DE606311C

DE606311C - Rubber hose with inlaid layers of thread

Info

Publication number: DE606311C
Application number: DEG80118D
Authority: DE
Original assignee: GIESSENER GUMMIWARENFABRIK POP
Current assignee: GIESSENER GUMMIWARENFABRIK POP
Priority date: 1931-07-08
Filing date: 1931-07-08
Publication date: 1934-11-29

Description

Es ist bekannt, in Gummischläuche, Bereifungen u. dgl. hohle Gegenstände aus Gummi statt Gewebe als verstärkende Einlagen Fadenschichten in Ein- oder Mehrzahl einzulegen, deren Fäden innerhalb jeder einzelnen Schicht gestreckt und gleichgerichtet nebeneinanderliegen und im Falle mehrerer Schichten von Schicht zu Schicht gekreuzt zueinander verlaufen.It is known in rubber hoses, tires and the like. Hollow objects made of rubber instead of fabric as reinforcing layers of thread in one or more layers to insert, the threads of which are stretched and straightened within each individual layer side by side and, in the case of several layers, crossed from layer to layer run towards each other.

Richtet man bei solchen Schläuchen die Fäden alle axial, so hat der Schlauch in axialer Richtung nur die geringe Dehnbarkeit der Fäden selbst; er ist außerdem nicht biegsam, sondern bestenfalls knickbar, doch hat er in radialer Richtung eine Dehnbarkeit, als wenn überhaupt keine Einlagen vorhanden wären. Läßt man, natürlich in einer anderen Schicht bzw. in anderen Schichten, außerdem noch Fäden in der Umfangsrichtung senkrecht zu den Axialebenen verlaufen, so hebt man damit auch die radiale Dehnbarkeit bis auf die geringfügige Dehnbarkeit der Fäden selbst auf. Läßt man hingegen die sich kreuzenden Fäden verschiede- ner Schichten schräg zu den Achsenebenen verlaufen, so hat der Schlauch sowohl in axialer als auch in radialer Richtung eine elastische Dehnbarkeit über die geringfügige Dehnbarkeit der Fäden selbst hinaus, er läßt sich zudem, ohne zu knicken, elastisch biegen und um seine Achse als Drehachse 'elastisch verdrehen. Die größte axiale Dehnung, die größte radiale Dehnung, die größte Biegung und die größte Verdrehung sind aber durch die Fäden über diejenigen Maße hinaus hierabgedrückt, welche, man dem fadenlosien Schlauch gleicher Wandstärke und gleicher Gummiqualität ohne Überbeanspruchung zumuten könnte. Dem Gewinn an Festigkeit durch die Fäden steht also ein Verlust an elastischer Dehnbarkeit, Biegsamkeit und Verdrehbarkeit gegenüber. Zwar könnte man die durch die Fäden bedingten Grenzen der Dehnbarkeit, Biegsamkeit usw. dadurch erhöhen, daß man die Fäden innerhalb der Schichten sowie von Schicht zu Schicht weiter, voneinander abhielte, mit anderen Worten, auf die Raumeinheit bezogen, weniger Fäden einlegte. Bei gegebener Stärke der einzelnen Fäden erniedrigte man damit aber wieder die Festigkeit, was um so weniger zulässig wäre, als die Erhöhung der Nachgiebigkeitsgrenzen eher eine Erhöhung der Festigkeit verlangte. Dieses Mittel ist also nur sehr beschränkt anwendbar. Nach dem Stand der Technik blieb daher nur übrig, je vollständiger dije elastische Beanspruchbarkeit des Gummis zur Ausnutzung kommen sollte, um so mehr auf die Festigkeit zu verzichten bzw., wollte man auf hohe Festigkeit nicht verziehten, 'eine um so geringere elastische Nachgiebigkeit in Kauf zu nehmen.If you align all the threads axially in such hoses, the hose has in in the axial direction only the low extensibility of the threads themselves; besides, he's not flexible, but at best kinkable, but it has an elasticity in the radial direction, as if there were no deposits at all. If, of course, in another layer or in other layers, in addition, threads run in the circumferential direction perpendicular to the axial planes, this also raises the radial extensibility except for the slight extensibility the threads themselves on. If, on the other hand, the crossing threads are allowed to ner layers run obliquely to the axial planes, so the hose has both in the axial as well as elastic extensibility in the radial direction beyond the slight extensibility of the threads themselves, it can be In addition, without kinking, bend elastically and twist elastically around its axis as the axis of rotation. The greatest axial expansion, the greatest radial expansion, the greatest bending and the greatest twist are through the threads are pressed here beyond those dimensions which one denotes the threadless Expect hoses of the same wall thickness and rubber quality without overstressing could. The gain in strength due to the threads is therefore a loss of elastic extensibility, flexibility and Rotatability opposite. It is true that the limits of the Thereby increasing elasticity, flexibility, etc., that one continues the threads within the layers and from layer to layer, kept from each other, in other words, based on the unit of space, inserted fewer threads. With a given strength of the individual threads, however, the strength was reduced again, which would be all the less permissible, rather than increasing compliance limits, increasing strength demanded. This means can only be used to a very limited extent. According to the state of The only thing left to do with technology was the more complete the elastic strength of the Rubbers should be used, all the more to forego the strength or, if one did not want to warp on high strength, the less elastic resilience to accept.

