Шланговое устройство - RU2735459C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к шланговому устройству.

Идеи, раскрытые в настоящем описании, в общем, приложимы к шлангам различных типов, включая промышленные шланги, например шланги, применяемые для разбрызгивания, а также к поливочным шлангам, включая домашние, скажем садовые шланги. Один из примеров возможного приложения этих идей представляют садовые поливочные шланги, которые благодаря протекающей по ним, подаваемой под давлением воде расширяются и увеличивают длину, а при отсутствии давления воды сжимаются.

В типовом случае такие шланги содержат наружный слой на тканевой основе, способный сжиматься и, фактически, сминаться, когда не наполненный водой шланг сжимается, а также содержат какого-то вида внутренний эластичный элемент, стягивающий шланг в сжатое состояние в отсутствие давления воды.

Один такой существующий расширяющийся шланг раскрыт в патентном документе GB 2490276 A. Этот шланг содержит наружный рукав, выполненный из неэластичного и гибкого материала, и внутренний рукав, изготовленный из эластичного материала. Эти наружный и внутренний рукава имеют первые концы, скрепленные вместе первым соединителем, и вторые концы, скрепленные вторым соединителем. В сжатом состоянии, когда нет потока воды, шланг укорачивается, а в расширенном состоянии, когда, изнутри эластичного рукава действует давление воды, шланг удлиняется. Поток воды течет во внутреннем эластичном рукаве, тогда как наружный рукав служит для контроля и ограничения расширения внутреннего рукава в расширенном состоянии шланга. В сжатом состоянии шланга наружный рукав смят или собран в гармошку, тогда как в расширенном состоянии наружный рукав относительно растянут и ограничивает дальнейшее расширение внутреннего рукава.

Потенциальный недостаток шлангового устройства, раскрытого в документе GB 2490276 A, заключается в том, что может проявиться тенденция к разрушению шланга из-за одного или другого соединителя, теряющего после некоторого времени использования способность успешно удерживать внутренний или наружный рукав, или, в более общем виде, может проявиться тенденция к разрушению такого шланга после продолжительного времени использования.

Таким образом, желательно предложить усовершенствованное шланговое устройство, обеспечивающее его повышенную надежность/долговечность.

Заявители определили, что, хотя это непосредственно не очевидно, одна из причин разрушения таких шлангов заключается в том, что, при их расширении и сжатии, в областях соединителей на обоих концах шланга происходит его непропорциональное расширение и сжатие. То есть при каждом использовании шланга эти концевые области имеют тенденцию расширяться и сжиматься сильнее, чем центральная часть шланга. А это, в свою очередь, означает, что в этих областях имеют место повышенный износ и повышенные напряжения.

Далее, еще один непосредственно отнюдь не очевидный момент: заявители определили, что одно из проявлений этого чрезмерного расширения и сжатия в указанных концевых областях - износ внутреннего эластичного рукава из-за наружного рукава, и в частности, из-за волнистых складок последнего, истирающих материал внутреннего рукава.

Таким образом, поначалу могло показаться, что причиной тенденции к разрушению внутреннего рукава, происходящему около соединителей, было чрезмерное радиальное расширение в этих областях и/или повреждение внутреннего рукава механизмом зажима в соединителях, но в действительности есть и другие факторы влияния, обнаруженные заявителем.

Обнаружив эти влияния, заявители разделили шланговое устройство с целью устранения этих факторов в числе прочих.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения обеспечено шланговое устройство для прокачки текучей среды, содержащее наружный рукав из гибкого материала и внутренний рукав из эластичного материала, причем за счет действия эластичного внутреннего рукава шланговое устройство будет короче в сжатом состоянии, при отсутствии давления текучей среды внутри внутреннего эластичного рукава, и длиннее в расширенном состоянии, когда внутри эластичного внутреннего рукава имеется давление текучей среды, причем когда шланговое устройство находится в сжатом состоянии, наружный рукав собран в гармошку, а когда шланговое устройство находится в расширенном состоянии, наружный рукав служит для контроля и ограничения расширения внутреннего рукава, причем предусмотрена по меньшей мере одна втулочная часть между эластичным внутренним рукавом и наружным рукавом вдоль, по меньшей мере, той части длины эластичного внутреннего рукава, на которой в сжатом состоянии шланга будет собрана гармошка наружного рукава, предназначенный для защиты эластичного внутреннего рукава от истирания складками гармошки наружного рукава.

Это может способствовать повышению срока службы/надежности шлангового устройства благодаря защите внутреннего рукава.

Предлагаемое устройство может содержать первую концевую часть шланга для приема первого конца наружного рукава и первого конца эластичного внутреннего рукава с целью соединения друг с другом первых концов рукавов, а также вторую концевую часть шланга для приема второго конца наружного рукава и второго конца эластичного внутреннего рукава с целью соединения друг с другом вторых концов рукавов.

