DE1817233B2 - Hochdruckschlauch - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Hochdruckschlauch, der wenigstens zwei koaxiale, rohrförmige Körner aus einem Gummimaterial und eine zwischen diesen eingeschlossene textile Verstärkungseinlage aus einem Bandmaterial aufweist, welches aus wenigstens zwei in einer gemeinsamen Ebene und unter gegenseitiger Berührung parallel zueinander verlaufenden Garnen aus jeweils mehreren kontinuierlichen Fäden besteht und über ein polymeres Bindemittel mit den beiden zugehörigen rohrförmigen Körpern fest verbunden ist.

Bei einem bekannten Schlauch dieser Art sind die Verstärkungsbänder schraubengangförmig auf den inneren Gummikörper aufgewickelt. Dabei liegen die Bandwindungen in jeder Schicht in einem gegenseitigen Abstand und kreuzen sich von Schicht zu Schicht. Jedes Band wiederum besteht aus mehreren parallelen textlien Fäden, die in einem Bindemittel, z. B. in Gummi, eingebettet sind. Die Verstärkungsbänder werden jeweils unter erheblicher Spannung aufgewickelt, so daß sie sich jeweils wenigstens teilweise in die Zwischenräume zwischen benachbarten Bandwindungen der darunterliegenden Schicht einziehen. Die die einzelnen Bänder bildenden Fäden können gezwirnt sein. In einzelnen Schichten können aber auch Bänder aus ungezwirnten Fäden vorgesehen sein (vgl. schweizerische Hatentschrift 60 841).

BH einem anderen bekannten Schlauch dieser Art sind die Verstärkungseinlagen jeweils als Flechtwerkschläuche ausgebildet. Dabei kann ein innerer Flechtwerkschlauch aus Garnen bestehen, die jeweils aus vier bis sechs gezwirnten Fäden hergestellt sind. Nach der Aufbringung wird auf den Flechtwerkschlauch eine Gummipaste oder eine teigförmige Gummimasse aufgebracht. Die Aufbringung erfolgt in der Weise, daß das Material in die Zwischenräume zwischen den Garnen des Flechtwerks eindringt. Die Gummimasse bildet gleichzeitig eine dünne Zwischenschicht zwischen dem ersten Flechtwerkschlauch und dem zweiten Flechtwerkschlauch. Der letztere ist aus Garnen hergestellt, die aus gezwirnten Fäden zusammengesetzt sind. Die Garne können in beiden Schichten jeweils auch aus Mono oder Endlosfäden oder auch aus dünnen Streifen bestehen, die aus Folien des betreffenden textilän Materials geschnitten sind (vgL britische Patentschrift 8 66 904). Bei diesem bekannten Schlauch haftet der innere Flechtwerkschlauch am inneren Gummikörper sowie an dem zweiten Flechtwerkschlauch mit Hilfe der durch die Flechtwerkzwischenräume gepreßten Gummimasse. Das textile Material des äußeren Flechtwerkschlauches ist durch Eintauchen in eine Bindemittellatex vorbehandelt und weist deshalb eine gute Haftung an dem äußeren Gummikörper auf.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei der Behandlung von verdrallten oder verzwirnten mehrfädigen Garnen mit einem Bindemittel diese Behandlung ausschließlich auf die Oberfläche der verdrallten Garne beschränkt bleibt Wenn man daher Hochdruckschläuche aus derartigen textlien Verstärkungsmaterialien herstellt, so entsteht trotz der Verklebung der einzelnen Garne über das Bindemittel mit den angrenzenden Gummischichten im Inneren des Mantels des Hochdruckschlauches ein Dochteffekt. Dieser kann zur Folge haben, daß bei solchen Hochdruckschläuchen das in den Schläuchen geführte Fluid dochtartig durch die Garne hindurchwandert und dabei zu einer Ablösung oder Abtrennung einzelner Schichten des Hochdruckschlauches führt.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, einen Hochdruckschlauch der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß die Dochtwirkung ausgeschaltet und die Gefahr einer Ablösung einzelner, den Schlauch bildender Schichten bei Gebrauch des Schlauches gebannt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die im wesentlichen unverzwirnten oder unverdrallten Garne des Bandmaterials der oder jeder Verstärkungseinlage in allen Querschnitten bis in das Innere der Garne durchgehend mit dem polymeren Bindemittel so getränkt sind, daß im wesentlichen jeder einzelne Faden des Garnes mit dem Bindemittel imprägniert ist und das Garn an Trockensubstanz des Bindemittels eine Menge von wenigstens 10% des Garngewichtes aufweist.

