DE2752146C3 - Verschleißfester Gummischlauch - Google Patents
Verschleißfester GummischlauchInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen verschleißfesten Gummischlauch, insbesondere mit einer von einer äußeren
Gummiabdeckung ummantelten Verstärkungsschicht, in den eine erheblich größere Festigkeit als der Gummi
aufweisender zusammenhängender Füllkörper eingebettet ist, der sich in unmittelbarer Nähe zum
Schlauchinnenumfang schraubenlinienförmig um die Schlauchachse erstreckt.
Ein derartiger Gummischlauch ist bereits bekannt (DD-PS 48 484). Der Füllkörper ist hier von einer
Drahtwendel gebildet, die zwar in erster Linie dem Schlauch Druckfestigkeit verleihen soll, aber auch einen
Widerstand gegen Verschleiß bildet, der vom Innenumfang des Schlauchs ausgeht. Die Verschleißfestigkeit ist
von erhöhter Bedeutung, wenn der Schlauch zum Fördern von Flüssigkeiten mit abschleifend wirkendem
Material eingesetzt wird, beispielsweise um vom Meeresboden Schlamm zusammen mit Seewasser
hochzufördern, wobei scharfe Kanten von gebrochenem Stein- oder Korallenmaterial gegen die Innenumfangsfläche
des Schlauchs geschleudert werden.
Trotz der vorgesehenen Drahtwendel wird beim bekannten Schlauch das Verschleißproblem noch nicht
zufriedenstellend gelöst, so daß die Lebensdauer des Schlauches, wenn er in der vorgenannten Weise
verwendet wird, nicht ausreichend erscheint. Der Grund wird in der glatten Oberfläche der Drahtwendel
gesehen, die dem Gummi der Innenumfangsschicht keine Verformungsmöglichkeit bietet, um konzentriert
auftretenden örtlichen Spannungen zu begegnen und diese zu verringern. Daher wird trotz der Drahtwendel
die innere Gummischicht stark beansprucht, wobei Gummistückchen abgelöst und die Innenumfangsschicht
um die Drahtwendel herum verschließen wird.
Es ist auch bereits bekannt, die Verschleißfestigkeit
eines Schlauchs dadurch zu erhöhen, daß nahe der Schlauchinnenseite eine Verstärkungsschicht vorgesehen
ist, die in Kunstharz eingebettete kugelförmige Füllkörper aus verschleißfestem, beispielsweise keramischem
Material enthält (US-PS 37 94 081). Die zwischen den einzelnen kugelförmigen Füllkörpern vorhandenen
Zwischenräume sind mit dem Kunstharz ausgefüllt, das dementsprechend weniger stark als durch eine Drahtwendel
abgestützt ist und sich daher örtlich auftretende Beanspruchungen besser anpassen kann. Von Nachteil
ist jedoch, daß nach dem Freilegen der harten Füllkörper diese leicht aus der inneren Schlauchschicht
herausgerissen werden können, was insbesondere nach Erreichen etwa der Hälfte der zu erwartenden
Lebensdauer zu befürchten ist. Dann kommt es zu einer sehr schnellen Abnutzung, und außerdem besteht die
Gefahr, daß die herausgerissenen harten Füllkörper zu Störungen bzw. Verstopfungen im nachfolgenden
Leitungssystem führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gummischiauch der eingangs genannten Art so zu
verbessern, daß er mit einer insgesamt erhöhten Lebensdauer von verschleißend wirkenden Medien
durchströmt werden kann, wobei eine gute Schlauchflexibilität gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Füllkörper vom Gummi ausgefüllte Spalte,
Lücken oder Zwischenräume aufweist, in denen der Gummi unter Verringerung von in der inneren
Gummischicht konzentriert auftretenden örtlichen Spannungen zusammenrückbar oder verformbar ist.
Bei dieser Ausbildung weist der Füllkörper keine
■to glatte Oberfläche auf, sondern bildet Räume, in die der
Gummi eindringen und zusammengedrückt werden kann, so daß er sich unter Abbau örtlicher konzentrierter
Spannungen verformt, wodurch die Verschleißeinwirkung herabgesetzt und zugleich eine vergleichsweise
gute Flexibilität des Schlauches erreicht wird. Da ein zusammenhängender, langgestreckter Füllkörper vorgesehen
ist, besteht auch nicht die Gefahr, daß der Füllkörper oder einzelne Füllkörperieile aus der
vorgesehenen Anordnung herausgelöst werden. Dementsprechend weist der Schlauch eine erhöhte Lebensdauer
auf, wenn er von abschleifend oder schmirgelnd wirkenden Medien durchströmt wird.
