DE2215010A1

DE2215010A1 - Schläuche mit Befestigungsflanschen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2215010A1
Application number: DE19722215010
Authority: DE
Inventors: Jacques; Delaux Robert; Clermont-Ferrand Champleboux (Frankreich)
Original assignee: Societe Anonyme Pneumatiques, Caoutchouc Manufacture et Plastiques KIeber-Colombes, Colombes, Hauts de Seine (Frankreich)
Priority date: 1971-03-29
Filing date: 1972-03-28
Publication date: 1972-10-26
Also published as: AT326432B; GB1388577A; NL7204235A; US3899006A; FR2131010A5; ATA267972A; BE781401A; IT954559B

Description

.PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER

^³⁰⁵³³*⁰⁰⁰*⁵*¹⁵^^ 221501

5 Köln 51, Oberländer Ufer 9o ^I

27. März 1972 Fü/Me

S.A. Pneumatiques, Caoutchouc Manufacture et Plastiques

Kleber-Colombes
Place de Valmy, (92) Colombes, Frankreich

Schläuche mit Befestigungsflanschen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung betrifft Schläuche aus Gummi oder ähnlichem Material mit integrierten Flanschen, d.h. Flanschen, die mit der Rohreinlage fest verbunden sind.

Bis zu diesem Zeitpunkt verwendete man verschiedene Flanschen, entweder in Form eines gegebenenfalls mit einem koaxialen Stutzen oder Rohr versehenen Ringes, wobei Ring- und Ansatzstutzen aus einem einzigen Metallblock hergestellt waren, oder in Form von zwei oder mehreren geschlossenen metallischen, konzentrisch angeordneten Ringen mit unterschiedlichem Durchmesser, wie dies in der GB-PS 895 551 beschrieben wird.

Diese Flanschen besitzen aber zahlreiche Nachteile. So müssen für die unterschiedlichen Schlauchtypen Stücke mit verschiedenen Abmessungen hergestellt werden. Dies hat einerseits

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hohe- Herstellungskosten und andererseits lange Lieferzelten der Ringe zur Folge.

Ausserdem verursachen mechanische äussere Einwirkungen auf die Ringe bleibende Verformungen, weil die Ringe keine Elastizität besitzen, die ihnen die ursprüngliche Form wieder anzunehmen gestattet.

Die Erfindung betrifft Schläuche aus Gummi oder ähnlichem Material mit integrierten Flanschen, deren Herstellung einfacher und billiger als die der vorbekannten Schläuche ist.Die Erfindung betrifft ausserdem Flansche, die nach Verformung, z.B. durch Stösse jeder Art, ihre ursprüngliche Form wieder annehmen.

Tatsächlich ist es bei den Schläuchen mit Flanschen aus einem oder mehreren Ringen, die aus einer Folge konzentrischer Wicklungen eines Metallbandes oder -Streifens in übereinanderliegenden, fest miteinander verbundenen V/indungen des Metallbandes oder -Streifens gebildet werden, nicht mehr notwendig, die einzelnen Flanschen im voraus zu fertigen, da man sie ja durch einfaches Aufwickeln eines Metallbandes herstellen kann. Wie man im folgenden sehen wird, ist die Herstellung eines solchen Schlauches sehr einfach, da man während seiner Fertigung durch Wickeln eines Metallbandes auf den Schlauch die Ringe herstellen kann. Schliesslich nehmen die Flansche, mit denen die erfindungsgemässen Schläuche versehen sind, nach Verformung durch gewaltsame äussere Einwirkungen aufgrund ihrer Elastizität ihre ursprüngliche Form wieder an.

Ein anderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass^ie erfindungsgemässen Schläuche auf verschiedene, allgemein

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bekannte Weise miteinander verbunden werden können. Man kann z.B. erfindungsgemässe Schläuche herstellen, die mit Schraubbolzen oder solche, die mit einer äusseren Vorrichtung, wie einer Rohrschelle, verbunden werden.

