DE2008004C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines bewehrten Schlauches - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und dnc Vorrichtung zum Herstellen eines bewehrten Schlauches, bei dem auf die Außenfläche einer inneren elastomeren Schicht eine Bewehrung und auf die Außenfläche der Bewehrung ein vulkanisierbares w) Elastomer aufgebracht wird, der vulkanisicrhare Schkuiehrohling durch ein erwärmtes Rohr mit einer dem Schlauchrohling entsprechenden Axialbohrung geleitel wird, wobei für die Gleitbewegung des Schlauchrohlings auf eine seiner Oberflächen ein f>> gleichmäßig verleilter kontinuierlicher Schmierfilm eines Schmiermittels unter Druck aufgetragen wird und acaebenenfalls auf die innere Oberfläche des Schlauchrohlings ein Innendruck aufgebracht wird.

Bei dieser aus der US-PS 24 91 152 bekannten Vorrichtung wird ein Schmiermittel zugeführt, um zu erreichen, daß außerhalb des Vulkanisierrohres im Bereich der Extruderanlagen zum Auftragen der elastomeren Schichten zwischen dem Kalibrierdorn und der elastomeren Schicht ein geschmiertes Gleiten gewährleistet wird. Im Vulkaniüierrohr selbst ist kein im Innern des Schlauches befindlicher Dorn vorgesehen, sondern vielmehr Druckluft eingeleitet, um den Schlauch im Vulkanisierrohr radial nach außen abzustützen. Diese Vorrichtung und das damit zusammenhängende Verfahren zur Herstellung eines bewehrten Schlauches hat jedoch den Nachteil, daß keine ausreichende Verfestigung des Elastomeren mit der Bewehrungsschicht gewährleistet ist und insofern ein derartiger Schlauch nicht als hochdruckbelasteter Hydraulikschlauch verwendet werden kann.

Aus der GB-PS 6 68 224 ist ein Verfahren zur Herstellung eines unbewehrten Schlauches bekannt, wobei vor dem eigentlichen Vulkanisierrohr auf die Außenseite des Schlauchrohlings unter Druck ein Schmiermittel aufgebracht wird. |edoch kann sich dieser Druck beim Auftragen des Schmiermittels unverzüglich abbauen, so daß das Schmiermittel vor und in dem Vulkanisierrohr nicht mehr unter Druck steht. Für dieses Merkmal wird kein Elementenschutz begehrt.

Die US-I^-S 30 54 142 betrifft eine Extrusionsvorriehtung zum Extrudieren eines Polymers, wie zum Beispiel vulkanisierbarer Kautschuk, zu einem schlauchartigen Gebilde. Dabei wird der Kautschuk nach dem Extrusionskopf durch ein Heizrohr geschoben, wobei sich zu Anfang des Heizrohres eine Schmiermittelauftragseinrichtung befindet, die über die Schlauchoberfläche eine über den Umfang und die Länge des Schlauches gleichmäßig verteilte Schmiermitlelschicht aufträgt, damit ein einwandfreies Gleiten des Schlauches durch das Heizrohr erfolgen kann. Es handelt sich bei diesem Schlauch nicht um einen bewehrten Schlauch, sondern vielmehr um einen solchen Schlauch, der als Schutzhülle um einen elektrischen Draht gewickelt wird. Das Schmiermittel wird durch ein getränktes Filzkissen aufgetragen, welches unmittelbar den Schlauch umgibt, dadurch lassen sich auf den Schlauch keine wesentlichen Drücke aufbringen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Palentanspruches 1 bzw. des Patentanspruches 2 /u schaffen, mittels derer ein hochdruckfester Schlauch geschaffen werden kann, bei dem zwischen der Bewehrungseinlage und den diese umgebenden Schichten eine innige Verbindung besteht.

Diese Aufgabe wird durch die sich aus den Kennzeichen des Verfahrensanspruchs I und des Vorrichtungsanspruchs 2 ergebenden Merkmale gelöst.

Gemäß der erfindungsgemäßen Lösung wirkt sich der Druck, mit dem das Schmiermittel innerhalb des Heizrohres eingeführt wird, zwischen der Innenwand des Rohres und der äußeren Oberfläche des .Schlauchrohlings aus, wobei sich dieser Druck erst allmählich bis zum Ende des Heizrohres abbaut. Insofern kann sich der Druck voll auf die innige Verbindung zwischen dem vulkanisierbaren Elastomer und der Bewehrung auswirken. Dabei kann der Druck des in das Vulkanisierrohr eingeführten Schmiermittels ungefähr 14 bar bis 35 bar einigen. Am Ende des Heizrohres erfolgt ein nochmaliges Zusammenpressen des Schlauches im Zusammenhang mit dem Abstreifen des Schmiermittels

von der Schlauchoberfläche, wodurch eine Verstärkung der Haftbindung zwischen der Bewehrung und dem Elastomer erfolgt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Untcransprüchcn. Insbesondere durch die Ausgestaltung gem. Anspruch 4 besteht die Möglichkeit, daß das Abstreifelement wegen des Durciimesserunterschiedes gegenüber dem Schlauch zugleich auf die äußere Oberfläche des Schlauches einen radial nach innen gerii-hteten Druck ausübt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eineschemalische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen von bewehrten Schläuchen,

