DE3049837C2 - Biegsamer Schlauch - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schlauch der im Ober­ begriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen, aus der GB-PS 15 37 043 bekannten Art.

Aus der FR-PS 21 42 764 ist ein Schlauch mit einem Gummi­ tragrohr bekannt, auf das aus parallelen Drahtsträngen be­ stehende Drahtlagen übereinander in Gegenrichtung wendel­ förmig aufgewickelt sind. Die untere und die obere Draht­ lage sind unter Versetzung des Anlaufwinkels relativ zu einer Senkrechten auf die Schlauchachse von 6° bis 80° ge­ wickelt. Die Drahtstränge sämtlicher Schichten werden auf Zug beansprucht, wodurch die Querschnittsform des Schlau­ ches bei geringer Biegung desselben unter gleichzeitiger Einwirkung eines inneren Überdruckes und einer geringen axialen Zugkraft erhalten bleibt.

Der bekannte Schlauch ist jedoch bei einer verteilten oder örtlich begrenzten äußeren Beanspruchung, z. B. bei Einwir­ kung eines äußeren Überdruckes, nicht verwendbar. Bei Druckbeanspruchung in Radialrichtung ändert sich der Schlauchquerschnitt, da die Drahtlagen dieser Einwirkung keinen Widerstand entgegensetzen.

Aus der DE-OS 23 61 181 ist ein biegsamer Schlauch bekannt, auf dessen aus elastischem Material bestehendes inneres Trag­ rohr ein flacher Streifen aus steifem Material, beispiels­ weise aus Metall, wendelförmig aufgewickelt ist. Der fla­ che Streifen bildet einen zylindrischen Körper, auf den eine Zwischenschicht aus elastischem Material aufgebracht ist. Auf die Zwischenschicht sind zwei gekreuzte Schichten aus profilierten Stäben gewickelt; die maximalen Abmessun­ gen der Stäbe erstrecken sich in Radialrichtung. Die Stäbe sind unter einem Winkel bis zu 40° symmetrisch zu­ einander gewickelt.

Der bekannte Schlauch kann zwar axiale Zugkräfte und einen inneren Überdruck ohne Bruch aufnehmen. Wenn er aber in ei­ nem Medium eingesetzt wird, dessen Druck den Schlauchinnen­ druck überschreitet, so kann schon bei einem Druckunter­ schied von nur 4 bis 5 kp/cm² der Schlauch verformt werden. Der Grund liegt darin, daß der Druck des umgebenden Mediums über die Spalten zwischen den profilierten Stäben, insbeson­ dere bei Zugbeanspruchung, unmittelbar auf die Zwischen­ schicht aus elastischem Material und damit auf das durch die flachen Streifen gebildete Gerippe einwirkt. Die Stei­ figkeit des Gerippes in Radialrichtung ist gering und wird durch die profilierten Stäbe nicht vergrößert, die nur auf Zug beansprucht werden. Somit wird das Gerippe nach einer Verformung in das Schlauchinnere gedrückt. Dabei gehen die Windungen des flachen Streifens auseinander, so daß der Schlauch undicht wird.

Aus der DE-OS 21 63 954 ist weiterhin ein Schlauch bekannt, auf dessen aus einem verformbaren Material bestehende In­ nenhülle eine oder mehrere Armierungen, gegebenenfalls un­ ter Einfügung von Zwischenschichten, aufgebracht wird. Die Armierungen bestehen aus wendelförmig gewickelten, profi­ lierten Streifen, wobei benachbarte Streifen ineinander greifen und in Längsrichtung gegeneinander verschiebbar sind.

Dieser Schlauch eignet sich zwar zur Übertragung von Zug- und Druckbeanspruchungen, biegt jedoch bei Querbelastung leicht aus und ist zur Übertragung von Drehmomenten nicht verwendbar.

Aus der FR-PS 22 60 740 ist ferner ein Schlauch bekannt, der dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen ähnelt. Jedoch ist das Traggerippe aus ineinandergreifenden ringförmigen Segmenten aufgebaut, wobei für die hakenförmi­ gen, ineinandergreifenden Profilteile ein kostspieliger Werkstoff hoher Festigkeit erforderlich ist. Die Herstel­ lung und Montage des bekannten Schlauches ist zudem ar­ beitsaufwendig und teuer.