Die erfindungsgemässen Schläuche können genau so wie die bekannten Schläuche mit Planschen hergestellt werden. Wie man früher bei der Herstellung der Schläuche auf einem Dorn ihre Seele und ihre Einlage befestigte, so bringt man jetzt die Schlauchseele auf einen Dorn, wickelt die Einlage um die äussore Fläche der Seele, überzieht die Einlage mit Kautschuk, konfektioniert die äussere Umhüllung, führt die Flanschen zwischen die Scheiben der Form ein, umwickelt den Rohrkörper mit Gewebestreifen und vulkanisiert. Man kann auch die Ringe direkt während der Herstellung der Schläuche anfertigen, indem man auf die Einlage der Schläuche ein Metallband aufwickelt.

Bei den erfindungsgemässen Schläuchen ist der Ring auf der Einlage iir. allgemeinen nur mit einer dünnen Gummischicht befestigt, die an der Einlage und an dem Ring haftet. Diese Haftung sollte sehr gut und vorzugsweise höher als die Festigkeit des Gummis sein. Sie wird mit dem Fachmann gut bekannten und von der Erfindung unabhängigen Mitteln erreicht. 3eispi3lsv:eise wird eine Kautschukmischung besonderer Zusar.rnensetsun.-r, ?Ilete";ummi genannt, für eine geeignete Beha::c.lu:Vj der Einlage und des Ringes verwendet. Mann kann z.B. einen ~it h'lebegumrr.i behandelten Ri:v~ mit dem Gummi, mit dem die 2ir:lc.::e ;;·:ϊ tränkt izz, (der auch derselbe sein kann, wenn die Einlage aus Metall ist) oder :r.i". dem Gumrr.i für den Ring-H~ bestreichen.

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BAD ORIGINAL

Weitere Merkmale und Vorteile gehen aus der Beschreibung der folgenden Ausführungsbeispiele hervor, die durch die beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht werden.

Figur 1 ist die perspektivische Abbildung eines Ringes zur Herstellung eines erfindungsgemässen Verbindungsflansches für Schläuche.

Figur 2 zeigt das Ende eines erfindungsgemässen Schlauches, dessen Flansch von einem Ring nach Figur 1 gebildet wird.

Die Figuren 3 und J>a zeigen Querschnitte des Ringes in Figur 1 während seiner Herstellung.

Figur 4 ist eine perspektivische Abbildung eines anderen Ringes, der ebenfalls für die erfindungsgemässen Schläuche verwendet werden kann, mit Bohrun ;en für eine Schraubbolzenverbindung.

Figur-5 zeigt das teilweise aufgeschnittene Ende eines erfindungsgemässen Schlauches, bei dem der Flansch von einem Ring nach Figur 4 gebildet wird.

Figur 6 zeigt perspektivisch zwei konzentrische Ringe, die eine weitere Ausfünrungsform des Verbindungsflansches für Schläuche darstellt.

Figur 7 zeigt einen Teilquerschnitt eines Schlauches mit Flansch, der aus den konzer'~rischen Ringen der Figur 6 gebildet wird, während der He-'.stellung.

Figur 8 reigt einen Teilquerschnitt einer anderen Ausführungsform des erfineungε^emässen Schlauches.

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Figur 9 zeigt einen Teilquerschnitt einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemassen Schlauches.

Figur Io zeigt einen Teilquerschnitt einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemassen Schlauches.

Figur 11 zeigt den Querschnitt eines Ringes, der in einer weiteren AusfUhrungsform des erfindungsgemassen Schlauches verwendet wird.

Der Ring Io in Fig. 1, der den Flansch des Schlauches 11 in Fig. 2 bildet, wird dadurch hergestellt, dass man ein Metallband oder einen Metallstreifen, der erhöhte Elastizität und erhöhte Festigkeit besitzt, unter Spannung in aufeinander folgenden konzentrischen Windungen aufwickelt, bis man die für die gewünschte Festigkeit des Ringes benötigte Stärke erhält. Die Windungen, die dem Ring ein spulenförmiges Aussehen geben, sind untereinander verbunden. Diese Verbindung kann mit verschiedenen Mitteln, z.B. durch Zusammenkleben der einzelnen Windungen, erreicht iverden. Vorzugsweise verwendet man aber, wie auch in den Ausführungsbeispielen angegeben, auf den Seitenflächen radial angebrachte Klammern 13, die die Windungen des Ringes umfassen und über den ganzen Umfang des Ringes gleichmässig verteilt sind.

