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Papierschlauch.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Gummischläuche durch aus Papier hergestellte Röhren zu ersetzen, deren Wandung mit quer zur Rohrachse verlaufenden Rillen oder Wellen versehen ist. Die Rillen dieser Röhren sind verhältnismässig seicht und liegen weit auseinander, so dass die Rohrwand im Längsschnitt einer mehr oder weniger steilen Sinuslinie gleicht. Durch eine solche Formgebung wird dem Papierrohr nur ein ganz geringer Grad von Biegsamkeit und Elastizität erteilt. Ausserdem verleihen derart geformte Rillen oder Wellen dem Rohr nicht annähernd die erforderliche Widerstandsfähigkeit gegen quer zur Achse gerichtete Beanspruchungen.
Grosse Widerstandsfähigkeit gegen seitliche Beanspruchungen sowie bedeutende Biegsamkeit sind aber für die Verwendbarkeit eines Papierschlauches von grösster Bedeutung, weil ein solcher, anders als ein Gummischlauch, seine frühere Form nicht wieder annimmt, wenn er an irgendeiner Stelle eingedrückt, bei einer zu scharfen Krümmung geknickt oder abgequetscht wurde.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diese bekannten Papierröhren, denen die Bezeichnung "Schlauch" eigentlich zu Unrecht gegeben wurde, derart zu vervollkommnen, dass sie einen in jeder Hinsicht vollkommenen Ersatz für Gummischläuche bieten. Die zur Erreichung dieses Zieles erforderlichen Eigenschaften werden gemäss der Erfindung dem Papierschlauch dadurch erteilt, dass die quer zur Schlauchachse verlaufenden Rillen oder Wellen so dicht aneinander liegen, dass die Seitenwände dieser Rillen als Versteifungen senkrecht zur Schlauchachse wirken und dadurch dem Schlauch bei erhöhter Elastizität und Biegsamkeit auch die erforderliche Festigkeit gegen seitliche Beanspruchungen, die ein Eindrücken oder Flachdrücken der Wandung herbeizuführen suchen, erteilen.
Eine weitere Erhöhung der Elastizität und Biegsamkeit wird im Sinne der Erfindung dadurch erzielt, dass die aufeinanderliegenden Papierlagen, aus denen der Schlauch besteht, nur an einzelnen über den Umfang des Schlauches verteilten Stellen zusammengeklebt sind.
Die Fig. i der Zeichnung veranschaulicht einen der Erfindung gemäss ausgestalteten Schlauch in Ansicht und teilweise im Schnitt ; die Fig. 2 und 3 zeigen Abwicklungen der Papierlagen ; die Fig. 4 stellt den Schlauch im Querschnitt dar.
Der Schlauch besteht aus einer dem jeweiligen Zwecke entsprechenden Anzahl von Papierlagen 1 ; diese werden bei der Herstellung des Schlauches auf einem zylindrischen Dorn fest übereinandergewickelt, wobei die aufeinanderliegenden Papierlagen zusammengeklebt werden. Das so gebildete Rohr wird alsdann mit den quer zu seiner Achse, vorzugsweise nach Schraubenlinien verlaufenden Rillen oder Wellen versehen. Wie die Fig. i zeigt, liegen diese Rillen oder Wellen 3 so dicht aneinander, dass die Erhebungen und Vertiefungen eine halbkreisförmige Querschnittsform haben, während die zwischen den Erhebungen und Vertiefungen liegenden Seitenwände der Rillen senkrecht oder nahezu senkrecht zur Sehlauehachse liegen.
Diese Seitenwände, die wie dicht aneinanderliegende Ringe die ganze Wandung des Schlauches bilden und durch die halbkreisförmigen Erhebungen und Vertiefungen zu einer einzigen Fläche miteinander verbunden sind, erteilen dem Schlauch eine sehr hohe Festigkeit gegen quer zur Achse gerichtete Kräfte. Wellen oder Rillen, die nach einer Sinuslinie verlaufen, weichen infolge ihrer schrägen Seitenwände unter einem auf sie ausgeübten Druck seitwärts aus und werden immer flacher gedrückt, so dass einer Deformation nur die viel zu kleine Festigkeit einer glatten oder nur schwach gewellten Papierwand entgegenwirkt. Ein solches Ausweichen und Flachdrücken der Rillen oder Wellen ist aber unmöglich, wenn diese so dicht aneinanderliegen, dass ihre Seitenwände senkrecht oder nahezu senkrecht zur Schlauchachse stehen.
Durch die dicht aneinanderligenden Rillen wird ferner eine ausserordentliche Erhöhung der Biegsamkeit und Elastizität des Schlauches erzielt. Die zur Schlauchachse senkrecht stehenden Seitenwände der Wellen 3 bilden gleichsam eine Materialreserve, die auch für die schärfsten Biegungen und für starke Dehnungen des Schlauches hinreicht. Auch bei sehr scharfen Krümmungen behält der Schlauch den vollen kreisförmigen Querschnitt ; er knickt an der Innenseite der Krümmung nicht ein und wird an der Aussenseite nicht abgeplattet, wie das bei Papierschläuchen mit flacheren und nicht dicht aneinanderliegenden Wellen der Fall ist, die unter einer scharfen Krümmung'oft gänzlich abgequetscht werden.
Ein besonderer Vorteil des neuen Papierschlauches besteht ferner darin, dass die dichte Nebeneinanderanordnung der Rillen oder Wellen scharfe Biegekanten bedingt, welche nach einer infolge besonders heftiger Einwirkungen eingetretenen Deformation die Rückkehr in die ursprüngliche Form begünstigen,
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Eine weitere Erhöhung der Biegsamkeit und Elastizität des Papierschlauches wird der Erfindung gemäss dadurch erzielt, dass die aufeinanderliegenden Papierlagen 1 bloss stellenweise zusammengeklebt und die Klebestellen gleichmässig über den Umfang des Schlauches verteilt sind.
Vorzugsweise werden, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, je zwei auf- einanderliegende Papierlagen längs axialer oder nach Schraubenlinien verlaufender Streifen oder Punktreihen 2 zusammengeklebt und die Klebestellen bei den aufeinanderfolgenden Papierlagen gegeneinander versetzt, so dass sie, wie die Fig. 4 zeigt, gleichmässig über den Umfang des Schlauches verteilt sind. Die inneren und äusseren Längsränder jeder Papierlage sind selbstverständlich gleichfalls an die nächste Lage angeklebt.
Die bloss stellenweise vorgenommene Klebung gestattet eine äusserst kleine Verschiebung der Papierlagen gegeneinander, die dann eintritt, wenn die Rillen oder Wellen 3 bei einer Krümmung oder Dehnung des Schlauches ein wenig flacher gezogen werden. Diese geringe Verschiebbarkeit der Papierlagen gegeneinander hat aber eine bedeutende Erhöhung der Biegsamkeit und Elastizität zur Folge.
Zur Erhöhung der Undurchlässigkeit für Flüssigkeiten und Gase, sowie zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen chemische Einwirkungen kann das Papier mit geeigneten Stoffen, wie Paraffin, Ölfirnis u. dgl. getränkt sein. Auch kann man statt des in gewöhnlicher Weise geleimten Papieres Pergamentpapier oder Papier verwenden, bei welchem die.
Leimung durch Behandlung mit Chromsalzen wasserunlöslich gemacht worden ist.
Zur Erhöhung der mechanischen Widerstandsfähigkeit kann der Schlauch mit Einlagen aus Draht oder anderen Geweben in der bei Gummischläuchen bekannten Weise ausgestattet oder aus Leinwand oder Organtinpapier hergestellt, oder innen oder aussen oder beiderseits mit solchen Geweben überzogen werden. Endlich kann man dem Schlauch eine innere Ausfütterung aus einem nahtlosen, sehr dünnwandigen Metallrohr geben, das bei 4 (Fig. 4) angedeutet ist und zusammen mit dem Papierschlauch gerillt wird.
Papierschläuche gemäss der Erfindung halten bei entsprechender Aufbringung auf die Schlauchstutzen ebenso dicht wie Kautschukschläuche, namentlich bei Verwendung von getränktem Papier und sind ebenso biegsam und widerstandsfähig gegen mechanische Einflüsse ; sie besitzen aber ausserdem den Vorteil, dass sie gegen chemische Einflüsse weit widerstandsfähiger und zum Brüchigwerden weniger geneigt sind als Kautschukschläuche.
Bei Verwendung dieser Schläuche für Gase oder Flüssigkeiten unter Druck erfahren sie eine
Streckung, die man dadurch verringern kann, dass man auf die Schläuche Mäntel aus festem, biegsamen Gewebe lose aufzieht und an den Schlauchenden festmacht.
Infolge der grossen Festigkeit und hohen Elastizität können der Erfindung gemäss ausgestaltete Schläuche auch als Federn sowie für viele andere Zwecke, wo die erwähnten Eigenschaften eine Rolle spielen, verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Aus. mehreren Papierlagen bestehender Schlauch, der quer zu seiner Achse verlaufende Rillen oder Wellen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen oder Wellen so dicht aneinanderliegen, dass die Seitenwände dieser Rillen als Versteifungen senkrecht zur
Schlauchachse wirken, wodurch dem Schlauch bei erhöhter Elastizität und Biegsamkeit auch die erforderliche Festigkeit gegen seitliche Beanspruchungen (Einbuchten und Flachdrücken) erteilt wird.
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Paper tube.
It has already been proposed to replace rubber hoses with tubes made of paper, the walls of which are provided with grooves or waves running transversely to the tube axis. The grooves of these tubes are relatively shallow and are far apart so that the tube wall resembles a more or less steep sine line in the longitudinal section. Such a shape gives the paper tube only a very small degree of flexibility and elasticity. In addition, grooves or corrugations shaped in this way do not give the pipe nearly the required resistance to stresses directed transversely to the axis.
However, great resistance to lateral loads and considerable flexibility are of the greatest importance for the usability of a paper tube because, unlike a rubber tube, such a tube does not take on its previous shape again if it is pressed in at any point, if it is bent or squeezed too sharply has been.
