DE102006019562B4 - Mit Verstärkungselement versehene Schlauchleitung und Verfahren sowie Vorrichtung zu deren Herstellung - Google Patents

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Abstract

Biegsame Schlauchleitung (16) mit einer helixförmig verlaufenden äußeren Werkstoffbahn, die die äußerste Schicht der Schlauchleitung (16) bildet und mit einer helixförmig verlaufenden Verstärkungswendel, die an der äußeren Werkstoffbahn befestigt ist, wobei die äußere Werkstoffbahn eine extrudierte Profilfahne (2) ist, in die die Verstärkungswendel eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine innere Auskleidung (17), die die innere Oberfläche der Schlauchleitung (16) bildet, vorgesehen ist, dass die innere Auskleidung (17) mit der äußeren Werkstoffbahn verbunden ist, dass die innere Auskleidung (17) einstückig ausgebildet ist und dass die innere Auskleidung (17) eine Kaltgießelastomer-Auskleidung ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine biegsame Schlauchleitung mit einer helixförmig verlaufenden äußeren Werkstoffbahn, die die äußerste Schicht der Schlauchleitung bildet und mit einer helixförmig verlaufenden Verstärkungswendel, die an der äußeren Werkstoffbahn befestigt ist, wobei die äußere Werkstoffbahn eine extrudierte Profilfahne ist, in die die Verstärkungswendel eingebettet ist, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu deren Herstellung.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, eine Schlauchleitung mit einer helixförmig verlaufenden Verstärkungswendel in der Weise herzustellen, dass eine Werkstoffbahn, an der die Verstärkungswendel befestigt ist, um einen Fertigungsdorn gewickelt wird, wobei der bereits auf den Fertigungsdorn aufgewickelte Teil der Bahn von diesem axial abgezogen wird, sodass die Bahn helixförmig aufgewickelt wird, und wobei gleichzeitig der Randbereich des neu auf den Fertigungsdorn auftreffenden Bahnabschnitts mit dem Randbereich des Bahnabschnitts verbunden wird, der den Dorn bereits einmal umschlungen hat. Auf diese Weise kann eine Schlauchleitung gebildet werden, die mit einem helixförmig verlaufenden Verstärkungselement versehen ist.
  • Insbesondere ist aus der DE 198 48 172 A1 , von der die vorliegende Erfindung ausgeht, bekannt, eine extrudierte Profilfahne mit einer darin eingebetteten Verstärkungswendel um einen Fertigungsdorn zu wickeln und die benachbarten Randbereiche der Profilfahne durch einen entlang der ebenfalls helixförmig verlaufenden Naht eingebrachten Zusatzkunststoff zu verbinden. Der Zusatzkunststoff wird dabei durch einen Schweißextruder eingebracht. Ferner ist aus der EP 0 694 723 B1 bekannt, die Randbereiche einer Werkstoffbahn, die helixförmig auf einen Fertigungsdorn aufgewickelt wird, durch ein helixförmig verlaufendes Metallprofil zu verbinden.
  • Insbesondere in dem Fall einer extrudierten Profilfahne ergibt sich jedoch das Problem, dass die innere Oberfläche der Schlauchleitung nicht eben ist, sondern in axialer Richtung einen wellenartigen Verlauf aufweist, sodass der Durchmesser des Schlauches variiert. Dies ist dadurch bedingt, dass die Randbereiche beim Verschweißen erwärmt werden und die Profilfahne gleichzeitig unter Zugspannung steht, sodass es im Bereich der späteren Schweißnaht zu einer Veränderung der Dicke kommt. Der sich so ergebende wellenförmige Verlauf führt dazu, dass sich beim Durchströmen der Schlauchleitung nahe der Wandung Turbulenzen und Todzonen bilden können, was die Strömung in der Schlauchleitung negativ beeinflusst. Außerdem führt der wellenförmige Verlauf dazu, dass die Schlauchleitung schlecht zu reinigen ist und Verschmutzungen in der Schlauchleitung verbleiben können.
  • Ein weiteres Problem, das sich bei der Herstellung einer Schlauchleitung aus einer Werkstoffbahn ergibt, die helixförmig verläuft und deren Randbereiche miteinander verbunden sind, ist die Verbindung zwischen den Randbereichen selbst. Diese stellt immer eine Schwachstelle dar, und es kann leicht zu einem Versagen dieser Verbindung kommen, wenn sie größeren Belastungen ausgesetzt ist. Dies gilt insbesondere für Schweißverbindungen, weil beim Verschweißen von Kunststoffmaterialien die thermische Beeinflussung unweigerlich zu einer Schädigung der Werkstoffbahn führt.