Wie aus den Fig. 3 und 3a ersichtlich, legt man das Metallband beim Aufwickeln in die Klammern 13, die beispielsweise aus getemperten und verkupferten Stahl bestehen und gleichmässig verteilt auf einem Kreis, der dem inneren Umfang des Ringes entspricht, angeordnet sind. Die Klammern besitzen die Form eines U, wobei die öffnung l4 nach aussen zeigt. Die Seitenwände 13a und 13 b der Klammer besitzen einen Abstand, der

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der Bandbreite entspricht, und führen das Metallband während des Aufrollens so, dass die Windungen genau übereinander zu liegen kommen.

Wenn die Anzahl der Windungen ausreicht, schliesst man die Klammern 13 durch Umlegen der beiden freien Enden der Seitenwände 13a und iyo, deren Länge es gestattet, die Klammer vollständig zu schliessen. Um die Windungen in sicherer Position übereinander zu halten, stellt man vorzugsweise einen Verschluss wie in Fig. ^a her.

Der Ring nach Fig. 1 kann vom Schlauch unabhängig hergestellt werden und bis zur Fabrikation des Schlauches aufgehoben werden. Er kann aber auch auf dem Schlauch selbst während dessen Fertigung hergestellt werden.

Während der Fertigung des Schlauches nach Fig. 1 mit einem inneren Durchmesser von 600 mm stellt man den Ring Io mit einem inneren Durchmesser von 650 mm und einem äusseren Durchmesser von 775 mm her, indem man auf die Einlage 12 zehn offene Klammern von ungefähr 15 mm Breite auf getemperten Stahl gleichmässig über den Umfang verteilt anbringt. Dann legt man in die Klammern in aufeinander folgenden V/indungen ein Metallband von 0,8 mm Stärke und I5 mm Breite aus ausgewalztem Stahl mit einer Festigkeit von 2oo kg/mm , bis eine Stärke von 62,5 mm erreicht ist. Anschliessend v/erden die Klammern geschlossen. Man stellt fest, dass ein Ring dieser Stärke (62,5 mm), der aus etwa 78 Windungen besteht, leicht auf dem Schlauch während dessen Fertigung herzustellen ist. Es. genügt, wenn man eine gegebenenfalls mit einer Sicherungsvorrichtung versehene Rolle Metallband so in der Nähe des Schlauches anbringt, dass das Metallband während der Fertigung

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des Schlauches von seiner Rolle abgerollt wird und auf dem Schlauch unter Bildung eines Ringes aufgerollt wird. Wenn der Ring Io mit einem Überzug von Gummilösung bestrichen ist, wird der freie Teil 12a in der Einlage 12, der über den Ring Io hinausreicht, auf die äussere Fläche loa des Ringes umgeschlagen und schliesslieh ivird die Konfektionierung des Schlauches beendet, indem man die Umhüllung des Schlauches anbringt und den Teil 12a der Einlage und die obere und innere Fläche des Ringes Io mit einem Kautschuküberzug versieht. Zum Zusammenpressen der Flansche bringt man zwei Befestigungsringe an, umwickelt den Schlauchkörper und vulkanisiert ihn schliesslieh in gewohnter Weise. Der beschriebene Schlauch wird mit einem weiteren Schlauch mit bekannten, von der Erfindung unabhängigen rütteln, wie Rohrschellen, die die beiden Flansche durch äussere Befestigung verbinden, zusammengefügt.

nan kann in den Rin.~ auch Löcher zur Aufnahme von Verbindungsbolzen bohren. Gtwohl der Ring aus Schichten aufgebaut ist, ist das Bohren von Löchern wegen des guten Zusammenhaltens der Metallbandwindungen untereinander aufgrund der Halteklammern, die der Anordnung eine ausreichende Festigkeit geben, sehr gut durchführbar. Man nimmt dazu vorzugsweise Wolframcarbid-Bohrer, die die Kanten der Metal!bänder am wenigstens angreifen. Vorzugsv.-eise soll sich mindestens eine Klammer zwischen zwei aufeinander folgende Flanschenlöcher befinden, bei Einwirkung starker KrHfte auf die Flanschen jedoch zwei oder mehr.

