DE102017116312A1

DE102017116312A1 - Textilverstärkter Formschlauch, insbesondere Dichtungsschlauch, bevorzugt Dichtungsschlauch zur Abdichtung eines Siebs gegenüber einem Maschinenrahmen einer Vibrationssiebvorrichtung, sowie eine derartige Vibrationssiebvorrichtung, und Dichtungsschlauch zur Abdichtung eines Türspaltes einer Türöffnung eines Fahrzeugs des öffentlichen Personentransportverkehrs, sowie ein derartiges Fahrzeug und Verfahren zur Herstellung des Formschlauchs

Info

Publication number: DE102017116312A1
Application number: DE102017116312.3A
Authority: DE
Inventors: Andreas Wiegrefe; Thomas Busch; Lars Krug
Original assignee: Huebner GmbH and Co KG
Current assignee: Huebner GmbH and Co KG
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2019-01-24
Anticipated expiration: 2037-07-20
Also published as: US20200232126A1; DE102017116312B4; WO2019015823A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen einteiligen, textilverstärkten Formschlauch (1) mit zumindest einer Biegung entlang seiner Erstreckung in eine Schlauchlängsrichtung (4a), insbesondere einen Dichtungsschlauch zur Abdichtung eines Siebs gegenüber einem Halterahmen einer Vibrationssiebvorrichtung zum Abtrennen von Feststoffen aus einem Gemisch aus Flüssigkeit und Feststoffen, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Formschlauches (1), eine Vibrationssiebvorrichtung und ein Fahrzeug des öffentlichen Personentransportverkehrs mit jeweils einem derartigen Dichtungsschlauch und die Verwendung des Formschlauchs als derartigen Dichtungsschlauch.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen textilverstärkten Formschlauch bzw. Gewebeschlauch, insbesondere einen Dichtungsschlauch, und ein Verfahren zur Herstellung des Formschlauchs.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Dichtungsschlauch zur Abdichtung eines Siebs gegenüber einem Halterahmen einer Vibrationssiebvorrichtung zum Abtrennen von Feststoffen aus einem zugeführten Gemisch aus Flüssigkeit und Feststoffen, insbesondere zum Abtrennen von Feststoffen aus Bohrschlamm, sowie eine derartige Vibrationssiebvorrichtung.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung einen Dichtungsschlauch zur Abdichtung eines Türspaltes einer Türöffnung eines Fahrzeugs des öffentlichen Personentransportverkehrs, insbesondere eines Hochgeschwindigkeitszuges, sowie ein derartiges Fahrzeug mit einem derartigen Dichtungsschlauch.
Bei einem Schlauch handelt es sich um einen flexiblen, länglichen Hohlkörper mit häufig rundem Querschnitt.
Ein Dichtungsschlauch, bei dem es sich jedoch nicht um einen Formschlauch handelt, zur Abdichtung eines Türspaltes einer Türöffnung bei einem Fahrzeug des öffentlichen Personentransportverkehrs, insbesondere bei einem Hochgeschwindigkeitszug, ist beispielsweise aus der EP 2 810 804 A1 bekannt. Der Dichtungsschlauch weist eine Schlauchwandung auf, die einen Festigkeitsträger ausweist, der ein- oder beidseitig eine Elastomerbeschichtung aufweist.
Bei dem Festigkeitsträger kann es sich um ein Gewebe handeln. Zudem weist der Festigkeitsträger in Längsrichtung des Dichtungsschlauchs eine geringere Elastizität auf als in Querrichtung. Dazu weist der Festigkeitsträger beispielsweise eine Vielzahl von sich in Längsrichtung des Dichtungsschlauchs erstreckenden Öffnungen auf. Hergestellt wird das Dichtungsprofil beispielsweise durch Extrusion.
Der Dichtungsschlauch der EP 2 810 804 A1 hat sich bewährt. Nachteilig ist allerdings, dass der Dichtungsschlauch beim Einbau in eine Türöffnung in den Ecken gekrümmt und dadurch gestaucht wird. Alternativ dazu wird die Türdichtung aus mehreren Dichtungsschläuchen hergestellt, die in den Eckbereichen miteinander verbunden werden, was aufwendig und teuer ist.
Bekannt sind zudem sogenannte Formschläuche. Bei Formschläuchen handelt es sich um formstabile Schläuche mit vorgegebenen Maßen, Formen und Biegungen, die an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst sind. Ein Formschlauch weist also in seinem unbelasteten Ausgangszustand bzw. ohne Einwirkung äußerer Kräfte, zumindest eine eingeformte bzw. vorgeformte bzw. formstabile Biegung bzw. Krümmung entlang seiner Schlauchlängsrichtung auf. Der Formschlauch ist also in seinem unbelasteten Ausgangszustand formstabil.
Die bekannten Formschläuche werden in der Regel durch Vulkanisation hergestellt, indem ein Rohschlauch aus Rohgummi mit dem gewünschten schlauchförmigen Verstärkungsgewebe (auch „Strumpf“ genannt) auf einen Dorn gewickelt und dann vulkanisiert wird. Anschließend wird der Dorn wieder entfernt. Dieses Verfahren ist aufwendig und teuer sowie sehr unflexibel, da für jede Form ein spezieller Dorn angefertigt werden muss.
Bekannt ist zudem die Verwendung von aufblasbaren Dichtungsschläuchen in Vibrationssiebvorrichtungen zum Abtrennen von Feststoffen aus einem zugeführten Gemisch aus Flüssigkeit und Feststoffen, insbesondere zum Abtrennen von Feststoffen aus Bohrschlamm. Derartige Vibrationssiebvorrichtungen bzw. -maschinen (siehe z.B. US 2010/0089652 A1 ) werden auch Shale Shaker oder Schüttelsiebvorrichtungen bzw. -maschinen oder Rüttelsiebvorrichtungen bzw. -maschinen genannt. Sie sind ein wichtiger Bestandteil einer Bohranlage. Mit ihnen werden gröbere Feststoffe von dem Bohrschlamm mit Hilfe eines vibrierenden Korbs, der mehrere Siebe aufweist, getrennt. Die Siebe können in Serie oder parallel geschaltet werden. Zum Abtrennen fließt der Bohrschlamm auf die Siebe. Die flüssige Phase und die kleineren Feststoffe des Bohrschlamms fließen durch das Sieb durch und bleiben gegebenenfalls im Kreislauf des Bohrschlamms, während gröberen Feststoffe (z.B. Gesteinsbrocken) ausgesiebt und abgeführt werden.
Die Siebe sind in der Regel mittels Dichtungsschläuchen in einem Halterahmen des Korbs klemmend gehalten. Die Dichtungsschläuche haben infolgedessen sowohl eine dichtende als auch eine klemmende Funktion. Um den mechanischen Anforderungen (Schwingungen) sowie der Auswechselbarkeit gerecht zu werden, werden diese Dichtungsschläuche als aufblasbare Dichtungsschläuche realisiert. Der geforderte Druck ist in der Regel 6 bar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen textilverstärkten Formschlauch bzw. Gewebeschlauch, insbesondere einen Dichtungsschlauch zur Abdichtung eines Siebs gegenüber einem Halterahmen einer Vibrationssiebvorrichtung zum Abtrennen von Feststoffen aus einem zugeführten Gemisch aus Flüssigkeit und Feststoffen, insbesondere zum Abtrennen von Feststoffen aus Bohrschlamm, bereitzustellen, bei dem die oben genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere sollen der Verlauf und die Form der Biegungen des Formschlauchs frei und flexibel gestaltet werden können, wobei der Formschlauch einfach und kostengünstig herstellbar sein soll. Des Weiteren soll ein Verfahren zur Herstellung des Formschlauchs bereit gestellt werden.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Vibrationssiebvorrichtung zum Abtrennen von Feststoffen aus einem zugeführten Gemisch aus Flüssigkeit und Feststoffen, insbesondere zum Abtrennen von Feststoffen aus Bohrschlamm, mit einem derartigen Dichtungsschlauch.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Fahrzeugs des öffentlichen Personentransportverkehrs, insbesondere eines Hochgeschwindigkeitszuges, mit einem derartigen Dichtungsschlauch.
Diese Aufgaben werden durch einen Formschlauch, insbesondere Dichtungsschlauch, mit den Merkmalen von Anspruch 1, sowie eine Vibrationssiebvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 17, ein Fahrzeug des öffentlichen Personentransportverkehrs mit den Merkmalen von Anspruch 21 und ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den sich jeweils anschließenden Unteransprüchen gekennzeichnet.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1: Stark vereinfacht und sehr schematisch eine querschnittsartige Ansicht eines erfindungsgemäßen Formschlauches
2: Eine schematische Draufsicht auf ein Verstärkungsgewebe des erfindungsgemäßen Formschlauches
3: Eine schematische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Formschlauch
4: Eine schematische Draufsicht auf ein Grundgewebe zur Herstellung des Verstärkungsgewebes
5: Schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs des öffentlichen Personentransportverkehrs
6: Schematisch und stark vereinfacht einen Querschnitt durch einen Halterahmen einer erfindungsgemäßen Vibrationssiebvorrichtung mit einem Sieb und einem erfindungsgemäßen Dichtungsschlauch

Der erfindungsgemäße Formschlauch 1 (1-3), weist eine Schlauchwandung 2 auf, die einen Schlauchinnenraum bzw. Schlauchkanal 3 begrenzt bzw. umgibt.
Des Weiteren ist der Formschlauch 1 vorzugsweise als Flachschlauch ausgebildet. Ein Flachschlauch ist in seinem nicht verwendeten bzw. nicht eingebauten und nicht aufgepumpten Ausgangszustand flach bzw. flächig bzw. als ein Flächengebilde ausgebildet. Dabei kann die Schlauchwandung 2 vollständig aneinander liegen. Durch Befüllen des Schlauchinnenraums 3 mit Luft oder einem anderen Fluid wird der Flachschlauch aufgepumpt, insbesondere aufgeblasen.
Der Formschlauch 1 weist zudem eine Schlauchlängsrichtung 4a und eine dazu senkrechte Schlauchquerrichtung 4b sowie eine zur Schlauchlängsrichtung 4a und zur Schlauchquerrichtung 4b senkrechte Schlauchhöhenrichtung 4c auf. Der Schlauchinnenraum 3 durchzieht den Formschlauch 1 in Schlauchlängsrichtung 4a bzw. erstreckt sich durch diesen durch. Vorzugsweise bilden außerdem die Schlauchlängsrichtung 4a und die Schlauchquerrichtung 4b eine erste und zweite Flächenrichtung des flachen Formschlauchs 1.
Außerdem weist der erfindungsgemäße Formschlauch 1 entlang seiner Erstreckung in Schlauchlängsrichtung 4a gesehen zumindest eine Biegung bzw. einen gekrümmten Bereich 5 auf (3,7). Die Krümmungsachse der Biegung 5 ist dabei senkrecht zur Schlauchlängsrichtung 4a und vorzugsweise parallel zur Schlauchhöhenrichtung 4c. Im Rahmen der Erfindung bedeutet Biegung jeglicher Bereich des Formschlauchs, in dem dieser von einer geradlinigen Form abweicht. Die Biegung kann z.B. rund oder auch eckig sein.