F i g. 2 einen schematischen, vergrößerten Querschnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1,

Fig. J einen schematischen Querschnitt nach Linie 3-3in Fig. 2,

Fig.4 einen schematischen, vergrößerten Querschnitt nach Linie4-4 in Fig. 1,

F i g. 5 einen schematischen Querschnitt nach Linie 5-5 in Fi g. 4,

F i g. 6 eine seitliche Teilansicht eines Stückes eines Schlauches, der einen bei der Herstellung anzuwendenden biegsamen Dorn enthält, und

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht eines Teils einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung.

Die dargestellte Vorrichtung zum Herstellen von bewehrten Schläuchen besteht aus einem ersten jo Extruder El, einer Wickelmaschine zum Aufbringen einer Bewehrung und einem zweiten Extruder El. Bei Verwendung eines biegbaren Domes Λ/ wird dieser während der Schlauchförmig kontinuierlich in den ersten Extruder Fl eingeführt, um eine elastomere J5 Schicht /an seiner Außenfläche anzubringen. Dann wird der Dorn Λ/ durch die Wickelmaschine />' geführt, in welcher eine Vielzahl von Bewehrungsstrangen R aufgebracht und vorzugsweise in entgegengesetzten Richtungen verlaufend um die innere Schicht / geflochten werden.

Nach dem Aufbringen der Bewehrung wird eine äußere Deckschicht C aus Elastomer mittels des Extruders El aufgebracht, in welchen die verstärkte innere Schicht / und der Dorn Λ/ anschließend eingeführt werden, wobei dieser Extruder if 2, mit nicht gezeigten luftabschließenden Elementen versehen ist. um das Durchziehen von Luft zwischen den inneren und äußeren Schichten / und C auf ein Minimum zu beschränken und die Verbindung der Schichten /und C miteinander durch Zwischenräume in der Bewehrung zu fordern.

Nach Austritt aus dem zweiten Extruder ΕΊ liiiift der Schlauchrohling durch eine Vulkanisiereinrichtung mit einer besonderen Eingangsöffnung I. Diese Eingangsöffnung 1 wird nachstehep.il genauer beschrieben, und /war im Zusammenhang mit dem Aufbringen eines aus einem relativ flüssigen Schmiermittel bestehenden Films (nicht gezeigt), der die äußere Oberiiäche des Schlauchrohlings im wesentlichen gleichmäßig bedeckt. Dieses Schmiermittel, vorzugsweise ein wärmebeständiges, wasserlösliches, ölartiges Strömungsmittel, welches bis ungefähr 2I8"C stabil ist, bildet einen dünnen Film, mit Hilfe dessen der Schlauchrohling durch die entsprechende Eingangsoffiuing eines Vulkanisierroh- b^r> res Γ gleiten kann, in welches der Schlauchrohling aus dem zweiten Extruder El i'bergeht, wodurch die Innenfläche des Vulkanisierrohres Γ trotz des .Schmiermittelfilms den Schlauchrohling zum Wärmeaustausch berührt, während der Schlauchrohling sich axial durchbewegt. Am Austrittsende des Vuikanisierrohres Γ wird durch ein Abstreifelement 25, welches nachstehend genauer beschrieben ist, der Schmiermittelfilm vom Schlauch abgestreift, wobei das Schmiermittel durch eine entsprechende Öffnung zur Wiederbenutzung gelangt, während der jetzt voll vulkanisierte Schlauch axial durch ein Kühlrohr geführt wird, um ihn rasch auf die ungefähre Umgebungstemperatur abzukühlen, ehe er in handelsmäßige Längen geschnitten und zum Versand an Verbraucher aufgewickelt wird.

Der Antrieb des Schlauches ist in F i g. 1 lediglich durch einen schraubenartig aufgewundenen Schlauch angedeutet, wie er um eine Drehtrommel gewickelt werde« kann, wobei die entsprechende Drehachse bti Λ in F i g. 1 angegeben ist.