Dies wird in den Fig. 4 und 5 gezeigt. Der Ring lo, der mit dem der Fig. 1 identisch ist, besitzt zwischen jeweils zwei Klammern Ij? Löcher 15 zur Aufnahme von Verbindungsbolzen.

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Zur Herstellung eines Schlauches mit solchen Flanschen, stellt man vorteilhaft den Ring in einem getrennten Arbeitsgang her und bringt erst den fertigen Ring mit den gebohrten Löchern auf dem Schlauch während der Fertigung an, wonach man in die Löcher 15 des Ringes Metallstifte mit dem Lochdurchmesser einfügt, die auf beiden Seiten über den Ring hinausstehen. Sie sollen die Füllung der Löcher mit Kautschuk verhindern und werden nach der Vulkanisation entweder entfernt oder an ihrer Stelle gelassen. Die Einlage wird entsprechend den Zwischenräumen zwischen den Löchern in Stränge aufgeteilt und dann so umgeschlagen, dass sie die Löcher umgibt. In gewohnter V/eise wird dann die Konfektionierung des Schlauches beendet und die Vulkanisation durchgeführt.

Die Verbindung der Schläuche mit solchen Flanschen wird in üblicher V/eise mittels Schraubbolzen und Muttern hergestellt.

Die Flansch ΐβ des Schlauches 17 (Fig. 6 und J) wird von zwei konzentrischen Ringen 18 und 19 gebildet, die dem Ring in Fig. 1 entsprechen und aus aufeinander folgenden Windungen eines Iietallbandes, die untereinander von in regelmässigen Abständen angebrachten Klammern 2o und 21 gehalten werden, bestehen. Der äussere Durchmesser des Ringes 18 ist um so viel kleiner als der innere Durchmesser des Ringes 19, dass der Abstand zwischen den Ringen dem Durchmesser der verwendeten Verbindungsbolzen entspricht. Zwischen den beiden Ringen befindet sich also ein Zwischenraum 22. Diese beiden Ringe 18 und 19 können unabhängig voneinander jeweils aus einem Metallband hergestellt wurden oder aber ohne Unterbrechung des Hetallfoaudes, in dem v:-st der 1. Ring 18 mit Klammern

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- 9 versehen wird und anschliessend der Ring 19 hergestellt wird.

Bei der Fertigung der Schläuche mit solchen Flanschen stellt man den Ring 18 her, man bringt eine Schicht Rohkautschuk an entsprechend dem Zwischenraum 22, der mit Hülsen 25 gleicher oder grösserer Länge als der Flansch, entsprechend, den Löchern zur Aufnahme von Verbindungsbolzen, versehen ist, man bringt den Ring 19 in seine richtige Lage, schlägt die Einlage wie vorstehend um, beendet die Konfektionierung des Schlauches und vulkanisiert nach Umwickeln des Schlauches und Anbringen der ausseren Flanschen 24 und 25, die mit Löchern 27 zur Aufnahme der Hülsen 25 versehen sind. Nach der Vulkanisierung werden die Hülsen 2^ entfernt oder vorsichtig auf die Länge der Flansche gekürzt und an ihrer Stelle belassen.

Die Verbindung von Schläuchen dieser Art wird mit Schraubbolzen und Muttern hergestellt. Um die Ringe 18 und 19 gleichmässig zu belasten, verwendet man Bolzen mit breiten Köpfen, gegebenenfalls in Verbindung mit Unterlegscheiben.

Ein Schlauch mit einer solchen Flansch mit innerem Durchmesser von 6oo mm wurde hergestellt. Die beiden konzentrischen Ringe, die aus demselben Stahlband hergestellt waren, hatten eine Breite von 2o und Io mm und einen Abstand von J52.»5 ^ram·

Der Rohrflansch 28 der Fig. 8 trägt einen Ring 27/ der durch konzentrische Windungen des Bandes hergestellt wurde. Er wurde zur selben Zeit hergestellt, wie die Einlage 29* die zwischen zwei folgenden Windungen des Bai des eingefügt ist. Auf diese Weise ist die Einlage im Ring verankert, und die Festigkeit dieser Verankerung ergänzt die Bindungskräfte zwischen der Einlage und der äusseren Fläche des Ringes.