Die Schlauchwandung 2 weist zwei sich, vorzugsweise in Schlauchhöhenrichtung 4c, gegenüberliegende Schlauchwandungsoberseiten bzw. Schlauchwandungsbreitseiten 6a;b sowie zwei sich, vorzugsweise in Schlauchquerrichtung 4b, gegenüberliegende Schlauchwandungslängskanten 7a;b auf.
Die Schlauchwandung 2 (1) weist erfindungsgemäß zudem ein schlauchförmiges Trägergewebe bzw. Verstärkungsgewebe 8 auf, das beidseitig eine äußere bzw. außenseitige Polymerbeschichtung 9 aufweist. Die Polymerbeschichtungen 9 bilden jeweils eine der beiden Schlauchwandungsoberseiten 6a;b des Formschlauches 1.
Das Verstärkungsgewebe 8 weist in an sich bekannter Weise eine Kettrichtung 10 sowie eine dazu senkrechte Schussrichtung 11 auf. Zudem weist das Verstärkungsgewebe 8 sich in die Kettrichtung 10 erstreckende Kettfäden 12a;b und die Kettfäden 12a;b kreuzende, sich parallel zur Schussrichtung 11 erstreckende Schussfäden 13a;b auf. Zudem weist das Verstärkungsgewebe 8 eine erste und eine zweite Gewebeoberseite 14a;b auf.
Bei den Kett- und Schussfäden 12a;b;13a;b handelt es sich jeweils um Monofilamentfäden oder Multifilamentfäden. Monofilamentfäden bestehen jeweils aus einem einzigen Monofilament. Multifilamentfäden bestehen aus mehreren Monofilamenten. Die Monofilamente können jeweils einstückig (monolithisch) ausgebildet sein oder eine Kern-/Mantelstruktur aufweisen. Dabei kann ein Multifilamentfaden unterschiedliche Monofilamente, z.B. aus unterschiedlichen Materialien, aufweisen.
Die Polymerbeschichtung 9 besteht aus einer Polymermatrix in welche vorzugsweise Füllstoffe, insbesondere flammhemmende Füllstoffe, eingebettet sind. Die Polymermatrix besteht insbesondere aus einem Polymerwerkstoff bzw. Polymer gemäß DIN 7724-1993-04. Vorzugsweise besteht die Polymermatrix aus einem Elastomer gemäß DIN 7724-1993-04. Elastomere sind demnach formfeste, aber elastisch verformbare Polymere, deren Glasübergangspunkt sich unterhalb der Einsatztemperatur befindet. Die Elastomere können sich bei Zug- und Druckbelastung elastisch verformen, finden aber danach wieder in ihre ursprüngliche, unverformte Gestalt zurück. Die Polymermatrix besteht bevorzugt aus vulkanisiertem Kautschuk (Gummi), insbesondere aus vulkanisiertem Silikonkautschuk (Silikongummi) oder vulkanisiertem Naturkautschuk (Naturgummi), oder aus CSM (chlorsulfoniertes Polyethylen) oder EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) oder EVA (Ethylvenylacetat) oder PVC (Polyvinylchlorid) oder aus PU (Polyurethan) oder deren Gemische.
Wie bereits erläutert, ist das Verstärkungsgewebe 8 schlauchförmig ausgebildet. Somit weist es einen Gewebekanal bzw. eine Gewebegasse bzw. einen Gewebeinnenraum 16 auf, der bzw. die sich parallel zur Schlauchlängsrichtung 4a durch das Verstärkungsgewebe 8 durch erstreckt. Der Gewebekanal 16 bildet somit den Schlauchinnenraum 3 bzw. umgibt diesen.
Der Gewebekanal 16 wird dabei erfindungsgemäß durch entsprechende Bindung bzw. entsprechendes Verweben der Kett- und/oder Schussfäden 12a;b;13a;b miteinander erzeugt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung (1 und 2) weist das Verstärkungsgewebe 8 erste und zweite Kettfäden 12a;b und erste und zweite Schussfäden 13a;b auf. Die ersten und zweiten Kettfäden 12a;b sind in Schussrichtung 11 abwechselnd angeordnet. Und die ersten und zweiten Schussfäden 13a;b sind in Kettrichtung 10 abwechselnd angeordnet. Zudem weist das Verstärkungsgewebe 8 mehrere erste und zweite Schussfädenpaare 17a;b auf, die ebenfalls in Kettrichtung 10 abwechselnd angeordnet sind. Jedes Schussfädenpaar 17a;b weist dabei jeweils einen ersten und einen zweiten Schussfaden 13a;b auf.
Das Verstärkungsgewebe 8 weist nun erfindungsgemäß einen zweilagigen, den Gewebekanal 16 bildenden Gewebebereich 18 und zwei einlagige, kanalfreie, Gewebebereiche 19 auf. Der zweilagige Gewebebereich 18 bzw. der Gewebekanal 16 ist, insbesondere in Schlauchquerrichtung 4b gesehen, zwischen den beiden einlagigen Gewebebereichen 19 angeordnet. Und die beiden einlagigen Gewebebereiche 19 sind jeweils benachbart zu einer der beiden Schlauchwandungslängskanten 7a;b angeordnet.
Der zweilagigen, den Gewebekanal 16 bildende Gewebebereich 18 und die beiden einlagigen, kanalfreie, Gewebebereiche 19 weisen jeweils eine Längserstreckung parallel zur Schlauchlängsachse 4a auf.
