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Verfahren zur Herstellung von biegsamen Schläuchen aus thermoplastischem Kunststoff
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von biegsamen Schläuchen, die als Saug- und auch als Druckschläuche z. B. Im Apparatebau und in der Maschinenindustrie eingesetzt werden können. Neben hoher Flexibilität wird von Schläuchen oft sowohl chemische Widerstandsfähigkeit als auch mechanische Festigkeit verlangt. Die Herstellung von solchen Schläuchen kann dadurch erfolgen, dass ein mit einem hohlen Wulst versehenes Band als Schlauchbildner mit seiner Höhlung auf die Stützwendel gewickelt und mit ihr verbunden wird. Dabei ergibt das profilierte Band eine aussen mehr oder weniger wellige Form des Schlauches.
Das mit einer Höhlung versehene Band umspannt die mit demselben Kunststoff, aus dem auch das Band besteht, ummantelte Drahtwendel, die auch aus Kunststoff bestehen kann. Beide Elemente werden im Zuge des Herstellungsverfahrens miteinander verschweisst oder verklebt. Diese Art der Herstellung erfordert ein Profilband, dessen Masse sehr genau eingehalten werden müssen, und ist abhängig von einem gut gearbeiteten Spritzwerkzeug, dessen Anfertigung mancherlei Schwierigkeiten bereitet.
Die Erfindung besteht demgegenüber in einem Verfahren zur Herstellung von biegsamen Schläuchen aus thermoplastischem Kunststoff mit glatter Innenwand und mit in der Schlauchwand eingebetteter Stützwendel durch schraubenförmiges Wickeln eines erhitzten Bandes um die Stützwendel, wobei die Kanten der Bandwindungen einander überlappen und durch Verschweissung verbunden werden, und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein im plastischen Zustand befindliches glattes Band unter dem Steigungswinkel der Stützwendel auf die Windungen derselben unter der Einwirkung eines Zuges in Bandlängsrichtung und gegebenenfalls eines Druckes auf das Band im Bereich der Aufwickelstelle aufgebracht wird, so dass das Band entsprechend dem Querschnitt der Stützwendel und der Form der Profilrolle verformt wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren hat den Vorteil, dass es mit einfachen Mitteln und in sehr wirtschaftlicher Weise durchgeführt werden kann. Die zum Schweissen benötigte Wärme wird gleichzeitig
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Wendel mit dem Schlauchbildner zu verbinden.
In den Zeichnungen wird die Durchführung des Verfahrens schematisch beispielsweise veranschaulicht.
Es zeigen Fig. 1 die Verformung des als Schlauchbildner dienenden Bandes durch Zugwirkung, Fig. 2 die Verformung des Bandes mittels Rollen.
Auch eine Kombination beider Verformungsarten ist möglich. Die mit Kunststoff ummantelte oder aus Kunststoff bestehende Wendel 2 ist um einen Dorn 1 gewickelt. Das Band 3, das vorteilhaft durch eine Führung 4 läuft, wird einer in Bandlängsrichtung wirkenden Kraft ausgesetzt, z. B. einer durch den Pfeil 5 angedeuteten Zugkraft. Die Verschweissung der sich überlappenden Teile ist bei 6
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angedeutet und erfolgt durch einen Heissluftstrom 7. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 wird die Kraft in Bandlängsrichtung statt durch Zug mittels Walzen 8 erzeugt. Wie später noch näher beschieben wird, kann in die zwischen den gebildeten Erhöhungen entstandenen Täler zusätzlich eine Schnur oder ein Faden 9 gewickelt werden.
Das Verfahren kann modifiziert werden, indem das Band vor der Verarbeitung vorgewärmt wird, so dass die Schweisstemperatur wesentlich niedriger gehalten werden kann, oder indem man es in noch warmem Zustand einer Strangpresse entnimmt. Es besteht auch die Möglichkeit, das vorgewärmte oder heiss aus der Strangpresse kommende glatte Band vor der Verarbeitung durch entsprechende Kühlwalzen zu verformen, so dass es dann nach an sich bekannten Verfahren weiter zum Schlauch verarbeitet werden kann.
Die Herstellung von Druckschläuche aus Kunststoffen, die Einlagen als Druckträger, z. B. aus Textilien, enthalten müssen, die tangential zur Schlauchwand verarbeitet werden sollen, bereitet insofern Schwierigkeiten, als die Herstellung eines profilierten Bandes mit einer Einlage als Druckträger schwierig, wenn nicht unmöglich ist. Demgegenüber bereitet die Verarbeitung eines ebenen Bandes mit einer Druckträgereinlage nach der Erfindung keine Schwierigkeiten. Das Band kann wie ein Kunststoffband geschweisst und verformt werden.
Es wurde ferner gefunden, dass ein Gewebe, aus dem beispielsweise Streifen geschnitten werden, sich dann besser verarbeiten lässt, wenn das Gewebe selbst eine gewisse Dehnung in der Längs- oder Querrichtung zulasst. Statt eines Gewebes kann der zur Verarbeitung kommende Kunststoffstreifen Fäden, Fasern, Metallfolien oder andere Einlagen enthalten.
Die Druckfestigkeit eines nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Schlauches und insbesondere dessen Atmungsfestigkeit kann noch gesteigert werden, wenn im Zuge der Verarbeitung des Bandes zwischen den äusseren, bei der Herstellung entstehenden Wulsten, ein Metall- oder Kunststoffdraht 9 oder eine mit einem Kunststoff ummantelte Textilschnur gewickelt wird, die vorteilhaft mit dem Schlauch durch Kleben oder Verschweissen verbunden werden kann, wie es im Zusammenhang mit dem Hinweis auf Fig. 2 bereits erläutert wurde.
Als thermoplastische Kunststoffe kommen beispielsweise für die Verarbeitung in Frage : Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Polyamid u. dgl.
Es wurde bereits ausgeführt, dass der mit Erhebungen und Vertiefungen ausgebildete Schlauch als Bauelement lediglich ein glattes Band erfordert und eine Kunststoffstützwendel oder eine mit einem Kunststoff ummantelte Drahtwendel, die voneinander getrennt zur Schweissstelle 6 geführt werden.
Wenn eine Kunststoffwendel 2 vorgesehen wird, so ist der gebildete Schlauch sehr flexibel und leicht.
Der Schlauchbildner 3 kann dann z. B. aus Weich-PVC und die Kunststoffstützwendel 2 aus HartPVC bestehen.
Es gibt aber auch Einsatzgebiete für einen nach der Erfindung hergestellten Schlauch, für die es vorteilhaft ist, wenn beide Teile 2 und 3 aus Hart-PVC bestehen. Für diesen Fall kann die Stützwendel 2 als Verdickung am Rande des glatten Bandes mit angespritzt werden. Es entsteht dann ein leicht biegsames, gegen Druck unempfindliches Rohr.
Es ist bekannt, Bänder aus mit Kunststoff kaschiertem Gewebe, die am Rande eine Drahtwendel eingebettet enthalten, zu Schläuchen zu verarbeiten, indem man den freien Rand des Gewebes über die Drahtwendel faltet und miteinander verklebt. Diese bekannte Ausführung erfasst aber nur Schläuche mit Gewebeeinlagen und mit Stahldraht als Stützwendel.
Mit der Erfindung gelingt es auch, Schläuche mit verhältnismässig grossem Querschnitt gewissermassen endlos in einfacher Weise herzustellen. Im gewöhnlichen Zustand liegen die miteinander verschweissten überlappten Teile des Bandes an der Innenseite des fertigen Schlauches in gleicher Ebene mit dem innen liegenden Teil der Wendel. Wenn das Band 3 z. B. aus Gaze ausgebildet und durchlässig ist, so kann das nach dem Verfahren hergestellte Schlauch- oder Rohrstück als Filter dienen.