TW482880B - Kink-resistant, high pressure hose construction having a composite, spiral wound innermost reinforcement layer - Google Patents

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482880 A7 _B7_ 五、發明說明（/ ) 本發明廣義地傜關於超高壓強化熱塑性軟管結構，待 別地是關於一種軟管結構，它是藉由具有最内螺旋纏繞 強化層在核心管而形成一種金屬線及非金屬合成纖維元 件之複合體而呈特別抗紐結性。 高壓軟管用在很多流體傳遞應用上如去除油漆或混凝 土之水槍（wat e r b 1 a s t )，及下水溝清潔操作等。在此所用 ”高壓”用語一般商業上定義是液壓大於約1 〇 Μ P a , ”超” 高壓是代表壓力大於1 0 0 Μ P a或更多之謂。 基本構造上，這種關連之軟管一般被構造成一個中心 管被一或多層高抗拉強度鋼線及/或合成纖維之加強層 所纒繞而成。接箸，加強層被與中心管相同或不同材質 的外殼/或外層所圍住而保護。此外殼亦提供軟管抗摩 損之增強。 中心管可為熱塑材料如聚醯胺，聚烯烴，聚氯乙烯， 聚氨脂，或合成橡顧如B U n a N或氯丁二烯橡膠等依傳 統擠出.、冷卻並硫化之。如美國專利N 〇 . 3 , 1 1 6 , 7 6 0 ; 3,1 5 9,1 8 3 ； 3,966,238; 4, 952,262之詳細説明，若須 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ___

訂---；------線J 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 軸箸上個塑橡劑 心持置一熱在進 在支裝下在者促 者被取子，或性 或度拾管料、黏 ， 溫它 ，材劑化 持理其時著黏硫 支處或給黏基可 以低軸進層酸為 出 降捲上 一氡可 擠或在軸上異管 叉 \ 集捲塗它軟 交及收從而其體 上力以當器或性 軸壓可。佈脂彈 心氣子理塗氨化 在空管處過聚硫 以用 ，步通為可 可使上一地可即 子上器進擇合 ， 管作出更選場形 ，操擠行可管情 時成從進程軟之 要形 ，以過性顆 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 482880 A7 B7 3,790,419 4,259,991 4,898,212 至 五、發明說明（ 〇中心管然後經由編織機及/或螺旋繾繞機以強化一或 多層線及/或如單絲、纱或粗纱之纖維材料。這些加強 層在張力下塗佈可結合到中心及到相鄰強化層，一般包 含尼龍•聚乙烯，或人造纖維纱或高張力鋼或其它金屬 線之交織或螺旋纒繞。 在加強層之塗佈之後，外殼亦可選擇性地塗佈。此種 外殼，可用交叉擠型或螺旋_繞，一般包含抗摩耗高分 子材料如聚醯胺、聚烯烴、聚氛乙烯、或聚氨酯。如前 所述，黏劑層可用來/結合外殼到強化層。 代表性高壓螺旋纏繞及其它軟管構造及其製造方法顯 示在美國專利 No. 4,384,595; 4,537,222 :4,317,000; 3,791,415 ； 4,175,992 ； 4,241,763 ； 4,585,035 ； 5,024,252; 4,925,262 ； 4,444,707 ； 3,805,848 ； 3,566,924 ； 5,361,806 ； 3,654,967 ； 4,850,395 ； 3,905,398; 5,062,456 ； 4,699,178;及 4,343,333之中。但是 目前為止據信工作壓力 1〇〇 Μ P a以上之超高壓且軟性抗 -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以但彎住 強是 可 ，上封 高別 管結業而 之特 軟紐商塌 造， 壓 止合崩 構管 高防符者 此塑 然以法或 在熱 雖厚無， 用壓 ，壁為住 認高 即加因夾 公之 。增 ，被 被中 有來¾壁 ，務 未層纟管 造服 仍強 f 即。構在 中加是意徑管 C 術外為結内塑性 技另認紐的熱剛 此及被 。子壓為 在管能求管高須 管心不需了於必 軟中子之制關管 之的管徑限外塑 結厚種半或另熱 紐用此曲， 度 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 482880 A7 B7 五、發明說明（/ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 壓 s 子途之子且。高50半曲 強元捻信彈之，管有的曲 管適用濟管性結超9-曲彎 加維未據之圈即之時間彎 之及業經種軟紐的在彎雖 内纖或，度鄰。