Vorzugsweise weist das Verstärkungsgewebe 8 sowohl in den beiden einlagigen Gewebebereichen 19 als auch in dem zweilagigen Gewebebereich 18 eine Leinwandbindung auf.
Das heißt, in den beiden einlagigen Gewebebereichen 19 sind die ersten als auch die zweiten Schussfäden 13a;13b jeweils mit den ersten und zweiten Kettfäden 12a;b, also mit allen Kettfäden 12a;12b verwebt.
Im Bereich des Gewebekanals 16 bzw. in dem zweilagigen Gewebebereich 18 dagegen teilen sich die ersten und zweiten Schussfädenpaare 17a;b wie folgt auf:
Die ersten Schussfädenpaare 17a gehen nur noch eine Bindung mit den ersten Kettfäden 12a ein und die zweiten Schussfädenpaare 17b gehen nur noch eine Bindung mit den zweiten Kettfäden 12b ein. Bzw. die ersten Schussfädenpaare 17a sind nur mit den ersten Kettfäden 12a verwebt und die zweiten Schussfädenpaare 17b sind nur mit den zweiten Kettfäden 12b verwebt. Die ersten Schussfädenpaare 17a und die ersten Kettfäden 12a sind dabei ebenfalls vorzugsweise durch eine Leinwandbindung gebunden. Gleiches gilt für die zweiten Schussfädenpaare 17b und die zweiten Kettfäden 12b. Die ersten und zweiten Schussfädenpaare 17a;b sind also jeweils nur mit jedem zweiten Kettfaden 12a;b verwebt.
Dadurch bilden die ersten Schussfädenpaare 17a mit den ersten Kettfäden 12a eine erste, insbesondere obere, Gewebelage 15a und die zweiten Schussfädenpaare 15b bilden mit den zweiten Kettfäden 12b eine zweite, insbesondere untere, Gewebelage 15b. Die beiden Gewebelagen 15a;b sind nicht miteinander verbunden, so dass zwischen den beiden Gewebelagen 15a;b der erfindungsgemäße Gewebekanal 16 gebildet wird. Zudem sind die Gewebelagen 15a;b in Schlauchhöhenrichtung 4c zueinander benachbart bzw. fluchtend angeordnet.
Wie bereits erläutert, wird der Gewebekanal 16 direkt beim Verweben durch entsprechendes gesteuertes Anheben bzw. Absenken der einzelnen Kettfäden 12a;b hergestellt. Aufgrund dessen sind der Verlauf und die Form des Gewebekanals 16 beliebig und frei wählbar. Und es wird erfindungsgemäß ermöglicht, dass sich der Gewebekanal 16 nicht nur parallel zur Kettrichtung 10 durch das Verstärkungsgewebe 8 durch erstrecken kann, sondern auch schräg dazu oder senkrecht dazu, also parallel zur Schussrichtung 11. Auch kann der Gewebekanal 16 kurvenförmig bzw. bogenförmig verlaufen. Zudem kann die Breite des Gewebekanals 16 über dessen Länge unterschiedlich sein bzw. variiert werden.
Es kann somit erfindungsgemäß ein Gewebekanal 16 hergestellt werden, der zumindest eine Biegung 26 aufweist, die durch entsprechende Verwebung der Kett- und Schussfäden 12a;b;13a;b miteinander gebildet wird. Die Biegungen 26 des Gewebekanals 16 entsprechen dabei den Biegungen 5 des Formschlauches 1. Das heißt, das Verstärkungsgewebe 8 weist an den Biegungen 5 des Formschlauchs 1 jeweils eine der Biegung 5 des Formschlauchs 1 entsprechende bzw. eine an die Biegung 5 des Formschlauchs 1 angepasste Biegung 26 auf, die durch entsprechendes Verweben der Kett- und Schussfäden 12a;b;13a;b miteinander gebildet ist.
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Formschlauchs 1 wird somit zunächst ein Grundgewebe 20 hergestellt, das zumindest einen Gewebekanal 16 mit zumindest jeweils einer Biegung 26 aufweist, die durch entsprechende Verwebung der Kett- und Schussfäden 12a;b;13a;b miteinander gebildet wird ( 4). Anschließend wird das schlauchförmige Verstärkungsgewebe 8 aus dem Grundgewebe 20 ausgeschnitten. Dazu wird beidseits entlang des Gewebekanals 16 und beabstandet zum Gewebekanal 16 geschnitten.
Anschließend wird das ausgeschnittene, schlauchförmige Verstärkungsgewebe 8 beidseitig, also an seinen beiden Gewebeoberseiten 14a;b, mit der Polymerbeschichtung 9 beschichtet. Die Beschichtung erfolgt dabei vorzugsweise in an sich bekannter Weise, bevorzugt durch ein Streichverfahren, Kalandrieren, Extrusion, Formpressen, Injection Moulding oder ein Tauchverfahren.
Die beiden Polymerbeschichtungen 9 werden dabei so aufgebracht, dass sie sich in Schlauchquerrichtung 4b gesehen mindestens über die gesamte Erstreckung des Verstärkungsgewebes 8 und vorzugsweise etwas über dieses hinaus erstrecken, so dass das Verstärkungsgewebe 8 vollständig in die beiden Polymerbeschichtungen 9 eingebettet wird und die beiden Polymerbeschichtungen 9 an den Schlauchwandungslängskanten 7a;b und benachbart dazu direkt aneinander liegen und fest miteinander verbunden werden, bevorzugt durch Vulkanisation.
