NO133510B - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører-en fleksibel,, i det vesentlige ikke strekkbar -ledning for fluider., omfattende en tett, eiastisk deformerbar vegg med en sylindrisk:-indre flate med ét skruelinjeformet spor, "i"tavilket det .ar "anordnet en skruelinjeformet st-øt— tékonstruksjon-omfattende et skruelinjeformet legeme av elektrisk isole-rende materiale -og to skruelinjef-ormede elektriske ledere innesluttet i-legemet og som' utstrekker seg i det ve-sentiige over hele ledningens lengde....

"Fleksible . f luidutnf ørende ledninger, såsom slanger , for

en støvsuger, har vært forsynt-med strømførende ledninger for drift av lamper,- bankemotorer etc, eller tepperensende -redskaper. Man har tidligere anvendt en tett skruelinjef-ormet stålarmering dekke-t av en tett duk eller plastmateriale som danner ledningens vegg. Dekkmaterialet påføres mens-fjæren er -strukket -i lengderetningen. Elektriske "ledninger har tidligere vært anordnet ved å legge disse i skruelin-je rundt utsiden av duken eller plasten mellom armeringstråden eller å :la-den danne en del av selve.skrue-linjen. Slike tidligere kjente konstruksjoner er beskrevet .i U.S. patentene nr. 3-300.57-1 og 2.890.264.

Det er klart at slike konstruksjoner.ikke har vært særlig fleksible og har vært tunge og voluminøse- Veggen faller inn mellom ringene i armeringsskruelinjen når ledningen er slakk og strek-kes over ytterkanten av skruelinjeringene når ledningen strekkes "i lengderetningen. De store indre korrugeringer, av veg-gene medfører høy strømningsmotstand, og det jzSkede trykkfall gjennom ledningen krever økt energi for å bevege.en'viss mengde flui-. dum. Videre er motstanden mot strekk i lengderetningen kun ut-evet av veggens styrke. Hver slik ledning av tidligere kjent kon-strulsjon har'vært fremstilt i enkelte lengder. Hver ønsket lengde må fremstilles separat, "hvilket krever stort lagerhold.

Kompakte, lette fleksible ledninger i farm av en skruelinje er også kjent. Ved slike ledninger anvendes en lett, med termoplastisk materiale belagt, skruelinjeformet støttekonstruk-sjon, vanligvis av stål, som er dekket av en skruelinjeformet om-lagt og overlappende termoplastisk strimmel med de overlappende partier tett forbundet med hverandre og til det termoplastiske be-legg på støttekonstruksjonen. En slik lengde kan fremstilles au-tomatisk i. ubegrensede lengder, ved hjelp. av en maskin som beskrevet" i .U.S. patent nr. 3-271.064.

Hensikten med foreliggende, ^oppfinnelse er. å forbedre de kjente konstruksjoner slik at det tilveiebringes en fleksibel ledning beregnet på transport.av fluider med en jevn indre flate som reduserer trykkfallet i ledningen til et minimum i sammenlig-, . ning med en ledning som ikke har jevn, indre flate. Den fleksible ledning skal dessuten omfatte elektriske ledere sam- far mange anvendelsesformål kan være.av stor praktisk viktighet.

Denne hensikt oppnås . veet en fleksibel, i det vesentlige ikke strekkbar ledning av den innledningsvis nevnte- type, som er kjennetegnet.ved det som fremgår av kravene.

En- utførelses-form av opprinnelsen omfatter isolerte-elektriske --ledninger som tjener som ert armerings skrue linje- i e-n robust,, men lett og fleksibel ledning" som kan fremstilles-" kontinuerlig i ubegrensede lengder. Den elektriske isolasjon er termoplastisk forbundet, med et skruelinj<:>éformet ekstrudert termoplastisk legeme som danner ledningens vegg. Mens ledningen således- er skruelinjeformig korrugert utvendig, er ledningens indre vegger overveiende glatte,, hvilket" medfører lite trykk av fluidet som føres gjennom ledningen-.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere un-, der henvisning til et--ut føre Ises eksempel som er fremstilt på tegningen,_som viser: fig. T et oppriss a-v et- parti av en ledning "i henffold tiL foreliggende oppfinnelse

fig- 2 et snitt. langs linjen 2 - 2 på fig. 1,

rig. 3 et forstørret tverrsnitt av ledningsveggen i henhald til oppfinnelsen som viser skruelinjeformede ledninger og armeringstråder..

