DE2337598C2

DE2337598C2 - Materialtransportschlauch

Info

Publication number: DE2337598C2
Application number: DE2337598A
Authority: DE
Inventors: Robert H. Cuyahoga Falls Ohio Feucht
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1972-07-31
Filing date: 1973-07-24
Publication date: 1984-06-14
Also published as: BR7305696D0; FR2194906B1; JPS4952315A; ZA734347B; AU469370B2; JPS5913420Y2; DE2337598A1; GB1413543A; DK139241B; AR200655A1; AU5754873A; FR2194906A1; US3856052A; DK139241C; JPS5428967B2; CA974181A; IT989847B; JPS5735575U

Description

Die Erfindung betrifft einen Materialtransportschlauch mit einer im Schlauch eingebetteten, mehrlagigen, sich im allgemeinen um den Schlauch herum erstreckenden Druckverstärkung und mit diametral gegenüberliegenden Längsverstärkungssträngen, die einen Gesamtumfangsabschnitt einnehmen, der kleiner als der gesamte längsverstärkungsfreie Umfang des Schlauches ist.

Die durch GB-PS 10 46 073 ist ein derartiger bewehrter Schlauch bekannt, bei welchem die Längsverstärkung in Vorsprüngen an dem Schlauch angeordnet ist. Diese Vorsprünge sind integral an dem äußeren Mantel aus flexiblem Material angeformt. Ein derartiger Schlauch ist aufwendig und teuer in der Herstellung, da die Längsverstärkungsglieder in den äußeren Mantel des Schlauches eingeformt oder in irgendeiner Weise mit diesem verbunden werden müssen.

Bei einem aus der DE-OS 19 60 729 bekannten

Schlauch ist eine Längsverstärkung auf dem Umfang des Schlauches gleichmäßig verteilt. Dieser Schlauch weist keine ausreichende Flexibilität auf, um leicht auf eine Winde ausgewickelt werden zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Schlauch derart auszubilden, daß er bei ausreichender Festigkeit und Stabilität in Umfangs- und in Längsrichtung eine ausreichende Biegsamkeit aufweist, so daß er sich leicht um sich selbst aufwickeln läßt und nicht zu einer Deformierung oder einem Knicken neigt

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Längsverstärkungsstränge oberhalb oder unterhalb der Druckverstärkung oder zwischen zwei Lagen der Druckverstärkung innerhalb des Schlauchmantels angeordnet und als Cordlagen ausgebildet sind. Ein derartiger Schlauch kann leicht abgeflacht und aufgewickelt werden.

Die Herstellung eines solchen Schlauches ist stark vereinfacht, weil für die Längsverstärkungen keine besonderen Vorsprünge mehr erforderlich sind.

In Ausgestaltung der Erfindung können die Längsverstärkungsslränge aus wenigstens einem aus Nylon, Reyon, einem Polyester, Fiberglas oder Metall bestehenden Material ausgewählt sein.

Die Längsverstärkungsstränge sind vorzugsweise im wesentlichen an der neutralen Achse des Schlauches angeordnet und bilden einen Gesamtbogen von weniger als 180°, vorzugsweise 120° oder weniger. Dabei erstreckt sich jeder Längsverstärkungsstrang in einem Bogen von ungefähr 45°, insbesondere von 30° oder weniger auf jeder Seite der neutralen Achse des Schlauches.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in Seitenansicht einen abgerollten Schlauch, wie er zum Verbinden eines Schiffes mit einer Einrichtung an der Küste oder mit einem anderen Schiff eingesetzt wird;

F i g. 2 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1;

Fig.3 eine Draufsicht auf den Schlauch von Fig. 1, wobei Teile weggebrochen sind,

F i g. 4 eine zweite Ausführungsform eines Schlauches im Querschnitt;

F i g. 5 eine Seitenansicht des Schlauches von F i g. 1 in aufgerolltem Zustand und
F i g. 6 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie 6-6 von F i g. 5.

In F i g. 1 wird ein Teil eines Betankungssystems 1 gezeigt, in welchem der Materialtransportschlauch 2 verwendet werden kann. Eine Vielzahl von Schlauchteilen ist miteinander mittels der Kupplungen 3 unter BiI-dung einer Schlauchleitung verbunden. Der Schlauch 2 wird oft in Wasser gelegt und schwimmt auf dem Wasser und erreicht auf diese Weise seinen Bestimmungsort, wobei das eine Ende der Schlauchleitung mit einer nichtgezeigten Treibstoffquelle verbunden wird, die sich beispielsweise an Bord eines Schiffes 5 befindet. Der Treibstoff, beispielsweise ein öl auf Petroleumbasis, kann dann durch den Schlauch entweder von einem Schiff zu einem andern oder zu einer Einrichtung an der Küste transportiert werden.

Die Schlauchstruktur geht am besten aus den F i g. 2 und 3 hervor. In diesem Falle besteht der Schlauch 2 aus einem Treibstofftransportschlauch mit einem im allgemeinen kreisförmigen Querschnitt mit einem Innen-

durchmesser von ungefähr 152 mm. Es ist darauf hinzuweisen, daß die kreisförmige Ausgestaltung nur beispielhaft ist Der Schlauch kann auch jeden anderen Querschnitt annehmen, beispielsweise die Form einer Ellipse oder eines Rechteckes. Der Schlauch besteht aus einem Körperteil 4 aus einem biegsamen federnden Material, vorzugsweise einem gewebeverstärkten Elastomeren, wie beispielsweise Naturkautschuk oder Synthesekautschuk oder dgl. Der Körperteil 4 umfaßt gewöhnlich ein inneres Rohr 5 sowie eine äußere Bedeckung 6 aus einem elastomeren Material. Da der Schlauch hauptsächlich für eine Verwendung in Salzwasser gedacht ist, wird das elastomere Material des Rohrs 5 und der Bedeckung 6 derartig gewählt, daß es der Einwirkung dieser Umgebung standzuhalten vermag. Beispielsweise kann das Rohr 5 des Schlauchs 2 aus einem kompoundierten Nitrilkautschuk bestehen, während sich die Bedeckung 6 aus kompoundierten Mischungen aus Nitrilkautschuk und Polyvinylchlorid zusammensetzen kann.

Der Körper 4 weist ferner ein Paar in Längsrichtung angebrachter verstärkter Abschnitte oder Streifen 7 und 7' auf, die sich diametral an dem Querschnitt des Körpers 4 gegenüberstehen. Jeder Abschnitt 7 und T besitzt wenigstens ein Längsverstärkungsstrang 8, der in diesem Abschnitt eingebettet ist und sich im allgemeinen parallel zu der Längsachse des Schlauchs erstreckt. Auf diese Weise wird dem Schlauch in Längsrichtung eine Festigkeit verliehen. Die Längsverstärkungsstränge 8 liegen in Form einer Vielzahl von Verstärkungskords aus Materialien vor, wie sie in üblicher Weise zur Verstärkung von elastomeren Schläuchen oder Leitungen verwendet werden. Die Stränge 8 sind aus wenigstens einem aus Nylon, Reyon, Polyester, Faserglas oder Metall bestehenden Material ausgewählt. Die Stränge 8 können in dem Schlauchkörper 4 einzeln und in Form von Cordlagen, so wie dies in F i g. 2 gezeigt wird, vorliegen. Üblicherweise ist eine gleiche Anzahl von Cordelementen in jedem Abschnitt 7 und T vorgesehen, damit eine ausgeglichene symmetrische Schlauchkonstruktion erhalten wird. Die Kords können in die Abschnitte 7 und T in einer einzigen Schicht aus individuellen parallelen Kords vorliegen, oder können gegebenenfalls in zwei oder mehreren Schichten angeordnet sein. Beispielsweise zeigt die Fig.4 eine Abänderung der Erfindung, bei welcher der Schlauchkörper 9 sich diametral gegenüberstehende in Längsrichtung verstärkte Abschnitte 10 und 10' aufweist, wobei jeder Abschnitt aus zwf:i parallelen Schichten 11 und 12 aus Längsverstärkungssträngen 13 besteht, die der Schlauchstruktur 14 eine Festigkeit in Längsrichtung verleihen.