Первая и/или вторая концевая часть шланга может содержать переходник, предназначенный для ввода в соединитель шланга и зажима соединителем шланга, например, обычным штуцером шланга.

Первая и/или вторая концевая часть шланга может содержать соединитель шланга, например, обычный штуцер шланга.

Первая и/или вторая концевая часть шланга может зажимать соответствующий конец одного или обоих из внутреннего рукава и наружного рукава. Соответствующий конец одного или обоих из внутреннего рукава и наружного рукава может быть выполнен с возможностью зажима первой и/или второй концевой частью шланга.

Втулочная часть, наружный рукав и внутренний рукав могут соединяться друг с другом в по меньшей мере в одном местоположении по направлению вовнутрь от концов наружного и внутреннего рукавов.

При наличии первой и/или второй концевой части шланга может быть по меньшей мере одно местоположение по направлению вовнутрь от первой и/или второй концевой части шланга.

Втулочная часть может идти от первой и/или второй концевой части шланга, по меньшей мере, до указанного по меньшей мере одного местоположения.

Указанное по меньшей мере одно местоположение предпочтительно расположено у соответствующего конца шлангового устройства, но по направлению вовнутрь от него.

Втулочная часть может соединяться с первой и/или второй концевой частью шланга и/или соединяться с по меньшей мере одним из внутреннего и наружного рукава в области первой и/или второй концевой части шланга.

Таким образом может быть образована соответствующая втулочная концевая область шлангового устройства с втулкой, проходящей между одним из первой и второй концевых частей шланга и местоположением, в котором втулочная часть соединяется с наружным рукавом и внутренним рукавом.

Кроме того, втулка:

i) соединяется с первой и/или второй концевой частью шланга и/или соединяется с по меньшей мере одним из внутреннего и наружного рукава в области первой и/или второй концевой части шланга; и

ii) соединяется с наружным рукавом и внутренним рукавом в по меньшей мере одном местоположении по направлению вовнутрь от концов наружного и внутреннего рукавов,

причем втулка может помогать контролировать продольное удлинение внутреннего рукава в области первой и/или второй концевой части шланга.

В одной из групп вариантов осуществления втулочная часть, наружный рукав и внутренний рукав соединены вместе в по меньшей мере одном местоположении по направлению вовнутрь от первых концов наружного и внутреннего рукавов, причем втулочная часть соединена с первой концевой частью шланга и/или соединена с по меньшей мере одним из внутреннего и наружного рукава в области первой концевой части шланга, что позволяет контролировать посредством втулочной части продольное расширение и сжатие шлангового устройства между указанным по меньшей мере одним местоположением и первой концевой частью шланга.

Втулочных частей может быть две. Первая из втулочных частей может быть присоединена к наружному рукаву и внутреннему рукавом в первом местоположении по направлению вовнутрь от первых концов рукавов. А вторая из втулочных частей быть присоединена к наружному рукаву и внутреннему рукаву во втором местоположении по направлению вовнутрь от вторых концов рукавов.

Указанное первое и/или второе местоположение предпочтительно расположено у соответствующего конца шлангового устройства, но по направлению вовнутрь от него.

Первая втулочная часть может быть соединена с первой концевой частью шланга и/или соединена с по меньшей мере одним из внутреннего и наружного рукава в области первой концевой части шланга.

Вторая втулочная часть может быть соединена со второй концевой частью шланга и/или соединена с по меньшей мере одним из внутреннего и наружного рукава в области второй концевой части шланга.

Таким образом можно получить соответствующую втулочную концевую область на каждом конце шлангового устройства с соответствующей втулочной частью, проходящей между соответствующей одной из первой и второй концевых частей шланга до местоположения, в котором соответствующая втулочная часть присоединена к наружному рукаву и внутреннему рукаву.

Кроме того, первая втулочная часть:

i) соединяется с первой концевой частью шланга и/или соединяется с по меньшей мере одним из внутреннего и наружного рукава в области первой концевой части шланга; и

ii) соединяется с наружным рукавом и внутренним рукавом в по меньшей мере одном местоположении по направлению вовнутрь от концов наружного и внутреннего рукавов,

причем первая втулочная часть может помогать контролировать продольное расширение внутреннего рукава в области первой концевой части шланга.

Аналогично, вторая втулочная часть:

i) соединяется со второй концевой частью шланга и/или соединяется с по меньшей мере одним из внутреннего и наружного рукава в области второй концевой части шланга; и

ii) соединяется с наружным рукавом и внутренним рукавом в по меньшей мере одном местоположении по направлению вовнутрь от концов наружного и внутреннего рукавов,

причем вторая втулочная часть может помогать контролировать продольное расширение внутреннего рукава в области второй концевой части шланга.

