DE1188388B

DE1188388B - Schlauch mit metallischen Verstaerkungseinlagen

Info

Publication number: DE1188388B
Application number: DEC16020A
Authority: DE
Inventors: Armin Goerke; Karl-Heinz Poggel
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1957-12-24
Filing date: 1957-12-24
Publication date: 1965-03-04

Description

Schlauch mit metallischen Verstärkungseinlagen Die Erfindung bezieht sich auf einen Schlauch aus vulkanisierbaren Elastomeren, bei dem Verstärkungseinlagen aus Metalldrähten zur Verbesserung ihrer Haftung an einer Bindeschicht aus vulkanisierbaren Elastomeren behandelt sind, die Bindeschicht einen wesentlichen Teil der Schlauchwand bildet sowie mit einer äußeren und inneren Schlauchwandlage fest verbunden ist. Derartige Schläuche wurden bisher üblicherweise in vorbestimmten Längen hergestellt, damit nicht beim Herstellen großer Längen und anschließendem Zerschneiden auf die gewünschte Länge die als Einlage dienenden Drähte auf Grund ihrer Spannung fächerartig auseinandersprangen und es dadurch nur mit großen Schwierigkeiten möglich war, eine Armatur an der Schnittstelle anzubringen.
Das Aufspringen der geflochtenen oder gewendelten Metalldrahteinlagen konnte weder durch zusätzlich angeordnete feste Gewebeeinlagen noch durch ein Abbinden auf beiden Seiten der Schnittstelle ausreichend verhindert werden. Bei mechanischer Beanspruchung der bekannten Schläuche durch Schwingungen, Biegungen u. dgl., wurden ferner infolge ungenügender Haftung der Metalldrähte an der Bindemittelschicht zuweilen die Drähte aus ihrer ursprünglichen Lage verschoben. Dadurch entstanden Lücken im Geflecht. an welchen die Schlauchwandung unter Einwirkung des Innendruckes aufplatzte.
Die Erfindung überwindet diese Nachteile, indem sie vorsieht, daß die Metalleinlagen festhaftend mit den Elastomeren verbunden sind. Hierzu wendet sie folgende an sich bekannten Merkmale gemeinsam an: a) Die Metalldrähte sind mit einem Nichteisenmetallüberzug behandelt, b) die Bindeschicht enthält Zusätze von im unvulkanisierten Zustand alkohollöslichen Phenol-Formaldehydharzen und von die Metall-Gummi-Bindung erhöhenden Füllstoffen.
Um eine gute Bindung zu erreichen, ist es zweckmäßig, Metalleinlagen, vorzugsweise Stahldrähte, zu verwenden, die auf ihrer Oberfläche vermessingt oder verzinnt sind. Das Aufbringen des Messingüberzugs kann galvanisch erfolgen, während das Aufbringen des Zinnüberzugs durch Feuerverzinnung erfolgen kann.
Im Falle der Verwendung von verzinnten Stahldrähten werden diese vor dem Einbringen in die Schlauchwandung zur Verbesserung der Haftung in an sich bekannter Weise mit einer Lösung präpariert, die aus Cilor'autschuk und Phenolformaldehydharzen besteht. E-ne weitere Verbesserung der Haftung an der Scillaucllwandullg tritt dann ein, wenn die Bindeschicht neben alkohollöslichen auch wasserlösliche Aldehydharze, z. B. Phenolformaldehyde, enthält. An Stelle von Phenol kann beispielsweise auch, wie an sich bekannt, Resorcin od. dgl. als Bestandteil in dem Aldehydharz enthalten sein. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Bindeschicht als Füllstoffe Schwermetalloxyde enthält.
Die Voraussetzung für eine gute Metall-Gummi-Bindung, wie sie bei den erfindungsgemäßen Schläuchen angestrebt wird, ist eine fettfreie Metalloberfläche. Die Verwendung von entfetteten Stahldrähten bietet jedoch keine Vorteile, da diese bereits während der Lagerung und der anschließenden Einarbeitung in den Schlauch durch die Einwirkung von Luftfeuchtigkeit rasch Rostansatz zeigen. Da auch durch die Außenwand des fertigen Schlauches noch Luftfeuchtigkeit eindringen kann, die infolge einer Kapillarwirkung der Einlagen in den gesamten Schlauch gelangt, setzt sich der Rostprozeß im fertigen Schlauch fort und zerstört die Verstärkungseinlagen. Durch die Verwendung von vermessingten oder verzinnten Metalldrähten, vorzugsweise Stahldrähten, wird der erforderliche Rostschutz sichergestellt.
Der Zusatz von alkohollöslichen Phenolformaldehydharzen, also härtbaren Harzen, verleiht den elastomeren Bindeschichten unter anderem die gewünschte Steifigkeit, die für die Beherrschung der metallischen Verstärkungseinlagen erforderlich ist.
Die Verbesserung der Metall-Gummi-Bindung wird durch die gleichzeitige Gegenwart von Schwermetalloxyden in erstaunlichem Maße gefördert. So ergeben Trennversuche von Metall-Gummi-Bindungen im Sinne der vorliegenden Erfindung bei Verwendung von Schwermetalloxyden an der Bindeschicht einen Trennlastwert von 9 bis 14kg/2 cm, während die gleichen Mischungen ohne Verwendung von Schwermetalloxyden einen Trennlastwert von nur 2 bis 5 kg/2 cm lieferten. Bei der Verwendung von Schwermetalloxyden kann man also von einer festen Gummi-Metall-Bindung sprechen, während im anderen Fall nur von einer Haftung gesprochen werden kann.
Die gute Bindung zwischen den Metalleinlagen und der Schlauchwandung ist auch bei der Anbringung von Armaturen am Schlauch vorteilhaft, da die Schlauchseele nicht mehr in das Schlauchinnere geschoben werden kann. Dadurch werden Wulstbildungen und Querschnittsverengungen unmittelbar hinter der Armatur vermieden.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen können zusätzliche Textileinlagen, soweit sie nicht ihrerseits als Festigkeitsträger erwünscht sind, innerhalb der Schlauchwandung wegfallen. Dies ist insbesondere dadurch ermöglicht, daß die fest verankerten Drähte bei den erfindungsgemäßen Schläuchen im Verband und nicht mehr als einzelne Bestandteile wirken. Dadurch wird auch eine gegenseitige Reibung der einzelnen Verstärkungseinlagen aneinander vermieden und die Lebensdauer der Schläuche erhöht.
Die Erfindung wird insbesondere angewandt bei der Herstellung von Druckschläuchen, vorzugsweise Hochdruckschläuchen. Als Verwendungszweck ist hier auch der Einsatz als Spülbohrschläuche zu nennen, wie sie bei der Erdölgewinnung gebräuchlich sind. Es ist auch weiterhin möglich, Tankschläuche gemäß der Erfindung aufzubauen.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele. In F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schlauch dargestellt; F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Spülbohrschlauch.
Gemäß F i g. 1 schließt sich an die Schlauchseele 1 die Bindeschicht2, 4 an, innerhalb der eine Stahldrahteinlage 3 aus vermessingten Drähten angeordnet ist. Es ist möglich, daß die Bindeschichten 2 und 4 in ihrem chemischen Aufbau übereinstimmen.
Innerhalb der Bindeschicht2, 4 kann eine weitere metallische Verstärkungseinlage 5 vorgesehen sein.
Die Außenschicht 6 ist mit der Bindeschicht 4 verbunden und kann in ihrem Aufbau den technischen Erfordemissen angepaßt werden.
Gemäß Fig.2 sind innerhalb der Schlauchwandung zusätzlich Textilschichten angeordnet. Dabei ist mit der Schlauchseele 1 eine Textilschicht 2 verbunden, an die sich die Bindeschicht 3 anschließt. Die verzinnten Stahldrahteinlagen 4 werden zweckmäßig vor dem Einbringen in den Schlauch mit einer Präparierung 5 versehen. Nach außenhin schließt sich an die Bindeschicht3, in die die metallischen Armierungen 4 mit ihrer Bindeschicht 5 eingebettet sind, gegebenenfalls eine weitere Textilschicht 6 und eine mit dieser verbundene Außenhülle an.