  • Da ferner die innere Oberfläche der aus der Werkstoffbahn gebildeten Schlauchleitung über den Fertigungsdorn bewegt wird und die Werkstoffbahn beim Anlegen an den Fertigungsdorn unter Zugspannung steht, kann es dazu kommen, dass Unebenheiten in der Oberfläche des Fertigungsdorns beim Abziehen der Schlauchleitung deren innere Oberfläche beschädigen. Dies hat zu Folge, dass die innere Oberfläche der auf die oben beschriebenen Weise hergestellten Schlauchleitung häufig nicht glatt ist, sondern Riefen oder Ähnliches aufweist, in denen sich wiederum Verunreinigungen festsetzen können.
  • Aus der US 4 689 174 A und der US 6 009 912 A sind jeweils Verfahren zur Herstellung von Schlauchleitungen bekannt, bei denen eine äußere Werkstoffbahn helixförmig zu einer Leitung gewickelt wird, wobei eine innere Auskleidung in Form einer helixförmig verlaufenden extrudierten Bahn aufgebracht wird.
  • Daher liegt der vorliegenden Erfindung ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Schlauchleitung mit einer helixförmig verlaufenden äußeren Werkstoffbahn sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu deren Herstellung bereitzustellen, die eine möglichst ebene innere Oberfläche aufweist.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine innere Auskleidung, die die innere Oberfläche der Schlauchleitung bildet, vorgesehen ist, dass die innere Auskleidung mit der äußeren Werkstoffbahn verbunden ist, dass die innere Auskleidung einstückig ausgebildet ist und dass die innere Auskleidung eine Kaltgießelastomer-Auskleidung ist.
  • Erfindungsgemäß ist die innere Oberfläche der helixförmig gewickelten Werkstoffbahn mit einer inneren Auskleidung versehen, die sich einstückig, d. h. ohne Schweißnähte oder Ähnliches, entlang der nach Innen weisenden Oberfläche der Werkstoffbahn erstreckt. Diese Auskleidung kann insbesondere derart auf die nach Innen weisende Oberfläche der Werkstoffbahn aufgebracht werden, dass der Innendurchmesser über die Länge der Schlauchleitung konstant ist. Durch die innere Auskleidung wird ein wellenförmiger Verlauf der inneren Oberfläche des Schlauchkörpers ausgeglichen, der durch die Werkstoffbahn gebildet wird, und es werden Turbulenzen und Todzonen in der Schlauchleitung vermieden und die Strömung wird soweit wie möglich vergleichmäßigt.
  • Ein weiterer Vorteil der Auskleidung liegt darin, dass die Schweißnaht in der helixförmig verlaufenden Werkstoffbahn nach Innen hin verstärkt ist und damit nicht den Belastungen ausgesetzt ist, denen sie ohne eine Auskleidung standhalten müsste. Somit ist die erfindungsgemäße Schlauchleitung gegenüber dem Stand der Technik stabiler.
  • Unabhängig von der Wahl der äußeren Werkstoffbahn kann das Material der inneren Auskleidung ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan, Epoxidharz, Silikon und Gießpolyamid. Dabei ist Polyester-Polyurethan mit einer hohen Verschleißfestigkeit und Abriebfestigkeit verbunden, während eine Auskleidung aus Silikon dafür sorgt, dass die Schlauchleitung eine hohe chemische Beständigkeit aufweist, hohen Temperaturen ausgesetzt werden kann und damit insbesondere für Lebensmittel geeignet ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verstärkungswendel, die an der Werkstoffbahn befestigt ist, als Federstahldraht ausgebildet.
