DE3735805A1

DE3735805A1 - Spiralschlauch

Info

Publication number: DE3735805A1
Application number: DE19873735805
Authority: DE
Inventors: Friedrich Ing Donko; Wolfgang Dipl Ing Hain; Alois Ing Legenstein
Original assignee: Semperit AG Holding
Current assignee: Semperit AG Holding
Priority date: 1987-10-22
Filing date: 1987-10-22
Publication date: 1989-05-03
Also published as: DE3735805C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mit Verstärkungseinlagen versehenen Schlauch der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Gattung.

Derartige mit einer Versteifungswendel aus Stahldraht versehe ne Schläuche werden gelegentlich auch "Spiralschläuche" ge nannt, obwohl die dem Zusammenfallen bzw. Zusammenklappen des Schlauchquerschnitt bei innerem Unterdruck, insbesondere Vakuum, entgegenwirkende Versteifung nicht spiralförmig angeordnet ist, sondern sich wendelförmig bzw. schraubenförmig durch den Schlauch entlangzieht. Obwohl die Verstärkungseinlagen den biegbaren Schlauch hinsichtlich seiner Festigkeit verstärken, ist die Längenänderung im Betriebszustand des Schlauches höchst nachteilig. Da sich die Länge des Schlauchs oft bis zu 10% ändert, muß dieser oft besonders aufwendig verlegt werden bzw. müssen Freiräume zur Aufnahme von Längenänderungen zur Verfü gung stehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schlauch der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß er sich auch unter Betriebsdruck hinsichtlich seiner Länge nicht wesentlich verändert.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet und in Unteransprüchen sind weitere Ausbildungen derselben beschrieben.

Dadurch, daß in den Schlauch dehnungsarme Zugträger, und zwar unter einem spitzen Neigungswinkel (zur Schlauchachse) einge bracht sind, wird dafür gesorgt, daß die Längenänderung auf nur sehr geringe und praktisch vernachlässigbare Toleranzbe reiche von ± 1% beschränkt wird. Hierdurch werden die An schlußflansche des Schlauches auch im Betriebszustand besser entlastet und wird verhindert, daß sich der Schlauch aus seiner installierten Ideallage bewegt, wodurch auch die Lebensdauer des Schlauches verlängert wird. Dies ist besonders günstig bei der Verlegung in Bergwerkschächten, Kanälen und längs Rohr trassen.

Die Zugträger sind Konstruktionselemente, welche vornehmlich in Schlauchlängsrichtung auftretende Kräfte unter Betriebs druck aufnehmen. Bevorzugt werden Werkstoffe aus Textil, Kunststoff und Stahl, sofern sie dehnungsarm sind.

Besonders vorteilhaft sind Aramidfasern, welche zu Fäden bzw. band- oder streifenförmige, aber auch codartige Gebilde ver eint und in den Schlauch eingebettet werden.

Besonders bevorzugt ist die Anwendung eines spitzen Neigungs winkels zwischen 0 und 30, insb. 5 und 25%, das heißt, daß auch dehnungsarme Zugträger, ebenso wie die Versteifungswendel, aber im Gegensatz zu dieser unter einem sehr spitzen Winkel zur Schlauchachse innerhalb des Schlauches, z. B. zwischen Seele und Decke verlegt sind. Je nach den Anforderungen wird eine größere Anzahl bzw. eine größere Breite einzelner dehnungsarmer Zugträ ger im Schlauch angeordnet.

Anhand der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausbildungsbeispiel der Erfindung im folgenden näher erläutert.

Der Innenmantel des Schlauches wird von einer Seele 1 aus Gummi gebildet, während der Außenmantel des Schlauches von einer Decke 5 aus ebenfalls Gummi gebildet ist. Die Seele 1 kann aus Gummiplatten gewickelt oder extrudiert sein; dabei richtet sich die Qualität des Gummis - oder auch eines sich elastomer verhaltenden Kunststoffs - nach den im Schlauch zu fördernden Medien.

Die Verstärkungseinlagen 2 sind entsprechend der Druckbean spruchung ein- oder auch mehrlagig ausgeführt. In Frage kommen insbesondere Corde und/oder Gewebe aus Naturfasern, wie Baumwolle, aber auch aus Kunststoffen, wie Reyon, linearen aliphatischen Polyamiden (Nylon), aromatischen Polyamiden (Kevlar), Polyestern und PVA. Es können auch Drähte zu Corden verarbeitet sein. Es empfiehlt sich, wenn die Verstärkungseinlagen 2 unter einem Neigungswinkel α von z. B. 54° (neutraler Winkel) oder unterhalb des neutralen Winkels zur Schlauchachse gerichtet um die Seele gewickelt werden.

Die Zugträger 3 bestehen vorzugsweise aus den dehnungsarmen Werkstoffen Aramid, Stahl (hoher E-Modul von ca. 200 GPa (kN/mm²), Reyon oder PVA. Bei der vorliegenden Ausbildung beträgt der Neigungswinkel β der streifenförmigen Zugträger 3, von denen in der Zeichnung 2 sich kreuzende dargestellt sind, etwa 15° zur Schlauchachse A.

Gewissermaßen manschettenförmig um den aus der Seele 1, den Verstärkungseinlagen 2 und den dehnungsarmen Zugträgern 3 gebil deten Kern ist die Versteifungswendel 4 aus Stahldraht gelegt. Dabei verlaufen die benachbarten Lagen der Versteifungswendel 4 in genügend geringem Abstand voneinander, da sie vornehmlich die Aufgabe haben, den Schlauch vor dem Zusammenfallen insbesondere bei innerem Unterdruck zu schützen, ohne daß die Biegbarkeit des Schlauches merklich beeinträchtigt wird. Hierdurch ist es möglich, den Schlauch auch mit Vakuum innen zu beaufschlagen.

Zum Schutz der obengenannten Bestandteile des Schlauches gegen mechanische Beanspruchung von außen dient die Decke 5, deren Qualität sich daher an den Anforderungen des Schlauches und denjenigen Medien orientiert, mit denen der Schlauch außen in Berührung gelangt.

Die Zugträger 3 werden bevorzugt im sog. Kreuzwickelverfahren, das heißt sich auf dem Umfang des Schlauches bzw. der Seele oder den Verstärkungsanlagen 2 kreuzend, aufgebracht. Dabei können die Zugträger lückenlos, das heißt dicht aneinander, oder bevorzugt mit Lücke jeweils mit gleichem aber auch mit unterschiedlichem Wickelwinkel aufgebracht sein.

Die Bruchdehnung der dehnungsarmen Zugträger sollte beispiels weise nicht höher als 10% insb. nicht höher als 8% und be vorzugt nicht höher als 6% sein bei einem Zug-E-Modul von 20 N/tex (N/tex nach ISO 1139-1973) und höher.

Claims

1. Mit Verstärkungseinlagen versehener Schlauch, bei dem auf einer aus Gummi und/oder Kunststoff bestehenden Seele Verstär kungseinlagen aus Corden und/oder Geweben und eine Versteifungs wendel aus insbesondere Draht aufgebracht und/oder in diese eingebracht und mittels einer ebenfalls aus Gummi und/oder Kunststoff bestehenden Decke umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schlauch dehnungsarme Zugträger (3) unter einem spitzen Neigungswinkel (β) oder parallel zur Schlauchachse (A) eingebracht sind.

2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Neigungswinkel (β) zwischen 0 und 40° beträgt.

3. Schlauch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Neigungswinkel (β) zwischen 0 und 30° beträgt.

4. Schlauch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Neigungswinkel (β) zwischen 5 und 25° beträgt.

5. Schlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugträger (3) aus dehnungsarmen Werkstoff besteht.

6. Schlauch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zugträger (3) Glas- und/oder Kohlefasern verwendet sind.

7. Schlauch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zugträger (3) Fasern bzw. Fäden aus aromatischen Polyamiden (Aramidfasern) verwendet sind.

8. Schlauch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zugträger (3) Reyon verwendet ist.

9. Schlauch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zugträger (3) PVA verwendet ist.

10. Schlauch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zugträger (3) Stahldrähte oder Stahlcorde verwendet sind.

11. Schlauch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugträger (3) mit Zwischenräumen (mit Lücke bzw. im Abstand voneinander) kreuzweise (sich kreuzend) aufgebracht sind.

12. Schlauch nach einer der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugträger (3) lückenlos oder mit Lücke mit gleichem oder ungleichem Wickelwinkel oder parallel zur Schlauchachse aufgebracht sind.