處此之著 料顧商較此是抗合徑之造 最成捻論程相小徑線圈沿 材須在且望的可結外小構 種合為理種線最外旋鄰而 塑必，，希望形特及很管 一為可談某旋到弧螺相脹 熱。造上用磬希情獨fflm有軟 用常件不現螺達彎，其膨 胺性構際使呼別之之32它明 使通元，顯性率，時，向 醯軟管實加之·特洗結4-因發 造屬維端時荷生時同長徑 聚柔軟。增來 c 清紐在，本。構金纖多曲負發曲。伸可 如的壓衡而界進道抗徑性，能管非成或彆或形彎縮側件 能差高平故業改水及内軟是性軟及合一被性變被收徑元 性很超之之工地下性地度的結明線，之徑構性而則外維 I 高出解質力，步及軟性高利紐發屬管線半結塑徑側處纖 5 及現了 性勞管一洗出表具有抗本金心絞曲了的半徑彎 ，_ 層表可它少屬進噴顯代造。之，以中股彎滿管曲内著是 強來，其減金更槍能，構間異中地在多沿填軟彎弧沿但 加起因及因性上水對如管之優例狀繞之管而使以彎 ，C 線較原械管剛料如針例軟fflnl有施旋纏帶軟脹而地而能加 鋼比述機軟了 材用是。明80卻實螺體或在膨，向，功增 層管前上壓代造應明造發-1小通是合線件向間縱長之間 多膠於能高取構界發構本30很較它複，元徑空子伸簧空 用橡由性超而在臨本管，在徑在，之纱維或的管會彈向 使與 當上故能在 軟時徑半 層件之纖性間當壁若軸 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 482880

7 7 A B 4 明說 明發 五 中整 止之 防造 可構 而其 ，持 間維 空可 向子 軸管 勺 ΛΡ ， 間法 之此 圏依 線 〇 了 出 充擠 填被 Μ 間 徑其 外從 之壁 徑管 半心 元 線 之 絲 單 徑 直 ο W 匕匕 W ί 9 性 ο CO 高ο 或條 性20 軟 1 柔為 其 層 牲強 犧加 致合 不複 而内 件最 § 未 向且 軸行 條平 2 冃 1 數 件同 隔 捻 繞 捲 旋 螺 之 端 開撚 相me 為ro 設(a 被胺 件醯 元聚 維族 纖芳 而ex 或 傳 之 個繞 多纒 de或旋 ml一螺 ya的該 01外與 P另可 ic型向 am統反 來 起 繞 纏 所 端 開 隔 相 互 之 紗 a r a 層内 強最 加在 絲繞 鋼纏 股地 單向 或方 絲距 單節 或互 id交 即 心 中 3 2 之 1 管龍 軟尼 ，如 層為 内可 最言 與管 殼心 外中 C-對 間 ， 之成 殼 装 外料 與材 層 性 強塑 加熱 體由 合可 複管 下 〇 壓造 高構 在管 可軟 種結 一 紐 供抗 提之 )o在徑 PU徵半 (T待小 脂之最 氨例彎 聚施可 性實軸 塑之心 熱開中 為公對 可明且 言發體 殼本流 外故送 對 輸 ， 層 面強 表加 外内 徑最 内 〇 之面 管表 軟外 成周 形圓 面管 表心 内中 其在 管 包 心地 中向 有徑 含 層 包強 造加 構内 此最 非對 之相 維以 纖地 成狀 合旋 是螺 好而 最 向 種方 一 個 少 一 至沿 及是 件件 元元 線線 屬屬 金金 種 οι 件 少元 至屬 為金 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 --線_ 經濟部智慧財產局員TL消費合作社印製 之成 列形 条而 成開 形隔 而圈 面 一 表第 外的 管鄰 心相 中與 在圏 繞 一 纒第 角些 節這 周 個 定一 預每 成 。 軸圈 縱一 於第 元釀第 維地個 纖狀一 箸旋每 接螺 ， 而而圏 〇 角二 在節第 存周之 域之列 區同条 隙相成 空線形 有屬以 間金 ， 之與面 此且表 彼向外 圏方之 一 同管 第相心 之以中 對也在 成件繞 了 滿 瑱 件 元 維 纖 ϋ 間 中 之 圈1 第 線 屬 金 對I 於 介 是 圈 二 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 482880 A7 B7 五、發明說明（： 最 曲。 彎出 被擠 管被 軟間 當其 ，從 域壁 區 御 隙之 空管 的心 間中 之了 圈止 一 防 第可 線時 屬徑 金半 對曲 一 彎 每小 送中 輸管 下軟 壓在 高位 在層 用強 供加 提此 在。 擻層 特強 一 加 另内 之最 例之 施管 實軟 開結 公紐 明抗 發之 本體 流 件件 元元 線線 屬屬 金金 If 1 種 。 一 件 少元 至屬 含金 包非 且之 ，維 上纖 周成 圓合 向為 徑常 之通 面a 表一 外少 管至 心及 繞一 纏每 而之 角圈 節一 周第 定些 預這 成 〇 軸圏 縱一 於第 對列 相条 以成 地形 狀而 旋面 螺表 向外 方管 個心 一 中 沿在 之方 對同 一 相 每件 ，元 圈線 一 屬 第金 之與 對著 成沿 續件 連元 成維 形纖 開著 隔接 圈 〇 一 域 第區 鄰隙 相空 與有 個間 条屬 一 金 成或 形圈 以一 面第 表對 外一 管之 心應 中對 在在 繞位 地圈 狀二 旋第 螺個 角一 節每 周 ， 同圈 相二 以第 向列 件彎 元小 屬最 金到 圈彎 一 被 第管 對軟 一 在 每管 了 心 滿中 填了 件止 元防 維而 纖因 C C 域出 間區擠 中隙被 之空時 件的徑 元間半 線之曲 做軟 uu UAU "種 下一 及有 以含 , 包 合點 組優 件明 元發 ，本 置 〇 裝置 的配 造件 構另 有之 具明 含說 包細 明詳 發子 本例 為 ---------------------訂·--------I - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 管 括軟 包壓 點高 優超 之之 外命 另壽 〇 務 造服 構之 管進 軟改 壓及 高以 超作 之操 性於 結易 紐且 高輕 具量 但重 性有 文 本 於 基 在 言 而 者 術 技 此 於 熟 〇 對顯 點明 優為 它成 其均 及後 些明 這說 C 開 造公 構之 照 參 將 明 說 細 詳 列 下 的 巨 及 性 特 明 發 本 解 〇 了之 全為 完而 為圖 附 管 心 中 在 繞 缠 狀 旋 螺 有 含 造 構 的 明 發 本 據 依 是 圖 1X 第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 482880 A7 B7 五、發明說明（心 内 最 種 。 一 圖 的面 體側 合開 複切 之及 素面 元橫 雒剖 纖向 成軸 合之 屬管 金軟 非壓 及高 線超 屬之 金 層 為強 上加 圖 構 結 管 軟 之 開 剖 向 徑 造 構 示 顯 以 大 放 之 體 合 複 層 2-強 線加 之内 圖 最 1 圖 第 1 沿第 是是 圖 圖 2 3 第第 旋 螺 内 最 其 時 曲 彎 徑 半 小 最 沿 管 〇 軟 圖明 面發 剖本 橫一不 軸H-之 4 部第 細 内 最 c 其圖 。時面 圖曲剖 面彎橫 剖徑向 橫半軸 向小之 軸 最 向 之沿方 向管圏 方軟轉 圈術之 轉技層 之前強 層先加 強示線 加顯屬 線是金 屬圖繞 金 5 纏 繞第旋 0 螺 例 〇 的 巨 制 〇 限 之非 為而 明便 説方 細了 詳為 之是 明中 發明 本說 列 列 下下 合在 配詞 將名 而些 圖 某 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 如 内 司 名或 上 部 内 圖 在或 下外 及及 中 垂名 詞軸之 名心義 ， 中意 言向似 而縱相 心件外 中元以 件號字 元符之 徑 外向 直詞 號 司符 I 冠 名所 ， 開 向離 方或 指向 所驅 號指 符為 示各 表， 行樣 及平同 ’ 及也 冠 與 於 關 為 另 個 向 體限 具非 述而 上用 了 使 除上 ο β 向方 方是 之地 是 式 型 之 層 強 體 合 複 明 發 本 此 在 的 巨 C 之 義明 意説 之列 上下 制 訂： i線- 經濟部智慧財產局員i消費合作社印製 。 應範 之送明 明輸發 說體本 而流在 管壓含 軟高包 性超應 表似亦 代類用 之在應 理用的 清應它 道可其 水亦些 下明這 或發故 洗本 。 清，管 槍解軟 水 了 它 在須其 用是之 以但用 圖明 附發 照本 參 ， c 請件 内來元 之再的 圍 同

示切 表圖 號 1 符第 的在 同管 相軟 面壓 裡高 圖超 多性 很表 _ 中代 8 其値 I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 482880 A7 B7_ 五、發明說明（7 ) 圖及第2圖橫剖面圖中以10表示之。在基本尺寸上，軟 管1 0沿箸中心縱軸1 2而軸向可延伸任意不定長度，其内 外徑分別為” D ί ”及” D 〇 ”，如第2圖徑向圖所示。内外徑 尺寸可依特別流體輸送應用而改變之，一般内徑D i在4 - 3 2公厘，而外徑D 〇約為9 - 5 0公厘，而總壁厚” W ”在2 · 5 -9公厘之間。 由第1及第2圖中可知，軟管10是一個圍在中心管14 之構造而成。傳統上，中心管1 4是由熱塑性材料如聚烯 烴，聚乙烯，含氟聚合物，聚氯乙烯，熱塑性橡膠，或 聚氨酯（polyurethane),或較通常為如尼龍12之聚醯胺 (Ρ ο 1 y a m丨d e )等之擠出成形，主要是選擇與處理之流體 有化學相容性。或者，中心管1 4可由硫化，即熱硬性 之天然或合成橡顧如聚丁二烯，E P D Μ，丁基，氯丁二烯 橡賴，晴（η ί t r ί 1 e ),聚異戊二稀（ρ ο 1 y i s 〇 p r e n e ),布 納-N橡膠，共聚橡膠，或如乙烯-丙烯橡膠混合物。中 心管1 4有形成軟管1 0内徑D i之内表面1 6 ,以及外表面1 8 。關於軟管1 0之總壁厚這方面，中心管1 4之壁厚視特定 應用而定，但是一般在0 . 8 - 2 . 0公厘之間。中心管1 4可 為單一材質之單層構造或者為複合之多層構造。在多層 構造中，中心管1 4可包含有由含氟聚合物或其它抗化學 物材料製成之内襯1 9 (未示）。 中心管1 4被一個最内加強層複合體2 0包在其外表面1 δ ，以及一或多個中間加強層2 2 , 2 4，2 6及2 8重疊在最内 強化層2 0。隨後將詳細述及，每一中間加強層均有合成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - --線· 482880 經濟部智慧財產局員i消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（/ ) 纖維材料之螺旋鐘繞或編織或針織之一或多條單絲，連 續多絲，或短纖維束，材料可為尼龍，聚乙烯，或a r a m i d ，鋼或其它金屬線材料，或混合等。關於螺旋纏繞層， 它可相反地或對纒繞，則軟管加壓時可平衡杻轉力，亦 可為複合體構造，隨後將與最内層2 0詳細敘述。 加強層接箸被共軸之最外層3 0所套住而做為軟管1 0之 外殼或外套。在這方面，最外殼層3 0可為在頭部交叉或 擠出，或缠繞或編織在加強層之上厚度1 . 0 _ 2 . 5公厘之 餍，帶子，或是抗紐結之熱塑性材料編織，材料如聚醯 胺、聚烯烴、聚乙烯、聚氯乙烯或較通常為熱塑性聚氨 酯（T P U )彈性體。在此”抗紐結”意即形成外殼3 0之熱塑 性材料其硬度在蕭氏（S h 〇 r e )硬度6 0 - 9 0之間。如同中心 管1 4，外殼層3 0亦可為天然或合成橡_形成，如S B R， 聚丁二烯，E P D Μ , 丁基橡膠，氯丁二烯橡膠，腈，聚異 戊二烯，布納-Ν，共聚橡膠，或如乙烯-丙烯橡膠混合 物 依照本發明，最内加強層2 0是由至少一個金屬線元件 4 0，及至少一個非金屬（通常為合成）纖維元件4 2 ,每一 者均為在張力下連續地沿著一個方向，即左方或右方而 螺旋狀地纏在中心管1 4之外表面1 8。即，元件4 0及4 2每 一者均可為卜2 0束平行且軸向隔開之單絲或多絲之線， 纱或帶。每一束接著個別地從各値線軸拉出而螺旋狀地 彼此交互平行方向地形成層2 0。在螺旋纏繞機中，每個 層（deck)可以有24 -64載體（carriers),線及纖維兀件 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 482880 A7 ^ _B7_ 五、發明說明（9 ) 之交互捲軸可用來做出複合層構造，在此將詳逑。或者 ,40或42中之一可以先以開放層纏在中心管14上，另一 層再平行地纏繞在其間。元件40及42亦可共用捲軸而為 同一線軸上分開之束。 在較通用之結構中，線元件40是為12束單絲直徑在 0.3-G.9iom通常為0.6mra碩或不銹銅線，其抗拉強度在2500 -3000N/mni2之間。這些元件40是相對於軟管10之縱軸12 成預定周節角，如第1圖中0，而舖設。一般舖設時， 周節角0選在約4 0 ° - 6 0 °之間。 特別地，周節角0視軟管10所要之強度聚合，伸長度 及體積膨脹特性而選定。通常，較高之周節角會造成軟 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------------訂·-------I I - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) C 原 — 以 設形圖向 P彳之ο 長使 Γ 件 舖法3軸 U5&面狀 伸可間另 上方第個it截形 4 對έ 向用中力 1 此照 形何 軸通bn強 0 0^^00 tb1S5 之較 之 心 C暫隔為線 大。I,向 中間請此U4*常物 較5H 導 在之 C彼 0M通拋 是約或内40%列圈Jir140為 但角。往 件98条一 h 件則 ，節3向 元5-之第豸每元46 脹is約徑 ，^9圈些以」線隙 膨7小出 出計一這厘4a-,空 向1極做 看M第，U4示間 間 通公 徑 到來。可 為圖 V 號所中 之"減用率中，稱431.符圖44 低，度可效圖0%圈第6-以如圈 較言長亦有開10狀面0.冠。鄰 下而伸角更切於旋剖在對46相 力用之節荷圖少螺向約一為 ， 壓應度周負 1 率放軸 P 有隙狀 在壓長之送第蓋開之= ，空形 10高管大輸如覆之大離圈間何 管對軟稍便 之成放距之中幾 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 482880 A7 B7 五、發明說明（ 線元件40或 卵形或橢圓 參照第1 42亦以線元 舖設在中心 圈条列之螺 ，第一値第 最内加強層 在中心管外 圖，每一對 充滿。即， 未壓縮狀態 其間被壓縮 一對第一圏 為可膨脹或 者可為有”扁平線”構造，如矩形，正方形， 形剖面。 及2圖，相同數目之合成非金屬纖維束元件 件4 0之相同周節角Θ沿相同方向而螺旋狀地 管外表面1 8上。纖維元件4 2同樣地形成第二 旋狀圈，冠以符號為5 0。依照本發明之型式 二圈50均介於一對相鄒第一圏44之間而形成 20之複合構造，因而由線及纖維元件40及42 表而1 8上形成了一個密封層。請暫參照第3 第一圈44之間的空隙區域46由纖維元件42所 在線元件4 0之軸向間隔中，纖維元件42以 嵌入了比空隙區域46更大之截面積，因而在 了約1 0 - 6 0 ,或者成彈性變形地被嵌入每 4 4之間。隨後將述及，纖維元件4 2另外被選 可復原，並且在成對之第一圈44間可壓縮， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 纱 之 束 絲 多 為 2 4 〇 件 曲元 彎維 而纖 徑， 半中 小造 最構 一 常 繞通 可較 10示 管所 軟此 使在 以 經濟部智慧財產局員主消費合作社印製 帶Γ ，或 線小 纱 纖 成 合 磅之 或 屬 之 胺 醯 聚 族 芳 或 為 少 至 a Γ 大 維 纖 其 料 材 重 之 絲 多 更 指 是 巨 數 高 較 胺 醯 聚 龍 尼 如 它 其 及 烯 乙 聚 如 它 其 或 然 天 然 隹 之 代 取 可 維 但 具 來 起 hh 維 纖 它 其 與 用 a 採ar 為之 較有 故現 之上 性J 定業 安商 寸 ， 尺面 向方me 軸此 2： 、在及 向 。 @ 徑中ar 及之VI 載造Ke 承構為 Μ 管標 負軟商 之文如 越本維 優於纖 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 482880 A7 B7 五、發明說明（"）

Nemours and Co.， Willington, DE, USA),以及 Twaron^、 (A k z ο N o b e 1 , A r n h e m，荷蘭），均顯示有很高的抗拉模 數或橈性約9 0 C N / t e X ,而且伸長量很低，其斷裂伸長率 約3% ‘ 再者於較通用實施例中，纖維元件42可為如製造商所 供應沿順時針或反時針方向每米捻（t w ί s t ) 0到2 0 0圈， 製造商捻好，或者成束給予而繞在捲軸上。如本技術所 固知者，纖維之捻撚可以變化，可以使軟管1 0之抗彎曲 疲勞最滴化或者減小軟管直徑。但是為了成本及增加壓 縮件之原因，最好纖維元件4 2為” 0 ”捻撚，或每米約6 0圈 或更少之捻撚。 參照第4圖，本發明複合最内加強層2 0功能之了解可 參照，沿箸縱軸1 2以最小半徑” r ”被彎曲之軟管1 0之軸 向剖而6 0而為之。圖中可知，彎曲半徑r是相對於中心 管]4 ,有一外周徑為” d 〇 ”内周徑為” d ί ”。當軟管1 0沿縱 軸1 2以最小彎曲半徑r被彎曲時，中心管1 4之側壁6 2如 箭頭6 6所示沿外周弧成局部伸長，且如箭頭6 6所示沿箸 内固而局部收縮。而彈簧狀螺旋狀之線加強件4 0隨著管 壁6 2也沿箸彎弧外周而伸長，其相鄰圈4 4之軸向間隔 ” α ”亦增加，而沿箸彎弧内周部份會收縮，相鄰圏4 4之 軸向間隔” I ”會減少。但是，纖維元件4 2因為是彈性地 被壓縮在每一對第一圈44之間，可以在原來截面積上一 段膨脹或者復原，故持續地在彎曲部外周部份佔據成對 第一圈4 4之間的空隙區域4 6。另外，纖維元件4 2在成對 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - •線. 482880 經濟部智慧財產局員主消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（a ) 第一圈4 4之間可更進一步壓縮而沿#彎曲半徑内周容納 收编。 勿為理論所拘，據信相鄰線元件圏4 4之軸向間隔被纖 維元件4 2之復原所充滿，中心管側壁6 2被拘束在最内加 強層2 0因而減小”紐結”，g卩中心管壁6 2崩潰造成軟管内 徑完全阳塞。此即，軟管内流體壓力，如圖中箭頭7 0所 示，會對中心管壁6 2産生徑向往外之力，線圏4 4之間中 心管之擠出可被纖維元件阻止。再者，纖維元件4 2間沿 彎曲半徑之内固部份可被更進一步壓縮之故，與傳統上 只使用完全金屬線元件之最内加強層軟管比較起來本發 明更可達到最小彎曲半徑。故本發明複合加強層構造不 犧牲彈性或高壓特性下使軟管有更改進之結構剛性。 其次參照第5圖，以比較方式，其中有一段傳統的軟 管8 0 ,它有完全為金屬線元件8 4螺旋纏繞之最内加強層 8 2 如前述，當軟管沿軸1 2以最小半徑r被彎曲時，線 加強元件8 4沿箸彎曲處外周而伸長，而沿著内周處則收 縮。