I den fleksibel ledning på fig- 1 er.et par elektriske ledere. 11 og 12 lukket inne i en elektrisk- isolerende termoplastisk kappe 1-3. Den isolerende kappe 13 er - ekstrudert p-å de elektriske ledere 11 og 12, slik at .lederne 11 og 12 er innesluttet i den isolerende kappe 13 som utgjør et skruelinjeformet støpelege-me l4^ .Som det best fremgår :av -fig. 3 er lederne. 11 og 12 anbragt nær hverandre, men likevel i avstand fra hverandre i ledningens akseretning. -Lederne 11 og 12 .kan -være hardtrukket kobbertråd eller alternativt kan--de være fremstilt av kobberbelagt ståltråd for å gi "kombinasjonen -av elektrisk ledningsevne-og ekstra styrke^ dersom dette er "nødvendig for ledningens anvendelsesformål. I de fleste anvendelser som ledningen i henhold til oppfinnelsen kan tenkes ubrukt, -såsom stø vs uge r ledning, er stivheten av kobbertråd sammen med "stivheten av den ekstruderte kappe 13 tilstrekkelig til at ledningen "kan motstå de radielle trykkrefter.

Man ser av tegningen mer detaljert at foreliggende oppfinnelse spesielt-er egnet til å anvendes i en fleksibel lav-trykks ledTfing. Skjønt in slik ledning kan anvendes -over et -stort spektrum av områder, er det spesielt fordelaktig.ved støvsugere

og-lignende utstyr. Ledningen omfatter en støttekonstruksjon 1^4. "En sammensatt vegg "IB dekker støttekonstruksjonen 14. Den sammen-satte "vegg 18 omfatter et "indre lag 1.5 -og et ytre lag 21, frem--stilt av egnet termoplastisk elastisk materiale på en måte som vil bli mer fullstendig beskrevet i det følgende. Dessuten kan" det anordnes et mellomliggende armeringslag fremstilt av langsgående -og tange-nsielle, ikke-elastiske armeringstråder mellom det indre lag 15 og -det ytre lag 21.

Det indre lag 15 er permanent sammenføyet med den isolerende kappe 13 av den skruelinje formede støttekonstruksjon 14. Det indre lag 15 er formet slik som beskrevet nedenfor rundt konstruksjonen 14, slik -at laget 15 har -en indre sylindrisk flate 15A med et skruelinjeformet spor 19 for konstruksjonen 14. Denne har en sylindrisk "flåte J. HA som utstrekker seg aksialt og er inn-rettet i samsvar med flaten 15A"mellom viklingene til konstruksjonen 14. Denne er sammenføyet med den isolerende kappe 13, idet en -bredde .av duken strekker seg fra en skruelinjering til den neste. Det fremgår at man derved får en overveiende glatt, indre vegg i ledningen. En glatt indre flate er meget ønskelig i flui-. dumiedninger, idet "det medfører lav motstand mot fluidumstrømnin-gen og mindre trykkfall gjennom ledningen.

I "tidligere kjente konstruksjoner ville det skruelinjeformede støtteelement forskyves noe inn i fluidumets strømnings-véi når ledningen ble strukket, noe som i høy grad øket fluidum-motstanden. Når på den- annen side en- slik ledning ble skadet, ville ledningens vegger bule ned- mellom suksessive' ringer i skrue-linjen- En slik situasjon er enda mindre ønskelig med hensyn på strømningsmotstanden, ettersom de innadgående vegger reduserer den effektive diameter av røret, mens man- fremdeles- opprettholder en korrugert indre flate med høy friksjonsmotstand.

