NL8005695A

NL8005695A - Flexibele buis voor het transport van een mengsel van vloeistof en vast materiaal.

Info

Publication number: NL8005695A
Application number: NL8005695A
Authority: NL
Original assignee: Vredestein Nv
Priority date: 1980-10-16
Filing date: 1980-10-16
Publication date: 1982-05-17
Also published as: EP0050390B1; JPS57127190A; EP0050390A1; DE3170318D1; US4564319A

Description

/ - 1 -

Flexibele buis voor het transport van een mengsel van vloeistof en vast materiaal.

De uitvinding heeft betrekking op een flexibele buis voor het transport van een mengsel van vloeistof en vast materiaal, waarin voorwerpen met scherpe punten, randen of dergelijke uitsteeksels voorkomen, van welke 5 buis de wand voor wat betreft het inwendige wanddeel bestaat uit een elastisch materiaal, in het bijzonder rubber, waarin een slijtbestendig materiaal is opgenomen.

Een dergelijke buis is bijv. bekend uit de ter inzake gelegde Nederlandse octrooiaanvrage 77 01963.

10 Hierbij wordt het slijtbestendige materiaal gevormd door afgeknot kegelvormige delen, die voor een groot deel om elkaar heen vallen, zodanig dat tussen twee delen in steeds een laag rubber aanwezig is.

Een dergelijke buis, die een wanddikte van enke-15 le tientallen millimeters kan bezitten, is slechts beperkt buigbaar. Bij het buigen treden grote spanningen op in de rubber en daarom wordt een dergelijke buis in het algemeen dan ook slechts gebruikt voor kwasi-statische toepassingen, bijv. het onderling op elkaar aansluiten van buisdelen 20 die slechts een begrensde hoek met elkaar kunnen maken.

Wanneer bijv. door een zuiger opgezogen materiaal naar de vaste wal moet worden getransporteerd over een aanmerkelijke afstand, zoals bijv. enkele honderden meters, wordt gebruik gemaakt van metalen buizen die, terwille 25 van de noodzakelijke flexibiliteit, onderling worden gekoppeld met flexibele buisstukken, zodat de buisleiding mee kan geven aan de optredende golfslag en aan bewegingen van de zuiger. Door wind, stroom, golfslag en dergelijke kunnen grote krachten op de buisleiding worden uitgeoefend. Om breuk 30 van de leiding te voorkomen is het daarom gewenst, dat de flexibele buis veelvuldig over een aanmerkelijke hoek kan buigen en eventueel knikken, wat echter bij de bekende, bovenbeschreven buis, niet het geval is.

Ook wanneer volgens het Franse octrooischrift 35 2.367.240 gebruik wordt gemaakt van een in de rubber aange- 8005695 ** ·.. * - 2 - bracht slijtbestendig materiaal in de vorm van ringen met een ronde of vlakke doorsnede, aangebracht in radiale vlakken van de buis, zal een dergelijke buis niet voldoende flexibel zijn om knikken van de buis mogelijk te maken.

5 Dit zal ook niet het geval zijn wanneer, eveneens volgens het genoemde Franse octrooischrift, een spiraal uit slijtbestendig materiaal in de buiswand is aangebracht, daar bij het knikken de spiraal zodanig zal worden vervormd, dat deze niet meer in de oorspronkelijke vorm terugkeert.

10 De onderhavige uitvinding beoogt nu deze bezwaren te ondervangen en verschaft daartoe een flexibele buis, die daardoor is gekenmerkt, dat het slijtbestendige materiaal aanwezig is in de vorm van staafvormige elementen, die in hoofdzaak evenwijdig aan elkaar op afstand van elkaar in 15 het inwendige, uit elastisch materiaal bestaande, wanddeel van de buis zijn aangebracht, zodanig dat zij zich uitstrekken tussen het binnen- en het buitenoppervlak van dit wanddeel.

Hierdoor wordt bereikt, dat het elastische 20 materiaal van de binnenwand van de buis tussen de staaf-vormige elementen continu doorloopt zowel in lengte- als in omtreksrichting, waardoor de buis in hoge mate eenzelfde flexibiliteit zal bezitten als een normale geheel uit elastisch materiaal bestaande, buis.

