DE2846690A1

DE2846690A1 - Flexibler verbundschlauch

Info

Publication number: DE2846690A1
Application number: DE19782846690
Authority: DE
Inventors: Wayne Scott Busdiecker; Donald Edward Washkewicz
Original assignee: Parker Hannifin Corp
Current assignee: Parker Hannifin Corp
Priority date: 1977-10-28
Filing date: 1978-10-26
Publication date: 1979-05-03
Also published as: JPH0121391B2; FR2407416A1; GB2006915B; CA1083504A; JPS5499217A; GB2006915A; US4142554A; AU4107578A; DE2846690C2; FR2407416B1; AU520116B2

Description

75505 26. Okt. 1978

PARKER HAUJiI^-B¹TN CORPORATION Cleveland, Ohio (V.St.A.)

Flexibler Verbundschi auch.

Es hat sich gezeigt, dass thermoplastische Schläuche mit aufgepreßten Kupplungsstücken gewöhnlich im Bereich der Verbindung zwischen dein .Schlauch und dem Kupplungsstück zerstört werden, kan kann annehmen, dass diese Zerstörung auf das Aufpressen des Kupplungsstückes und die dabei auftretende Relativbewegung zwischen den Schlauchlagen zurückzuführen ist. Beim Aufpressen des Kupplungsstückes bewegt sich dessen Außenhülse in der Längsrichtung zu den Schlauch hin, dessen La^en dabei in der Längsrichtung bewegt werden, so dass das ßewehrungsmaterial im Bereich des Endes der Außenhülse des Kupplungsstückes zusammengedrückt wird. Infolgedessen hat die den Innenschlauch umgebende Bewehrung an dieser Stelle eine geringere Zugspannung. Venn danach der Schlauch unter Druck gesetzt wird, weitet sich der Innenschlauch auf, bis die Bewehrung einen genügenden Widerstand leistet. Bei diesem Aufweiten des Innenschlauches wird dessen Wandstärke im Bereich der Aufbauschung entsprechend kleiner, so dass sich der Schlauch an dieser Stelle örtlich aufweitet. Bei.einer Druckentlastung trachtet der Innenschlauch, in seinen Ursprung-

909818/0916

lichen, entspannten Zustand zurückzukehren. Ein wiederholtes Unterdrucksetzen des Schlauches führt zu einer Ermüdung des Innenschlauches und gestattet es dessen Molekülen, sich in der Längsrichtung zu orientieren, so dass die Festigkeit des Schlauches gegenüber radialen Kräften im Bereich der Aufbauschung der Bewehrung abnimmt und der Schlauch schließlich zerstört wird.

Es sind schon verschiedene Versuche gemacht worden, dieses Aufbauschen des Bewehrungsmaterials zu vermeiden. Beispielsweise kann man die Bewehrung mit dem Innenschlauch materialschlüssig verbinden und dadurch das Ausmaß der zwischen der inneren Bewehrungslage und dem Innenschlauch möglichen Relativbewegung herabsetzen. In diesem Fall kann sich jedoch jede zusätzliche Lage aus Bewehrungsmaterial relativ zu der benachbarten Bewehrungslage bewegen, so dass die weiter außen liegenden Bewehrungslagen aufgebauscht werclen und ihre Zugspannungen verringert werden. i»ian kann zwar diese Längsbewegung zwischen den Bewehrungseisen herabsetzen, indem man die La_b-en materialschlüssig miteinander verbindet, doch erhält man dann einen relativ steifen, sperrigen Schlauch.

Da Schläuche mit aufgepreßteen Kupplungsstücken oft in der IMi<he des Kupp lungs Stückes zerstört werden, weil bei dessen Aufpressen das Bewehrungsmaterial sich in dfeem Bereich aufbauscht, besteht die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines genügend flexiblen Schlauches, in dem beim Aufpressen des Kupplungsstückes die Bewehrung mit dem Innenschlauch in Berührung bleibt.

Ein flexibler Verbundschlauch gemäß der Erfindung besitzt einen Innenschlauch aus thermoplastischem Kunststoff und

- 3 -909818/0916

zwei oder mehrere den Innerlich Lauch um,; :ben ie Bevehnm ;-lagen aus einem gezwirnten !''■l.ierinv.eri-ilivarn, au.·, hinein öler mehreren Spinnfäden aus dem Ι.Λ·υ>οπιΐ it. ?i-i -j 1 besteht und eine beträchtliche Anzahl von Drehungen pro .'ölL besitzt.

Eine mit einem aufpreßbaren kupplung:;..; tück versehener Schlauch geuäß de" Erfindung besitzt einen innenschliuch und zwei oder mehrere den InnenscliL.-iuch umgebende Bewehrung si aye n aus gedrehtem Fasormateri-ilg-irn, wobei die gedrehten Fas;rmaterialgarne einander benachbarter ;<ewehrungslagen derart inein-mdergrei fen, la;;;; sie beim Aufßressen des KupplungnStückes auf d(;n Schl-mch eine Längsbewegung der Bewehrurl!isl-ijjen relativ zueinander verhindern.

Die Erfindung schafft somit einen flexiblen Verbundschlauch, auf den ein Kupplungsstück aufgepreßt werden kann, ohne dass der Schlauch im Bereich des Endes des Kupplun^jsstückes geschwächt wird. Der Schlauch besitzt eine oder mehrere Bewehrungslagen, die aus einem gezwirnten Garn geflochten sind, das aus verzwirnten Spinnfäden aus Bewehrungsmaterial besteht. Beim Aufpressen des Kupi'lungsstückes greifen die gezwirnten Garne einander benachbarter Bewehrungslagen so ineinander, dass eine Längsbewegung der Bewhrungslagen relativ zueinander und ein Aufbauschen des Bewehrungsmate rials und die durch ein derartiges Aufbauschen verursachte Schwächung des Schlauches verhindert werden.

In der bevorzugten Ausführungsform geiv-ihrleistet die Erfindung die Aufrechterhaltung der festen Berührung zwischen der Bewehrung und dem Innenscalauch und zv/i chen den Bewehrunr;;; lagen -.vähr md dcj Aufpreasons i■■■-; Mipplunr;:;-j im .7-Sii'jnt 1 ichen jhne Vermindet-unK ;l>;r i^|lieKit)iiität

äü'iH I ti / 03 I 6

BAD ORiGlNAl,

28A6690

- ve -

ie;; ileh l.'iucht.·... Di».:.: ,vird -irriieht, indtMii ii > innere b'.v.vehr.'un«;:il i! ι¹ nil df", ι nneiuichl -uioh /erklebt und für diiytiewehrun/iil i_r,en .-in.;!,-tt; von durch /cr.iirbeln von rind L ο ti f. i de η er/.tuif tem Garn (i;oto.;et-Garn) od.τ von Garn mit üchutzdr.-nung ton ge zwirn te.-; Garn v»>:.··.-.endet wird. Die au:; dem p;e/.wii'ntfMi (ia; η hergeateii beil bev/ehruiic^- la^en lind ofi't;Kt.iv _f)et/'ndelt und tS^^i-t-'«" derart inein-•inder, i.-i;"jj :; i · «ich nicht In der iiänt¹;:!richtung relaf-iv zueinnnder bov/t.'_t)t»n Können. An-.ier'yri>eita wird die B'lexibilität des '.>:hlauc;he;; nicht, bee i.ntr^i;i.oht igt. Bei diBem Schlauch be.;t,'?ht keine '.jefahr uiuer /.er';it.örung an dem K.upi>lunf';:i:it!i(il. , und (■;■ Lit ('!öiilif/md fiHxibel. Ij-ij Garn besteht νοχν,ιΐ^.ν/ο :;e au.i min it;£i t.f-iiij vi>r öler fünf und insbesondere au:; min letjteinj hieben iJpinnfiiden.

Nächst, eilend //er.en iUu;führunf;;jbeii3pieLe der Er fin lung an Hand der beigefü-gten Zeichnungen beschrieben. In dienen zei^jt

Fig. 1 im ijuei'ijohnitfc ein Au sf'ihruiif : b^ij'iei dnti.; be-1: .im" ;n .".ohl.-aicheH i· i '■ ^Irui ι uiii'g .preßten Kupp-Lung:;:>t,ück. iUan erkennt, dass die Bewehrung und der Auiien.'ichLauch im Bereich des Endes des KuppLungiist.ückos aufgebauscht sind.

Fig. 2 zeigt im Querschnitt einen Schlauch gemäß der Erfindung mit einem aufgepreßten Kupplungsstück Man erkunnt, d-ioü hi ^r die Üchlauchlagen im berelcii de;; Kupplungs Stückes nicht aufgebauscht r.ind.

Fig. $ zeigt in einer¹ 'ieitüiiuiiaicht, teil-.voistj zur ij■ iι· ■·t Ii .n/; von ehii^Lnen L-igen aufgebrochen, •in-ii .MiI-IIi-Ii ;-iiaä!' der Erfindung.

J ι) i U I H / 0 Ü ] ß

BA ORiGiNAL

Fig. 4 im Querschnitt ein relativ flaches Rotoset-Garn,

Fig. 5 im Querschnitt ein erfindungsgemäß hergestelltes, gezwirntes Garn aus mehreren Spinnfäden,

Pig. 6 in Ansicht ein gezwirntes Garn aus einem einzigen Spinnfaden mit zwei bis fünf Drehungen pro Zoll,

Fig. 7 in Stirnansicht das Einfachgarn gemäß Fig. 6,

Fig. 8 in Ansicht ein mehreren verzwirnten Spinnfäden bestehendes gezwirntes Garn mit zwei bis fünf Drehungen pro Zoll,

Fig. 9 in einer Stirnansicht das gezwirnte Garn gemäß Fig. 8,

Fig.10 in Ansicht ein Rotoset-Garn oder ein Garn mit einer Schutzdrehung mit etwe 1/2 Drehung pro Zoll und

Fig.11 in Ansicht das Rotoset-Garn oder Garn mit Schutzdrehung gemäß Fig. 1.

Der in Fig. 1 gezeigte Schlauch 10 besitzt einen Innenschlauch 12, eine erste Bewehrungslage 14, eine zweite Bewehrungslage 16 und einen Außenschlauch 18. Der Innenschlauch 12 und der Außenschlauch 18 können aus jedem der bekannten polymeren Kunststoffe hergestellt werden, die in der Schlauchindustrie zur Erzeugung von bewehrten Schläuchen bekannt sind, beispielsweise aus -Nylon 6/66, Nylon 11, Hytrel, Polyurethan oder dergl.. Man kann dan Außenschlauch 18 aus demselben Material herstellen wie

- 6 909818/0916

-grölen Innenschlauch 12 oder aus einem anderen Material.

Die Bewehrungslagen 14 und 16 bestehen aus synthetischem Pilamentmaterial, "beispielsweise aus Nylon, Dacron, Kunstseide oder Kevlar in Form von ungezwirnten Rotoset-Garn oder aus Garn mit einer Schutzdrehung, d.h. aus schwach gezwirntem Garn mit beispielsweise 1/2 Drehung pro Zoll (Fig. 10). Kevlar ist ein von der Firma E.I. duPont de Nemours Company erhältliches Fasermaterialgarn aus aromatischem Nylon oder Äramid und ist von der Firma duPont früher als Fiber B-Nylon beaichnet worden. Lan kann den Innenschlauch 12 mit den Bewehrungslagen und 16 umflechten oder spiralförmig umwickeln, und er ist mit dor Lage 14 mittels eines geeigneten Klebstoffes verklebt. Dagegen sind die Bewehrungslagen 14 und 16 miteineinander nicht materialschlüssig verbunden.

Da« impplungsstück 20 besitzt eine Außenhülse 22 und einen in dieser allgemein zentrisch angeordneten Nippel 2Ά . Vor 'lern Aufpressen des Kupp lungs Stückes wird der i.ippel 2^l\ in den Innenschlauch 12 so eingeführt, dass er in dessen Innen andung mit Rippen 26 eingreift, die ein iiderhakenprofil haben n.nd am Außenumfang des Nippels ausgebildet sind. Beim Aufpressen der Außenhülse 22 bewegt sich diese in der Längsrichtung zu dem freien Schlauch hin und radial einwärts, so dass sie den Außenschlauch 18 in .Ringnuten 28 einspannt, die am Innenumfang der Hülse 22 ausgebildet sind. Infolge dieser Längsbewegung der Hillse 22 bewegen sich der Außenschlauch 18 und die hewehrun^slagen 14 und 16 in der Längsrichtung relativ zueinander. Da hier ein Rotoset-Garn verwendet wird, d.h., ein flachen, ungezwirntes Garn (Fig. 4), können die Bewehrungülagen 14 und 16 eine beträchtliche Längsbewegung

- 7 909818/0916

28A6690

relativ zueinander ausführen, so dass das die Lage 16 bildende ßewehrungsmaterial in dem mit 30 beaaLchneben Bereich aufgebauscht wird und zwischen den Bewehrungslagen 14 und 16 ein Zwischenraum 32 entsteht. Infolge dieses Aufbauschens des Bewehrunpismuterials wird die Zugspannung des den Innenschlauch 12 umgebenden newehrungsgarns herabgesetzt, so d-iss bei unter Druck gesetztem Schlauch 10 der Innenschliuch V sich im Bereich dieser Aufbauschung aufweiten k-inn. Hei einer darauffolgenden Druckentlastung trachtet der Innenschl/iuch 12, in seinen ursprünglichen, entspannten Zustand zurückzukehren. Ein wiederholtes Unterdrucksetzen und Druckentlasten des Schlauches führt zu einer Ermüdung des Innenschlauches und gestattet es den Molekülen desselben, sich in der Längsrichtung zu orientieren, so dass die Festigkeit des Schlauches gegenüber radialen Kräften im Bereich der aufgebauschten Bewehrung abnimmt und der Schlauch schließlich zerstört 'wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Fig. 2 gezeigt, in der Teile, die den vorstehend beschriebenen ähneln, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Diese Teile werden nicht noch einmal beschrieben. In dieser Ausfuhrungsform bestehen die Bewehrungslagen 34· und 36 des Schlauches ebenfalls aus synthetischem Filamentmaterial, wie Nylon, Dacron, Rayum oder Kevlar, das aber hier in Form eines gezwirnten Garns vorliegt, d.h., eines Garns, das viel stärker gezwirnt ist als einer Schutzdrehung entspricht. Beispielsweise hut in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das gezwirnte Garn je nach der Beschaffenheit der es bildenden, synthetischen Filamente zwei bis fünf Drehungen pro Zoll.

- 8 909818/0916

ϋ'ΐίϊ gezwirnte Garn besteht aus einem einzigen Spinnfaden, >vio er in Fig. 6 gezeigt ist, öler aus zwei oder mehreren verzwirnten Spinnfäden, wie sie in Fig. 8 gezeigt sind. Kin .'Jch Lauch mit Bewehrung«Lagen 34- und 36, deren dame .58 und 40 au« mehreren verzwirnben Spinnfäden be- £it;ehen, int in Fig. ^Lj> dargos .eilt. Mit dem gezwirnten Garn wird der Innenschlauch 1.1 umflochten, auf den jedoch vor de ta Umflechten mit der inneren i;e,vohrun^;slage 34-ein nichtlösender Klebstoff, beispiels.veino auf Urethangruiidl i-.';e, aufgetragen wird, um eiin; feste Verbindung zwi chtjii dein innennchlauch 12 und ier Bewehrungslage 34· zu gewätirle is t>!U. /jv/nichen einander benachbarten Bewehr'un üLagen iüt kein Bindemittel erfordeix-lich, weil infolge der Verwendung von gezwirntem Garn die Bewehrungslagen 34- und 36 formischlüüjig ineinandergreifen und auch zwincheri dem AulJenuchlauch 18 und den Windungen des gezwirnten Garns der äußersten bewehrungslage 36 ein formschlüssiger Eingriff gewähr Leistet ist. Man kann aber zwischen dem AuBenschlauch und der äußersten Bewehrungslage zusätzlich zu dem formachlüsoigen Eingriff eine materialscalüsjige Verbindung mit Hilfe von Klebstoff herstellen. Da der irmenschlauch mit der ersten Bewehrungslage materialschlüsoig verbunden ist, infolge der Verwendung von gezwirntem Bewehrungsgarn die einander benachbarten Bewehrungslagen ineinandergreifen und das gezwirnte Garn der äußersten .bewehrungslage mit dem Außenschlauch form- und/oder materialschlüsjig verbunden ist, stellt der Schlauch effektiv einen Verbundkörper dar und können sich seine Lagen während des Aufpressens des Kupplungsstückes relativ zueinander in der Längsrichtung höchstens in einem vernachlassigbar kleinen Ausmaß bewegen, so dass sich das Bewehrungsgarn nicht aufbauschen kann. Da zwischen einander benachbarten Bewehrungslagen keine

- 9 90981 8/0916

284669Q

materialschlüssig Verbindung vorhanden ist, hat der Schlauch eine genügende Flexibilität.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens kann der Fachmann das vorstehend beschriebene und dargestellte Ais führung s be ispiel abändern.

909818/091 6

Leerseite

Claims

-yf-

75 505

26. Oktober 1978

Patentansprüche

1.) Flexibler Verbundschlauch, gekennzeichnet durch einen Innenschlauch aus thermoplastischem Kunststoff, zwei oder mehrere den Innenschlauch umgebende Bewehrungslagen aus einem ga zwirnten Fasermaterialgarn, das aus einem oder mehreren Spinnfäden aus dem Fasermaterial besteht und mindestens zwei Drehungen pro Zoll besitzt, wobei einander benachbarte Eewehrungslagen mit ihren gezwirnten Garnen derart ineinandergreifen, daß eine Längsbewegung der Bewehrungslagen relativ zueinander verhindert wird, eine innere Bewehrungslage mit dem Innenschlauch materialschlüssig verbunden und von einer oder mehreren äußeren Bewehrungslagen umgeben und zwischen den äußeren Bewehrungslagen und zwischen ihnen und der inneren Bewehrungslage keine materialschlüssige Verbindung vorhanden ist, sowie durch einen die zwei oder mehreren Bewehrungslagen umgebenden Außenschlauch aus thermoplastischem Kunststoff.

2. Flexibler Verbundschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenschlauch aus thermoplastischem Kunststoff mit der äußersten Bewehrungslage formschlüssig verbunden ist.

3. Flexibler Verbundschlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Bewehrungslage mit dem Innenschlauch mittels eines Klebstoffs verbunden ist.

- 11 -

909818/0916

ORIGINAL INSPECTED

4. Flexibler Verbundschlauch nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenschlauch mit den zwei oder mehreren Bewehrungslagen umflochten ist.

5. Flexibler Verbundschlauch mit einem aufpreßbaren

Kupplungsstück, gekennzeichnet durch einen Innenschlauch und zwei oder mehrere den Innenschlauch umgebende Bewehrungslagen aus gezwirntem Fasermaterialgarn, wobei die gezwirnten Fasermaterialgarne einander benachbarter Bewehrungslagen derart ineinandergreifen, daß sie beim Aufpressen des Kupplungsstückes auf den Schlauch eine Längsbewegung der Bewehrungslagen relativ zueinander verhindern.

9098 18/0916