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Verstärkter biegsamer Schlauch.
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Schläuche, die hohen Drücken ausgesetzt sind, werden gewöhnlioh durch
Metalldrahtspiralen oder Metalldrahtgeflechte verstärkt. Ein solcher Schlauch ist
Jedoch ziemlich schwer und weist eine sehr begrenzte Biegsamkeit auf, welche die
Verwendung desselben beschränkt, insbesondere wenn eine starke Abbiegung des Schlauches
erSUnscht ist.
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Es wurden Versuche unternommen, die Drahtspiralen- oder Drahtgeflechtverstärkung
durch nicht metallische Verstärkungselemente zu ersetzen, aber es wurde gefunden,
daß diese Verstärkungsmaterialien entweder die Berstfestigkeit verringern oder nur
eine ziemlich begrenzte Lebensdauer aufweisen infolge der unter den Betriebsbedingungen
raschen Zerstörung der Verstärkungselemente.
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Die vorliegende Erfindung betrifft im wesentlichen eine solche Anordnung
von Glasseidengarnen in der Karkasse eines Schlauches, daß die Garne einander nicht
berühren. Die Garne haben einen spiralförmigen Verlauf und liegen in zwei etwas
voneinander entfernten Schichten, wobei die Garne in den Schichten in entgegengesetztem
Sinne verlaufen, um die Verstärkungswirkungen der Schichten auszugleichen, wenn
der Schlauch im Betrieb hohem Druck ausgesetzt wird.
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Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schaubildliche Ansicht
des verstärkten Schlauches gemäß der Erfindung.
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In der Zeichnung ist ein biegsamer verstärkter Schlauch mit 10 bezeichnet.
Derselbe besteht aus einer inneren Karkasse 11 aus elastomerem Material, wie natürlichem
oder synthetischem Gummi.
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Der syntehtische Gummi kann aus Chloropren oder Copolymeren von Eutadien-Styrol,
Butadien-Acrylonitril, Isobutylen-Isopren oder dergleichen bestehen. Der Gummi kann
entsprechend den durch den Schlauch zu fördernden Materialien und den Eigenschaften
derselben ausgewählt werden, wie Korrosion, Temperatur und dergleichen.
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Die Karkasse 11 wird durch Auspressen des ausgewählten elastomerer
Materials in nahtloser Schlauchform hergestellt oder kann durch andere bekannte
Verfahren gebildet werden. Die Verstärkung wird dann auf die Außenseite der Karkasse
11 in Form von Glasseidengarnen aufgebracht, die allgemein mit 12 bezeichnet sind.
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Diese Glasseidengarne bestehen aus einer Vielzahl von Fäden und sind
nicht verzwirnt. Sie weisen eine ausgewählte Denierzahl auf, wie z.B. ein Garn mit
750 Denier. Die Fäden des Garnes werden durch ein Gummibindemittel zusammengehalten,
das in bekannter Wei se aufgebracht wird. Die Denierzahl der Glasseidengarne kann
entsprechend dem inneren Durchmesser des Schlauches 10 verändert wer den. Für einen
Schlauch mit einem inneren Durchmesser von 6,25 bis 100 mm kann daher die Denierzahl
des Garnes im Bereich von 750 bis 10 000 liegen.
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Zweckmäßig werden die Verstärkungsgarne 12 auf die innere Karkasse
11 durch einen Flechtvorgang aufgebracht. Die Garne 12 werden daher auf Trägern
einer üblichen (nicht dargestellten) Flecht maschine angeordnet zusammen mit Haltegarnen
13 aus Kunstseide oder dergleichen, welche die Garne 12 beim Flechtvorgang kreuzen
und wirksam im Abstand voneinander halten, so daß beim spiralförmigen Verlauf der
Garne rund um die innere Karkasse 11 keine Berührung zwischen benachbarten Garnen
12 erfolgt. Der Abstand zwischen benachbarten Garnen 12 kann 0,750 bis 3,075 mm
betragen.
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Dann wird auf die geflochtenen Garne 12, 13 eine dünne Schicht 14
aus elastomerem Material aufgebracht. Die Schicht 14 kann eine Dicke von 0,25 bis
0,80 mm aufweisen, vorzugsweise etwa 0,625 mm.
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Das Material der Schicht 14 ist ähnlich Jenem der inneren Karkasse
11.
