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oensato aus Gummi zur Verbindung
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von Rohrleitungen Die Erfindung bezieht sich auf einen Kompensator
aus Gummi zur Verbindung von Rohrleitungen, bestehend aus einem ballig aufgeweiteten
Rohr mit endständigen Befestigungsflanschen und die Flansche verbindende gekreuzt
angeordnete , beschichtete und in Gummi eingebettete Stahlkordlagen.
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Es ist bekannt, da13 Kompensatoren aus Gummi in Rohrleitungen Anwendung
finden, um die Weiterleitung von Körperschall zu unterbinden. Eine Anwendung ist
ferner üblich, um einen Längenausgleich von Rohrleitungen infolge unterschiedlicher
Temperaturen zu ermöglichen.
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Die Kompensatoren können ferner axiale Verlagerungen von Rohrleitungen
ausgleichen. Je nach Anwendungszweck sind diese Kompensatoren unterschiedlich aufgebaut.
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Im einfachen Fall bestehen sie aus gekreuzten Cordfadenlagen, die
allseitig mit einer Gummischicht überdeckt sind.
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Für das Fasermaterial der Coli lagen kann bei geringer Beanspruchung
Nylon oder Rayon Anwendung finden. Für stärkere Beanspruchungen und höhere Temperaturen
ist die Anwendung von Stahikordeinlagen gebräuchlich. Die Außen-und Innenschicht
des ompensators besteht aus Gummi und kann bei Anwendung in Rohrleitungen für aggresive
Flüssigkeiten auch eine spezielle Beschichtung aufwiesen. Beispielsweise ist ein
Kompensator bekannt, der Stahicordeinlagen aufweist und mit einer Butylkautschukmischung
beschichtet ist.
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Ein derartiger Kompensator erfordert fiir eine ausreichende Haftfestigkeit
zwischen Butylkautschuk und dem Stahlkord eine Messingbeschichtung. Es hat sich
gezeigt, daß Butylkautschuk höheren Temperaturbeanspruchungen in Verbindung mit
Heißwasser nicht gewachsen ist, da der im Wasser gelöste Sauerstoff Butylkautschuk
so angreift, daß dieser seine /Festigkeit völlig verliert. Auch kann die Messiingbeschichtung
auf dem Stahlcord Schäden einleiten.
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Aufgabe der erfindung ist es, einen Kompensator der eingangs umrissenen
Art zu schaffen, der auch solchen extremen Beanspruchungen gegenüber für eine lange
Zeit mit Sicherheit gewachsen ist. Es sollen also Beständig keit gegen Heißwasser,
hohe Belastbarkeit, hohe Lebensdauer gleichzeitig mit gesteigerter Sicherheit gewahrleistet
sein.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, da1 der
Rohrkörper aus EPDM besteht und die Doppelhaftschicht am mit Zink beschichteten
Stahlcord aus einer inneren Schicht aus NK und Brombutylkautschuk und einer äußer<
n Haftschicht aus NK/Brombutylkautschuk und EPDM oder EPDM und Brombutylkautschuk
besteht.
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Die Kurzbezeichnung EPDM steht für Athylenpropylenter polymerkautschuk.
Die Bezeichnung NK steht für Naturkautschuk. Die Kautschukmischungen sind im Rahmen
des üblichen aufgebaut und beim fertigen Kompensatoi vulkanisiert.
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Die Beschichtung des Stahlcords mit Zink führt an sich zu einer Erschwerung
der haftung zu der umliegenden Kautschukmischung, wenn nicht besondere Maßnahmen
getroffen werden. Dies ist besonders der Fall, wenn EPDM als Deckschicht Verwendullg
findet. Diese Schwierigkeit läßt sich nur dadurch mit Erfolg überwindlen, daß zwei
Haftschichten zur Anwendung kommen, von donen di< eine NK und Brombutylkautschuk
und die andere Naturkautschnk, Brombutylkautschuk und EPDM oder EPDM und Brombutylkautschuk
enthält.
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Die Verwendung des EPDM führt Bei Kompensatoren zu außerordentlich
vorteilhaften Wirkunglen hinsichtlich der Beständigkeit gegen heiße Flüssigkeiten
der verschiedensten Art. Auch dynamische Belastungen bei verschiedenen Temperaturen
werden sehr gut ertragen, wobei die sichere Haftung zum Stahlcord in beträchtlichem
Mase beitragt. DAs Kälteverhaltlen ist ebenfalls recht gut.
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Um die verarbeitungsfähigkeit der EPDM-Kautschukmischung für die Deckschicht
zu verbessern und um gleichzeitig ein breiteres und höheres Eigenschaftniveau in
bezug auf die speziellen Beanspruchungen eines Kompensators zu ermöglichen, kann
diesem cin Klebeharz auf Izasis Polyisobutylen und/oder Brombutylkautschuk zugesetzt
St-ill.