  • Die äußere Werkstoffbahn ist eine extrudierte Profilfahne, in die die Verstärkungswendel eingebettet ist. Insbesondere kann. das Material der extrudierten Profilfahne aus der Gruppe umfassend Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan, LLD-Polyethylen, Polyvinylchlorid und Polyolefin ausgewählt sein. Wird als Material der Profilfahne Polyester-Polyurethan ausgewählt, führt dies zu einer vergleichsweise hohen Verschleißbeständigkeit. Mit einer Profilfahne aus Polyether-Polyurethan wird erreicht, dass die Außenseite des Schlauchs hydrolysefest ist, und eine Profilfahne aus LLD-Polyethylen liefert eine hohe chemische Beständigkeit, während Polyvinylchlorid eine hohe Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen aufweist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die obige Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem eine Werkstoffbahn bereitgestellt wird, wobei an der Werkstoffbahn ein Verstärkungselement befestigt ist, wobei die Werkstoffbahn als Profilfahne extrudiert und beim Extrudieren das Verstärkungselement in die Profilfahne eingebracht wird, wobei die Werkstoffbahn auf einen rotierenden Fertigungsdorn aufgewickelt wird, wobei die aufgelegte Werkstoffbahn in axialer Richtung des Fertigungsdorns bewegt wird, sodass beim Aufwickeln auf den Fertigungsdorn gegenüberliegende Randbereiche der Werkstoffbahn zur Anlage miteinander kommen, bei dem die aneinander anliegenden Randbereiche miteinander verbunden werden, sodass eine helixförmig gewickelte Schlauchleitung gebildet wird, und bei dem die Schlauchleitung rotierend in axialer Richtung von dem Fertigungsdorn abgezogen wird, wobei auf die innere Oberfläche während der axialen Bewegung eine Auskleidung aus einem fließfähigen Kunststoff aufgebracht wird, wobei die Auskleidung eine Kaltgießelastomer-Auskleidung ist.
  • Durch das Aufbringen der Auskleidung als einen fließfähigen Kunststoff, der über die innere Oberfläche der Werkstoffbahn verteilt wird, ergibt sich der Vorteil, dass die Auskleidung anschließend einstückig ausgebildet ist und nicht etwa Schweißnähte oder ähnliche Verbindungen aufweist, die zum einen Schwachstellen der Schlauchleitung darstellen würden und zum anderen wiederum für Unebenheiten auf der inneren Oberfläche sorgen würden. Dabei wird die Reaktionszeit des flüssigen Kunststoffs so eingestellt, dass dieser verlaufen kann und eine glatte Oberfläche bildet, bevor es zum Aushärten kommt.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann damit eine Schlauchleitung hergestellt werden, bei der Unebenheiten auf der inneren Oberfläche der helixförmig verlaufenden Werkstoffbahn dadurch ausgeglichen werden, dass nach dem Abziehen von dem Fertigungsdorn eine Auskleidung aus einem fließfähigen Kunststoff aufgebracht wird, wobei durch das Aufbringen des fließfähigen Kunststoffs insbesondere Vertiefungen aufgefüllt werden. Außerdem wird die Verbindung zwischen den Randbereichen der Werkstoffbahn durch die innere Auskleidung verstärkt, sodass diese Verbindung höheren Belastungen standhalten kann.
  • Vorteilhafter Weise ist das Material der inneren Auskleidung aus der Gruppe umfassend Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan, Epoxidharz, Silikon und Gießpolyamid ausgewählt, wobei diese den mit bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schlauchleitung erwähnten Vorteilen verbunden sind.
  • Die Werkstoffbahn ist als extrudierte Profilfahne ausgebildet, wobei beim Extrudieren das Verstärkungselement in die Profilfahne eingebracht wird. Hinsichtlich des Materials der Profilfahne sowie der damit verbundenen Vorteile wird auf die obigen Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Schlauchleitung verwiesen.