Falls gewünscht, kann nach der Beschichtung oder währenddessen zudem ein Ventil 21 angebracht werden (1). Das Ventil 21 durchdringt die Schlauchwandung 2 und dient zum Aufpumpen, insbesondere Aufblasen, des Formschlauchs 1. Im Falle eines Dichtungsschlauchs wird dieser vorzugsweise mit Luft befüllt, also aufgeblasen. Je nach Anwendungszweck kann der Formschlauch 1 dazu auch endseitig, an seinen beiden Schlauchenden 1a (3) geschlossen sein, um ein fluiddicht abgeschlossenen Hohlraumvolumen im Schlauchinnenraum 3 zu bilden.
Des Weiteren kann der Formschlauch 1 auch ringförmig ausgebildet sein oder mehr als zwei, insbesondere geschlossene, Enden aufweisen und insbesondere sternförmig oder U-förmig ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Formschlauch auch als Sterndichtung ausgebildet sein.
Außerdem liegt es im Rahmen der Erfindung, dass das Verstärkungsgewebe 8 Flächenbereiche aufweist, die sich in zumindest einer mechanischen Eigenschaft voneinander unterscheiden gemäß der DE 10 2017 102 626 , auf deren Inhalt hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird.
Beispielsweise kann das Verstärkungsgewebe 8 im Bereich des Ventils 21 oder im Bereich des Übergangs von den zweilagigen zu den einlagigen Bereichen 18;19 verstärkt sein, also eine höhere Höchstzugkraft F_H gemäß DIN EN ISO 13934-1:2013 und/oder eine höhere Höchstzugkraft-Dehnung ε_H gemäß DIN EN ISO 13934-1:2013 und/oder ein größeres Verhältnis von Zugkraft gemäß DIN EN ISO 13934-1:2013 zu Dehnung gemäß DIN EN ISO 13934-1:2013 aufweisen. Dies kann z.B. durch Zusatzfäden und/oder eine andere Bindung und/oder anderes Fadenmaterial erreicht werden, wie in der DE 10 2017 102 626 beschrieben.
Wie bereits erläutert, wird der erfindungsgemäße Formschlauch 1 vorzugsweise als Dichtungsschlauch für ein Fahrzeug 22 des öffentlichen Personentransportverkehrs verwendet (5). Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fahrzeug 22 um ein Schienenfahrzeug, bevorzugt um einen Hochgeschwindigkeitszug. Das Fahrzeug 22 weist in an sich bekannter Weise eine Fahrzeugkarosserie 23 mit einer Türöffnung 24 und einer die Türöffnung 24 verschließenden Tür 25 auf. Die Tür 25 kann beispielsweise als Ausstellschiebetür oder als Schwenktür ausgebildet sein. Der Dichtungsschlauch wird in an sich bekannter Weise um die Türöffnung 24 oder die Tür 25 herum angeordnet. Im geschlossen Zustand der Tür im Fahrbetrieb wird der Dichtungsschlauch unter Druck gesetzt, sodass zwischen der Fahrzeugkarosserie 23 und der Tür 25 eine Abdichtung erfolgt. Dadurch wird die Türöffnung 24 gegen Eindringen von Zugluft und Feuchtigkeit ins Fahrzeuginnere abgedichtet.
Wie bereits erläutert, wird der erfindungsgemäße Formschlauch 1 besonders bevorzugt als Dichtungsschlauch 27 in einer Vibrationssiebvorrichtung zum Abtrennen von Feststoffen aus einem Gemisch aus Flüssigkeit und Feststoffen, insbesondere zum Abtrennen von Feststoffen aus Bohrschlamm, verwendet. Die Vibrationsvorrichtung weist in an sich bekannter Weise einen vibrierenden bzw. vibrierend antreibbaren Korb mit zumindest einem, vorzugsweise mehreren Sieben 28 auf (6). Der Korb steht mit Antriebsmitteln der Vibrationsvorrichtung vibrierend antreibbar in Verbindung. Die Siebe 28 können parallel oder untereinander angeordnet sein und dienen zum Abtrennen der Feststoffe. Jedes Sieb 28 ist zudem in einem Halterahmen 29 des Korbs der Vibrationssiebvorrichtung klemmend mittels zumindest eines erfindungsgemäßen Dichtungsschlauchs 27 gehalten. Dazu ist der Dichtungsschlauch 27 vorzugsweise ringförmig ausgebildet.
Der vorzugsweise rechteckige, umlaufende bzw. ringförmige Halterahmen 29 weist vorzugsweise im Querschnitt ein C-Profil mit einer unteren Stegwandung 29a, einer oberen Stegwandung 29b und einer dazwischen angeordneten Mittelstegwandung 29c auf. Das Sieb 28 ist in seinem äußeren Randbereich zwischen der oberen und unteren Stegwandung 29a;b angeordnet und liegt insbesondere mit einer Siebunterseite 28a auf der unteren Stegwandung 29a auf.
Der erfindungsgemäße Dichtungsschlauch 27 ist in an sich bekannter Weise zwischen der oberen Stegwandung 29b und einer Sieboberseite 28b des Siebes 28 angeordnet. Vorzugsweise weist der Dichtungsschlauch 27 zudem außenseitig, insbesondere nach oben, von der Schlauchwandung 2 abstehende Noppen 30 auf, welche entsprechende Öffnungen in der oberen Stegwandung 29b durchgreifen. Die Noppen 30 dienen somit zum Fixieren des Dichtungsschlauchs 27 am Halterahmen 29. Anstelle der Noppen 30 können selbstverständlich auch andere Haltemittel vorhanden sein.
