DE1133877B

DE1133877B - Verfahren zum Herstellen von gebogenen Schlauchstuecken aus Polytetrafluoraethylen mit einer Huelle aus Drahtgeflecht

Info

Publication number: DE1133877B
Application number: DER27378A
Authority: DE
Inventors: Herbert V Jenkins
Original assignee: Resistoflex Corp
Current assignee: Resistoflex Corp
Priority date: 1959-02-20
Filing date: 1960-02-19
Publication date: 1962-07-26
Also published as: GB872145A; FR1248951A; US2932065A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von gebogenen Schlauchstücken aus Polytetrafluoräthylen mit einer Hülle aus Drahtgeflecht.

Für flexible Schlauchleitungen gibt es zahlreiche Anwendungmöglichkeiten; vorzugsweise finden sie Verwendung, um Schwingungsschäden und schwierige Installationsprobleme zu vermeiden, die bei der Verwendung von starren Metallrohren auftreten. Die zur Erörterung stehendenlnstallationsarten rinden sich bei zahlreichen Anlagen, insbesondere jedoch bei der Installation von Strahltriebwerken und anderen Kraftmaschinen für die Luftfahrt. Es gibt eine große Anzahl von Rohranlagen, z. B. bei einem Strahltriebwerk zur Förderung von Brennstoff und Öl, und die Platzverhältnisse sind an vielen Stellen derart, daß die Rohre oder Schläuche stark gebogen werden müssen, d. h., es treten Biegungen bzw. Krümmungen mit verhältnismäßig kleinem Radius auf, wobei noch andere zusammengesetzte Biegungen oder Krümmungen auftreten können.

Die Verwendung von flexiblen Schlauchleitungen bei Strahltriebwerken und anderen Anlagen, bei denen sie hohen, die Verwendung von Metallrohren fordernden Temperaturen ausgesetzt sind, ist seit kurzem ermöglicht worden, und zwar durch die Entwicklung eines Schlauches unter Verwendung von Polytetrafluoräthylen, der unter Betriebstemperataren bis zu 260° C verwendet werden kann. Polytetrafluoräthylen ist jedoch nicht so biegsam wie Gummi, und wenn es mit einer Lage Drahtgeflecht, gewöhnlich aus Stahldrähten, überzogen wird, ergibt sich eine ziemlich starre Schlauchleitung. Demzufolge sind gerade Stücke eines solchen Schlauches oft schwierig zu installieren, insbesondere an engen Stellen und da, wo ein starker Biegungsgrad erforderlich ist.

Es ist bereits ein Verfahren zum Herstellen von gebogenen Schlauchstücken aus Polytetrafluoräthylen mit einer Hülle aus Drahtgeflecht bekannt, bei dem ein biegsamer Kern oder ein Druckmittel wie Gas oder Flüssigkeit in ein Schlauchstück eingebracht wird, das dann kalt gebogen und anschließend erhitzt wird, worauf nach dem Abkühlen der Kern wieder entfernt wird. Dieses Verfahren arbeitet außergewöhnlich gut und kann für gewöhnlich dem nachstehend beschriebenen Verfahren vorgezogen werden. In gewissen Fällen jedoch, etwa vom Standpunkt der Bequemlichkeit aus oder wegen Fehlens geeigneter Einrichtungen oder wegen sonstiger Umstände, ist es manchmal nicht möglich oder erwünscht, die Schlauchleitung einer Wärmebehandlung zu unterwerfen. Unter diesen Umständen kann

Verfahren zum Herstellen

von gebogenen Schlauchstücken

aus Polytetrafluoräthylen mit einer Hülle

aus Drahtgeflecht

Anmelder:

Resistoflex Corporation,
Roseland, N. J. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Meissner, Berlin-Grunewald, und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2, Tal 71,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 20. Februar 1959 (Nr. 794 728)

Herbert V. Jenkins, West Caldwel, N. J. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

man von der vorliegenden Erfindung Gebrauch machen.

Ganz unerwartet wurde gefunden, daß ein mit einem Drahtgeflecht überzogener Polytetrafluoräthylenschlauch eingespannt und durch Anwendung eines Innendruckes in gebogenem Zustand fixiert werden kann. Unter »fixiert« ist zu verstehen, daß ein ursprünglich gerades Schlauchstück nach Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch im nicht eingespannten Zustand eine bleibende Biegung aufweist.

Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zum Herstellen eines gebogenen Schlauchstückes aus PoIytetrafluoräthylen mit einer Hülle aus Drahtgeflecht, bei dem das Schlauchstück mit einem Druckmittel unter Druck gefüllt, dann gebogen und anschließend in der gebogenen Gestalt gehalten wird. Erfindungsgemäß wird der Druck des im Schlauchstück befindlichen Druckmittels nach dem Biegevorgang erhöht und so lange aufrechterhalten, bis das Schlauchstück die gebogene Gestalt bleibend beibehält.

Die vorstehende Erfindung wird nachstehend beschrieben und an Hand der Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt, eines flexiblen Schlauchstückes mit einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gebogenen Teil, und

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Fig. 2 zeigt das gleiche flexible Schlauchstück, wie es beim Biegen eingespant ist.

In Fig. 1 ist ein biegsamer Schlauch 10 aus Polytetrafluoräthylen 12 mit einer Hülle aus Drahtgeflecht 14 dargestellt. Der Schlauch 10 besitzt Schlauchverbindungsstücke 16 und 18, die in an sich bekannter Weise ausgebildet sind.

In Abhängigkeit vom Schlauchdurchmesser kann gemäß vorliegender Erfindung der Schlauch nur mit

wodurch die sonst nachfolgende Prüfung auf Dichtheit entfällt. Das Öl kann dann abgelassen und der Schlauch aus der Einspannvorrichtung entfernt werden. Wie festgestellt wurde, entspannt sich der Schlauch bzw. und geht dabei etwa bis zu der in Fig. 1 gezeigten Lage zurück. Der Betrag des erforderlichen Überbiegens schwankt bei den einzelnen Schlauchgrößen und wird von einer Reihe von Faktoren bestimmt, wie z. B. der Wandstärke des PoIy-

einer Biegung versehen werden, deren Radius größer io tetrafluoräthylenschlauches, der Geflechtart usw. Es ist als ein für diese Größe gegebenes Minimum. In ist daher unmöglich, irgendeinen bestimmten Auf-Fig. 1 wurde angenommen, daß der Schlauch eine Schluß oder Anhaltspunkt zu geben. Die folgende Größe aufweist, der ein Außendurchmesser von Aufstellung kann jedoch eine gewisse Hilfe geben. 1,11 cm und ein Innendurchmesser von 0,8 cm zukommt. Es wurde gefunden, daß für diese 15 Schlauchgröße die stärkste Biegung, die ohne Auftreten einer übermäßigen Verflachung oder eines Zusammenfallens der Schlauchwände hergestellt werden kann, einen Radius von ungefähr 2,54 cm hat. Wie in Fig. 1 gezeigt, beschreibt das gebogene ao Teil einen Kreisbogen von ungefähr 7IV2⁰. Die Bedeutung dieser Figur, die nur als Beispiel erwähnt wurde, wird weiter unten erklärt. Es sei nun angenommen, daß der in Fig. 1 dargestellte Schlauch gebogen werden soll. 25

Zuerst wird ein gerades Schlauchstück mit seinen Enden an Verbindungsstücke angeschlossen. Der

Schlauchabmessungen	Durch innen	messer außen	Minimaler	Biegeradius (eingespannt)
Größe	cm	cm	Biegeradius (resultierend)	cm
	0,48	0,80	cm	1,60
-4	0,64	0,96	2,54	1,90
-5	0,80	1,12	2,54	1,90
-6	1,04	1,44	2,54	3,18
-8	3,81

In der obigen Aufstellung beziehen sich alle Radien auf die Innenseite und nicht auf die Mittellinie des Schlauches. Es kann angenommen werden, daß der minimale Biegeradius, der erhalten werden

0,35 und 0,70 kg/cm². Der Druck sollte ausreichend sein, um ein Zusammenfallen der Schlauchwand während des Biegens zu verhindern, jedoch nicht ausreichend, um das Biegen zu beeinträchtigen.

Unter Aufrechterhaltung des Druckes wird der Schlauch gebogen und annähernd in der gewünschten Gestalt festgehalten, wobei einer gewissen Entspannung, die eintritt, wenn der Schlauch später

Schlauch wird dann mittels seiner Verbindungsstücke an eine Ölleitung angeschlossen, bei der Durchfluß

und Druck geregelt werden kann. In dem Schlauch 30 kann, größer wird, wenn der Schlauchdurchmesser

erzeugt man einen niedrigen Öldruck, etwa zwischen über die angegebenen Größen hinausgeht.

