DE2130388A1

DE2130388A1 - Schlauch

Info

Publication number: DE2130388A1
Application number: DE19712130388
Authority: DE
Inventors: John Ambrose; Shepherd Edmund James
Original assignee: Dunlop Holdings Ltd
Current assignee: Dunlop Holdings Ltd
Priority date: 1970-06-18
Filing date: 1971-06-18
Publication date: 1972-02-17
Also published as: GB1320508A; ZA713863B; ES200376U; NL7108330A; FR2099210A5; ES200376Y; FR2099209A5; IT957075B; NL7108329A; BE768756A; ES199947Y; ES199947U; DE2130418C2; JPS5510797B1; BE768755A; CA932279A; CA930318A; DE2130418A1

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. AsGmann Dr, R. Koenigsberger - Dlpl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE

TELKFCJN HAMMEL HH. 225341

0 MÜNCHEN 2.

TELEX MOOTO QRAUHAUSSIRAfSSE 4/III

TELEGRAMME ZUMPAT
F'OSr'.C.HEiCKKOMIO: MlJIJCHFN 91Π9

[IAMKf C)NfC): EJANKHAUT, H AUF HÄUSER

CaHO Ifo. GII.4842A

MITDOP HOIfUINGÖ LIMIl'Ei), London S.V/.t, England

Schlauch.

Die Erfindung "betrifft Schläuche, und insbesondere flexible Schläuche mit großem Innendurchmesser, die z.B. für das Be- und Entladen von Öltankern an Stationen auf See verwendet werden. Solche Schläuche können vom schwimmenden oder vom Unterwafjaer-Typ sein und sind gegen Quetschen verstärkt. Solche Schläuche haben im allgemeinen einen großen Innendurchmesser und sind herkömmlicherweise mit wenigstens einer Lage von Stahldrahtverstärkung versehen, so daß sie die nötige Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Quetschen für die harte Beanspruchung beim Gebrauch aufweisen. Die Verstärkung wird normalerweise aufgebracht, indem ein starker Stahldraht auf den teilweise aufgebauten Schlauch schraubenförmig gewickelt wird, aber es treten äußerst große Schwierigkeiten auf infolge der hohen Steifigkeit des Drahtes, welcher die Neigung hat, in den weichen Kautschuk der ungehärteten SchlauchkarkasBe einzuschneiden, auf

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welche er gewickelt wird.

Bei einer anderen Konstruktion werden kurse Längen von Schlauch hergestellt, indem Stahlringe auf den teilweise aufgebauton Schlauch geschoben werden,Dieses Hersbellungsverfaliren ist im allgemeinen schwierig und insbesondere unmöglich, wenn Endanschlußstücke vom Planschtyp in den Schlauchaufbau eingeschlossen werden.

Ziel der Erfindung ist ein flexibler Schlauch mit einer verbesserten Verstärkungsstriiktur,

Erfindungsgemäß umfaßt ein flexibler Schlauch eine innere Auskleidungslage, eine äußere Decklage und eine Verstärkung zwischen den inneren und äußeren Lagen, die eine Reihe von sich in einem Abstand befindenden Spulen oder offenen Umwicklungen umfaßt, die jede aus einer Verstärkungsbahn oder -bahnen gebildet sind, welche rings um die innere Auskleidungslage gewickelt sind, wobei jede Verstärkungsbahn eine Vielzahl von Drähten umfaßt, die Seite an Seite angeordnet und durch eine Beschichtung aus elastomerem Material aneinander befestigt sind.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Schlauch mit einer Vielzahl von Verstärkungsringen ausgebildet, wobei jeder Verstärkungsring eine spiralförmig gewickelte Verstärkungsbahn umfaßt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Bahn oder sind die Bahnen schraubenförmig um die innere Auskleidung so gewickelt, daß sie ein schraubenförmiges Verstärkungsband bilden.

Der Draht der Verstärkungsbahn kann voll gezogener Draht oder verseilter Draht sein. Pur eine besonders kompakte Verstärkung

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kann der Draht ein matrizengezogener, verseilter Draht sein.