Die Noppen 30 sind vorzugsweise Teil der zuvor beschriebenen Polymerbeschichtung 9 und werden direkt im Beschichtungsverfahren aufgebracht. Sie können aber auch vorteilhafterweise nachträglich aufvulkanisiert oder aufgeklebt werden.
Nach der Montage wird der Dichtungsschlauch 27 vorzugsweise aufgeblasen, sodass das Sieb 28 mittels des Dichtungsschlauchs 27 zwischen den beiden Stegwandungen 29a;b des Halterahmens 29 eingeklemmt wird bzw. klemmend gehalten wird. Vorzugsweise weist der Dichtungsschlauch 27 einen Druck von 5 bis 7 bar auf, um die Verklemmung auch bei der im Betrieb der Vibrationssiebmaschine auftretenden schwingenden Belastung zu gewährleisten.
Zudem kann der erfindungsgemäße Formschlauch 1 besonders vorteilhaft ganz allgemein auch als Dichtungsschlauch zwischen Maschinenteilen einer Maschine, insbesondere der Vibrationssiebvorrichtung, verwendet werden. Insbesondere kann der Dichtungsschlauch zur klemmenden Halterung einer Umlenkungsplatte der Vibrationssiebvorrichtung in einem Halterahmen dienen.
Vorteil der Erfindung ist, dass der Formschlauch 1 sehr einfach und kostengünstig herstellbar ist. Zudem kann die Form des Formschlauchs 1, insbesondere der Verlauf und die Anzahl der Biegungen 5 einfach und flexibel angepasst werden, ohne dass dazu jedes Mal ein neues Formwerkzeug notwendig ist. Da der Formschlauch 1 einteilig ausgebildet ist, ist ein aufwendiges Anstückeln nicht notwendig.
Dichtungsschläuche müssen zudem häufig ersetzt werden. Dazu soll der Wechsel möglichst einfach erfolgen können. Durch Ablassen des Drucks aus dem Dichtungsschlauch wird die Klemmung aufgehoben und das Sieb kann entnommen werden.
Des Weiteren besteht aufgrund der vorgeformten Biegungen 5 nicht das Problem von Materialstauchungen in Ecken bzw. Krümmungen. Insbesondere kann gewährleistet werden, dass der Querschnitt des Schlauchinnenraums 3 auch in den Biegungen gleich bleibt.
Im Rahmen der Erfindung wurde dabei überraschend festgestellt, dass es trotz des zweilagigen Gewebebereichs 18 möglich ist, das Verstärkungsgewebe 8 mit der Polymerbeschichtung 9 zu beschichten, ohne dass das Polymer wesentlich in den Gewebekanal 16 eindringt. Dies ist insbesondere deshalb überraschend, da die beiden Gewebelagen 15a;b weniger dicht, insbesondere nur halb so dicht, sind, wie die einlagigen Gewebebereiche 19. Denn die beiden Gewebelagen 15a;b weisen zwangsweise nur weniger, insbesondere nur halb so viel, Material auf wie die einlagigen Gewebebereiche 19. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die beiden Gewebelagen 15a;b jeweils nur halb so viel Kett- und Schussfäden 12a;b;13a;b wie die einlagigen Gewebebereiche 19 auf. Die Schussfadendichte und die Kettfadendichte der beiden Gewebelagen 15a;b (in Fäden pro Zentimeter) gemäß DIN EN 1049-2:1994-02 ist demensprechend halb so groß wie die Schussfadendichte und die Kettfadendichte der einlagigen Gewebebereiche 19.
Dennoch war es überraschenderweise möglich, das Verstärkungsgewebe 8 so zu beschichten, dass die Polymerbeschichtung 9 eine ausreichende Haftung zum Verstärkungsgewebe 8 aufweist, allerdings nicht oder zumindest nicht in großem Maße in den Gewebekanal 16 eindringt. Die Gewebeoberseite 14a und die Gewebeunterseite 14b sind auch im Bereich der Gewebelagen 15a;b bzw. des Gewebekanals 16 somit ausreichend dicht für die Polymerbeschichtung 9. Bzw. die Gewebeoberseite 14a und die Gewebeunterseite 14b bilden auch im Bereich der Gewebelagen 15a;b eine im wesentlichen geschlossene Oberfläche. Das heißt, die Kett- und Schussfäden 12a;b;13a;b liegen auch im Bereich der Gewebelagen 15a;b aneinander, es werden keine offenen Maschen gebildet (im Gegensatz zu den stark vereinfachten Darstellungen in 1 und 2).
Selbstverständlich kann die Ausbildung des Gewebekanals 16 erfindungsgemäß auch durch andere Bindungsarten und Webtechniken als anhand des Ausführungsbeispiels beschrieben realisiert werden. Die Kett- und Schussfäden 12a;b;13a;b müssen erfindungsgemäß nur so miteinander verwebt werden, dass aus denselben Kett- und Schussfäden 12a;b;13a;b bzw. demselben Fadenmaterial die einlagigen, kanalfreien Gewebebereiche 19 und die zweilagigen Gewebebereiche 18 mit den beiden jeweils einlagigen, miteinander nicht verbundenen, Gewebelagen 15a;15b gebildet werden.
Grundsätzlich kann dies auf unterschiedliche Art und Weise dadurch realisiert werden, dass ein erster Teil der Schussfäden 13a;b nur mit einem ersten Teil der Kettfäden 12a;b und ein zweiter Teil der Schussfäden 13a;b nur mit einem zweiten Teil der Kettfäden 12a;b verwebt ist. Bzw. die Kett- und Schussfäden 12a;b;13a;b der ersten Gewebelage 15a sind nicht mit den Kett- und Schussfäden 12a;b;13a;b der zweiten Gewebelage 15b verwebt.