En ledning som kun har indre lag 15 sammenføyet med støtteelementer, som beskrevet ovenfor, kan anvendes under- gunsti-ge forhold når det er lite strekking eller slitasje. Dersom det er ønskelig, kan man imidlertid anordne en- rekke- langsgående- ar-merihgstråder eller filamenter 16 i kontakt medL den. ytre fiate for det indre- lag 15-

Filamentene 16: er fremstilt av et passende uelastisk materiale for å gi ekstra styrke- til ledningen mot la<g>sgående strekk- I. e-n foretrukket utførelses-orm av foreliggende ■ oppfinnelse, e-r-det anvendt atten uavhengige armeringsfilamenter, plasert-i avstand"' omkring ledningens, omkrets, noe som r betydelig" grad. øker ledningens styrke i lengderetningen:. Langsgående armerings:-tråder 16 følger- vanligvis den korrugerte kontur av den ytre:- flaten av det indre lag 15.

Det er klart at forsøk på aksiafrstrekking av ledningen vil forårsake at de enkelte ringer i skruelinjeh vil dras vekk fra hverandre, slik" at det indre elastiske lag 15 strekkes. Idet ladningen strekkes vir de langsgående armér-ingstråder dras-vekk fra ytterflaten av det-indre- lag 15" og forbli i. kontakt med det indre- lag- 15 kun ved korrugerihgstoppene. For. å: holde i sjakk den radielle bevegelse- av armeringstrådene- .16 * kan det anordnes tråder eller filamenter— IT i omkretsretningen som1 ligger— over- de-langsgående armerings f i lame nterr ,l6:^ En- skruelinj ef ormet armerlngstråd er anordnet på hver -side- av de korrugeringer- sonr inneholder støttekonstruksj onen 14-.

Ved" å regulere st rekke-t, eller forspenningen-i de-tangensielle filamenter 17-, kan maff- regulere -den ut adgående- be veg~ else for- de. langsgående filamenter- 16 som vil søke å finne--sted-når-ledningen strekkes i lengderetningen-eller bøyes-, slik åt man_ tillater-en-begrenset, strekking, i-rinen de? elastiske grenser" for vegg-materialet. Mr ledningen bøyes y. vil korrugeringener på- inn-siden av bøyen trykkes sammen, og korrugeringene på utsiden, av bøyen vil dras mot hverandre. Veggen på yttersiden av bøyen strekkes og søker å løfte seg vekk fra 1-aolas j onslaget .13 for støttekonstruksjonen 14.

Langsgående armeringstråder 16 er overveiende uelast-iske og strekkes ikke nevneverdig.. Derfor vil også. de langsgående armeringstråder 16 søke å løfte seg vekk fra det-indre lag 15,- idet de beveger seg i radiell retning. Den tangensielle ar-mering 17 er anordnet slik at den kan regulere og begrense den radielle løfting av de langsgående armeringstråder lo. Imidlertid er det tilstrekkelig fleksibilitet, slik at ledningen, kan bøyes slik at de ytre veggkorrugeringer blir liggende an mot hverandre. I en ut f ørelsesif orm av foreliggende oppfinnelse kan en ledning med 32 mm diameter bøyes til en radius på kun 19 mm ved den indre vegg..

For å beskytte 'de langsgående og tangensielle .'armer-■ingstråder 16 og 17. for slitasje og- for å holde disse i..korrekt forhold til hverandre,., kan det påføres, et ytre .lag eller en vegg 21,. som dekker de. langsgående og tangensielle- armeringstråder 1.6 og-17 og det indre lag 15- Det ytre lag- 2-1 .kan passende være fremstilt av samme elastiske materiale som. det indre lag, .15-

Det ytre lag 21 er sammenføyet med" det indre- lag 15s som_.neden^ under beskrevet i detalj.. De langsgående og tangensielle armeringstråder 16 og 17 . er således omgitt av elastisk materiale hvilket begrenser den relative bevegelse mellom disse, tråder.

Ledningen i henhold til foreliggende oppfinnelse kan fremstilles, på en maskin som overveiende er lik den'maskin som-

er beskrevet i U..S. patent nr . 3-271,064. I. denne maskin,, som anvendes., i. forbindelse med. foreliggende oppfinnelse ^-ut-form.es støttekonstruksjonen 14-. som en skruelinjc_ En strimmel-av termo--plastisk elastisk materiale ekstruderes- og- vikles skruelinjeformet omkring støttekonstruks j-onen 14 og- en dor-.for- å danne det indre lag 15.