Weiter liefert die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schlauches, welches darin besteht, eine Verstärkung, die eine Reihe von sich in Abständen befindenden Spulen oder offenen Umwicklungen umfaßt, um eine innere Auskleidungslags zu wickeln, wobei jede Spule oder Umwicklung aus wenigstens einer Verstärkungsbahn gebildet wird, die eine Vielzahl von Drähten umfaßt, die Seite an Seite angeordnet und durch eine Beschichtung aus elastomer em Material miteinander fest verbunden sind, eine äußere Decklage aufzubringen und den Aufbau zu vulkanisieren.

Im folgenden sollen zwei Ausführungsformen der Erfindung als Beispiele beschrieben werden.

Eine Ausführungsfortn der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt, welche einen Axialschnitt eines Teiles der Wand eines Schlauches vom nicht-schwimmenden Typ mit einem Nenninnendurchmesser von 64 cm (24 inch) zeigt. Der Schlauch ist aufgebaut, indem aufeinanderfolgende Lagen des Schlauches auf einen hohlen Stahldorn aufgebracht werden, und der Schlauch anschließend nach dem Vulkanisieren und Abstechen von dem Dorn entfernt wird.

Eine erste Lage 1 aus ungehärtetem Kautschuk ist rings um den Dorn gelegt, um eine Schlauchauskleidungslage zu bilden, und eine erste Gewebelage 2 aus mit Kautschuk versehenem Gewebe ist auf die Auskleidungslage 1 aufgebracht. Diesen zwei Lagen folgt eine zweite Schlauchauskleidungslage 3 aus ungehärtetem Kautschuk und eine zweite mit Kautschuk versehene Gewebelage 4, wobei die vier Lagen zusammen die Auskleidung des Schlauches bilden.

Eine Püllage 5 aus ungehärtetem Kautschukmaterial ist auf die Auskleidung gelegt, und dann sind einige Einlagen 6 aus textiler

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Gcwebeverstärkung auf die Püllage 5 aufgebracht. Die Einlagen aus Geweheverstärkung sind vorher mit ungehärtetem Kautschuk "beschichtet, so daß die Lagen miteinander verbunden sind, um einen homogenen Bereich von textiler Verstärkung um die Schlauchauskleidung zu "bilden. Alternativ dazu können die Verstärkungseinlagen 6 auch die ."Form einer herkömmlichen Drahtkordverstärkung haben.

Eine Vielzahl von Verstärkungsringen 7 sind dann um den teilv/eise aufgebauten Schlauch gebildet, wobei die Verstärkungsringe sich jeweils in einem Abstand zueinander entlang der Länge des Schlauches befinden. Jeder Verstärkungsring 7 ist hergestellt, indem um die Lagen 6 aus textiler Gewebevcrötärkung spiralig eine Verstärkungsbahn gewickelt wird, welche eine Vielzahl von Drähten umfaßt, die Seite an Seite angeordnet- und durch eine dünne Bedeckung aus elastomerem Material bedockt sind, welche die Drähte untereinander fest zusammenhalt. Die auf diese Weise hergestellten Verstärkungsringe haben jeder einen rechteckigen Querschnitt.

Ein Verfahren zur Herstellung der Verstärkungsbahn besteht darin,.die Drähte durch einen Extruder zu führen, wobei die Drähte dann mit einem eTastomeren Material,wie z.B. einem natürlichen oder synthetischen Kautschuk, bedeckt werden. Die beim Aufbau der Bahn verwendeten Drähte sind - als typischer Pail - hochdehnbare Stahldrähte mit einer Nr. von 18 s.w.g. (standard wire gauge; Durchmesser 1,22 mm) und einer Reißfestigkeit von 19 000 bis 22 000 kg/cm² (120 bis 140 tons per square inch); solche Drähte sind die gleichen wie die, welche, für die Herstellung der Laufdeckenwulste von Luftreifen verwendet werden.

Die Abstände zwischen den Verstärkungsringen 7 werden anschließend mit einem natürlichen oder synthetischen Kautschukmaterial 8 gefüllt, so daß die Verstärkungsringe in ihren Ab-

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ständen relativ zueinander entlang der Länge des Schlauches gehalten werden.·

DoL* Schlauch wird dann mit einer äußeren Bedeckung versehen, welche eine G-ewebelage 9,eine Cord- oder Gewebehalteeinlage 10, eine Unterabdeckurig 11 aus ungehärtetem Kautschuk, eine andere Gewebolage 12 und eine abschließende äußere Decklage aus ungehärtetem Kautschuk umfaßt.