Wie die Erfindung lehrt, ist nun aber· das Erreichen einer hohen Festigkeit und zugleich einer beliebig hohen elastischen Nachgiebigkeit doch möglich, ja es erlaubt die Erfindung sogar, bei jeder gegebenen Festigkeit das Auftreten der Wirkung der Zugfestigkeit der Fäden auf jede als im Höchstfall erreichbar gewünschte elastische Beanspruchbarkeit genau einzustellen, so daß die Beanspruchung nicht über dieses Höchstmaß hinausgehenAs the invention teaches, however, · the achievement of high strength and at the same time An arbitrarily high elastic resilience is possible, yes, the invention allows even, at any given strength, the effect of tensile strength will appear of the threads to any elastic load capacity desired as achievable in the maximum case set precisely so that the stress does not go beyond this maximum

kann,, unterhalb derselben aber überhaupt nicht durch die Fäden behindert wird.can, below it, but at all is not obstructed by the threads.

Hierzu schlägt die Erfindung vor, die Fäden nicht wie bisher gestreckt, sondern in der betreffenden Schichtfläche, allgemein gesagt, nichtgestreckt, d. h. beispielsweise zickzack- oder wellenförmig, etwa parallel miteinander verlaufend, einzulegen. Bei elastischen Beanspruchungen des Schlauches werden ίο dann die Fäden zunächst erst allmählich gestreckt, um, wenn sie mit Erreichen einer bestimmten elastischen Deformation, eben der höchst zugelassenen, völlig gestreckt sind, einer weiteren Deformation ihre volle Zugfestigkeit entgegenzusetzien.For this purpose, the invention proposes that the threads are not stretched as before, but rather in the layer surface in question, generally speaking, not stretched, d. H. for example zigzag or in a wave-like manner, running roughly parallel to each other. With elastic Stresses on the hose ίο then the threads are first gradually stretched, um, when they are completely stretched when they reach a certain elastic deformation, precisely the highest permitted deformation, to counteract further deformation with their full tensile strength.

Es ist nun zwar an sich nicht mehr neu, Fäden nichtgestreckt im Gummikörper 'einzulegen. Die bekannten Vorschläge beschränken sich aber auf die, was die Besonderheiten der zu erfüllenden Aufgaben angeht, gänzlich anderen Fälle des Einlegeins eines einzigen Fadens der Länge nach in einen länglichen Vollkörper aus Gummi und des Einlegens einer Mehrzahl von Fäden in flache Gummistücke für Dichtungs- und Packungszwecke. Die Schutzansprüche sollen sich auch nur auf Einlagen in den Wänden von Hohlkörpern, insbesondere von Schläuchen, und die Unteransprüche mir auf. Schläuche nach dem Hauptanspruch beziehen. In den verschiedenen Fällen der Art des Einlegens bei Schläuchen u. dgl. ist die Wirkungsweise der nichtgestreckten Fäden wie folgt:It is no longer new in and of itself to insert threads not stretched into the rubber body. The known suggestions are limited to what the specifics of the tasks to be fulfilled, completely different cases of inserting a single thread lengthwise in an elongated solid body made of rubber and the insertion of a plurality of threads in flat pieces of rubber for sealing and packing purposes. The protection claims should also only on deposits in the walls of hollow bodies, in particular of hoses, and the subclaims to me. Relate hoses according to the main claim. In the various cases of the nature of the Insertion in hoses and the like is the mode of action of the non-stretched threads as follows:

. Verlaufen die Fäden alle in axialer Richtung, sind sie dabei aber erfindungsgemäß gewllt o. dgl., ganz allgemein gesagt, nichtgestreckt, so ist die radiale Dehnbarkeit unbegrenzt, der Schlauch kann aber axial nur gedehnt werden, bis die Fäden infolge der Dehnung gestreckt sind. Man kann nun offenbar die Fäden mehr oder weniger wellen und damit auf jedes Maß des Streckweges, einstellen. Stellt man die Länge des Streckweges so ein, daß sie gleich ist der als höchste Dehnung gewünschten Dehnung des Schlauches, so kann diese zwar erreicht, aber nicht überschritten werden. Dabei ist man offenbar völlig frei in der Bemessung der gesamten Zugfestigkeit der Fäden, insoweit sie durch die Stärke der !einzelnen Fäden sowie die Zahl, d. h. die Dichte der Fäden, bestimmt ist.. If the threads all run in the axial direction, they are, however, according to the invention curled or the like, in general, not stretched, the radial extensibility is unlimited, however, the tube can only be stretched axially until the threads are stretched as a result of the stretching. One can now evidently the threads curl more or less and thus to every measure of the stretching path, to adjust. If you adjust the length of the stretching path so that it is the same as the highest elongation Desired elongation of the hose, this can be achieved, but not be exceeded. Obviously one is completely free in the measurement of the total tensile strength of the threads, insofar as they are determined by the strength of the individual threads as well as the number, d. H. the density of the threads is determined.

Entsprechend der axialen Dehnbarkeit ist der Schlauch auch biegsam und verdrehbar. Verlaufen die gewellten Fäden in der Umfangsrichtung, so ist der Schlauch axial unbegrenzt dehnbar; radial ist er auch dehnbar, aber nur, bis durch die Dehnung die Fäden gestreckt sind. Stellt man durch entspre,-chende Wahl des Maßes der Wellung den Streckweg auf die Länge entsprechend der als höchste Weitung zugelassenen Weitung ein, so kann man den Schlauch bis dahin unbehindert weiten, aber nicht darüber hinaus.In accordance with its axial expandability, the hose is also flexible and twistable. If the corrugated threads run in the circumferential direction, the tube is axially unlimited stretchable; It can also be stretched radially, but only until the threads are stretched. If you put by corresponding, -chende Choice of the dimension of the corrugation the stretching path to the length corresponding to the widening permitted as the highest widening one, then you can widen the hose unhindered until then, but not beyond.

Wie sich 'ein Schlauch verhält, welcher Schichten mit in der axialen Richtung und mit in der Umfangsrichtung verlaufenden gewellten Fäden besitzt, ergibt sich ohne; weiteres aus dem Obigen. Ein solcher Schlauch ist entsprechend dem Maß der Wellung der axialen gewellten Fäden axial und entsprechend dem davon unabhängig wählbaren Maß der Wellung der Umfangsfädqn. radial dehnbar. Er ist auch entsprechend elastisch biegsam und verdrehbar.How does a hose behave, which one Layers with in the axial direction and with in the circumferential direction has wavy threads, arises without; further from the above. Such a Hose is axial and according to the dimension of the corrugation of the axial corrugated threads according to the size of the corrugation of the circumferential threads, which can be selected independently of this. radially expandable. It is also elastically flexible and rotatable accordingly.

Selbstverständlich könnte man auch die Fäden der einen Richtung nichtgestreckt, die der anderen Richtung aber völlig gestreckt einlegen und damit z. B. 'einen Schlauch erhalten, der sich nicht weiten, aberj axial gedehnt, gebogen und verdreht werden kann.Of course you could not stretch the threads in one direction, but insert the other direction completely stretched and thus z. B. 'get a tube that does not widen, but j can be stretched, bent and twisted axially.

Wenn man schließlich die gewellten und etwa von Schicht zu'Schicht sich kreuzenden Fäden schräg zu den axialen und radialen Ebenen verlaufen läßt, so erlauben die Fäden gegenüber den oben besprochenen Fällen gleiche Maße der WeUungen, d. h. gleiche Streckwege, vorausgesetzt eine höhere elastische Beanspruchung. Man kommt demgemäß mit kleineren Streckwegen aus, wenn man die gleichen maximalen Beanspruchungen zulassen will.When you finally get to the wavy and roughly intersecting from layer to layer Lets threads run obliquely to the axial and radial planes, so allow the threads compared to the cases discussed above, the dimensions of the waves are the same, i. H. same Extension distances, provided a higher elastic Stress. Accordingly, you can get by with smaller stretching distances if you have the same maximum loads want to allow.