Der Schlauchkörper 4 weist ferner Abschnitte 15 und 15' auf, die frei von Verstärkungssträngen 8 sind und neben den in Längsrichtung sich erstreckenden verstärkten Abschnitten auf jeder Seite des Körpers verlaufen. Die in Längsrichtung verstärkten Abschnitte 7 und 7' besitzen einen Gesamtumfang, der geringer als der Gesamtumfang der restlichen Abschnitte 15 und 15' des Querschnittes des dazwischenliegenden Schlauchkörpers 4 ist. Auf diese Weise wird eine Schlauchkonstruklion geschaffen, bei welcher mehr als eine Hälfte des Schlauchs 2 in einer Längsrichtung biegsam bleibt, so daß auf diese Weise der Schlauch in einfacherer Weise um sich selbst herum aufgewickelt werden kann und weniger zu einem Knicken neigt.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, befinden sich die Abschnitte 7 und T im wesentlichen an der neutralen Achse N des Schlauches. Unter dem Begriff »neutrale Achse« wird hier der Teil des Schlauchquerschnitts verstanden, der weder unter Spannung noch unter Druck steht, wenn der Schlauch ab- oder aufgewickelt wird. Beispielsweise dann, wenn der Schlauch 2 in Wasser schwimmt, variiert die genaue Stellung der neutralen Achse. Zur Veranschaulichung wird jedoch in F i g. 2 die neutrale Achse N vertikal bezüglich der Längsachse des Schlauches gezeigt Befindet sich der Schlauch 2 in ei-

IC nem aufgewickelten Zustand, so wie dies aus den F i g. 5 und 6 hervorgeht, dann sollte er derartig positioniert sein, daß die neutrale Achse /Vim wesentlichen horizontal ausgerichtet ist, damit sich das Aufwickeln einfach gestaltet.

Im Falle eines Schlauches mit kreisförmigem Querschnitt sollten die in Längsrichtung angebrachten verstärkten Abschnitte 7 und T einen Gesamtbogen A + Λ'weniger als 180° bilden. Übersteigt der Gesamtbogen der Abschnitte 7 und T 180°, dann besitzt der Schlauch eine unzureichende Biegsamkeit in einer Längsrichtung, so daß er sich nicht ohne weiteres auf- und abwickeln läßt und zu einem Verdrehen oder Knikken neigt. Es ist daher vorzuziehen, daß jeder Abschnitt 7 und T sich in einem Bogen a bzw. a'von ungefähr 45° oder weniger auf jeder Seite der neutralen Achse N des Schlauchs erstreckt. Bevorzugterweise bilden die verstärkten Abschnitte 7 und 7' einen Gesamtbogen A + A' von 120° oder weniger, so daß jeder Abschnitt 7 und T sich in einem Bogen a bzw. a'von ungefähr 30° oder weniger auf jeder Seite der neutralen Achse N des Schlauchs erstreckt.

Der jeweils durch die in Längsrichtung angeordneten verstärkten Abschnitte gebildete Bogen hängt in einem großen Ausmaß von dem Materialtyp ab, aus welchem die Verstärkungskords bestehen. Beispielsweise kann ein gut verstreckbares Material, wie z. B. Nylon, eine Gesamtbogenlänge von etwa fast 180° erfordern. Andererseits kann ein Material, wie beispielsweise ein Polyester oder Reyon, eine Gesamtbogenlänge von weniger als 120° bedingen. Bei einer Verwendung von Fiberglas oder Stahl ist die Gesamtbogenlänge merklich geringer, sie kann beispielsweise 20° oder weniger betragen.

Der Schlauch 2 weist ferner eine Vielzahl von Lagen aus einem verstärkendem Material aus einem Textilgewebe auf, die sich im allgemeinen um den Körper 4 des Schlauchs herum erstrecken und die nötige Verstärkung gegenüber radialen Kräften innerhalb des Schlauches erzeugen. Die Lagen können quadratisch gewebt oder in Kordform vorliegen und sind gewöhnlich wendelförmig um das innere Rohr 5 des Schlauchs gewickelt. Die Längsverstärkungsstränge 8 können sich entweder oberhalb oder unterhalb der Druckverstärkungslagen befinden, vorzugsweise sind sie jedoch 7wischen den Lagen aus verstärkenden Materialien angeordnet. Beispielsweise kann der Schlauchkörper vier Kordverstärkungslagen 16, 17, 18 und 19 aufweisen, die schräg zu den Verstärkungssträngen 8 verlaufen, wobei diese sich zwischen den Kordlagen 17 und 18, so wie dies aus F i g. 3 der Zeichnungen hervorgeht, erstrecken. Es wurde gefunden, daß eine sehr zufriedenstellende Schlauchstruktur bei einer Verwendung von Nylonverstärkungskordlagen und Polyesterkordelementen erhalten wird. Die Korde der Verstärkungslage können Durchmesser .on 1,3 mm besitzen, während die Verstärkungskordlagcn eine Dicke oder einen Durchmesser von 1,0 mm aufweisen können. Jeder Abschnitt 7 und 7', der die Verstärkungstränge 8 enthält, kann eine Länge oder einen Umfang von ungefähr 51 mm aufweisen, so daß

