NO116529B - - Google Patents

Description

Bøyelig slange.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en

bøyelig slange som særlig, men ikke utelukkende, kan anvendes i forbindelse med støvsugere som enten er av den stående eller bøttetypen eller av den liggende eller torpedotypen som beveges ved trekk i slangen.

Oppfinnelsen angår spesielt en slange

som består av et dypt korrugert rør av tynt, elastisk materiale formet med dype, innad og utad åpne skrueformede korrugeringer, og elastisk, skrueformet forsterkningsvikling som danner en strekkfjær som søker å trekke seg sammen, og hvor den ene av korrugeringene er ledige, mens den annen inneholder forsterkningsviklingens tråd.

En slange av denne type kan utføres med stor bøyelighet og strekkbarhet, men særlige forholdsregler må tas for å hindre at forsterkningsviklingens vindinger kan forskyves ut av korrugeringene som de hvi-ler i, f. eks. hvis slangen utsettes for et sterkt strekk eller en skarp bøy eller f. eks. uforutsett blir trådt på. Det er mulig å binde forsterkningsviklingen til det elastiske rør (såsom ved klebemiddel), men dette kan igjen føre til vanskeligheter. Hvis den forsterkningsviklingen er bundet i korrugeringene rundt den del av forsterknings-trådens omkrets som omsluttes av korrugeringene i ustrukket tilstand, er det særlig fare for at denne forbindelse kan ad-skilles ved kantene hvis røret bøyes eller strekkes sterkt, hvilket kan gi en varig svekkelse av slangen, som kan føre til at materialet i denne utsettes for slitasje med gjennombrudd til følge.

Oppfinnelsen tar sikte på en slange av

den ovenfor nevnte type hvor røret og forsterkningen ikke er bundet til hinannen, idet en slik sammenbinding blir unødven-dig som følge av korrugeringenes form, og oppfinnelsen utmerker seg ved at røret utelukkende består av et tynt, elastomerisk materiale og at sistnevnte korrugeringer, når slangen ikke er utsatt for strekk, tett omslutter forsterkningsviklingens tråd, i det minste rundt halvparten av denne omkrets, men kan vikle seg av forsterkningsviklingen når slangen strekkes.

Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte ved fremstilling av en bøyelig slange som består av et sterkt korrugert rør av tynt, elastisk materiale og en elastisk, skrueformet forsterkningsvikling, og fremgangsmåten utmerker seg ved at skrueviklingen strekkes i lengderetningen og røret av elastisk materiale føres inn på innersiden eller utsiden av forsterkningsviklingen mens denne er strukket, så at røret tillates å bule ut mellom forsterkningsviklingens vindinger i en dyp skrueformet korrugering, hvorpå skrueviklingen tillates å trekke seg sammen i lengderetningen, og at røret med skruevikling opphetes for permanent å anta en dypt korrugert tilstand, idet der ikke finnes noen fastklebning mellom røret og forsterkningen, men korrugeringene er slik utført at de holder forsterkningen på plass ved friksjonens virkning alene.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av følgende beskrivelse av en del utførelseseksempler gjengitt på tegnin-gene, hvor fig. 1 viser et lengdesnitt av en utførelse av en slange i henhold til oppfinnelsen, fig. 2 et liknende snitt av en modifisert utførelse, fig. 3 og 4 et apparat til bruk ved innsetning av forsterkningsviklingen i en slange, fig. 5 formen av slangen etter at denne er blitt fjernet fra doren, fig. 6 formeringen av de dype korrugeringer ved en slange ifølge fig. 1, og fig. 7 formeringen av de dype korrugeringer ved en slange ifølge fig. 2.

Hver av de på fig. 1 og 2 viste slanger

består av et i skrueform korrugert, termoplastisk rør 10 og en forsterkende skruevikling 11 som på en side består av en kjernetråd 12 med et overtrekk 13 av plast. Ved utførelsen på fig. 1 ligger skrueviklingen 11 på innersiden av røret 10 i de innvendige korrugeringsbølger, mens skrueviklingen ved utførelsen ifølge fig. 2 ligger på yttersiden, altså i de ytre korrugerings-bølger.

Ved begge utførelser er røret utført

med dype korrugeringer og den forsterkende skrue vikling 11 utført slik at den er fullstendig trukket sammen i lengderetningen, slig at de enkelte vindinger ligger i kontakt med hverandre, bare adskilt av to ganger tykkelsen av rørets vegg.