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- Io -

Die Figuren 9* 1° und H zeigen andere Ausführungsformen des erf indun>;sgemässen Schlauches. Die Flanschen eines solchen Schlauches tragen zwei Ringe. Sie sind teils unmittelbar benachbart, wie die Ringe 30 und 31 des Schlauches 32 in Fig. 9> wobei die Einlage gegen die freie Fläche des äusseren Ringes umgeschlagen ist, oder sie befinden sich vor und hinter der Einlage wie die Ringe 33 und 34 des Schlauches in Fig. lo, die die Einlage 35 zwischen sich halten. Im Beispiel der Fig. 9 kann die Einlage zwischen zwei folgenden Spiralwindungen eingewickelt und festgehalten werden, wie im Beispiel der . Fig. 8. Dieselbe Anordnung kann mit dem Ring J>h und der Armatur 35 des Sehlauches in Fig. Io getroffen v/erden.

^ie Ringe der Figuren 9 und Io können wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen mit getrennten Klammern versehen sein. Man kann aber auch - wie insbesondere die Fig. 11 verdeutlicht zwei Ringe 37 und 38 nebeneinander setzen und mit gemeinsamen Klammern 36 verbinden. Sie pressen jeweils eine V/indung des einen Ringes mit einer Windung des anderen Ringes zusammen und verstärken so jeden Ring mit Hilfe des anderen. Diese gemeinsamen Klammern können vorteilhaft die Anordnung nach Fig. Io, in der die Einlage zwischen zwei Ringen gehalten wird, verstärken.

Die Verbindung zweier erfindurgsgemässer Schläuche mit Flanschen ist sehr leistungsfähig, gleich ob sie mit Schraubbolzen oder mit einer Rohrschelle zustande kommt. E;; wurde z.B. festgestellt, dass zwei Schläuche von 2oo mm Durchmesser, die mit den beschriebenen neuen Flanschen versehen waren, cegen einen Druck von 35 bar völlig dicht waren.

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- ii -

Ausserdem sind die Verbindungen der erfindungsgemässen Schläuche gegen Stösse und gegen sämtliche äusseren Einwirkungen sehr beständig. Dies wird ohne Zweifel durch die Elastizität der Ringe, die aus Windungen eines Metallbandes gebildet sind, erreicht.

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Claims

- 12 Patentansprüche

Schlauch aus Gummi oder ähnlichem Material mit einem Befestigungsflansch, der aus einem oder mehreren, mit der Einlage fest verbundenen Metallringen gebildet ist, dadurchgekennzeichnet, dass die Ringe aus konzentrischen, übereinanderliegenden, fest miteinander verbundenen Windungen eines Metallbandes oder -Streifens (lo) gebildet wird.
2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (12) des Schlauches (11) vor die Seitenfläche (loa) des Ringes (z.B. lo) umgeschlagen ist und mit diesem durch eine fest haftende Gummischicht verbunden ist.
3. Schlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage (hier 29) zwischen die konzentrischen Wicklungen des Metallbandes (27) eingefügt und gegen die freie Seite des Ringes umgeschlagen ist.
4. Schlauch nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass radial angeordnete Klammern (lj) die Metallbandwicklungen (lo bzw. 27) fest verbinden.
5· Schlauch nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring mit axialen Bohrungen (I5) zur Aufnahme von Verbindungsbolzen versehen ist, wobei sich zwischen den Bohrungen mindestens eine Klammer (15) befindet.

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6. Schlauch nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsflansch aus zwei konzentrischen Ringen (18, 19) mit einer ringförmigen Gummizwischenschicht (22) be-steht,in der sich axiale Löcher (27) befinden.
7. Schlauch nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsflansch aus nebeneinanderliegenden Ringen (30, 31; 33, 34; 37, 38) besteht, die durch gemeinsame Klammern (36) zusammengehalten werden können.
8. Schlauch nach den Ansprüchen 2 und J, dadurch gekennzeichnet, dass sich die umgeschlagene Einlage (hier 35) zwischen zwei Ringen (33, 34) befindet.

9· Schlauch nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband erhöhte mechanische Festigkeit und Elastizität besitzt.

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