DE3408251A1

DE3408251A1 - Schlauch aus gummi oder gummiaehnlichem werkstoff

Info

Publication number: DE3408251A1
Application number: DE19843408251
Authority: DE
Inventors: Klaus-Reiner Dipl.-Ing. 2100 Hamburg Broß; Hans-Werner Dipl.-Ing. 2090 Winsen Friederich
Original assignee: Phoenix AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1984-03-07
Filing date: 1984-03-07
Publication date: 1985-09-12
Also published as: DE3408251C2

Description

Schlauch aus Gummi oder gummiähnlichem
Werkstoff Die Erfindung bezieht sich auf einen Schlauch aus Gummi oder gummiähnlichem Werkstoff mit fadenförmigen Verstärkungseinlagen in mehreren sich kreuzenden Schichten und mit widerstandsfähigem Innen- und Außenmantel.
Es ist bekannt, Schläuche mit dem obengenannten Aufbau in der Weise herzustellen, daß die Einlagen durch Aufbringen von Kordfadenlagen geschaffen werden. Um hohe Belastungen aufnehmen zu können, sind in der Regel mehrere sich kreuzende Schichten aus Kordfadenlagen gebräuchlich. Auch Einlagen aus Geflechten, beispielsweise aus Stahllitzen sind bekannt. Je nach Anforderung können die Fäden der Einlagen unterschiedliche Winkel haben.
Ein Winkel von 540 wird im allgemeinen angewendet, um eine neutrales Verhalten des Schlauches gegenüber den durch Innendruck erzeugten Kräften zu ermöglichen.
Die genaue Einhaltung der Winkel bei solchen Schläuchen macht Schwierigkeiten. Insbesondere bei hohen Drücken können Abweichungen von vorgesehenen Winkeln zu einem erheblich störenden Verhalten der Schläuche führen.
Auch wird die maximale theoretische Belastcbarkeit der Verstärkungseinlagen praktisch nicht erreicht, wenn Abweichungen von den vorgesehenen Winkeln eintreten.
Derartige Abweichungen können durch die Konfektionierarbeit, die meistens von Hand vorgenommen wird, bedingt sein.
Besondere Anforderungen an Spezialechläuche lassen sich auf diese Weise nur mit hohem Aufwand erfüllen.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei dem eingangs genannten Schlauch eine Verstärkungseinlage zu schaffen, die jeweils auf den besonderen Zweck optimal einstellbar ist.
Die Lösung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Faden der Verstärkungseinlage den Schlauch abschnittweise in unterschiedlichen Winkeln umläuft und einen Winkel von 54°9 über 540 und/oder unter 540 aufweist.
Der Schlauch kann also in verschiedenen Abschnitten beim Fadenverlauf zwei oder mehrere unterschiedliche Winkel aufweisen. Die Einstellung dieser Winkel richtet sich nach dem vorgesehenen Ant#endungsfall.
Ein derartiger Aufbau von Verstärkungseinlagen läßt sich durch eine Methode herstellen, die sich im wesentlichen darauf stützt, daß bei dem herzustellenden Schlauch die innere Schlauchwand auf einen Dorn rotiert und gleichzeitig ein Faden kontinuierlich auf den Innenmantel aufläuft0 Die Rotation des Dorns und das Auflaufen werden dabei durch eine elektronische Steuerung kontrolliert.
Der Faden kann dabei je nach Rotationsgeschwindigkeit bzwO Verschiebung der Fadenführung in einen unterschiedlichen Winkel auf den inneren Schlaudmmantel aufgebracht werden.
Es können auch mehrere Schichten von Verstärkungsein lagen in einem Schlauch vorhanden sein0 Diese Einlagenteile sind durch Schichten aus Kautschukmischungen getrennt Ein fester Verband wird durch eine abschließende Vulkanisation erzeugt, wobei natürlich auch eine äußere Deckschicht aus Gummi vorgesehen ist. Für das Fadenmaterial und die Kautschukmischungen wird jeweils eine nach dem Anwendungsfall ausgerichtete Materialauswahl getroffen. Der beschriebene Aufbau von Verstärkungsein lagen kann beispielsweise für den Schlauch Verwendung finden, der zum Transport von Flüssigkeiten dient und in bestimmten Abständen in Schellen festgelegt ist.
Ein solcher Schlauch weist beispielsweise in dem Bereich für die Befestigungszonen für die Schellen einen Winkel von über T40 auf. In den übrigen Bereichen beträgt der Winkel 540 oder darunter. Dadurch wird der Schlauch zwischen den Schellen weitgehend von Zugbeanspruchungen frei gehalten, weil die Längen beider Bereich sich gegenseitig ausgleichen. Selbst sehr hohe Drücke werden den Schlauch bei der entsprechenden Winkeleinstellung nicht an den betreffenden Stellen aus der Halterung herausziehen.
Es können aber für den Schellenbereich auch Winkel von mehr als 540 vorgesehen sein.
Die von 540 abweichenden Winkel größen sollten einander proportional sein. Beispielsweise bedeutet dies, daß bei Winkeln von 640 und 440 die einander zugeordneten Schlauchlängen-abschnitte etwa gleich groß sind. Hierbei ist allerdings zu berücksichtigen, daß die Proportionalität nicht ganz dem Verhältnis 1 : 1 entspricht.
Der unter 540 liegende Winkel hat eine stärkere Schlauch-0 dehnung zur Folge, als der über 54 liegende Winkel an Schlauchverengung aufweist, Bei gleichen Winkelabweichungen von 540 sollten die aufeinander folgenden Längenabschnitte einander proprotional sein.
Ein derartiger Schlauch mit unterschiedlichen Winkeln kann auch beispielswiese Anwendung finden, wenn Lösungen in ihm transportiert werden sollen, aus denen sich Feststoffe an der Schlauchwandung absetzen können. Durch entsprechend unterschiedliche Winkel oberhalb und unterhalb von 540 kann der Schlauch durch vorübergehende Drucksteigerung oder Druckverminderung eine solche Schlauch~ wandverformung aufweisen, daß das an den Wänden fest sitzende Material abgesprengt wird.
Wird der Schlauch mit einem derartigen Aufbau an den Enden mit einem erweiterten Durchmesser versehen, so kann auf diese Weise auch ein Nuffenschlauch geschaffen ~erden, der sich bei dem großen Winkel im Muffenbereich selbst auf die Rohrendstücke fest zieht und dennoch bei der Anordnung der Winkel im Schlauchmittelteil von 540 keine Längenveränderung unter einem entsprechenden Innendruck erfährt.
Der gleiche Aufbau mit abschnittweise unterschiedlichen Winkeln oberhalb oder unterhalb von 540 ermöglicht auch die Verwendung eines solchen Schlauches zum Herstellen von Kanälen in Beton. Unter Druckveränderung läßt sich ein solcher Schlauch nämlich nach dem Aushärten des Betons ohne weiteres wieder aus der gebildeten Röhre herausziehen.
In gleicher Weise ermöglicht dieser Schlauch auch das zonenweise Anpressen an eine innere Rohrwandung, ohne daß dabei eine Längenveränderung des Schlauches eintritt.
Die den Schlauch wendelförmig umgebenden Fädeisollten eine gewisse Klebrigkeit aufweisen, damit die ihnen mitgegebenen Winkellage genau erhalten bleibt.
Nach der Erfindung ist es zur Beschleunigung der Herstellung einer Verstärkungseinlage auch möglich, anstelle eines einzelnen Fadens gefachte Garnstränge für die Verstärkungseinlage zu verwenden. Diese Garnstränge können je nach Fadenstärke bis zu 50 Fäden aufweisen und nebeneinander auf den Schlauch auflaufen.
Eine weitere Möglichkeit den Einlagenverband zu verbessern läßt sich dadurch erreichen, daß die den Schlauch umlaufenden Fäden oder Garnstränge in wechselnden Ebenen umlaufen. Eine solche Gestaltung der Verstärkungseinlage führt zu einer stärkeren Belastbarkeit und zu der Möglichkeit Fäden ohne klebrige Oberflächenbeschichtung zu verwenden. Ein solcher Wechsel der Fäden in verschiedenen Ebenen hat eine Ähnlichkeit mit einem Geflecht oder einer Leinenbindung. Dieser Aufbau wird dadurch erreicht, daß die Fäden abwechselnd einmal von links, einmal von rechts kommend in gekreuzter Form auf dem Schlauch auflaufen.
Dabei können die Fäden oder die Garnstränge jeweils in kleineren oder größeren Abständen auf die Schlauchwandung aufgelegt werden. Die gewählten Abstände werden jeweils nach einem gekreuzt aufgelegten Faden im nächsten Umlauf mit einem weiteren Faden oder einem Garnstrang abgedeckt.
Auch hierbei können unterschiedliche Winkel in verschiedenen Längszonen zur Anwendung kommen.
Der Übergang zwischen verschiedenen Winkeln kann je nach Schlauchbeanspruchung und Schlauchdurchmesser relativ kurz sein. Die Wechselvorgänge der Einlagen in verschiedenen Einlagenebenen schaffen dabei einen festen Verband, der eine spätere Winkelverstellung ausschließt. Um eine hohe Stabilität in den Verstärkungs einlagen sicherzustellen, sollten die Wechselpunkte der Fadenebenen möglichst gleichmäßig über den Schlau:chumfang verteilt werden.
Die Erfindung wird beispielsweise in zwei Zeichnungen dargestellt0 Diese stellen perspektivische Ansichten der Fadenanordnung bei zwei Schläuchen dar.
Nach Abbo 1 wird die Schlauchinnenwand 1 von einem gefachten Garnstrang 2 umgeben. Der Garnstrang 2 läuft an den Schlauch enden mit einem veilältnismäßig großen Winkel zur Längsachse um, so daß der Schlauch in dieser Zone unter Druck zu einer Längenvergrößerung kommt. In der anschließenden Zone 3 gehen die Garnstrange in einen kleinen Winkel über. Gleichzeitig ist bei diesen Garnsträngen erkennbar, daß verschiedene Wechselebenen zwischen den verschiedenen Garnsträngen auftreten. Der in dem mittleren Teil 4 des Schlauches eingestellte Winkel führt zu einer Verkürzung der Schlauchlänge. Diese ist so bemessen, daß sie sich mit dem Schlauchteil 1 ausgleicht und der Schlauch unter Druck insgesamt keine Längenver-änderung erfährt.
Die Abb. 2 zeigt einen Schlauch, dessen Enden 5 und 6 aufgeweitet sind. Die Garnstränge 7 und 8 laufen dabei 0 in einem Winkel von 70Q um den Schlauch herum. Der Strang 9 weist dagegen einen Winkel von 540 auf, so daß eine Verändenng der Schlauchlänge in dieser Zone nicht auftritt.
Die an den Enden 5 und 6 vorgesehene Einlage führt jedoch infolge ihrer Winkeleinstellung dazu, daß sich die Enden auf einem Rohrstutzen selbsttätig festklemmen.

Claims

Schlauch aus Gummi oder gummiähnlichem Werkstoff Ansprüche 1.) Schlauch aus Gummi oder gummiähnlichem Werkstoff mit fadenförmigen Verstärkungseinlagen in mehreren sich kreuzenden Schichten und mit widerstandsfähigem Innen- und Außenmantel, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden der Verstärkungseinlage den Schlauch abschnittweise in unterschiedlichen Winkeln umläuft und einen Winkel von 540, über 54 und/oder unter 540 aufweist.
2.) Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichen Längen einander folgende Längenabschnitte des Schlauch es die 540 übersteigende Winkel größe proportional ist der 540 unterschreitenden Winkelgröße.
3.) Schlauch nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichen Winkelabweichungen von 540 die aufeinander folgenden Längenabschnitte einander proportional sind.
4.) Schlauch nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden als gefachte Garnstränge ausgebildet sind.
5.) Schlauch nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden den Schlauch in wechselnden Ebenen umlaufen.
6.) Schlauch nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselpunkte der Fadenebenen gleichmäßig über den Schlauchumfang verteilt sind.