DE3446200A1 - Flexibler schlauch - Google Patents

Flexibler schlauch

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DE3446200A1 DE19843446200 DE3446200A DE3446200A1 DE 3446200 A1 DE3446200 A1 DE 3446200A1 DE 19843446200 DE19843446200 DE 19843446200 DE 3446200 A DE3446200 A DE 3446200A DE 3446200 A1 DE3446200 A1 DE 3446200A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen flexiblen Schlauch, dessen Membrane im wesentlichen aus spiralförmig und dabei alternierend nebeneinander angeordneten weichen und harten Streifenelementen aufgebaut ist.
Ein derartiger Schlauch ist bekannt. Beispiele für einen derartigen Schlauch sind in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Bei dem in Fig. 1 dargestellten bekannten Schlauch sind weiche und harte Kunstharzstreifen 51 und 52 spiralförmig und alternierend nebeneinander auf der Aussenflache eines tubusförmigen Gewebes 50 angeordnet. Das Gewebe 50 besteht aus einer Faser oder dergleichen und verbindet die weichen und harten Kunstharzstreifen 51 und 5 2 untereinander.
Nachteilig bei diesem bekannten Schlauch ist die Tatsache, dass das tubusförmige Gewebe 50 den im Schlauch befindlichen Fluiden ausgesetzt ist. Hierdurch wird das Gewebe 50 leicht abgenutzt und verschlissen. Dadurch werden die Eigenschaften des Schlauches beeinträchtigt,
_ 6 „
ι ' '■
weil sich der weiche, synthetische Kunstharzstreifen in Folge der Abnutzung des tubusförmigen Gewebes 50 in achsialer Richtung des Schlauches stark ausdehnen kann. Dies führt zu starken, elastischen Deformationen und Streckdeformationen, wenn eine entsprechende Zugkraft am Schlauch angreift. Derartige wiederholte dynamische Beanspruchungen verkürzen aber die Lebensdauer solcher Schläuche.
Zur Behebung dieses Nachteils ist in der geprüften japanischen Patentpublikation Nr. 8965/64 und in der geprüften japanischen Gebrauchsmusterpublikation Nr. 30787/81 vorgeschlagen worden, eine Reihe von Ver 5 Stärkungsgarnen 53 (siehe Fig. 2) in Richtung der Schlauchachse, etwa auf halber Höhe mitten durch die weichen und harten Kunstharzstreifen 51 und 52 zu verlegen. Unter dem Begriff halbe Höhe wird hier die Hälfte der Wandstärke des Schlauches verstanden. Hier durch wird das Verstärkungsgarn 53 vor einem Angriff der im Schlauch befindlichen Fluide geschützt. Gleich zeitig wird aber die Schlauchfestigkeit reduziert, da die Einführung des Verstärkungsgarnes 53 zwischen die den weichen Kunstharzstreifen 51 bildenden Kunstharzstreifenabschnitte 51 a und 51 b, sowie zwischen die den harten Kunstharzstreifen 52 bildenden Kunstharzstreifenabschnitte 52 a und 52 b zu ungleichmässigen Bindungskräften führt. Im Ergebnis führt nämlich die schlauchachsenparalelle Einlagerung der VerstärkungsgO garne 5 3 in die spiralförmig gewundenen weichen und harten Kunstharzstreifen 51 und 52 dazu, dass die weichen und harten Kunstharzstreifenabschnitte 51 a und 51 b, sowie 52 a und 52 b im Bereich der Verstärkungsgarne 53 voneinander getrennt sind.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik bezweckt die Erfindung eine Verbesserung des gattungsgemässen Schlauches unter möglichst weitgehender Beibehaltung seiner bisherigen Vorteile. Insbesondere sollen dessen Festigkeit und Lebensdauer verbessert werden.
Hierzu wird der gattungsgemässe Schlauch dadurch weitergebildet, dass ein Verbindungselement vorgesehen ist, das - gesehen in Richtung der Schlauchachse - etwa in Höhe der halben Wandstärke mitten durch das weiche Streifenelement geführt ist und dabei mit vorstehenden Abschnitten beidseitig - wiederum gesehen in Richtung der Schlauchachse - aus dem weichen Streifenelement vorsteht. Zusätzlich sind die vorstehenden Abschnitte des Verbindungselementes und das harte Streifenelement miteinander verbunden. Das harte Streifen element verläuft wegen der alternierenden Anordnung von hartem und weichem Streifenelement zu beiden Seiten des weichen Streifenelementes.
Die Anordnung des Verbindungselementes in Höhe der halben Wandstärke der harten und weichen Streifenelemente bewahrt dieses vor dem Angriff der im Schlauch befindliehen Fluide. Hierdurch wird eine Abnutzung des Verbindungselementes verhindert. Insbesondere wird hier durch dessen Funktion, die Breite des weichen Streifenelementes unter Kontrolle zu halten, nicht beeinträchtigt. Das harte Streifenelement wird lediglich mit den beiden, aus dem weichen Streifenelement vorstehenden Abschnitten des Verbindungselementes verbunden. Eine diametrale Teilung des harten Streifenelementes wie beim Stand der Technik - ist demnach beim erfindungsgemässen Schlauch nicht nötig. Die Bindungskräfte
-δι
für die Schlauchwand, bzw. Schlauchmembran können insgesamt sogar gesteigert werden.
Nach der Erfindung ist lediglich das Verbindungselement an dem den Zug/Druckbeanspruchungen des Schlauches ausgesetzten weichen Streifenelement befestigt. Auch hierdurch wird die Festigkeit des Schlauches und dessen Lebensdauer verlängert. Insgesamt führt die Erfindung zu einem freitragenden, stossfesten Schlauch hoher Flexibilität.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 folgende.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische Zeichnung noch mehr erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 Zwei Ausführungsbeispiele bekannter Schläuche in und 2 vergrösserter Draufsicht, wobei ein Teil
weggebrochen ist;
Fig. 3 Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung
in Vorderansicht, wobei der Schlauch halbfertig und ein Teil weggebrochen ist;
Fig. 4 Eine vergrösserte Schnittansicht eines
fertigen Schlauches des ersten Ausführungs- QQ beispieles;
Fig. 5 Eine Draufsicht auf das weiche Streifenelement des ersten Ausführungsbeispiels, wobei wiederum Teile weggebrochen sind;
Fig. 6 Einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig.
5;
1 Fig. 7 8 9
und 10
5 Fig.
und
Vergrösserte Schnittansichten - nach Art der in den Fig. 1 und 4 dargestellten Schnittansichten - zweier weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung;
Schnitte durch ein weiches Streifenelement zweier weiterer Ausführungsbeispiele.
Bei dem in den Fig. 3-6 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen flexiblen Schlauches ist die Schlauchmembran im wesentlichen aus einem weichen Streifenelement 1 und einem harten Streifen element 2 aufgebaut. Das weiche und das harte Streifenelement 1, 2 sind nebeneinander spiralförmig angeordnet, sodass sich dauernd ein weiches Streifenelement 1 und ein hartes Streifenelement 2 abwechseln. Das weiche Streifenelement 1 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus vulkanisiertem Gummi, das harte Streifen element 2 aus einem harten Kunstharz, beispielsweise Polyäthylen oder Polypropylen. In halber Höhe der Gesamtstärke des weichen Streifenelementes 1 ist ein durch dieses ragendes Verbindungselement 3 derart an geordnet, dass es bzw. Teile desselben an den beiden in Richtung der Schlauchachse hintereinander liegenden Seitenflächen des weichen Streifenelementes 1 vorsteht bzw. vorstehen. Gemäss den Fig. 5 und 6 weist,das Verbindungselement 3 vorstehende Abschnitte 3a auf. Diese sind mit den ebenfalls längs der beiden in Richtung der Schlauchachse hintereinander angeordneten
3Q Seitenflächen des weichen Streifenelementes 1 angeordneten harten Streifenelementen 2 verbunden.
Das weiche Streifenelement 1 ist aus einem ersten weichen Streifenabschnitt la und einem zweiten weichen Streifenabschnitt Ib aufgebaut (Fig. 6). Der zweite
-ΙΟΙ
weiche Streifenabschnitt Ib ist mittig auf der äusseren Oberfläche des ersten weichen Streifenabschnittes la angeordnet. Beide weiche Streifenabschnitte la und Ib sind einstückig miteinander verbunden und halten zwischen sich das Verbindungselement 3.