Beispielsweise können die Schussfäden der einlagigen Gewebebereiche in den zweilagigen Gewebebereichen auch in zwei, insbesondere gleich dicke, Schussfäden geteilt sein. Dabei können die geteilten und ungeteilten Schussfäden beispielsweise jeweils aus vielen Monofilamenten bestehen oder die ungeteilten Schussfäden bestehen aus zwei Monofilamenten und die geteilten Schussfäden bestehen aus einem Monofilament. Ein erster abgeteilter Schussfaden bzw. eine erste Schussfadenhälfte ist dabei mit den ersten Kettfäden verwebt und der zweite abgeteilte Schussfaden bzw. die zweite Schussfadenhälfte ist mit den zweiten Kettfäden verwebt. In diesem Fall ist die Kettfadendichte der Gewebelagen ebenfalls halb so groß wie die Kettfadendichte der einlagigen Gewebebereiche. Die Schussfadendichte ist aber gleich, auch wenn die Schussfäden dünner sind.
In jedem der beschriebenen Fälle ist somit die Kettfadendichte der Gewebelagen 15a;b geringer als die Kettfadendichte der einlagigen Gewebebereiche 19.
Des Weiteren liegt es im Rahmen der Erfindung, dass der Formschlauch weitere, insbesondere flächige, textile Verstärkungselemente aufweist. Auch kann die Schlauchwandung mehrschichtig ausgebildet sein und mehrere übereinander angeordnete Polymerbeschichtungen aufweisen. Auch können Haftschichten vorhanden sein. Zudem kann das Verstärkungsgewebe zusätzlich innenseitig mit einem Polymer beschichtet sein.
Zudem können selbstverständlich auch mehrere, erfindungsgemäße einteilige Formschläuche 1 miteinander zu einem mehrteiligen Formschlauch verbunden werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2810804 A1 [0005, 0007]
US 2010/0089652 A1 [0010]
DE 102017102626 [0043, 0044]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 13934-1:2013 [0044]
DIN EN 1049-2:1994-02 [0055]

Claims

Einteiliger, textilverstärkter Formschlauch (1) mit zumindest einer Biegung (5) entlang seiner Erstreckung in eine Schlauchlängsrichtung (4a), insbesondere Dichtungsschlauch zur Abdichtung eines Siebs gegenüber einem Halterahmen einer Vibrationssiebvorrichtung zum Abtrennen von Feststoffen aus einem Gemisch aus Flüssigkeit und Feststoffen, insbesondere zum Abtrennen von Feststoffen aus Bohrschlamm, aufweisend eine Schlauchwandung (2) mit einem schlauchartigen Verstärkungsgewebe (8), das außenseitig eine Polymerbeschichtung (9) aufweist, wobei die Schlauchwandung (2) einen sich in Schlauchlängsrichtung (4a) erstreckenden Schlauchinnenraum (3) umgibt, wobei das Verstärkungsgewebe (8) aus Kettfäden (12a;b) und Schussfäden (13a;b) besteht und einen sich in Schlauchlängsrichtung (4a) durch das Verstärkungsgewebe (8) durch erstreckenden Gewebekanal (16) aufweist, der den Schlauchinnenraum (3) umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewebekanal (16) an der oder den Biegungen (5) des Formschlauchs (1) jeweils eine an die Biegung (5) des Formschlauchs (1) angepasste Biegung (26) aufweist, die durch entsprechende Verwebung der Kett- und Schussfäden (12a;b;13a;b) miteinander gebildet ist.
Formschlauch (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kett- und Schussfäden (12a;b;13a;b) des Verstärkungsgewebes (8) derart miteinander verwebt sind, dass das Verstärkungsgewebe (8) sowohl zwei einlagige Gewebebereiche (19) als auch einen zweilagigen Gewebebereich (18) mit zumindest zwei Gewebelagen (15a;b) aufweist, die nicht miteinander verbunden sind, so dass zwischen den Gewebelagen (15a;b) jeweils der Gewebekanal (16) ausgebildet ist.
Formschlauch (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gewebelagen (15a;15b) jeweils miteinander verwebte Kett- und Schussfäden (12a;b;13a;b) aufweisen, wobei die Kett- und Schussfäden (12a;b;13a;b) der ersten Gewebelage (15a) nicht mit den Kett- und Schussfäden (12a;b;13a;b) der zweiten Gewebelage (15b) verwebt sind.
Formschlauch (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den einlagigen Gewebebereichen (19) alle Kett- und Schussfäden (12a:b;13a;b) des Verstärkungsgewebes (8) miteinander verwebt sind.
Formschlauch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschlauch (1) als Flachschlauch ausgebildet ist.
Formschlauch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchwandung (2) zwei sich, vorzugsweise in eine Schlauchhöhenrichtung (4c), gegenüberliegende Schlauchwandungsoberseiten (6a;b) und/oder zwei sich, vorzugsweise in eine Schlauchquerrichtung (4b), gegenüberliegende Schlauchwandungslängskanten (7a;b) aufweist.
Formschlauch (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gewebelagen (15a;b) in eine Schlauchhöhenrichtung (4c) des Formschlauches (1) zueinander fluchtend angeordnet sind.
Formschlauch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerbeschichtung (9) aus einer Polymermatrix besteht in welche vorzugsweise Füllstoffe, insbesondere flammhemmende Füllstoffe, eingebettet sind, wobei die Polymermatrix bevorzugt aus einem Elastomer gemäß DIN 7724-1993-04 besteht.
