DE8432529U1

DE8432529U1 - Befestigungsflansch eines Gummischlauches

Info

Publication number: DE8432529U1
Application number: DE19848432529
Authority: DE
Original assignee: Phoenix AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1984-11-07
Filing date: 1984-11-07
Publication date: 1986-08-28

Description

Befestigungsflansche dienen zum Vorbinden von Schläuchen mit großen Durchmessern. Hierbei müssen an den Schlauchflansch folgende Anforderungen gestellt werden.

1) Der Flansch muß die gleiche Belastbarkeit aufweisen wie der Schlauch selbst. Da Schläuche mit Verstärkungseinlagen erheblichen Drücken (z.B. 50 bar) ausgesetzt sind, ist es erforderlich, daß die Flanschzone der gleichen Druckbelastung standhält. Dies setzt wiederum voraus, daß die Verstärkungsexnlagen in dieser Zone so verformt werden, damit ihre Wirkung auch hier voll zum Tragen kommt.

2) Aufgrund d endständigen Bewegungen in der Flanschzone muß der Befestigungsflansch so beschaffen sein, daß weder äußere noch innere Beschädigungen auftreten. Häufig zu verzeichnende Schadstellen sind der Bohrungsbereich für die Verbindungsbolzen und die innere Schlauchwand in der Flanschzone, wodurch aggressive Flüssigkeiten in das Festigkeitsträgermaterial gelangen können, die dann eine weitere Zerstörung des Schlauches in dieser Zone einleiten wurden.

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3) Der Befestigungsflansch muß außerdem so beschaffen sein, daß beim Zusammenschließen zweier Schläuche die Nahtstelle ohne Material- und Druckverlust dicht verschlossen ist, wobei der durch das Zusammenfügen auftretende Anpreßdruck gleichmäßig auf den Plansch verteilt werden muß.

Eine ungleichmäßige Verteilung hätte insbeson-

•j dere die Zerstörung der Vorstärkungseinlagen

; zur Folge.

Es ist daher verständlich, daß bei Befestigungsflanschen

:: der Abstützung der Verstarkungsexnlagen in der Flansch-

Bone besondere Aufmerksamkeit geschenkt wurde, wobei

f nun zwei Entwicklungsarbeiten näher vorgestellt werden.

Aus der DE-PS 27 01 320 ist ein Schlauchflansch der eingangs genannten Art bekannt, bei dem zwischen den Ein lagen im radial verlaufenden Bereich ein oder mehrere > Metallringe eingebettet sind, wobei die obere Lagen-

* hälfte einer Einlagenschicht den Ring von außen her

•i zur inneren Ringkante und die untere Lagenhälfte dsn

Ring von innen her bis zur äußeren Ringkante umschlingt. Hierbei erfolgt die Überlappung der Einlagen abwechselnd. Der Ring selbst ist allseitig von einer kräfteverteilenden Isolierschicht aus Gummi oder gummiähnlichem Material umgeben. Ein in dieser Form aufgebauter Befestigungs· flansch erfüllt die eingangs gestellten Anforderungen.

Die komplizierte Anordnung der Einlagenschichten im Befestigungsflansch war dann allerdings Ausgangspunkt einer Weiterentwicklung, die in der DE-OS 31 00 987 beschrieben ist.

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Hier sind zwar in der Flanschzone nachvrievor Ringscheiben zwischen den Verstärkungsexnlagen eingebettet, jedoch weist dieser Schlauchflansch bei kürzerer Planschhöhe keine komplizierte Umschlingung der Einlagen um die Ringscheiben herum mehr auf.

