DE1930589B2 - Hochdruckgummischlauch - Google Patents

Description

der bis jetzt gebräuchlichen, nebeneinander angeordneten zylindrischen Metalldrähte an. In Fig. Ib ist die größte Querschnittsabmessung eines erfindungsgemäß verwendeten Drahtes mit D und die kleinste Abmessung mit d bezeichnet, und die Strecke L entspricht d°m Abstand zwischen beiden Enden der nebeneinander angeordneten erfindunasgemäßen Metalldrähte.

Im folgenden werden die Verstärkungsquerschnitte der Metalldrähte und die Zahl der Reibungsstellen zwischen benachbarten Metalldrähten bei den bis jetzt gebräuchlichen Runddrähte! und den gemäß der Erfindung verwendeten Drähten für den Fall verglichen, daß die Drähte innerhalb der gleichen Strecke L nebeneinander angeordnet sind.

Es sei angenommen, daß die Zahl der innerhalb der Strecke L nebeneinander angeordneten zylindrischen Metalldrähte gleich η ist; dann ergibt sich die Zahl der innerhalb der gleichen Strecke L nebeneinander angeordneten Metalldrähte mit flacher Querschnittsfcrni aus dem Ausdruck dnjD. Daher kann man die Verstärkungsquerschnitte der zylindrischen und der abgeflachten Metalldrähte wie folgt ermitteln:

Zylindrischer Draht (F i g. 1 a)

— d*n.
4

Draht mit flachem Querschnitt (F i g. 1 b)

d.h.

Die Zahl der Reibungsstellen zwischen zylindrischen Drähten bzw. Drähten von flacher Querschnittsform läßt sich wie folgt ermitteln:

Zylindrischer Draht (F i g. 1 a)

η - 1. (3)

Draht mit flachem Querschnitt (F i g. 1 b)

dnjD - 1 (4)

d. h. (4) < (3).

Der vorstehende Vergleich zeigt, daß es bei der erfindungsßemäßen Verwendung von Metalldrähten mit flacher Querschnittsform möglich ist, den Verstärkungsquerschnitt der Metalldrähte zu vergrößern, und daß sich daher auch die Druckfestigkeit des verstärkten Schlauchs erhöht, wenn man vorausse'zt, daß der erfindungsgemäße Schlauch den gleichen Außendurchmesser hat wie ein mit den gebräuchlichen Runddrähten verstärkter Schlauch. Somit ermöglicht die Erfindung die Herstellung von Hochdruckgummischläuchen, bei denen die die Verstärkungsschichten ίο bildenden Drähte eine kleinere Zahl von Windungen bilden.

Wenn Schläuche, die mit schraubenlinienförmig gewickelten Metalldrähten verstärkt sind, einem Innendruck ausgesetzt werden, ergeben sich gewisse Änderungen der Winkellage der Drahtwindungen, so daß häufig Reibung zwischen benachbarten Metalldrähten auftritt und die Schlauch infolge von Ermüdungserscheinungen nur eine kur^e Lebensdauer erreichen. Wenn man dagegen gemäß der Erfindung Metalldrähte von flacher Querschnittsform verwendet, verringert sich die Zahl der Reibungsstellen, so daß solche Schläuche eine längere Lebensdauer erreichen.

Wenn Hochdruckschläuche einem hohen Innendruck und anderen hohen Beanspruchungen ausgesetzt werden, wie es sich bei solchen Schläuchen nicht vermeiden läßt, führen ferner schon geringfügige, bei der Herstellung der Schläuche auftretende Beschädigungen zu einer erheblichen Verkürzung der Lebensdauer der Schläuche. Bei einem erfindungsgemäßen Hochdruckschlauch ist jedoch die Zahl der verwendeten Metalldrähte kleir., und die Drähte haben parallele ebene Flächen, so daß auf die Drähte ein gleichmäßiger Druck wirkt und eine Verlagerung der Metalldrähte infolge des Eindringens der Drähte in die innere oder die mittlere Gummischicht verhindert wird. Infolgedessen verlängert sich die Lebensdauer solcher Schläuche.

Versuche haben gezeigt, daß die Verwendung von Metalldrähten, bei denen gemäß F i g. 1 b da^ Verhältnis zwischen d und D zwischen 1:2 und 1: 5 liegt, unter Berücksichtigung der Erfordernisse einer wirtschaftlichen Herstellung und der Erzielung einer langen Lebensdauer notwendig ist, daß die Druckfestigkeit erfindungsgemäßer Schläuche um 10 bis 25% höher ist als diejenige von mit schraubenlinienförmig gewickelten Runddrähtrn verstärkten Schläuchen bekannter Art und daß die erfindv.ngsgemäßen Schläuche außerdem Druckstößen auf hervorragende Weise standhalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

kleinster Querschnittsabmessung zu größter Quer-

Patentanspruch: Schnittsabmessung zwischen 1:2 und 1:5 besitzen.

Es ist allerdings bereits bekannt, einen Gummi-Hochdruckgummischlauch mit mindestens zwei schlauch auf seiner Außenseite mit einer schra ,ben-Verstärkungsschichten aus gegenläufig schrauben- 5 linienförmig gewickelten Verstärkungsschicht aus linienförmig gewickelten Metalldrähten, deren be- einem Kunststoffband zu versehen, das langgestreckten nachbarte "Windungen innerhalb jeder Verstär- Querschnitt mit zwei sich axial erstreckenden parallelen kungsschicht mit halbkreisförmigen Anlage- Umrißkanten aufweist. Eine solche Querschnittsform abschnitten seitlich aneinanderliegen, und mit des Verstärkungsbandwickels läßt eine verbesserte einer zwischen den Verstärkungsschichten ange- io Druckaufnahme erwarten. Die seitlichen Anlageordneten Gummischicht, dadurch gekenn- flächen sind jedoch nicht halbkreisförmig oder konvex, zeichnet, daß die Metalldrähte langgestreckten fondern bilden eine seitlich vorspringende Spitze. Eine Querschnitt mit zwei sich axial erstreckenden solche Ausbildung mit Spitzen ist wegen der erhöhten parallelen Umrißkanten aufweisen, ihre kleinste Gefahr des Einschneidens in den Schlauchwerkstoff Querschnittsabmessung (d) in Radialrichtung zwi- 15 sowie wegen der Gefahr, daß sich benachbarte Verschen den parallelen Umrißkanten haben und ein Stärkungswindungen übereinatiderschieben, nachVerhältnis von kleinster Querschnittsabmessung (rf) teilig. Im übrigen läßt sich mit einer einzigen Verzu größter Querschnittsabmessung (D) zwischen Stärkungsschicht, die zudem von einem Kunststoffband 1: 2 und 1: 5 besitzen. gebildet wird, nicht die erwünschte Hochdruckfestig-

20 keit des Schlauches erzielen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung mit Metall-

drähten von langgestrecktem, seitlich halbkreisförmig

gerundetem Querschnitt werden an den radial nach

innen bzw. nach außen weisenden Flächen der Ver-

25 Stärkungsdrähte vergleichsweise große Druckauf-

Die Erfindung betrifft einen Hochdruckgummi- nahmeflächen gebildet, die zu einer im wesentlichen schlauch mit mindestens zwei Verstärkungsschichten gleichmäßigen Verteilung und Aufnahme des Druckes aus gegenläufig schraubenlinienförmig gewickelten durch die Verstärkungsschichten führen und örtlich Metalldrähten, dsren benachbarte Windungen inner- erhöhte Spannungen, wie sie bei Verwendung von halb jeder Verstärkungsschicht mit halbkreisförmigen 30 kreisrunden Verstärkungsdrähten auftreten und ein Anlageabschnitten seitlich aneinanuerliegen, und mit Einschneiden der Drähte in den Schlauchgummi beeiner zwischen den Verstärkungsschichten angeord- günstigen, vermieden. Außerdem führt die langneten Gummischicht. gestreckte Querschnittsform der Verstärkungsdrähte

Ein solcher Hochdruckgummischlauch ist bereits dazu, daß bei gleich starken Verstärkungsschichten je bekannt (französische Patentschrift 1 052 022). Dort 35 Längeneinheit des Schlauches nehr Verstärkungsweisen die Metalldrähte kreisrunden Querschnitt auf. material als bei Verwendung von im Querschnitt kreis-Dementsprechend liegen die benachbarten Draht- runden Verstärkungsdrähten \orhanden ist. Es ist windungen mit konvexen Flächen aneinander, wa.: daher ersichtlich, daß der erfindungsgemäße Schlauch dem Schlauch eine vergleichsweise gute Flexibilität bei guter Flexibilität druckfester als der bekannte verleiht. Die Anordnung von mindestens zwei Ver- 40 Schlauch ist und außerdem eine erhöhte Lebensdauer Stärkungsschichten macht den bekannten Schlauch aufweist. Dabei hat sich herausgestellt, daß die Einzwar hochdruckfest, in dieser Hinsicht werden jedoch haltung der genannten Relation zwischen der kleinsten noch nicht alle Forderungen erfüllt. Zwar kann die und der größten Querschnittsabmessung der Metall-Gummischicht zwischen den Verstärkungsschichten drähte zu einer optimalen Berücksichtigung der Anverhindern, daß sich deren Drähte aneinander reiben, 45 forderungen hinsichtlich Flexibilität, Druckfestigkeit was zu einem Abrieb und damit zu einer Verkürzung und Lebensdauer führt.

der Lebensdauer des Schlauches führen würde. Unter Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einer

der Wirkung hohen Druckes im Schlauch besteht schematischen Zeichnung an einem Ausführungsjedoch die Gefahr, daß sich die kreisrunden Ver- beispiel näher erläutert.

Stärkungsdrähte von vergleichsweise geringem Durch- so F i g. la und 2a betreffen den bekannten Schlauch messer in den Schlauchgummi einschneiden, was zu mit zwei Verstärkungsschichten aus Metalldrähten einer frühzeitigen Zerstörung insbesondere der vor- von kreisförmigem Querschnitt, wobei Fig. la die gesehenen dünnen Zwischenschicht führt, da sich die Anordnung der Drähte nebeneinander in einem Drähte der beiden Verstärkungsschichten von beiden Schnitt gemäß Linie A-A nach F i g. 2a wiedergibt; Seiten her in die Zwischenschicht einschneiden. Des- 55 F i g. Ib und 2b sind den F i g. la bzw. 2a entwegen ist die gewünschte lange Lebensdauer des be- sprechende Darstellungen für das erfindungsgemäße kannten Schlauches nicht gewährleistet. Ausführungsbeispiel.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Fig. 2a zeigt perspektivisch einen Hochdruckeinen Hochdruckgummischlauch der eingangs ge- gummischlauch bekannter Art, bei dem Teile der nannten Art so zu verbessern, daß er unter Beibehal- ⁶° Verstärkungsdrähte aus Metall nach außen abgetung seiner Flexibilität eine verbesserte Druckfestig- wickelt sind;

keit und eine erhöhte Lebensdauer aufweist. F i g. 2 b zeigt perspektivisch einen Teil eines erfin-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch dungsgemäßen Hochdruckgummischlauchs, bei dem gelöst, daß die Metalldrähte langgestreckten Quer- Teile der Verstärkungsdrähte aus Metall ebenfalls schnitt mit zwei sich axial erstreckenden parallelen 65 nach außen abgewickelt sind.

Umrißkanten aufweisen, ihre kleinste Querschnitts- In F i g. 1 a ist der Durchmesser jedes der zylin-

abmessung in radialer Richtung zwischen den paral- drischen Metalldrähte mit d bezeichnet, und die ielen Umrißkanten haben und ein Verhältnis von Strecke L gibt den Abstand zwischen beiden Enden