但是，因沒有纖維元件來充満外周上伸長的軸向間 隔α ,局部區域有應力集中會産生，則中心管會從螺旋 線圈之間被擠出。雖然線元件8 4可纏繞得緊密一點以減 少軸向間隔以改進抗紐結性，此種改進卻是犧牲了柔軟 度並目.增加重量。 奮際應用上，具有4 - 3 2公厘内徑及9 - 5 0 m m外徑之商用 軟管在使用本發明複合最内加強層時彎曲半徑在壓力測 試條件1 0 0 Μ P a下可逹到6 0 - 4 0 0公厘。此半徑比傳統加強 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 482880 A7 B7 五、發明說明（ο ) 層技術者小一半，而且比完全用金颶線做最内加強層者 重量少50 %。在此方面，使用本發明複合圓形線及aramid 纖維加強層之軟管性能可逹到最進步”扁平線"強化軟管 者，但是成本較低且生産速度快。 回到第1圖及第2圖，圖中顯示中間加強層22通常為 開放層型式以反向周節角0、通常為-4 0°C〜6 G °C中心 螺旋狀繾嬈在最内層20之上，材料是一或多束之未捻 aramid 纖維纱或帶，如 840 decitex, Kevlar ⑮型 1000 (杜邦）。以反方向螺旋纏繞在最内層20之上，中間纖維 層22穩定了前一層20並且對下一層24提供了承載。 接著，中間層24通常被設為密封不可壓縮螺旋狀層， 它沿反方向舖在層22上。為了負荷承載能力，層24是 以直徑0.6公厘，抗拉強度25G0-3GGN/min2之銅線所纗 繞。 最後，中間層26及28亦是沿反方向而為開放螺旋層以 例如含有4束1.75公厘直徑銷線之束狀線材而繾繞成。這 些層提供了額外負荷承載能力及抗紐結，且亦提供了使 最外殼層30結合之基礎。最終形成一有效承載負荷之軟 管10。 當沿反方向纏繞在最内加強層20上時，中間層22, 24 ，26及28可定位在相同或不同之絶對周節角。在這方面 ,各個加強層之周節角可變化來改變軟管之物性。在較 通用構造中，加強層20，2 2 , 2 4 , 2 6及28之周節角設為 大致相同但方向則依次相反。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 訂---------線！ 482880 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（μ ) 在較通用實施例中，軟管10是全為熱塑性材料所成 ，與橡膠軟管比較起來有較高之強度及抗化學性。在這 方面，銷及aramid加強層結合之使用有利地免除了另設 黏著劑或硫化層之必要以避免加強層被解開並確保負荷 之傳遞。即使用在相當高的操作壓力下亦可維持在最大 之柔軟度。 以上，以說明用途之軟管能以各加強層逹成有效負荷 傳送在此已敘述。此一構造待別適用在高壓應用，且由 於獨特最内加強層構造而顯示了較大之柔軟性及抗紐結 性，而且比先前技術高壓軟管的重量都要輕。 雖然説明用軟管構造10在此已敘述，且其中本發明 複合強化是用在中心管14之最内層，但其它配置亦可依 在此所公開之内容而設計。例如，二或多個複合加強層 亦可被提供做為最内或中間層。待別是，一或多個中間 加強層亦可介於中心管與第一複合層之間而不違離本發 明在此所涵蓋之範圍。 本發明在不違離於此涵蓋之原則下可有某些改變，故 上面所敘述之所有内容應只做為説明用途而非限制。在 此引用之參考亦以參考性質表示性地加入。 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------裝·-------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 482880 A7 B7五、發明說明（β ) 符號之説明 10........軟管 12........中心縱軸 14........中心管 1 6........内表面 18 ........外表而 19 ........内襯 20 ........最内加強層 2 2，2 4，2 6 , 2 8 + ...中間加強層 30........最外殼層 4 0 金屬線兀件 42........非金屬線纖維元件 4 3........第一圏 44........成對 4 6........空隙區域 50........第二圈 60........—段軟菅 6 2........側壁 6 4,6 6,7 0 ........箭頭 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 0........傳統一段軟管 8 2........