Som vist på fig- 1 ekstruderes strimmelen av elastisk, materiale som danner det indre lag 15 -i en. bredde som. er tilstrekkelig til å dekke mellomrommet mellom to ringer i støtte-konstruks j-onen 14 og dessuten overlappe neste omløp....Man-., får ' følgelig en overlapping mellom- tilgrensende strimler, hvilket gir-, en vegg av dobbelt, tykkelse-. Det termoplastiske materiale ekstruderes i varm tilstand, hvilket, gjør at det .fester seg til seg .selv i overlappingssonen og til isolasjonen 13 for støtte-konstruks jonen 14..

Langsgående armeringstråder 16 påføres, og tangensielle armeringstråder 17 legges skruelinjeformet omkring s-tøtte-konstruksj onen -14., en .på hver side av denne- T)e tangensielle tråder 1=7 spinnes løst-, slik at det "muliggjøres en radiell bevegelse av de. langsgående tråder J.6., slik som ovenfor beskrevet.

En annen strimmel av elastisk materiale ekstruderes og ..vikles skruelinjef ormet omkring, armeringstrådene for å danne det .ytre lag 21. _-En annen strimmel-er tilstrekkelig bred. til å -dekke 7tre ringer av den skruelinjeforme.de støttekonstruksjon 1-4. Følgelig vil olen ekstruderte -strimmel overlappe seg selv to ganger over hvert .omløp av s.tøttekonstruksj onen 14 og en gang i ^mellomrommet mellom ringene. Den ytre vegg 21 har en -tykkelse som tilsvarer tre lag over hver ring av støttekonstruksj onen 1-4 .og_er to lag tykk mellom ringene. Den ekstra tykkelse av veggen 21 over. korrugeringene gir ekstra beskyttelse mot slitasje-Ettersom den ytre flate av .korrugeringene utsettes for -betraktelig mer slitas je enn-resten av ledningen., idet den ofte trekkes langs-gulvet i forbindelse med støvsu<g>in<g,> vil-dette ekstra lag ved korrugeringene øke levetiden betraktelig. Mens de fremdeles er varme- presses de to ekstruderingsstrimler av varmt termoplastisk materiale tett mot støttekonstruksjonen og doren for å sikre tetthet mellom lagene. Konstruksjonen avkjøles deretter til under herdetemperaturen for materialet, hvilket gir en mono-lytisk .konstruksjon. De forskjellige trinn 1 prosessen kan ut-føres kontinuerlig i den rekkefølge som er nevnt ovenfor, hvilket gir en kontinuerlig-ledning. Den-kontinuerlige ledning kan deretter skjæres av i ønsket lengde. Apparatet som er beskrevet i ovennevnte patent behøver .kun å modifiseres svært lite for å muliggjøre at armeringstråden og det ytre lag kan påføres.

Når -en ledning anvendes i forbindelse .med støvsuger eller lignende utstyr, kan det være ønskelig å frembringe en an-ordning for å føre frem elektrisk strøm fra støvsugeren til ek- . strautstyr som f. eks. rensingsutstyr i enden av ledningen. Ved foreliggende oppfinnelse oppnås dette ved å anordne to elektriske ledere i støttekonstruksj onen-.

Claims (2)

1. Fleksibel, i det vesentlige ikke strekkbar ledning for fluider, omfattende en tett, elastisk deformerbar vegg med en sylindrisk indre flate med et skruelinjeformet spor, i hvilket det er anordnet en skruelinj-eformet støttekonstruksjon omfattende et skruelinjeformet legeme (13) av elektrisk isolerende materiale og to skruelinjeformede elektriske ledere (11, 12) innesluttet i legemet og som utstrekker seg i det vesentlige over hele ledningens lengde,- karakterisert ved at lederne (11, 12) er aksialt avstandsplasert i legemet (13) og at legemet (13) har en i aksialretning forløpende- sylindrisk flate (14-A) som i det vesentlige flukter med den sylindriske indre flate (15A) til ledning &veggen (18) mellom viklingene til legemet (13).-

2. Ledning" ifølge- krav 1, karakterisert ved at legemet (13) er tilstrekkelig sterkt til å armere ledningen mot- radielle sammentrykningsKrefter,-mens det ti-llater at ledningen lett kan bøyes:.