NL1029842C2 - Koppelbare buis. - Google Patents

Description

Titel: Koppelbare buis

De uitvinding heeft betrekking op een koppelbare buis, omvattende een buisdeel met een kunststoffen mantel.

Buisdelen met een kunststoffen mantel, zoals composiet buizen waarvan althans een deel van de mantel uit vezelversterkt 5 kunststofmateriaal bestaat, worden vanwege ontwikkelingen in materiaal en fabricagetechnieken steeds vaker ingezet voor toepassingen met relatief hoge drukken en/of relatief hoge mechanische belastingen.

Octrooipublicatie FR 704 825 heeft betrekking op een verbindingsstuk voor het verbinden van een slang met een buisuiteinde. De 10 buis is hiertoe voorzien van een conisch uitlopend uiteinde en een klemring. De slang wordt over het conisch uitlopende buisuiteinde geschoven, en vervolgens met behulp van de ring op dit gedeelte vastgeklemd.

Octrooipublicatie FR 1 598 666 geopenbaarde verbindingsstuk is bedoeld voor het verbinden van een slangen met een buisuiteinde. Het 15 buisuiteinde is voorzien van een kraag waarop de slang met behulp van een ring kan worden vastgeklemd.

Octrooipublicatie US 3 888 523 heeft betrekking het verbinden van koelhuizen voor motoren. Een eerste buisdeel is voorzien van richting het buisuiteinde conisch uitlopende ribben, die samen een, onderbroken, conisch 20 klemvlak vormen. Door een klemring richting het uiteinde van de buis te schuiven, wordt het uiteinde in radiale richting samengedrukt, en neemt de binnendiameter van de buis af. Voor het maken van een verbinding wordt een tweede buisdeel gedeeltelijk in het eerste buisdeel geschoven waarna het uiteinde van het eerste buisdeel met gebruik van de klemring in radiale 25 richting wordt vastgeklemd op het uiteinde van het tweede buisdeel.

Octrooipublicatie US 3 560 028 komt inhoudelijk overeen met FR 1 598 666, en beschrijft een koppeling van een eerste buis van flexibel 1029842 2 materiaal om een tweede buis. De tweede buis is nabij het uiteinde voorzien van een kraag waar het uiteinde van de eerst buis overheen geschoven wordt. De eerste buis wordt vervolgens met een klemring vastgeklemd op de kraag van de tweede buis.

5 Octrooipublicatie EP 0 467 309 beschrijft een huls voor het vervaardigen van een lekdichte verbinding tussen twee buisdelen. j

Een probleem dat zich bij buisdelen met heen kunststoffen mantel voordoet, is het koppelen van de buisdelen aan elkaar of aan andere objecten, zoals gereedschappen of toe- of afvoerst ukken, zonder de 10 drukbestendigheid of de mechanische bestendigheid van het geheel te verlagen.

De uitvinding beoogt een koppelbare buis waarmee dit nadeel kan worden tegengegaan. In het bijzonder beoogt de uitvinding een koppelbare buis waarvan de onderdelen die de koppeling verzorgen, simpel en 15 betrouwbaar zijn geconstrueerd.

Daartoe voorziet de uitvinding in een koppelbare buis, omvattende een buisdeel met een kunststoffen mantel die nabij ten minste één uiteinde van het buisdeel in omtreksrichting ononderbroken is uitgevoerd en die is voorzien van een met de mantel geïntegreerde radiaal buitenwaarts 20 reikende kunststoffen verdikking met een eerste klemvlak, voorts omvattende een ter plaatse van de van het uiteinde af gekeerde zijde van de verdikking, axiaal schuifbaar om de mantel heen aangebrachte koppelring, welke koppelring is voorzien van een tweede klemvlak voor samenwerking met het eerste klemvlak.