最内加強層 8 4 金屬線兀件 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 482880 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 定軟中 選該有 有 ，具 它度徑 ， 長半 管的曲 軟定彎 結確該 纽不 ， 抗至曲 的伸彎 體延被 流軸徑 送縱半 輸心曲 下中彎 壓延小 高並最 在徑以 來直軸 用外縱 種内其 一 的管 表 外 及 : 面 有表 含 内 且之 並徑 ， 内 份管 部軟 徑該 内定 與界 份有 部它 徑 ， 外管 有心 具 中 件 一 棒 ♦ 等 層 強 合 複 之 面 表 外 管 心 中 該 在 置 設 01 少 ¾至 而 沿 地 狀 旋 螺 件 元 線 屬 金 個1 少 至 心 中 該 在 繞 纏 角 節 周 定 預 成 軸 縱 該 (1於 成對 形相 所以 列向 下方 由 個 它 一 此一 彼少 圏至 一 η 第(1 個及 一; 每域 ,區 圏隙 一 空 第成 之形 列間 条其 成在 形而 而開 而隔 表圈 LT β, 夕 0 之相 管 與 周 ，該 定圈 ， 預二間 該第中 以之之 向列圏 方条 一 痼成第 一 形該 該而的 沿面對 地表一 狀外應 旋管對 螺心在 件中位 元該是 維在圈 纖繞二 屬a第 金而個 非角 一 個節毎 時 徑 半 ，曲 縮彎 壓小 被最 間該 之到 圈曲 一 彎 第被 之管 對軟 一 該 應當 對 ， 該構 在結 件此 元以 維. 纖 脹地 膨效 處有 量而 分域 徑區 直隙 外空 之的 徑間 半之 曲圈 彎 一 該第 著之 沿對 可一 件應 元對 維該 纖纈 該填 ， 以 --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·. -丨線· 經濟部智慧財4局員'工消費合作社印製 維可 纖間 該之 旦圈 ,ιβ一 、亚第 ，默 内該 之處 層 量 強分 加徑 合 直 複内 該之 在徑 限半 拘曲 被彎 管該 心箸 中沿 該件 使一兀 第 該 之 對 該 一 每 中 其 管 軟 之 項 0 第 縮圍 壓範 被利 步~專 一 請 進申 更 如 2 狀一 形件 何元 幾線 之該 面一 剖每 線中 物其 拋 ， 為管 般軟 一 之 域項 區 1 隙第 空圍 該範 的利 間專 之請 圈申 一 如 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 482880 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 般為具有圖形剖面幾何形狀之單絲束。 4 .如申請專利範圍第3項之軟管，其中每一該單絲之直 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 掙約在0 . 3釐米-0 . 9釐米之間。 5 .如由請專利範圍第3項之軟管，其中每一該單絲束是 由綱材形成。 R .如申請專利範圍第1項之軟管，其中每一該纖維元件 包含一或多値多絲束，每一個之d e c i t e X值至少在約 1 1 0 0 - 8 8 0 0 之間。 7，如申請專利範圍第6項之軟管，其中每一該多絲束是 由a r a m i d材料形成。 8 ,如申請專利範圍第6項之軟管，其中每一該多絲束有 毎米約0到60圈之間的捻撚。 9 .如申請專利範圍第1項之軟管，其中該周節角在4 0 - 6 0 °之間。 1 〇 .如申請專利範圍第1項之軟管，其内徑約在4 - 3 2釐 米之間，外徑在9 - 5 0釐米之間，最小彎曲半徑在3 0 -180釐米之間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1].如_請專利範圍第1項之軟管，其中該中心管是由 含有聚_胺，聚烯烴，聚氯乙烯，聚氨脂，及其共聚 物，混合物之群中所選用之熱塑性材料形成。 1 2 .如申請專利範圍第1項之軟管，其中每一個該複合 加強層是以最内加強層而包在該中心管外周。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之軟管，它另外含有一或多 個中間加強層以相反於前一加強層之方向而重疊地纏 - 1 9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 482880 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 上 層 強 加 内 曰取 該 在 繞 加 間 中 該1 每 中 其 管 軟 之 項 3 第 圍 範 利 專 請 申 如 由 是 層 強 物 是 合 料混 材其 其及 而 ， ，線 成屬 而金 束 ， 絲mid 多 a 或ar 絲 ， 單烯 條乙 。 多聚者 或，出 一 龍選 尼所 有中 含群 由之 外 最 有 括 包 外 0 它 管 軟 之層。® Μ項 1 D 1 圍g圍 sgttlg* ^ » Islfilf 同 層 如U如 .