DE1937543U - Biegsamer schlauch. - Google Patents

Description

Die Neuerung bezieht sich auf biegsame Schläuche aus hochpolymerem Material, wie Gummi_s thermoplastischem Harz u₄ dgl., das hohen Strömungsdrücken Widerstand leisten soll und insbesondere auf die Verstärkung solcher Schläuche»

Damit die biegsamen Schläuche aus hochpolymerem Material hohen Drücken des in ihnen enthaltenen Strömungsmittels Widerstand leisten können, weisen sie im allgemeinen einen verstärkenden Aufbau auf, der durch Fäden, Garne oder Schnüre aus textilem oder metallischem Material gebildet wird»

Ein solcher verstärkender Aufbau, der eine innere rohrförmige

Lage aus hochpolymerem Material der erwähnten Art umhüllt und der im allgemeinen zwischen zwei konzentrischen rohrförmigen Lagen des erwähnten hochpolymeren Materials angeordnet ist j hat die Aufgabe_s den Verformungsspannungen Widerstand zu leisten,, die durch den Strömungsmitteldruck sowohl in der Längsrichtung mit einer entsprechenden Neigung zur Zunahme der Schlauchlänge, als auch in der radialen Richtung mit einer entsprechenden Neigung zur Zunahme seines Durchmessers ausgeübt werden.

Bisher wurde die Schlauchverstärkung so aufgebaut ₉ daß jede Komponente eine doppelte gegensätzliche Wirkung hatte, d.h. sowohl gegen die Längsspannungen als auch gegen die radialen Spannungen. In diesen Fällen konnte die Verstärkung durch eine oder mehrere Geflechtlagen gebildet werden_s von denen jede aus geflochtenen Fäden hergestellt war₉ die in entgegengesetzten Spiralen angeordnet waren, um einen Schlauch von ausgeglichenem Aufbau zu erhalten_s nämlich einen Aufbau,, der wenn er Innendrücken ausgesetzt wird, sich nicht um seine eigene Achse verdreht«

Für jeden spiralig verlaufenden Faden und an jedem Punkt der Spirale bildete die Tangente einen Winkel im Bereich von 3o - 6o zur Richtung der Schlauchachse„ Ein ausge-

glichener verstärkender Aufbau konnte auch durch eine gerade Zahl von konzentrischen und übereinander gelagerten Lagen von spiraligen Fäden gebildet werden,, wobei die benachbarten Lagen daher entgegengesetzte Spiralen zeigten (und damit keine geflochtenen Fäden) und diese erwähnten Fäden waren mit einem einzigen Winkel geneigt_s der in der erwähnten Weise bestimmt und in den vorangehend erwähnten Bereich gewählt wurde. In diesem letzteren Falle konnten die Lagen in eine dünne Schicht aus einem bindenden elastomeren Polymer_s beispielsweise Gummi, voneinander getrennt werden«

Die beiden vorangehend beschriebenen Arten für einen verstärkenden Aufbau waren ausgeglichen und ermöglichten, daß der Schlauch den Spannungen Widerstand leisten konnte die durch den Strömungsmitteldruck,, sowohl in der Längsais auch in der radialen Richtung entstanden,, so daß nur Längs- und radiale Verformungen von zulässigem Wert auftreten konnten und starke Verdrehungen vermieden wurden. Es liegt auf der Hand, daß eine Verstärkung, die nur durch Spiralen gebildet wird,, welche in einer einzigen Richtung umlaufen_s wobei die Fäden₉ mit einem einzigen Winkel geneigt sind,, der in dem vorangehend erwähnten Bereich liegt,zu unzulässigen Verdrehungen im Schlauch

führt, so bald dieser einem Innendruck ausgesetzt wird. Andererseits würde eine Verstärkung«, die mit einer oder mehreren Lagen von Fäden in spir.aliger Anordnung längs einer einzigen Richtung und mit einem einzigen Winkel mit Bezug auf die Schlauchachse erzielt wird, der ausserhalb des erwähnten Bereichs gewählt ist und zu einem Wert von etwa 9o° tendiert, nicht ganz ausgeglichen sein_s jedoch würden sich die Verdrehungen des Schlauches_s wenn der letztere Drücken ausgesetzt wird, fortschreitend vermindern und die Verstärkung könnte den radialen Spannungen Widerstand leisten,, jedoch nicht den Längs spannungen _s a»h» der Längung des Schlauches unter Drucke

Ziel der Neuerung ist ein Schlauch mit einem verstärkenden Aufbau, der zwei Arten von Komponenten mit voneinander verschiedener Wirkung besitzt, von denen die eine den Wirkungen des Drucks Widerstand leisten soll, !«reicher die Längung des Schlauches bewirkt, während die andere der Wirkung des Druckes Widerstand leisten soll, welche zur Zunahme seines Durchmessers führt«

Gegenstand der Neuerung ist ein biegsamer Schlauch aus hochpolymerem Material, der durch awei rohrförmige konzentrische Lagen gebildet wird und mit einer Verstärkung

versehen ist,, die zumindest zwei Längskomponenten und mindestens eine Komponente besitzt., die als Spirale in einer einzigen Richtung umlaufend angeordnet ist₉ deren Tangente an jedem Punkt einen Winkel bildet₉ der im Bereich von 75° - 9o° zur Richtung der Schlauchachse liegt»

Die Längskomponenten müssen in der Weise angeordnet werden_s daß die Schlauchachse mit Bezug auf deren Stellung baryzentrisch ist«

Die Längskomponente kann ganz oder teilweise in der inneren rohrförmigen Lage einverleibt sein_s während in einem anderen Falle die Komponenten lediglich auf der Lage aufliegen können. In beiden Fällen befinden sich die Längskomponenten unterhalb der spiraligen Komponente»

Gemäß der Neuerung ist es ferner möglich, die Verstärkung durch Längskomponenten zu erhalten,, die oberhalb der spiraligen Komponente angeordnet sind« Ein weiteres System besteht darin_s die Längskomponenten der äusseren abdeckenden^ohrförmigen Lage einzuverleiben_s während die spiralige Komponente auf die inneren rohrförmigen Lagen aufgelagert wird. Natürlich kann die Verstärkung auch mehrere spiralige Komponenten aufweisen, die alle in der gleichen Richtung umlaufen_s und ferner mehr als zwei Längskomponenten be-

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sitzen»

Die Längskomponenten werden durch Fäden,, Garne oder Schnüre aus natürlichem oder synthetischem textilem Material, beispielsweise Baumwolle, Polyamide oder Kunstseide, (Reyon) gebildet, während die spiraligen Komponenten durch Fäden, Garne oder Schnüre aus dem erwähnten textlien Material oder aus Metall oder Glas oder aus anderen linearen Produkten aus diesen Materialien gebildet werden_a

Dieser vielte Bereich von Produkten ermöglicht die Ausnutzung der verschiedenen Merkmale der Fasern je nach ihrer besten Eignung, da die Funktion der Komponenten der Verstärkung, nämlich die Längskomponenten mit Bezug auf die spiraligen Komponenten, verschieden ist« Dies führt zu einem günstigeren Ergebnis sowohl hinsichtlich des mechanischen Verhaltens der Schläuche als auch hinsichtlich ihrer Herstellungskosten*

Da ferner die Längskomponenten in Form von Fäden, Garnen und Schnüren natürlich einen annähernd kreisförmigen Querschnitt haben müssen oder höchstens einen elliptischen

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Querschnitt, können die spiraligen Komponenten aus Stahlbändern oder verstreckten Polyamiden oder durch Streifen aus Kordgewebe gebildet werden, da für diese letzteren Komponenten ein kreisförmiger Querschnitt nicht erforderlich ist .

Im Falle einer möglichen geringfügigen Unausgeglichenheit des Schlauches· infolge des Umstandes,, daß der Winkel zwischen der Tangente an die spiralige Komponente und der Richtung der Schlauchachse nicht gleich 9o ist, sondern zwischen diesem Viert und 75° beträgt, kann diese Unausgeglichenheit durch eine besondere Anordnung der Komponenten verringert oder ausgeschaltet werden, die der Längsstreckung des Schlauches Widerstand entgegensetzen soll, d₆h. genauer gesagt, statt daß diese Komponenten genau in der Längsrichtung sind, d.h. parallel zur Schlauchachse,sind sie längs einer Schraubenlinie mit einer geringen Neigung angeordnet, die auf der Basis der durch die spiialigen Komponenten erzeugten Verdrehung bestimmt wird, welche der Zunahme des Schlauchdurchmessers entgegenwirken«

Die Neigung der Schraubenlinie der Komponenten muß gering sein, so daß sie ihre besondere gegensätzliche Wirkung in der Längsrichtung ausüben können, ohne jedoch eine Wirkung

auszuüben, die der Zunahme des Schlauchdurchmessers entgegenwirkt «

Der Einfachheit halber wird nachfolgend "längs bzw, in der Längsrichtung" in Verbindung mit Verstärkungselementen sowohl für solche verwendet, die zur Schlauchachse genau parallel sind, und für solche, deren Tangente einen sehr kleinen Winkel mit der erwähnten Richtung bildet«

In ihrer praktischen Ausführungsform besteht die Neuerung in einem biegsamen Schlauch, der durch eine innere rohrförmige Lage und durch eine aussere abdeckende rohrförmige Lage aus Gummi oder aus einem thermoplastischen Harz oder einem ähnlichen Material gebildet wird und in einer Verstärkung, welche durch zwei Gruppen von Komponenten gebildet wird»

Insbesondere weist die Verstärkung eine erste Gruppe auf, die durch mehrere Längsfäden-, Garne oder -Schnüre gebildet wird, die auf der inneren rohrförmigen Lage aufliegen oder in dieser eingebettet sind und die Aufgabe haben, der Längsverformung des Schlauches infolge des Innendruckes Widerstand zu leisten, sowie eine zweite Gruppe, die durch einen oder mehrere Fäden, Garne, Schnüre, Streifen

