn (74) mit zylindrischer Aussenfläche, welcher auf die Gewindestange (18) aufgeschraubt und mit einer Kontermutter (76) festgeklemmt ist, und im Bereich des Haltedorns (74) über den Schlauch gestülpte und auf diesem festgeklemmten Kunststoffschalen (30) besteht.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Aussenfläche des Haltedorns (74) Noppen, ein Schraubengewinde, eine Querrillung oder eine Randrierung aufweist, und über den Schlauch (10) zwei Kunststoffschalen (30), vorzugsweise mit je zwei Bohrungen (31) zum Einführen von Schrauben, gestülpt sind.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmorgan der Ziehgarnitur aus einem auf der Gewindestange (18) geführten, jedoch frei bewegbaren Hohlzylinder, der mindestens zwei Segmente hat und durch elastische Mittel (28) zusammengehalten ist, wobei die auf der Gewindestange (18) aufliegende Bohrung dieses Spreizdorns (12) bei den Stirnseiten (14,20) abgerundet ist bzw. sich konusförmig öffnet, und einer auf der Gewindestange (18) frei drehbar angeordneten ersten Konusmutter (22) mit der Spitze in Richtung des Spreizdorns (12), einer auf dessen andern Seite auf der Gewindestange (18) mittels einer Kontermutter (24) fixierten den gleichen Oeffnungswinkel (04) aufweisende zweite Konusmutter (26) mit der Spitze in Richtung des Spreizdorns (12), wobei die erste Konusmutter (22) bei kraftschlüssigem Eingriff mit der Bohrung des Spreizdorns (12) den grösseren Reibungswiderstand hat als die zweite Konusmutter (26), besteht.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (46) des Spreizdorns (12) von 0-Ringen (28) zusammengehalten sind, die vorzugsweise in den Stirnflächen (14,20) benachbarten Ringnuten angeordnet sind.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf jedes Segment (46) des Spreizdorns (12) ein der lichten Weite des Schlauches (10) angepasstes Erweiterungssegment (50) aufgesetzt ist, wobei mindestens ein Bolzen (52) eines Erweiterungssegments in entsprechende Bohrung/en des betreffenden Spreizdornsegments gesteckt ist und die Erweiterungssegmente (50) wie die Segmente (46) des Spreizdorns (12) von 0-Ringen (28) zusammengehalten sind.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass dünne und/oder flexible Schläuche (10) mindestens drei dem Schlauchende benachbarte Löcher haben, die zur Aufnahme von in den Kunststoffschalen (30) verankerten Schlauchstützen (70) geeignet sind.
EP86810044A 1985-02-15 1986-01-27 Vorrichtung zum Einpressen einer Schlaucharmatur Withdrawn EP0191728A1 (de)

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