殼 · 料 材 之 殼 外 該 中 其 管 軟 之 然 天 〇 ，者 烯出 乙選 氯中 聚群 ，之 烴物 烯合 聚混 ，其 胺及 醯物 聚聚 ，共 酯及 氨 ， 聚 _ 含橡 包成 由 合 是及 度 IQL/ 硬 之 料 材 該 中 其 管 軟 之 項 6 1X 第 圍 範 利 專 請 申 如 A 氏 蕭 為 約 計 度 0C 碩 強 加 合 複 的 管 軟 結 紐 。抗 間之 之用 9 體 0-流 3 送 輸 下 壓 高 在 —1 種 直 外 弧 彎 在 徑 半 小 最 •-------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 形為 有層 LN ύκ 具強 它 加 管合 心複 中該 有 ， 含面 個且表 一 並外 曲，及 彎量 ， 軸分面 縱徑表 心直内 中内之 之弧徑 管彎内 軟及管 該量軟 ，分該 層徑成 對成 相形 以而 向面 方表 値外 一 管 :沿心 有地中 含狀該 且旋在 並螺嬈 圍件纏 周元角 管線節 心屬周 中金定 在個預 設一成 舖少軸 地至縱 向 · 該 徑 於 |線· 經濟部智慧財產為員玉消費合作社印製 在 而 開 隔 圈 鄰 相 與 此 彼 圈1 第及 個 •’ 一 域 每區 ，隙 圈空 一 成 第形 之間 列中 条其 一 形該 該而的 沿面對 地表一 狀外應 旋管對 螺心在 件中位 元該是 維在圈 纖繞二 颶繾第 金而個 非角一 ，節每 成周 ， 合定圈 個預二 一 該第 少以之 至向列 • 方条 個成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 482880 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 之 圏 1 第 之 f- 一 應 對 該 在 件 元 維 纖 該 間 中 ， 之縮 圈懕 一 被 第間 該脹 ，膨 時處 徑量 半分 小 徑 最 直 該外 曲彎 彎之 被徑 管半 軟曲 該彎 當該 ，著 構沿 結可 此件 以一兀 ♦ 維 纖 地維圏 效纖一 有該第 而且對 域.並該 區 ，處 隙内量 空之分 的層徑 間強直 之加内 圈合弧 一 複彎 第該之 之在徑 對限半 一 拘曲 應被彎 對管該 該心著 纈中沿 瑱該件 以使一7Π 9 層 ΛΕ 強 加 1 之有 苜r域 縮8T區 壓;1隙 二空； 範 U 間 進W之 專 ^ils 可 m 申 間 α 第 之纟對 苴： 成 該 何 幾 之 一一 0 每ϋ = 拋 為 般 rti (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 狀 形 元 線 該 1 每 中 其 層 強 加 之 項 8 Τ-- --- 第 圍 節 ΜΜΜ 禾 專 請 甶 如 ο 2 有 件 如 1J 2 項 幾01 面2 剖圍 形^目ilr J 專 r I ▲ 二1ΙΠ 束 絲 單 之 狀 形 何 每 中 其 層 強 加 之 ο I 米 釐 5 3 ο 約 在 徑 直 之 束 5 8 項 ο 2 第 圍 範 利 專 請 * 如 2 2 每 〇 中 間其 之 ， 米層 釐強 加 之 絲 絲 單 單 該 該 訂——I·-----線' 3 2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 2 束 絲 ο11多-第 成 Ί 條 / 圍 形 多 範 所ili或 材"1 鋼*有 ί 青 1 1 $ W 由申含. 是 α 件 束$元 維 纖 該 一 每 中 其 層 強 D 力 之 項 8 由 是 它 所 料 材 d m a Γ a ic· a 由 成II是 形 束 專 請 ¢ 如 Γ 8 專 請 Φ 如 5 2 ο 米 每 有 束 第：；第1 料 圈 圍 圍ΟΓ ί車 d 貧卩 H, i ΠΜ 0 利 £ 利 3 2 成 形 所 料 項 3 2 絲 絲 多 多 該 該 1 1 每 每 中 中 其 其 層 0 δ¾ HJ ρ ΠΜ 力 力 之U之 項 撚 捻 的 間 之 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 482880 A8 B8 C8 D8 ； 六、申請專利範圍 2 6 .如申請專利範圍第1 8項之加強層，其中該周節角約 存4 0 - 6 (T 之間。 層 強 加 之 項 8 ΊΧ 第 圍 範 利 專 請 如 7 強 加 内 最 以 它 圍 周 之 管 心 中 在 包 而 層 -------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，線· 經濟部智慧財濠局員土消費合作社印製 22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）