Wesentlich dabei ist, daß bei der Behandlung der Garne im Imprägnierbad eine durchgehende Tränkung mit polymerem Binder bis in das Innere der Garne hinein erfolgt, so daß im wesentlichen jeder einzelne Faden des Garnes mit dem Bindemittel imprägniert ist. Beim Eintauchen von verzwirnten oder verdrallten Garnen erreicht man in der Regel eine Feststoffaufnahme von etwa 4 bis 7% des Garngewichtes, gerechnet auf die Trockensubstanz des Bindemittels. Die aufgenommene Menge ist dabei wesentlich abhängig von der geometrischen Gestalt des Garnes. Dadurch, daß zur Herstellung des Bandmaterials erfindungsgemäß Garne verwendet werden, die im wesentlichen unverzwimt oder unverdrallt sind, erhält man in dem Bad eine Aufnahme an Trockensubstanz des Bindemittel!», die mindestens 10% des Garngewichtes beträgt.' G leichzeitig erhält man eine durchgehende Tränkung mit polymerem Bindematerial. Die Tränkung reicht bis in das Innere der Garne hinein, so daß im wesentlichen jede einzelne Faser oder jeder einzelne Faden des Garnes imprägniert ist. Auf Grund dieser Ausbildung wird bei der Herstellung des Schlauches mit Sicherheit die Docht-

wirkung ausgeschlossen. Da die Garne Ober ihre ganze I 3nge bis in den inneren Kern des Querschnitts imprägniert sind, kann an keiner Stelle Fluid in das Innere der Garne eindringen. Damit ist auch jeds Ablöseerscheinung der einzelnen Schichten auf Grund des Drukkes des in die Garne eindringenden Fluids ausgeschlossen, da in jeder Flechtwerklage des fertigen Schlauches jedes einzelne Garn und jeder Faden der einzelnen Garne mit dem benachbarten Faden über die ganze Länge des Garnes fest verbunden ist, so daß die einzelnen Schichten untereinander und die einzelnen Bestandteile jeder Schicht miteinander eine undurchlässige Verbindung eingehen.

Vorteilhafterweise ist die Anordnung so getroffen, daß der Binderanteil 12 bis 15% des Garngewichtes beträgt

Die die einzelnen Garne bildenden Fäden sind kontinuierliche Fäden. Diese können aus synthetischen oder natürlichen Materialien bestehen und je nach gewünschten Eigenschaften unterschiedlich in den Garnen zusammengesetzt sein. Es können auch einzelne kontinuierliche Fäden aus Mischpolymerisaten verwendet werden. Die Garne können auch aus Glasfaden bestehen.

Die zur Herstellung des Bandmaterials verwendeten Garne können etwa 50 bis 2000 Fäden enthalten. Die Feinheit der Garne kann zwischen 1100 und 4400 Den liegen.

Das bandförmige Material kann bei Herstellung der Verstärkungseinlagen des Hochdruckschlauches in einem Flecht- oder Umspinnvorgang oder aber durch schraubenförmiges Aufwickeln verwendet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Hochdruckschlauch gemäß der Erfindung in Draufsicht, teilweise geschnitten, und

F i g. 2 eine Vorrichtung, mit deren Hilfe die Erzielung der wesentlichen Merkmale des neuen Hochdruckschlauches gewährleistet werden kann.

Der in F i g. 1 gezeigte Hochdruckschlauch 40 weist einen inneren, rohrförmigen Körper 42 aus einem G mmimaterial auf. Auf diesem ist eine erste textile Verstärkungseinlage 44 aufgebracht. Über diese Verstärkungseinlage ist ein zweiter rohrförmiger Körper 46 aus einem Gummimaterial vorgesehen, auf dem eine zweite textile Verstärkungseinlage 48 aufgebracht ist. Das ganze wird umgeben von einem koaxialen rohrförmigen Körper 50 aus Gummimaterial.

