DE1945675B2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von schlaeuchen aus kautschuk oder anderen plastifizierbaren massen mit in schlauchlaengsrichtung verlaufenden strangfoermigen verstaerkungseinlagen - Google Patents

Description

)ie vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein fahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von läuchcn aus Kautschuk oder anderen plastifizier- :n Massen mit in Schlauchlängsrichtung verlaufenden strangförmigen Verstärkungstinlagen durci Extrudieren, wobei zugleich das Verstärkungsmate rial in die Masse eingebettet wird.

Verstärkungseinlagen enthaltende Schläuche, ins besondere gewebeverstärkte Schläuche, werden heuti nach verschiedenen konventionellen Verfahren her gestellt. Die bekannten Verfahren zur Herstellunj solcher Schläuche bedingen jedoch einen langwieri gen, komplizierten und kostspieligen Fertigungspro zeß und zum Teil viel KonieKtionierungsaiDeu. Zu dem sind dafür entsprechende maschinelle Einrich tungen notwendig. Ein Hauptmerkmal der konven tionellen Fertigungsmethoden ist, daß dabei zuers eine sogenannte Seele als Schlauch gespritzt werder muß, über welche in einem separaten Arbeitsgang und mit speziellen Maschinen eine Verstärkung aui Gewebe-Band oder -fäden aufgebracht (Bänder mi Bandmaschine, Klöppel mit Klöppel-Maschine odei Wirkmaschinen) und anschließend in einem zweiten Durchgang durch einen Querspritzkopf miueh Strangpresse der Außenschlauch aufgespritzt wird. Dieser Vorgang wiederholt sich je nach Anzahl der Gewebeverstärkungen in der Wand des Schlauches. Um eine gute Verbindung zwischen Gewebeband oder Verstärkungsfaden zu erhalten, muß nach Aufbringung dieser Verstärkungen in der Regel noch eine Klebelösung eingestrichen werden. Meistens ist es dabei auch notwendig, daß der Innenschlauch (Seele) vor Durchgang durch die Maschine, welche die Gewebeverstärkungen aufbringt, auf einen langen Metalldorn aufgezogen wird. Es ist klar, daß diese aus vielen Arbeitsgängen zusammengesetzte Fertigung einen langwierigen Prozeß darstellt und entsprechende Kosten verursacht.

Es ist weiterhin auch bereits ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Schläuchen aus Kautschuk oder anderen plastifizierbaren Massen mit in Schlauchlängsrichtung verlaufenden strangförmigen Verstärkungseinlagen durch Extrudieren bekannt (OE-PS 2 11 535), bei dem zugleich mit dem über einen Dorn erfolgenden kontinuierlichen Spritzen der Schlauchware das Verstärkungsmaterial in die Spritzmasse eingebettet wird. Bei diesem bekannten Verfahren erfolgt die Zufuhr der Spritzmasse allein von außen, so daß die Masse dabei das Verstärkungsmaterial teilweise durchdringen muß, um zur Bildung der inneren Schlauchschicht bis an den Dorn gelangen zu können. Dabei kann es durch den Reibungs- bzw. Mitnahmeeffekt zu Verlagerungen des Verstärkungsmaterials kommen, insbesondere wenn letzteres gewebebandartigen Charakter besitzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die kontinuierliche Herstellung von Schläuchen aus Kautschuk oder anderen plastifizierbaren Massen mit in Schlauchlängsrichtung verlaufenden strangförmigen VerGtärkungseinlagen dahingehend zu ν rvollkommnen, daß es dabei zu einer besseren und gleichmäßigeren Einbettung der Verstärkungseinlagen, insbesondere zu deren lagerichtig exaktem Plazieren in der Schlauchspritzmasse kommt. Dies wird ausgehend von dem bekannten Verfahren der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zunächst eine innere Lage des Schlauches extrudiert wird, danach auf diese sich noch im plastischen Zustand befindende innere Lage das Verstärkungsmaterial aufgebracht und dieses dabei gleichzeitig von weiterer, die äußere Lage des Schlauches bildender Masse umhüllt wird. Auf diese

Weise kann bei der kontinuierlichen Herstellung des Schlauches das strangförmige VeiStärkungsmaterial besser und vor allem lagemäßig exakter in der Schlauchwandmasse plaziert werden, insbesondere auch dann, wenn es sich um verhältnismäßig engmaschiges Verstärkungsmaterial handelt. Dadurch ergibt sich ein exakt geschichteter Aufbau der Schlauchwand.