25 Bij voorkeur zullen de staafvormige elementen zodanig zijn aangebracht, dat zij liggen in vlakken gaande door de hartlijn van de buis. Een dergelijke plaatsing van de staafvormige elementen draagt er toe bij, dat deze elementen geen rotatie van de stroming in de buis ver-30 oorzaken.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding kunnen de staafvormige elementen in radiale richting ten opzichte van de hartlijn van de buis zijn aangebracht.

35 Dit heeft het voordeel, dat de stroming van het medium door de buis heen niet een bepaalde richting moet hebben, daar de staafvormige elementen haaks op de stromingsrichting staan. Wanneer dit laatste niet het geval is, zal de stromingsrichting, als gezien in een 40 axiaal vlak gaande door de hartlijn van een element, lopen 8005695 ^ -c - 3 - vanaf de plaats waar het zijvlak van het element een stompe hoek maakt met het kopvlak naar de plaats waar het tegenoverliggende zijvlak een scherpe hoek maakt met het kopvlak van het element. Bij een tegengestelde stromings-5 richting zouden de vaste materiaalstukken aanslaan tegen de scherpe hoeken van de staafvormige elementen, waardoor een grotere slijtage daarvan op zou treden.

Bij het in radiale richting aanbrengen van de staafvormige elementen behoeft dus bij het gebruik van 10 de flexibele buizen niet op de stromingsrichting door de buizen heen te worden gelet, wat uiteraard grote voordelen biedt wanneer de buizen worden gebruikt voor het bovenbeschreven doel, nl. tot stand brengen van een pijpleiding met een lengte van enkele honderden meters.

15 Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding zullen de staafvormige elementen een ronde dwarsdoorsnede bezitten, daar bij een dergelijke dwars-doorsnede de optimale hechting tussen de staafvormige elementen en het elastische materiaal kan worden bereikt.

20 Evenals bij de buis beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage 77 01963, zal de buis volgens de onderhavige uitvinding zijn omgeven door een omhulsel uit rubber of een elastische kunststof, waarin ëën of een aantal inlagen is aangebracht, voor het opnemen van de belastingen, 25 die worden uitgeoefend op de buis.

De uiteinden van de buis kunnen op eveneens bekende wijze zijn voorzien van een flens met een metalen koppeldeel.

De uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de 30 hand van een uitvoeringsvoorbeeld, weergegeven in de tekening, waarin: fig. 1 een gedeeltelijke langsdoorsnede toont over een voorkeursuitvoeringsvorm van een buis volgens de onderhavige uitvinding, voorzien van een eindflens; 35 fig. 2 een dwarsdoorsnede toont volgens de lijn II-II van fig. 1 over een deel van de buis; fig. 3 een langsdoorsnede toont over een deel van een buis, waarbij de staafvormige elementen weliswaar liggen in vlakken gaande door de hartlijn van de buis, 40 maar een van de radiale richting afwijkende stand innemen; en 8005695

Vi - 4 - fig. 4 een dwarsdoorsnede toont over een deel van een buis, waarbij de staafvormige elementen een hoek maken met de bijbehorende radiale lijn.

De in de fig. 1 en 2 weergegeven buis bestaat 5 in hoofdzaak uit een elastisch materiaal, zoals bijv.

rubber 1, waarin de uit slijtbestendig materiaal bestaande staafvormige elementen 2 zijn aangebracht.

De rubberbuis 1 is omringd door een omhulsel 3, waarin zich de inlagen 4 bevinden.

10 Bij het einde van de buis is de kraag 5 aange bracht, die is verbonden met de flens 6. Het buisvormige omhulsel 3 loopt, tezamen met de inlagen 4 daarin, over de kraag 5 heen en het uiteinde van het omhulsel 3 is door schroeflijnvormig er omheen gewikkeld staaldraad 7 stevig 15 verbonden met de kraag 5.

De dikte D van de staafvormige elementen 2 zal ongeveer de helft bedragen van de lengte L ervan, terwijl de afstand H tussen de hartlijnen van twee opeenvolgende elementen 2 ongeveer gelijk zal zijn aan de lengte L van 20 een element. Bij gebruik van elementen met een ronde dwarsdoorsnede komt uiteraard de dikte D overeen met de diameter van het element, terwijl bij gebruik van elementen met een vierkante dwarsdoorsnede de waarde van D overeenkomt met de lengte van de zijden van het vierkant.

25 De dwarsdoorsnede van de staafvormige elementen kan behalve rond of vierkant ook vele andere vormen bezitten, zoals rechthoekig, zeshoekig enz., terwijl gezien in lengterichting van de staafvormige elementen het oppervlak van de dwarsdoorsnede bijv. toe kan nemen, gezien vanaf 30 de hartlijn van de buis. Bij een buis met een relatief kleine diameter kan dan worden bereikt, dat, gezien over de dikte van de buiswand, de verhouding tussen het oppervlak aan elastisch materiaal en het slijtbestendige materiaal constant blijft, ook wanneer een deel van de rubber en 35 van de staafvormige elementen is afgesleten.

Pig. 3 toont nog de mogelijkheid dat de staafvormige elementen 8 wel liggen in een vlak gaande door de hartlijn 9 van de buis, maar een hoek maken met een vlak haaks op de hartlijn 9. In fig. 3 is de dan noodzake-40 lijke stromingsrichting S aangegeven.

8005595 c * sj - 5 -

Fig. 4 geeft nog de mogelijkheid aan, dat de staafvormige elementen 10 weliswaar liggen in een vlak dat haaks staat op de hartlijn van de buis, maar dat de elementen 10 zodanig zijn gericht, dat de hartlijn 11 5 érvan een hoek a maakt met de bijbehorende radiale lijn 12.

Een combinatie van de standen van de fig. 3 en 4 is uiteraard eveneens mogelijk.

De staafvormige elementen 2, 8 en 10 worden in het bijzonder vervaardigd uit slijtbestendig staal, 10 daar dit in vele verschillende legeringen kan worden verkregen tegen relatief geringe kosten. Het is echter eveneens mogelijk de staafvormige elementen uit andere slijtbestendige materialen te vervaardigen, zoals bijv. gietijzer, wolfraam-carbide, keramische materialen en dergelijke.

15 Het zal duidelijk zijn, dat slechts enkele mogelijke uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn weergegeven en dat vele wijzigingen kunnen worden aangebracht zonder buiten de uitvindingsgedachte te vallen.

- conclusies - 8005695

Claims

1. Flexibele buis voor het transport van een mengsel van vloeistof en vast materiaal, waarin voorwerpen met scherpe punten, randen of dergelijke uitsteeksels voorkomen, van welke buis de wand voor wat betreft het inwendige 5 wanddeel bestaat uit een elastisch materiaal, in het bijzonder rubber, waarin slijtbestendig materiaal is opgenomen, met het kenmerk, dat het slijtbestendige materiaal aanwezig is in de vorm van staafvormige elementen die in hoofdzaak evenwijdig aan elkaar en op afstand van elkaar 10 in het inwendige, uit elastisch materiaal bestaande, wanddeel van de buis zijn aangebracht, zodanig dat zij zich uitstrekken tussen het binnen- en het buitenoppervlak van dit wanddeel.

2. Buis volgens conclusie 1, m e t het ken-15 merk, dat de staafvormige elementen liggen in vlakken gaande door de hartlijn van de buis.

3. Buis volgens conclusie 2,met het kenmerk, dat de staafvormige elementen in radiale richting ten opzichte van de hartlijn van de buis zijn aangebracht.

4. Buis volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de staafvormige elementen een ronde dwarsdoorsnede bezitten.

5. Buis volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de dikte van de staaf- 25 vormige elementen ongeveer de helft bedraagt van de lengte ervan.

6. Buis volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de afstand tussen de hartlijnen van twee naast elkaar liggende elementen ongeveer 30 gelijk is aan de lengte van de elementen.

7. Buis als beschreven en/of weergegeven in de tekening. 10 0 5 6 9 5