DE2118374A1 - Schlauch - Google Patents
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- F16L33/00—Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses
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- F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
- F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
- F16L11/08—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall
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Description
Die Erfindung betrifft Schläuche, insbesondere biegsame Schlauchrohre zum Fördern von Schlamm oder festen Teilchen.
Derartige Schlauchrohre v/erden beim Baggern entweder zur Herstellung
von Schiffahrtskanälen, oder zur Gewinnung von Materialien,
z.B. von Sand oder Kies von einer wasserbedeckten Oberfläche, in einem bestimmten Herstellungsverfahren usw.
verwendet. Innerer Verschleiß begrenzt die Verwendung der bekannten Schläuche für diesen Zweck erheblich, und eine häufige
Erneuerung ist erforderlich. Weiterhin ist in den Fällen,
in denen Material durch den Schlauch vom Bagger ans Ufer gepumpt wird, sowie bei der Gewinnung von Sand oder Kies, die
Wellenhöhe, bei der der Vorgang durchgeführt werden kann,
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bei herkömmlichen Schlauchrohren sehr begrenzt. Die herkömmlichen
Schläuche bestehen aus einer Reihe von Stahlrohren, die in Abständen durch Stahlkugel-Gelenke verbunden sind. Die Gelenke
gestatten eine Bewegung bis zu etwa 22°, so daß die geringste Krümmung der zusammengebauten Leitung bei etwa 60 m
liegt. Die Anordnung wird in Abständen mit Bojen verbunden und ist daher kompliziert und teuer, ohne daß eine Verwendung
bei Wellen mit einer Höhe von mehr als 30 cm Höhe möglich ist.
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein biegsames Schlauchrohr zu schaffen, das eine erste innere Schicht aus hartem,
abriebfesten, elastomeren Material und zumindest eine zweite innere Schicht radial außerhalb der ersten inneren Schicht
aus relativ weichem, elastischem, elastomerem Material aufweist, wobei die zweite schicht Stöße, die auf die erste
Schicht ausgeübt werden, abfängt.
Die Erfindung ist auch auf einen Schlauch der obigen Art gerichtet,
der in Abständen mit Ringen aus gehärtetem Harzmaterial versehen ist, die einen Widerstand gegenüber einem
Platzen oder Brechen bieten und eine Biegung des Schlauches gestatten. Der Schlauch kann außerdem selbstschwxminend sein,
so daß er auf dem Wasser verwendet werden kann, ohne daß zusätzliche Schwimmkörper erforderlich sind.
Weiterhin befaßt sich die Erfindung mit Schlauchabschnitten der obigen Art, wobei jeder Abschnitt am Ende Verbindungsorgane aufweist, die das Zusammenfügen zu langen Schlauchleitungen
ermöglicht. Die Verbindungsorgane können mit Auskleidung srohr en versehen sein, die austauschbar sind und aus
einem abriebfesten Material bestehen können.
Im folgenden werden beispielsweise, bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher
erläutert.
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Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Schlauchwand einer selbstschwimmenden
Bauart;
Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen Schlauch mit einer anderen
Verstärkungsstruktur;
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch einen nicht schwimmenden
Schlauch;
Fig. 4 ist ein Schnitt, der die Anbringung des Schlauches der
Fig. 1 an einem Verbindungsorgan zeigt.
Fig. 1 zeigt den Aufbau eines selbstschwimmenden Schlauches \
mit einem Nominal—Innendurchmesser von 60 cm, der zum Unterwasserbaggern
verwendet wird. Der Schlauch wird auf einem Stahldorn hergestellt, von dem er nach der Endvulkanisation
und Schlußbehandlung entfernt wird.
Eine erste Schicht von etwa 6 mm Stärke aus ungehärtetem, zähem, gegenüber Abrieb und Schnittverletzungen unempfindlichem Kautschuk
relativ hoher Härte (etwa 75 .Shore) wird um den Dorn gewickelt und bildet eine erste innere Schicht 1. Über diese
Schicht wird eine Zwischenschicht 2 aus mit Kautschuk versehenem Stoff gelegt, der eine weitere, ca. 6 mm dicke Schicht
3 aus Kautschuk folgt, wie er für die erste innere Schicht ver- λ
wendet wird. Sodann folgt eine weitere Zwischenschicht 4 aus
mit Kautschuk versehenem Stoff. Eine zweite, ca. 6 mm dicke innere Überzugsschicht 5 aus unvulkanisiertem Naturkautschuk
oder einem Gemisch aus Naturkautschuk und synthetischem Kautschuk (etwa 45 bis 50° Shore Härte) wird sodann aufgebracht
und dient als weiche, hoch elastische Polsterschicht. Eine
letzte Zwischenschicht 6 aus mit Kautschuk versehenem Stoff wird sodann aufgebracht und vervollständigt die Auskleidung
des Schlauches.
Verschiedene Schichten 7 aus TextilverStärkungen und nicht
vulkanisierten Kautschukfüllstoffen werden sodann aufgebracht.
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Jede Schicht der Textilverstärkung wird zuvor mit nicht vulkanisiertem
Kautschuk überzogen, so daß die Schichten miteinander verbunden werden und einen homogenen Verstärkungs—
bereich ergeben.
Eine weitere Stoffzwischenschicht 8 wird aufgebracht und bildet
die Grundlage für die Verstärkungsringe 11, wie es in der parallelen britischen Patentanmeldung Nr. 01758/70 beschrieben
wird. Jeder Verstärkungsring umfaßt zwei halbringförmige Abschnitte mit U-förmigem Querschnitt aus einer Aluminiumlegierung.
Jedes Paar der Abschnitte wird um den Schlauch herum angeordnet und bildet einen kontinuierlichen, ringförmigen,
U-förmigen Kanal. Ein dünnes Stahlband 9 wird um die Abschnitte herum befestigt und hält sie in ihrer Stellung. Die
Verstärkungsringe 11 werden im Abstand von ca. 18 cm über die Länge der Schlauchleitung angeordnet und sorgen für eine ausreichende
Festigkeit bei gleichzeitiger Biegsamkeit der fertigen Anordnung. Die Kanäle 11 werden mit nicht vulkanisiertem Harzmaterial
10 verbunden, das Verstärkungsfaden aus Glasfasern
enthält.
Zwei StoffZwischenschichten 12 werden über den Ringen 11 vorgesehen,
und die Abstände zwischen den Ringen werden mit einem mikro-zellularen Schaum 13 gefüllt. Eine Stoffzwischenschicht
14 und drei Schichten 15,aus mikro-zellularem Schaum zur
Schaffung der Schwimmfähigkeit werden sodann aufgebracht, und
es folgen die äußeren Deckschichten, wie in dem parallelen britischen Patent Nr. 1 042 023 angegeben ist.
Die äußeren Deckschichten umfassen eine Stoffzwischenschicht
16, eine untere Deckschicht 17 aus nicht vulkanisiertem
Kautschuk, eine weitere Stoffzwischenschicht 18 und eine
äußere Deckschicht 19 aus nicht vulkanisiertem Kautschuk.
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Die Anordnung wird sodann eng mit einem nassen Nylonband umwunden,
so daß sie zusammengedrückt wird, und sodann in einem Dampfofen erhitzt, so daß zugleich der nicht vulkanisierte
Kautschuk vulkanisiert und das Harz der Verstärkungsringe 10 gehärtet wird. Das Nylonband wird sodann entfernt, der Schlauch
wird von dem Dorn abgenommen, einer Endbehandlung unterworfen und abschließend getestet.
Der entstehende Schlauch besitzt eine eingebaute Schwimmfähig-.keit
aufgrund der mikro-zellularen Schichten 13 und 15, und
der Abstand zwischen den Kingen 11 ermöglicht es, daß der ™
Schlauch im Gebrauch scharf gekrümmt wird. Die inneren Überzugsschichten
1 und 2 widerstehen einem Abrieb und fangen Stoßbelastungen ab, da das Material der ersten Überzugsschicht
hart und das Material der zweiten Überzugsschicht 2 relativ
weich und elastisch ist.
Das Material der inneren Überzugsschichten 1 und 2 kann im Hinblick auf das durch den Schlauch gepumpte Material ausgewählt
werden. Insbesondere die Härte und die Schnittfestigkeit
der ersten Schicht 1 kann in Abhängigkeit von der Schärfe der Materialteile verändert werden. Dabei soll die Wahl unter den
Gesichtspunkten einer möglichst langen Haltbarkeit des Schlauches ^
getroffen werden.
Die Zwischen- und Verstärkungsschichten können aus entweder natürlichen oder sythetischen Textilien und/oder aus Metallkorden
einschließlich Korden aus feinen Metalldrähten bestehen. Die Textil- oder Metallkorde können in Form eines gewebten
Stoffes oder in anderer Form vorliegen.
Der in Fig. 2 gezeigte Schlauch ist im Grunde ebenso aufgebaut wie der oben beschriebene Schlauch, abgesehen davon, daß keine
Harzverstärkungsringe verwendet werden. Anstelle dieser Ringe sind schraubenförmige Windungen 20 aus einem Stahldraht mit
ca. 6 mm Durchmesser auf die Schlauchauskleidungsanordnung auf-
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gebracht. Der Draht ist so gewunden, daß nebeneinander liegende Drähte ca. 7,5 ram Abstand aufweisen, so daß die Biegsamkeit
der Anordnung gewährleistet ist. Die Drähte 20 sind in das
nicht vulkanisierte Kautschukfüllmaterial 21 eingebettet. Die StoffZwischenschichten 8 und 14 auf beiden Seiten dieser Verstärkungsschicht
umfassen je zwei Lagen aus mit Kautschuk durchtränk tem Stoff.
Der in Fig. 3 gezeigte Schlauch ist dem eingangs beschriebenen Schlauch ähnlich, abgesehen davon, daß die mikro-zellularen
Schaumschichten fehlen. Anstelle dieser Schichten sind die Zwischenräume zwischen den Ringen mit einem Füllmaterial 21
aus nicht vulkanisiertem Kautschuk gefüllt, und die äußeren Deckschichten sind auf die Stoff—Zwischenschicht 14 aufgebracht.
Der entstehende Schlauch ist nicht schwimmfähig.
Jeder der oben beschriebenen Schläuche wird im allgemeinen im Interesse einer leichten Handhabung bei der Benutzung in Längen
von etwa 9 m hergestellt. Die Verbindung zwischen den Abschnitten erfolgt mit Hilfe von Stahlflanschen an beiden Enden
der Schlauchabschnitte. Das Verfahren zur Anbringung der Schläuche an den Endflanschen ist in Fig. 4 gezeigt.
Ein End-Verbindungsorgan umfaßt einen Flansch 22, der an eine
zylindrische Muffe 23 stumpf angeschweißt ist. Die Muffe weist Stahlringe 24 auf, die auf ihren äußeren Durchmesser aufgeschweißt
sind und eine Auflagefläche für den Schlauch bilden. Der Außendurchmesser der Muffe 23 verringert sich am Ende, so
daß ein glatter Übergang für das Schlauchmaterial geschaffen wi rd.
Bei der Herstellung der Schlauchabschnitte wird ein Verbindungsorgan an jeder Seite der Dornanordnung vorgesehen und ein Strei-
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fen aus Stoff 26 wird über die Verbindungsstelle von Muffe und Dorn gewickelt. Die Schichten der Schlauchauskleidung (1-6)
werden sodann auf die beschriebene Art aufgebracht und liegen auf und zwischen den Ringen 24 der Muffe 23.
Die Schichten aus Textilverstärkung bedecken die Ringe ebenfalls,
jedoch werden nach dem Aufbringen jeder Schicht Stahldrähte 27 um die Anordnung herum gewickelt, die die Verstärkung
und die darunter liegendenSchichten in die Spalten zwischen den
Hingen drücken. Der Rest der Anordnung wird sodann auf die oben beschriebene Art hergestellt.
Für hohe Belastungen kann die Muffe 23 mit einer austauschbaren Auskleidung 30 versehen sein, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Die
Innenbohrung der Muffe wird etwas größer hergestellt (etwa 6mm größer im Durchmesser), als die erforderliche Endbohrung
ist, und ein abgesetzter Durchmesser 28 wird an der Stirnfläche 29 des Flansches vorgesehen. Die austauschbare Auskleidung
besitzt die Form eines Stahl—Auskleidungsrohres mit etwa 3 mm
Wandstärke, an dessen eines Ende ein Ring 31 geschweißt ist. Der Durchmesser des Ringes 31 ist so bemessen, daß dieser in
den abgesetzten Durchmesser 28 hineinpaßt. Das Stahl-Auskleidungsrohr
30 ist etwa 25 mm langer als die Muffe und in deren
Innerem angebracht. Dieses Auskleidungsrohr 30 bildet ein austauschbares Verschleißglied zum Schutz der Muffe,und die Überlappung
von etwa 25 mm schützt die empfindliche Verbindungsstelle zwischen Schlauch und Muffe.
Das Auskleidungsrohr 30 kann aus jedem Material bestehen, das für das durch den Schlauch geförderte Material geeignet ist.
Harte Stähle wie Mangan-Stähle sind ebenso geeignet v/ie Normal-Stähle und abriebfeste Kunststoffmaterialien.
Die Schlauchabschnitte mit den Verbindungsorganen und den Auskleidung
srohr en , wie sie beschrieben worden sind, können ab-
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schnittsweise verbunden und zum Tranport von gebaggertem Materialien
von dem Bagger zu einem Lastkahn oder dem Ufer verwendet werden. Die Schlauchrohre sind abrieb- und verschleißfest,
biegsam und gewünschtenfalls schwimmfähig. Die Krümmung
einer Schlauchleitung kann wesentlich geringer als die bekannter
Leitungen sein und beispielsweise drei bis 4,5 m
Radius aufweisen. Weiterhin kann die Biegung entlang annähernd der gesamten Länge des Schlauches erfolgen, so daß eine wesentlich
bessere Bewegung möglich ist, wenn der Schlauch durch Wellenbewegungen bewegt wird. Der Schlauch kann bei Wellen
größerer Höhe verwendet werden, als es bisher möglich war, so daß die Bagger über wesentlich längere Zeiträume arbeiten
können als bisher.
Der Schlauch verschleißt wesentlich langsamer als die bekannten Stahlrohre. Im Falle einer Verletzung oder Beschädigung cfes
Schlauches kann ein neuer Abschnitt durch einfaches Lösen der Flansche des beschädigten Abschnitttes und durch Verschrauben
eines Ersatzabschnittes ersetzt werden, oder es können einfach eine oder mehrere der austauschbaren Auskleidungen ausgetauscht
werden.
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Claims (12)
1. Biegsames Schlauchrohr, gekennzeichnet durch eine erste innere Schicht (1, 3) aus hartem, abriebfesten, elastomeren
Material und zumindest eine zweite innere Schicht (5), die axial außerhalb der ersten Schicht (1, 3) vorgesehen
ist, wobei die zweite Schicht (5) aus relativ weichem, j|
elastischem, elastomerem Material besteht, wodurch die zweite Schicht (5) Stöße abfängt, die auf die erste
Schicht ausgeübt werden.
2. Biegsames Schlauchrohr nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Stoffzwisehenschicht (2) innerhalb der ersten inneren
Schicht (1, 3).
3. Biegsames Schlauchrohr nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Stoffzwxschenschxcht 4 zwischen der
ersten (1, 3) und der zweiten (5) inneren Schicht·
4. Biegsames Schlauchrohr nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet
durch eine Anzahl von im Abstand voneinander angeordneten Ringen (11) aus gehärtetem Harzmaterial, das
Verstärkungsfäden enthält, durch Ringe aus elastomerem
Füllmaterial (13, 21) zwischen den im Abstand voneinander angeordneten Ringen (Ll), durch eine äußere Zwischenschicht
(14) und eine äußere Deckschicht (19).
5. Biegsames Schlauchrohr nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet
durch eine schraubenförmige Stahldrahtverstärkung (20), die in eine Füllung (21) aus elastomerem Material
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eingebettet Ist und von dieser umgeben wird.
6. Biegsames Schlauchrohr nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Füllmaterial (13, 21)
ein zellförmiges Material ist, das dem Schlauch Schwimmfähigkeit
verleiht.
7. Biegsames Schlauchrohr nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, gekennzeichnet durch zumindest eine Schicht (15) aus
zellförmigem Material über den im Abstand voneinander angeordneten Ringen (11), die dem Schlauch Schwimmfähigkeit
verleiht.
8. Biegsame Rohrleitung aus miteinander verbundenen Abschnitten von Schlauchrohren nach einem der Ansprüche
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schlauchrohr am Ende mit Verbindungsorganen versehen ist, die
einen Flansch (22) und eine rohrförmige Muffe (23) aufweisen,
und die mit dem Schlauchrohr verbunden sind.
9. Biegsame Rohrleitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsorgane mit Hilfe von Drahtwicklungen (27) befestigt sind, die über der Verstärkungsstoff
schicht (7) in den Schlauchrohrschichten zwischen der inneren Auskleidung (1, 3) und den Verstärkungsringen
(11) oder schraubenförmigen Drähten (20) vorgesehen sind.
10. Biegsame Rohrleitung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein austauschbares Auskleidungsrohr
(30) koaxial zu jedem rohrförmigen Muffenabschnit vorgesehen
ist.
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11. Biegsame Rohrleitung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Auskleidungsrohr (30) mit einem Ansatz
(31) versehen ist, der sich von der äußeren Oberfläche an einem Ende des Rohres nach außen erstreckt, und daß
der Muffenabschnitt eine Aussparung (28) in der Stirnfläche aufweist, die an den Ansatz angepaßt ist und es
ermöglicht, das Ausklexdungsrohr (30) in der Muffe in
Stellung zu bringen.
12. Biegsame Rohrleitung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Auskleidungsrohr (30) länger als
der Muffenabschnitt ist, so daß die Verbindung zwischen Muffe und Schlauchauskleidung überdeckt wird.
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Legal Events
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