Zur vorrichtungsmäßigen Durchführung des neuen Verfahrens geht die Erfindung von einer bekannten Strangpresse mit einem Spritzkopf aus, der ein Mundstück mit einer in seiner Achse liegenden Längsbohrung, einen über eine Kammer mit einer Materialzufuhrbohrung verbundenen Ringraum zwischen der Längsbohrung und einem durch die Längsbohrung führenden, der Schlauchhohlraumtlldung dienenden Dorn sowie durch das Mundstück hindurch zum vorderen Ende der Längsbohrung führende Zuführungskanäle für das strangförmige Verstärkungsmaterial besitzt und bei der sich der Dorn über das Mundstück hinaus erstreckt. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß an der Ausgangsseite des Mundstücks durch das Mundstück und eine dem Mundstück koaxial gegenüberliegende Abschlußscheibe mit zentraler Bohrung eine zweite Kammer zur Zufuhr der plastifizierbaren Masse für die äußere Schlauchschicht gebildet ist. Dadurch wird eine einwandfreie Zufuhr der Spritzmasse und der Verstärkungseinlagen im Sinne des angestrebten exakten Schichtenaufbaus der Schlauchwand ermöglicht.

Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel eines Spritzkopfes zeigt, näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt des Spritzkopfes, Fig. 2 einen Längsschnitt, in vergrößertem Maßstab, des Mundstücks des Spritzkopfes allein,

Fig. 3 eine Ansicht in Pfeilrichtung A auf das Mundstück nach F i g. 2,

Fig. 4 bis 9 verschiedene Ansichten, ebenfalls in vergrößertem Maßstab und teilweise im Schnitt, der Einzelteile des Mundstückes und

Fig. 10 einen Querschnitt, rein schematisch, durch einen mit dem Spritzkopf nach F i g. 1 hergestellten Schlauch.

F i g. 1 der Zeichnung zeigt einen Querspritzkopf zur Herstellung von Verstärkungseinlagen enthaltenden Schläuchen. Der Spritzkopf ist mittels dem Anflanschteil 2 seines Gehäuses 1 an einen Extruder (nicht dargestellt) anschließbar. Im hinteren Teil des Gehäuses 1 ist ein Konus 3 vorgesehen, durch welchen zwei ineinanderliegende Exzenterhülsen 4 und 5 nach vom führen. In das vordere Ende der Exzenterhülse 5 ist ein Dorn 6 mit konisch ausgebildetem Fußteil 7 eingeschraubt. Mittels der beiden Exzenterhülsen 4, 5, die durch Schrauben 8, 9 arretierbar sind, kann der Dorn 6 in gewissen Grenzen radial verstellt werden, d. h., der sich über dem Dorn 6 bildende Innenschlauch kann genau zentrisch gehalten werden.

Der Dorn 6 führt durch eine erste Kammer 10, welche mit der Materialzufuhrbohrung 11 des Anflanschteiles 2 über Kanäle (nicht gezeigt) in Verbindung steht. Anschließend an diese erste Kammer 10 ist das Mundstück 12 vorgesehen, welches von einer Hülse 13 an einer Halterung 14 festgemacht ist. Das Mundstück 12, durch weiches die strangiörmigen Vcrstärkungseinlagen zugeführt werden, wird weiter unten noch näher beschrieben werden. Vor dem Mundstück 12 befindet sich eine zweite Kammer 15, die über Kanäle 16 der ringförmigen Halterung 14 mit der Kammer 10 in Verbindung steht. Als Abschluß für die Kammer 15 ist eine Scheibe 17 mit zentraler Bohrung 18 vorgesehen. Diese Abschlußscheibe 17 gibt dem Schlauch die Außenkontur. Die Abschlußscheibe 17 ist in einer Hülse 19 festgemacht und dank wenigstens drei Schrauben 20 (von denen lediglich zwei gezeigt sind) in einer Radialebene verstellbar. Damit läßt sich der Außenschlauch zentrieren.

Ein erster innerer Schlauchwandteil, der sogenannte Innenschlauch bildet sich zwischen dem Dorn 6 und der Wandung der Längsbohrung 21 des Mundstückes 12, wozu ein Teil der plastischen Masse aus der Kammer 10 verwendet wird. Durch eine Anzahl Zuführungskanäle 22, welche durch das Mundstück 12 führen, und zwar zu dessen Längsachre geneigt, um in einer ersten Radialebene in die Längsbohrung 21 zu münden, werden die bandförmigen Verstärkungseinlagen zugeführt und auf den sich kontinuierlich bildenden, nach vorn laufenden Innenschlauch gelegt.

In einer, in Durchlaufrichtung des Schlauches gesehen, etwas weiter vorn liegenden Radialebene münden weitere Zuführkanäle 23 für Verstärkungseinlagen in die an dieser Stelle im Durchmesser etwas vergrößerte Längsbohrung 21. Etwa an der gleichen Stelle wird auch plastische Masse aus der Kammer 15 in den Raum zwischen den bereits gebildeten Innenschlauch und die Wand der vergrößerten Längsbohrung 21 dringen und so die aus den Zuführungskanälen 23 austretenden Verstärkungseinlagen in sich einbetten. Am Ausgang des Mundstückes werden die letztgenannten Einlagen noch mit weiterer plastischer Masse überdeckt und vollständig eingebettet.

Im Gehäuse 1 und Haltering 14 sind in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnete axiale Bohrungen 24 bzw. 25 vorgesehen, durch welche die Verstärkungseinlagen den Zuführungskanälen 22 und 23 zugeführt werden können. Die Zuführungskanäle 22 und 23 des Mundstückes 12 sowie die Bohrungen 24, 25 sind so angeordnet, daß die auf zwei verschiedenen Durchmessern (im Querschnitt der Längsbohrung 21 bzw. des sich bildenden Schlauches gesehen) austretenden Einlagen gleichmäßig versetzt zueinander zu liegen kommen, d. h. über den Zwischenräumen der ersten Lage liegen die Einlagen der zweiter. Lage und überdecken dabei zum Teil noch die Einlagen der ersten Lage. Dank dieser Anordnung kann die plastische Masse aus dei Kammer 15 gut zwischen und unter die Einlagen der Zuführungskanäle 23 dringen und sich mit dem sich noch im plastischen Zustand befindlichen Innenschlauch ausgezeichnet verbinden.

Wie ein derart gebildeter Schlauch aussieht, zeigt am besten Fig. 10 der Zeichnung. Auf der ersten Lage der Schlauchwand, d. h. dem Innenschlauch 26, liegen sechs bandförmige Verstärkungseinlagen 27, und zwar gleichmäßig zueinander versetzt. Auf einem etwas größeren Radius und genau über den Zwischenräumen der Verstärkungseinlagen 27, sind weitere sechs Verstärkungseinlagen 28 vorgesehen. Diese Einlagen 28 sind vollständig eingebettet in die

den äußeren Teil des Schlauches bildende Masse 29. E':n solcher auf einfache Weise hergestellter Schlauch hat eine sehr hohe Festigkeit. Sämtliche Teile des Schlauches sind eng miteinander verbunden, ohne daß hierzu die Verstärkungscinlagcn vorher besonders präpariert werden mußten.

Selbstverständlich könnten die Kammern 10 und 15 des Spritzkopfes von zwei getrennten Extrudern gespeist werden, d. h., die Kammern könnten mil verschiedenen Materialien beschickt werden. Dies würde erlauben, in einem Arbeitsgang einen Schlauch herzustellen, dessen Innenteil z.B. aus ölbeständigem Material und dessen Außenteil z. B. aus ozonbeständigem Material bestehen könnte.

Fig. 2 bis 9 zeigen die verschiedenen Einzelteile des Mundstückes 12.

Wie am besten aus F i g. 2 hervorgeht, besteht das Mundstück 12 aus drei Teilen, nämlich einer hinteren, einer mittleren und einer vorderen Hülse 30, 31 bzw. 32.

Auf der komischen Fläche 33 der hinteren Hülse 30 sind sechs im Abstand von 60° angeordnete Führungsnuten 34 für Verstärkungseinlagen 27 vorgesehen. Die Breite der Nuten ist etwas größer als die Breite der Einlagen selbst (s. Fig. 3 und 5_? wobei Fig. 5 eine Ansicht in Pfeilrichtung B auf Fig. 4 zeigt).

Fig. 6 und 7 zeigen die mittlere Hülse 31 des Mundstückes 12, und zwar Fig. 7 eine Ansicht in Pfeilrichtung C von F i g. 6. Zwischen der konischen Fläche 35 der Hülse 31 und den Führungsnuten 34 der Fläche 33 der Hülse 30 bilden sich im zusammengebauten Zustand (s. Fig. 1, 2 und 3) die Zuführungskanäle 22 für die innere Lage der Verslärkungseinlagen. Der einen Teil der Längsbohrung 21 bildende Abschnitt 21' der Bohrung der Hülse 31 ist im Durchmesser um etwa die doppelte Dicke der züge· führten Einlagen vergrößert. Auf der ebenfalls konischen Außenfläche 36 der Hülse 31 sind weiter sechs Nuten 37 vorgesehen. Im zusammengebauten Zustand werden diese jedoch winkelversetzt zu den Führungsnuten 34 der Hülse 30 zu liegen kommen.

ίο Fig. 8 und 9 zeigen die vordere Hülse 32 des Mundstückes 12, und zwar Fig. 9 eine Ansicht in Pfeilrichtung D von Fi g. 8. Auch hier werden im zusammengebauten Zustand zwischen der konischen Innenfläche 38 und den Nuten 37 der Hülse 31 die Zuführkanäle 23 für die Verstärkungseinlagen 28 der zweiten Lage gebildet. In der Verlängerung der Kanäle sind in dem im Durchmesser nochmals vergrößerten Abschnitt 21' der Längsbohrung 21 Führungsnuten 39 vorgesehen, welche dazu dienen, die zugeführten Einlagen in vorbestimmtem Abstand von der Längsachse zu führen. Ferner führen zwischen den Führungsnuten 39 radiale Schlitze 40 in den Bohrungsteil 21", um plastische Masse zwischen den Innenschlauch und den Einlagen eindringen zu lassen Es sei noch erwähnt, daß selbstverständlich weitere Zuführkanäle für strangförmige Verstärkungseinlagcr vorgesehen werden könnten, um z. B. eine dritte radial gesehen nochmals weiter außen liegende Ver stärkungsmateriallage zu bilden.

An Stelle des bandförmigen Verstärkungsmaterial: könnten auch Drähte oder Schnüre zugeführt werden Selbstverständlich kann auch die Anzahl der Zu führkanäle beliebig gewählt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontiuierlichen Herstellung von Schläuchen aus Kautschuk oder anderen plastifizierbaren Massen mit in Schlauchlängsrichtung verlaufenden strangförmigen Verstärkungseinlagen durch Extrudieren, wobei zugleich das Verstärkungsmaterial in die Masse eingebettet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine innere Lage des Schlauches extrudiert wird, danach auf diese sich noch im plastischen Zustand befindende innere Lage das Verstärkungsmittel aufgebracht und dieses dabei gleichzeitig von weiterer, die äußere Lage des Schlauches bildender Masse umhüllt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Strangpresse mit einem Spritzkopf, der ein Mundstück mit einer in seiner Achse liegenden Längsbohrung, einen über eine Kammer mit einer Materialzufuhrbohrung verbundenen Ringraum zwischen der Längsbohrung und einem durch die Längsbohrung führenden, der Schlauchhohlraumbildung dienenden Dorn sowie durch das Mundstück hindurch zum vorderen Ende der Längsbohrung führende Zuführungskanäle für das Verstärkungsmaterial besitzt und bei der sich der Dorn über das Mundstück hinaus erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ausgangsseite des Mundstücks (12) durch das Mundstück und eine dem Mundstück (12) koaxial gegenüberliegende Abschlußscheibe (17) mit zentraler Bohrung (18) eine zweite Kammer (15) zur Zufuhr der plastifizierbaren Masse für die äußere Schlauchschicht gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Austrittsteil des Mundstücks (12) radial in die zweite Kammer (15) verlaufende Schlitze (40) vorgesehen sind. 4»

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (12) aus drei mit kegeligen Flächen aneinanderliegenden Hülsen (30, 31, 32) besteht, wobei an den hintereinanderliegenden Flächen zwischen der in Fertigungsrichtung hinteren (30) und mittleren (31) Hülse einerseits sowie der vorderen (32) und mittleren (31) Hülse andererseits Aussparungen zur Bildung der Zuführungskanäle (22 bzw. 23) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Kammer (10 bzw. 15) über wenigstens einen Kanal (16) für die plastifizierbare Masse untereinander verbunden sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kammer (10, 15) einen eigenen Anschluß für ein Plastifizieraggregat besitzt.

60