В одной из групп вариантов осуществления вторая втулочная часть, наружный рукав и внутренний рукав соединяются вместе в по меньшей мере одном местоположении по направлению вовнутрь от вторых концов наружного и внутреннего рукавов, причем вторая втулочная часть соединяется со второй концевой частью шланга и/или соединяется с по меньшей мере одним из внутреннего и наружного рукава в области второй концевой части шланга, что позволяет контролировать посредством второй втулочной части продольное расширение и сжатие шлангового устройства между указанным по меньшей мере одним местоположением и второй концевой частью шланга.

Имея по меньшей мере одну втулочную часть, присоединенную таким образом для контроля продольного расширения, а следовательно, и сжатия шлангового устройства в области данной/каждой концевой части шланга, можно контролировать также степень подвижности складок гармошки наружного рукава относительно внутреннего рукава в области данной/каждой концевой части шланга. Следовательно, это может уменьшить напряжения, воздействующие на указанную часть внутреннего рукава за счет уменьшения степени продольного расширения, а также может снизить износ, вызванный истиранием складками гармошки внутреннего рукава/втулочной части, за счет результирующего уменьшения возвратно-поступательного движения в указанной области.

Таким образом, данная конструкция, в которой наружный рукав и внутренний рукав соединяются в по меньшей мере в одном местоположении по длине шлангового устройства является предпочтительной. Еще более предпочтительным является обеспечение двух таких соединений, каждое из которых расположено у соответствующего конца шлангового устройства, но по направлению вовнутрь от него, так что шланговое устройство будет защищено на каждом из своих концов.

По меньшей мере одна втулочная часть может выходить за пределы местоположения, в котором она соединяется с наружным рукавом и внутренним рукавом.

Шланговое устройство может содержать соединительный элемент в местоположении, где по меньшей мере одна втулочная часть соединяется с наружным и внутренним рукавами.

Наружный рукав, внутренний рукав и втулочная часть могут все прикрепляться к указанному соединительному элементу.

Наружный рукав может быть термически приварен к соединительному элементу. Втулочная часть может быть приклеена к соединительному элементу. Внутренний рукав может быть приклеен к соединительному элементу.

Соединительный элемент может быть трубчатым. Наружный рукав может соединяться с наружной изогнутой поверхностью соединительного элемента. Втулочная часть может соединяться с внутренней изогнутой поверхностью соединительного элемента. Внутренний рукав может соединяться с внутренней изогнутой поверхностью соединительного элемента.

Во втулочной части может быть отверстие или прорезь в области соединительного элемента. Соединительный элемент может закрывать это отверстие или эту прорезь во втулочной части.

Наружный рукав может быть изготовлен из неэластичного материала. Альтернативно, наружный рукав может быть до некоторой степени эластичным в одном или более направлениях, при условии, что он работает на удержание внутреннего рукава. Наружный рукав может быть назван наружным удерживающим рукавом. Например, наружный рукав может быть эластичным в продольном направлении и неэластичным в радиальном или окружном направлении. В другом варианте наружный рукав может быть эластичным, но менее эластичным, чем внутренний рукав.

Наружный рукав может быть изготовлен из ткани. Внутренний рукав может быть изготовлен из эластомера. Втулочная часть может быть изготовлена из эластомера.

Шланговое устройство может содержать зажимной элемент для зажима в концевой части шланга по меньшей мере одного из наружного рукава, внутреннего рукава и втулочной части. Зажимной элемент может зажимать в концевой части шланга наружный рукав, внутренний рукав и втулочную часть.

Зажимной элемент может содержать буртик или кольцо.

Зажимной элемент может деформироваться при установке в положение для зажатия одного или каждого зажимаемого элемента. В этом случае зажимной элемент, как правило, выполняется из металла и, как правило, обжимается, изгибается, опрессовывается или иным способом деформируется при установке в указанное положение.

Альтернативно, зажимной элемент может свинчиваться с концевой частью шланга для зажатия одного или каждого зажимаемого элемента. Это может быть предпочтительно, так как облегчает демонтаж элемента и может позволить, например, его смену или замену. Зажимной элемент может содержать гайку с резьбой.

Шланговое устройство может содержать ограничитель расширения для контроля радиального расширения внутреннего рукава. Ограничитель расширения может содержать опорную поверхность для опирания внутреннего рукава. Эта опорная поверхность может образовывать раструб. Ограничитель расширения может содержать канал с раструбом. Опорная поверхность может быть связана с раструбом канала.

Зажимной элемент может содержать ограничитель расширения и, таким образом, иметь опорную поверхность, профиль которой выбирается для опирания внутреннего рукава. Зажимной элемент может иметь опорную поверхность с раструбом, например, коническую или в форме воронки. Зажимной элемент может содержать канал с раструбом, причем первая часть канала выполняется для зажима внутреннего рукава, а раструб канала выполняется для опирания зажатого внутреннего рукава.