The aim of the present invention is to perfect these known paper tubes, which are actually wrongly given the name "hose", in such a way that they offer a perfect replacement for rubber hoses in every respect. The properties required to achieve this goal are given to the paper tube according to the invention in that the grooves or waves running transversely to the tube axis are so close to one another that the side walls of these grooves act as stiffeners perpendicular to the tube axis and thus the tube with increased elasticity and flexibility also provide the necessary strength against lateral loads that seek to cause the wall to be pressed in or pressed flat.
A further increase in elasticity and flexibility is achieved in the sense of the invention in that the layers of paper that make up the tube are glued together only at individual points distributed over the circumference of the tube.
FIG. 1 of the drawing illustrates a hose configured according to the invention in a view and partially in section; Figs. 2 and 3 show developments of the paper layers; 4 shows the hose in cross section.
The tube consists of a number of paper layers 1 corresponding to the respective purpose; During the manufacture of the hose, these are tightly wrapped on top of one another on a cylindrical mandrel, the paper layers lying on top of one another being glued together. The tube formed in this way is then provided with the grooves or waves running transversely to its axis, preferably along helical lines. As FIG. 1 shows, these grooves or corrugations 3 are so close to one another that the elevations and depressions have a semicircular cross-sectional shape, while the side walls of the grooves lying between the elevations and depressions are perpendicular or almost perpendicular to the eye axis.
These side walls, which form the entire wall of the hose like tightly spaced rings and are connected to one another by the semicircular elevations and depressions to form a single surface, give the hose a very high strength against forces directed transversely to the axis. Waves or grooves that run along a sinusoidal line give way to the side due to their inclined side walls under pressure exerted on them and are pressed more and more flat, so that deformation is only counteracted by the far too low strength of a smooth or only slightly corrugated paper wall. Such evasion and flattening of the grooves or corrugations is impossible if they are so close to one another that their side walls are perpendicular or almost perpendicular to the tube axis.
Due to the closely spaced grooves, an extraordinary increase in the flexibility and elasticity of the hose is achieved. The side walls of the shafts 3, which are perpendicular to the tube axis, form, as it were, a reserve of material which is sufficient even for the sharpest bends and for strong expansions of the tube. Even with very sharp bends, the hose retains its full circular cross-section; it does not buckle on the inside of the curve and is not flattened on the outside, as is the case with paper tubes with flatter and not close-together waves, which are often completely squeezed off under a sharp curve.
Another particular advantage of the new paper tube is that the tight juxtaposition of the grooves or corrugations results in sharp bending edges, which favor the return to the original shape after a deformation that occurred as a result of particularly violent influences.
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A further increase in the flexibility and elasticity of the paper tube is achieved according to the invention in that the paper layers 1 lying on top of one another are merely glued together in places and the glued points are evenly distributed over the circumference of the tube.
Preferably, as shown in FIGS. 2 and 3, two paper layers lying one on top of the other are glued together along axial or helical strips or rows of dots 2 and the glued points in the successive paper layers are offset from one another so that, as in FIG shows, are evenly distributed over the circumference of the hose. The inner and outer longitudinal edges of each paper layer are of course also glued to the next layer.
The gluing, which is carried out only in places, permits an extremely small displacement of the paper layers relative to one another, which occurs when the grooves or waves 3 are drawn a little flatter when the tube is bent or stretched. However, this low displaceability of the paper layers against one another results in a significant increase in flexibility and elasticity.
To increase the impermeability to liquids and gases, as well as to increase the resistance to chemical effects, the paper can be mixed with suitable substances such as paraffin, oil varnish and the like. like. be soaked. Instead of the conventionally sized paper, parchment paper or paper can also be used, in which the.
Sizing has been made water-insoluble by treatment with chromium salts.
To increase the mechanical resistance, the hose can be equipped with inserts made of wire or other fabrics in the manner known for rubber hoses, or made of canvas or organza paper, or covered with such fabrics on the inside or outside or on both sides. Finally you can give the hose an inner lining made of a seamless, very thin-walled metal tube, which is indicated at 4 (Fig. 4) and is grooved together with the paper tube.
Paper tubes according to the invention are just as tight when applied to the tube sockets as rubber tubes, especially when using impregnated paper, and are just as flexible and resistant to mechanical influences; But they also have the advantage that they are far more resistant to chemical influences and less prone to breaking than rubber hoses.
When using these hoses for gases or liquids under pressure they experience a
Stretching, which can be reduced by loosely pulling coats of firm, flexible fabric onto the hoses and securing them to the hose ends.
As a result of the great strength and high elasticity, hoses designed according to the invention can also be used as springs and for many other purposes where the mentioned properties play a role.
PATENT CLAIMS: i. Out. multiple paper layers existing hose, which has grooves or waves running transversely to its axis, characterized in that the grooves or waves are so close to one another that the side walls of these grooves act as stiffeners perpendicular to the
The hose axis act, which gives the hose the required strength against lateral loads (indentations and flattening) with increased elasticity and flexibility.