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oder Bänder gebildet wird, die spiralig in der Weise angeordnet sindj daß die Tangente an jedem Punkt der Spirale einen Winkel im Bereich von 75° - 9o° mit Bezug auf die Richtung der Schlauchachse bildet _s welche Komponenten der Veränderung des Schlauchdurchmessers infolge des inneren Strömungsdruckes Widerstand leisten«

Zum besseren Verständnis der Neuerung wird diese nachfolgend in \ferbindung mit der beiliegenden Zeichnung beispielsweise näher beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines neuerungsgemässen Schlauches, wobei Teile weggebrochen sind und

Pig. 2 eine Schnittansicht des Schlauches,

Aus der Zeichnung ergibt sich₅ daß der biegsame Schlauch aus hochpolymerem Material durch eine innere rohrförnige Lage 1, durch eine äussere rohrförmige Lage 2 (aus einem einzigen hochpolymerem Material oder aus zwei verschieden^ Hochpolymeren Materialien, einschließlich der vorerwähnten besonderenßruppe) und durch eine Verstärkung gebildet wird.

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Die Verstärkung wird ihrerseits durch vier Längsfäden 3 die parallel zur Schlauchachse und in der inneren rohrförmigen Lage eingebettet sind,, wobei die Fäden voneinander mit Bezug auf die Schlauchachse einen gleichen Abstand haben, und durch drei Fäden 4 gebildet, die als Spirale in einer einzigen Richtung umlaufend angeordnet sind, deren Tangente an jedem Punkt der Spirale einen Winkel im Bereich von 75° bis 9o° mit Bezug auf die Richtung der Schlauchachse bildet»

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht des Schlauches, aus der ersichtlich ist, daß die Längsfäden 3 voll in dem Material eingebettet sind, das die innere rohrförmige Lage bildet, während die spiraligen Fäden 4 (die in der schaubildlichen Darstellung elliptisch erscheinen) unmittelbar auf der rohrförmigen Lage aufliegen*

Schutzansprüche.:

Claims (9)

072156-8.2.66 -11- S c h u t ζ a η s ρ r ü c h e ;,

1. Biegsamer Schlauch aus einem hochpolymeren Material, wie Gummi, thermoplastisches Harz u« dgl«, der durch zwei rohrförmige konzentrische Lagen aus solchen Materialien und durch eine Verstärkung gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung mindestens zwei Lö'ngskomponenten (3) aufweist, welche in der V/eise angeordnet sind, daß die Achse des Schlauches mit Bezug auf die Stellung der Komponenten baryzentrisch ist und mindestens eine Komponente (4) aufweist, die als Spirale umlaufend in einer einzigen Richtung angeordnet ist, deren Tangente an jedem Punkt einen Winkel im Bereich von 75° und 9o° mit Bezug auf die Richtung der Schlauchachse bildet.

2. Biegsamer Schlauch nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Langskomponenten (3) zumindest teilweise in der inneren rohrförmigen Lage (1) eingebettet und unterhalb der spiraligen Komponente (4)

angeordnet sind»

3. Biegsamer Schlauch nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Längskomponenten (3) auf der inneren rohrförmigen Lage (1) aufgelagert und unterhalb der spiraligen Komponente (4) angeordnet sind«

4«, Biegsamer Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Längskomponenten (3) oberhalb der spiraligen Komponente (4) angeordnet sind«

ο Biegsamer Schlauch nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Längskomponenten (3) zumindest teilweise in der äusseren abdeckenden rohrförmigen Lage (2) eingebettet sind«

6, Biegsamer Schlauch nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet₉ daß die Verstärkung mehrere spiralige Komponenten (4) aufweist»

7« Biegsamer Schlauch nach den vorangehenden Ansprüchen_s dadurch gekennzeichnet,, daß die Längskomponenten (3) und die erwähnten spiraligen Komponenten (4) durch Päden_s Garne,, Schnüre oder andere lineare Produkte gebildet werden«

8» Biegsamer Schlauch nach Anpruch 1 und 7_S dadurch gekennzeichnet j daß die erwähnten Längskomponentenß) . durch Fäden₉ Garne₉ oder Schnüre und die spiraligen Komponenten (4) durch Bänder gebildet werden,

9. Biegsamer Schlauch nach Anspruch 8₉ dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Längskomponenten (3) durch Fäden j Garne oder Schnüre aus textilem Material und die erwähnten spiraligen Komponenten (4) durch Bänder aus textilem Material_s Metall oder Glasfasern/gebildet werden₆

Io„ Biegsamer Schlauch nach Anspruch 9j dadurch gekennzeichnet.,, daß die spiraligen Komponenten (4) in Form von Bändern durch Streifen aus Kordgewebe gebildet werden«

für PIRELLI Societa. per Azioni

PATENTANWÄLTE DiL-ING. H. FINCKE, DlPL-ING.H. BOHR