Zweckmäßige Ausgestaltungen des Füllkörpers, der die vorteilhaften Eigenschaften des Schlauchs bewirkt,
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt einer Ausführungsform
f>o eines erfindungsgemäßen verschleißfesten Gummischlauchs,
Fig.2 eine perspektivische Teildarstellung einer
bevorzugten Ausführungsform eines Füllkörpers zur Verwendung bei dem Gummischlauch nach F i g. 2,
Fig. 3 eine perspektivische Teildarstellung einer eiteren Ausführungsforni eines Füllkörpers für den
Gummischlauch nach F i g. 2,
Fig.4 eine teilweise weggebrochen gezeichnete
Schrägansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gummischlauchs mit einer weiteren
Ausführungsform eines Füllkörpers,
Fig.5 einen Teii eines Längsschnitts des Gummischlauchs
nach F i g. 4, der den anfänglichen Zustand des Schlauchs nach einer begrenzten Benutzungsdauer
veranschaulicht, und
F i g. 6 einen F i g. 5 entsprechenden Teilschnitt, der
den Zustand des Schlauchs nach dem Erreichen bzw. Überschreiten der Mitte einer bestimmten Gesamtgebrauchsdauer
veranschaulicht.
In F i g. 1 ist eine Ausführungsform eines verschleißfesten Gummischlauchs nach der Erfindung dargestellt
Bei dieser Ausführungsform ist der Gummischlauch 1 unmittelbar innerhalb der Innenfläche der Gummischicht
2 mit kettenförmigen zusammenhängenden Verstärkungskörpern 7 versehen, die nahe der inneren
Urafangsfläche der inneren Gummischicht 2 schraubenlinienförmig um die Mittelachse des Gumiischlauchs
angeordnet und in die Gummischicht 2 eingebettet sind. Die innere Gummischicht 2 ist von einer Verstärkungsschicht 3 umschlossen, die dsm Innendruck standhält,
dem der Gummischlauch beim Gebrauch ausgesetzt ist; die Verstärkungsschicht 3 ist ihrerseits von einer
äußeren Gummischicht 4 umschlossen, die eine Dicke in der Größenordnung von 5 mm hat.
In F i g. 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Füllkörpers dargestellt. Dieser
Füllkörper ist als Kette 7 aus Stahl ausgebildet, die aus einem Satz von Gliedern besteht, welche miteinander
verbunden sind, wobei jedes Glied einen offenen C-förmigen Ring bildet, zwischen dessen einander
gegenüberliegenden Enden ein Spalt 8 vorhanden ist. Jedes Kettenglied hat einen Durchmesser von etwa
10 mm.
In Fig.3 ist eine weitere Ausführungsform eines Füllkörpers nach der Erfindung dargestellt. In diesem
Fall ist der Füllkörper als Kette 7 ausgebildet, die aus einem Satz von miteinander verbundenen Gliedern
besteht, wobei jedes Glied als geschlossener Ring ausgebildet und mit den benachbarten Gliedern so
verbunden ist, daß dazwischen Lücken 9 vorhanden sind.
Befindet sich der erfindungsgemäße Gummischlauch in seinem in F i g. 1 dargestellten Anfangszustand, hat
die innere Gummischicht 2 eine große Dicke, und die den Füllkörper bildende Stahlkette 7 bewirkt eine
Verstärkung der inneren Gummischicht derart, daß ihre Widerstandsfähikgeit gegenüber einem Fluid vergrößert
wird, das abschleifend wirkende Stoffe enthält.
Wird die Innenfläche der inneien Gummischicht 2
abgenutzt, so daß sich ihre Dicke verringert, wird die Stahlkette 7 an der Innenfläche der Schicht 2 allmählich
freigelegt, so daß sie in Berührung mit dem zu fördernden Fluid kommt, das abschleifend wirkende
Materialien wie gebrochenes Gestein, Korallenmaterial usw. enthält. Auf diese Weise ist es möglich, eine weitere
Abnutzung der inneren Gummischicht 2 zu verhindern, und infolgedessen ergibt sich eine längere Haltbarkeit
des Gummischlauchs beim Erreichen bzw. Überschreiten der Mitte einer bestimmten Gebrauchsdauer.
Verwendet man als Füllkörper die Stahlkette 7 nach F i g. 2, bewirkt die Kette eine erhebliche Steigerung des
Widerstandes, der dem Abtragen des Gummis und dem Freilegen der Kette durch das abschleifend wirkende
Fluid entgegengesetzt wird, so daß sich eine Verlängerung der Lebensdauer des Schlauchs ergibt. Wenn der
Druck des zu fördernden Fluids auf die Innenfläche der Gummischicht 2 wirkt, treten örtliche Beanspruchungen
in demjenigen Teil der inneren Gummischicht auf, welcher durch die Stahlkette 7 in seiner Lage gehalten
wird, und hierbei kann sich die aus den C-förmigen 5 offenen Gliedern bestehende Kette elastisch verformen,
um uie örtlichen Beanspruchungen, die sich auf die innere Gummischicht konzentrieren, zu verringern.
Auch die Stahlkette 7 nach Fig.3 bewirkt eine
Steigerung der Widerstandsfähigkeit des Schlauchs
ίο gegenüber der abschleifende Wirkung des Förderguts,
so daß der Schlauch eine längere Lebensdauer erreicht.
Ist eine Kette nach F i g. 3 vorhanden und wirkt der
Druck des zu fördernden Fluides auf die Innenfläche der inneren Gummischicht 2, tritt eine örtliche Beanspruchung
desjenigen Teils der inneren Gummischicht auf, welcher durch die Stahlkette 7 in seiner Lage gehalten
wird. Hierbei bewirkt die Kette, die aus geschlossenen Gliedern besteht, wobei zwischen benachbarten Gliedern
Lücken 9 vorhanden sind, daß der Gummi in den Lücken zusammengedrückt und verformt wird, so daß
die in der inneren Gummischicht 2 konzentriert auftretenden örtlichen Spannungen verringert werden.
Fig.4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen verschleißfesten Gummischlauchs, bei dem als Füllkörper eine Vielzahl von kugelförmigen
Körpern 10 vorhanden sind, die jeweils einen Durch messer von etwa 30 mm haben sowie auf einem sich in
der Umfangsrichtung erstreckenden strangförmigen Kern U drehbar angeordnet sind, wobei die Kerne
benachbarter Windungen R jeweils durch einen Abstand getrennt sind; jeder Kern besteht aus einem
Stahlcordstrang, wie er gewöhnlich bei Fahrzeugreifen verwendet wird, und die Körper 10 sind auf dem Strang
drehbar gelagert. Die Windungen R sind schraubenlinienförmig um die Längsachse des Schlauchs 1 herum
nahe der Innenwand des Schlauchs angeordnet und in eine innere Gummischicht 2 mit einer Dicke in der
Größenordnung von 80 mm eingebettet.
Ähnlich wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1 ist die innere Gummischicht 2 von einer Verstärkungsschicht 3 umschlossen, die dem Innendruck standhält,
welcher durch das Fördergut auf den Schlauch aufgebracht wird; die Verstärkungsschicht 3 ist ihrerseits
von einer äußeren Gummischicht 4 umschlossen, die eine Dicke von etwa 5 mm hat.
Wird der erfindungsgemäße Gummischlauch nach F i g. 4 in Gebrauch genommen, wobei die innere
Gummischicht 2 gemäß F i g. 5 eine große Dicke hat, bewirken die in diese Gummischicht eingebetteten
Füllkörper-Windungen R eine Verstärkung der inneren Gummischicht zur Erhöhung ihrer Widerstandsfähigkeit
gegen das abschleifend wirkende Fördergut, so daß eine Steigerung der anfänglichen Haltbarkeit des
Schlauchs erzielt wird. Sobald sich die innere Gummischicht 2 in der aus F i g. 6 ersichtlichen Weise abgenutzt
hat bzw. dünner geworden ist, werden die drehbaren Körper 10 an der Innenfläche der inneren Gummischicht
freigelegt, so daß sie in Berührung mit dem zu fördernden Fluid und dem darin enthaltenen abschleifend
wirkenden Material wie gebrochenem Gestein oder Korallenmaterial kommen und in Drehung
versetzt werden. Hierdurch wird der Reibungswiderstand der drehbaren Körper gegenüber dem Fördergut
verringert, so daß praktisch ein weiteres Fortschreiten der Abnutzung der inneren Gummischicht 2 verhindert
und die Lebensdauer des Schlauchs 1 verlängert w ird.
Um zu verhindern, daß sich die drehbaren Körper 10 gegenüber dem Schlauch 1 in der Längsrichtung
verlagern, ist es zweckmäßig, den schraubenlinienförmig
gewendelten Kern 11 gemäß Fig.4 mit Ansätzen 11a zu versehen. Ferner können die drehbaren Körper
10 vor dem Einbetten in die innere Gummischicht 2 mit einem Überzug aus Cellophanfolie oder einem Trennmittel
versehen sein.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verschleißfester Gummischlauch, insbesondere
mit einer von einer äußeren Gummiabdeckung ummantelten Verstärkungsschicht, in den ein erheblich
größere Festigkeit als der Gummi aufweisender zusammenhängender Füllkörper eingebettet ist, der
sich in umittelbarer Nähe zum Schlauchinnenumfang schraubenlinienförmig um die Schlauchachse erstreckt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (7; 10,11) vom Gummi ausgefüllte Spalte
(8), Lücken (9) oder Zwischenräume aufweist, in denen der Gummi unter Verringerung von in der
inneren Gummischicht (2) konzentriert auftretenden örtlichen Spannungen zusammendrückbar oder
verformbar ist.
?. Gummischlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (7) eine Kette
aus C-förmigen Kettengliedern mit einem Spalt (8) zwischen den beiden Enden jedes Kettenglieds ist
3. Gummischlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (7) eine Kette
ist, deren ringförmig geschlossene Kettenglieder so angeordnet sind, daß zwischen benachbarten Kettengliedern
mit dem Schlauchgummi (2) ausgefüllte Zwischenräume (9) vorhanden sind.
4. Gummischlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (10, U) einen
langgestreckten drahtförmigen Kern (11) aufweist, auf dem in Lägsabständen kugelförmige Körper (10)
drehbar gelagert sind.
5. Gummischlauch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der drahtförmige Kern (U)
Ansätze [Wa) zum Distanzieren benachbarter kugelförmiger Körper (10) aufweist.
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