Eine Erklärung hierzu erscheint angebracht. Bei einem niedrigen Öldruck in der Leitung ergab sich, daß jeder Versuch, eine gegebene Schlauchgröße zu einem kleineren Radius zu biegen als dem in der rechten Kolonne angegebenen, zu einem übermäßigen Abflachen des Schlauchquerschnittes und eventuellem Zusammenfallen führte. Dies rührt sowohl von der Art des Drahtgeflechts und den

wieder gelöst wird, Rechnung zu tragen ist. Damit 40 Kräften, die es auf den Schlauch ausübt, her als auch soll gesagt werden, daß der Schlauch stärker zu von der begrenzten Deformierbarkeit des Polytetrabiegen oder zu einem kleineren Radius über einem fluoräthylenschlauches. Überdies besteht auch eine größeren Kreisbogen zu biegen ist. Im Fall des vor- Begrenzung der Biegelänge. Bei den Minimalradien liegenden Beispiels wird der Schlauch 10 ungefähr wurde gefunden, daß der maximale Kreisbogen, der mit einem Radius von 1,9 cm über einen Kreisbogen 45 erreicht werden kann, für die aufgeführten Größen von 90° gebogen. Die Rechnungen zeigten, daß ein zwischen 90 und 110° schwankt. Offensichtlich Schlauch mit den nachstehend angegebenen Abmessungen, der ungefähr mit einem Radius von 1,9 cm gebogen ist und einen Kreisbogen von 90° bildet, nur ungefähr 7IV2⁰ einnimmt, wenn er sich 50 auf einen Radius von 2,54 cm entspannt. Praktische Versuche haben dieses Ergebnis bestätigt.

Wie Fig. 2 zeigt, kann der gebogene Schlauch 10 in einer Einspannvorrichtung festgehalten werden,

die aus einer Grundplatte 20, einem Radiusblock 22 55 Maschen der Drahtgeflechthülle einzudringen und und mehreren verstellbaren Klemmen 24 besteht, zwischen diesen eine mechanische Verbindung her-

Wenn der Schlauch eingespannt ist, wird der Öl- zustellen. Offensichtlich werden die einzelnen Drahtdruck erhöht und eine vorbestimmte Zeit lang auf- stücke bei dem Biegevorgang etwas verschoben und rechterhalten. Die Höhe des Druckes und die Zeit- halten den Schlauch in einem gebogenen Zustand spanne seiner Einwirkung sind aufeinander abge- 60 fest, wenn sie nicht in ihre ursprüngliche Lage zustimmt, daß der Schlauch die gewünschte Form auch rückkehren können, dann beibehält, wenn er nicht mehr eingespannt ist und in ihm kein innerer Druck mehr herrscht. Ein mindestens 5 Minuten lang aufrechterhaltener Druck von wenigstens 105,5 kg/cm² wurde als zufrieden- 65 stellend befunden. Einfachheitshalber kann es wünschenswert sein, einen höheren Druck anzuwenden, beispielsweise den Prüfdruck der Leitung,

nimmt die in dem Drahtgeflecht auftretende Beanspruchung zu, je mehr der Schlauch um einen gegebenen Radius gebogen wird.

Es ist nicht völlig geklärt, warum die bloße Anwendung von Druck eine Biegung in einem Schlauch der beschriebenen Art fixiert. Es wird vermutet, daß der hohe Druck das Polytetrafluoräthylen auf Grund dessen Fließvermögens in der Kälte veranlaßt, in die

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Herstellen eines gebogenen Schlauchstückes aus Polytetrafluoräthylen mit einer Hülle aus Drahtgeflecht, bei dem das Schlauchstück mit einem Druckmittel unter

Druck gefüllt, dann gebogen und anschließend in der gebogenen Gestalt gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des im Schlauchstück befindlichen Druckmittels nach dem Biegevorgang erhöht und so lange aufrechterhalten wird, bis das Schlauchstück die gebogene Gestalt bleibend beibehält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch um das Maß der Rückstellung stärker gebogen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 809 307.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen