DE1704937A1

DE1704937A1 - Flexible Schlauchkonstruktion und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1704937A1
Application number: DE19681704937
Authority: DE
Inventors: Koch Robert Bruce; James Jun Ralph Emerson
Original assignee: Polymer Corp
Current assignee: Polymer Corp
Priority date: 1967-01-09
Filing date: 1968-01-04
Publication date: 1971-06-03
Also published as: NL6800265A; CH470623A; BE709072A; FR1550050A; JPS529712B1; SE333667B; US3580289A; GB1213851A

Description

dr.ing. H. NEGENDANK · dipping. H. HATJCK · di-pl-phys. W. SCHMITZ

HAMBURG-MÜNCHEN ZITSTELIiITNGSANSCHRIFT: HAMBURG 36 · NEITERWAI₁I₁H

- TEl. 367428 TTND »84110

TEE POllOTBR CORPORATION „_LMB. negedapatent hambuh«

2120 Fairmont Avenue MtTNCHENi5.M0zARTSTR.33

Reading, Pennsylvania, U.S.A.

TElBGR. NEGEDAPATENT MÜNCHEN

Hamburg, 2. Januar 1968

flexible Schlauehkonstruktion und Verfahren zu ihrer Herstellung

Diese Erfindung'betrifft eine neue SOrm einer flexiblen Schlauchkonstruktion und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Insbesondere ist die Erfindung auf Verbesserungen wellig profilierter Schläuche aus plastischen Materialien und die Herstellung solcher Schläuche gerichtet.

Die bekannten Schläuche der Art, auf welche sich die vorliegende Erfindung allgemein bezieht, werden meist aus Kunststoff, wie Polyamid oder anderen polymeren Materialien hergestellt und sind zuweilen mit einem geflochtenen Mantel Überzogen. Besonders gute Beispiele für solche mit Mantel versehenen Schlichen sind in den US-Patentschriften 2 977 859 und 3 251 381 beschrieben. Diese bekannten Schläuche sind besonders zur Handhabung von !Flüssigkeiten unter hohem¹ Druck geeignet und bestehen aus einem Innenschlauch aus Polyamid, der mit einem Mantel aus geflochtenem Textilmaterial, hergestellt aus Nylon oder einem Polyester wie Dacron (der Ba. M Pont, einem Polyester hergestellt aus üJerephtalsäure '"

überzogen ist.
und Athylenglykol),/In der Konstruktion, die in dem US-Patent · 3 251 381 beschrieben ist, ist das Sextilgeflecht mit einer dünnen,

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Außenhülle aus flexiblem polymeren Material versehen.

Die Schläuche, die aus diesen polymeren Materialien hergestellt sind, sind in der Industrie weit verbreitet und zwar dort, wo ungewöhnliche Cbemikalienbeständigkeit, hohe Festigkeit, Widerstandsfähigkeit gegenüber Abrieb und viele andere gute Eigenschaften, die diese Materialien besitzen, erforderlich sind.

Man hat erkannt, daß wellige Profilierumg oder querlaufende Hüten in der Wandung des Rohrkörpers wesentliche Vafceile bietet. Unter den Vorteilen ist die außerordentliche Flexibilität, Bruchfestigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Zusammenfallen, wenn der Körper als Saugrohr verwendet wird, zu nennen. Im Hinblick auf diese Vorteile werden wellig profilierte, nicht ummantelte Schläuche in gewissem Umfange eingesetzt« Jedoch ist ihre Verwendung auf solche Zwecke begrenzt, wo .die Schläuche keinen besonders hohen Drücken oder häufig wechselnden Belastungen ausgesetzt werden.

Dies beruht auf der !Tatsache, daß, wenn solch ein Schlauch Belastungen ausgesetzt wird, z. B. einem beträchtlichen Innendruck, ee^rerden^die tiefen Punkte jeder der Muten zwischen den Windungen radial nach außen gedrückt'. Solche Deformation erzeugt Zugbeanspruchungen in den Seitenwänden der ieLligen Schläuche. Obwohl die plastischen Materialien, aus denen diese Schläuche hergestellt werden können, gegenüber der üblichen Dauerbiegebeanspruchung beständig sind, können sie bei wiederholter extremer , Biegung versagen. Wenn zum Beispiel der Innendruck ausreicht die

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Wellungen zusammenzudrücken oder abzuplatten, bricht der Schlauch
in relativ kurzer Zeit. Selbst nicht vollständiges Zusammendrücken der Wellungen verkürzt die lebensdauer des so hergestellten Schlauches wesentlich.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein dünnwandiger Schlauch mit einem wellig profiliertem oder in Querrichtung gekerbten Querschnitt geschaffen, der für alle in der Praxis vorkommenden Zwecke mit Mitteln versehen ist, die die vorstehend aufgeführten Probleme des Versagensder bekannten wellig profilierten Schläuche ausschalten.

Demgemäß ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines flexiblen Schlauchkörpers, bestehend aus einem Schlauchinnenkörper aus plastischem Material mit sich regelmäßig abwechselnden Graten und Kerben, die sich über den Umfang des Schlauchinnenkörpers erstrecken, und zusammendrückbarem Material in den Kerben.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner die Schaffung eines flexiblen Schlauches bestehend aus einem Schlauchinnenkörper aus plastischem Material, der auf ssiner äußeren Oberfläche quer
zur !Längsachse verlaufende, sich regelmäßig abwechselnde Grate und Kerben aufweist, und einer verstärkend wirkenden Deckschicht aus
geflochtenen hochreißfesten Textilfasern, wobei die Deckschicht
fest mit dem Schlauchinnenkörper verbunden ist und die Teile der
Deckschicht zwischen den Graten mit Bezug auf den Schlauchinnenkörper frei beweglich sind.

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Die vorliegende Erfindung schafft schließlich einen flexiblen Schlauch, "bestehend aus einem Schlauchinnenkörper mit sich regelmäßig abwechaeLnden Graten und Kerben, die sich über den Umfang seiner inneren Oberfläche erstrecken, und zusammenpreßbares Material in diesen Kerben.

Die vorliegende Erfindung soll durch die nachstehende, ins einzelne gehende Beschreibung, die in Verbindung mit den Zeichnungen vorgenommen wird, näher erläutert werden. Zu den Zeichnungen:

Pig. 1 ist ein Aufrißbild des erfindungsgemäßen Schlauches mit spiralförmig verlaufeiiter Profilierung, wobei zur besseren Veranschaulichung bestimmte Teile der Struktur weggebrochen

Pig. 2 ist ebenfalls ein Aufrißbild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit ringförmig verlaufender Profilierung,

Pig. 3 ist das Bild des Querschnitts, der entlang der linie 3-3 der Pig.1 genommen^wurde,

Pig. 4 ist ein bruchstückartiges Bild in etwas vergrößertem Maßstab entlang der Linie 4-4 der Pig. 3, wobei verschiedene Teile der Nuten mit verschiedenen Mengen Füllstoff zur besseren Veranschaulichung gefüllt sind,

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Pig. 5 bis 7 zeigen verschiedene Stufen des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schlauches,

Pig. 8 zeigt einen Apparat zur Durchführung einer Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens, ·

Pig. 9 zeigt eine technische Alternative zu dem, was die Pig. 5 bis 7 zeigen.

L'in wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt in der Entdeckung, daß Bruehjwellig profilierter Schläuche infolge Zug- und Biegebeanspruchung, die das polymere Material unter wiederholter und langer Biegung ermüdet, weitgehend dadurch beseitigt werden kann, daß ein.Teil oder aller freier Raum zwischen nebeneinander liegenden Rippenhöhen oder Wellenbergen mit einem Material gefüllt wird, das die Verformung, die durch den Innendruck hervorgerufen wird, einschränkt. Pur die meisten Zwecke werden elastomere Materialien bevorzugt, obgleich selbstverständlich bestimmte Merkmale der vorliegenden Erfindung erreicht werden, wenn andere Püllraaterialien ganz oder teilweise eingesetzt werden. Das elastomere Material kann aus Natur- oder Synthese-Kautschuk oder einer Vielzahl anderer Materialien sein, einschließlich ge-3chlossenzelliger Schaumstoffe. Darüberhinaus kann das elastomere Material entweder einen Teil oder alle Zwischenräume zwischen den Wellenbergen ausfüllen, abhängig von der Größe der räumlichen Ausdehnung, die im Schlauch erwünscht ist. In manchen Pällen widersteht solch Material nicht nur der Bewegung der Wände, sondern

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drückt die gebogenen Wandteile nach, jeder Biegung in die ursprüngliche lage zurück.

Es ist gefunden worden, daß solche Konstruktion mindestens doppelt so lang-lebig ist als ein Schlauch einer Konstruktion, bei der die freien Räume zwischen den Wellenbergen nicht ausgefüllt sind.

Die wellige Profilierung des Schlauches kann durch Preßformen oder Formen eines oder mehrerer schraubenförmig sich erstrecken-

Grate
der Kanten oder S-'Oo und Kerben oder durch Formen von im Abstand voneinander angeordneten kreisförmigen oder nahezu kreisförmigen Kanten oder Stege, welche in Ebenen senkrecht zur Schlauchachse angeordnet sind und durch ringförmige Kerben voneinander getrennt sind, erzeugt werden.

Hinsichtlich der der schraubenförmig sich erstreckenden Kanten und Kerben der vorliegenden Erfindung ist zu sagen, daß jede Spirale oder Drehung einer schraubenförmig sich erstreckenden Kerbe oder Kante als eine einzelne Kerbe oder Kante angesehen werden kann. Im allgemeinen erfordern maxtale Flexibilität und Widerstandsfähigkeit gegen Zusammenbrechen, daß, wenn eine Schraubenförmige Konfiguration verwendet wird, der Schreubenwinkel relativ klein gehalten werden sollte, Obwohl der Winkel nicht besonders kritisch ist, ist ein Schlauch, bei dem die Windungen mit einem Schraubenwinkel von etwa 3 1/2° gebildet sind, "außerordentlich gut geeignet. Die Wellen können auf der Innen- oder Außenfläche der Seitenwand allein gebildet sein, während die übrige Oberfläche eine glattwandige Fläche

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sein kann, oTwohl eine Struktur zu "bevorzugen ist, die sowohl innen wie außen Wellen hat, sowie in den Zeichnungen gezeigt und weiter unten beschrieben werden wird, da solche Konfiguration maximale Flexibilität verleiht und auch weil sie mit Bezug auf das Material wirtschaftlich ist und durch die nachstehend beschriebene Technik gut herstellbar ist.

Ein anderer wichtiger Gesichtspunkt der'vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer geflochtenen lextiluramantelung für einen wellig profilierten inneren Schlauchkörper. Gemäß der Erfindung ist die geflochtene Ummantelung nur mit den Spitzen oder Bergen der Windungen fest.verbunden, wodurch die Flexibilität des Innensehlauchkörpers erhalten bleibt, während der Struktur Berstfestigkeit durch die geflochtene Ummantelung verliehen wird.

Die Aufmerksamkeit wird jetzt auf Fig. 1 gerichtet, welche eine bevorzugte Ausführungsform eines nach den Lehren der vorliegenden Erfindung gebildeten Schlauches zeigt. #er in Fig. 1 gezeigte Schlauch umfaßt einen Schlauch 10. Der Innenkern 10 kann aus einer Tielzahl von polymeren Materialien hergestellt sein, die Wahl des Materials hängt etwas vom "Verwendungszweck des fertigen Schlauches ab. x'ypische Materialien sind die verschiedenen Polyamide, insbesondere Polyhexamethylenadipamid (HyIoη 6/6) oder Poljkaprolactam (Nylon 6), Polyvinylchloride, Polyäthylen, Polypropylen oder Kunststoffe aus fluorierten Kohlenwasserstoffen. Für die meisten Zwecke wird jedoch bevorzugt den Schlauchkern aus PoIyhexamethylenöipamid, Polykaprolactam oder einem Gopolyamid tierzustellen. Diese Materialien sind stark, zäh, haben hohe Schlag-

festigkeit und Beständigkeit gegenüber Abrieb, sowie ausgezeichnett ' 109823/1476 '

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Chemikalienbeständigkeit einschließlich Beständigkeit gegenüber den verschiedenen Kohlenwasserstoffen, Alkalien und den meisten Salzlösungen. Ton diesen beiden Materialien hat Polykaprolactam die höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber. Ermüden durch Biegung, obgleich beide Materialien zu ausgezeichneten Ergebnissen führen. Schläuche, die aus einem dieser Nylontypen hergestellt sind, haben ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber nicht entflammbare Hydraulik-Flüssigkeiten, insbesondere Hydraulik-Flüssigkeiten des Phosphattyps und werden somit für hydraulische leitungen sowie für Leitungen für eine Vielzahl anderer Flüssigkeiten, einschließlich Benzin und Schmiermitteln auf Kohlenwasserstoffbasis.

Der in Fig. 1 gezeigte Innenschlauchkörper 10 hat schraubenförmig oder spiralförmig verlaufende Windungen 11 eines Schraubenwinkels von etwa 3 1/2°. Sowohl die innere wie die äußere Oberfläche der Schlauchwand sind vorzugsweise wellig profiliert, wie im Abschnitt in Fig. 4 gezeigt.

Erfindungsgemäß füllt ein elastomeres Material 12 die Kerben 11a, die zwischen den Kanten 11 verlaufen. Wie in Fig. 1 gezeigt füllt das elastomere Material weitgehend die Kerben aus, obwohl die Stärke der gewünschten Flexibilität mit dem Zweck, für den der Schlauch vorgesehen ist, verschieden sein kann, und deshalb kann die Menge des elastomeren Materials in den Kerben etwas variiert werden. Einige einfache Biegeversuche lassen schnell bestimmen, welche Menge erforderlich ist.

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Praktisch jedes elastomere Material kann als Füllstoff für die Kerben zwischen den Kanten verwendet werden. Zu den besonders geeigneten Materialien gehören die flexiblen Urethane, Matur- und Synthese-Kautschuk, Polysulfide, Silikonkautschuk, flexible Polyamide, flexible Polyvinylchloride, chloriertes Polyäthylen und Polyvinylbutyral. Ein ausgezeichnetes Material für diesen Zwecke ist der Sylikonkautsch.uk, der unter dem Uamen ¹¹SIMSTIO RTT" von der Dow-Gorning Company in den Handel gebracht wird. Dieses Material vulkanisiert bei Raumtemperatur und kann als kontinuierliches Band oder Streifen in relativ viskosem Zustand in die Kerbe 11a eingebettet werden.

Zur Erzielung einer Klebung zwischen demElastomeren und in den Kerbenwandungen sind keine besonderen VorSichtsmaßnahmen erforderlich. Solange genügend elastoraeres Material in die Kerbe eingelegt ist, so daß es jede Kerbe bis zur gewünschten Höhe ausfüllt und gegen die Kerbenseitenwände drückt bietet es Widerstandsfähigkeit gegenüber Verbiegung des Schlauches und erfüllt die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben. Als !Faustregel gilt, daß beste Ergebnisse erhalten werden, wenn die Kerben mindestens zur Hälfte und möglicherweise darüber hinaus gefüllt sind, abhängig von der Rückprallelastizität des Elastomeren und dem beabsichtigten Einsatzzweck des Schlauches.

In bestimmten Fällen, wenn ein wellig profilierter Querschnitt

ist

wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, verwendet wird,/es auch wünschenswert, die inneren Kerben des Schlauchkernes zu füllen. Ein Schlauch, dessen innere Kerben gefüllt sind, hat den Vorzug, daß es dem durch ihn hindurch geleiteten Strömungsmittel eine glatte

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Innenwand bietet, wodurch. Schäumen und Turbulenz in der leitung, was in einem hydraulischen System unangenehm ist, auf ein Minimum herabgesetzt wird. Zur Teranschaulichung sind in Pig. 4 Teile der Innenkerben des Schlauchkernes mit einem Elastomeren gefüllt, wie bei 13 gezeigt.

Die gleichen Materialien, die zum Füllen der Außenkerben verwendet werden, können auch für die Innenkerben eingesetzt werden, wobei darauf zu achten ist, daß das ausgewählte Material gegenüber dem Strömungsmittel, das durch den Schlauch hindurchgeleitet wird, chemisch beständig ist. Wenn ein Innenschlauchkörper aus Polyamid verwendet wird können die Innenkerben mit einem flexiblen Polyamid gefüllt werden, z. B. einem flexiblen Oopolyamid, das von der Du Pont unter dem Handelsnamen ¹¹ZITEIi¹¹, Katalognummer EE-2421, ' in Handel gebracht wird.

Unter bestimmten anderen Umständen, wenn geringere räumliche Ausdehnung erforderlich ist, kann das !füllmaterial das gleiche sein, das zur Herstellung des Schlauchinnenkörpers verwendet wurde.

Um die Berstfestigkeit des gefüllten »Schlauches zu verbessern wird er vorzugsweise mit einem geflochtenen Textilmaterial umhüllt, wie bei 14 in S¹Ig. 1 gezeigt. Torzugsweise ist das geflochtene Ummantelungsmaterial aus Polyamid, einem Polyesther wie Dacron oder einem Gemisch dieser beiden Materialien. Ein geeignetes gefloch-r tenes Ummantelungsmaterial ist in der eingangs erwähnten US-Patentschrift 2 977 839 offenbart. Das geflochtene Ummantelungsmaterial sollte mit dem gefüllten Innenschlauchkörper mittels eines geeigneten Klebers oder Weichmachungsmittels verbunden sein. Um dem Produkt maximale Flexibilität zu verleihen wird die Bindung vor-

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zccgaweise zwischen-den Geflecht und den Kantenhöhen hergestellt. Außerdem werden» vorzugsweise nur die Faserschichten, die der öbefläehie des Schlauchkerns am nächsten sind, angeklebt. Es ist gefunden· worden,, daß* wenn der Schlauchkern mit einem Geflecht ummantelt ist,, welches nur an den Bergen der Windungen geklebt ist„ und die Hebung nur auf die Schichten der -Fasern, welche des Sehlauehkerii am nächsten liegen, beschränkt ist, ausgezeichnete Flexibilität aufrechterhalten bleibt. Wenn der Schlauch so gebildet ist„ kann sich der Seil der geflochtenen Ummantelung zwischen den Windungen bei Biegung frei bewegen. Außerdem sind die äußerem lagen des Geflechts mit Bezug auf die inneren lagen und deo innerem Schlauchkern als ganzem frei gleitbar.

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obwohl der so beschriebene Schlauch für viele Zwecke sehr geeignet ist_f wird es -bevorzugt, das Geflecht mit einer relativ glatten,, dünnen, flexiblen Außenhülle aus Nylon, Polyurethan oder einem anderem Material 15 z\i bedecken, um eine relativ glatte 0-berflache z®. schaffen, die schnell gereinigt werden kann und das Geflecht vor Abrieb und Abscheuern schützt. Obwohl auch andere Materialien· für diesen Zweck geeignet sind lassen sich mit Polyamid die besten Ergebnisse erzielen. Das Polyamid wird vozugsweise mit den äußeres lagen des Geflechts mittels eines lösungsmittelbadesjr welches die äußeren Schichten des Geflechts und die innere Oberfläche der umhüllung erweicht, fest verbunden,

> * Euß wird auf die Ausführungsform der Erfindung, die in Fig.

-Z gezeigt ist» eingegangen. JDer Schlauch in Fig. 2 ist im wesentlictieö gleich dem, der in Kg.. .1 gezeigt ist, auegenommen daß dte Wellen nicht scoraubenförmig verlaufen, sondern von einer Viel-

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zahl einzelner, ringartiger, sich abwechselnder Grate und Täler gebildet werden, welche vorzugsweise, aber nicht notwendig, senkrecht zur Längsachse ausgerichtet sind. Die Kanten sind durch über den Umfang gehende Kerben 16 voneinander getrennt. Wie im Pall des Schlauches in Pig. 1 sind die äußeren Kerben 16 mit einem elastomeren Material 17 gefüllt. Wenn erforderlich können auch die Innenkerben gefüllt werden, um die Turbulenz der durch den Schlauch strö menden Flüssigkeit herabzusetzen.

Eine geflochtene Umhüllung 18 ist auf die äußere Oberfläche des Schlauchkernes geklebt und eine dünne flexible Außenhülle aus ÜTylon oder ähnlichem Material 19 bedeckt das Geflecht und ist mit ihm verklebt.

Bei der Herstellung des Schlauches der oben beschriebenen Art kann der Schlauchkern kontinuierlich von einem Extruder 20, wie er allgemein bekannt und z. B. in der US-Patentschrift 2 747 224 offenbart ist, stranggepreßt werden. Wenn der Polyamidkern aus dem Extruder kommt, ist das Material in einem relativ weichen bearbeitbaren Zustand und die Oberfläche wird durch Einführen des Materials in eine Form gepreßt, wie schematisch bei 21 in Pig. 5 gezeigt. Die Porm 21 ist in üblicher Weise mit fahrbaren Normteilen 22 und 23 versehen, welche wellenförmig geformte Oberflächen haben, in welche das Rohr durch Gasdruck, im Inneren des Rohres aufgebracht, gepreßt werden, um die gewünschte wellige Profilierung zu erzeugen. Die Pormwellungen sind entweder schraubenförmig angeordnete Kanten oder separate und einzelne Kanten, die allgemein quer zur Länge des Schlauches verlaufen, abhängig von der Art des Schlauches, der gemacht werden soll.

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Nach der Profilierung oder Formgebung und vor dem Aufbringen der geflochtenen Ummantelung werden die Räume zwischen den Wellen in dem Schlauch mit einem elastomeren Material gefüllt. Im Fall eines spiralförmig gewellten Schlauches wird der Füller, typischerweise Silikonkautschuk mit einem bei Zimmertemperatur wirkenden "Vulkanisationsbeschleuniger aus der Düse 24 gepreßt und in die Kerbe zwischen den Wölbungen in kontinuierlicher Weise eingelegt. Hierfür kann die Düse an einem Bügel 24a befestigt sein, welcher um den Schlauchkern mit einer seiner Durchlaufgeschwindigkeit entsprechenden Zeit.

Wenn die Wellungen als getrennt umlaufende Kanten gebiifet sind kann eine Reihe von Ringen des elastomeren Materials in relativ viskosem Zustand-, das einen bei Raumtemperatur wirkenden Yulkanisationsbeschleuniger enthält, aufgebracht werden, oder wenn gewünscht kann der Schlauchkern durch viskoses Bad 25 geführt werden, das das härtbare elastomere Material enthält, wonach der Überschuß mittels eines Schaberwerkzeuges 25a entfernt wird, wie in Fig. 9 gezeigt. Zu den anderen möglichen Techniken, die zu zufriedenstellenden Ergebnissen führen, gehört das Hindurchführen eines Schlauchkerns durch einen Querkopfextroder, in dem das Material durch Strangpressen aufgebracht wird oder durch Einlegen ringförmiger elastischer Bänder in festem Zustand in die Kerben»

Bevor das Geflecht aufgelegt wird, wird ein Bindemittel auf die äußere Oberfläche des Schlauchkernes aufgetragen. Obwohl eine rein mechanische Bindung ausreichen würde, wird bevorzugt die Ummantelung mit dem Schlauchkern chemisch zu verschmelzen und für diesen Zweck wird ein Bad mit einem geeigneten Weichmacher hergestellt. Für i'oly.-Miid kann eine aromatische hydroxyIgruppenhaltige ,

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Verbindung als Weichmacher oder eine niedrige Eettsäure, wie Essigsäure oder Ameisensäure, dienen. Ein bevorzugter Weichmacher ist eine wässrige Resorcinlösung. Beste Ergebnisse werden mit einer Resorcinlösung eines spezifischen Gewichts von 1,04-5 bis 1,051 bei 65,6° G erhalten. Durch Verdampfung des ' Wassers erhöht sich das spezifische Gewicht des Bades, weshalb - eine metallische Abdeckung oder dergleichen vorgesehen werden sollte, um die Wasserverdampfung zu verzögern.

Es ist gefunden worden, daß bei Polyhexamethylenadipamid-Schläuchen beste Ergebnisse erhalten werden, wenn der Weichmacher auf eine Temperatur zwischen 60 und 71° G gehalten wird. Bei PoIycaprolactam ist es besser etwas höhere Temperaturen anzuwenden, et-, wa Temperaturen von 82° G. Das Resorcinol wird im allgemeinen auf die Oberfläche des Schlauchkerns durch Eintauchen in ein die lösung enthaltendes Bad getaucht, obwohl die Lösung auch mit einem Tuch oder einer Bürste auf die Oberfläche aufgebracht werden kann.

Wenn der schraubenförmig gewundene Schlauchkern mit dem Weichmacher behandelt wird, ist es üblich den Kern zuerst in ein Resorcinolbad zu tauchen, wie bei 26 gezeigt, wonach der spiralförmige Wulst aus Silikonkautschuk aufgebracht wird. Bei dieser Anordnung kommen nur die weichjemachten Berge der Windungen mit der geflochtenen Ummantelung in Kontakt.

Nach der Behandlung im Resorcinolbad und nachdem die Kerben gefüllt sind gelangt das Kernstück direkt in eine geeignete Flechtmaschine 26, welche die geflochtene Ummantelung aufbringt. Es kann

eine Vielzahl der Standard-Ii'lechtmaschinen für diesen Zweck angewandt werden. 109323/1 A 76

Im Hinblick auf die Aufbringung eines Bindemittels kann es wünschenswert sein die Reihenfolge der Arbeitsstufen etwas zu ändern, abhängig von der Art des zu behandelnden Schlauches und der Art, in welcher der Füller aufgebracht wird. Wenn der Füller in/ . halbfestem Zustand aufgebracht wird, kann das Resorcinol gewöhnlich vor dem Füllen der Kerben aufgetragen werden, weil es nur die weichgemachten Wellenberge der Windungen für den Kontakt mit dem Geflecht freiläßt. Wenn der Füller aufgebracht wird, indem der Schlauchkörper durch einen Behälter, der ungehärtetes Elastomeres

zu enthält, ist es selbstverständlich praktischer/erst den Weichmacher aufzubringen. In diesem Fall kann das Resorcinol auf die Berge aufgestrichen werden oder das bereits mit dem Füller versehene Schlauch material kann durch ein Resorcinolbad geführt weifen. Vorzugsweise sollte das Resorcinol im Anschluß an den Füller aufgebracht werden, da dabei nur Klebung an den Wellenbergen erfolgt.

dem umflechten kann der Schlauch durch einen Härtetank ge führt werden, der heißes Wasser enthält, um überschüssigen Weichmacher zu entfernen und die weichmachende Wirkung des Resorcinols zu erhöhen. Wenn ein solches Bad zur Anwendung kommt sollte es auf eine [Temperatur von etwa 65 bis 100° C gehalten werden. Eine Temperatur von 71° G führt zu ausgezeichneten Ergebnissen.

Im Anschluß an das Umflechten und Härten wird die äußere Schutzhülle aufgebracht. Zu diesem Zweck sollte der mit dem Geflecht versehene Schlauch zuerst in einer Heizvorrichtung 28, die in der US-Patentschrift 3 251 381 beschrieben ist, erwärmt werden. Darm sollte er durch ein zweites Resorcinolbad 29 geführt werden und durch • ej.nen Querkopfextroder 30, indem er mit der Hülle oder Schutzschicht versehen wird.

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Wie in den oben erwähnten US-Patent 3 251 381 herausgestellt; sollte das zweite Resorcinolbad auf eine Temperatur von etwa 93° C erhitzt werden, wenn iiylon-6 aufgebracht wird. Bei Nylon 6/6 sollte das Resorcinol auf einer etwas niedrigeren Temperatur gehalten werden, da dieses Polyamid schneller weichgemacht wird.

für bestimmte Anwendungszwecke ist es wünschenswert einen Schlauch zu schaffen, der eine noch begrenztere Kapazität für räumliche Ausdehnung besitzt, der aber noch biegsam ist, wenn er gebogen oder axial gedreht wird. Um dies zu erreichen kann ein hochreißfestes Garn, vorzugsweise ein Polyamidgarn in die Kerben zwischen den Wellungen eingebettet werden.

Um die Innenkerben zu füllen kann ein Verteilerkopf 32, wie in Pig. 8 gezeigt, im Schlauchkörper an einem Punkt unmittelbar unter dem Punkt, bei welchem die Wellungen geformt sind, vorgesehen sein. Dieser Verteiler ist an einem Hohlschaft befestigt, welcher durch die Extruderdüse hindurchgeht. Geschmolzenes elastomeres oder plastisches Material wird durch den Hohlschaft gefühlt. Der Verteilerkopf hat mittig eine umlaufende Kerbe, welche mit dem Inneren des Schaftes durch radial verbindende Durchgänge in Verbindung steht. Geschmolzenes elastomeres oder anderes plastisches Material wird durch den Hohlschaft und durch die radialen Durchgänge in die umlaufenden Kerben gepreßt. Die flachen Teile auf jeder Seite der

sind umlaufenden Kerbe des Verteilerkpfes is-t· weit genug, so daß eine wirksame Abdichtung zwischen dem Kopf- und jeder Seite der Kerbe, die gefüllt wird, gesichert ist. Auf diese Weise kann das die Kerbe füllende Material in die Kerben am.kleinsten Innendurchmesser des Schlauches eingepreßt werden.

In dem ITaIl, in dem dasselbe Polymerisat, das für den Schlauchkern verwendet wurde, als Füller für die Innenkerben genommen wird, wird die gleiche Falltechnik angewandt. Ss ist jedoch darauf hinzuweisen, daß, wenn die gleichen Materialien verwendet werden, ein einziges Pumpensystem für den Schlauchkern und die Füller-Extruder verwendet werden können.

Die vorliegende Erfindung kann zur Herstellung von Schläuchen aus einer Yielzahl von polymeren Materialien angewandt werden. Obwohl für die meisten Zwecke Polyamid das geeignetste Schlauchmaterial ist gibt es bestimmte Zwecke, bei welchen andere Materialien besser sind. Dies ist der Fall bei Dampfschläuchen, da Wasserdampf Fylon hydro-lysiert. In diesem Fall kann der Schlauchkern aus Polypropylen, Poly3ulfon, Polyphenylenoxyd oder irgendeinem anderen Material hergestellt werden, welches diese Neigung nicht besitzt.

Da der Grad der räumlichen Ausdehnung abhängig von der Art und der Menge des Füllers variieren kann,ist es möglich die Verhaltenseigenschaften eines Schlauches in einem solchen G-rad zu ändern, wie es nicht möglich ist, wenn kein Füller vorgesehen ist.

Ferner kann die räumliche Ausdehnung auch durch Einlegen eines hochreißfesten Polyamid- oder Polyesthergarns in die äußeren Kerben begren* werden. Vorzugsweise werden die Kerben dann mit dem Füllermaterial gefüllt. Das Garn wird am besten in Form eines kontinuierlichen Stranges in die spiralförmig verlaufenden Außenkerben des wellig profilierten Schlauchkörpers eingelegt.

Wie eingangs gesagt, sind die gemäß den Lehren der vorliegen-'

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den Erfindung gefüllten Schläuche extrem haltbar. So wurde z. B. ein Schlauch/feines Innendurchmessers von 16mm, dessen Innenkern aus Nylon 6 hergestellt war und in welchem die Kerben zwischen den Wölbungen mit Silastic RTY gefüllt waren, 120 000 Impulscyclen auf einer Standardbiegeprüfmaschine ausgesetzt, ohne daß er versagte oder merkliche Verschlechterung zeigte. Im Vergleich dazu versagte eine sonst gleiche, aber ungefüllte Schlauchkonstruktion bereits nach 60 000 Cyclen. Es ist zu bemerken, daß umflochtene Gummischläuche nach etwa 10 000 Cyclen versagen, wenn sie diesem Test unterworfen werden.

Offensichtlich gibt es keine Gründe für eine Begrenzung hinsichüich der Greife des Schlauches, der gemäß der Erfindung hergestellt werden kann, außer solchen, die sich aus praktischen .Erwägungen ergeben, wie die Größe der verfügbaren Herstellungsmaschinen.

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Claims

!./flexibler Schlauch, gekennzeichnet durch einen Schlauchinnenkörper aus einem plastischen Material mit regelmäßig sich abwechselnden Graten und Kerben, die sich über seinen Umfang erstrecken, und zusammendrückbarem Material in den Kerben.
2. Flexibler Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die regelmäßig sich abwechselnden Grate und Kerben auf der Inneren und äußeren Oberfläche des Schlauchinnenkörpers vorgesehen sind, und sieh das zusammendrückbare Material in den Kerben der inneren und äußeren Oberfläche befindet.
3.Flexibler Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die regelmäßig sich abwechselnden Grate und Kerben auf der Inneren und äußeren Oberfläche des Schlauchinnenkörpers vorgesehen sind, und sich das zusammendrückbare Material nur in den Kerben der äußeren oder der inneren Oberfläche befindet.
4, Flexibler Schlauch nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß das zusammendrückbare Material, das sich in den Kerben

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der.inneren Oberfläche "befindet, gleich ist dem Material, aus dem der Schlauchinnenkörper "besteht.
5. Flexibler Schlauch nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grate und Kerben in Ebenen senkrecht zur Längsachse des Schlauches liegen.
6. Flexibler Schlauch nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß sich die wellige Profilierung schraubenförmig

) über den „Schlauch erstreckt.
7. Flexibler Schlauch" nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben mindestens zur Hälfte ihrer Tiefe mit dem zusammendrückbaren Material gefüllt sind.
8. Flexibler Schlauch nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der »-'chlauehinnenkörper mit einem Deckmantel aus geflochtenem !Textilmaterial versehen ist.
9. Flexibler Schlauch nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckmantel aus geflochtenem Textilmaterial den Schlauchinnenkörper umhüllt, der Deckmantel aus- einer Vielzahl sich überdeckender Faserschichten besteht und die Schichten, die mit der Oberfläche des .Schlauchinnenkörpers in Kontakt sind, mit ihr verklebt sind und die weiter entfernt liegenden Schichten mit Bezug zueinander bei I3iegun£ des Schlauches frei gleitbar sind.
10. Flexibler Schlauch nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der geflochtene textile Deckmantel aus hochreißfesten Textilfasern besteht. ! 09623/H76

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11. Flexibler Schlauch■nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der textile Deckmantel aus einer Vielzahl von sich überlagernden Polyamid-(liylon) !Faserschichten besteht.
12. Flexibler Schlauch nach AnspnDh 8, 9, 10 oder 11, dadurch -gekennzeichnet., daß der geflochtene textile Deckmantel nur mit den Spitzen der .'Grate, den Wellenkämmen, verklebt ist.
13. Flexibler Schlauch nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnets daß eine dünne flexible Hülle aus Kunststoff den geflochtenen Deckmantel umgibt und Deckmantel und Hülle an ihren Kontaktflächen miteinander verklebt sind.
.14· Flexibler Sehlauch nach irgeneinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauchinnenkörper aus Polyamifi vorzugsweise Hylon, "besteht.
15. Flexibler Schlauch nach irgendeinem der vorhergehenden.Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß hochreißfestes textiles Garn um die Kerben der äußeren Oberfläche des Schlauchinnenkörpers gewickelt ist.
16. Flexibler Schlauch, gekennzeichnet durch einen Scblauchinnenkörper aus einem Kunststoff mit im wesentlichen quer zur längsaehse über seine Außenoberfläche verlaufenden, regelmäßig sich abwechselnden Graten und Kerben und einer verstärkend wirkenden Deckmantelschicht aus hochreißfesten geflochtenen lextilfasern, wobei die Deckmantelschicbt fest mit dem Schlauchinnenkörper verbunden ist und die Seile der Deckmanteisenicht zwischen den Graten mit Bezug auf den SchlauohinnenlcÖrper frei beweglich sind. ·

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17. Flexibler Schlauch nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,, daß die Deckmantelschicht nur mit den Spitzen der Grate, den Wellenkämmen, verklebt ist.
18. Flexibler Schlauch nach Anspruch 16 oder 17> dadurch gekennzeichnet, daß zusammendrückbares Material in den Kerben vorgesehen ist.
19. Flexibler Schlauch nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein hochreißfestes [Dextilgarn um die Kerben gewickelt ist.
20. Flexibler Schlauch nach Anspruch 16, 17» 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche des Schlauchkörpers mit im wesentlichen quer zur Iiängsachse verlaufenden, regelmäßig sich abwechselnden Graten und Kerben vasehen ist, und
ein zusammendrückbares Material in diesen Kerben vorgesehen
ist.
21. Flexibler Schlauch nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammendrückbar Material in den Kerben der inneren Oberfläche gleich dem Material ist, aus dem der Schlauchinnenkörper besteht.
22. Flexibler Schlauch,gekennzeichnet durch einen Scblaucbinnenkörper mit regelmäßig sich abwechselnden, im wesentlichen
über den Umfang verlaufenden Graten und Kerben auf seiner
inneren Oberfläche und einem zusammendrückbaren Material in
den Kerben.

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23. ]?lexibler Sehlauch nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch regelmäßig sich abwechselnde, im wesentlichen übe¹ den Umfang verlaufende Grate und Kerben*-auf der äußeren Oberfläche des Schlauchinnenkörpers.
24. Flexibler Schlauch nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein hocbreißfestes Garn um die Kerben in der äußeren Oberfläche des Schlauchinnenkörpers gewickelt ist.
25. !Flexibler. Schlauch nach Anspruch 23 oder 24, dadrch gekennzeichnet, daß ein zusammendrückbares Material in den Kerben der äußeren Oberfläche vorgesehen ist.
26. Flexibler Schlauch nach irgendeinem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß ein geflochtener Deckmantel mit dem Schlauchinnenkörper fest verbunden ist.
27. Verfahren zur Herstellung eines flexiblen berstfesten Schlauches. dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht zusammendrückbaren Materials in die Kerben des Schlauchinnenkörpers, der regelmäßig sich abwechselnde, über seinen Umfang verlaufende Grate und Kerben aufweist, eingebracht wird.
28. Verfahren zur Herstellung eines flexiblem berstfesten Schlauches, dadurch gekennzeichnet, daß ein Innenschlauchkörper mit einer spiralförmig verlaufenden welligen Profilierung hergestellt wird, ein Wulststreifen aus elastomerem Material in die Kerben durch Vorwärtsbewegen des Schlauchinnenkörpers und Drehen des Wulafstreifens relativ zum Schlauchinnenkörper eingelegt wird, wobei durch in Gleichlauf bringen der Vorwärtsbewegung des

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Schlaucbinnenkörpers und der Drehbewegung des Wulststreifens dieser sich in die Kerben einlegt.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der

Jchlaucηinnenkörper durch eine Weichmacherlösung geführt, in dieser Lösung so lange belassen wird, bis seine Oberfläche erweicht ist, der Wulststreifen aufgebracht und danach, während die freien Oberflächen noch in weichgemachtem Zustand sind, ein textiles Geflecht auf die freien ieile geklebt wird.
30. "Verfahren nach Anspruch 27, 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Grate des wellig profilierten Schlauchinnenkörpers v/eichgemacht v/erden und eine Decktnantelschicht aus geflochtenem !Textilmaterial auf diese Grate aufgebracht wird.
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß ein hochreißfestes Garn in die Kerben gewickelt wird, bevor die textile üeckmanteisenicht aufgebracht wird.
32. Verfahren nach Ansijruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht zusamraendrückbaren Materials in die Kerben eingebracht wird.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß als zusamniendriickbares Material ein Elastomeres verwendet wird«
34. Verfahren nach ,«,uspruch 30, 31, 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß ein ochlauohinnenkörper sowohl auf seiner inneren nls auch i'Giner äußeren Oberfläche mit einer welligen j/rol'Q ie~

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rung versehen wird und die Innenkerben mit einem zusammendrückbaren Material gefüllt werden.
35. Verfahren nach Anspruch 34» dadurch gekennzeichnet,daß in die inneren Kerben ein Material eingebracht wird, das das gleiche ist, aus welchem der Schlauchinnenkörper besteht.
36. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 30 bis 35» dadurch, gekennzeichnet, daß der Schlauchinnenkörper mit einer schraubenförmig über seinen Umfang verlaufenden wellenförmigen Profilierixng versehen wird.
37. Verfahren zur Herstellung eines flexiblen berstfesten Schlauches,, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlauchinnenkörper auf seiner äußeren und seiner inneren Oberfläche mit einer welligen Profilierung versehen wird und die inneren Kerben mit einem zusammendrückbaren Material gefüllt wtrden.
38. Verfahren nach Anspruch 37» dadurch gekennzeichnet, daß ein hochreißfestes Garn um die äußeren Kerben des Schlauchinnenkörpers gewickelt wird, und danach dem SohlauchinnenköipBr ein Deckmantel aus geflochtenem Textilmaterial fest haftend aufgebracht wird.
39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht zusammendrückbaren Materials in die äußeren Kerben des ijchlauchinnenkörpers eingelegt wird, bevor die Deckmantelschichi aufgebracht wird.

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