  • Um sicherzustellen, dass das Material der Werkstoffbahn und das der inneren Auskleidung eine belastbare Verbindung eingehen, ist es bevorzugt, wenn vor dem Aufbringen der Auskleidung auf die der Auskleidung zugewandten Oberfläche der Profilfahne ein Haftvermittler aufgebracht wird. Alternativ ist es hierzu auch denkbar, dass die der Auskleidung zugewandte Oberfläche der Profilfahne plasmabehandelt wird.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die aneinander liegenden Randbereiche der Profilfahne durch Verschweißen verbunden, wobei dies in weiter bevorzugter Weise mittels Heißluft erfolgen kann. Das Verbinden der Randbereiche während des Wickelns auf dem Fertigungsdorn kann aber alternativ auch durch Verkleben oder durch Einbringen eines schmelzflüssigen Zusatzkunststoffs entlang der Randbereiche erfolgen.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die obige Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung einer Schlauchleitung mit einer Einrichtung zum Bereitstellen einer Werkstoffbahn, mit einem rotierend angetriebenen Fertigungsdorn, wobei der Fertigungsdorn derart in Bezug auf die Einrichtung zum Bereitstellen einer Werkstoffbahn angeordnet ist, dass die Werkstoffbahn tangential an die äußere Oberfläche des Fertigungsdorns zugeführt werden kann, mit einer Einrichtung zum Verbinden benachbarter Randbereiche der Werkstoffbahn auf der Oberfläche des Fertigungsdorns und mit einer Abzieheinrichtung zum Abziehen der an den Randbereichen verschweißten Werkstoffbahn von dem Fertigungsdorn in axialer Richtung des Fertigungsdorns, wobei eine Zuführeinrichtung für einen fließfähigen Kunststoff vorgesehen ist und wobei ein Zuführauslauf, der mit der Zuführeinrichtung verbunden ist, in dem der Abzieheinrichtung zugewandten axialen Ende des Fertigungsdorns vorgesehen ist, wobei die Zuführeinrichtung einen Mischkopf zum Mischen der Komponenten eines fließfähigen Kunststoffs aufweist.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht, eine Schlauchleitung mit einer helixförmig verlaufenden Werkstoffbahn auf deren Innenseite mit einem fließfähigen Kunststoff auszukleiden, sodass insbesondere Unebenheiten auf der nach Innen weisenden Oberfläche der helixförmig gewickelten Werkstoffbahn ausgeglichen werden können. Des weiteren ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung das kontinuierliche Auskleiden der Schlauchleitung, sodass die Auskleidung einstückig ausgebildet ist und keine Verbindungsstellen wie Schweißnähte oder Ähnliches aufweist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Einrichtung zum Bereitstellen einer Werkstoffbahn einen Extruder und eine Kühlrinne auf, sodass die Werkstoffbahn als extrudierte Profilfahne bereitgestellt werden kann, in die während des Extrudiervorgangs ein Verstärkungselement eingebettet werden kann. In weiter bevorzugter Weise ist die Einrichtung zum Verbinden benachbarter Randbereiche als Heißluftschweißeinrichtung oder als Schweißextruder ausgebildet.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand einer lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt
  • 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer Schlauchleitung mit einer helixförmig verlaufenden Verstärkungswendel,
  • 2 einen Querschnitt eines Teils der Vorrichtung aus 1 mit einer Zuführeinrichtung und einem Zuführauslauf,
  • 3 die Schritte zur Herstellung des helixförmigen Verlaufs der äußeren Werkstoffbahn bei der erfindungsgemäßen Schlauchleitung und
  • 4 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schlauchleitung im Querschnitt.
  • In den 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Herstellung einer Schlauchleitung mit einer helixförmigen Verstärkungswendel gezeigt. Das vorliegende Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 umfasst zunächst als Einrichtung zum Bereitstellen einer Werkstoffbahn einen Extruder 3, durch den eine Profilfahne 2 extrudiert wird, die im Querschnitt in 3a gezeigt ist. Benachbart zu dem Extruder 3 ist eine Drahtspule 4 vorgesehen, von der ein Federstahldraht 5 bereitgestellt wird, der als Verstärkungswendel während des Extrudiervorganges in die Profilfahne 2 eingebettet wird. Schließlich weist die Einrichtung zur Bereitstellung einer Werkstoffbahn noch eine Kühlrinne 6 auf, in der die extrudierte Profilfahne 2 abgekühlt wird und über, die sie dem in 1 nicht näher dargestellten rotierend angetriebenen Fertigungsdorn 7 zugeführt wird.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 wird als Werkstoffbahn eine extrudierte Profilfahne 2 verwendet. Wesentlich ist lediglich, dass die verwendete Werkstoffbahn bei der Herstellung der Schlauchleitung in einen helixförmigen Verlauf gebracht werden kann.
  • Der Fertigungsdorn 7 rotiert um eine Drehachse, die im Wesentliche senkrecht Längsrichtung der Kühlrinne 6 angeordnet ist, sodass die Profilfahne 2 tangential an die äußere Oberfläche des Fertigungsdorns 7 zugeführt werden kann.