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Besonders vorteilhaft hat es sich für die Haftschichten erwiesen,
wenn das Verhältnis von NZi und Biombutylkaut schuk bei der inneren Haftschicht
zwischeen 70 : 30 und 50 : 50 beträgt. Das Verhältnis von NK zu Brombutylkautschuk
und EPDM beträgt in der äußeren Haftschicht vorzugsweise 1 : 1 : 1, wobei NK entfallen
kann und dann das Verhältnis 1 : 1 beträgt.
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Zui verdeutlichung des Erfindungsgedankens wird im folgenden je eine
Rezptur für die innere Haftschicht, für die äußere Haftschicht und für die Deckschichte
angegeben. Die wichtigsten Daten dieser vulkanisierten Mischunglen sind ebenfalls
angegeben.
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Qualität Dreke u. Stele Zwischengummi Friktion EPDM 451 75.000 33.000
-EPDM 3708 25.000 - -Naturkautschuk - 33.000 50.000 Brombutylkautschuk - 34.000
50.000 Furnace-Ruß 87.100 - -Furnace-Ruß - 70.000 -Furnace-Ruß - - 46.300 hochmolekulare
feinteilige Kieselsäure - - 5.410 Stearinsäure 1.000 1.000 -Parafinisches Mineralöl
61.750 30.000 -Aromatisches Mineralöl - - 7.700 Petroleum-Harz 3.000 3.000 -Oppanol-Harz
10.000 2.000 -Mercaptobenzimidozol 1.000 1.000 -Polm. Chinolinderivat 1.000 1.000
1.060 Oetamine - 2.000 -Resorcin - - 5.140 Hexamethylentramin - - 6.530 Zinkoxyd
5.000 5.000 10.600 Thiuram 1.000 - -Cyclohexylbenzothiazylsulfenamid 2.000 1.500
-N-tert-butylbenzo-thiazylsulfenamid - - 0.500 Zinkdibutyldithiocaramid 0.500 -
-2-(2'4' Dinitroso-Phenyl)benzothiazol - - 0.540 Schwefel 1.500 1.500 2.540 274.850
218.000 186.320
30' 155°C 30' 155°C 30' 155°C Spez. Gewicht 1.16
1.12 1.19 Shore-Härte 65 73 63 70 77 84 Zugfestigkeit 75 82 110 @0 85 44 Bruchdehnung
300 170 500 250 200 @5 Modul 100% 22 39 15 37 36 -Modul 300% 76 - 62 - - -Rückprallelastizität
20°C 42 42 22 24 21 22 Ruckprallelastizität 100°C 56 58 42 41 52 51 Kerbzähigkeit
8 10 22 8 8 13 Strukturfestigkeit 51 20 58 25 39 14 Die zweiten Kolonnen stellen
die veränderten Werte nach Alterung klar.
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Die Erfindung wird ferner in Verbindung mit einer Zeichnung beispielsweise
beschrieben. Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt dulcll einen Kompensator in Fig.
1 und einen vergrößerten Wand querschnitt in Fig. 2.
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Nach Fig. 1 besteht der Kompensator aus den beiden endständigen Füssen
1 und 2. Diese enthalten je einen Metallring 3 und 4. Der rohrförmige Kompensator
besteht in seinem Mittelteil aus einet ballig erweiterten Wandung 5, in in die beiden
Stahlcordgewebeeinlagen 6 mit gekreuztem Fadenverlauf angeordnet sind. Die Stahlcordeinlagen
umschlingen die Ringe 3 und 4 in den beiden Füssen i und 2. Durch die gekreuzte
Anordnung wird die ballige Aufweitung vor der Vulkanisation ermöglicht.
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Der Querschnitt der Wandung ist nach innen und außen symmetrisch aufgebaut.
Dies ist in der Fig. 2 vergrößer dargestellt. Die beiden Stahlcordfäden bestehen
aus verdrillten Monofileu aus Stahl. Sie sind mit einer Zinkschicht von 0,05 mm
überzogen. Zwischen ihnen liegt innere Haftschicht 9. Sie besteht aus NK und Brombutylkautschuk.
Die Stärke dieser Schicht beträgt im allgemeinen nur 1 bis 2 mm und ist in die Zwischenräume
zwischen den Stahlcordlagen eingedrungen. Die an beiden Seiten @ rüber liegende.
Schicht ist die außere Heftschicht 10 aus NK, Brombutylkautschuk und EPDM.
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Beide Schichten sind in anneinander gereihten Herstellungsvorgängen
auf die Stahlcordfasern aufgebracht. Die äußere Schicht 11 besteht aus EPDM oder
EPDM und Brombutylkautschuk. und sie weist eine wesentlich dickere Wandstärke auf.
Die wand des Kompensators ist symmetrisch aufgebaut, so daß der Aufbau von der Mitte
zu den beiden Oberflächen hin die gleiche Schichtenfolge aufweist.
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