DeL- Schlauchaufbau wird dann dicht mit einer Nylonbahn umhüllt, um die Anordnung fest zusammenzuhalten, welche dann erhitzt wird, um den ungehärteten Kautschuk zu vulkanisieren. Die tlylonbahn wird anschließend entfernt, und der Dorn wird von dem Schlauch abgezogen.

Bei einem anderen Herstellungsverfahren können sich in einem Abstand befindende Kautrsohukringe rings um die Verstärkungslagen des Schlauches und in einer Einheit mit ihnen hergestellt werden, so daß die Abstände zwischen den Kautschukringen U-förmige Profile bilden, in welche die Verstärkungsbahn gewickelt werden kann. In dieser Anordnung werden die Kautschukri.ngedie Verstärkungsringe in den gewünschten Lagen entlang der Länge des Schlauches halten und sie am seitlichen Wegrutschen hindern.

In einer zweiten Ausführungform der Erfindung wird ein Schlauch im wesentlichen so aufgebaut, wie es in bezug auf die vorhergehende Ausführungsform beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß die Verstärkungsbahnen schraubenförmig entlang der Länge des Schlauches gewickelt werden, um ein schraubenförmiges Band zu bilden, welches offene Umwicklungen von Verstärkungsmaterial umfaßt, die einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt haben.Die Bahnen können in ein schraubenförmiges U-Profil gewickelt werden, welches durch ein schraubenförmiges Kautschukband gebildet wird, das um die Verstärkungslagen des Schlauches

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und in einer Einheit mit ihnen ausgebildet ist, oder aiii Alternative können die Bahnen auf die Verstärkungslagon des Schlauches gewickelt werden, und die so gebildeten sohraubenförmigen U-Profilo können mit Polymer-Material gefüllb werden, z.B. in der IPorm eines Schwamnies mit geschlossenen Zellen für einen schwimmenden Schlauch.

Die beschriebenen Schlauchkonstruktionan können für die Konstruktion eines schwimmenden Schlauches verwendet v/erden, indem entweder die Gewebevorstärkungseinlagen durch eine oder mehrere Lagen aus Schwammaterial mit geschlossenen Zellen ersetzt wird, oder indem dieses Material in der U-förtnigen Rinne oder den Rinnen zwischen den Verstärkungsbahnen -vorgesehen ist.

Der fertige Schlauch kann in kurzen Längen in Verbindung mit starren Abschnitten aus Metallrohr verwendet werden, wobei in diesem Pail der Schlauch flexible Verbindungen zwischen den starren Abschnitten liefert. Rohrleitungen, die Schläuche dieser Art enthalten, können für Bagger verv/endet werden, und in diesem Fall benötigen nur die starren Abschnitte zusätzliche Auftriebsschwimmer. Bei Verwendung von flexiblen Verbindungen ist die Rohrleitung biegsamer, leichter, und es kann ihr leichter ein Auftrieb erteilt werden als bei einer Rohrleitung, die die üblichen Kugelkupplungen enthält. Die verbesserte Flexibilität der Rohrleitung hat den Vorteil, das" Baggern z.B. bei höherem Wellengang zu ermöglichen, als es bisher möglich war, wenn Rohrleitungen mit Kugelkupplungen verwendet wurden.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine Anzahl von Standardlängen von flexiblen Schläuchen miteinander zu verbinden, um eine zusammenhängende, flexible Rohrleitung zu bilden. In diesem Pail ist jede Länge des Schlauches mit Endanschlüssen versehen, welche vom Flanschtyp sein können, um den Aufbau einer langen Rohrleitung zu ermöglichen, die viele Schlauchabschnitt umfaßt.

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Ein erfindungsgemäß hergestellter Schlauch umfaßt eine aus einer Einheit "bestehende Verstärkungsstruktur, die zahlreiche Verstärkungslagen umfaßt, die als eine Einheit mit einer Anzahl von Verstarkungsringen ausgebildet sind. Die Ringe liefern eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Quetschen, ohne daß sie den Schlauch so unbiegsam machen, wie einen herkömmlichen, flexiblen Schlauch, der mit einer Verstärkung aus einem schraubenförmig gewickelten Stahldraht hergestellt ist.

-Außerdem kann die Konstruktion leicht auf die Konstruktion von Schläuchen angewendet werden, welche in einer Einheit mit flanschförmigen oder anderen Endanschlussen hergestellt werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Flexibler Schlauch mit einer inneren Auskleidungslage,
einer äußeren Decklage und einer Verstärkung zwischen den inneren und äußeren Lagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung eine Reihe von sich in Abständen "befindenden Spulen oder offenen Umwicklungen umfaßt, von denen jede aus einer Verstärkimgsbahn oder
aus Verstärkungsbahnen hergestellt ist, die um die innere Auskleidungslage gewickelt sind, wobei jede Verstärkungsbahn eine Vielzahl von Drähten umfaßt, die Seite an Seite angeordnet und durch eine Beschichtung aus elastomerem Material fest miteinander verbunden sind.

2. Flexibler Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch mit einer Vielzahl von getrennten
Verstärkungsringen ausgebildet ist, wobei jeder Verstärkungsring eine spiralförmig gewickelte Verstärkungsbahn
umfaßt.

3. Flexibler Schlauch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsringe voneinander durch Ringe aus Polymer-Material getrennt sind.

4. Fleiribler Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung die Form eines schraubenförmigen Bandes hat, welches eine Verstärkungsbahn oder Verstärkungsbahnen umfaßt, die schraubenförmig um die innere Auskleidungslage gewickelt sind.

5. Flexibler Schlauch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein schraubenförmiges Band aus Kautschuk, welches ko-

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axial mit dem schraubenförmigen Verstärkungsband gewickelt ist, ijwif-ichen den Umwicklungen de ο Verstärkung Standes vorgesehen ist.

6. flexibler Schlauch nach einem dec vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung£3drähte voll gezogene Drähte aus Stahl mit hoher Zugfestigkeit sind.

7. Flexibler Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsdrähte verseilte Drähte aus einem Stahl mit hoher Zugfestigkeit sind.

8. Flexibler Schlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Auftriebmaterial in einem Stück mit dem Schlauch vorgesehen ist.

9. Flexibler Schlauch nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftriebsmaterial ein polymeres Schwammmaterial mit geschlossenen Zellen ist.

10. Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schlauchen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß um eine innere Auskleidungslage eine Verstärkung ge-.wickelt wird, die eine Reihe von sich in einem Abstand befindenden Spulen oder offenen Umwicklungen umfaßt, wobei jede Spule oder Umwicklung aus wenigstens eine: Verstärkungsbahn hergestellt ist, welche eine Vielzahl von Drähten umfaßt, die Seite an Seite angeordnet und durch eine Beschichtung aus elastomerem Material fest miteinander verbunden sind, daß eine äußere Deckschicht aufgebracht wird, und daß der Aufbau vulkanisiert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von sich in Abständen befindenden Verstärkungsringen gebildet werden, indem Bahnen spiralig um die innere

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Auskleidungslage gewickelt werden.

12. Verfahren nach. Anspruch M, dadurch geleennzeichne b, daß diü VerstärlomgRi'ingo dadurch, gebildet werden, dai3 die Verstarkungsbahn spiralförmig in kreisförmige U-Rinnen gewickelt werden, die in Abständen längs des Schläuchen in eine Lage aus polymorem Material der Schlauchkarkanse ausgebildet sind.

13. Verfahren nach. Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein schraubenförmiges Verstärkungsband entlang der Länge des Schlauches ausgebildet wird, indem eine Vielzahl von Verstärkungsstreifen schraubenförmig um die inneren Auskleidungslage gewickelt werden.

14· Verfahren nach. Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsstreifen in eine schraubenförmige U-Profilrinne gewickelt werden, die in eine Lage aus polymerem Material vorgesehen ist, welche um die innere Auskleidungslage ausgebildet ist.

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