HOSE FOR CONVEYING HOT FLUIDS E.G.HOT BITUMEN, TAR OR ASPHALT

Abstract: 1. Use of a compound hose comprising a hose core (1) made of an elastomeric mixture based on an ethylene-acrylate elastomer, an embedded, open-meshed reinforcement (5) and a hose cover (12) made of elastomeric material as a conveying hose for the conveyance of hot bitumen, asphalt and tar at temperatures of up to at least 230 degrees C, characterised in that at least the elastomeric mixture of the hose cover contains the following constituents, relative to 100 parts by weight : 30-70 parts by weight ethylene-acrylate-rubber 20-60 parts by weight fillers remainder other additives.

Description: Schlauch zum Fördern heisser Medien, wie Heissbitumen, Teer oder ¯¯¯¯¯¯ ¯ ¯ ¯¯¯¯ ¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Die Erfindung betrifft einen Schlauch zum Fördern heisser Medien mit einer Temperatur von bis zu mindestens 2300 C, wie Heissbitumen, Teer oder Asphalt, mit einer Schlauchseele, einer Schlauchdecke und gegebenenfalls zumindest einer Zwischenschicht jeweils aus elastomeren Materialien und mit einer eingebetteten Verstärkung. An derartige, zum Fördern von heissen flüssigen Medien, wie Heissbitumen oder Teer, geeignete Schläuche werden hohe Anforderungen gestellt. So muss insbesondere die Schlauchseele eine hohe chemische Beständigkeit gegen die durchfliessenden Medien aufweisen und entsprechend temperaturbeständig sein. Bei der Schlauchdecke steht nicht nur die hohe Temperaturbeständigkeit und die Beständigkeit gegen Temperaturschwankungen im Vordergrund, sondern auch eine hohe Witterungs- und Ozonbeständigkeit. Einer der herkömmlichen bekannten Schläuche dieses Typs weist eine Schlauchseele, hergestellt aus einer Nitrilkautschukmischung, und eine Schlauchdecke, hergestellt aus einer Chloroprenkautschukmischung auf. Die Verstärkung wird von einer ebenfalls in eine Nitrilkautschukmischung eingebetteten Stahl spirale und von zwei gummierten Kordgewebelagen gebildet. Durch den Nitrilkautschuk ist zwar die chemische Beständigkeit gegen die zu fördernden Materialien gegeben, doch hält diese Elastomermischung dem Angriff durch Chemikalien und den auftretenden hohen Temperaturen auf längere Zeit nicht stand. Die aus einer Chloroprenkautschukmischung bestehende Schlauchdecke liefert die erforderliche Witterungs- und Ozonbeständigkeit des Schlauches, doch bewirken die hohen Einsatztemperaturen, dass das Deckenmaterial relativ rasch hart und brüchig wird. Ein weiteres Problem dieses bekannten Schlauches betrifft die Haftung der einzelnen Elastomer- bzw. Kordgewebeschichten aneinander, da gesonderte, die Haftung bewirkende Massnahmen zu treffen sind, die jedoch den auftretenden hohen Temperaturen auf Dauer nicht standhalten. Zusammenfassend resultiert daraus eine relativ kurze Lebensdauer dieser Schläuche, die sich darin äussert, dass der Schlauch durch die Temperaturschwankungen beim Erhitzen und nach dem Abkühlen spröde wird und beim Hantieren, wie An- und Abkoppeln zum unbemerkten Brechen der Innenschicht neigt. Ab diesem Zeitpunkt besteht die Gefahr, dass der Schlauch an einer Stelle durchbricht und heisses Fördermaterial, beispielsweise Bitumen, austritt. Abgesehen von den Beschädigungen und der Umweltverschmutzung,die damit verbunden sein können, besteht eine hohe Verletzungsgefahr für das Bedienungspersonal, das das Be und Entladen der Tanks durchführt und über wacht. Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, einen Schlauch der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass er eine wesentlich längere Lebensdauer im Betrieb unter den auftretenden hohen Temperaturen, gegenüber den bekannten Schläuchen, aufweist. Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäss dadurch, dass zumindest die Schlauchseele aus einer Elastomermischung auf der Basis eines Ethylen-Acrylat-Elastomers besteht. Die erfindungsgemäss zumindest für die Schlauchseele eingesetzte Elastomermischung auf der Basis eines Ethylen Acrylat-Elastomers, befriedigt voll hinsichtlich der Eigenschaften, die an Schläuche zum Fördern von Heissbitumen, Asphalt oder Teer gestellt werden. Im Rahmen der Erfindung wurde nämlich festgestellt, dass eine derartige Elastomermischung nicht nur die gewünschte, lang anhaltende Beständigkeit gegen hohe Temperaturen bis zu 2300 C und gegen Temperaturschwankungen in einem grossen Bereich aufweist, sondern auch die chemische Beständigkeit gegen Heissbitumen, heissen Asphalt und Teer, wie sie insbesondere die Schlauchseele verlangt. Abgesehen davon sind bei dieser Elastomermischung hervorragende mechanische Eigenschaften, wie beispielsweise gute Kerbzähigkeit, die ebenfalls für eine #ange Lebensdauer des Schlauches mitverantwortlich sind, gegeben. Der erfindungsgemässe Schlauch wird somit den an diesen Schlauchtyp gestellten hohen Anforderungen gerecht und weist eine um ein Vielfaches höhere Lebensdauer als die bekannten Schlauchtypen zum Fördern von Heissbitumen, Asphalt oder Teer auf. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn nach einem weiteren Erfindungsgedanken als Verstärkung zumindest eine nicht voll bedeckende Einlage aus einem hoch temperaturbeständigen und hochfesten Material vorgesehen ist. Hiedurch ist eine Durchsetzung jeder Verstärkungseinlage mit Elastomermaterial gewährleistet, wodurch eine sehr gute Haftung zwischen aneinandergrenzender Elastomerschichten erzielbar ist Dieser Vorteil ist insbesondere dann gegeben, wenn die Verstärkungseinlage von einem offenmaschigen Geflecht gebildet ist. Durch den Einsatz eines Geflechtes als Verstärkungseinlage(n) sind die bei den Schlauchkonstruktionen gemäss des Standes der Technik auftretenden Probleme mit der Haftung Elastomerschichten/Verstärkungseinlagen wesentlich vermindert. Das ist insbesondere auch auf die sehr gute Einbettung des Geflechtes im Elastomer zurückzuführen. Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn als offenmaschiges Geflecht für die Verstärkungseinlage(n) eine Aramid eingesetzt wird. Aramid ---------------------- ist nicht nur ein hoch temperaturbeständiges t sondern auch ein hochfestes Material und daher bevorzugt geeignet. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen auch die Schlauchdecke und die gegebenenfalls vorhandene Zwischenschicht bzw. die gegebenenfalls vorhandenen Zwischenschichten aus einem Elastomermaterial auf der Basis eines Ethylen-Acrylat-Elastomers, wobei vorzugsweise ein und dieselbe Elastomermischung eingesetzt ist. Da diese Elastomermischung auf der Basis des Ethylen-Acrylat-Elastomers zusätzlich noch eine hohe Ozon-, Witterungs- und Abriebsbeständigkeit aufweist, ist sie als Material für die Schlauchdecke bestens geeignet. Durch die Verwendung sehr ähnlicher oder auch ein und derselben Elastomermischung(en) für die Elastomerschichten des Schlauches ist ein im wesentlichen homcgener Schlauchaufbau gegeben. Dieser wirkt sich dadurch günstig aus, dass die unter dem Einfluss höherer Temperatur auftretende Volumsquellung in ähnlichem bzw. gleichem Ausmass erfolgt, was zusätzlich ein lange Lebensdauer des Schlauches begünstigt. Liegen nämlich, wie bei den herkömmlichen Schläuchen dieses Typs, unterschiedliche Elastomermischungen aufeinander, so bewirkt die auch unterschiedliche Volumsquellung Spannungen, die ein Ablösen der Schichten voneinander begünstigt. Gemäss einem weiteren Merkmal. der Erfindung sind der Ethylen-Acrylat-Elastomermischung haftungsverbessernde Zusätze, vorzugsweise Kieselsäure, beigemengt. Als Zusatz ist insbesondere Kieselsäure geeignet, da durch diese eine sehr gute Haftung der Elastomerschichten zu den Verstärkungseinlagen und zu einer gegebenenfalls eingebetteten, die Knickbeständigkeit des Schlauches erhöhende Stahleinlage bzw. Stahlspirale bewirkt wird. Es sind also keine gesonderten Massnahmen zur Vermittlung der Haftung mehr erforderlich, auch die mit herkömmlichen Haftvermittlern bestehenden Probleme bezüglich deren nicht so hohen Temperaturbeständigkeit, sind nicht mehr gegeben. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Elastomermischung, bezogen auf 100 Gewichtsteile, aus 30 bis 70 Teilen Ethylen-Acrylat-Kautschuk, vorzugweise 40 bis 60 Teilen und aus 20 bis 60 Teilen Füllstoffe und gegebenenfalls andere Zusätze, wie beispielsweise Kieselsäure, vorzugsweise 30 bis 40 Teilen, wobei der Anteil an Kieselsäure etwa 10 Teile beträgt. Eine derartige Mischung ist besonders geeignet zur Herstellung von Schläuchen zum Fördern von Heissbitumen, heissem Asphalt oder Teer. Sie befriedigt voll hinsichtlich der bereits oben genannten für derartige Schläuche wesentlichen Eigenschaften. Neben den genannten Anteilen enthält die Mischung selbstverständlich noch Alterungsschutzmittel, ein Vernetzungssystem, wie Vernetzungsmittel und Beschleuniger und Verarbeitungshilfsmittel. Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Schlauches darstellt, näher beschrieben. Hiebei ist in der einzigen Zeichnungsfigur ein Teilstück des Schlauches in Schrägansicht, schichtweise abgedeckt, dargestellt. Gemäss der einzigen Zeichnungsfigur besteht der Schlauch aus einer Schlauchseele 1, einer Schlauchdecke 2 und einer Zwischenschicht 3, die jeweils aus einem Elastomer bestehen. In die Zwischenschicht 3 ist eine Stahlspirale 4 eingebettet, die die Knickbeständigkeit der Schlauchkonstruktion unterstützt. Zwischen der Zwischenschicht 3 und der Schlauchseele 1 bzw. der Schlauchdecke 2 befindet sich je eine Verstärkungseinlage 5. Wesentlich ist nun, dass zumindest die Schlauchseele 1 aus einer Elastomermischung auf der Basis eines Ethylen Acrylat-Elastomer, besteht. Eine derartige Elastomermischung zeichnet sich unter anderem durch eine Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und Temperaturschwankungen und durch eine hohe Witterungs-, Ozon- und Abriebsbeständigkeit aus. Im Rahmen der Erfindung wurde nun festgestellt, dass Ethylen-Acrylat-Kautschuk eine hohe chemische Beständigkeit gegen Heissbitumen oder flüssigen Asphalt und Teer aufweist, wobei auch die erforderliche Temperaturbeständigkeit bis in einen Bereich von mindestens 2300 C gegeben ist. Bevorzugt wird eine solche Elastomermischung für jede der Schichten des Schlauches eingesetzt, wodurch ein weitgehend homogener Aufbau des Schlauches gewährleistet ist, was insbesondere die bei herkömmlichen Schläuchen für diesen Verwendungszweck bestehenden Probleme, die aus einer unterschiedlichen Volumsquellung unter Einfluss hoher Temperaturen resultieren, nämlich der Gefahr der Ablösung der einzelnen Schichten bzw. Einlagen voneinander, wesentlich vermindert. Die Verstärkungseinlagen 5 werden bevorzugt von einem Aramidgeflecht gebildet. Die besondere Eignung von Aramid ist in der hohen Temperaturbeständigkeit und der hohen Festigkeit dieses Materials begründet. Das Aramidgeflecht selbst bildet ein relativ offenmaschiges Gebilde, wird daher gut von der beidseitig vorliegenden, vorzugsweise gleichen oder gleichartigen Elastomermischungen durchsetzt, wodurch eine Verbindung der beiden Elastomerschichten sozusagen durch Verschweissung und damit eine gute Haftung der Schichten sowohl zueinander als auch zur Verstärkungseinlage 5 leicht erzielbar ist. Keinerlei gesonderte Massnahmen zur Haftung, wie beispielsweise mittels herkömmlicher Haftvermittler, der einzelnen Schichten und Einlagen aneinander sind dann erforderlich, wenn der Elastomermischung, beispielsweise Kieselsäure als haftungsverbessernder Zusatz beigemengt ist. Der Kieselsäureanteil in der Mischung bewirkt eine sehr gute Haftung zu dem in der Zwischenschicht 3 eingebetteten Stahldraht sowie zum Aramidgeflecht. Die bekannten und herkömmlichen Haftvermittler haben ausserdem den Nachteil, dass sie gegen hohe Temperaturen nur beschränkt beständig sind und somit die Lebensdauer der Schlauches, der insbesondere zum Fördern von Heissbitumen vorgesehen ist, reduzieren. Die durch den Kieselsäureanteil erzielbare hohe Haftung ist daher auch dann gewährleistet, wenn unter dem Einfluss des durch den Schlauch geförderten heissen Mediums eine gewisse Volumenquellung der Elastomermischung auftritt. Die für die einzelnen Schichten des Schlauches eingesetzte Elastomermischung enthält, bezogen auf 100 Gewichtsteile, bevorzugt 40 bis 60 Gewichtsteile Ethylen Acrylat-Kautschuk, 20 bis 60 Gewichtsteile Füllstoffe und gegebenenfalls andere Zusätze, wie beispielsweise Kieselsäure mit einem Anteil von etwa 10 Teilen, ferner die weiteren Zusatzstoffe wie Alterungschutzmittel, Vernetzungssystem (Vernetzungsmittel, Beschleuniger) und Verarbeitungshilfsmittel. Abweichend von der dargestellten Ausführungsform können auch eine oder mehr als zwei Verstärkungseinlagen 5 und auch eine grössere Anzahl von Elastomerschichten im Schlauch angeordnet werden. Es ist auch denkbar, auf die Stahlverstärkung zu verzichten. Anstelle von Geflecht ist auch eine Spiraleinlage einsetzbar. Als Material für die Verstärkungseinlagen können auch Glas, keramische Fasern oder Carbonfasern verwendet werden.

Claims: Patentansprüche: 1. Schlauch zum Fördern heisser Medien mit einer Temperatur von bis zu mindestens 2300 C, wie Heissbitumen, Teer oder Asphalt, mit einer Schlauchseele, einer Schlauch decke und gegebenenfalls zumindest einer Zwischenschicht jeweils aus elastomeren Materialien und- mit einer eingebetteten Verstärkung, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Schlauchseele (1) aus einer Elastomer mischung auf der Basis eines Ethylen-Acrylat-Elastomers besteht. 2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Verstärkung zumindest eine nicht voll be deckende Einlage (5) aus einem hoch temperaturbe ständigen und hochfesten Material vorgesehen ist. 3. Schlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage(n) (5) von einem offen mschigen Geflecht gebildet ist bzw. sind. 4. Schlauch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als offenmaschiges Geflecht für die Verstärkungsein lage(n) (5) ein Aramidgeflecht vorgesehen ist. 5. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchdecke (2) und die gegebenenfalls vorhandene Zwischenschicht (3) bzw. die gegebenenfalls vorhandenen Zwischenschichten aus einem Elastomermaterial auf der Basis eines Ethylen-Acrylat-Elastomers, wobei vor zugsweise ein unddieselbe Elastomermischung eingesetzt ist, bestehen. 6. Schlauch nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ethylen-Acrylat-Elastomermischung haftungsver bessernde Zusätze, vorzugsweise gefällte Kieselsäure, beigemengt sind. 7. Schlauch nach Anspruch 7, 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, dass die Elastomermischung, bezogen auf 100 Gewichtsteile, aus 30 bis 70 Teilen Ethylen-Acrylat Kautschuk, vorzugsweise 40 bis 60 Teilen, und aus 20 bis 60 Teilen Füllstoffe und gegebenenfalls andere Zusätze, wie beispielsweise Kieselsäure, vorzugsweise 30 bis 40 Teilen, wobei der Anteil an Kieselsäure etwa 10 Teile beträgt, besteht.

Inventors: DONAUER, ALBERT
Applicants: SEMPERIT AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1985
Main classification: F16L11
IPC codes: F16L11