Claims

Patentansprüche: 1. Schlauch aus vulkanisierbaren Elastomeren, bei dem Verstärkungseinlagen aus Metalldrähten zur Verbesserung ihrer Haftung an einer Bindeschicht aus vulkanisierbaren Elastomeren behandelt sind, die Bindeschicht einen wesentlichen Teil der Schlauchwand bildet sowie mit einer äußeren und inneren Schlauchwandlage fest verbunden ist, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung folgender an sich bekannter Merkmale: a) Die Metalldrähte sind mit einem Nichteisenmetallüberzug behandelt; b) die Bindeschicht enthält Zusätze von im unvulkanisierten Zustand alkohollöslichen Phenolformaldehydharzen und von die Metall-Gummi-Bindung erhöhenden Füllstoffen.
2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalldrähte, wie an sich bekannt, auf ihrer Oberfläche vermessingt sind.
3. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalldrähte, wie an sich bekannt, auf ihrer Oberfläche verzinnt sind.
4. Schlauch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verzinnten Metalleinlagen in an sich bekannter Weise mit einer Lösung, bestehend aus Chlorkautschuk und Phenolformaldehydharzen, präpariert sind.
5. Schlauch nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung verzinnter Drähte die Bindeschicht zusätzlich noch wasserlösliche Aldehydharze enthält.
6. Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindeschicht als Füllstoff Schwermetalloxyde enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 821 717; österreichische Patentschrift Nr. 120733; französische Patentschrift Nr. 972 809; britische Patentschrift Nr. 736 059; deutsche Patentanmeldung W 5093 XII /47 f (bekanntgemacht am 19. 6. 1952); Buch von Göbel: »Gummifedern« (1945), S.9; Buch von O Nouvel: »Industrie der Phenol-Aldehydharze« (1931), S. 74; »Handbuch der gesamten Kautschuktechnologie« (1935), Bd. II, S. 1351, 1352; »Gummizeitung« vom 24.2. 1939, S. 192.