Ved utførelsen ifølge fig. 1 er forsterkningselementet 11 innlagt i de dype «daler» 14, slik at der dannes folder eller rygger 15 som stikker ut mellom to og to vindinger. Ved utførelsen ifølge fig. 2 er forholdene omvendt, idet de innvendige folder 17 ligger tett inntil hverandre med forsterkningsviklingen innlagt fra yttersiden. I begge tilfelle er forsterkningselementet 11 i normal tilstand sammentrukket, men kan tillate en betraktelig utvidelse av slangen i lengderetningen. Slangen blir på denne måte meget ettergivende og lett strekkbar, hvilket er av særlig betydning ved luft-slanger for støvsugere.

Ved begge utførelser er de indre folder

og daler av bløtt materiale, slik at de bare i meget liten grad vil reflektere lydbølger og således nedsette den vislestøy som ofte opptrer ved strekkbare og bøyelige slanger av andre utførelser.

Ved utførelsen ifølge fig. 1 vil de indre

folder 15 bli strukket ut når slangen strekkes. Ved en praktisk utførelse var den indre diameter av røret omtrent 35 mm i rørets sammentrukne tilstand og 37 mm når røret ble strukket, d.v.s. det samme som

diameteren av forsterkningselementet 11. Ved utførelsen ifølge fig. 2 var den indre diameter praktisk talt uforandret når slangen ble strukket.

Ved begge utførelser kan tråden 12 være utført av stål med en diameter på 1,5 mm og et overtrekk 13 av tykkelse ca.

0,25 mm, hvilket gir en utvendig diameter av den overtrukne tråd på 2 mm. Røret 10 utføres fortrinnsvis av vinylklorid med en veggtykkelse på 0,6 mm og en strekkfasthet på 145 kg/cm<2> ved 27° C. Overtrekket 13

kan være av samme materiale som røret.

Selv om de ovenfor angitte verdier ikke er kritiske, har de vist seg å være særlig gunstige i forbindelse med slanger for støv-sugere.

Strekkfastheten og diameteren av ståltråden, tykkelsen og hårdheten av overtrekket og tykkelsen og hårdheten av røret vil alle inntil en viss grad bestemme den ferdige slanges strekkbarhet og bøyelighet og kan varieres betraktelig med sikte på

å fremstille slanger med forskjellig strekkbarhet og bøyelighet ved forskjellig bruk. Tråden 12 kan være tett oppviklet med vindingene i kontakt med hverandre enten før eller etter at overtrekket 13 er påført. Ved å variere størrelsen av den forspenning som tråden utsettes for før oppvik-lingen, kan den naturlige lengde og strekkbarhet av slangen varieres. Fremgangsmåten ved fremstilling av skrueviklede trå-der med vindingene liggende tett inntil hverandre er velkjent og skal ikke beskri-ves nærmere her.

Ståltråden kan erstattes med en tråd av aluminium eller aluminiumslegering med hensiktsmessig diameter og stivhet.

Overtrekket 13 kan påføres tråden 12 på en eller annen hensiktsmessig måte,

f. eks. ved påpresning eller påstøpning.

Det er ikke nødvendig at forsterkningsviklingen 11 hefter eller kleber til røret 10, da det på effektiv måte vil bli holdt på plass i de dype korrugeringer. Til dette kommer at der, hvis både røret 10 og overtrekket 13 er utført i plast, vil få en til-strekkelig friksjonsmotstand til å hindre en innbyrdes forskyvning.

Slangen ifølge fig. 1 kan fremstilles ved hjelp av de apparater som er vist på fig. 3—6.

Overtrekket 13 av polyvinylklorid på-føres tråden 12 fortrinnsvis ved utpresning for å forenkle denne operasjon. Den overtrukne tråd vikles derpå opp til en skruevikling med forspenning, f. eks. ved hjelp av den maskin som er beskrevet i britisk patent 673.043. Viklingen anbringes på en dor 20 av mindre diameter enn tråden 11 og strekkes til den på fig. 3 viste stilling,

i hvilken viklingens lengde vil være to til fire ganger den naturlige lengde. Viklingen holdes i denne stilling ved hjelp av hensiktsmessige klammere i endene av doren.