Das Verbindungselement 3 ist - ebenso wie das weiche Streifenelement 1 - spiralförmig angeordnet. Es ist im wesentlichen aus einem flexiblen, nicht dehnbaren Schnurelement 3A und zwei harten, stangenartigen Elementen 3B aufgebaut. Das schnurartige Element 3A ist ein Polyvinylalkohol-Garn (bekannt unter dem Handelsnamen Vinylon) oder ein Polyamidgarn (bekannt unter dem Handelsnamen Nylon). Die harten stangenartigen EIe mente 3B bestehen aus dem gleichen Material wie das harte Streifenelement 2. Sie liegen parallel zueinander und haben einen gegenseitigen Abstand, der eine Aufnahme des weichen Streifenelementes 1 zwischen sich gestattet. Sie werden vom schnurartigen Element 3A spiralförmig umgarnt, derart, dass das schnurartige Element 3A pro Umgarnung der beiden stangenartigen Elemente 3B zwei U-förmig gebogene Abschnitte, nämlich die vorstehenden Abschnitte 3a, aufweist. In diesen U-förmig gebogenem Abschnitten liegen die stangenartigen Elemente 3B.
Das Paar der stangenartigen Elemente 3B verschmilzt mit dem harten streifenförmigen Element 2 während des Formon pressens des gesamten Schlauches.
Gemäss dem in den Fig. 3 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel stossen die dem Schlauchinnern zugewandten Bereiche der ersten weichen Streifenabschnitte la nc unmittelbar aneinander. Deren in radialer Richtung nach
344620Q
ii _
innen weisende Oberfläche bildet demnach im wesentlichen die Schlauchinnenwand. Diese weichen Streifenabschnitte la verjüngen sich nach aussen. Der Zwischenraum zwischen zwei Windungen der vom weichen Streifenelement 1 gebildeten Spirale entspricht - sieht man von den stangenartigen Elementen 3B ab - im wesentlichen den Aussenmassen des harten Streifenelementes 2. Beim fertigen Schlauch füllt letzeres den genannten Zwischenraum vollständig aus. Im übrigen bedeckt das harte Streifenelement 2 jeweils die seitlichen Randbereiche der Aussenfläche des zweiten weichen Streifenabschnittes Ib.
Das schnurartige Element 3A kann auch aus Stahldraht, Faserdraht oder dergleichen bestehen. Die harten stangenartigen Elemente 3B müssen nicht aus demselben Material wie das harte Streifenelement 2 bestehen. Stattdessen können sie aus einem multifilen Stahldrahtgarn oder dergleichen aufgebaut sein.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Schlauchinnenwandung aus den sich abwechselnden Innenflächenabschnitten des weichen und des harten Streifenelementes 1 und 2 gebildet. Das harte Streifenelement 2 reicht demnach von der Schlauchausssenwand bis zur Schlauchinnenwand.
Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verbindungselement 3 aus einem harten Material, beispielsweise Stahl oder Stanzmetall hergestellt. Das Verbindungselement 3 ragt auch hier - gesehen in Richtung der Schlauchachse - beidseitig aus dem weichen Streifenelement 1 vor und stellt eine Verbindung zu den
344620Q
jeweils benachbarten Abschnitten des harten Streifenelements 2 her.
Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das weiche Streifenelement 1 aus einstückig miteinander verbundenen Abschnitten, nämlich dem einen weichen Streifenabschnitt la und zwei weichen Streifenabschnitten Ib hergestellt. Der an das Schlauchinnere angrenzende weiche Streifenabschnitt la ist ähnlich wie der entsprechende Abschnitt beim ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Er hat jedoch mittig eine rinnen- oder trogförmige Ausnehmung. Auf den hierdurch entstehenden Schenkeln sind die äusseren weichen Streifenabschnitte Ib angeordnet. Das Verbindungselement 3 ist wiederum zwischen den drei weichen Streifenabschnitten la und Ib gehaltert.
In Fig. 10 ist eine Abwandlung des in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiels darstellt. Wiederum ist das weiche Streifenelement 1 einstückig aufgebaut, und zwar aus dem ersten weichen Streifenabschnitt la und zwei zweiten weichen Streifenabschnitten Ib - wie beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 9. Auch das Verbindungselement 3 ist wiederum zwischen den drei weichen Streifenabschnitten la und Ib gehaltert. Anders als beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 9 ragt jedoch vom Boden der mittigen Ausnehmung ein Dorn lc bis in die Höhe der Grenzlinie zwischen den beiden weichen S^.rei-
3Q fenabschnitten la und Ib nach oben. Der Dorn lc ist einstückig mit dem Rest des ersten weichen Streiff-nabschnittes la verbunden. Seine Länge ist so bemessen, dass er gegen das flexible schnurartige Element 3A an liegt und dieses vor einem Durchhängen bewahrt; allen-
gp falls nur ein geringfügiges Durchhängen zulässt.
ΊΙ-
- Leerseite ~

Claims (13)

  1. • ·
    ft· · * · * β ν
    F.vonSAMSON-HIMMELSTJERNA V/ /V λ/1 V ί 1 IVI TELEFON:089/982277
    PATENTANWMJ wj /~\ IVA WJ W 1 ^l TELEGRAMM: SAMPAT
    DIPL.-PHYS. ^^ λ.λ.1 ^. **r ■***■ λ. TELEX:S24769 wehbgd
    DONAUSTR.24 _ 4-^,,τ-, »τ,,,. ,^,„„ . »,r,T ^x TELEKOPIERER:089/984220
    D-8000 München 80 PATENTANWALTSKANZLEI (gruppe 2+3)
    K 393/1-S 84 Pat/GM
    18. Dezember 1984 vS/l/ro
    Shiro KANAO
    No. 9-18, Nanpeidai 4-chome, Takatsuki-shi, Osaka, Japan
    Flexibler Schlauch
    Patentansprüche
    l.a) Flexibler Schlauch, dessen Membrane im wesentlichen aus spiralförmig und dabei alternierend angeordneten weichen und harten Streifenelementen (1,2) aufgebaut ist,
    dadurch gekennzeichnet , dass b) ein Verbindungselement (3) vorgesehen ist, das gesehen in Achsrichtung des Schlauches - etwa auf halber Höhe mitten durch das weiche Streifenelement (1) geführt ist und beidseitig mit vorstehen-
    den Abschnitten (3a) vom weichen Streifenelement (1) vorsteht, und
    c) die vorstehenden Abschnitte (3a) des Verbindungselementes (3) und das zu beiden Seiten des weichen Streifenelementes (1) angeordnete harte Streifenelement (2) miteinander verbunden sind.
  2. 2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (3) zwischen einem ersten Abschnitt (la) und einem mittig, auf dessen äusserer Fläche angeordneten zweiten Abschnitt (Ib) des weichen Streifenelementes (1) angeordnet ist und diese beiden Abschnitte (la,b) einstückig miteinander verbunden sind.
  3. 3. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (3) zwischen einem ersten Abschnitt (la) und zwei - gesehen in Richtung der Schlauchachse - zu beiden Seiten, auf dessen äusserer Fläche angeordneten zweiten Abschnitten (Ib) des weichen Streifenelementes (I) angeordnet ist, und diese drei Abschnitte (la,b) einstückig miteinander verbunden sind.
  4. 4. Schlauch nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
    3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement aus hartem Material besteht.
    go
  5. 5. Schlauch nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (3) im wesentlichen aufgebaut ist aus einem nicht dehnbaren, flexiblen schnurartigen Element (3a), das durch das weiche gg Streifenelement (1) durchgeführt ist und
    harten stangenartigen Elementen (3B), die in vorstehenden Abschnitten (3a) des schnurartigen Elementes .(3A) angeordnet sind, und dabei - gesehen in Richtung der Schlauchachse
    - zu beiden Seiten längs des weichen Streifenelementes (1) liegen.
  6. 6. Schlauch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das schnurartige Element (3A) ein Garn aus einem Polyvinyl-Alkohol (z.B. Vinylon) ist.
  7. 7. Schlauch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das schnurartige Element (3A) ein Polyamidgarn (z.B. Nylon) ist.
  8. 8. Schlauch nach wenigstens einem der Ansprüche
    5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die stangenartigen Elemente (3B) aus dem gleichen Material wie das harte Streifenelement (2) bestehen.
  9. 9. Schlauch nach wenigstens einem der vorstehen- den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das weiche Streifenelement (1) ein weicher Harz ist.
  10. 10. Schlauch nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
    dass das weiche Harz vulkanisiertes Gummi ist.
  11. 11. Schlauch nach wenigstens einem der vorstehenden QQ Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das harte Streifenelement (2) aus einem harten Kunstharz besteht.
  12. 12. Schlauch nach Anspruch 11, dadurch gekenrizeich-
    3U6200
    net, dass das harte Kunstharz Polyäthylen ist.
  13. 13. Schlauch nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich-5 net, dass das harte Kunstharz Polypropylen ist.
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