DE1634619C3

DE1634619C3 - Verfahren zum Herstellen eines schlauchförmigen Elementes in einer Probenahmevorrichtung zum Ziehen einer ungestörten Bodenprobe sowie Vorrichtung zum Herstellen eines solchen schlauchförmigen Elementes

Info

Publication number: DE1634619C3
Application number: DE1634619A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Karel Simon Philip Den Haag Begemann; Hermann Delft Pieters
Original assignee: STICHTING WATERBOUWKUNDIG LABORATORIUM DELFT (NIEDERLANDE)
Current assignee: STICHTING WATERBOUWKUNDIG LABORATORIUM DELFT (NIEDERLANDE)
Priority date: 1965-04-14
Filing date: 1966-04-09
Publication date: 1978-05-24
Also published as: BE678833A; US3511324A; NL7803202A; NL155947B; DE1709500C2; DE1634619A1; GB1143924A; DE1709500B1; NL168022B; FR1475478A; DE1634619B2; NL168022C; NL6504741A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines schlauchförmigen Elementes in einer Probenahmevorrichtung zum Ziehen einer ungestörten Bodenprobe, bei dem das schlauchförmige Element durch ein Flüssigkeitsbad geführt wird, um hierauf eine Verkleidungsschicht unter Einblasen von Luft gegen die Innenseite des schlauchförmigen Elementes aufzubringen, und richtet sich ferner auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines solchen schlauchförmigen Elementes.

Es ist bekannt, zur Entnahme einer Bodenprobe ein schlauchförmiges Element zu verwenden, welches in zusammengefaltetem Zustande in einer Ringkammer untergebracht ist, welche konzentrisch ein Rohr umgibt, durch welches die Bodenprobe in die Probenahmevorrichtung eintritt. Diese Ringkammer steht an ihrem unteren Ende mit dem Inneren des Probenahmerohres durch einen Umfangsschlitz in Verbindung. Das zusammengefaltete schlauchförmige Element wird durch diesen Schlitz hindurch aus der Kammer in das Probenahmerohr hineingezogen und an seinem Ende durch Zubinden oder Verklammern geschlossen. Mittels eines sich durch die Probenahmevorrichtung erstrekkenden, mit dem Schlauch verbundenen Seiles kann dessen geschlossenes Ende in einem konstanten Niveau in bezug auf den umgebenden Boden gehalten werden.

Während des Eintritts einer Bodenprobe in die Vorrichtung bewegt sich also das schlauchförmige Element nicht relativ zu der Bodenprobe. Hierdurch wird eine Veränderung der Zusammensetzung der Bodenprobe infolge der Reibung an der Innenwand des Probenahmerohres vermieden.

In der DT-AS 16 34 584 ist ein Verfahren zum Herstellen von Kartuschen od. dgl. beschrieben. Bei diesem Verfahren wird ein zu einem flachen Rohr gefalteter Papierstreifen in ein Bad eingetaucht, um diesen Streifen auf der Außenseite mit einer Katalysatorschicht zu versehen. Dieses Verfahren eignet sich erkennbar nicht, um eine Oberzugsschicht aufzubringen, wie sie für die Verwendung eines solchen schlauchförmigen Elementes in einer Probenahmevorrichtung zum Ziehen einer ungestörten Bodenprobe erforderlich ist.

Aus der DT-PS 916 695 ist es bekannt, ein rohrförmiges oder schlauchförmiges Element mit rundem Querschnitt durch ein Bad zu ziehen, das dazu dient, ein Koagulierungsmittel auf der Außenseite dieses schlauchförmigen Elementes aufzubringen. Auch auf der Innenseite wird dieses Koagulierungsmittel aufgebracht. Das Rohr oder schlauchförmige Element erhält aber erst im Bad seine Form, indem plastisches Material zugeführt wird. Ein bereits vorhandenes schlauchförmiges Element kann auf diese Weise nicht behandelt werden. Außerdem kann das Rohr nicht unter Zugspannung gesetzt werden. -

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schlauchförmiges Element zu schaffen, das sowohl biegsam als auch in seiner Querrichtung dehnfähig ist und sich insbesondere für die Anwendung in einer Probenahmevorrichtung zum Ziehen von Bodenproben eignet.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist gekennzeichnet durch die Verwendung eines schlauchförmigen Elementes in Form eines in der Umfangsrichtung gestrickten Schlauches, der während seines Führens durch das Flüssigkeitsbad in Längsrichtung unter Zugspannung steht und der so lange unter Zugspannung auf dem gewünschten Durchmesser gehalten wird, bis die auf den Schlauch aufgebrachte Verkleidungsschicht stabilisiert ist.

Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich aus den Unteransprüchen 2 bis 7 entnehmen.

Eine Vorrichtung zum Herstellen eines schlauchförmigen Elementes unter Anwendung dieses Verfahrens mit einem die Überzugsflüssigkeit enthaltenden Behälter, Vorrichtungen zum Zuführen an und zum Abziehen von Luft von der Innenseite des Schlauches und Vorrichtungen, um den überzogenen Schlauch aus dem Behälter zu ziehen, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß der Behälter mit einer zentralen, von einem nach oben gerichteten glatten Rand begrenzten öffnung sowie einem konzentrisch zu diesem Rand angeordneten Ring versehen ist, während die Mittel zum Zuführen von Luft aus einem die öffnung des Behälters durchdringenden, mit dem Ring über einen Flansch verbundenen Rohr bestehen, in welchem oberhalb des Ringes seitlich gerichtete öffnungen angeordnet sind, wobei das Rohr an seinem oberen Ende geschlossen ist, während innerhalb dieses Rohres ein Luftabzugsrohr angeordnet ist, dessen obere öffnung oberhalb des dichten Endes des ersten Rohres liegt, wobei die Ziehvorrichtungen das zu überziehende schlauchförmige Element um den Rand herum und über den Ring durch die Flüssigkeit nach oben ziehen.

Weiterbildungen dieser Vorrichtung sind in den Ansprüchen 9 bis 13 gekennzeichent

Die Figur zeigt als Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung, mit der sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft durchführen läßt

Die Vorrichtung weist einen Trog 11 auf, in welchem die Flüssigkeit 12, die zur Herstellung des Überzuges auf dem in der Umfangsrichtung gestrickten schlauchförmigen Element 13 verwendet wird, enthalten ist Der Trog 11 besitzt eine mittlere öffnung, die durch einen sich nach oben erstreckenden Rand 14 begrenzt ist. Durch diese öffnung erstreckt sich ferner ein äußeres Rohr 15, innerhalb dessen ein inneres Rohr 16 liegt Mit dem äußeren Rohr 15 ist ein nach unten gerichteter Ring 17 verbunden, dessen Flansch sich in die Flüssigkeit 12 erstreckt und in einem gewissen Abstand von dem Boden des Troges 11 endet. Oberhalb dieses Ringes 17 sind in den am seinem oberen Ende geschlossenen Rohr 15 öffnungen 18 vorgesehen. Die freie öffnung 18 des inneren Rohres 16 liegt oberhalb des geschlossenen Endes des äußeren Rohres 15. Der Ringraum zwischen den beiden Rohren 15, 16 ist an eine Druckluftpumpe od. dgl. angeschlossen, während durch das Rohr 16 die Luft in Richtung der Pfeile strömt. Das Rohr 16 ist von einem Heizelement 19 umgeben, durch welches die zugeführte Luft erwärmt werden kann. Ferner können an der Außenseite der Vorrichtung in seitlichem Abstand gestrichelt gezeichnete Heizelemente 20 vorgesehen sein, beispielsweise in Form von Infrarotstrahlern od. dgl.

Das mit dem Überzug zu versehende, gestrickte schlauchförmige Element 13 wird über den Rand 14 und unter dem sich nach unten erstreckenden Flansch des Ringes 17 hindurchgeführt und dann mit einer Scheibe 21 verbunden, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Ringes 17 ist. Da in das schlauchförmige Element 13 unter Überdruck stehende Luft eingeführt wird, kann das schlauchförmige Element zwischen dem Ring 17 und der Scheibe 21 leicht auf einem gegebenen Durchmesser gehalten werden. Die Scheibe 21 kann durch ein über Aufwickeltrommeln 23 laufendes Zugseil 22, dessen anderes Ende durch ein Gegengewicht 24 beschwert ist, nach oben gezogen, werden. Die Abzugsgeschwindigkeit hängt von der Reibung zwischen dem schlauchförmigen Element 13 und dem Rand 14 sowie dem Ring 17 und damit auch vom Durchmesser dieses Ringes 17 ab.

Beim Hindurchziehen durch den Trog 11 wird das schlauchförmige Element 13 mit einer flüssigen Schicht überzogen, die unter der Wirkung der warmen Luft und/oder der Wärmestrahlung zu einem zusammenhängenden Überzug stabilisiert wird.