25 Door te voorzien in een met de mantel geïntegreerde, radiaal buitenwaarts reikende verdikking kunnen de koppelkrachten op betrouwbare wijze via de koppelring op de mantel van het buisdeel worden overgebracht. Trek- en torsiekrachten kunnen via de samenwerkende klemvlakken door middel van de verdikking via afschuiving op de mantel 30 worden overgebracht.

! 3

Door toepassing van een met de buis geïntegreerde verdikking, bijvoorbeeld een verdikking die tijdens het productieproces van de buis zelf wordt aangebracht, wordt bereikt dat de verdikking net zovee 1 krachten kan opnemen als de buis zelf.

5 Door de koppelring in omtreksrichting ééndelig uit te voeren, kan de klemkracht worden vergroot. Voorts kan de afdichting van de koppeling hierdoor zeer betrouwbaar worden uitgevoerd.

Bij voorkeur zijn de klemvlakken in omtreksrichting ononderbroken en zijn deze uitgevoerd als samenwerkende wigvlakken.

10 Op elegante wijze wordt de koppelbare buis vervaardigd door de koppelring om de kunststoffen mantel van het buisdeel heen te schuiven en door vervolgens aan de buitenomtrek van de mantel een kunststoffen verdikking te vormen voor samenwerking met de koppelring.

Op voordelige wijze omvat de koppelbare buis voorts een contraring 15 voor bevestiging aan de koppelring. Door de contraring te voorzien van een hulpklemvlak voor samenwerking met een kopvlak van het buisdeel, kan de krachtsoverdracht en de afdichting van de koppeling verder worden gewaarborgd. In het bijzonder kunnen drukkrachten via het hulpklemvlak op de mantel worden overgebracht.

20 De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een koppelbare buis.

Verdere voordelige uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn weergegeven in de volgconclusies.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een 25 uitvoeringsvoorbeeld dat in een tekening is weergegeven.

In de tekening toont:

Fig. 1 een schematische dwarsdoorsnede van een buisdeel met een kunststoffen mantel;

Fig. 2 het buisdeel van fig. 1 waarbij axiaal schuifbaar om de 30 mantel heen een koppelring is aangebracht; 4

Fig. 3 het buisdeel van fig. 2, waarbij aan een uiteinde van het buisdeel een radiaal buitenwaarts reikende kunststoffen verdikking met de mantel van het basisdeel is geïntegreerd;

Fig. 4 het buisdeel van fïg. 3, waarbij de koppelring is bevestigd 5 aan een contraring, zodanig dat een eerste klemvlak aan de verdikking samenwerkt met een tweede klemvlak van de koppelring en dat een kopvlak van het buisdeel samenwerkt met een hulpklemvlak van de contraring, en

Fig. 5 A-D een aantal schematische doorsneden van een alternatieve uitvoeringsvorm van het buisdeel van fig. 4.

10 De figuren betreffen slechts schematische weergaven van een j voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding, die wordt gegeven bij wijze

van niet-limiterend uitvoeringsvoorbeeld. In de figuren zijn gelijke of I

corresponderende onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers weergegeven. I

Verwijzend naar de figuren, in het bijzonder figuur 4, is daarin een ! i 15 koppelbare buis 1 getoond. De koppelbare buis 1 omvat een buisdeel 2 met j een kunststoffen mantel 3.

De kunststoffen mantel 3 is nabij een uiteinde 4 van het buisdeel voorzien van een radiaal buitenwaarts reikende kunststoffen verdikkingvormige verdikking 5. De verdikking 5 is met het 20 buitenoppervlak 14 van de mantel 3 geïntegreerd. De kunststoffen verdikking 5 is voorzien van een eerste klemvlak 6.

De koppelbare buis 1 omvat voorts een ter plaatse van het uiteinde 4 af gekeerde zijde van de verdikking 5, axiaal schuifbaar om de mantel 3 heen aangebrachte koppelring 7. De koppelring 7 is voorzien van een tweede 25 klemvlak 8 voor samenwerking met het eerste klemvlak 6. De koppelring 7 is in dit uitvoeringsvoorbeeld uitgevoerd uit metaal, maar kan uiteraard ook uit ander materiaal zijn vervaardigd. De koppelring 7 is in omtreksrichting ééndelig uitgevoerd.