Это может уменьшить напряжения на рукаве и/или зажиме рукава, вызванные радиальным расширением. В свою очередь, это может способствовать защите от выхода из строя.

Втулочная часть может проходить в продольном направлении вовнутрь от конца концевой части шланга, как указано выше. Втулочная часть может проходить в продольном направлении вовнутрь от зажимного элемента. Втулочная часть может проходить в продольном направлении вовнутрь от ограничителя расширения, если таковой имеется.

Отметим, что втулочная часть расположена для защиты внутреннего рукава в области, где возникают и смещаются складки гармошки, то есть, обычно, без какого-либо перекрытия с зажимным элементом и/или ограничителем расширения. Далее, отметим, что втулочная часть может способствовать защите от воздействия продольного расширения внутреннего рукава, в то время как опорная часть может способствовать защите от воздействия радиального расширения.

Первая концевая часть шланга может содержать, например, одно из сопла; разбрызгивающего пистолета; оросительной головки; насадки «водяная пика»; соединителя крана (вентиля); штуцера шланга для обеспечения возможность соединения шлангового устройства с другим устройством, подающим или отводящим воду, и т.д.

Вторая концевая часть шланга может содержать, например, одно из сопла; разбрызгивающего пистолета; оросительной головки; насадки «водяная пика»; соединителя крана (вентиля); штуцера шланга для обеспечения возможности соединения шлангового устройства с другим устройством, подающим или отводящим воду, и т.д.

В любом случае соответствующая концевая часть шланга может содержать стандартный соединитель шланга.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения обеспечено шланговое устройство, содержащее первую концевую часть шланга, вторую концевую часть шланга и присоединенные между ними наружный рукав из гибкого материала и внутренний рукав из эластичного материала для прокачки текучей среды через шланговое устройство, при этом первые концы внутреннего и наружного рукавов соединены друг с другом в первой концевой части шланга, вторые концы внутреннего и наружного рукавов соединены друг с другом во второй концевой части шланга, и под действием эластичного внутреннего рукава шланговое устройство укорачивается в сжатом состоянии при отсутствии давления текучей среды внутри эластичного внутреннего рукава, и удлиняется в расширенном состоянии, когда внутри эластичного внутреннего рукава имеется давление текучей среды, причем когда шланговое устройство находится в сжатом состоянии, наружный рукав собран в гармошку, а когда шланговое устройство находится в расширенном состоянии, наружный рукав служит для контроля и ограничения расширения внутреннего рукава, при этом предусмотрена по меньшей мере одна втулочная часть между эластичным внутренним рукавом и наружным рукавом вдоль, по меньшей мере, той части длины эластичного внутреннего рукава, на которой в сжатом состоянии шланга будет собрана гармошка наружного рукава, предназначенная для защиты эластичного внутреннего рукава от истирания складками гармошки наружного рукава.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения обеспечен способ изготовления шлангового устройства для прокачки текучей среды, при этом шланговое устройство содержит наружный рукав из гибкого материала и внутренний рукав из эластичного материала, причем под действием эластичного внутреннего рукава шланговое устройство укорачивается в сжатом состоянии при отсутствии давления текучей среды внутри эластичного внутреннего рукава, и удлиняется в расширенном состоянии, когда внутри эластичного внутреннего рукава имеется давление текучей среды, при этом когда шланговое устройство находится в сжатом состоянии, наружный рукав собран в гармошку, а когда шланговое устройство находится в расширенном состоянии, наружный рукав служит для контроля и ограничения расширения внутреннего рукава, причем способ содержит шаг, на котором обеспечивают по меньшей мере одну втулочную часть между эластичным внутренним рукавом и наружным рукавом вдоль, по меньшей мере, той части длины эластичного внутреннего рукава, на которой в сжатом состоянии шланга будет собрана гармошка наружного рукава, предназначенную для защиты эластичного внутреннего рукава от истирания складками гармошки наружного рукава.

Из дальнейшего станет понятно, что раскрытое выше шланговое устройство может быть использовано во многих разнообразных, в частности промышленных, применениях, например в разбрызгивающих устройствах, а также в быту. Прокачиваемая текучая среда может представлять собой жидкость; в некоторых случаях это вода, но это может быть и другая жидкость. Один частный случай применения - шланг для подачи воды (скажем, для полива), например - садовый поливочный шланг.

Каждый из опциональных признаков, соответствующих каждому из вышеуказанных аспектов настоящего изобретения, равно приложим в качестве опционального признака к каждому из прочих аспектов настоящего изобретения и может быть приведен после каждого аспекта, с любыми соответствующими изменениями формулировок. Эти опциональные признаки не приведены после каждого аспекта просто для краткости изложения.