|ede textile Verstärkungseinlage ist somit zwischen zwei koaxialen rohrförmigen Körpern aus Gummimaterial eingeschlossen. Jede Verstärkungseinlage 44 und 48 ist durch Umflechten des darunter liegenden Körpers unter Verwendung eines Bandmaterials 38 gebildet. Das Bandmaterial ist zuvor in einer weiter unten zu beschreibenden Weise sorgfältig mit einem polymeren Bindemittel imprägniert. Nach dem Aufbau der einzelnen Schichten wird der Hochdruckschlauch, ζ. Β. unter Anwendung der bekannten Bleimanteltechnik vulkanisiert. Dadurch tritt eine innige Bindung der rohrförmigen Körper aus Gummimaterial mit den jeweils benachbarten mit Bindemittel imprägnierten Verstärkungseinlagen auf. Statt der zwei Verstärkungseinlagen können auch drei oder mehl solcher Verstärkungseinlagen unter jeweiliger Zwischenschaltung eines rohrförmigen Körpers aus Gummimaterial angewendet werden.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, besteht das zur Bildung der Verstärkungseinlage verwendete Bandmateria) 38 aus zwei oder mehr, im Beispiel nach F i g. 2 aus vier, in einer gemeinsamen Ebene und unter gegenseitiger Berührung parallel zueinander verlaufenden Garnen 32a, 32b, 32c und 32c/, die jeweils aus mehreren kontinuierlichen Fäden bestehen. Jedes der Garne wird bei der Herstellung des Bandmaterials von einem Wickel in einer Gruppe 10 von Behältern 10a, 106, 10c und 10c/ abgezogen. Die Fäden der einzelnen Garne sind im weseutlichen unverzwirnt oder unverdrallt. Die vier Fäden werden durch Führungshülsen 12 und 14 im gegenseitigen Abstand in einen Behälter 16 geleitet, in dem ein Bad 18 aus einem polymeren Bindemittel vorgesehen ist. Die getrennt geführten Garne laufen aus dem Behälter 16 über Führungsösen 20 und 22 in eine die Fäden zusammenführende, geschlitzte Zusammenführungsöse 24 und von da gemeinsam durch eine Spanneinrichtung 26. Das die Spanneinrichtung 26 verlassende Bandmaterial wird über eine Führungseinrichtung 28 auf einen Wickeldorn 30 aufgewickelt.

Die einzelnen, mehrfädigen Garne, die als im wesentlichen nicht verzwirnt oder verdrallt bezeichnet werden können, weisen eine Verzwirnung oder Verdrallung im Bereich zwischen dem Wert 0 bis maximal eine halbe Windung pro 2.5 cm Garnlänge auf.

Innerhalb des Bades verläuft jedes einzelne Garn unterhalb einer Führungsstange 34, die in Absländen angeordnete Trennplatten 36 trägt. Dadurch wird gewährleistet, daß die Garne innerhalb des Bades voneinander getrennt gehalten werden Gleichzeitig werden mit Hilfe der Führungsstange 34, um die die Garne umgelenkt werden, die einzelnen Fäden der Garne in eine Lage gebracht, bei der die durchgehende Tränkung des Garnes mit polymerem Bindemittel gewährleistet wird.

Die Spanneinrichtung 26 dient dabei dazu, die unmittelbar nebeneinanderliegenden Garne des Bandmaterials 38 in ihrer Spannung auszugleichen und zu regulieren.

Die Garne können nach dem Zusammenführen zu dem Bandmaterial 38 und beim Aufwickeln des Bandmaterials auf den Wickeldorn 30 noch feucht sein, so daß das Band auf dem Wickel durch Trocknung eine leichte Bindung von Lage zu Lage erfährt, so daß das Bandmaterial auf dem Wickel seine geordnete Lage zuverlässig beibehält.

Die Durchtränkung der Garne in aem Bad 16 kann auch in zwei Stufen oder in einer Mehrfachtauchtechnik erfolgen.

Zur Tränkup.g der Garne kann im Bad 18 das polymere Bindematerial in hoher Konzentration, d. h. in einer Konzentration von wenigstens 10 bis 40 Gewichtsprozent verwendet werden.

Das auf diese Weise erhaltene bandförmige Verstärkungsmaterial 38 weist einen Rechteckquerschnitt auf, dessen Breite wenigstens das 2fache, in der Regel jeduch das Mehrfache der Dicke eines einzelnen Garnes ausmacht. Die Breite eines solchen Bandmaterials kann zwischen 0,3 und 4 mm liegen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hochdruckschlauch, der wenigstens zwei koaxiale rohrförmige Körper aus einem Gummimate- s rial und eine zwischen diesen eingeschlossene textile Verstärkungseinlage aus einem Bandmaterial aufweist, welches aus wenigstens zwei in einer gemeinsamen Ebene und unter gegenseitiger Berührung parallel zueinander verlaufenden Garnen aus jeweils mehreren kontinuerlichen Fäden besteht und über ein polymeres Bindemittel mit den beiden zugehörigen rohrförmigen Körpern fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen anverzwirnten oder unverdrallien Garne (32a bis 32d) des Bandmaterials (38} der oder jeder Verstärkungseinlage (44, 48) in allen Querschnitten bis in das Innere der Game durchgehend mit dem polymeren Bindemittel so getränkt sind, daß im wesentlichen jeder einzelne Faden des Garnes mit dem Bindemittel imprägniert ist und das Garn an Trockensubstanz des Bindemittels eine Menge von wenigstens 10% des Garngewichtes aufweist.

2. Hochdruckschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Binderanteil 12 bis 15% des Garngewichtes beträgt.