Formschlauch (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweilagige Gewebebereich (18), insbesondere in Schlauchquerrichtung (4b) gesehen, zwischen den beiden einlagigen Gewebebereichen (19) angeordnet ist.
Formschlauch (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden einlagigen Gewebebereiche (19) jeweils benachbart zu einer der beiden Schlauchwandungslängskanten 7a;b angeordnet sind.
Formschlauch (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweilagige Gewebebereich (18) und die beiden einlagigen Gewebebereiche (19) jeweils eine Längserstreckung parallel zur Schlauchlängsrichtung (4a) aufweisen.
Formschlauch (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Polymerbeschichtungen (9) in Schlauchquerrichtung (4b) gesehen mindestens über die gesamte Erstreckung des Verstärkungsgewebes (8) und vorzugsweise etwas über dieses hinaus erstrecken, so dass das Verstärkungsgewebe (8) vollständig in die beiden Polymerbeschichtungen (9) eingebettet ist und die beiden Polymerbeschichtungen (9) an den Schlauchwandungslängskanten (7a;b) und benachbart dazu direkt aneinander liegen und fest miteinander verbunden sind.
Formschlauch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschlauch (1) ein die Schlauchwandung (2) durchdringendes Ventil (21) zum Aufpumpen, insbesondere Aufblasen, des Formschlauchs (1) aufweist, wobei der Formschlauch (1) vorzugsweise zumindest ein fluiddicht abgeschlossenes Hohlraumvolumen im Schlauchinnenraum (3) aufweist.
Formschlauch (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsgewebe (8) im Bereich des Ventils (21) oder im Bereich des Übergangs von den zweilagigen zu den einlagigen Bereichen (18;19) verstärkt ist, also eine höhere Höchstzugkraft F_H gemäß DIN EN ISO 13934-1:2013 und/oder eine höhere Höchstzugkraft-Dehnung ε_H gemäß DIN EN ISO 13934-1:2013 und/oder ein größeres Verhältnis von Zugkraft gemäß DIN EN ISO 13934-1:2013 zu Dehnung gemäß DIN EN ISO 13934-1:2013 aufweist als in einem nicht verstärkten Bereich.
Formschlauch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschlauch (1) ringförmig oder U-förmig oder sternförmig ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Formschlauches (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Herstellung eines Grundgewebes (20) mit zumindest einem Gewebekanal (16), der zumindest eine Biegung (26) aufweist, die durch entsprechendes Verweben der Kett- und Schussfäden (12a;b;13a;b) miteinander gebildet wird, b) Ausschneiden des Verstärkungsgewebes (8) aus dem Grundgewebe (20), c) Beidseitiges außenseitiges Beschichten des Verstärkungsgewebes (8) mit einer Polymerbeschichtung (9).
Vibrationssiebvorrichtung zum Abtrennen von Feststoffen aus einem Gemisch aus Flüssigkeit und Feststoffen, insbesondere zum Abtrennen von Feststoffen aus Bohrschlamm, aufweisend zumindest einen vibrierend antreibbaren Korb mit zumindest einem Sieb (28) zum Abtrennen der Feststoffe, wobei das Sieb (28) in einem Halterahmen (29) des Korbs der Vibrationssiebvorrichtung klemmend mittels eines Dichtungsschlauchs (27) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsschlauch (27) ein Formschlauch (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 und/oder hergestellt nach Anspruch 16 ist.
Vibrationssiebvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der, vorzugsweise rechteckige und umlaufende oder U-förmige, Halterahmen (29) im Querschnitt ein C-Profil mit einer unteren Stegwandung (29a), einer oberen Stegwandung (29b) und einer dazwischen angeordneten Mittelstegwandung (29c) aufweist und das Sieb (28) zwischen der oberen und unteren Stegwandung (29a;b) angeordnet ist, wobei der Dichtungsschlauch (27) derart zwischen dem Sieb (28) und einer der beiden Stegwandungen (29a;b) angeordnet ist, dass das Sieb (28) mittels des Dichtungsschlauchs (27) zwischen den beiden Stegwandungen (29a;b) des Halterahmens (29) eingeklemmt wird bzw. klemmend gehalten wird.
Vibrationssiebvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsschlauch (27) einen Druck von 5 bis 7 bar aufweist.
Vibrationssiebvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsschlauch (27) Haltemittel zum Fixieren des Dichtungsschlauchs (27) am Halterahmen (29) aufweist.
Fahrzeug (22) des öffentlichen Personentransportverkehrs, vorzugsweise Schienenfahrzeug, bevorzugt Hochgeschwindigkeitszug, aufweisend eine Fahrzeugkarosserie (23) mit einer Türöffnung (24) und einer die Türöffnung (24) verschließenden Tür (25) sowie einen Dichtungsschlauch, der um die Türöffnung (24) oder die Tür (25) herum angeordnet ist zur Abdichtung der Türöffnung (25) gegen Eindringen von Zugluft und Feuchtigkeit ins Fahrzeuginnere, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsschlauch ein Formschlauch (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 und/oder hergestellt nach Anspruch 16 ist.
Verwendung eines Formschlauchs (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 und/oder hergestellt nach Anspruch 16 als Dichtungsschlauch zwischen zwei Maschinenteilen einer Maschine, insbesondere einer Vibrationssiebvorrichtung zum Abtrennen von Feststoffen aus einem Gemisch aus Flüssigkeit und Feststoffen, insbesondere zum Abtrennen von Feststoffen aus Bohrschlamm, bevorzugt einer Vibrationssiebvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20.