  • Zur Verbindung benachbarter Randbereiche der Profilfahne 2 ist eine Heißluftschweißmaschine 8 vorgesehen, mit der benachbart zueinander auf der Umfangsfläche des Fertigungsdorns 7 angeordnete Randbereiche 9, 9' der Profilfahne 2 miteinander verbunden werden. Dies erfolgt in der Weise, dass durch die Schweißmaschine 8 zwischen den bereits auf der Umfangsfläche befindlichen Abschnitt der Profilfahne 2 und einen neu über die Kühlrinne 6 ankommenden Abschnitt Heißluft geblasen wird. Dieser Vorgang wird unter Bezugnahme auf 3 im Folgenden noch näher erläutert werden.
  • Dem axialen Ende des Fertigungsdornes 7 ist eine Abzieheinrichtung zum Abziehen der an den Randbereichen 9, 9' zu einem rohrförmigen Schlauchkörper verschweißten Profilfahne 2 nachgeschaltet, die als ein Rollgang 10 ausgebildet ist, wobei der Rollgang 10 in axialer Richtung des Fertigungsdorns 7 verläuft, sodass die verschweißte Profilfahne 2 in axialer Richtung des Fertigungsdorns 7 abgezogen werden kann. Dem Rollgang 10 ist wiederum eine Aufwickelhaspel 11 nachgeschaltet.
  • Wie in 2 näher dargestellt ist, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eine Zuführeinrichtung für einen fließfähigen Kunststoff auf. Die Zuführeinrichtung umfasst einen nicht näher dargestellten Mischkopf mit einem Mischkopfauslauf 12, um die Komponenten für einen fließfähigen Kunststoff zu mischen. Der Mischkopf ist mit einem Zuführauslauf 13 verbunden, der in dem dem Rollgang 10 und damit der Abzieheinrichtung zugewandten axialen Ende des Fertigungsdorns 7 vorgesehen ist. Des Weiteren ist der Zuführauslauf 13 zu der Umfangsfläche des durch die Profilfahne 2 gebildeten Schlauchkörpers ausgerichtet, sodass flüssiger Kunststoff, der aus dem Zuführauslauf 13 austritt, auf die innere Oberfläche des Schlauchkörpers fließt.
  • Benachbart zu dem Zuführauslauf 13 ist in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Abstreifer 14 angeordnet, der eine Abstreifkante 15 aufweist, die parallel zur Umfangsfläche des Fertigungsdorns 7 und damit auch parallel zur Wandung des Schlauchkörpers verläuft. Dadurch wird durch den Abstreifer 14 sichergestellt, dass der flüssige Kunststoff gleichmäßig über die innere Wandung des aus der Profilfahne 2 gebildeten Schlauchkörpers verteilt wird, da der Schlauchkörper aufgrund des rotierenden Fertigungsdorns 7 selbst rotiert und durch den Rollgang 10 axial bewegt wird. Ein derartiger Abstreifer 14 ist allerdings nicht für alle Auskleidungsmaterialen erforderlich.
  • Zur Herstellung einer mit einer Verstärkungswendel versehenen Schlauchleitung 16 wird wie folgt vorgegangen (s. insbesondere 3 und 4). Zunächst wird mittels des Extruders 3 eine Profilfahne 2 aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, wobei auf das Kunststoffmaterial selbst im Folgenden noch im Detail eingegangen wird. Während des Extrudiervorgangs wird in die Profilfahne 2 ein Federstahldraht 5 als Verstärkungswendel eingebettet, sodass die Profilfahne 2 einen Querschnitt aufweist, wie er in 3a dargestellt ist. Insbesondere weist die Profilfahne 2 Randbereiche 9, 9' auf, die später mit Randbereichen 9, 9' benachbarter Profilfahnen 2 verbunden werden, und den eingebetteten Federstahldraht 5.
  • Die Profilfahne 2 mit dem darin befestigten Federstahldraht 5 wird über die Kühlrinne 6 dem rotierend angetriebenen Fertigungsdorn 7 zugeführt, wobei die Profilfahne 2 auf Raumtemperatur abgekühlt wird, sodass die Profilfahne 2 anschließend auf dem Fertigungsdorn 7 aufgewickelt wird. Gleichzeitig wird die aufgelegte Profilfahne 2 in axialer Richtung des Fertigungsdorns 7 bewegt, sodass beim Aufwickeln auf den Fertigungsdorn 7 gegenüberliegende Randbereiche 9, 9' der Profilfahne 2 zur Anlage miteinander kommen, wie dies in 3b schematisch dargestellt ist.
  • Die aneinander anliegenden Randbereiche 9, 9' werden in der Weise miteinander verbunden, dass durch die Schweißmaschine 8 zwischen den bereits auf dem Fertigungsdorn 7 aufliegenden Abschnitt der Profilfahne 2 und den von der Kühlrinne 6 neu ankommenden Abschnitt Heißluft geblasen wird, sodass die Randbereiche 9, 9' zunächst angeschmolzen werden und sich, wenn sie zur Anlage miteinander kommen, miteinander verbinden. Auf diese Weise wird eine helixförmig gewickelte Schlauchleitung 16 gebildet, die unter Rotation durch den Rollgang 10 von dem Fertigungsdorn 7 abgezogen wird. Dabei bildet die Profilfahne 2 die äußerste Schicht der Schlauchleitung 16. Wie in 3c zu erkennen ist, kann die innere Oberfläche der so hergestellten Schlauchleitung 16 noch einen wellenförmigen Verlauf haben, was zu Turbulenzen und Todzonen beim Durchströmen der Schlauchleitung 16 führen würde.
  • Mittels der Zuführeinrichtung mit dem Mischkopfauslauf 12 wird über den Zuführauslauf 13 ein flüssiger Kunststoff auf die innere Oberfläche des durch die Profilfahne 2 gebildeten Schlauchkörpers aufgebracht, wobei ausgenutzt wird, dass der Schlauchkörper sowohl eine axiale als auch eine Drehbewegung ausführt. Das Gießmaterial wird dabei über nicht näher dargestellte Pumpen entsprechend dosiert. Der Abstreifer 14 sorgt dabei für eine gleichmäßige Verteilung des flüssigen Kunststoffs, sodass nach dem Aushärten des fließfähigen Kunststoffs der Innendurchmesser der inneren Auskleidung 17 über die Länge der Schlauchleitung 16 konstant ist, wobei die Vertiefungen im Bereich der Schweißnaht durch die innere Auskleidung 17 ausgefüllt werden (s. 4). Die Dicke der Auskleidung 17 liegt zwischen 0,5 mm und 10 mm. Außerdem sorgt die Auskleidung 17 dafür, dass die durch die helixförmig verlaufende Schweißnaht gebildete Schwachstelle der Schlauchleitung 16 verstärkt wird, sodass die Schlauchleitung 16 belastbarer ist.
  • Dadurch, dass ein fließfähiger Kunststoff in die Schlauchleitung eingebracht wird, ergibt sich, dass die innere Auskleidung einstückig ausgebildet ist, dass keine Verbindungslinien wie Schweißnähte oder Ähnliches vorhanden sind und dass die innere Oberfläche vollständig glatt ist. Schließlich haben Schäden auf der Oberfläche des Fertigungsdorns 7 keinen Einfluss auf die Qualität der inneren Oberfläche der Schlauchleitung 16.
  • In dem Fall, dass für die Profilfahne 2 und die innere Auskleidung 17 nicht-kompatible Kunststoffe verwendet werden sollen, kann vor dem Aufbringen des fließfähigen Kunststoffs eine Vorbehandlung der inneren Oberfläche des aus der Profilfahne 2 gebildeten Schlauchkörpers erfolgen. Zum einen ist es möglich, dass auf die der Auskleidung 17 zugewandten Oberfläche der Profilfahne 2 ein Haftvermittler aufgebracht wird. Zum anderen kann die der Auskleidung zugewandte Oberfläche der Profilfahne plasmabehandelt werden.
  • Obwohl bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Verschweißen der benachbarten Randbereiche 9, 9' der Profilfahne 2 beschrieben worden ist, kann die Verbindung der aneinander anliegenden Randbereiche 9, 9' auch durch Verkleben oder durch Einbringen eines schmelzflüssigen Zusatzkunststoffs entlang der Randbereiche erreicht werden.
  • Für die Werkstoffbahn und die innere Auskleidung 17 können u. a. die folgenden Materialen verwendet werden. Das Material der inneren Auskleidung 17 ist vorzugsweise aus der Gruppe umfassend Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan, Epoxidharz, Silikon und Gießpolyamid ausgewählt. Wenn für die Werkstoffbahn eine extrudierte Profilfahne 2 verwendet wird, haben sich folgenden Materialen als vorteilhaft erwiesen: Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan, LLD-Polyethylen, Polyvinylchlorid und Polyolefin.
  • Insbesondere haben sich die folgenden Ausführungsbeispiele von Materialkombinationen als vorteilhaft für die erfindungsgemäße Schlauchleitung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren erwiesen.
  • Extrudierte Profilfahne als Werkstoffbahn:
    Für die Profilfahne kann ein Polyester-Polyurethan und zwar Elastollan C78 A 10 der Firma Elastogran verwendet werden. Dabei wurde dann für die Auskleidung ebenfalls ein Polyester-Polyurethan verwendet und zwar Elasturan 6021/50 der Firma Elastogran. Aufgrund der gleichen Polymere in der Profilfahne und in der Auskleidung kommt es hier zu einer guten natürlichen Haftung zwischen den Schichten.
  • Ferner kann für die Profilfahne ein Polyether-Polyurethan (Elastollan 1180 A10 der Firma Elastogran) verwendet werden und für die innere Auskleidung ein Polyester-Polyurethan (Elasturan 6021/50 der Firma Elastogran). Eine derartige Kombination weist außen eine gute Hydrolysebeständigkeit und im Inneren gut Abriebeigenschaften auf.
  • In dem Fall, wo eine extrudierte Profilfahne mit einer Kaltgießelastomer-Auskleidung kombiniert werden soll, hat sich zum einen die Kombination eines LLDPE für die Profilfahne (Dowlex 2045 E der Firma Dow) mit einem Polyester-Polyurethan (Elasturan 6021/50 der Firma Elastogran) für die innere Auskleidung als vorteilhaft erwiesen. Dabei wurde die innere Oberfläche der Profilfahne 2 zur Haftvermittlung mit Tecseal E-428/35 besprüht. Hier hat die äußere Oberfläche eine hohe chemische Beständigkeit, und die innere Oberfläche hat gute Abriebeigenschaften.
  • Zum anderen hat sich hier die Kombination aus einem Polyvinylchlorid (PVC), nämlich MMPVC E 1570 der Firma Macomass, mit einem Polyester-Polyurethan (Elasturan 6021/50 der Firma Elastogran 50) für die Auskleidung als zuverlässig erwiesen, da die äußere Oberfläche wiederum eine hohe chemische Beständigkeit aufweist, während die innere Oberfläche der Auskleidung gute Abriebeigenschaften hat.
  • Erfindungsgemäß wird somit eine Schlauchleitung 16 mit einer helixförmig verlaufenden Verstärkungswendel sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu deren Herstellung bereitgestellt, wobei Ungleichmäßigkeiten der inneren Oberfläche der verschweißten Werkstoffbahn ausgeglichen werden, sodass Turbulenzen und Todzonen in der Schlauchleitung 16 vermieden werden und die Strömung soweit wie möglich vergleichmäßigt wird.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schlauchleitung 16 mit der inneren Auskleidung 17 liegt darin, dass die Schweißnaht in der helixförmig verlaufenden Werkstoffbahn nach Innen hin überzogen ist und damit nicht den Belastungen ausgesetzt ist, denen sie ohne eine Auskleidung standhalten müsste, sodass die erfindungsgemäße Schlauchleitung gegenüber dem Stand der Technik stabiler ausgebildet ist.

Claims (17)

  1. Biegsame Schlauchleitung (16) mit einer helixförmig verlaufenden äußeren Werkstoffbahn, die die äußerste Schicht der Schlauchleitung (16) bildet und mit einer helixförmig verlaufenden Verstärkungswendel, die an der äußeren Werkstoffbahn befestigt ist, wobei die äußere Werkstoffbahn eine extrudierte Profilfahne (2) ist, in die die Verstärkungswendel eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine innere Auskleidung (17), die die innere Oberfläche der Schlauchleitung (16) bildet, vorgesehen ist, dass die innere Auskleidung (17) mit der äußeren Werkstoffbahn verbunden ist, dass die innere Auskleidung (17) einstückig ausgebildet ist und dass die innere Auskleidung (17) eine Kaltgießelastomer-Auskleidung ist.
  2. Schlauchleitung nach Anspruch 1, wobei das Material der inneren Auskleidung (17) ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan, Epoxidharz, Silikon und Gießpolyamid.
  3. Schlauchleitung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verstärkungswendel als Federstahldraht (5) ausgebildet ist.
  4. Schlauchleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Material der Profilfahne (2) ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan, LLD-Polyethylen, Polyvinylchlorid und Polyolefin.
  5. Verfahren zur Herstellung einer Schlauchleitung (16) bei dem eine Werkstoffbahn bereitgestellt wird, wobei an der Werkstoffbahn ein Verstärkungselement befestigt ist, wobei die Werkstoffbahn als Profilfahne (2) extrudiert und beim Extrudieren das Verstärkungselement in die Profilfahne (2) eingebracht wird, wobei die Werkstoffbahn auf einen rotierenden Fertigungsdorn (7) aufgewickelt wird, wobei die aufgelegte Werkstoffbahn in axialer Richtung des Fertigungsdorns (7) bewegt wird, sodass beim Aufwickeln auf den Fertigungsdorn (7) gegenüberliegende Randbereiche (9, 9') der Werkstoffbahn zur Anlage miteinander kommen, wobei die aneinander anliegenden Randbereiche (9, 9') miteinander verbunden werden, sodass eine helixförmig gewickelte Schlauchleitung (16) gebildet wird, und wobei die Schlauchleitung (16) rotierend in axialer Richtung von dem Fertigungsdorn (7) abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf die innere Oberfläche während der axialen Bewegung eine Auskleidung (17) aus einem fließfähigen Kunststoff aufgebracht wird, wobei die Auskleidung (17) eine Kaltgießelastomer-Auskleidung ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Material der inneren Auskleidung (17) ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan, Epoxidharz, Silikon und Gießpolyamid.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Material der Profilfahne (2) aus der Gruppe umfassend Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan, LLD-Polyethylen, Polyvinylchlorid und Polyolefin ausgewählt ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei vor dem Aufbringen der Auskleidung (17) auf die der Auskleidung (17) zugewandten Oberfläche der Profilfahne (2) ein Haftvermittler aufgebracht wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei vor dem Aufbringen der Auskleidung (17) die der Auskleidung (17) zugewandte Oberfläche der Profilfahne (2) plasmabehandelt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die aneinanderliegenden Randbereiche (9, 9') der Profilfahne (2) durch Verschweißen verbunden werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Verschweißen mittels Heißluft erfolgt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die aneinander anliegenden Randbereiche (9, 9') der Profilfahne (2) durch Verkleben oder durch Einbringen eines schmelzflüssigen Zusatzkunststoffs entlang der Randbereiche (9, 9') verbunden werden.
  13. Vorrichtung zur Herstellung einer Schlauchleitung (16) mit einer Einrichtung zum Bereitstellen einer Werkstoffbahn, mit einem rotierend angetriebenen Fertigungsdorn (7), wobei der Fertigungsdorn (7) derart in Bezug auf die Einrichtung zum Bereitstellen einer Werkstoffbahn angeordnet ist, dass die Werkstoffbahn tangential an die äußere Oberfläche des Fertigungsdorns (7) zugeführt werden kann, mit einer Einrichtung zum Verbinden benachbarter Randbereiche der Werkstoffbahn auf der Oberfläche des Fertigungsdorns (7) und mit einer Abzieheinrichtung zum Abziehen der an den Randbereichen verschweißten Werkstoffbahn von dem Fertigungsdorn (7) in axialer Richtung des Fertigungsdorns, wobei eine Zuführeinrichtung für einen fließfähigen Kunststoff vorgesehen ist und wobei ein Zuführauslauf (13), der mit der Zuführeinrichtung verbunden ist, in dem der Abzieheinrichtung zugewandten axialen Ende des Fertigungsdorns (7) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung einen Mischkopf zum Mischen der Komponenten eines fließfähigen Kunststoffs aufweist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei benachbart zu dem Zuführauslauf (13) ein Abstreifer (14) vorgesehen ist, der eine Abstreifkante (15) aufweist, die parallel zur Umfangsfläche des Fertigungsdorns (7) verläuft.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Einrichtung zum Bereitstellen einer Werkstoffbahn einen Extruder (3) und eine Kühlrinne (6) aufweist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Einrichtung zum Verbinden benachbarter Randbereiche (9, 9') als Heißluftschweißeinrichtung (8) ausgebildet ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Einrichtung zum Verbinden benachbarter Randbereiche (9, 9') als Schweißextruder ausgebildet ist.
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