De verdikking 5 is integraal gevormd met de mantel 3. Zoals 30 hierna nog nader zal worden toegelicht, omvat de verdikking 5 om de 5 buismantel 3 heen gewikkeld, met kunsthars geïmpregneerd vezelmateriaal. In dit uitvoeringsvoorbeeld is de verdikking 5 een verdikking die is gevormd door een met thermoplastische kunststof geïmpregneerde band vezelmateriaal, een zogenoemde tape, onder 5 verhitting en aandrukking om de buismantel te wikkelen. Het materiaal van de tape is versmolten met het materiaal van de mantel 3. Uiteraard kan ook een thermohoudend materiaal worden toegepast.

Het eerste klemvlak 6 is in omtreksrichting doorgaand uitgevoerd. In dit uitvoeringsvoorbeeld heeft het eerste klemvlak 6 met behulp van een 10 draaimachine een verspanende bewerking ondergaan om een goede maat-en vormtolerantie te realiseren.

Het eerste klemvlak 6 is complementair uitgevoerd aan het tweede klemvlak 8, dat eveneens in omtreksrichting ononderbroken is. Het eerste klemvlak 6 is uitgevoerd als een naar het uiteinde 4 van het buisdeel 2 toe 15 oplopend wigvlak.

| De koppelbare buis 1 omvat voorts een contraring 9 voor ! bevestiging aan de koppelring 7. De contraring 9 is voorzien van een hulpklemvlak 10 voor samenwerking met een kopvlak 11 van het buisdeel 2, bij voorkeur met althans een deel van het kopvlak van de mantel 3 en 20 eventueel althans een deel van het kopvlak van de verdikking het buisdeel 2.

De contraring 9 en de koppelring 7 zijn bij voorkeur losneembaar verbonden via een voorgespannen verbinding, bijvoorbeeld via de getoonde schroefdraadverbinding 12 of door een boutverbinding aan een flens. Door te 25 voorzien in een voorgespannen verbinding kan speling worden vermeden en kan torsie via wrijving worden overgebracht. Het hulpklemvlak 10 is eveneens bij voorkeur in omtreksrichting doorgaand uitgevoerd.

De contraring 9 kan tijdens gebruik het verbindingsstuk vormen naar de koppelring 7 van een volgend buisdeel 2, maar kan uiteraard ook 30 deel uitmaken van een ander object waar de buis 1 op moet worden 6 aangesloten, zoals een stuk gereedschap of een in- of uitlaatstuk. Indien gewenst, kan de contraring 9 nog zijn voorzien van een niet-weergegeven contrabuisdeel of steundeel dat de binnenwand 13 van het buisdeel 2 ondersteunt. Een dergelijk steun- of contrabuisdeel strekt zich bij voorkeur 5 in axiale richting vanaf het uiteinde 4 axiaal binnenwaarts langs de binnenwand 13 tot voorbij de samenwerkende eerste en tweede klem vlakken 6,7.

In dit uitvoeringsvoorbeeld omvat het buisdeel 2 een enkelvoudige kunststoffen mantel 3 die is gevormd uit vezelversterkt kunststof materiaal, | 10 zoals een buis die gewikkeld is uit met thermoplastische kunststof ! geïmpregneerde vezelstroken. Een dergelijke thermoplastisch kunststof materiaal is bijvoorbeeld PE, PP, PA, PEI, PPS, PEKK, of PEEK.

Het vezelmateriaal is bijvoorbeeld een uit koolstofvezels, aramidevezels of andere soorten vezels geweven mat. Uiteraard kan het 15 vezelmateriaal ook niet-geweven zijn. Ook hoeft het vezelmateriaal niet vooraf geïmpregneerd te zijn, maar kan het eveneens tijdens het wikkelen worden geïmpregneerd. In plaats van thermoplastisch materiaal kan ook een thermohardend materiaal worden toegepast, bijvoorbeeld polyester, vinylester of epoxy.