ein Gesamtumfang von ungefähr 102 mm erhalten wird. Unter der Annahme eines Schlauchinnendurchmessers von ungefähr 152 mm und einer Wand- oder Körperstärke von 11,2 mm besitzen die Abschnitte 15 und 15' zwischen den Abschnitten 7 bzw. T jeweils eine Breite oder eine Umfangsabmessung von ungefähr 203 mm sowie eine Gesamtlänge oder einen Umfang von ungefähr 406 mm. In diesem Falle erstrecken sich die Abschnitte 7 und 7' in einem Bogen a bzw. 2'von ungefähr 18° auf jeder Seite der neutralen Achse Λ/des Schlauches 2 und bilden einen Gesamtbogen A + A' von 72°. Da die Längsverstärkungsstränge 8 in einem Abschnitt 7 und T des Querschnittes des Körpers 4 mit einer Gesamtbreite oder einer Umfangsabmessung eingebettet sind, die erheblich geringer ist als die Gesamtbreite oder der Gesamtumfang des Restes des Querschnittes des Körpers 4, wird eine Schlauchkonstruktion geschaffen, in welcher der Hauptteil des Schlauches 2 in einer Längsrichtung biegsam bleibt, so daß auf diese Weise der Schlauch schneller um sich selbst herum aufgewickelt werden kann und weniger zu einer Knickbildung neigt.

Die Erfindung wird anhand der F i g. 5 und 6 im Bezug auf ihre Gebrauchsfähigkeit näher erläutert. Diese Figuren zeigen den Schlauch 2 entweder vor oder nach einer Verwendung in aufgewickeltem Zustand auf einer Winde 20. In diesem Falle ist, wie vorstehend erwähnt wurde, die neutrale Achse des Schlauches im allgemeinen horizontal angeordnet, wobei die flexiblen Abschnitte 15 und 15' des Schlauches 2 in einem im allgemeinen abgeflachten Zustand vorliegen, so daß sich der Schlauch einfacher um sich selbst herum aufwickeln läßt.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schlauches können übliche Verfahren angewendet werden. Beispielsweise können die verschiedenen Schlauchkomponenten auf einem Dorn zusammengefügt und dann in geeigneter Weise vulkanisiert werden, beispielsweise mittels Wasserdampf, wobei eine integrale Verbundschlauchstruktur gebildet wird.

40 Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Materialtransportschlauch mit einer im Schlauch eingebettenen, mehrlagigen, sich im allgemeinen um den Schlauch herumerstreckenden Druckverstärkung und mit diametral gegenüberliegenden Längsverstärkungssträngen, die einen Gesamtumfangsabschnitt einnehmen, der kleiner als der gesamte längsverstärkungsfreie Umfang des Schlauches ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverstärkungsstränge (8) oberhalb oder unterhalb der Druckverstärkung (16,17,18,19) oder zwischen zwei Lagen der Druckverstärkung innerhalb des Schlauchmantels (4) angeordnet und als Cordiagen ausgebildet sind.

2. Materialtransportschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverstärkungsstränge (8, 13) als wenigstens doppellagige Cordlagen ausgebildet sind.

3. Materialtransportschlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverstärkungsstränge (8, 13) aus wenigstens einem aus Nylon, Reyon, einem Polyester, Fiberglas oder Metall bestehenden Material ausgewählt sind.

4. Materialtransportschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverstärkungsstränge im wesentlichen an der neutralen Achse (N) des Schlauches angeordnet sind.

5. Materialtransportschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverstärkungsstränge (8, 13) einen Gesamtbogen von weniger als 180° bilden.

6. Materialtransportschlauch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverstärkungsstränge (8, 13) einen Gesamtbogen von 120° oder weniger bilden.

7. Materialtransportschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Längsverstärkungsstrang (8,13) sich in einem Bogen von ungefähr 45° oder weniger auf jeder Seite der neutralen Achse(N)des Schlauches (2) erstreckt.

8. Materialtransportschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Längsverstärkungstrang (8,13) sich in einem Bogen von ungefähr 30° oder weniger auf jeder Seite der neutralen Achse (N) des Schlauches (2) erstreckt.