Der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebene, aus der GB-PS 15 37 043 bekannte Schlauch schließlich kann nur unzureichend Radialdruck, keinen Längsdruck und keine zu­ sätzlichen Längskräfte aufnehmen und keine Dreh- und Biege­ momente übertragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schlauch anzugeben, der sich im belasteten Zustand wie ein starres Rohr verhält, d. h. auch solche Längskräfte aufnehmen kann, die über druckbedingte Kräfte hinausgehen, sowie Druck-, Dreh- und Biegemomente übertragen kann und der sich ande­ rerseits im unbelasteten Zustand auf eine Trommel aufwic­ keln und somit leicht transportieren läßt.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem gattungsgemäßen Schlauch erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Schlauch kann axiale Kräfte aufnehmen sowie Dreh- und Biegemomente übertragen und dabei sehr ho­ he innere und äußere Überdrücke aufnehmen. Dabei ist seine Querschnittsform praktisch unveränderbar. Im unbelasteten Zustand ist er jedoch biegsam und dabei leicht, einfach und billig herzustellen.

Der erfindungsgemäße Schlauch eignet sich für hohe Be­ lastungen, beispielsweise im Flugwesen und in der Seetech­ nik, z. B. zur Anwendung bei Experimenten im Weltraum und bei der Erschließung des Kontinentalschelfs.

Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfin­ dungsgemäßen Schlauchs sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 8.

Der Schlauch gemäß Patentanspruch 2 eignet sich besonders für den Unterwassereinsatz in großen Tiefen, der gemäß Pa­ tentanspruch 3 zur Übertragung besonders großer Drehmomen­ te und axialer Druckkräfte. Dabei ist die Steifigkeit des Schlauches proportional der Größe des Drehmoments. Der An­ laufwinkel der Bewehrungsfäden wird unter Einwirkung sol­ cher Kräfte vergrößert, das Traggerippe wird zusammenge­ preßt und die Windungen des Streifens werden zusammenge­ schoben, was zu einer besonders hohen Steifigkeit führt.

Bei dem Schlauch gemäß Patentanspruch 4 ist sichergestellt, daß sämtliche Schichten zusammenwirken und ein Reißen der Bewehrungsfäden verhindert wird.

Bei den Schläuchen gemäß den Patentansprüchen 5 bis 7 wer­ den die Streifen der Tragschicht besonders zuverlässig mit­ einander verbunden, wenn eine axiale Druckkraft oder ein Dreh- bzw. Biegemoment auf den Schlauch einwirkt. Hierdurch wird der Schlauch bei derartigen Belastungen besonders steif.

Der Schlauch gemäß Patentanspruch 8 eignet sich besonders für den Einsatz unter ständiger Einwirkung dynamischer axialer Zugkräfte. Bei Angreifen einer heftigen axialen Zugkraft werden zunächst das Tragrohr und die Zwischen­ schicht verformt. Danach wird der Spiralwulst gestreckt und erst dann werden die Bewehrungsfäden angezogen und be­ ansprucht.

Ein Verfahren zur Herstellung des Schlauches nach Patent­ anspruch 8 ist Gegenstand des Patentanspruchs 9.

Im weiteren werden anhand der Zeichnung Ausfüh­ rungsbeispiele des erfindungsgemäßen Schlauchs näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schlauch im teil­ weisem Axialschnitt,

Fig. 2 einen Teilschnitt des Tragrohres und des durch den profilierten Streifen gebildeten dynamischen Tragge­ rippes,

Fig. 3 einen Schlauch mit einer Verstärkung zur Aufnahme eines inneren Überdruckes,

Fig. 4 einen Schlauch mit einer elastischen Formzwischenschicht,

Fig. 5 einen axialen Teilschnitt durch das Tragrohr, das dynamische Traggerippe und der Formzwi­ schenschicht im gestreckten Zustand vor der Vulkani­ sation,

Fig. 6 den Teilschnitt der Fig. 5 bei unbelastetem Schlauch,

Fig. 7 einen Schlauch mit einem aus zwei Schichten der profilierten Streifen gebildeten dynamischen Traggerippe,

Fig. 8 einen Schlauch mit einer zusätzlichen Bewehrungsschicht,

Fig. 9 in vergrößertem Maßstab einen Teil­ schnitt des Tragrohres und des profilierten Streifens mit Vorsprüngen und Nuten,

Fig. 10 eine Ausführungsform des profilierten Streifens mit Schenkeln, die im Querschnitt die Form eines Parallelogramms aufwei­ sen und

Fig. 11 eine Ausführungsform des Schlauchs gemäß Fig. 10, jedoch mit abgerundeten Stirnflächen der Schenkel.

Der Schlauch enthält ein aus elastischem Material ausgeführtes inneres Tragrohr 1 (Fig. 1). Als elastisches Material können Elasto­ meren dienen, wie Gummi, Natur- und Kunstkautschuk, Polyamide, Polyurethane u. ä. Auf das Tragrohr 1 ist ein profilierter Streifen spiralförmig zu einem Traggerippe 2 aufgewickelt, der aus elastischem Material mit einem Elastizitätsmodul von 6 · 10⁴ bis 4,5 · 10⁶ ausgeführt ist. Der Strei­ fen kann beispielsweise aus Metallen und Metallegie­ rungen sowie aus einigen Hartplasten (Polypropylen u. ä.) ausgeführt werden.

Der profilierte Streifen ist in einem Winkel von 60° bis 85° zur Schlauchachse aufgewickelt. Im Querschnitt weist der Streifen ein Z-förmiges Profil auf, das durch zwei durch eine Stufe miteinander verbunde­ ne und im Querschnitt rechtwinklige Schenkel 3 und 4 gebildet ist. Die Höhe jedes Schenkels 3 und 4 ist gleich der halbierten Höhe h des Profils des Strei­ fens (Fig. 2). Der profilierte Streifen ist der­ art aufgewickelt, daß die benachbarten Windungen ein­ ander teilweise überlappen, wie es aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. Dabei liegt der obere Schenkel 3 jeder Windung des Streifens am unteren Schenkel 4 der benachbarten Windung des Streifens 2 an. Die Stirn­ flächen der oberen Schenkel 3 sowie der unteren Schenkel 4 benachbarter Windungen des Streifens sind der­ art orientiert, daß sie einander zugewandt sind. Somit bildet der spiralförmig gewickelte pro­ filierte Streifen ein zylinderförmiges, dynamisches Trag­ gerippe 2, durch das die Querschnittsform des Schlau­ ches bei Biegung sowie bei Einwirkung bedeutender Radialbelastungen, insbesondere eines inneren bzw. äußeren Überdruckes, erhalten bleibt.

Am Traggerippe befindet sich eine aus elastischem Material ausgeführte Zwischenschicht 5. Auf die Zwischen­ schicht 5 ist mindestens ein Paar von Bewehrungsschich­ ten 6 und 7 aufgewickelt. Die Bewehrungsschicht 6 ist durch eine aus zueinander parallelen Bewehrungsfä­ den 8 bestehende Fadengruppe gebildet. Die Bewehrungs­ fäden 8 sind unter einem Winkel α zur Schlauchachse auf­ gewickelt. Der Winkel α liegt in einem Bereich von 0 bis 20°. Die andere Bewehrungsschicht 7 ist bezüg­ lich der Bewehrungsschicht 6 in Gegenrichtung aufge­ wickelt. Diese Bewehrungsschicht 7 ist durch eine aus zueinander parallelen Bewehrungsfäden 9 bestehen­ de Fadengruppe gebildet. Die Bewehrungsfäden 9 sind unter einem Winkel α ₁ zur Schlauchachse aufgewickelt. Der Winkel α ₁ ist dem Winkel α gleich und liegt ebenfalls in einem Bereich von 0 bis 20°.

Auf die Bewehrungsschicht 7 ist ein äußerer Schutzmantel 10 aufgebracht. Der Schutzmantel 10 ist aus elastischem Material ausgeführt.

Der Schlauch kann neben den oben beschriebenen Elementen auch weitere flexible Bewehrungselemente aufweisen. Die Zahl der Bewehrungsschichten ist ebenfalls nicht be­ schränkt. So ist z. B. in Fig. 3 ein Schlauch gezeigt, der zur Aufnahme eines inneren Überdrucks verstärkt ist. Gemäß dieser Aus­ führungsform sind zwei zusätzliche Bewehrungsschich­ ten 11 und 12 zwischen der Zwischenschicht 5 und der Bewehrungsschicht 6 symmetrisch aufgewickelt. Die zusätzlichen Bewehrungsschichten 11 und 12 sind durch aus zueinander parallelen Bewehrungsfäden 13 bzw. 14 bestehende Fadengruppen gebildet. Die Bewehrungsfäden 13 und 14 sind unter einem Winkel β bzw. β ₁ zur Schlauch­ achse aufgewickelt. Die Winkel β und β ₁ sind gleich­ groß und liegen in einem Bereich von 75° bis 90°.

Die auf das Traggerippe 2 aufgebrachte Zwi­ schenschicht 5 kann über die gesamte Schlauchlänge gleich dick sein. Vorteilhafter ist aber die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform des Schlauchs. Gemäß dieser Ausführungsform weist die aus elastischem Material ausge­ führte Zwischenschicht 5 einen Spiralwulst 15 auf, der über der Stoßstelle der Stirnflächen der oberen Schenkel 3 der Windungen des profilierten Streifens 2 angeordnet ist.

Die Form des Wulstes 15 der Zwischenschicht 5 so­ wie dessen Anordnung sind in Fig. 6 ge­ zeigt.

Bei der Entwicklung dieser Ausführungsform des Schlauchs stellte sich heraus, daß es mit Hilfe bekannter Verfahren kaum möglich ist, einen genau über der Stoßstelle der Stirnflächen der oberen Schenkel 3 des Streifens des Traggerippes 2 angeordneten Spiralwulst 15 an der elasti­ schen Zwischenschicht 5 auszuführen. Es ist aber zu beachten, daß selbst bei geringfügiger Versetzung des Wulstes 15 bezüglich der Stoßstelle die mit Hilfe des Wulstes 15 erzielte Wirkung gleich Null ist. Außerdem ist es kaum möglich, die Bewehrungsfäden 8 und 9 (Fig. 4) auf die Zwischenschicht 5 mit dem Wulst 15 gleich­ mäßig aufzuwickeln. Aus diesen Gründen wurde gleich­ zeitig auch ein Verfahren zur Herstellung der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform des Schlauchs entwickelt.

Das Verfahren enthält folgende aufeinanderfolgend auszuführenden Arbeitsgänge. Auf das innere Tragrohr 1 wird ein spiralförmig gebogener pro­ filierter Streifen aufgesetzt. Der Streifen wird am Tragrohr 1 befestigt, wonach das Tragrohr 1 in Axialrichtung gestreckt wird. Auf das durch den pro­ filierten Streifen gebildete dynamische Traggerippe 2 wird ein Rohr 16 aus elastischem Material (siehe Fig. 5) aufgesetzt. Das Rohr 16 wird mit dem profilier­ ten Streifen verbunden. Die Wandung des Rohrs 16 ist über die gesamte Schlauchlänge gleich dick. Auf das Rohr 16 werden die Bewehrungsschichten 6 und 7 (Fig. 4) aufgewickelt. Danach wird der äußere Schutzmantel 10 angebracht und der Schlauch zwecks Erweichung des elastischen Materials sowie Sicherung der erforderlichen mechanischen Eigenschaften dieses Materials (z. B. zwecks Vulkanisation des Gummis) er­ hitzt. Danach wird das Tragrohr 1 und das durch den Streifen gebildete dynamische Traggerippe 2 von der Wir­ kung der axialen Zugkraft befreit. Unter Einwirkung der Elastizitätskräfte nehmen das Tragrohr 1 und das Traggerippe 2 den Ausgangszustand an. Dabei wird der Wickelschritt des profilierten Streifens ver­ ringert und die Lücken oder Spalten zwischen den Stirnflächen der oberen Schenkel 3 des Streifens werden somit gerin­ ger. Auf diese Weise wird das mit dem Streifen starr verbundene Rohr 16 zusammengedrückt, wo­ bei an diesem ein Spiralwulst 15 gebildet wird, der den Spalt zwischen den Stirnflächen der Oberschenkel 3 (Fig. 6) auffüllt.

Der Spiralwulst 15 wird zwangsläufig genau über der Stoßstelle der Stirnflächen der oberen Schenkel 3 der Windungen des Streifens angeordnet.

Das dynamische Traggerippe kann nicht nur durch ei­ ne Schicht des profilierten Streifens gebildet wer­ den. Es können auch zwei und mehr solcher Schichten vorhanden sein. Wenn zwei Traggerippe 2 und 17 aus profilierten Streifen (Fig. 7) vorgesehen sind, so sollen die Streifen gegeneinander gewickelt sein. Sind mehr als zwei Traggerippe vorge­ sehen, so ist die Bedingung einzuhalten, daß die Streifen in benachbarter Traggerippe gegeneinander gewickelt sind.

Die Aus­ führungsform gemäß Fig. 8 enthält sämtliche Elemen­ te des in Fig. 1 gezeigten Schlauchs. Die Be­ sonderheit dieser Ausführungsform besteht darin, daß eine Schicht 18 zwischen der Zwischenschicht 5 und den beiden Bewehrungsschichten 6 und 7 aus Bewehrungs­ fäden 8 und 9 vorgesehen ist. Die Schicht 18 ist durch zueinander parallele Bewehrungsfäden 19 gebildet, die unter einem Winkel γ zur Schlauchachse gewickelt sind. Der Winkel γ liegt in einem Bereich von 30° bis 60°. Die Schicht 18 ist durch eine zusätzliche Zwischenschicht 20 aus elasti­ schem Material geschützt, auf welche die Bewehrungs­ schicht 6 unmittelbar aufgewickelt ist.

Einen besonders großen Anwendungsbereich weist die in Fig. 9 gezeigte Ausführungsform des Schlauchs auf. Gemäß einer Ausführungsform sind an den Stirn­ flächen der Schenkel 3 und 4 des profilierten Strei­ fens des Traggerippes 2 Längsvorsprünge 21 und formgleiche Nuten 22 vor­ gesehen. Selbstverständlich kann die Form sowohl des Vorsprunges 21 als auch der Nut 22 im Querschnitt ver­ schieden (z. B. rechtwinklig) sein. Der wichtigste Fak­ tor, der die Querschnittsform des Vorsprungs 21 bzw. der Nut 22 bestimmt, ist die Möglichkeit des ungehin­ derten Eintritts der Vorsprünge 21 in die Nuten 22 bei Zusammenführung der Windungen des profilierten Streifens des Traggerippes 2.

Dieselbe Möglichkeit sichert auch die Ausführungs­ form des profilierten Streifens 2, die in Fig. 10 ge­ zeigt ist. Gemäß dieser Ausführungsform weisen die das Querschnittsprofil des Streifens 2 bildenden oberen Schenkel 3 und unteren Schenkel 4 die Form eines Paralle­ logramms auf. Somit übernehmen die zugespitzten Enden der Schenkel 3 und 4 im Grunde genommen die Funktion der Vorsprünge 21, während die Nuten 22 durch die zuge­ spitzten Enden der unteren Schenkel 4 und das Tragrohr 1 sowie durch die zugespitzten Enden der oberen Schenkel 3 und die an diesen anliegenden Oberflächen der unteren Schenkel 4 begrenzt sind.

Die Stirnflächen der Schenkel 3 und 4 sollen nicht unbedingt als ebene Flächen ausgeführt sein, sie kön­ nen auch durch gebogene Flächen gebildet werden. So zeigt Fig. 11 eine Ausführungsform des profilier­ ten Streifens mit abgerundeten Stirnflächen der Schenkel 3 und 4. Die Schenkel 3 und 4 sind in Form eines Parallelogramms derart ausgeführt, daß die Ab­ rundungshalbmesser ihrer Stirnflächen gleich sind.

Die Wirkungsweise des Schlauchs bei der Förderung eines Arbeitsmittels unter Einwirkung äußerer und innerer Belastungen besteht im folgen­ den.

Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform des Schlauchs kann unter Bedingungen eingesetzt wer­ den, die sich durch gleichzeitige bzw. abwechselnde Einwirkung solcher Faktoren, wie innerer und äußerer Überdruck sowie axiale Zugkraft, auszeichnen. Dabei bleibt der Schlauch sowohl im Arbeits- als auch im unbelasteten Zustand flexibel. Die axiale Zugkraft wird hauptsächlich mit den Bewehrungsfäden 8 und 9 der Bewehrungsschichten 6 und 7 aufgenommen. Die Quer­ schnittsform des Schlauchs wird bei der Einwirkung eines inneren Überdrucks sowie bei Biegung dank des durch den profilierten Streifen gebildeten zylin­ derförmigen dynamischen Traggerippes erhalten.

Bei Biegung des Schlauchs wird die Stoßlücke zwischen den oberen Schenkeln 3 an einer Seite des Schlauchs größer und an der anderen Seite geringer. Die Windun­ gen des profilierten Streifens werden somit an der Oberfläche mit größerem Biegehalbmesser des Schlau­ ches auseinandergezogen (die teilweise Überlagerung der Windungen bleibt jedoch erhalten) und an der Ober­ fläche mit kleinerem Biegehalbmesser zusammenge­ führt. Eine übermäßige gefährliche Vergrößerung der Stoßlücke zwischen den oberen Schenkeln 3 verhindern die Bewehrungsfäden 8 und 9 der Bewehrungsschichten 6 und 7. Da die Bewehrungsfäden 8 und 9 in einem Winkel von 0 bis 20° zur Schlauchachse gewickelt sind und gegen Dehnung in Axialrichtung verhält­ nismäßig steif sind, beschränken sie die mögliche Deh­ nung des Schlauchs und sichern gleichzeitig dessen Flexibilität. Der innere Überdruck wird mit dem Trag­ rohr 1 aufgenommen, welches verformt wird und somit den Druck auf das durch den profilierten Streifen gebildete Traggerippe 2 überträgt. Da das dynamische Traggerippe 2 mit den Bewehrungsschichten 6 und 7 aus den Bewehrungsfäden 8 und 9 geschützt ist, bleibt die Querschnittsform des Schlauchs erhalten.

Einen wesentlich höheren inneren Überdruck kann die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform des Schlauchs aufnehmen. In diesem Fall wird der größte Teil der bei der Einwirkung eines inneren Überdrucks entstehenden Radialbeanspruchung mit den Bewehrungsfäden 13 und 14 der zusätzlichen Bewehrungsschichten 11 und 12 aufge­ nommen.

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform des Schlau­ ches zeichnet sich durch sämtliche Vorteile der oben beschriebenen Ausführungsformen aus und gibt außerdem die Möglichkeit, dynamische Belastungen (z. B. Axialstöße, hydraulische Schläge u. a.) zu dämpfen. Bei dynami­ scher Beanspruchung dieses Schlauchs durch eine axiale Zugkraft werden zunächst das Tragrohr 1, die Zwi­ schenschicht 5 und der aus elastischem Material herge­ stellte äußere Schutzmantel 10 elastisch verformt. Da­ bei wird die Energie der Axialbeanspruchung teilweise aufgenommen. Mit zunehmender Axialverformung ver­ schwindet der Spiralwulst 15 der Zwischenschicht 5, die Bewehrungsfäden 8 und 9 werden gestreckt und neh­ men den größten Teil der axialen Zugkraft auf. Somit arbeiten die Bewehrungsschichten 6 und 7 bei dy­ namischer Axialbeanspruchung ununterbrochen, wodurch die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer des Schlauchs wesentlich erhöht werden.

Die Wirkungsweise der in Fig. 7 gezeigten Aus­ führungsform des Schlauchs ist bei Zugbeanspru­ chung sowie bei Einwirkung eines inneren und eines äußeren Überdrucks im wesentlichen der oben beschriebe­ nen ähnlich. Jedoch wird der innere bzw. der äußere Überdruck nicht nur mit dem profilierten Streifen des Traggerippes 2, sondern auch durch das aus ähnlich profilier­ ten Streifen gebildete Traggerippe 17 aufgenommen. Da­ durch läßt sich diese Ausführungsform des Schlauchs unter bedeutend schwierigeren Bedingungen, insbeson­ dere beim Unterwasserbetrieb in sehr großen Tiefen, einsetzen.

Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform des Schlau­ ches ermöglicht es, nicht nur axiale Zugkraft, inneren und äußeren Überdruck, sondern auch eine axiale Druckkraft sowie Drehmoment aufzunehmen.

Diese Ausführungsform des Schlauchs bleibt also bei der Einwirkung einer axialen Druckkraft beständig, d. h. der Schlauch wird dabei zu einem steifen Rohr; gleichzeitig ist der Schlauch flexibel, wenn kein Dreh­ moment sowie keine axiale Druckkraft auf ihn einwir­ ken. Dies wird durch die Bewehrungsschicht 18 erreicht, deren Bewehrungsfäden 19 unter einem Winkel von 30° bis 60° zur Schlauchachse gewickelt sind.

Fehlt eine äußere Beanspruchung, so wird die Flexibilität des Schlauchs durch die Stoß­ lücken zwischen den oberen Schenkeln 3 des profilierten Streifens gesichert. Der Schlauch kann also auf eine Trommel aufgewickelt gelagert und transportiert wer­ den. Bei Aufnahme eines inneren und eines äußeren Über­ drucks sowie einer axialen Zugkraft arbeitet diese Aus­ führungsform des Schlauchs im wesentlichen so, wie es oben beschrieben wurde. Beim Zusammendrücken des Schlau­ ches in Axialrichtung werden die oberen Schenkel 3 der Windungen des profilierten Streifens zusammengeführt, die Stoßlücken zwischen den Schenkeln 3 verschwinden und der Anlaufwinkel der Bewehrungsfäden 19 nimmt zu und nähert sich der oberen Grenze, d. h. 60°. Dadurch bildet der Schlauch eine steife Konstruktion. Ähnliches Zusammendrücken des Schlauchs in Axialrich­ tung erfolgt auch beim Angriff eines Drehmoments. Unter Einwirkung eines Drehmoments nimmt der Anlaufwinkel die Bewehrungsfäden 19 zu. Dabei wird das durch den profilierten Streifen gebildete Traggerippe 2 von der Bewehrungsschicht 18 zusammengepreßt, wodurch die Steifigkeit und die Beständigkeit des Traggerippes 2 unterstützt werden. Es ist klar, daß je größer das Drehmoment ist, desto höher sind die Steifigkeit und die Beständigkeit des Schlauchs.

Eine bedeutend höhere Steifigkeit und Beständig­ keit weist im Arbeitszustand die in Fig. 9 bis 11 ge­ zeigte Ausführungsform des Schlauchs auf. Bei Ein­ wirkung einer axialen Druckkraft sowie eines Drehmoments werden die Windungen des profilierten Streifens zu­ sammengeführt. Die Vorsprünge 21 greifen in die Nuten 22 ein und beschränken dadurch die Möglichkeit der relativen Verschiebung der Windungen des Streifens in Radialrichtung. Somit wird die Beständigkeit des Schlauchs wesentlich erhöht. Dank den genannten Vor­ teilen läßt sich diese Ausführungsform des Schlauchs als Bohrrohr einsetzen. Das gegenseitige Zentrieren der Windungen des profilierten Streifens 2 wird bei Einwirkung einer axialen Druckkraft durch die in Fig. 10 und 11 gezeigte Form der Schenkel 3 und 4 unterstützt. In diesen Fällen haben die Vorsprünge 21 und die Nuten 22 die Form eines Kegels und eines kon­ vexen Drehkörpers, wodurch das Zentrieren der Win­ dungen des Streifens 2 bei deren Zusammenführung zwangs­ läufig erfolgt.

Claims (9)

1. Schlauch mit einem inneren Rohr (1) aus elastischem Material, mit einem Traggerippe (2), das auf das innere Rohr (1) aufgebracht ist und aus profilierten Streifen besteht, wobei das Streifenprofil in entgegengesetzte Richtun­ gen weisende parallele Schenkel (3, 4) hat und bei auf­ einanderfolgenden Streifenelementen der obere Schenkel (3) des Profils über dem unteren Schenkel (4) angeord­ net ist und die aufeinanderfolgenden Streifenelemente Windungen einer aus dem Streifen gewickelten Wendel sind, jeder von zwei Schenkeln (3, 4) des Profils des Traggerippes (2) in einer Stufe gegeneinander ver­ setzt halbe Profilhöhe hat, mit einer Zwischenschicht (5) aus elastischem Material über dem Traggerippe (2), mit wenigstens einem Paar Bewehrungsschichten (6, 7) aus je einer Lage auf die Zwischenschicht (5) wendel­ förmig in Gegenrichtung aufgewickelten Bewehrungsfäden (8, 9) und mit einem äußeren Rohr aus elastischem Ma­ terial als Schutzmantel (10), dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bewehrungsfäden (8, 9) jeder Bewehrungsschicht (6, 7) in einem Winkel von 0° bis 20° zur Schlauchachse aufgewickelt sind und daß im un­ belasteten Zustand des Schlauches zwischen den einander zugewandten Stirnflächen auf gleicher Höhe liegender Schenkel (3, 4 ) benachbarter Streifen des Traggerippes (2) eine Lücke vorgesehen ist.

2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen dem Traggerippe (2) und der unteren Bewehrungsschicht (6) wenigstens ein wei­ teres Traggerippe (17) aus gegenüber den profilierten Streifen des ersten Traggerippes (2) in entgegengesetz­ ter Richtung gewickelten, ähnlich profilierten Streifen vorgesehen ist.

3. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen der Zwischenschicht (5) aus elasti­ schem Material und den beiden Bewehrungsschichten (6, 7) eine weitere Schicht (18) aus unter einem Winkel von 30° bis 60° zur Schlauchachse gewickelten Bewehrungsfä­ den (19) vorgesehen ist.

4. Schlauch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die weitere Schicht (18) durch eine über ihr angeordnete Zwischenschicht (20) aus elastischem Mate­ rial geschützt ist.

5. Schlauch nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Stirnflächen der Schenkel des profilierten Streifens des Traggerippes (2) Längs­ vorsprünge (21) bzw. formgleiche Nuten (22) vorgesehen sind, in die die Vorsprünge (21 ) bei Annäherung benach­ barter Streifen des Traggerippes (2) eingreifen.

6. Schlauch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel der Streifen des Traggerippes (2) die Form eines Parallelo­ gramms aufweisen.

7. Schlauch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stirnflächen der Schenkel (3, 4) abge­ rundet sind und gleiche Abrundungshalbmesser aufweisen.

8. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zwischenschicht (5) aus elastischem Material einen längs des Stoßes der Stirnflächen der Schenkel (3, 4) der Streifen (3) des Traggerippes (2) verlaufenden wendelförmigen Wulst (15) aufweist.

9. Verfahren zur Herstellung eines Schlauches nach An­ spruch 8, bei dem ein wendelförmig gebogener profilier­ ter Streifen auf das innere Tragrohr (1) aufgezogen, das durch den Streifen gebildete Traggerippe (2) mit einer Zwischenschicht (5) aus elastischem Material überzogen und die Zwischenschicht (5) gleichzeitig mit dem Streifen des Traggerippes (2) verbunden, die Be­ wehrungsschichten (6, 7) aufgewickelt und der äußere Schutzmantel (10) aufgezogen wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das innere Rohr (1) vor dem Aufbringen der Zwischenschicht (5) aus elastischem Material am Streifen des Traggerippes (2) befestigt, in Achsrichtung gestreckt und nach dem Aufbringen des äuße­ ren Schutzmantels (10) von der Einwirkung der axialen Zugkraft befreit wird.