DE3008808A1

DE3008808A1 - Schlauch fuer wassergekuehlte stromleitungen

Info

Publication number: DE3008808A1
Application number: DE19803008808
Authority: DE
Inventors: Hans-Werner Ing.(grad.) 2090 Winsen Friederich; Rolf Ing.(grad.) 2100 Hamburg Hartmann
Original assignee: Phoenix AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1980-03-07
Filing date: 1980-03-07
Publication date: 1981-09-17
Also published as: DE3008808C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schlauch aus Gummi
oder gummi ähnlichem Kunststoff mit Verstärkungseinlagen für die Ummantelung einer wassergekühlten Stromleitung bei Elektrostahlöfen.
Für die Stahlherstellung und Stahlaufbereitung werden Elektro-Öfen verwendet, bei denen der Schmelzvorgang mittels elektrischer Lichtbögen betrieben wird. Dieser Vorgang wird mit einer verhältnismäßig geringen Stromspannung betrieben. Damit die erforderliche hohe Leistung für den Schmelzvorgang in den Ofen gebracht werden kann, ist eine erhebliche Stromstärke erforderlich. Die Stromkabel haben daher einen ungewöhnlich großen Querschnitt.
Dennoch ist eine beträchtliche Wärmebildung im Stromkabel nicht zu vermeiden, so daß bei der Stromführung gleichzeitig eine Kühlung mittels laufendem Wasser erforderlich ist. Für eine derartige Kühlung sind Schläuche mit erheblichen Durchmessern eS6rderlich, bei denen hohe Anforderungen an die Beständigkeit gegen heißes Wasser und hohen Druck als erforderlich auftreten. Eine wesentliche Anforderung an diese Schläuche besteht ferner darin, daß sie sich beim Beschicken und Entleeren des Elektrostahlofens bewegungsneutral verhalten, wenn der Ofen Kippvorgänge und der Deckel Schwenk- und Drehvorgänge auszuführen hat. Der Schlauch mit der darin befindlichen Stromleitung hängt üblicherweise U-förmig durch. Er darf sich nicht verwinden, nicht knicken oder aus seiner U-Ebene verschieben, wenn der Schlauch mit der Stromleitung in der U-Ebene so geschwenkt wird, daß die Schlauchenden eins. relativen Drehtorgang unterworfen sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schlauch zu schaffen, der sich bei derartigen Beanspruchungen neutral verhält also nicht einknickt und sich nicht verwindet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Schlauch zwischen einem widerstandsfähigem Außen-und Innenmantel eine Verstärkungseinlage aufweist1 die aus in Achsrichtung erhöht dehnbarem Fadenmaterial und in einem Winkel bis zu 100 zur Umfangsrichtung des Schlauches verlaufendes wenig dehnbares Fadenmaterial besteht.
Wesentlich ist also, daß unabhängig voneinander wirkende Verstärkungseinlagen im Schlauch vorgesehen sind, wobei eine Fadenschicht in Achsrichtung zum Schlauch und die andere Fadenschicht nahezu senkrecht dazu in Urnfangsrichtung verläuft. Bei der in Richtung der Schlauchachse verlaufenden Schicht sollte eine Überlappung vermieden werden, da dies zu einer störenden Umsymmetrie führt. Bei der Anwendung von zwei Fadenschichten sollte die nahezu in Umfangsrichtung verlaufende Fadenschicht außen angeordnet sein.
Ein Winkel von Oo zur Umfangarichtung ist zwar optimal, läßt sich aber bei der Herstellung eines Schlauches nur mit großen Aufwand verwirklichen. Störend ist dabei auch hier eine Überlappung der Fadenenden, da sie auch eine Unsymmetrie im Schlauch erzeugt. Das fast in Umfangsrichtung verlaufende Fadenmaterial wird daher Vorzugsweise durch Wendeln aufgebracht. Dabei können Kordgewebestreifen zur Anwendung kommen. Von der Streifenbreite und dem Schlauchdurchmesser hängt es ab, wie weit eine Abweichung von der O Richtung erhalten wird.
Um das Verhalten des Schlauches neutral zu halten, kann diese Abweichung bis zu etwa 100 von der Umfangsrichtung betragen.
Wird ein derartiger Schlauch als Ummantelung für die wassergekühlte Stromleitung verwendet, so kann dieser Schlauch in einer U-förmigen Gestalt durchhängend einen Schwenkvorgang ausführen, bei dem die Schlauchenden relativ zueinander verdreht werden, ohne daß dabei der Schlauch eine Verwindung ausführt. Der Schlauch beharrt ohne Verformung in der ursprünglich vorgegebenen U-Ebene.
Ein derartig neutrales Verhalten ist wichtig, weil die Befestigungsmittel für die Stromzuführung eine gegenseitige Verdrehung nicht zu lassen und der Schlauch fest mit ihnen verbunden ist. Ein nicht neutrales Verhalten kann beim Betrieb eines derartigen Elektrostahlofens wegen der Vielzahl von weiteren Leitungen erheblich störend sein. Die Unabhängigkeit der axial und nahezu in Umfangsrichtung verlaufenden Fäden ist wesentlich, damit eine gegenseitige Kraftbeeinflußung weitgehend ausgeschlossen wird. Die Dehnbarkeit des axial verlaufenden Fadenmaterials ermöglicht eine zwanglose Biegung des Schlauches, ohne daß dabei nach außen wirkende Kräfte auftreten. Die nahezu in Umfangsrichtung verlaufenden weniger dehnbaren Fäden nehmen überwiegend die Druckkräfte auf, die bei einer derartigen Wasserkühlung ohne weiteres 6 atü betragen können.
Nach der Erfindung sollte weiterhin vorgesehen sein, daß das axial verlaufende Fadenmaterial auf der Innenseite zu den fast in Unfangsrichtung verlaufenden Fäden angeordnet ist.
Dies stellt sicher, daß die in Axialrichtung angeordneten Fäden sich auf den in iJinfangsrichtung verlaufenden Fäden abstützen können, ohne ihnen einen von ihrer Zugrichtung abweichenden Einfluß zu vermitteln. Durch diese Anordnung wird ferner erreicht, daß die Dehnbarkeitsunterschiede zwischen der inneren und äußeren Fadenschicht in verhältnismäßig geringen Grenzen gehalten werden kann.
Nach der Erfindung kann darüber hinaus vorgesehen sein, daß das axial verlaufende Fadenmaterial außen und innen mit einem fast in Umfangsrichtung verlaufenden Fadenmaterial überschichtet ist. In diesem Fall sollten die beiden in Umfangsrichtung verlaufenden Fadenschichten in entgegengesetzten Winkeln zur radialen Umfangsrichtung angeordnet sein. Durch eine derartige Doppelschicht kann das Druckaufnahmevermögen des Schlauches vergrößert werden.
Es kann aber auch ein größerer Abstand zwischen den Fäden vorgesehen sein, so daß eine gegenseitige Einflußnahme niedrig gehalten werden kann.
Es ist zweckmäßig, daß das in axialer Richtung angeordnete Fadenmaterial aus einem Polyesterkord, Polyamidkord oder einem hoch dehnungsfähigen Stahlkord besteht. Das nahezu in Umfangsrichtung verlaufende Fadenmaterial kann dagegen aus Reyon, Aramid oder weniger dehnbaren Stahlkord bestehen.
Bei der unterschiedlichen Materialauswahl können jeweils alle Materialarten miteinander kombiniert werden, soweit sie die erforderliche Bruchdehnungsdifferenz aufweisen.
Sie sollte zwischen 4 und 12 % liegen.
Bei der Verwendung von metallischem Fadenmaterial ist auch zu berücksichtigen, daß in ihnen infolge der hohen Stromstärke im Stromkabel schädliche Folgewirkungen entstehen können. Um dies zu vermeiden, sollten entsprechende Vorsorgemaßnahmen getroffen werden. Wichtig ist ferner, daß das Fadenmaterial und Gummimaterial des Schlauches eine hinreichende Temperaturbeständigkeit aufweist. Die axial und nahezu radial angeordneten Fadenschichten sollten allseitig durch elastischen Kunststoff oder Gummi ummantelt sein, so daß eine gegenseitige Verlagerung der Fäden mindestens in kleineren Grenzen möglich ist. Zwischen den Fadenschichten kann eine dünne Gummischicht liegen.
Eine Anpassung des Fadenmaterials an das Schlauchmaterial ist dabei zweckmäßig. Der für den Schlauch verwendete Gummi oder die elastische Kunststoffmassen sollten heißwasserbeständig sein und eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Die Kautschukmasse für die Zwischenschicht, in der das Fadenmaterial eingebettet ist, sollte darüber hinaus eine hohe Haftungsfähigkeit zu den Fäden besitzen und ferner vorzugsweise eine geringere Härte aufweisen als der innere und äußere Mantel des Schlauches.
Die Erfindung wird beispielsweise mit einer Abbildung beschrieben. Der Schlauch weist von innen nach außen folgende Schichten auf: Innenmantel i, Kordfadenschicht 2 mit axial verlaufenden Kordfäden. Untere Fadenschicht 3 mit nahezu in Umfangsrichtung verlaufenden Kordfäden. Dünne Gummischicht 4. Obere Fadenschicht 5 mit nahezu in Umfangsrichtung verlaufenden Kordfäden. Außenmantel 6.
Der Innenwantel 1 wird durch Extrusion hergestellt.
Darauf wird ein den Mantel 1 umhüllendes Kordgewebe aufgerollt, dessen Fäden eine hohe Dehnungsfähigkeit aufweisen. Die Schicht 3 wird durch Wendeln eines schmalen Kordgewebes aufgebracht, wobei die Kordgeweberänder auf Stoß liegen. Der Winkel der Kordfäden in dieser Schicht beträgt 50 zur Umfangsrichtung. Die Gummi folie 4 wird ebenfalls durch Wendeln aufgebracht. Die Kordfadenschicht 5 besitzt den giichen Aufbau wie die Schicht 3. Der Fadenwinkel ist jedoch im entgegengesetzten Sinn zum Fadenverlauf der Schicht 3 gerichtet.
Die Schichten 3 und 5 bestehen aus Fäden geringer Dehnungsfähigkeit. Der Außenmantel 6 weist zum wirksamen Schutz eine größere Wandstärke auf. Alle Schichten und die Gummiummantelung der Fäden sind durch Vulkanisation in den endgültigen Zustand überführt.

Claims

Schlauch für wassergekühlte Stromleitungen Ansprüche (1.))Schlauch aus Gummi oder gummiähnlichem Kunststoff mit mit Verstärkungseinlagen für die Ummantelung einer wassergekühlten Stromleitung bei Elektrostahlöfen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem widerstandsfähigem Außen- und Innenmantel (6, 1) eine Verstärkungseinlage aus in Achsrichtung verlaufenden, erhöht dehnbaren Fadenmaterial (2) und in einem Winkel bis zu 100 zur Umfangsrichtung des Schlauches verlaufendes wenig dehnbares Fadenmaterial (3, 5) angeordnet ist.
2.) Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß axial verlaufendes Fadenmaterial (2) auf der Innenseite zu dem fast in Umfangsrichtung verlaufenden Fadenmaterial (3) angeordnet ist.
3.) Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das axial verlaufende Fadennaterial (2) außen und innen mit eine fast in Umfangsrichtung verlaufenden Fadenmaterial überschichtet ist.
4.) Schlauch nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung angeordnetes Fadenmaterial (2) aus Polyesterkord, Polyamidkord oder hochdehnungsfähigen Stahlkord besteht.
5.) Schlauch nach den Ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das nahezu in Umfangsrichtung angeordnete Fadenmaterial (3, 5) aus Reyonkord, Aramidkord oder wenig dehnbarem Stahlkord besteht.
6.) Schlauch nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß das axial und nahezu radial angeordnete Fadenmaterial (2, 3 und 5)allseitig in Gummi oder Kunststoff eingebettet ist.