Ниже варианты осуществления настоящего изобретения будут раскрыты, только в качестве примера, со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

на фиг. 1 - схематически изображено садовое поливочное шланговое устройство в сжатом состоянии;

на фиг. 2 - схематически изображена часть шлангового устройства по фиг. 1 в расширенном состоянии;

на фиг. 3 - изображен разрез части шлангового устройства с фиг. 2;

на фиг. 4 - представлен фрагмент вида по фиг. 3, показывающий первую концевую часть шлангового устройства по фиг. 1 и 3, установленную на конце сборного шланга шлангового устройства по фиг. 1 и 3;

на фиг. 5 - представлен фрагмент вида с фиг. 3, показывающий часть сборного шланга в местоположении, где соединяются друг с другом с помощью соединительного элемента наружный рукав, внутренний рукав и втулочная часть сборного шланга; и

на фиг. 6 - представлен вид, аналогичный фиг. 5, показывающий альтернативный соединительный элемент, который может быть использован в конструкции, типа представленной на фиг. 1-5.

На фиг. 1-3 представлены схематические изображения шлангового устройства, содержащего сборный шланг 1, оснащенный на каждом конце соответствующим наконечником 2 шланга (на фиг. 2 и 3 виден только один), причем данное шланговое устройство является садовым поливочным шланговым устройством для использования, например, в саду у дома с целью полива растений и/или мойки поверхностей. На фиг. 1 показано шланговое устройство в сжатом состоянии, в которое стремится перейти сборный шланг, когда в нем нет воды. С другой стороны, на фиг. 2 и 3 показана часть шлангового устройства с фиг. 1 в расширенном состоянии, в которое стремится перейти сборный шланг, когда по нему протекает вода.

Хотя в настоящем описании рассмотрен именно данный тип садового поливочного шланга, следует снова заметить, что область приложения идей настоящего изобретения более широка. Они могут быть использованы, например, в других типах поливочных шлангов вне домашнего применения и, кроме того, в других применениях, например промышленных, в частности в разбрызгивателях.

На фиг. 4 показаны в увеличенном масштабе один из наконечников 2 шланга и один конец сборного шланга. В данном варианте осуществления другой наконечник шланга идентичен этому. Однако в альтернативных вариантах наконечники 2 шланга могут различаться.

В данном варианте осуществления наконечник шланга выполнен в виде штуцера шланга, позволяющего соединять шланговое устройство с другими элементами. В частности, один из штуцеров шланга может соединяться, например, с краном или другим источником воды, а другой штуцер шланга может соединяться с разбрызгивателем, соплом или другим выпускным устройством. В данном варианте осуществления каждый штуцер шланга представляет собой стандартный промышленный охватывающий штуцер шланга, вставляемый нажатием и позволяющий осуществить соединение с ответным охватываемым штуцером, имеющимся на другом элементе.

Как показано на фиг. 4, штуцер шланга содержит штуцерную часть 3 и соединительную часть 4. Штуцерная часть 3 выполнена для соединения с ответным охватываемым штуцером, имеющимся на другом элементе. Поскольку эта деталь наконечника 2 является стандартной деталью садового поливочного оборудования и не относится к особым признакам настоящего изобретения, дальнейшее описание этой части наконечника опускается.

Заметим, далее, что в других случаях в предлагаемом шланговом устройстве могут применяться иные формы наконечника 2 шланга. Так, например, тип штуцера 2 шланга, показанный на фиг. 4, на самом деле несколько отличается от типа, показанного на фиг. 1. Кроме того, наконечник шланга может представлять собой сопло, пистолет-разбрызгиватель, насадку «водяное копье» или иной элемент. Если этот наконечник шланга содержит соединительную часть для соединения со шлангом, то он может быть соединен с сборным шлангом 1. Другими словами, сборный шланг 1 согласно настоящему изобретению пригоден для использования со многими различными наконечниками шланга.

Согласно настоящему изобретению соединительная часть 4 содержит раструб 41, предназначенный для приема во внутреннем канале части гибкого трубопровода, соединяемого с соединительной частью 4. Далее, соединительная часть 4 содержит несколько деформируемых захватных язычков 42. Зажимная гайка 43 предусмотрена для затягивания на главном корпусе 44 соединительной части и вдавливания при этом захватных язычков 42 в наружную поверхность части шланга, надетой на раструб 41 соединительной части. В данном варианте осуществления указанные деформируемые язычки снабжены зубцами 42а для зацепления наружной поверхности шланга, и, как нетрудно понять, зажимная гайка 43 и главный корпус 44 соединительной части 4 снабжены взаимно соответствующей резьбой, позволяющей затянуть зажимную гайку 43 на главном корпусе 44. Сборный шланг 1 выполнен с возможностью приема в соединительной части 4 и показан в таком положении на фиг. 4. Аналогично, сборный шланг 1, разумеется, выполнен с возможностью приема в любой подобной соединительной части шланга, в частности, содержащей раструб, а также несколько захватных язычков, и предназначенной для использования с зажимной гайкой.

Сборный шланг 1 содержит первый, наружный рукав 11 из неэластичного и гибкого материала, например тканого полимерного материала, и второй, внутренний эластичный рукав 12, предназначенный для прокачки воды через сборный шланг 1 и, следовательно, через все шланговое устройство.

Заметим, что в альтернативных вариантах осуществления материал наружного рукава может быть в некоторой степени эластичным в одном или нескольких направлениях, при условии, что он работает на удержание внутреннего рукава. Наружный рукав может быть назван наружным удерживающим рукавом. Например, наружный рукав может быть эластичным в продольном направлении и неэластичным в радиальном или окружном направлении. В другом варианте наружный рукав может быть эластичным, но менее эластичным, чем внутренний рукав.

В данном варианте осуществления каждый конец сборного шланга 1 оснащен соответствующим переходником 5. Разумеется, на фиг. 4 виден только один из этих переходников 5.

Переходник 5 в общем является трубчатым, со сквозным каналом, по которому вода может течь между внутренним пространством внутреннего рукава 12 и внутренним каналом штуцерной части 3 или, в более общем случае, по внутреннему каналу наконечника 2 шланга, содержащего соединительную часть 4. Таким образом, этот сквозной канал образует часть пути потока воды через сборный шланг и все шланговое устройство.

Кроме внутреннего и наружного рукавов 12, 11, сборный шланг 1 содержит две эластомерных втулочных части 6 (на чертежах виден только один из них). Первую из этих втулочных частей 6 обеспечивают на первом конце шлангового устройства, как показано на фиг. 2-5, а вторую эластомерную втулочную часть 6 обеспечивают на противоположном конце шлангового устройства.

Каждая втулочная часть 6 предусмотрена в узле 1 шланга между внутренним рукавом 12 и наружным рукавом 11. Как будет понятно, втулка 6 - это еще одна трубчатая часть. В данном варианте осуществления наружный рукав 11, втулка 6 и внутренний рукав 12, все, закреплены на опорной части 51 переходника 5 металлическим кольцом 53. (Заметим, что металлическое кольцо 53 после его деформирования в показанное на фиг. 4 положение зажима приобретает зубцы или зазубрины, и разрез, показанный на фиг. 4, проходит через один из таких зубцов, так что можно видеть в разрезе вершину зубца и его боковую стенку, идущую вниз и контактирующую с зажатыми втулкой и рукавами (6, 11, 12).

Кроме опорной части 51 переходник 5 содержит вставную часть I, которая зажимается деформируемыми язычками 42 соединителя 4.

Таким образом, в данном варианте осуществления наружный рукав 11, внутренний рукав 12 и втулка 6 крепятся в наконечнике 2 шланга с помощью переходника 5 и металлического кольца 53, действующих как зажимная часть. То есть в данном варианте осуществления наконечники 2 шланга и переходник 5 вместе образуют первую концевую часть шланга.

Заметим, однако, что сборный шланг 1, содержащий наружный рукав 11, внутренний рукав 12 и втулку 6, закрепленные на переходнике 5 с помощью кольца 53, может также сам по себе рассматриваться как законченное шланговое устройство, и в этом случае концевая часть шланга - это переходник 5.

В данном варианте осуществления шланговое устройство содержит также ограничитель 7 расширения, предусмотренный для контроля расширения наружного рукава 11 и, следовательно, внутреннего рукава 12 в области, где они зажаты у переходника 5. Ограничитель 7 расширения содержит опорную поверхность 71 для удержания внутреннего рукава 12 от расширения в область кольца 53.

Опорная поверхность 71 ограничителя 7 расширения идет с расширением наружу, допуская постепенное увеличение диаметра внутреннего рукава под действием давления. Опорная поверхность ограничивает идущий с расширением канал в ограничителе 7. В данном варианте осуществления ограничитель 7 расширения зафиксирован зажимной гайкой 43 и, как таковой, опосредованно прикреплен к переходнику 5. Далее, следует заметить, что этот ограничитель 7 расширения служит для удержания внутреннего рукава от расширения, даже несмотря на то, что между внутренним рукавом и ограничителем 7 расширения проходят наружный рукав 11 и втулка 6.

Как раскрыто выше, в данном варианте осуществления ограничитель 7 расширения удерживается зажимной гайкой 43. В альтернативных вариантах ограничитель расширения может быть выполнен как часть зажимной гайки 4 или зажимной элемент, используемый для крепления по меньшей мере одного из рукавов, или втулочной части 11, 12, 6 к переходнику 5.

В данном варианте осуществления эластомерная втулка 6 предусмотрена в области кольца 53 и, таким образом, способствует защите от повреждения внутреннего рукава 12 в процессе зажима, а также защищает рукав 12 при его расширении, что может помочь предотвратить разрушение внутреннего рукава, вызванное твердыми или острыми частями кольца 53.

Однако в данном варианте осуществления эластомерная втулка 6 также выходит за пределы области зажима. В частности, втулка 6 идет в продольном направлении от края наконечника 2 шланга и переходника 5 (то есть выходит в продольном направлении за пределы концевой части шланга), и в частности, выходит в продольном направлении за пределы ограничителя 7 расширения и его опорной поверхности 71.

Это означает, что втулка 6 может выполнять и другие функции, помимо только защиты внутреннего рукава 12 от влияний зажима и радиального расширения в области зажима.

Как показано на фиг. 3 и 5, эластомерная втулка 6 входит на значительное расстояние в наружный и внутренний рукава 11, 12.

В данном варианте осуществления шланговое устройство содержит два трубчатых соединительных элемента 8, каждый из которых располагают в соответствующем местоположении, отстоящем в продольном направлении вовнутрь от соответствующего наконечника 2 шланга. На чертежах виден только первый из этих соединительных элементов 8. Изображенный соединительный элемент 8 относится к первому наконечнику 2 шланга, показанному на фиг. 2, 3 и 4, но имеется и соответственный соединительный элемент 8, относящийся к другому наконечнику 2 шланга, не показанному на чертежах. Наружный рукав 11, внутренний рукав 12 и эластомерная втулка 6 соединяются друг с другом в местоположении соединительного элемента 8. В данном варианте осуществления наружный рукав 11 термически приварен к наружной изогнутой поверхности соединительного элемента 8, в то время как эластомерная втулка 6 и внутренний рукав 12 приклеены (с использованием адгезива) к соединительному элементу 8. В частности, может быть использован клей на основе силиконового герметика.

В данном варианте осуществления эластомерная втулка 6 выходит за пределы соединительного элемента 8, входя в продольном направлении в наружный рукав 11 дальше того местоположения, где находится соединительный элемент 8. Поэтому в данном варианте осуществления в эластомерной втулке 6 в области соединительного элемента 8 делают прорезь или отверстие А для облегчения склеивания внутреннего рукава 12 и соединительного элемента 8.

Местоположение, в котором втулка 6, наружный рукав 11 и внутренний рукав 12 соединяются друг с другом, и, следовательно, местоположение соединительного элемента 8 расположено у конца шлангового устройства, но по направлению вовнутрь от концевой части шланга. Это местоположение может быть охарактеризовать, как расположенное рядом с краем шлангового устройства. В случае использования двух втулок, по одной с каждого края шлангового устройства, все вышеизложенное, разумеется, справедливо для обеих втулок. Было обнаружено, что оптимальное расстояние от этого местоположения до края шлангового устройства в значительной мере не зависит от общей длины устройства. Было обнаружено, что это оптимальное расстояние до края шлангового устройства лежит в диапазоне от 100 мм до 340 мм, скажем, предпочтительно - от 200 мм до 240 мм, или составляет около 220 мм. Если это расстояние слишком мало, то защита от продольного удлинения будет неудовлетворительной. Если это расстояние слишком велико, снизится общая способность расширения шлангового устройства.

Сам соединительный элемент может иметь длину, например, 40 мм, но этот размер не критичен.

Нетрудно понять, что в случае использования второй эластомерной втулки у второго края шлангового устройства, как в данном варианте осуществления, эта вторая втулка может иметь такую же конструкцию, как и раскрытая выше в отношении первой эластомерной втулки.

Наличие эластомерной втулки 6 в данном варианте осуществления обеспечивает различные функции. Во-первых, она предусмотрена в области, где, как указано во введении, при использовании имеет место чрезмерное продольное удлинение и сжатие шлангового устройства от сжатого состояния, показанного на фиг. 1, до расширенного состояния, показанного на фиг. 2. Это означает, что эластомерная втулочная часть 6 может служить для защиты внутреннего рукава 12 от истирания, которое в противном случае происходило бы от трения складок гармошки наружного рукава 11 о поверхность внутреннего рукава 12. Можно констатировать наличие положительного эффекта как от части эластомерной втулки 6, предусмотренной между соединительным элементом 8 и наконечником 2 шланга, так и от части эластомерной втулки 6, заходящей в шланг дальше того местоположения, где расположен соединительный элемент 8. Кроме того, эластомерная втулка 6, при правильном выборе ее диаметра и прочности, может помочь в контроле радиального расширения.

Кроме того, поскольку эластомерная втулка 6 соединяется с внутренним и наружным рукавами 12, 11 на соединительном элементе 8 и удерживается в концевой части 2 шланга, продольное сжатие и удлинение этой области шлангового устройства требует также продольного удлинения и сжатия эластомерной втулки 6. Нетрудно понять, что это может способствовать контролю, а следовательно, снижению продольного удлинения и, соответственно, сжатия, происходящих в этой области, так как наличие дополнительного эластичного материала в этой области повышает величину силы, которая требуется для получения определенной степени удлинения. Таким образом, в предлагаемом шланговом устройстве обеспечивается усиление против расширения (а следовательно, и сжатия) в тех областях, где, как было определено, имеется тенденция к возникновению наибольшего расширения и сжатия.

Этот контроль расширения (и, следовательно, сжатия), в свою очередь, может помочь снизить напряжения, воздействующие на внутренний рукав 12 в этой области, а также помочь снизить износ внутреннего рукава 12 в этой области, вызванный воздействием наружного рукава 11, трущегося о внутренний рукав/эластомерную втулку 6. Другими словами, благодаря уменьшению величины расширения (а следовательно, и сжатия), происходящего в этой области, истирание вследствие возвратно-поступательных движений в этой области также уменьшается.

Таким образом, введение эластомерной втулки, а также соединение этой втулки с внутренним и наружным рукавами в двух продольно разнесенных местоположениях может помочь создать более надежное и прочное шланговое устройство.

На фиг. 6, в положении между наружным и внутренним рукавами 11, 12 и эластомерной втулкой 6, показан альтернативный соединительный элемент 8', который может быть использован вместо соединительного элемента 8, показанного на фиг. 3 и 5. Этот альтернативный соединительный элемент 8' - тоже трубчатый, но в данном случае содержит отверстие 8А, которое может быть соосно отверстию А во втулочной части 6. Это облегчает сборку, упрощая введение клея 9. При сборке втулочную часть 6 располагают над внутренним рукавом 12, а соединительный элемент 8' надвигают на втулочную часть 6 до местоположения отверстия А во втулке 6. Затем клей 9 может быть введен через отверстие 8А в соединительном элементе 8' и может протекать оттуда к отверстию А во втулочной части 6, приходя, таким образом, в соприкосновение со втулкой 6 и приклеивая ее и внутренний рукав 12 к соединительному элементу 8'. После этого, как правило, когда застынет клей 9, наружный рукав 11 может быть размещен поверх внутреннего рукава 12 и втулки 6 и прикреплен (как правило, термической или ультразвуковой сваркой) к соединительному элементу 8'. Затем, при необходимости, может быть выполнена сборка с переходником 5 (или другой концевой частью шланга). Нанесение клея при использовании соединительного элемента 8 с фиг. 3 и 5 происходит труднее/менее точно, так как клей приходится наносить до установки соединительного элемента 8, но в остальном процесс сборки - тот же.

В других вариантах осуществления шланговое устройство может содержать раскрытый выше сборный шланг без наконечников 2, то есть, может содержать внутренний и наружный рукава 12, 11, втулки 6, переходники 5 и соединительный элемент 8. В этом случае каждый переходник 5 работает как «концевая часть шланга». В некоторых таких вариантах по меньшей мере один из рукавов и втулка могут удерживаться на переходнике, но не зажиматься до тех пор, пока рукава, втулка и переходник не будут зажаты вместе введением в наконечник шланга. В других вариантах осуществления переходник 5 может отсутствовать, а внутренний и наружный рукава 12, 11 и втулки 6 могут быть выполнены для непосредственного зажима в наконечнике 2 шланга, например в обычном штуцере шланга. В этом случае наконечник шланга работает как «концевая часть шланга».

В дополнительных вариантах осуществления шланговое устройство может не содержать ни переходника 5, ни наконечника 2 шланга раскрытого выше типа; вместо этого концы рукавов 12, 11 и втулки 6 могут, например, соединяться друг с другом другим способом - например, склеиваться, скажем, с использованием соединительного элемента, аналогичного раскрытому выше.

Реферат

Изобретение относится к шланговому устройству, которое содержит наружный рукав (11) из гибкого материала и внутренний рукав (12) из эластичного материала для прокачки текучей среды через данное шланговое устройство, причем за счет действия эластичного внутреннего рукава (12) шланговое устройство имеет меньшую длину в сжатом состоянии при отсутствии давления текучей среды во внутреннем пространстве эластичного внутреннего рукава (12) и большую длину в расширенном состоянии, когда к внутреннему пространству эластичного внутреннего рукава (12) приложено давление текучей среды. Когда шланговое устройство находится в сжатом состоянии, наружный рукав (11) собран в гармошку, а когда шланговое устройство находится в расширенном состоянии, наружный рукав (11) служит для контроля и ограничения расширения внутреннего рукава (12). Между эластичным внутренним рукавом (12) и наружным рукавом (11) вдоль по меньшей мере той части длины эластичного внутреннего рукава (12), на которой в сжатом состоянии шланга собрана гармошка наружного рукава (11), предусмотрена по меньшей мере одна втулочная часть (6) для защиты эластичного внутреннего рукава (12) от истирания складками гармошки наружного рукава (11). Изобретение исключает возможность разрушения шланга после продолжительного времени использования. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула