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Kollabierberer Unterdruck schlauch
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Die Erfindung be#riFt einen Unterdruck schlauch, dessen Schlauchrohr
aus flexiblem Material besteht und in Schlauchlängsrichtung und Schlauchumfangsrichtung
mit einer Aussteifung versehen ist Flexible Unterdruckschläuche, wie sie insbesondere
bei Staubsaugern, Entlüftungsanlagen, Schwimmbadreinigungsanlagen usw. eingesetzt
werden, bestehen üblicherweise aus einem gummielastischen Schlauchrohr, n welchem
eine Stahlspirale eingelagert ist. Der Schlauch ist damit leu elf zur Aufbewahrung
ist jedoch relativ viel Platz erforderlich, da er radial steif ist Es ist Aufgabe
es Erfindung, einen kollabierbaren Unterdruckschlauch anzugeben, der bei Michtgebrauch
quer zur Schlauchlängsrichtung flach kollabiert und damit vergleichsweise klein
zusammengelegt werden kann Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
zumindest die das Schlauchrohr in Schlauchlängsrichtung aufspannende Aussteifung
des Schlauchrohrs als pneumatisch oder hydraulisch aussteifbare Druckkammer ausgebildet
ist, deren Wunde aus flexiblem Material bestehen. Der Unterdruckchlauch kann damit
insgesamt aus flexiblem Material
bestehen und im wesentlichen keine
eigene Formsteifigkeit haben, die seine Verwendung als Unterdruckschlauch ermöglichen
würde. Alternativ zu Ausführungsformen, bei welchen die Druckkammer das Schlauchrohr
über einen Umschlingungswinkel von 360O umschließt und auch in Schlauchumfangsrichtung
aussteift, kann auch vorgesehen sein, daß das Schlauchrohr in Schlauchumfangsrichtung
durch eine Vielzahl in Schlauchlängsrichtung im Abstand voneinander angeordnete
Ringe oder eine Spirale ausgesteift ist. Die Druckkammer dient damit in erster Linie
zur Aussteifung des Schlauchrohrs in Schlauchlängsrichtung. Ausführungsformen der
letztgenannten Art sind insbesondere dann von Vorteil, wenn die Druckkammer so ausgebildet
ist, daß sie selbst mit Unterdruck beaufschlagbar ist, ohne zu kollabieren. Solche
Ausführungsformen haben den Vorteil, daß sie durch Anlegen von Überdruck an die
Druckkammer in Schlauchlängsrichtung expandiert und durch Anlegen von Unterdruck
an die Druckkammer in Schlauchlängsrichtung zusammengezogen werden kann. Dies ist
insbesondere von Vorteil, wenn der kollabierbare Unterdruckschlauch selbsttätig
in ein an einem Ende offenes Führungs- oder Aufbewahrungsrohr zurückgezogen werden
soll. Ausführungsformen dieser Art lassen sich insbesondere als Staubsaugerschläuche
oder dergleichen einsetzen.
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Für den Gebrauch wird die Druckkammer mit Druckgas, insbesondere Druckluft
oder einer unter Druck stehenden Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, gefüllt, wodurch
die Druckkammer ausgesteift und das Schlauchrohr aufgespannt wird. Die Druckkammer
kann, bis auf die Anschlußstelle der Druckquelle geschlossen sein, sie kann aber
auch ein "offenes" System bilden, bei welchem ein Druckregler, in Form einer Drosselstelle
das zugeführte Druckfluid entweichen läßt und für einen vorbestimmten Überdruck
in der Druckkammer sorgt.
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Die Erfindung eignet sich für eine Vielzahl Anwendungsgebiete, auf
welchen Unterdruckschläuche eingesetzt werden können, insbesondere für den Katastrophenschutz,
die Feuerwehr, für die wn#1nerung von Gruben oder Silos, aber auch für Staubsauger
oder Schwimmbadreinigungsanlagen. Die Unterdruckförderung beschränkt sich nicht
auf gasförmige oder flüssige Stoffe; es können auch schüttfähige, feste Stoffe gefördert
werden. Es muß lediglich sichergestellt werden, daß der überdruck der Druckkammer
das Schlauchrohr gegen den darin herrschenden Unterdruck aufgespannt halten kanne
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist das Schlauchrohr als doppelwandiger
Schlauch ausgebildet, dessen innere und äußere Schlauchwände miteinander verbunden
sind und eine die innere Schlauchwand umschließende Druckkammer zwischen sich bilden.
Bei Ausführungsformen dieser Art lassen sich vergleichsweise große Druckkammerquerschnitte
erzielen und auch die Herstellung ist vergleichsweise einfach, da der Unterdruckschlauch
über seine Länge gleichbleibenden Querschnitt hat und beispielsweise im Strangpreßverfahren
einstückig hergestellt werden kann.
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Die innere Schlauchwand sollte entlang von wenigstens drei in Schlauchumfangsrichtung
gegeneinander versetzten, in Schlauchlängsrichtung verlaufenden Verbindungsbereichen
an der äußeren Schlauchwand aufgespannt gehalten sein Dabei kann sich die innere
Schlauchwand bis an die äußere Schlauchwand annähern oder aber durch radiale Stege
im Abstand gehalten sein. Die Stege haben den Vorteil, daß sich die durch die Verbindungsbereiche
abgeteilten Längskammern in Umfangs richtung besser aneinander abstützen können.
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Der doppelwandige Schlauch kann aber auch aus einer Vielzahl in Schlauchlängsrichztmg
verlaufenderv in Schlauchumfangsrichtung aneinander abgestützter und miteinander
verbundener
Druckkammerschläuche bestehen. Unter Druckkammerschläuchen sollen hier und im folgenden
in Schlauchlängsrichtung verlaufende pneumatisch oder hydraulisch aussteifbare Längskammern
verstanden werden. Insbesondere können die Druckkammerschläuche einstückig miteinander
verbunden sein.
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Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsformen sind die Druckkammerschläuche
bzw. Längskammern in Umfangsrichtung aneinander abgestützt. In einer anderen Ausführungsform
umfaßt die Druckkammer wenigstens zwei in Schlauchlängsrichtung schraubenlinienförmig
mit gleicher Steigung jedoch gegensinnig gewendelte Druckkammerschläuche, die in
Schlauchumfangsrichtung und in Schlauchlängsrichtung relativ zueinander fixiert
und zumindest bereichsweise am Schlauchrohr gehalten sind. Bei dieser Ausführungsform
stützen sich die gegensinnig gewendelten Druckkammer schläuche direkt oder über
das Schlauchrohr sowohl in Schlauchumfangsrichtung als auch in Schlauchlängsrichtung
aneinander ab und steifen das Schlauchrohr aus.
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Zweckmäßigerweise sind mehrere in Schlauchumfangsrichtung gegeneinander
versetzte Paare gegensinnig gewendelter Druckkammerschläuche vorgesehen. Die Druckkammerschläuche
verschiedener Paare können sich hierbei abwechselnd obenliegend und untenliegend
überkreuzen, wenn sie auf derselben Seite des Schlauchrohrs angeordnet sind. Insbesondere
bei einer großen Anzahl Druckkammerschläuche kann es jedoch von Vorteil sein, wenn
mit gleichem Schraubensinn gewendelte Druckkammerschläuche jeweils gleichen Wendeldurchmesser
haben und die Wendel der Druckkammerschläuche mit unterschiedlichem Schraubensinn
koaxial ineinander angeordnet sind. Als besonders günstig hat es sich erwiesen,
wenn die Druckkammerschläuche des einen Schraubensinns nebeneinanderliegend in Schlauchumfangsrichtung
aneinander abgestützt sind, während die Druckkammerschläuche des anderen Schraubensinns
eine zweite Druckkammerschlauch-Wendellage bilden. Soweit nicht eine der
beiden
Wendellagen bereits ein doppelwandiges Schlauchrohr bildet, kann das Schlauchrohr
zusätzlich zur Abdichtung vorgesehen sein.
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Im folgenden sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von
Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. 1 eine teilweise geschnittene,
perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines kollabierbaren Unterdruckschlauchs;
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Unterdruckschlauchs;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines kollabierbaren
Unterdruckschlauchs; Fig. 4 einen Querschnitt durch eine vierte Ausführungsform
eines Unterdruckschlauchs; Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Unterdruckschlauchsysteins;
Fig. 6 eine fünfte Ausführungsform eines durch Anlegen von Unterdruck in ein Aufbewahrungsrohr
zurückziehbaren Unterdruckschlauchs und Fig. 7 eine schematische Querschnittsdarstellung
des Unterdruckschlauchs der Fig. 6 im expandierten Zustand.
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Der in Fig. 1 dargestellte, kollabierbare Unterdruckschlauch besteht
insgesamt aus einem flexiblen, insbesondere gummielastischen Material und hat ein
doppelwandiges Schlauchrohr 1 mit einer schlauchförmig geschlossenen Innenwand 3,
die über mehrere, im dargestellten Ausfüh-
rungsbeispiel vier in
Schlauchumfangsrichtung in gleichen Winkelabständen gegeneinander versetzte Stege
5 an einer die Schlauchwand 3 im wesentlichen koaxial umschließenden, äußeren Schlauchwand
7 aufgespannt gehalten ist. Die Stege 5 unterteilen das Schlauchrohr 1 in mehrere
in Umfangsrichtung gegeneinander abgestützte Druckkammerabschnitte 9, die sich in
Längsrichtung des Schlauchrohrs 1 erstrecken und voneinander getrennt oder miteinander
verbunden sein können.
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Die Druckkammerabschnitte 9 sind an einem Ende verschlossen, während
am anderen Ende unter Druck stehendes Gas, insbesondere Luft oder unter Druck stehende
Flüssigkeit, insbesondere Wasser, zugeführt wird. Die Druckkammerabschnitte blähen
den Schlauch auf, wobei die Schlauchinnenwand 3 aufgespannt wird und einen durch
Unterdruck belastbaren Kanal bildet.
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Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines kollabierbaren Unterdruckschlauchs,
die sich von dem Schlauch der Fig. 1 im wesentlichen nur dadurch unterscheidet,
daß das doppelwandige Schlauchrohr 11 durch eine Vielzahl in Längsrichtung sich
erstreckender Druckschläuche 13 gebildet ist.
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Die Druckschläuche 13 verlaufen in Umfangsrichtung nebeneinander und
stützen sich aneinander ab. Im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 1 sind die
Druckkammerschläuche 13 nicht durch radiale Stege, sondern durch in Längsrichtung
verlaufende Nähte 15 voneinander getrennt.
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Fig. 3 zeigt einen kollabierbaren Unterdruckschlauch, an dessen Schlauchrohr
21 in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Paare von Druckkammerschläuchen 23,
25 in Längsrichtung gehalten sind. Die Druckkammerschläuche 23, 25 umschließen schraubenlinienförmig
mit gleicher Steigung gewendelt das Schlauchrohr 21. Die Druckkammerschläuche 23,
25 jedes Paares sind jedoch in entgegengesetztem Schraubensinn gewendelt, so daß
sie ein das Schlauchrohr 21 um-
schließendes Stützgitter bilden,
welches das Schlauchrohr sowohl in Schlauchumfangsrichtung als auch Schlauchlängsrichtung
aussteift, obwohl die einzelnen Druckkammerschläuche, bis auf die Kreuzungsstellen
mit beträchtlichem Abstand voneinander verlaufen.
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In Fig. 3 umschließen die Druckkammerschläuche 23, 25 das Schlauchrohr
21 auf der Außenseite. Strichpunktiert ist ein Schlauchrohr 27 angedeutet, welches
von innen her durch die Druckkammerschläuche 23, 25 aufgespannt wird. Die Druckkammerschläuche
23, 25 können, ähnlich den Druckkammerabschnitten 9 pneumatisch oder hydraulisch
ausgesteift werden, womit der Druckkammerschlauch 21 einem Unterdruck ausgesetzt
werden kann. Da der Unterdruckschlauch insgesamt aus einem flexiblen, insbesondere
gummielastischen Material besteht, kann er bei druckentlasteten Druckkammerschläuchen
flach zusammengelegt werden.
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Fig. 4 zeigt einen weiteren kollabierbaren Unterdruckschlauch, der
ähnlich dem Schlauch der Fig. 3 durch schraubenlinienförmig gewendelte Druckkammerschläuche
aussteifbar ist. Er umfaßt in einem ersten Schraubensinn gewendelte Druckkammerschläuche
31, die mit gleichem Wendeldurchmesser in Umfangsrichtung nebeneinander liegen und
mit entgegengesetztem Schraubensinn gewendelte Druckkammerschläuche 33, die die
Druckkammerschläuche 31 radial außen in Form einer zweiten Eage umschließen. Die
Steigungen der Druckkammerschläuche sind zumindest innerhalb jeder Lage gleich.
Zwischen den beiden Lagen ist ein Schlauchrohr 35 vorgesehen. Das Schlauchrohr 35
kann alternativ innerhalb der Wendel der Druckkammerschläuche 31 oder außerhalb
der Wendel der Druckkammerschläuche 33 angebracht sein. Die Druckkammerschläuche
können, wie dies für die Druckkammerschläuche 31 dargestellt ist, in Umfangsrichtung
aneinander abgestützt sein und sind bevorzugt sowohl untereinander als auch mit
den Druckkammerschläuchen 33 fest verbunden.
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Die in den Fig. 3 und 4 dargestellten Druckkammerschläuche haben Kreisquerschnitt.
Andere Querschnittsformen sind ebenfalls geeignet, insbesondere Querschnitte mit
Kreisringsektorform.
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Zum Verbinden von Unterdruckschläuchen untereinander und/ oder zum
Anschließen an Unterdruck- bzw. überdruckquellen können geeignete Endstücke vorgesehen
sein, die die Druckkammerschläuche einerseits und die mit Unterdruck beaufschlagbare
Schlauchrohre und dergleichen miteinander verbinden. Zur Erzeugung des Überdrucks
in der Druckkammer können die Druckkammerabschnitte bzw. -schläuche an einem Schlauchende
verschlossen sein, wobei der Verschluß gegebenenfalls durch ein zusätzliches Verschluß-Endstück
gebildet sein kann. Das andere Ende der Druckkammerabschnitte bzw. -schläuche ist
an eine Druckluft- oder Druckwasserquelle angeschlossen, die den Überdruck in der
Druckkammer bestimmt. Anstelle derartiger "geschlossener"Systeme können auch "offene"
Systeme eingesetzt werden, bei welchen anstelle des Verschlusses ein Druckregler
oder eine Drosseleinrichtung für einen vorbestimmten Überdruck in der Druckkammer
sorgt.
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Fig. 5 zeigt schematisch ein Unterdruckschlauchsystem der letztgenannten
Art, bei welchem die Druckregeleinrichtung und die den Überdruck erzeugende Druckquelle
an demselben Ende des Unterdruckschlauchs angeschlossen ist.
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Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der Unterdruck durch eine
Flüssigkeit, insbesondere Wasser, erzeugt wird, da bei dieser Ausführungsform das
Abwasser leichter abgeführt werden kann. Der Unterdruckschlauch ist in Fig. 5 mit
41 bezeichnet und an beiden Enden mit Endstücken 43 versehen, über die entweder
ein (nicht näher dargestelltes) weiteres Unterdruckschlauchstück, welches ebenfalls
mit Endstücken versehen ist, angeschlossen werden kann oder aber über die ein Abschlußstück
45 bzw. ein Versorgungsstück 47 anzuschließen ist. Das Versorgungsstück 47 ver-
bindet
einen Teil der im Umfangsbereich des Unterdruckschlauchs 41 verlaufenden Druckkammerabschnitte
bzw.
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Druckkammerschläuche 49 des Unterdruckschlauchs 41 mit einer bei 51
durch einen Pfeil schematisch dargestellten Quelle für ein Druckfluid, beispielsweise
einen Wasserhahn. Das Abschlußstück 45 enthält Kanäle 53, die diese Druckkammerschläuche
49 mit anderen Druckkammerschläuchen 55 des Unterdruckschlauchs 41 verbinden. Das
über die Druckkammerschläuche 49 zum Abschlußstück 45 strömende Druckfluid fließt
über die Druckkammerschläuche 55 zum Versorgungsstück 47 zurück und über eine Druckregeleinrichtung
57, die für einen konstanten überdruck sorgt, ab. Mit 59 ist der durch das Schlauchrohr
gebildete Unterdruckkanal bezeichnet, der einerseits im Abschlußstück 45 mündet
und andererseits über das Versorgungsstück 47 bei 61 an eine Unterdruckquelle angeschlossen
ist.
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Das Schlauchsystem der Fig. 5 kann als "Wasserstrahlpumpe" ausgenutzt
werden, wenn bei 51 Wasser zugeführt wird und die Druckregeleinrichtung 57 als Düse
ausgebildet ist, die in den Unterdruckkanal 61 mündet. Die Düse kann auch in dem
Abschlußstück 45 vorgesehen sein.
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Die Fig. 6 und 7 zeigen einen Unterdruckschlauch 71, der durch Anlegen
von Überdruck an seine Druckkammer expandiert und durch Anlegen von Unterdruck in
Schlauchlängsrichtung zusammengezogen werden kann. Der Unterdruckschlauch ist, wie
Fig. 7 zeigt, durch eine Vielzahl Versteifungsringe 73 in Schlauchumfangsrichtung
ausgesteift.
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Anstelle der Versteifungsringe 73 kann auch eine Spirale oder dergleichen
vorgesehen sein. Die das Schlauchrohr bildende Druckkammer 75 hat die Form eines
doppelwandigen, ringzylindrischen Faltenbalgs und hat in Schlauchumfangsrichtung
eigene Formstabilität, nicht jedoch in Schlauchlängsrichtung. Durch Anlegen von
überdruck an die Druckkammer 75 wird der Unterdruckschlauch 71 expandiert und in
Schlauchlängsrichtung ausgesteift. An das durch die
Druckkammer
75 gebildete Schlauchrohr 77 kann dann Unterdruck angelegt werden.
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Der Unterdruckschlauch 71 durchdringt, wie Fig. 6 zeigt, ein Aufbewahrungsrohr
79 und ist mit seinem einen Ende 81 relativ zu dem Aufnahmerohr 79 fixiert. Das
andere Ende 83 ist, ebenso wie der übrige Unterdruckschlauch 71 innerhalb des Rohrs
79 verschiebbar. Beim Anlegen von Überdruck an die Druckkammer 75 expandiert der
Unterdruckschlauch 71 aus einer im wesentlichen vollständig innerhalb des Rohrs
79 gelegenen Stellung aus dem Rohr 79 heraus. Beim Anlegen von Unterdruck an die
Druckkammer 75 kollabiert die Druckkammer 75 und der Unterdruckschlauch 71 wird
in das Rohr 79 zurückgezogen. Ausführungsformen dieser Art sind für eine Vielzahl
Anwendungsfälle brauchbar, insbesondere für Staubsauger.
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