DE2944858C2 - Schlauch - Google Patents

Description

— die Polyäthylenfolie (1) ist zumindest in Teilabschnitten ihres Querschnittes oder ihres Umfanges über die Schlauchlänge durchlaufend elektrisch leitfähig ausgebildet;

— die Schichtdicke der Folie (1) ist in einer Größenordnung von 0,4 bis 0,6 mm bemessen;

— die an die Innenschicht (1) angrenzende Gummischicht (2) ist auf einen höheren Spannungswert als die an diese nach außen abgrenzenden Gummischichten (3, 6) der Schlauchwandung eingestellt, wobei der »Spannungswert« die zum Erreichen einer bestimmten Dehnung auf eine Probe aufzubringende Zugkraft gemäß DIN 53 504 als Maß für die Härte des Vulkanisates ist.

2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schlauchinnern zugekehrte Oberflächenschicht der Polyäthylenfolie (1) elektrisch leitfähig ausgebildet ist.

3. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyäthylenfolie (1) mit einem in ihre dem Schlauchinnern zugekehrte Oberfläche in stoffschlüssiger Bindung eingesetzten und in Längsrichtung oder wendeligen Windungen durchlaufenden elektrisch leitfähigen Streifen (11) versehen ist.

4. Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke des elektrisch leitfähigen Teiles (11) der Polyäthylenfolie (1) in einer Größenordnung von etwa 0,1 mm bemessen ist.

5. Schlauch nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Innenschicht (1) angrenzende Gummischicht (2) in an sich bekannter Weise aus einem gegen Chemikalien beständigen Kautschuk, z. B. einem Äthylen-Propylen-Kautschuk, hergestellt ist.

6. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Innenschicht (1) angrenzende Gummischicht (2) eine Härte zwischen 60° und 80° Shor (A) aufweist.

Die Erfindung bezieht sich auf Schläuche aus natürlichem oder synthetischem Gummi mit einer glattflächigen Innenschicht aus gegen Lösungsmittel und Chemikalien beständigem vernetzbaren Polyäthylen, die in Form einer zusammenhängenden oder wendeüg gewickelten Folie haftend mit dem Gummi der Schlauchwandung verbunden ist. Schläuche dieser Art sind beispielsweise in der deutschen Auslegeschrift 17 152 als bekannt vorausgesetzt.

Es ist seit langem in weitem Umfange übliche Praxis, zum Fördern von chemisch aggressiven Flüssigkeiten, Säuren und Laugen oder von Mineralölprodukten und anderen Lösungsmitteln biegsame Schlauchleitungen einzusetzen, wobei den verschiedenartigen Anforderungen an die chemische Beständigkeit, Druckfestigkeit, Biegewilligkeit und anderen Kenngrößen durch zweckentsprechende Werkstoffauswahl und die Anordnung und Abstimmung der Aufbauelemente aufeinander Rechnung getragen wird. Die Anwendung der bekannten Maßnahmen führte stets zu Speztalschläuchen, die streng auf jeweils einen bestimmten Einsatzfall, in erster

ίο Linie auf das geförderte Medium zugeschnitten und unter anderen Bedingungen und zum Durchleiten anderer Flüssigkeiten entweder überhaupt nicht oder nur mit Einschränkungen zu gebrauchen waren. Demgegenüber begegnet in der chemischen Industrie, beispielsweise in Füll- und Umschlaganlagen für die verschiedensten Medien, Tankwagen und anderen Behälter-Fahrzeugen, in Tankgroßlagern und einer Vielzahl weitere¹· technischer und gewerblicher Fachgebiete mit der Notwendigkeit biegsamer Verbindungsleitungen zwischen relativ zueinander beweglichen Apparateteilen immer wieder die Forderung nach einem universell in breitem Rahmen einsetzbaren Schlauchtyp zum Fördern von Flüssigkeiten der verschiedensten Art und Beschaffenheit und unter den verschiedensten Umständen und Bedingungen.

Dies schließt in chemischer Hinsicht Beständigkeit des verwendeten Auskleidungsmaterials gegen alle in Frage kommenden Chemikalien und Lösungsmittel und für den mechanischen Aufbau gute Bindungsfähigkeit der einzelnen Schlauchschichten untereinander und Zusammenhalt unter wechselnden Biegebeanspruchungen, Vermeiden von Rückstandsreservoire bildenden Wellungen der Innenschicht und nicht zuletzt auch eine wirtschaftliche Fertigung ein. Als erschwerender Umstand kommt noch hinzu, daß in vielen Chemieanlagen elektrische Leitfähigkeit schon für die zum Transport üblicher, häufig gebrauchte Medien dienenden Schlauchleitungen zwingend vorgeschrieben ist. Keiner der bekannten Schläuche ließ bisher aber eine solche Vielseitigkeit über den Rahmen seines eng umgrenzten Einsatzzweckes zu.

Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, den in der Praxis der chemischen Industrie, der Flüssigkeitsförderung allgemein und anderer betroffener Fachgebiete schon seit längerem bestehenden Wunsch nach einem kompromißlos zum Durchleiten aller gebräuchlichen Lösungsmittel sowie chemisch aggressiven Flüssigkeiten geeigneten Universalschlauch zu erfüllen. Eine besondere Erschwerung erfährt diese Aufgabenstellung noch durch die zusätzliche Forderung nach einer bei ausreichender Festigkeit gegen äußere mechanische wie auch innere Druckbeanspruchungen leichten und in hohem Maße biegewilligen Schlauchausführung, um eine einfache Handhabung im Gebrauch und als mittelbare Folge davon die Einsparung von Bedienungspersonal zu gewährleisten.

Nach der Erfindung zeichnen sich Schläuche der eingangs geschilderten Gattung durch die nachstehenden Merkmale aus:

die Polyäthylenfolie (1) ist zumindest in Teilabschnitten ihres Querschnittes oder ihres Umfanges über die Schlauchlänge durchlaufend elektrisch leitfähig ausgebildet;

die Schichtdicke der Folie ist in einer Größenordnung von 0,4 bis 0,6 mm bemessen;
— die an die Innenschicht angrenzende Gummischicht ist auf einen höheren Spannungswert als die an

diese nach außen angrenzenden Gummischichten der Schlauchwandung eingestellt.

Unter »Spannungswert« — in der Praxis häufig, wenn auch sachlich nicht richtig, als »Modul« bezeichnet — ist hierin die zum Erreichen einer bestimmten Dehnung auf eine Probe aufzubringende Zugkraft gemäß DIN 53 504 zu verstehen. Er ist ein Maß für die sogenannte »Strammheit« und in der Regel gleichzeitig auch die Härte des Vulkanisates.

Der umschriebene Grundsatzaufbau ist weiteren Verbesserungen in Einzelheiten zugänglich, und andererseits hat er auch als Verbesserungen sich auswirkende Maßnahmen direkt zur Folge. Aus Polyäthylen hergestellte Schlauchauskleidungen sind an sich bekannt (z.B. deutsche Auslegeschrift 12 17 152), wobei zur Erhaltung möglichst guter elastischer Schlaucheigenschaften vorgesehen ist, daß die Wandstärke der fluorhaltigen Kunststoffseele nur einen Bruchteil der Wandstärke der Gummi-Auß^nwandung beträgt. Die Erfindung geht darüber hinaus und schafft mit der neuartigen Polyäthylen-Auskleidung von einer Schichtstärke in der untersten Größenordnung der überhaupt noch herstellbaren Folien einen für ein ungewöhnlich breites Einsatzspektrum universell geeigneten Schlauch hoher Biegsamkeit, wobei das Risiko von Verletzungen einer solchen dünnwandigen Auskleidungsschicht schon während des Schlauchaufbaues oder auch als Folge von Überdehnungen im Gebrauch überraschend durch die Bindung an die unmittelbar benachbarte stützende Gummischicht von einer zu diesem Zwecke eigens gewählten ungewöhnlichen Strammheit beherrscht werden konnte. Gegenüber den sonst üblichen weichen Gummiqualitäten führt die Erfindung eine etwa als »halbhart« zu bezeichnende Komponente mit vergleichsweise geringer bleibender Verformung und steil verlaufender Kraft-Längenänderungs-Kurve in diesen Bereich der Schlauchwandung ein, wodurch örtlichen Überdehnungen der stoffschlüssig damit zusammenhängenden Folie wirksam begegnet werden kann. In ihrer Wirkung innerhalb des Schlauchverbandes verhält sich diese Gummischicht gleichzeitig als trennendes und als verbindendes Mittel zwischen zwei werkstoffmäßig einander fremden Schichten, wobei sie gleichsam eine Mittelstellung zwischen einer Kunststoffolie und einem weichelastischen Wandungsgummi einmimmt.

Die Erfindung sieht darüber hinaus die für bestimmte chemische Bereiche zwingend vorgeschriebene Möglichkeit vor, die mit dem durchgeleiteten Medium direkt in Berührung tretende Innenauskleidung durchlaufend elektrisch leitfähig zu machen. Es ist bekannt, daß dies z. B. durch Zumischen von Ruß zu Polyäthylen in einem gegenüber Gummie deutlich höheren Mischungsanteil

— vergleichbare Ausgangsbedingungen vorausgesetzt

— erreicht werden kann und ist z. B. nach der DE-AS 12 83 615 an einer relativ dünnen Innenschicht eines insgesamt aus Polyäthylen bestehenden Rohres verwirklicht. Ein höherer Rußanteil hätte in Schläuchen mit vergleichsweise dickwandigen Polyäthylen-Einlagen aber eine unerwünschte Versteifung zur Folge.

Besonders günstig gestalten sich die Verhältnisse durch das erfindungsgemäße Begrenzen der Leitfähigkeit der Polyäthylenfolie auf Teilabschnitten ihres Querschnittes oder ihres Umfanges, beispielsweise in der Form, daß nur ihre dem Schlauchinnern zugekehrte Oberflächenschicht elektrisch leitfähig ausgebildet oder daß sie mit einem in itve dem Schlauchinnern zugekehrte Oberfläche in stoffschlüssiger Bindung eingesetzten und in Längsrichtung oder in wendeligen Windungen durchlaufenden elektrisch leitfähigen Streifen versehen wird. Die Schichtdicke der leitfähigen 5 Oberfläche bzw. des Streifens kann sich dabei in einer Größenordnung von etwa 0,1 mm bewegen.

Ein Höchstmaß an Sicherheit ergibt sich, wenn gemäß einer wichtigen Ausgestaltung der Erfindung die an die Polyäthylen-Innenschicht angrenzende Gummischicht

ίο in an sich bekannter Weise (z. B. gemäß deutschem Gebrauchsmuster 18 27 662) aus einem gegen Chemikalien beständigen Kautschuk, z. B. einem Äthylen-Propylen-Kautschuk, hergestellt wird. Im Falle von Verletzungen der Polyäthylen-Auskleidung, wie sie beispielsweise durch das Anbringen von Anschlußarrnaturen oder auch schon während der Herstellung hervorgerufen werden können, wirkt eine solche Zwischenschicht als Sperre gegen das Eindringen etwa von Säuren oder Laugen in den Schlauchverband und gegen die daraus folgenden Zerstörungen der Festigkeitsträger. Lösungsmittel wiederum diffundieren unter Umständen bis nach außen durch, ohne aber die Festigkeitsträger anzugreifen oder die Bindungen aufzulösen. Für den nachfolgenden Transport ätzender oder basischer Flüssigkeiten bleibt ein solcher Schlauch trotzdem voll gebrauchstüchtig. Als eine überraschende Erscheinung zeigt sich hierbei noch, daß Verletzungen der Innenseele sich unter dem aufquellenden Einfluß der Lösungsmittel von selbst schließen, die Innenseele also praktisch »dichtgequollen« wird. Da die Schadenstellen infolgedessen nicht nur sich nicht vergrößern, sondern vielmehr fortschreitend abgebaut werden, ist die Menge der hindurchdiffundierenden Flüssigkeiten von vornherein stark beschränkt, so daß auch die schädigenden Einflüsse auf die Bindung der benachbarten Schichten und auf den Schlauchverband im gesamten nur gering bleiben. Die Folie löst sich daher auch nicht in derart großflächigen Bereichen ab, wie es in bekannten Schläuchen unter vergleichbaren Umständen der Fall ist.

Der Schlauchaufbau in den nach außen folgenden übrigen Bereichen der Schlauchwandung ist für die Erfindung von untergeordneter Bedeutung und kann je nach den vorliegenden Einsatzbedingungen und Betriebsdrücken unter Verwendung bekannter Elemente vorgenommen werden. Ebenso ist es auch möglich, Teile der radial über der Folienauskleidung angeordneten Schlauchwandung mit Hilfe üblicher Maßnahmen und Hilfsmittel, beispielsweise der elastomeren Komponente zugemischter leitfähiger Partikel, durch Metallisieren der Verstärkungseinlagen, Einbetten zusätzlicher Leiterelemente u.dgl. ebenfalls elektrisch leitfähig oder zumindest mit antistatischen Eigenschaften auszubilden. Zum Verdeutlichen der Erfindung ist ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Teilstück eines neuartigen Schlauches in perspektivischer Ansicht mit stufenweise abgenommenen Wandungsschichten.

Der gezeichnete Schlauch enthält als im Rshmen der Erfindung wichtigsten Bestandteil eine Innenauskleidung 1 aus einer Niederdruck-Polyäthylen-Folie von etwa 0,5 mm Stärke, die mit der unmittelbar angrenzenden Gummischicht 2 haftend verbunden ist. Ein Streifen 11 eines mit leitfähigem Ruß gefüllten Poyläihylens von etwa 0,1 mm Stärke ist in schraubengangartigen Windungen auf die Innenoberfläche der Auskleidung 1 aufgelegt und unter Druck mit dieser verschweißt. Die Gummischicht 2 ist aus einem Äthylen-Propylen-Kautschuk hergestellt und weist einen gegenüber den

anderen Gummischichten 3 und 6 wesentlich höheren Spannungswert bei einer Härte zwischen 60° und 80° Shore (A) auf.

Zum Aufnehmen der Innendrücke sind zwei durch eine Zwischengummischicht 3 getrennte Textil- oder Stahldrahtumflechtungen 4, 5 vorgesehen. Den Abschluß des Schlauchaufbaues und gleichzeitig den Schutz der Umflechtungen gegen Abrieb und korrosive Angriffe von außen bildet eine Gummiummantelung 6.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Schlauch aus natürlichem oder synthetischem Gummi mit einer glattflächigen Innenschicht aus gegen Lösungsmitteln und Chemikalien beständigem vernetzbaren Polyäthylen, die in Form einer zusammenhängenden oder wendelig gewickelten Folie haftend mit dem Gummi der Schlauchwandung verbunden ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: