DE4118023A1 - Hochdruckschlauch - Google Patents

Hochdruckschlauch

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DE4118023A1
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Uwe Dipl Chem Dr Maass
Winfried Hellmig
Hans-Werner Dipl In Friederich
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Phoenix Automotive 21079 Hamburg De GmbH
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/08—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall
    • F16L11/081—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall comprising one or more layers of a helically wound cord or wire
    • F16L11/083—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall comprising one or more layers of a helically wound cord or wire three or more layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description

Die Erfindung betrifft einen Hochdruckschlauch gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Für bestimmte Einsatzfälle werden Schläuche für höhere Druckstufen mit einer großen Volumenzunahme gefordert. Diese Volumenzunahme wurde in der Vergangenheit dadurch erreicht, indem man dehnungsreiche Festigkeitsträger wie Polyamid und Polyester eingesetzt hat. Aber auch mit diesen Festigkeitsträgern sind Grenzen gesetzt, wenn man nicht den Schlauch druckseitig unterdimensionieren will. Zusätzlich treten im Armaturenbereich entsprechende Probleme auf. Zum Beispiel: Beim Übergang von einer harten Preßhülse zu einem stark dehnenden Schlauch treten in Umfangsrichtung entsprechende Scherkräfte auf. Hier sind viele Schlauchausfälle zu verzeichnen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen Hochdruckschlauch zu entwickeln, der äußerlich keine starken Aufweitungen und Längenänderungen hat und gleichzeitig eine hohe Volumenzunahme aufweist. Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Kombinationsmerkmale a und b des Anspruchs 1.
Wird nun der Hochdruckschlauch nur mit einem Festigkeits­ träger gemäß der Merkmalsgruppe a ausgestattet, beträgt bei Betriebsdruck mit mindestens 3-facher Sicherheit die Volumenzunahme weit unter 10%, was im Hinblick auf die Aufgabenstellung nicht ausreichend ist. Bei dem erfindungsgemäßen Schlauch wird nun zwischen dem Festig­ keitsträger (Merkmalsgruppe a) und der Innenschicht (Seele) mindestens eine weitere Einlage aufgelegt, deren Fäden so beschaffen sind, daß sie bei Druckbelastung ihr Volumen verkleinern (Merkmalsgruppe b). Auf diese Weise wird die Seele im Schlauch aufgeweitet und man erreicht eine entsprechende Volumenzunahme, ohne daß der Festigkeitsträger diese Volumenzunahme hergibt. Dadurch sind die Schläuche sehr armierungsfreundlich. In der Armatur treten nicht die Probleme wie mit hochdehnenden Materialien auf. Mit dieser Konstruktion werden Volumenzunahmen von weit über 10% erreicht.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine schematische Zeichnung erläutert. Dabei besteht der Hochdruckschlauch (1) mit einem Innendurchmesser von 6 mm aus folgenden Schichten: Innenschicht (2) aus elastomerem Werkstoff; Einlage (3) mit Fäden (7) gemäß Merkmalsgruppe b; Festigkeitsträger (4, 5) gemäß Merkmalsgruppe a; Außenschicht (6) aus elastomerem Werkstoff.
Die Fadenmaterialien sind alle in Elastomer-Mischungen eingebettet, was durch Fließen der Innen- und Außenschicht bei der Vulkanisation bewirkt wird. Dieser so beschriebene Schlauch hat eine Volumenzunahme im Schlauchinneren von 30% bei Betriebsdruck. Würde man die erste Fadenlage (3) auf der Seele (2) weglassen, läge die Volumenzunahme unter 10%.

Claims (6)

1. Hochdruckschlauch (1) mit einer Innen- und Außenschicht (2 bzw. 6) aus elastomerem Werkstoff sowie mit einem zwischen beiden Schichten eingebetteten Festigkeits­ träger (4, 5), bestehend aus mindestens zwei Einlagen mit gekreuzt, gewendelten Fäden oder aus mindestens einer Einlage in Form eines Fadengeflechts, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) der Festigkeitsträger (4, 5) aus dehnungsarmem Werkstoff besteht, wobei
  • b) sich zwischen diesem Festigkeitsträger und der Innenschicht (2) mindestens eine weitere Einlage (3) befindet, deren Fäden (7) so beschaffen sind, daß sie bei Druckbelastung ihr Volumen verkleinern.
2. Hochdruckschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Festigkeitsträger (4, 5) aus Stahl, Aramid oder acetalisiertem Polyvinylalkohol (PVAA) besteht.
3. Hochdruckschlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (7) der Einlage (3) aus Polyester, Polyamid oder Zellulose bestehen.
4. Hochdruckschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (7) der Einlage (3) gewendelt angeordnet sind.
5. Hochdruckschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (7) bei Druckbelastung ihr Volumen um 10 bis 90% (bezogen auf den Fadenquerschnitt), insbesondere 20 bis 60%, verkleinern.
6. Hochdruckschlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus fünf Schichten besteht, wobei sich zwischen der Innen- und Außenschicht (2 bzw. 6) drei Einlagen (3, 4, 5) befinden, deren Fäden gewendelt verlaufen, und zwar derart, daß die Fäden einer Einlage gekreuzt zu den Fäden der benachbarten Einlage angeordnet sind, wobei sämtliche Fäden in einer Elastomer-Mischung eingebettet sind.
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