20 Een buisdeel 2 waarvan de mantel is voorzien van versterkingsvezels wordt binnen deze context een composietbuis genoemd.

Voor de goede orde wordt op gemerkt dat de kunststoffen mantel om een binnenbuis kan zijn gewikkeld, bijvoorbeeld een binnenbuis uit thermoplastisch materiaal. Uiteraard is het ook mogelijk dat het buisdeel is 25 opgebouwd uit meerdere mantels en/of dat sommige mantels uit ander materiaal dan kunststof zijn vervaardigd, bijvoorbeeld wanneer een binnenmantel wordt toegepast. Tevens kunnen al of niet gevlochten geleiders, zoals elektriciteitskabels of optische vezels, in de mantel van het i buisdeel 2 of in een binnenbuis zijn opgenomen.

7

Voor de goede orde wordt voorts opgemerkt dat het eveneens mogelijk is dat de kunststoffen mantel 3 uit niet-vezelversterkte kunststof is gevormd, bijvoorbeeld wanneer de buis een enkelvoudige kunststoffen mantel heeft die is geëxtrudeerd uit thermoplastisch materiaal, bijvoorbeeld 5 PE, PP, PA, PEI, PPS, PEKK, of PEEK.

De verdikking 5 is geïntegreerd met de kunststoffen mantel 3. Het kunststof materiaal van de verdikking 5 en dat van de mantel vormt een geheel 3.

Onder verwijzing naar figuren 2 en 3 wordt de koppelbare buis 1 10 vervaardigd door een koppelring 7 om de kunststoffen mantel 3 van het buisdeel 2 te schuiven en vervolgens aan de buitenomtrek 14 van de mantel 3 een kunststoffen verdikking 5 te vormen voor samenwerking met de koppelring. De verdikking 5 kan daarbij bij voorkeur worden gevormd door met hars geïmpregneerd vezelmateriaal om de buismantel 3 te wikkelen.

15 Indien gewenst kan het klemvlak van de verdikking dat samenwerkt met de koppelring nog worden nabewerkt, bijvoorbeeld door middel van verspaning.

Behalve door het hierboven beschreven opwikkelen, kan een verdikking bijvoorbeeld ook met de mantel worden geïntegreerd door bijvoorbeeld de verdikking aan de mantel te gieten, door het kunststof 20 materiaal van de mantel 3 te stuiken of door de verdikking 5 op het buitenoppervlak 14 van de mantel 3 te lassen of the smelten.

In figuren A-D is in een aantal schematische doorsneden een alternatieve uitvoeringsvorm van de koppelbare buis 1 weergegeven. In deze uitvoeringsvorm is zowel het buisdeel 2 als de contraring 9 voorzien van een 25 geleider 15, 16, bijvoorbeeld een elektrische geleider f een optische vezel.

Tijdens het aanbrengen van de contraring 9 worden eerst de geleiders 15, 16 gekoppeld tot de in fig. 5B getoonde toestand. Vervolgens worden de verbonden elektrische geleiders 15, 16 ineen gewikkeld zoals bijvoorbeeld is weergegeven in fig. 5C. Als alternatief kunnen geleiders 15, 16 via een 30 connector of een klembuis worden verbonden. Vervolgens wordt, zoals in fig.

8 5D is weergegeven, een afstandhouder 17 geplaatst, zodat een holte 18 wordt gedefinieerd waarin de elektrische geleiders 15, 16 beschermd kunnen worden opgenomen. De overige stappen van het vervaardigen van de koppelbare buis 1 kunnen gelijk zijn. In fïg. 5 is dit geïllustreerd door de 5 koppelring 7 reeds in aangebrachte toestand weer te geven.