Bisher scheiterten aber alle Versuche, einen Befestigungsflansch für einen Gummischlauch so herzustellen, daß auf den komplizierten Einbau der Ringscheiben zwischen den Verstärkungsexnlagen bei gleichem Anforderungsprofil ganz verzichtet werden kann, denn der Flansch soll auch möglichst einfach und kostengünstig hergestellt werden. Durch den Verzicht von Metallscheiben zwischen den Einlagen kann darüber hinaus die Lebens·= dauer des Schlauchflansches wesentlich erhöht werden, da die Gefahr der Beschädigung der Verstärkungsexnlagen durch die Metallscheiben bei extremer Belastung trotz aller bisherigen Entwicklungsbemühungen gegeben ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Befestigungsflansch mit ringscheibenfreien Verstärkungsexnlagen herzustellen, der allen Anforderungen gerecht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß sich zwischen dem Vorleg- und Anpreßring eine schlagfeste, schrumpfarme Formmasse aus Kunststoff hoher Strukturfestigkeit befindet, in der die radial nach außen verlaufenden Verstärkungsexnlagen eingebettet s?.nd.

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Das Erfindungswesentliche liegt also darin, daß die ä Metallteile zwischen den Ver Stärkung seinlagen durch. |

eine Formmasse aus Kunststoff ersetzt wird, wobei die %

Formmasse schlagfest, schrumpfarm und strukturfest sein muß, damit das Mindestanforderungsprofil gewährleistet ist. Bezüglich des Einbaus der Formmasse sind hierbei zwei Varianten interessant.

A) Analog dem Befestigungsflansch, der in der DE-PS 27 01 320 bzw. in der DE-OS 31 00 987 beschrieben ist, werden zwischen den radial nach außen verlaufenden Verstärkungseinlagen Schichten eingebaut, wobei lediglich anstelle der Metallscheiben fertige Kunststoffteile eingesetzt werden, wobei zweckmäßigerweise jeweils mindestens zwei Einlagenschichten zwischen den Kunststoffschichten zusammengefaßt sind. Anstelle fertiger Kunststoffscheiben kann auch eine härtbare Paste, die während der Verarbeitungsphase eine Viskosität von 1000 bis 7000 cps aufweist, zwischen den Einlagen eingegossen werden. Die Kunststoffschichtdicke beträgt 0,5 ^bis 2 mm, wobei die Schichtdicke nach der DE-OS 3I 00 987 bei Bedarf variiert werden kann.

B) Eine härtbare Kunststoffpaste (Viskosität 1000 bis 7000 cps) wird so zwischen den Vorleg- und Anpreßring gebracht, daß nach Aushärtung der Paste die Formmasse und die radial nach außen verlaufenden Verstärkungseinlagen einen einheitlichen Block bilden, wobei die Formmasse vorzugsweise bis in den zylindrischen Teil des Schlauches verläuft.

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Die nach der Variante A oder B eingesetzte Formmasse muß schrumpfarm (Schrumpfprozeß max. 0,1 %) sein, damit nach dem Aushärten der Kunststoffpaste keine unerwünschten Hohlräume entstehen, die zu einer Verringerung der Belastbarkeit des Flansches führen würden. Der Elastizitätsmodul der Formmasse aus Kunststoff be—

trägt max. 8OOO N/mm , so daß gummielastische Eigenschaften gewährleistet sind. Zwecks Ex-höhung der Struktur· und Schlagfestigkeit enthält die Formmasse vorzugsweise faserverstärktes Material.

Als Formmasse finden zwei Gruppen von Kunststoffen Verwendung .

l) Als Formmasse wird eine Reaktionsmasse aus Polyester 3 (PES), Polyurethan oder Polycarbonat eingesetzt, f

wobei vorzugsweise styrolhaltiger Polyester auf \

Basis <^. , ß-ungesättigter Dicarbonsäuren und '

Glykolen mit einem Anteil von 65 bis 75 Gew.-96 PES * Verwendung findet. Der Rest iät Monostyrol und j

ein Härtungskatalysator (Peroxide mit oder ohne . i Zusätze). Die beiden Reaktionskomponenten sind %

zweckmäßigerweise o-Phthalsäure oder iso-Phthal- ^): _: säure als Dicarbonsäuren bzw. Propanol-1,2, Butandiol-1,3 oder Neöpentylglykol als zweiwertige Alkohole. Dabei werden neben einfachen Polymerisaten auch Mischpolymerisate eingesetzt. Die hier aufgeführten zweiwertigen Alkohole werden darüber hinaus auch zur Herstellung von Polyurethan und Polycarbonat als Formmasse verwendet.

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2) Eine weitere Gruppe von Kunststoffmassen, die dem Anforderungsprofil genügen, sind Polyäthylen, Epoxid- und Silikonharze.

Die Erfindung wird in Verbindung mit einer Abbildung beispielsweise beschrieben.

In der Flanschzone (3) eines Gummischlauches (l) mit Verstärkungseinlagen (2) befinden sich der Vorlegring (4) und der Anpreßring (5) aus Stahl, die einvulkarisiert sind. Zwischen den beiden Hingen (4) und (5) ist eine härtbare Formmasse (6) aus Kunststoff eingegossen, die mit den radial nach außen verlaufenden Verstärkungseinlagen einen einheitlichen Block bildet (Variante B). Die Forcmasf? reicht vorzugsweise bis in den zylindrischen Teil des Schlauches (Position 9). Der Flansch weist eine Bohrung (7) für den Verbindungsbolzen auf. Bei Bedarf kann ein loser oder fest anvulkanisierter Hinterlegflansch (8) mit Bohrung eingesetzt wenden.

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Ansprüche

1.) B ef es ti Jiangs flansch aus Gummi, der mit einem Gummischlauch mit mehreren Schichten von Verstärkungseinlagen aus Metall- oder Textilfasern einstückig ausgebildet ist, wobei die Einlagen im Flansch radial nach außen gerichtet sind und axial vor und hinter den Einlagen ein Vorleg- bzw. ein Anpreßring aus Stahl einvulkanisiert ist und der Flansch Bohrungen für Verbindungsbolzen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Vorleg- und Anpreßring (4, 5) eine schlagftste, schrumpfarme Formmasse aus Kunststoff hoher Sturkturfestigkeit befindet, in der die radial nach außen verlaufenden Verstärkungseinlagen eingebettet sind.

2.) Befestigungsflansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Formmasse als Schichten

zwischen den radial nach außen verlaufenden Ver-

r stärkungseinlagen befindet (Variante A).

j 3.) Befestigungsflansch nach Anspruch 2, dadurch gekenn

zeichnet, daß die .Schichtdicke der Formmasse 0,5 bis 2 mm beträgt.

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4.) Befestigungsflansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse und die radial nach außen verlaufenden Verstärkungseinlagen einen homogenen Block (6} bilden, der sich zwischen dem Vorleg- und Anpreßring (4, 5) befindet (Variante B).

5.) Befestigungsflansch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß di<2 Formmasse vorzugsweise bis in den zylindrischen Teil des Schlauches (Position 9) verläuft.

6.) Befestigungsflansch nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schrumpfarme Formmasse einen Schrumpfprozeß von max. 0,1 % aufweist.

7.) Befestigungsflansch nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse einen E-Modul

2 von max. 8OOO N/mm aufweist.

8.) Befestigungsflansch nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse als Paste während des Einbringens in die Flanschzone eine Viskosität von 1000 bis 7000 cps besitzt.

o.) Befestigungsflansch nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse vorzugsweise faserverstärktes Material enthält»

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10.) Befestigungsflansch nach den Ansprüchen 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse eine Reaktionsmasse aus Polyester (PES), Polyurethan oder Polycarbonat ist.

11.) Befestigungsflansch nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Reaktionsmasse vorzugsweise styrolhaltiger Polyester auf Basis «C , j3 - ungesättigter Dicarbonsäuren und Glykolen mit einem Anteil von 65 bis 75 Gew.-36 PES Verwendung findet.

12.) Befestigungsflansch nach dem Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als «C ,ß -ungesättigte Dicarbonsäuren vorzugsweise o-Phthalsäure und iso-Phthalsäure Verwendung finden.

13·) Befestigungsflansch nach dem Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Glykole vorzugsweise Propanol-1,2, Butandiol-1,3 und Neopentylglykol Verwendung finden.

l4.) Befestigungsflansch nach den Ansprüchen 1 bis 9t ^dadurch gekennzeichnet, daß als Formmassen auch Polyäthylen sowie Epoxid- und Silikonharze Verwendung finden.

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