Der eben zuletzt besprochene Fall ist in einem Beispiel auf der Zeichnung dargestellt. Abb. ι zeigt den Schlauch in dem obersten Teil α in Ansicht. Im nächst unteren Teil ist die äußerste Gummischicht b der vorderen Schlauchhälfte weggeschnitten, so daß die too äußerste Fadenschicht c sichtbar ist. Im nächsten Teil ist auch die äußerste Fadenschicht c weggeschnitten, so daß die unmittelbar darunter befindliche Fadenschicht^ sichtbar ist. Im nächsten Teil ist auch die zweite Fadenschichtig weggeschnitten, so daß die dritte Fadenschicht e sichtbar ist. Rechts und links sieht man die die halbzylindrischen Ausschnitte begrenzenden radialen Schnittflächen, in welchen die Fäden der aufeinanderfolgenden Fadenschichten als kleine weiße Kreisflächen erscheinen. Diese radialen Schnittflächen zeigen noch eine vierte Fadenschicht f, welche man sich noch unter der Fadenschicht e zu denken hat. .The case just discussed last is shown in an example in the drawing. Fig. Ι shows the tube in the uppermost part α in view. In the next lower part, the outermost rubber layer b of the front tube half is cut away so that the outermost thread layer c is visible. In the next part, the outermost thread layer c is also cut away so that the thread layer immediately below it is visible. In the next part the second thread layer is also cut away so that the third thread layer e is visible. On the right and left you can see the radial cut surfaces delimiting the semi-cylindrical cutouts, in which the threads of the successive thread layers appear as small white circular areas. These radial cut surfaces also show a fourth thread layer f, which one has to think of as the thread layer e. .

Den innersten Teil der Schlauchwand bildet ein Gummikern g ohne Einlagen.The innermost part of the hose wall forms a rubber core g without inserts.

Abb. 2 zeigt einen radialen Schnitt durch den Schlauch.Fig. 2 shows a radial section through the hose.

Man könnte solche Fadeneinlagen auch bis zur inneren und bis zur äußeren Wandfläche vorsehen. Ferner könnte man die SchichtenSuch thread inlays could also be used up to the inner and outer wall surface provide. You could also use the layers

weiter voneinander trennen oder 'einander noch näher anordnen, oder man könnte die Abstände verschieden groß halten. Schließlich könnte man z. B. zwei gekreuzte Fadenschichten vergleichsweise nahe beieinander anordnen und mehrere solcher Schichtgruppen in gewissen radialen Abständen vorsehen. separate them further or 'arrange them even closer to one another, or one could keep the distances different. Finally, you could z. B. two crossed Arrange layers of thread comparatively close to one another and several such layer groups to be provided at certain radial distances.

Des weiteren könnte in Frage kommen, dasAnother possibility could be that

ίο Maß der Wellung oder, was dasselbe ist, den Streekweg in den verschiedenen Schichten verschieden groß zu halten, beispielsweise derart, daß die inneren Schichten 'einen kleineren Streekweg haben als die äußeren Schichten. Von Bedeutung kann dies z.B. für die Begrenzung der elastischen Verdrehbarkeit sein, denn verdreht man den Schlauch um seine Längsachse, so wird der Verdrehweg radial von innen nach außen größer.ίο measure of curl or what is the same, to keep the Streekweg different sizes in the different layers, for example such that the inner layers' have a smaller stretch than the outer layers Layers. This can be important e.g. for the limitation of the elastic rotatability because if you twist the hose around its longitudinal axis, the twisting path becomes Radially larger from the inside out.

Schließlich ist noch die Dichtigkeit der Fäden innerhalb der Schichten von Bedeutung, und zwar für die einzelnen Arten der Beanspruchung verschieden.Finally, the tightness of the threads within the layers is important, and differently for the individual types of stress.

Statt aus Fäden könnten die Einlagen auch aus dickeren und andersartigen, gedrehten oder verflochtenen Elementen bestehen. Fäden haben aber den Vorteil, daß sie in sich den Gummi nicht ungünstig beanspruchen.
Die Herstellung solcher Schläuche ist auf verschiedene Art möglich. Man kann z. B. die Fäden in der gewünschten Weitung in dünne Flächengebilde aus unvulkanisiertem Gummi einlegen und diese Flächengebilde unter Einhaltung der gewünschten Richtungen der Fäden um den Eisen- oder Stähldom oder den Schlauchkern herumwickeln. Sollen mehrere Fadenschichten mit gekreuzten Fäden eingelegt werden, so kann man zwei solcher Fadenflächen mit gekreuzten Fäden übereinander einfach oder mehrfach um den Dorn oder Kern wickeln.Instead of threads, the inlays could also consist of thicker and different, twisted or interwoven elements. But threads have the advantage that they do not stress the rubber unfavorably.
The manufacture of such hoses is possible in various ways. You can z. B. insert the threads in the desired widening in thin sheet-like structures made of unvulcanized rubber and wrap these sheet-like structures around the iron or steel dome or the hose core, in compliance with the desired directions of the threads. If several layers of thread with crossed threads are to be inserted, two such thread surfaces with crossed threads can be wound around the mandrel or core once or several times.

Sollen dabei zwischendurch auch Gummischichten ohne Fadeneinlagen angeordnet werden, so wickle man zwischendurch Platten aus unvullcainisiertem. Gummi mn. Ist die Schlauchwand so aufgebaut, so wird das Ganze vulkanisiert. Der * Schlauch besteht dann aus einer ununterbrochenen Gummimasse, in welche die Fäden 'eingelegt sind.Should also be arranged rubber layers without thread inserts in between be wrapped in between sheets of unvullcainized. Rubber mn. Is the Hose wall constructed in such a way that the whole thing is vulcanized. The * hose exists then from an uninterrupted rubber mass in which the threads are inserted.

Eine andere Art der Herstellung solcher. Schläuche wäre die, die Fäden auf den mit Gummi beschichteten Dorn oder Kern laufen zu lassen, so daß sie in die Gummimasse etwas eindringen oder jedenfalls von ihr gehalten werden, wobei man sie während des Anlaufens kurz vor den Stellen des Auflaufens oder den Dom oder Kern hin und her bewegt. Sie mögen gleich zu vielen parallel nebeneinander auflaufen und kurz vor den Auslaufstellen durch eine hin und her bewegte Vorrichtung mit Löchern, Ösen, Spalten o. dgl. hindurchgeführt werden. Wenn eine Schicht aufgelaufen ist, so ist wieder eine Gummischicht darüber aufzubringen, in welche man die nächste Fadenlage laufen läßt usw.Another way of making them. Tubes would be the ones with threads on them Let rubber coated mandrel or core run so that it is in the rubber mass something penetrate or at least be held by it, whereby it is during the Starting up just before the points of emergence or moving the dome or core back and forth. They like too many run parallel next to each other and shortly before the run-off points through a back and forth moving device with holes, eyes, gaps o. The like. Be passed through. if a layer has accumulated, a rubber layer has to be applied over it, in which one lets run the next thread layer, etc.

Die Einrichtung mag so sein, daß die Fadenspulen den nicht umlaufenden Dorn umlaufen. Es ist aber auch möglich, statt der Spulen den Dorn Umlaufen zu lassen.The device may be such that the thread spools the non-rotating mandrel circulate. But it is also possible to let the mandrel rotate instead of the bobbins.

Statt Fäden oder sonstige Zugelemente aus Textilien einzulegen, kann auch in Frage kommen, und zwar gegebenenfalls mit besonderen Vorteilen, !metallische Elemente entsprechender Art, also dünnste oder dünne Drähte, in gewissen Fällen auch döjckierie Drähte, Drahtlitzen, Drahtseile usw. als Einlagen im Sinne der Erfindung zu benutzen.Instead of inserting threads or other tensile elements made of textiles, it is also possible to use come, with special advantages if necessary, metallic elements more appropriate Art, i.e. the thinnest or thin wires, in certain cases also döjckierie To use wires, wire strands, wire ropes, etc. as deposits within the meaning of the invention.

Claims

Patent claims:

1. Reinforcing insert in the walls of hollow bodies made of rubber, in particular Rubber mixing hoses, consisting of provided in singles or plural Layers of threads or the like which do not cross within the same layer, characterized in that the threads or the like do not run stretched in the respective layer surface, but only with them the stress approach or reach the stretched position and then no further stress allow more.

2. Insert according to claim 1 in the walls of hoses or hose-like Hollow bodies, characterized in that the threads or the like. All in the circumferential direction or all in the axial Run direction.

3. Insert according to claim 1 in the walls of hoses or hose-like Hollow bodies, characterized in that the threads or the like crossed from layer to layer in the circumferential direction and run in the axial direction.

4. Insert according to claim 1 in the walls of hoses or hose-like Hollow bodies, characterized in that the threads or the like crossed from layer to layer at an angle to the axial and radial planes.

5. Insert according to claim 3 or 4, characterized in that the threads different directions have different sized stretching paths.

6. Insert according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that the Threads in the same direction differ from layer to layer, large stretching paths to have.

7 · Insert with layers of thread in different thread directions according to claim i, characterized in that the threads of one direction are not stretched, those in the other direction, however, are stretched.

8. Method of making interlinings with non-stretched threads mach Claim ι to 7, characterized in that initially rubber surfaces with not stretched inserted threads and these rubber surfaces on the tube shape to be wrapped.

9. Process for the production of interlinings with non-stretched threads according to Claim 1 to 7, characterized in that one thread or two-sided threads wound parallel to each other on the tube shape and back and forth at the same time is or are moved forward.

For this purpose ι sheet of drawings