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Hierauf wird über der Schicht 14 eine zweite Reihe von verstärkenden
Glasseidengarnen 12A geflochten zusammen mit Haltegarnen 13A aus Kunstseide oder
dergleichen, wie vorstehend beschrieben u mit der Ausnahme, daß die arne 12A in
entgegengesetztem Sinne re zu den Garnen 12 verlaufen. Die Garne 12, 12A werden
daher durch die dazwischenliegende Schicht 14 in einem sehr geringen Abstand voneinander
gehalten. Es wurde Jedoch gefunden, daß die Garne 12, 12A als eine ausgleichende,
verstärkende Einheit für die Karkasse des Schlauches 10 zusammenwirken.
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Entsprechend der Größe des Schlauches 10 und entsprechend den Arbeitsdrücken,
denen der Schlauch augesetzt wird, können zusätzliche Reihen von Garnen 12, 12A
mit einer dazwischenliegenden elastomeren Schicht 14 auf die erste Reihe der Garne
12, 12A durch Flechten in der oben beschriebenen Weise aufgebracht werden, wobei
zwischen den aufeinanderfolgenden Reihen der Garne 12, 12A eine dünne Trennschicht
aus elastomerem Material angeordnet wird.
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Ein äußerer Karkassenteil 15 aus elastomerem Material, das Jenem der
Karkassenteile 11, 14 ähnlich ist, wird auf die geflochtenen Garne 12A, 13A in spiralförmiger
Bandform durch Auspressen oder dergleichen aufgebracht. Die sich ergebende Einheit
wird in tblicher Weise der Vulkanisation unterworfen, so daß die Karkassenteile
11, 14 und 15 mit den dazwischenliegenden und in dieselben eingebetteten verstärkenden
Garnen 12, 12A verbunden werden.
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Daraus ergibt sich, daß die einzelnen Garne 12, 12A Jeder Zeit in
gegtrennter, sich nicht berührender Beziehung gehalten werden.
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Diese Garntrennung wurde als besonders wirksam befunden, wenn der
Schlauch 10 unter hohem Druck steht und trotz der Garntrennung ist der Widerstand
gegen Bersten sehr hoch. Die Kunstseidengarne 13, 13A dienen nur dazu, die Glasseidengarne
t2, 12A im Abstand voneinander zu halten und haben wenig oder keine verstärkenden
Eigenschaften. Anstelle von Kunstseide für die Garne 13, 13A können andere nicht
metallische Garne verwendet werden, wie z.B. Baumwolle oder dergleichen.
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Während die Garne 12, 12A in die Karkasse des Schlauches zweckmäßig
durch Flechtvorgängdeingeführt werden, können diese Garne auf die Karkassenteile
11, 14 selbstverständlich auch durch andere bekannt#Verfahren aufgebracht werden,
wie durch spiralförmiges Aufwickeln oder dergleichen.
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Der Schlauch gemäß der Erfindung ist gut biegsam, wobei derselbe seine
hohe Berstfestigkeit beibehält. Ein Schlauch mit einem Durchmesser von 25 mm und
einer Länge von 300 mm, der an einem Ende waagerecht gehalten wird, zeigt am freien
Ende eine winklige 0 Ablenkung von etwa 300. Ein ähnliches Stück eines Schlauches
mit einem Durchmesser von 25 mm, der eine übliche Verstärkung aus Metalldrahtgeflecht
aufweist und der an einem Ende waagerecht gehalten wird, zeigt am freien Ende keine
winklige Ablenkung.
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Trotz ungünstiger Betriebsbedingungen, wie z.B. unter hohen Berstdrücken
und bei vorschriftswideriger Behandlung, wurde gesunden, daß die verstärkenden Garne
12, 12A wirksam sind, um das Platzen und die Verformung des Schlauches zu verhindern.
Außerdem zeigen die verstärkenden Garne 12, 12A keine Abnutzung, so daß die Lebensdauer
des Schlauches 10 verländert wird.
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Der Schlauch gemäß der Erfindung kann im Vergleich zu dem durch Metalldraht
verstärkten Schlauch Karkassenwandteile von verringerter Dicke aufweisen, so daß
für einen gegebenen Belastungsfaktor eine Gewichtsverringerung bis zu 50 erzielbar
ist. Da der ganze Schlauch nicht metallisch ist, ist derselbe in Umgebungen besonders
wirksam, welche elektrische Hochspannungsleitungen und elektrische Ausrüstung im
allgemeinen umfassen. Außerdem treten keine Korrosionswirkungen auf, wenn der Schlauch
in einer feuchten Atmosphäre verwendet wird, wie z.B. als Dampfsohlauch, im Gegensatz
zu der Korrosion, die bei den üblichen, durch Metalls draht verstärkten Schlauch
auftritt.
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Patentansyrüche