Het moge duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot het hier beschreven uitvoeringsvoorbeeld, maar dat vele varianten mogelijk zijn. Zo kunnen nabij de klemvlakken en de hulpklemvlakken indien gewenst nog afdichtringen worden aangebracht. Voorts kunnen de 10 samenwerkende klemvlakken een andere vorm hebben, bijvoorbeeld een getrapte vorm. Ook kunnen de klemvlakken in omtreksrichting onderbroken zijn.

Dergelijke varianten zullen de vakman duidelijk zijn en worden geacht te liggen binnen het bereik van de uitvinding zoals verwoord in de 15 hiernavolgende conclusies.

1 0 29 84 2

Claims (19)

1. Koppelbare buis, omvattende een buisdeel met een kunststoffen mantel die nabij ten minste één uiteinde van het buisdeel in omtreksrïchting ononderbroken is uitgevoerd en die is voorzien van een met de mantel geïntegreerde radiaal buitenwaarts reikende kunststoffen 5 verdikking met een eerste klemvlak, voorts omvattende een ter plaatse van de van het uiteinde afgekeerde zijde van de verdikking, axiaal schuifbaar om de mantel heen aangebrachte koppelring, welke koppelring is voorzien van een tweede klemvlak voor samenwerking met het eerste klemvlak.

2. Koppelbare buis volgens conclusie 1, waarbij de koppelring in 10 omtreksrichting ééndelig is uitgevoerd.

3. Koppelbare buis volgens conclusie 2, waarbij de verdikking om de buismantel gewikkeld, met kunsthars geïmpregneerd vezelmateriaal omvat.

4. Koppelbare buis volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het eerste klemvlak met een verspanende bewerking is nabewerkt.

5. Koppelbare buis volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de contactvlakken complementair zijn gevormd.

6. Koppelbare buis volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het eerste en het tweede klemvlak in omtreksrichting ononderbroken is.

7. Koppelbare buis volgens één der voorgaande conclusies, waarbij 20 het eerste klemvlak is uitgevoerd als een naar het uiteinde van het buisdeel toe oplopend wigvlak.

8. Koppelbare buis volgens één der voorgaande conclusies, voorts omvattende een contraring voor bevestiging aan de koppelring.

9. Koppelbare buis volgens conclusie 8, waarbij de contraring is 25 voorzien van een hulpklemvlak voor samenwerking met een kopvlak van het buisdeel. 1 029842

10. Koppelbare buis volgens conclusie 8 of 9, waarbij contraring en koppelring losneembaar zijn verbonden, bij voorkeur via een schroefdraadverbinding.

11. Koppelbare buis volgens een der voorgaande conclusies, waarbij 5 contraring en koppelring onder voorspanning zijn verbonden.

12. Koppelbare buis volgens een der voorgaande conclusies, waarbij tussen uitsteeksel en contraring ter vorming van een holte een afstandshouder is aangebracht.

13. Koppelbare buis volgens conclusie 12, waarbij in de holte een 10 geleider is opgenomen.

14. Koppelbare buis volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de mantel is vervaardigd uit vezelversterkt kunststofmateriaal.

15. Koppelbare buis volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de dragende delen van het buisdeel uit kunststof of vezelversterkte kunststof 15 zijn vervaardigd.

16. Werkwijze voor het vervaardigen van een koppelbare buis, waarbij een koppelring schuifbaar om een kunststoffen mantel van een buisdeel wordt aangebracht en waarbij vervolgens aan de buitenomtrek van de mantel een kunststoffen verdikking wordt gevormd voor samenwerking met 20 een koppelring.

17. Werkwijze volgens conclusie 16, waarbij de koppelring axiaal om de mantel heen wordt geschoven.

18. Werkwijze volgens conclusie 16 of 17, waarbij de verdikking wordt gevormd door met hars geïmpregneerd vezelmateriaal om de buismantel 25 heen te wikkelen.

19. Werkwijze volgens conclusie 17 of 18, waarbij de verdikking door middel van een verspanende bewerking wordt voorzien van een klemvlak. 1 029842