Doren 20 med vikling 11 anbringes derpå i et stivt rør 21 som er forbundet med en slange 22 for tilførsel av luft. Den ene ende av røret 10 hvis indre diameter er mindre enn viklingens, festes derpå utenpå den åpne ende av røret 21 ved hjelp av en klemring 23. Slangens annen ende lukkes ved hjelp av en klemme 24. Slangen 22 forbindes med en trykkluftkilde for å bevirke en utspiling av røret 10, hvoretter det hele bringes i skråstilling som på fig. 4, slik at doren 20 med viklingen 11 glir inn i den utspilte del av røret 10.

Derpå oppheves det indre trykk slik at røret 10 vil trekke seg sammen rundt forsterkningsviklingen, se fig. 5. Derpå av-skjæres røret 10 ved klemringen 24 og fjernes fra doren.

Det hele opphetes derpå slik at røret kan bule inn mellom vindingene og anta dype korrugeringer mens viklingen trekker seg sammen. I visse tilfelle kan denne virkning forsterkes ved at der tilveiebringes et undertrykk, idet røret 10 med forsterkningen anbringes i apparatet 26 ifølge fig. 6, hvor den ene ende av røret 10 er fastklemt til et sugerør 27 og den annen ende fastklemt til en bevegelig vogn 28. Røret 27 settes under et ønsket lavt trykk samtidig som røret med viklingen opphetes til en temperatur på ca. 82° C. Undertrykket vil bevirke at slangen trekker seg noe sammen til den på fig. 6 viste stilling, og når varme samtidig tilføres, vil røret bli bløtt, gi etter og strekkes rundt trådvindingene. Mens slangen fremdeles er varm, kan den også strekkes for å oppheve en eventuell adhesjon mellom de tilstøtende korrugeringer. Når røret avkjøles, vil det anta en permanent form som vist på fig. 1, hvor de dype korrugeringer er permanente.

Selve fremstillingen kan forenkles betraktelig hvis egenskapene og dimensjo-nene velges slik at røret vil bule inn og danne korrugeringer og trekke seg sammen i lengderetningen uten at der anvendes noen vesentlig ytre kraft. Ved apparatet ifølge fig. 5 kan der således tilføres varm luft gjennom røret 25 .

Ved en annen alternativ fremgangsmåte (som ikke fremgår av tegningen) varmebehandles røret ved neddykning i varmt vann som holdes på en temperatur på 65 til 82° C ved hjelp av et termostat-styrt heteelement. Hvis forsterkningstrå-den er av stål, må endene av røret plug-ges for å hindre inntrengning av vann. Hvis tråden er av aluminium, gjør vannet ingen skade, og slangen bringes da til å synke, hvoretter den må tørkes etter at herdeprosessen er fullført. Røret behøver bare å neddykkes noen få sekunder, idet tiden for neddykningen ikke er kritisk under forutsetning av at vannets temperatur holdes innenfor de angitte grenser.

Før varmebehandlingen utsettes slangen for tre forskjellige slags strekk. Det første strekk anvendes' når røret blåses opp . for at forsterkningsviklingen skal kunne føres inn, se fig. 4. Når dette strekk oppheves, vil røret legge seg tett rundt viklingene som vist på fig. 5. For det annet strekkes den forsterkede vikling til flere ganger sin naturlige lengde og vil deretter søke å vende tilbake til normal stilling. Da rørets opprinnelige diameter er mindre enn etter at det er blitt utspent på forsterkningsviklingen, vil det, når det overlates til seg selv, både søke å trekke seg sammen i lengderetningen og i tverretningen. Såsnart røret varmes opp, enten ved hjelp av varm luft eller varmt vann, vil materialet bli bløtt i noen få sekunder og spen-ningene oppheves og veggene trekke seg inn etter hvert som forsterkningsviklingen trekker seg sammen og vil danne de dype korrugeringer 15 uten at man behøver å tilføre nye ytre krefter.

Rørlengden pr. vinding av forsterkningen er ikke kritisk, men viktig. Ifølge praksis er en lengde på ca. 4,3 m rør passe for en forsterkning med 512 vindinger for fremstilling av en slange som ikke vil frem-bringe noen vislelyder under anvendelsen og hvor forsterkningsviklingens enkelte vindinger ikke vil forskyves når slangen bøyes eller strekkes.

Hvor meget forsterkningsviklingen 11 skal strekkes under fremstilling av slangen, vil først og fremst avhenge av rørets 10 lengde som på sin side igjen bestemmer dybden av de korrugeringer 15 som den ferdige slange får. Dette forhold vil derfor også bestemme hvor meget den ferdige slange uten fare kan strekkes. Følgelig kan man ved å variere strekklengden av viklingen under fremstillingen bestemme hvor meget den ferdige slange kan strekkes og bøyes.

Selv om viklingens diameter samt rørets diameter og tykkelse og lengden av den ikke strukkede vikling og av røret kan varieres innen vide grenser ved fremstilling av slanger av forskjellig størrelse og til forskjellige formål, har de nedenfor angitte verdier vist seg særlig gunstige i forbindelse med slanger for støvsugere. Viklingen 11 kan ha en indre diameter på 35 mm og røret 10 til å begynne med en indre diameter på 31,75 mm ved en tykkelse på 0,6 mm. En forsterkningsvikling som i ikke strukket tilstand er ca. 1 m, kan brukes sammen med et rør på 4,3 m lengde.

Ved å bruke deler med de ovenfor an-

gitte dimensjoner i forbindelse med en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen, kan fremstilles en slange med følgende karak-

teristikk. Når slangen fjernes fra doren 20,

vil den trekke seg sammen fra 4,3 m til ca.

2 m hvis der ikke anvendes noen sammen-trykningskraft. Hvis der anvendes sammen-trykningskraft, kan den bringes til å trykke seg sammen til ca. 1,5 m. En slik slange kan,

når den utsettes for et aksialt strekk på ca.

1,8 kg, strekkes til godt og vel 4 m og vil vende tilbake til en fri lengde på ca. 2 m når denne kraft oppheves. Den kan imidler-

tid uten vanskelighet bringes ned til en lengde på 1,5 m for lagring og liknende.

Ved fremstilling av en slange i henhold

til fig. 2 kan anvendes et apparat som vist på fig. 7. I dette tilfelle anbringes den på

forhånd oppviklede og overtrukne forsterkningsvikling 11 utenpå røret 10, hvorpå det hele anbringes i et stålrør 30 med den ene ende av røret 10 fastspent til et hode 31,

gjennom hvilket luft kan tilføres under trykk. Den annen ende av røret festes til et motstående hode 32, gjennom hvilket luft eller damp kan tilføres. Trykkluften be-

virker at rørets 10 vegger tvinges ut mellom elementets 11 vindinger for å danne dype mellomliggende daler 16 som angitt på

fig. 7 (se også fig. 2), slik at forsterkningens vindinger på effektiv måte vil være inn-

fanget mellom de utvendige ribber. Varm luft eller damp bevirker at røret 10 antar den form som det har fått på grunn av forsterkningsviklingen 11 og trykkluften.

I hver av de viste konstruksjoner vil

røret 10, efter å være avkjølet, anta en permanent form som vist på tegningen,

dvs. med dype korrugeringer.

Forsterkningsviklingen har bl. a. til

oppgave å trekke slangen sammen, slik at korrugeringene vil berøre hinannen parvis og fastholde forsterkningsviklingen. Slan-

gens egenskap vil generelt bestå i at den éfter å være strukket, ikke vender tilbake til sin helt sammentrukne tilstand, men til en tilstand med små gap mellom to og to korrugeringer. Hvis slangen imidlertid ut-

settes for en sammenpresning i lengderetningen, vil den beholde denne tilstand-

efter at sammenpresningstrykket er fjernet.

Claims (14)

1. Bøyelig slange bestående av et dypt korrugert rør av elastisk materiale, formet med dype, innad og utad åpne, skrue-

formede korrugeringer, og en elastisk, skrueformet forsterkningsvikling som dan- ner en strekkfjær som søker å trekke seg sammen, og hvor den ene av korrugeringene er ledig mens den annen inneholder forsterkningsviklingens tråd, karakterisert ved at røret utelukkende består av et tynt, elastomerisk materiale og at de sistnevnte korrugeringer, når slangen ikke er utsatt for strekk, tett omslutter forsterkningsviklingens tråd, i det minste rundt halvparten av dens omkrets, men kan vikle seg av forsterkningsviklingen når slangen strekkes.

2. Slange ifølge påstand 1, karakterisert ved at den forsterkende vikling er innlagt i den utad åpne korrugering.

3. Slange ifølge påstand 1, karakterisert ved at forsterkningsviklingen er innlagt i den åpne korrugering.

4. Slange ifølge en eller flere av de foregående påstander, karakterisert ved at hver korrugering som omgir forsterkningsviklingens tråd, når slangen trykkes sammen i lengderetningen og derpå overlates til seg selv, forblir i kontakt med de nær-mestliggende deler av nabokorrugeringene i gapet mellom tilstøtende vindinger av forsterkningsviklingen.

5. Slange ifølge en eller flere av de foregående påstander, karakterisert ved at dybden av den ledige korrugering er slik at slangen tillates å utvide seg til minst det dobbelte av sin naturlige lengde uten nevneverdig strekkpå.kj enning av det korrugerte rør i lengderetningen.

6. Slange ifølge en eller flere av de foregående påstander, karakterisert ved at forsterkningsviklingens tråd består av en kjerne av fjærende materiale og et overtrekk av elastisk materiale.

7. Fremgangsmåte ved fremstilling av en slange ifølge en eller flere av påstandene 1—6, karakterisert ved at skrueviklingen strekkes i lengderetningen og røret av elastisk materiale føres inn på innersiden eller utsiden av forsterkningsviklingen mens denne er strukket, så at røret tillates å bule ut mellom forsterkningsviklingens vindinger i en dyp, skrueformet korrugering, hvorpå skrueviklingen tillates å trekke seg sammen i lengderetningen, og at røret med skruevikling opphetes for permanent å anta en dypt korrugert tilstand, idet der ikke finnes noen fastklebning mellom røret og forsterkningen, men korrugeringene er slik utført at de holder forsterkningen på plass ved friksjonens virkning alene.

8. Fremgangsmåte ved fremstilling av en slange ifølge en eller flere av påstandene 1—6, karakterisert ved at forsterkningsviklingen strekkes i lengderetningen, hvilken forsterkningsvikling er oppviklet slik at tilstøtende vindinger er i kontakt med hverandre i ustrukket tilstand, og at et rør av elastisk materiale anbringes innvendig eller utvendig på viklingen når den er strukket, hvorpå røret tillates eller bringes til å bule inn eller ut mellom vindingene i en dyp skrueformet korrugering, mens skrueviklingen tillates å trekke seg sammen i lengderetningen og det hele derpå varmebehandles for å bringe røret til å anta en permanent tilstand med dyp korrugering.

9. Fremgangsmåte ved fremstilling av en slange ifølge en eller flere av påstandene 1—6, karakterisert ved at forsterkningsviklingen strekkes i lengderetningen, og at et rør av termoplastisk materiale utvides til en diameter som er større enn forsterkningsviklingen, hvilket rør i naturlig tilstand har en diameter som er mindre enn forsterkningsviklingens diameter, og at røret føres over spolen i denne utvidede tilstand og at røret og forsterkningen derpå tillates å trekke seg sammen, slik at røret trekker seg inn radialt og spolen trekker seg sammen aksialt, hvorpå røret varmebehandles i denne avspente tilstand, fri for vesentlige ytre krefter, for å bløtgjøre røret og tillate det å bule inn mellom forsterkningsviklingens vindinger i en dyp skrueformet korrugering, og derpå lar røret av-kjøles for at disse korrugeringer skal innta en permanent tilstand.

10. Fremgangsmåte ifølge en eller flere av påstandene 7—9, karakterisert ved at røret spennes ut, hvorpå skrueviklingen skyves inn i røret og derpå tillates å vende tilbake til normal tilstand, idet det omslutter skrueviklingen.

11. Fremgangsmåte ifølge en eller flere av påstandene 7—10, karakterisert ved at innersiden og yttersiden av røret utsettes for forskjellig trykk for å bringe røret til å bule ut henholdsvis inn mellom forsterkningsviklingens vindinger i en dyp skrueformet korrugering mens skrueviklingen tillates å trekke seg sammen i lengderetningen.

12. Fremgangsmåte ifølge en eller flere av påstandene 7—11, karakterisert ved at skrueviklingen strekkes til en lengde på minst to ganger dens naturlige lengde.

13. Fremgangsmåte ifølge en eller flere av påstandene 7—12, karakterisert ved at rørets naturlige lengde er i det vesentlige den samme som skrueviklingens lengde i strukket tilstand.

14. Fremgangsmåte ifølge en eller flere av påstandene 7—13, karakterisert ved at den strukkede skruevikling anbringes på en dor og vibreres for å fordele vindingene jevnt langs doren før det elastiske rør anbringes utenpå viklingen.