Die Flüssigkeit 12 enthält zu diesem Zweck einen Stoff, der in der Lage ist, einen Überzug mit den gewünschten Eigenschaften zu bilden. Infolge der oben erwähnten Reibung wird der oberhalb der Flüssigkeit 12 befindliche Teil des schlauchförmigen Elementes 13 einer vorbestimmten Zugspannung unterworfen, durch welche die Moleküle des den Überzug bildenden Stoffes während ihrer Stabilisierung gerichtet werden. Hierdurch werden die Dehnfähigkeitseigenschaften des schlauchförmigen Elementes 13 weiter verbessert.

Für die Bildung des Überzuges auf dem gestrickten schlauchförmigen Element 13 eignen sich entsprechend gewählte elastomere Stoffe, beispielsweise synthetische, oder künstlicher Kautschuk oder Mischungen davon, die beispielsweise in einem flüchtigen Lösungsmittel gelöst oder in einer geeigneten Flüssigkeit 12 dispergiert sind,

die dann dem Trog 11 aufgegeben wird. Durch das Erwärmen des schlauchförmigen Elementes 13 nach dem Verlassen des Troges 11 wird das Lösungs- oder Suspensionsmittel verdampft und es bleibt eine Schicht aus dem vorher darin gelösten bzw. dispergiertem Stoff auf dem schlauchförmigen Element 13. Es ist auch möglich, für den gleichen Zweck ein flüssiges Monomeres zu verwenden, welches, gegebenenfalls unter der Mitwirkung von Katalysatoren und/oder Beschleunigern, durch Wärme schnell polymerisiert werden kann. In diesem Fall sind die Heizelemente 20 für eine schnelle Stabilisierung des Überzuges erforderlich. Um eine gewünschte gleichmäßige Dicke der Überzugsschicht zu erhalten, kann die Verwendung von zweckmäßig ausgebildeten Kratzvorrichtungen 25 sinnvoll sein.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung kann wahlweise auch so ausgebildet sein, daß das überzogene schiauchförmige Element 13 in einem zweckentsprechenden Abstand oberhalb des Rohres auf eine Trommel aufgewickelt wird. Erforderlichenfalls kann dann an einer zweckentsprechend gewählten Stelle ein innerhalb des schlauchförmigen Elementes 13 liegender Führungsring vorgesehen sein, dessen Außendurchmesser gleich dem des Ringes 17 ist

Das schiauchförmige Element 13 soll in Querrichtung hinreichend dehnfähig sein, damit es in der Kammer der Bodenprobenahmevorrichtung zusammengefaltet werden kann, andererseits aber die Probe ohne Ausübung einer nennenswerten Spannung in Querrichtung dicht umschlossen wird. Zu diesem Zweck wird das überzogene schiauchförmige Element 13 auf etwa den Durchmesser der Bodenprobe gebracht Wenn nun der Flüssigkeit 12 ein Stoff zugesetzt wird, welcher bei Belastung eine ständige Dehnung erzeugt erreicht man, daß sich in dem schlauchförmigen Element 13, während des Spannens in der Kammer der Probenahmevorrichtung eine geringe ständige Dehnung entwickelt die so groß ist daß das schiauchförmige Element 13 die Bodenprobe in der gewünschten Weise umschließt, obwohl sein ursprünglicher Durchmesser geringer war. Somit kommt es auf den Außendurchmesser des Schlauches weniger an. Die Stabilisierung der Überzugsschicht kann durch Zusatz eines Polymerisationskatalysators od. dgl. gefördert werden.

Die Abmessungen der in der Zeichnung wiedergegebenen Vorrichtung, die bei deren Verwendung angewendete Zuggeschwindigkeit, die Eigenschaften des gestrickten schlauchförmigen Elemtentes 13 und die Zusammensetzung der Überzugsstoffe müssen so aufeinander abgestimmt werden, daß das fertige schiauchförmige Element 13 je nach seinem Verwendungszweck die im Einzelfall erwünschten Eigenschaften aufweist.

So kann beispielsweise der Ausgangsschlauch aus einem Polyamidgarn (Nylongarn) bestehen und durch ein Bad geführt werden, welches einen glasigen thermoplastischen Stoff, ein Plastifizierungsmittel, einen synthetischen Kautschuk und ein Lösungsmittel enthält, wobei diesen Substanzen erwünschtenfalls ein vulkanisierend wirkendes Mittel für den Kautschuk zugesetzt werden kann.

Dieser thermoplastische Stoff, welcher durch das Plastifizierungsmittel weich gemacht wird, bewirkt eine gewisse ständige Verformung des Schlauches, dessen Ausgangsdurchmesser für die in Betracht kommenden Bodenprobe zu klein ist. Das vulkanisierende Agens trägt zur Stabilisierung der Moleküle in der Orientierung derselben, die ihnen durch die in der Vorrichtung gemäß der Zeichnung auf sie ausgeübte Zugspannung erteilt worden ist, bei. In gewissen Fällen kann auch auf ein Plastifizierungsmittel völlig verzichtet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines schlauchförmigen Elementes zur Verwendung in einer Probenahmevorrichtung zum Ziehen einer ungestörten Bodenprobe, bei dem das schlauchförmige Element durch ein Flüssigkeitsbad geführt wird, um hierauf eine Verkleidungsschicht unter Einblasen von Luft gegen die Innenseite des schlauchförmigen Elementes aufzubringen, gekennzeichnet durch die Verwendung eines schlauchförmigen Elementes in Form eines in der Umfangsrichtung gestrickten Schlauches, der während seines Führens durch das Flüssigkeitsbad in Längsrichtung unter Zugspannung steht und der so lange unter Zugspannung auf dem gewünschten Durchmesser gehalten wird, bis die auf den Schlauch aufgebrachte Verkleidungsschicht stabilisiert ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein Lösungsmittel oder ein Suspensionsmittel enthält und die Stabilisierung des Überzuges durch Verdampfen dieses Mittels bewirkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein bei höherer Temperatur als der des Bades, durch welches hindurch der Schlauch gezogen wird, polymerisierendes Monomer ist und die Stabilisierung des Überzuges durch Polymerisation dieses Monomeren durch entsprechend hohe Wärmung unter Zusatz von Polymerisationskatalysatoren erfolgt

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß das Verdampfen des Lösungsmittels oder der Verlauf der Polymerisation durch Einblasen von vorzugsweise erwärmter Luft in den Schlauch, mit einem Druck, der so bemessen ist daß der erwünschte Durchmesser des Schlauches wenigstens in seinem noch nicht stabilisierten Bereich aufrechterhalten wird, unterstützt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung eines synthetischen oder natürlichen Kautschuks oder eine Mischung von solchen Lösungen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Flüssigkeit, die außerdem einen nicht elastomeren thermoplastischen Stoff sowie gegebenenfalls ein Plastifizierungsmittel, enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Flüssigkeit, die außerdem Vulkanisierungsmittel, welche die unmittelbare Stabilisierung der Überzugsschicht unterstützen, enthält.

8. Vorrichtung zum Herstellen eines schlauchförmigen Elementes unter Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem die Überzugsflüssigkeit enthaltenden Behälter, Vorrichtungen zum Zuführen an und zum Abziehen von Luft von der Innenseite des Schlauches und Vorrichtungen, um den überzogenen Schlauch aus dem Behälter zu ziehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) mit einer zentralen, von einem nach oben gerichteten glatten Rand (14) begrenzten öffnung sowie einem konzentrisch zu diesem Rand (14) angeordneten Ring (17) versehen ist, während die Mittel zum Zuführen von Luft aus einem die öffnung des Behälters durchdringenden, mit dem Ring (17) über einen Flansch verbundenen Rohr (15) bestehen, in welchem oberhalb des Ringes (17) seitlich gerichtete öffnungen (18) angeordnet sind, wobei das Rohr (15) an seinem oberen Ende geschlossen ist, während innerhalb dieses Rohres (15) ein Luftabzugsrohr (16) angeordnet ist, dessen obere öffnung oberhalb des dichten Endes des ersten Rohres (15) liegt,-wobei die Ziehvorrichtungen (22, 23) das zu überziehende schlauchförmige Element (13) um den Rand (14) herum und über den Ring(17)durch die Flüssigkeit (12) nach oben ziehen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführungsleitung zwischen den beiden Rohren (15,16) ein elektrisches Heizelement (19) angeordnet ist

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Troges (11) in einem seitlichen Abstand von dem äußeren Rohr (15) weitere Heizelemente (20), wie Infrarotstrahler, angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Aufwärtsziehen des schlauchförmigen Elementes (13) aus einer höhenbeweglichen, kreisförmigen Scheibe (21) bestehen, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Ringes (17) ist, und an die ein Zugseil (22) od. dgl. angeschlagen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis

11, gekennzeichnet durch eine Aufwickeltrommel (23) od. dgl. für das mit dem Überzug versehene nochgezogene, schlauchförmige Element (13).

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem in dem Trog (11) angeordneten Ring (17) und der Aufwickeltrommel (23) ein Führungsring vorgesehen ist, über welchem das schlauchförmige Element (13) geleitet und dessen Außendurchmesser im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des in dem Trog angeordneten Ringes (17) ist.