ГИБКИЙ РУКАВ

Полезная модель относится к конструкции гибких рукавов (шлангов), навитых из ленточных материалов, и может найти применение в системах вентиляции и отсоса вредных газов и пыли, а также для транспортировки различных жидких и сыпучих сред.
Известен гибкий шланг [Патент РФ 2037720, F16L 11/10, опубл. 19.06.1995], выполненный из эластичной ленты, навитой по спирали с перекрытием кромок соседних витков. Шланг имеет арматуру, которая также представляет собой ленту, но металлическую, при этом армирующая лента расположена под витками эластичной ленты, а именно под зоной нахлеста ее соседних витков. Все элементы конструкции соединены между собой клеевыми швами. Данная конструкция обладает рядом недостатков, в том числе невысокой надежностью, что обусловлено клеевым соединением, а также тем, что армирующая лента целиком находится внутри шланга, что уменьшает проходное сечение, а, следовательно, повышает гидравлические потери. Расположение металлической спирали внутри конструкции ограничивает область применения гибких рукавов, вследствие коррозии металла в агрессивных средах, а также вследствие налипания частиц транспортируемого материала на витки арматуры.
Этих недостатков лишены конструкции гибких рукавов на основе навитых но спирали лент и использующих в качестве армирующего элемента внешние спирали. Так, например, шланги типа Master-Clip [Каталог ЮНИФЛЕКС. Гибкие шланги и рукава, 2006 г., стр.7, 11] выполнены из навитой по спирали ленты из полимерного материала или из ткани с полимерной пропиткой. Навивка ленты осуществлена с перекрытием кромок соседних витков, а соединение краев ленты выполнено при помощи обжатия места нахлеста ленты витками внешней спирали из металлической ленты, завальцованной с образованием скобообразного сечения. Таким образом, внешняя спираль является не только армирующим элементом, но и элементом соединения ленты, образующей стенки рукава. Такое механическое соединение не требует применения клея или термопластичных материалов. Однако, оно недостаточно надежно, поскольку при малом усилии сжатия стенок внешней спирали кромки полимерной ленты могут выскользнуть из под внешней
спирали. С другой стороны, чрезмерное сжатие стенок металлической ленты при ее завальцовывании может привести к образованию трещин по наружному диаметру внешнего армирующего элемента.
Этот недостаток частично устранен в другой конструкции шлангов, также с внешней спиралью, производства фирмы Norres [Каталог Norres Shlauchtechnik industrial hoses, Германия 2005 г. стр.14]. В этой конструкции, также как в предыдущей, навивка ленты, образующей стенки рукава, осуществлена с перекрытием кромок соседних витков, а соединение краев ленты выполнено при помощи обжатия места нахлеста ленты витками внешней спирали из металлической завальцованной ленты. Однако в этом шланге имеется дополнительная внутренняя проволочная спираль, которая уложена под местом стыка лент и, соответственно, охватывается кромкой ленты, расположенной с внутренней стороны рукава, затем кромкой соседнего витка ленты и сверху витками внешней полой спирали. В этой конструкции внутренняя спираль выполняет роль сердечника, и зажатие места стыка полимерной или тканевой ленты осуществляется между наружной поверхностью проволочной спирали и внутренней поверхностью внешней полой спирали. Такое исполнение позволяет производить обжатие с большим усилием без образования трещин на внешнем диаметре полой спирали. Однако и эта конструкция не лишена недостатка, что определяется формой профиля внешнего армирующего элемента, а именно  Ω-образной формой профиля. С одной стороны, отогнутые в противоположные стороны продольные края завальцованной внешней спирали, способствуют перераспределению нагрузки на полимерную ленту в месте ее выхода из-под внешнего армирующего элемента. С другой стороны, это приводит к существенному усложнению процесса вальцовки металлической ленты. Кроме того, при использовании металлической лены из недостаточно эластичного материала или ленты с гальваническим покрытием, при загибе ее продольных кромок по маленькому радиусу может происходить нарушение покрытия или даже отрыв кромок с образованием острых и неровных краев, разрушающих полимерную ленту стенок гибкого рукава при его растяжении и сжатии.
В основу полезной модели поставлена задача расширения арсенала гибких рукавов.
Технический результат упрощение конструкции, повышения технологичности и повышение надежности за счет изменения формы внешней спирали.
Поставленная задача решается следующим образом.
Заявленный гибкий рукав выполнен из ленты, навитой по спирали с перекрытием кромок соседних витков и снабжен внутренним армирующим элементом. Внутренний армирующий элемент выполнен в виде проволочной спирали, размещенной в зоне перекрытия кромок и охватываемой кромкой ленты, расположенной с внутренней стороны рукава. Рукав также снабжен внешним армирующим элементом, выполненным из металлической ленты, завальцованной в виде полой спирали с незамкнутым профилем и охватывающей снаружи зону перекрытия кромок с внутренним армирующим элементом. От прототипа рукав отличается тем, что полая спираль имеет профиль с дугообразно изогнутой вершиной и боковыми стенками без образования загиба продольных краев в противоположные стороны.
Возможны различные формы реализации профиля полой спирали, а именно:
а) в форме незамкнутого овала,
б) в форме незамкнутого профиля с дугообразно изогнутой вершиной и боковыми стенками параллельными друг другу
в) в форме незамкнутого профиля с дугообразно изогнутой вершиной и боковыми стенками сближающимися на концах.
г) в форме незамкнутого профиля грушевидной формы, то есть с дугообразно выгнутой вершиной и со стенками, локально изогнутыми с выгибом внутрь.
Надежность может быть дополнительно повышена за счет насечки на проволочной спирали.
Более подробно сущность полезной модели поясняется приведенным ниже примером реализации и эскизами чертежей: Фиг.1, - на которой представлено сечение рукава. Фиг.2 - на которой представлены сечения внешнего армирующего элемента (как это описано выше в вариантах а), б), в), г)).
Представленные примеры и иллюстрации не имеют какого-либо ограничительного характера.
Заявляемый рукав выполнен из ленты навитой по спирали внахлест, т.е. ее соседние витки 1, 2 навиты с частичным наложением последующего витка на
предыдущий. В качестве материала ленты может использоваться любой применимый в данной области материал, например, ткань (полиэстер, ПХВ, стеклоткань и т.д.) с покрытием или пропиткой, полимерная пленка (полиуретан и т.д.). В зоне перекрытия кромок ленты (здесь и далее: кромка- полоса материала вдоль продольного края ленты), т.е. в зоне наложения одного витка на другой, расположены витки внутреннего армирующего элемента 3 - проволочной спирали выполненной, например, из стали или из полимерного материала. Спираль 3 размещена под кромкой ленты, расположенной с внутренней стороны рукава и охватывается этой комкой. Снаружи зона перекрытия витков ленты охватывается внешним армирующим элементом 4. Он выполнен из металлической ленты (полосы), например, из стали, толщиной 0,3-1,5 мм. Толщина определяется диаметром рукава. Возможно применение ленты с гальваническим покрытием. Лента завальцована в виде полой спирали. Возможны различные варианты исполнения профиля. Важно, что профиль незамкнутый и не имеет загиба продольных краев в противоположные стороны, т.е. не является  Ω-образным профилем. Такой профиль, в основном, имеет ∩-образную форму с дугообразной вершиной и боковыми стенками - прямыми или изогнутыми, параллельными или сходящимися.
Рукав изготавливается на специальных станках следующим образом. Вначале на валках, имеющих соответствующие канавки и кольцевые выступы, осуществляется предварительное формирование профиля внешнего армирующего элемента, а именно придание ему корытообразного профиля. Под предварительно сформированный профиль снизу подводится формируемая стенка рукава, а именно зона перекрытия кромок соседних витков ленты, наложенных на проволочную спираль. Приложением усилия внешний армируемый элемент надевается сверху на ленту непосредственно над проволочной спиралью. Затем валками, расположенными с противоположных продольных сторон внешней спирали, осуществляется ее окончательное обжатие и фиксация места соединения витков ленты.
Таким образом, конструкция рукава упрощается за счет изменения формы профиля внешнего армирующего элемента, а соответственно упрощается его изготовление. Наличие внутреннего элемента служит повышению прочности
обжатия места соединения витков ленты стенки рукава без разрушения внешнего армирующего элемента на вершине перегиба. Отсутствие загиба в противоположные стороны продольных краев внешнего армирующего элемента снижает риск отслоения покрытия, при выполнении внешней спирали с покрытием, или даже риск разрушения этих краев с образованием острых неровных кромок, разрушительно воздействующих на материал стенок шланга.
Наличие насечек также повышает прочность стыка, т.к. уменьшает вероятность выскальзывания ленты из-под внешнего армирующего элемента.