DE3100987C2 - Befestigungsflansch eines Gummischlauches - Google Patents

Abstract

Die Erfindung behandelt die Gestaltung eines Flansches für Gummischläuche mit einer größeren Anzahl an Einlagen, die am Schlauchende radial nach außen gerichtet sind. Zwischen Gruppen von zwei oder mehr Einlagen sind Metallringscheiben im Flansch einvulkanisiert. Diese Ringscheiben haben eine größere Wandstärke als üblich; ihre Wandstärke nimmt mit steigender Anzahl der Einlagen zu. Die Ringe sind an den inneren dem Schlauchende zugekehrten Kanten abgerundet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf den Befestigungsflansch eines Gummischlauches gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Befestigungsflansche mit dem oben umrissenen Aufbau sind bekannt (DE-OS 27 01 320). Sie dienen zum Verbinden von Schläuchen, die eine überdurchschnittliehe lichte Weite von ca. 1 m aufwiesen. Solche Schläuche mit Flansch können einen beträchtlichen Betriebsdruck aufnehmen. Ferner kann eine robuste Behandlung unter den verschiedenen Einsatzbedingungen ebenfalls hingenommen werden.

Bei derartigen Schläuchen treten aber im wesentlichen drei Arten von Schäden auf.

a) Der Bruch tritt unmittelbar hinter dem Flansch auf.

b) Einzelne Einlagen des Schlauches werden aus dem Flansch herausgezogen.

c) Die Ringscheiben knicken nach innen ein. Für solche Schaden bilden die Bohrungen für die Verbindungsbolzen häufig den Ausgangspunkt.

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Aufgabe der Erfindung ist es. den Flansrh so 2U gestalten, daß er eine sichere Belastbarkeit zuläßt, die genannten Schaden ausschließt und die Belastbarkeit im Flansch nahezu an die Belastbarkeit des Schlauches selbst heranreicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgeniäß dadurch gelöst, daß die Ringscheiben im Flansch bei einer radialen Ringscheibenbreite von 60 mm eine Mindestdicke, die bei 6 Einlagenschichten gerade eben 1,5 mm überschreitet, und eine um ca. 0,4 mm größere Dicke je weiteres Einlagenpaar aufweisen.

In Verbindung mit diesen Angaben wird davon ausgegangen, daß die radiale Höhe des Matallringes ca. 60 mm Deträgt Diese Höhe ist bei Schläuchen, deren Durchmesser in der Größenordnung von 100 cm liegt, üblich. Weiterhin wird bei den Ringen von einem Werkzeugstahl ausgegangen, der für diesen Zweck überwiegend verwendet wird. Er wird mit ST 37 bezeichnet und ist damit für diese Anwendung in allen wesentlichen Eigenschaften festgelegt Schließlich ist auch die Festigkeit der Fasereinlagen festgelegt Es wird ein Material verwendet das höchste Beanspruchungsfähigkeit aufweist Als Belastbarkeit ist dabei ein Wert um 500 daN/cm Gewebebreite anzusehen. Die Belastbarkeit eines einzelnen Cordfaders bis zum Bruch beträgt 100 daN.

Wird von diesen an sich üblichen Weiten der Ringbreite und den Eigenschaften des Stahls abgewichen, so führt dies in ohne weiteres übersehbarer Weise zu einer leichten Verschiebung der Grenzwerte für die Ringdikke.

Bei den als gegeben angesetzten Voraussetzungen ist die um ca. 0,4 mm zunehmende Ringdicke pro Lagenpaar nicht ganz konstant Um in allen Parametern in gleicher Weise bis gerade unter den Wert der MaximalbelastbarkeU zu kommen, ist beim Übergang von 6 zu 8 Lagen eine Zunahme an Dicke von 0,5 angebracht während sie beim Übergang von 12 zu 14 Lagen nur etwa 0,3 mm beträgt

Bei den angegebenen Wandstärken für die Ringscheiben handelt es sich um den unteren Grenzwert Zwar ist mit erheblich dickeren Ringscheiben das Ziel auch zu erreichen. Dem steht jedoch ein unerwünschter Aufwand an Material entgegen. Auch ist die Zunahme der Flanschdicke aus mehreren Gründen unerwünscht so daß gerade dem unteren Grenzwert die entscheidende Bedeutung zukommt

Bei den vorgenannten Bedingungen sind die Ringscheiben in der Lage, bei einseitiger Belastung in radialer Richtung erhebliche Kräfte aufzunehmen, ohne einzuknicken. Auch Verwindungsvorgänge können nicht zu einem Knickvorgang führen.

Üblicherweise werden jeweil mindestens 2 Einlagenschichten zwischen 2 Ringscheiben zusammengefaßt. Die Ringscheiben üben überall einen so gleichmäßigen Anpreßdruck aus, daß auch bei mehr ais 2 Einlagenschichten zwischen 2 Ringscheiben ein sicheres Tragen bewirkt wird.

Die Wandstärke der Ringscheiben hat ferner zur Folge, daß die dem Schlauchende zugekehrte Kante an der Innenseite mit einen relativ großen Radius abgerundet sein kann. Dadurch wird eine Schonung der Einlagen beim Übergang von der radialen in die axiale Richtung bewirkt. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Ringscheiben besteht darin, daß die hintereinander liegenden durch Ringscheiben getrennten Einlagenschichten leichter aneinander geführt werden können. Eine derartig in Paketen untergliederte Einlagenschicht läßt sich darüber hin-

kete leichter zu handhaben sind. Da man nach der Erfindung mit verhältnismäßig wenigen Ringscheiben auskommt, ist eine Versiegelung der Einlagenenden im äußeren Flanschrand erheblich einfacher.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die radialen Oberflächen der Ringscheiben mit Ringnuten und Ringrippen versehen sein, die miteiandncr im

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Eingriff stehen. Dadurch wird die sichere Anordnung des Schlauchendes zwischen den radialen Ringscheiben verbessert

Ein anderer erfinderischer Gedanke besteht darin, daß die Kingscheiben in radialer Richtung nach außen eine ansteigende Wandstärke aufweisen. Obgleich diese Maßnahme zunächst die Vermutung erweckt, die Einlagen des Schlauches wurden nun leichter aus dem Flansch herausgezogen, trifft in Wirklichkeit das Gegenteil zu. Dieses beruht darauf, daß der Schlauchrohling beim Überführen in eine radiale Gestalt am Schlauchende in den außen liegenden Zonen eine Verjüngung erfährt Durch die in radialer Richtung ansteigende Wandstärke der Ringscheiben wird dieser Gestaltung Rechnung getragen, so daß dann überall ein weitgehend gleichmäßiger Anpreßdruck zwischen den Ringscheiben und den Einlagenpaketen entsteht

Weiterhin kann die radial außen liegende Ririgkante beidseitig mit Ringrippen versehen sein. Dhs führt zu einer stärkeren Zusammenfassung am äußersten Umfang. Dadurch wird die Gefahr unterdrückt, daß Feuchtigkeit oder aggressive Chemikalien in die Verstärkungen eindringen, wenn die äußere Schutzschicht beschädigt worden ist

Eine Maßnahme zur Steigerung der Belastbarkeit des Ringflansches besteht noch darin, daß der innere lichte Durchmesser der Ringscheiben zum Schlauchende hin etwas abnimmt. Diese Ringscheiben greifen also mehr in die Schlauchwand hinein und können daher eine größere Anpreßfläche aufweisen, ohne daß dabei Nachteile entstehen. Bei der koaxialen Anordnung der Ringscheiben liegen diese natürlich hintereinander. Diese vergrößerte endständige Ringscheibe ist auch insofern nützlich als sie beim Zusammenführen zweier Flansche zu einem Schutz für den Flansch selbst führt

Die Erfindung wird in Verbindung mit den Abbildungen 1,2 und 3 beispielsweise beschrieben. Die Zeichnungen stellen den Flanschquerschnitt nicht maßstäblich dar, um übersichtlicher zu sein.

A b b. 1 stellt den Querschnitt durch den Teil eines Schlauchflansches dar. Der Schlauch besitzt eine Innenwand 1 und eine Außenwand 2, dazwischen liegen übereinander geschichtete Gewebeeinlagen 3. Diese Einlagen 3 werden bei 4 getrennt und laufen jeweils in zwei Gruppen 5 und 6 in den Flansch ein. Dieser weist durchgehende Bohrungen 7 zur Befestigung auf. Im Flansch sind zwei Ringscheiben 8 und 9 angeordnet Die dem Schlauch zugekehrte Seite des Flansches weist einen Anpreßring 10 auf. Der Flansch selbst ist rundum mit einer abdichtenden Gummimasse 11 umgeben.

Die Ringscheiben 8 und 9 haben eine Wandstärke gemäß Patentanspruch 1 und sind daher im hohen Maße verformungssteif. Die Ringscheiben 8 und 9 sind an den dem Schlauchende zugekehrten inneren Kanten 12 und 13 abgerundet, so daß die Einlagen 3 beim Herumführen geschont werden. Die beiden Einlagenpakete 5 und 6 können erheblichen radial nach innen gerichteten Zugkräften unterworfen werden, ohne daß sie Schaden erleiden. Die Gewebeeinlagen sind untereinander und an den Ringscheiben durch Vulkanisation miteinander verbunden.

Gemäß A b b. 2 sind an den Ringscheiben 14 und 15 Ringnuten 16 und Ringrippen 17 vorgesehen. Dadurch werden die Einlagen 18 mit größerer Sicherheit in ihren Positionen gehalten. Nach A b b. 3 nehmen die Ringscheiben 19 und 20 nach außen an Wandstärke zu. Dadurch werden die Einlagenpakete 21 und 22 einem gleichenbleibenden Flächendruck unterworfen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

31 OO Patentansprüche:

1. Befestigungsflansch eines Gummischlauches mit mehreren Schichten von Verstärkungseinlagen aus Metall- oder Textilfasern sowie Innen- und Außenschicht aus Gummi, wobei die Einlagen im Flansch radial nach außen gerichtet sind und zwischen den Einlagen koaxial angeordnete Kanten liegen und über dünne Gummischichten eine haftende Verbindung zwischen Ringscheiben und Einlagen besteht und der Flansch Bohrungen für Verbindungsbolzen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben im Flansch bei einer radialen Ringscheibenbreite von 60 mm eine Mindestdicke, die bei 6 Einlagenschichten gerade eben 1,5 mm überschreitet, und eine um ca. 0.4 mm größere Dicke je weiteres Einlagenpaar aufweisen.

2. Befestigungsflansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Ringscheiben mit Ringnuten und Ringrippen versehen sind, die miteinander in Eingriff stehen.

3. Befestigungsflansch nach den Ansprüchen 1 und

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheiben in radialer Richtung nach außen eine ansteigende Wandstärke aufweisen, die auf die Verjüngung der Einlagenschichten-Dicke bei ihrer Überführung in die radiale Gestalt abgestimmt ist.

4. Befestigungsflansch nach den Ansprüchen 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die radial außen liegenden Ringkanten beidseitig mit Ringrippen versehen sind.

5. Befestigungsflansch nach den Ansprüchen 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß der innere lichte Durchmesser der Ringscheiben zum Schlauchende hin abnimmt