DE3446200C2

DE3446200C2 - Flexibler Schlauch

Info

Publication number: DE3446200C2
Application number: DE3446200A
Authority: DE
Inventors: Shiro Takatsuki Osaka Kanao
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-12-18
Publication date: 1987-03-05
Also published as: GB8428849D0; KR860001311A; IT8423972A0; ES290836Y; FR2568664A1; US4587145A; ES290836U; GB2162609A; IT1178750B; FR2568664B1; IT8423972A1; BR8406294A; GB2162609B; JPH0227556B2; KR880000135B1; JPS6138288A; DE3446200A1; CA1222466A

Abstract

Die Membrane eines flexiblen Schlauches ist aus einem weichen und einem harten Streifenelement (1, 2) aufgebaut. Beide Streifenelemente (1, 2) liegen nebeneinander und sind spiralförmig gewickelt, wechseln also auf der Schlauchoberfläche alternierend ab. Ein in halber Höhe der Schlauchwandstärke angeordnetes Verbindungselement (3) erstreckt sich durch das weiche Streifenelement (1) und ragt aus dessen beiden Seitenflächen in Richtung der Schlauchachse vor. Die vorstehenden Abschnitte (3a) des Verbindungselementes (3) sind mit den an das weiche Streifenelement (1) angrenzenden Abschnitten des harten Streifenelementes (2) verbunden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen flexiblen Schlauch gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein derartiger Schlauch ist aus der GB-PS 9 80 354 bekannt. Dort wird als Verbindungselement ein gewebter Mantel verwendet, der die Streifenelemente schlangenlinienförmig teilweise umschließt. Das Verbindungselement steht dabei beidseitig mit vorstehenden Abschnitten vom weichen Streifenelement vor, wobei seine vorstehenden Abschnitte und das zu beiden Seiten des weichen Streifenelementes angeordnete harte Streifenelement miteinander verbunden wird. Dadurch wird zwar eine gute Verbindung geschaffen, das Verbindungselement trägt jedoch nur geringfügig zur Festigkeit bei.
Die DE-PS 8 28 174 zeigt einen flexiblen Schlauch mit einem harten Verbindungselement, das mit einem Abschnitt durch das weiche Streifenelement geführt ist und das mit einem vorstehenden Abschnitt vom weichen Streifenelement vorsteht und mit dem harten Streifenelement verbunden ist.
Weitere Arten von bekannten flexiblen Schläuchen 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 Außenfläche eines tubusförmigen Gewebes 50 angeordnet. Das Gewebe 50 besteht aus einer Faser oder dergleichen und verbindet die weichen und harten Kunstharzstreifen 51 und 52 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, weil sich der weiche, synthetische Kunstharzstreifen 51 zur Folge der Abnutzung des tubusförmigen Gewebes 50 in axialer 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. 30 787/81 vorgeschlagen worden, eine Reihe von Verstärkungsgarnen 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. Hierdurch wird das Verstärkungsgarn 53 vor einem Angriff der im Schlauch befindlichen Fluide geschützt. Gleichzeitig wird aber die Schlauchfestigkeit reduziert, da die Einführung des Verstärkungsgarnes 53zwischen 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 schlauchachsenparallele Einlagerung der Verstärkungsgarne 53 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 liegt der Anmeldung die Aufgabe zugrunde, einen freitragenden, stoßfesten Schlauch hoher Flexibilität mit verbesserter Lebensdauer bereitzustellen.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch einen flexiblen Schlauch mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.
In den Unteransprüchen 2 und 3 sind Ausbildungen des flexiblen Schlauches nach Anspruch 1 angegeben.
Die Anordnung des Verbindungselementes in Höhe der halben Wandstärke der harten und weichen Streifenelemente bewahrt dieses vor dem Angriff der im Schlauch befindlichen 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 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.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung noch mehr erläutert. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele bekannter Schläuche in vergrößerter Draufsicht, wobei ein Teil weggebrochen ist;
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfndung in Vorderansicht, wobei der Schlauch halbfertig und ein Teil weggebrochen ist;
Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht eines fertigen Schlauches des ersten Ausführungsbeispieles;
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;
Fig. 7 und 8 vergrößerte Schnittansichten - nach Art der in den Fig. 1 und 4 dargestellten Schnittansichten - zweier weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung;
Fig. 9 und 10 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 Streifenelement 2 aufgebaut. Das weiche und das harte Streifenelement 1, 2 sind nebeneinander spiralförmig angeordnet, so daß 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 Streifenelement 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 angeordnet, 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 3 a auf. Diese sind mit den ebenfalls längs der beiden in Richtung der Schlauchachse hintereinander angeordneten Seitenflächen des weichen Streifenelementes 1 angeordneten harten Streifenelementen 2 verbunden.
Das weiche Streifenelement 1 ist aus einem ersten weichen Streifenabschnitt 1 a und einem zweiten weichen Streifenabschnitt 1 b aufgebaut (Fig. 6). Der zweite weiche Streifenabschnitt 1 b ist mittig auf der äußeren Oberfläche des ersten weichen Streifenabschnittes 1 a angeordnet. Beide weiche Streifenabschnitte 1 a und 1 b 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 3 A und zwei harten, stangenartigen Elementen 3 B aufgebaut. Das schnurartige Element 3 A ist ein Polyvinylalkohol-Garn (bekannt unter dem Handelsnamen Vinylon) oder ein Polyamidgarn (bekannt unter dem Handelsnamen Nylon). Die harten stangenartigen Elemente 3 B 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 3 A spiralförmig umgarnt, derart, daß das schnurartige Element 3 A pro Umgarnung der beiden stangenartigen Elemente 3 B zwei U-förmig gebogene Abschnitte, nämlich die vorstehenden Abschnitte 3 a, aufweist. In diesen U-förmig gebogenen Abschnitten liegen die stangenartigen Elemente 3 B.
Das Paar der stangenartigen Elemente 3 B verschmilzt mit dem harten streifenförmigen Element 2 während des Formpressens des gesamten Schlauches.
Gemäß dem in den Fig. 3 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel stoßen die dem Schlauchinnern zugewandten Bereiche der ersten weichen Streifenabschnitte 1 a unmittelbar aneinander. Deren in radialer Richtung nach innen weisende Oberfläche bildet demnach im wesentlichen die Schlauchinnenwand. Diese weichen Streifenabschnitte 1 a verjüngen sich nach außen. Der Zwischenraum zwischen zwei Windungen der vom weichen Streifenelement 1 gebildeten Spirale entspricht - sieht man von den stangenartigen Elementen 3 B ab - im wesentlichen den Außenmassen des harten Streifenelementes 2. Beim fertigen Schlauch füllt letzteres den genannten Zwischenraum vollständig aus. Im übrigen bedeckt das harte Streifenelement 2 jeweils die seitlichen Randbereiche der Außenfläche des zweiten weichen Streifenabschnittes 1 b.
Das schnurartige Element 3 A kann auch aus Stahldraht, Faserdraht oder dergleichen bestehen. Die harten stangenartigen Elemente 3 B 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 Schlauchaußenwand 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 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 1 a und zwei weichen Streifenabschnitten 1 b hergestellt. Der an das Schlauchinnere angrenzende weiche Streifenabschnitt 1 a 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 1 b angeordnet. Das Verbindungselement 3 ist wiederum zwischen den drei weichen Streifenabschnitten 1 a und 1 b gehaltert.
In Fig. 10 ist eine Abwandlung des in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiels dargestellt. Wiederum ist das weiche Streifenelement 1 einstückig aufgebaut, und zwar aus dem ersten weichen Streifenabschnitt 1 a und zwei zweiten weichen Streifenabschnitten 1 b - wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9. Auch das Verbindungselement 3 ist wiederum zwischen den drei weichen Streifenabschnitten 1 a und 1 b gehaltert. Anders als beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 ragt jedoch vom Boden der mittigen Ausnehmung ein Dorn 1 c bis in die Höhe der Grenzlinie zwischen den beiden weichen Streifenabschnitten 1 a und 1 b nach oben. Der Dorn 1 c ist einstückig mit dem Rest des ersten weichen Streifenabschnittes 1 a verbunden. Seine Länge ist so bemessen, daß er gegen das flexible schnurartige Element 3 A anliegt und dieses vor einem Durchhängen bewahrt; allenfalls nur ein geringfügiges Durchhängen zuläßt.

Claims

1. Flexibler Schlauch, dessen Membrane im wesentlichen aus spiralförmig und dabei alternierend angeordneten weichen und harten Streifenelementen aufgebaut ist, wobei ein Verbindungselement vorgesehen ist, das beidseitig mit vorstehenden Abschnitten vom weichen Streifenelement vorsteht und die vorstehenden Abschnitte des Verbindungselementes und das zu beiden Seiten des weichen Streifenelementes angeordnete harte Streifenelement miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (3) zwischen einem ersten Abschnitt (1 a) und einem zweiten Abschnitt (1 b) des weichen Streifenelementes (1) angeordnet ist, wobei diese beiden Abschnitte (1 a und 1 b) einstückig miteinander verbunden sind und daß das Verbindungselement im wesentlichen aus harten, stangenartigen Elementen (3 B)aufgebaut ist, die - gesehen in Richtung der Schlauchachse - zu beiden Seiten längs des weichen Streifenelementes liegen.

2. Flexibler Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die harten, stangenartigen Elemente (3 B) des Verbindungselementes (3) mit nicht dehnbaren, flexiblen schnurartigen Elementen (3 a) umwickelt sind, die durch das weiche Streifenelement (1) durchgeführt sind und vorstehende Abschnitte (3 a) bilden.

3. Flexibler Schlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stangenartigen Elemente (3 B) aus dem gleichen Materal wie das harte Streifenelement (2) bestehen.