In den Fi g. 2 und 3 ist die bevorzugte Konstruktion des das Schmiermittel autbringenden Elements zwischen dem zweiten Extruder El und dem Vulkanisierrohr Γ genauer gezeigt, die aus einer im wesentlichen zylindrischen Form mit zwei axial aufeinander ausgerichteten Teilen 10a, 106 mit axialer Bohrung U besteht, durch welche die bewehrte innere Schicht / des Schlauchrohlings nach Aufbringung der Deckschicht C auf ihre Oberfläche geführt wird.

In zusammengebautem Zustand, wie am besten Fig. 3 zu entnehmen ist, bilden die Teile 10a und 10i> einen engen radialen Kanal 15. Wenn der mit dem Belag bedeckte Schlauchrohling an dem Kanal vorgeführt wird, wird Schmiermittel auf seiner äußeren Oberfläche aufgebracht, und zwar unter einem von einem ringförmig um den Schlauch angeordneten Ringkanal 16 ausgehenden auf den Kreisumfang gleichmäßig wirkenden Druck.

Eine Leitung 17, durch welche Schmiermittel in den Ringkanal 16 eingeführt wird, ist mit nicht gezeigten Einrichtungen verbunden, die für die Aufrechterhaltuiig der Zufuhr von Schmiermitteln unter ausreichendem Druck sorgen, um die Aufbringung des Schmiermittel-Films sicherzustellen. Wenn der Schlauchrohling dann in axialer Richtung in das Vulkanisierrohr Tbewegt wird, hängt er sich aufgrund des dazwischen befindlichen Schmiermittelfilms nicht an die umgebenden Wände des Vulkanisierrohres / an. Jedoch wird dabei der Wärmeaustausch zwischen dem Vulkanisierrohr / und einem Schlauchrohling zum Vulkanisieren der elasiomeren Bestandteile des letzteren nicht unterbunden.

Dem Vulkanisierrohr T wird durch das Zirkulieren eines Strömlingsmittels, wie z. B. eines wärmebeständigen Öls, Wärme zugeführt, und zwar durch das Innere eines von einem äußeren Rohr 21 gebildeten \Santels, welcher mit Rohren 22, 23 jeweils zum Zuleiten und Abführen des wärmenden Strömungsmittcls versehen ist, das durch nicht gezeigte Einrichtungen durch das Rohr 22 in den Mantel eingeführt wird. Das wärmende Strömungsmittel wird durch den Mantel vorzugsweise in im allgemeinen axialer Richtung geführt, welche entgegengesetzt zu derjenigen des Schlauchrohlings verläuft, wenn letzterer durch das innere Vulkanisierrohr Γ geführt wird, so daß das wärmende Strömungsmittel aus dem Ende des Mantels austritt, in das der Schlauchrohling eingeführt wird. Dadurch wird der SchlaiK-hrohling auf seinem Weg durch das Vulkanisierrohr Feiner ansteigenden Temperatur ausgesei/t.

Wie schon erwähnt, ist am Austrittsende des Vuikanisierrohres Tdas Abstrcifelement 25 angeordnet, an dem sich eine kreisförmige öffnung 26 befindet.

welche dem Schlauchquersehnitl entspricht, aber einen etwas kleineren Durchmesser als der Schlauch selbst hat. Dadurch wird beim Durchführen des Schlauches der Schmicriniltclfilm von seiner Oberfläche abgestreift und in einen ringförmigen Kanal 27 abgeleitet, der die Öffnung 26 umgibt. Von dort gelangt das Schmiermittel /um Ausscheiden oder Wiederbenutzen in eine Leitung 28.

Durch den Druck, welchem der Schlauch beim Passieren der öffnung 26 im Abstrcifclcmcnt 25 ausgesetzt ist, erfolgt eine weitere Einwirkung auf das Gefüge der inneren und äußeren Schichten / und C relativ zur Bewehrung und in Verbindung zueinander.

Das Zusammenpressen des Schlauches ist bei der Herstellung sog. Hydraulikschläuche von besonderer Bedeutung. Diese Schläuche sind so konstruiert, daß sie extrem hohen Drücken von innen standhalten und sind deswegen gewöhnlich durch Flechtschiehtcn aus vielfachen Stahldrähten verstärkt, die bis zu 90% der Oberfläche der inneren Schicht / bedecken und die relativ kleine Lücken von minimaler Durchsehnittsgrö-IJc bilden, in welche die Schichten /und C hinsichtlich einer gegenseitigen Verbindung eindringen können.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform ist nur soviel, wie zum Verständnis nötig ist, in Fig. 7 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform enthält auch Elemente, welche nicht dargestellt und im wesentlichen identisch mit den in der zuvor beschriebenen Ausführungsform verwendeten Elementen sind.

Anstelle von biegbaren Dornen M, deren aufeinanderfolgende Längen an ihren Enden miteinander verspleißt werden müssen, damit der Schlauch kontinuierlich durch die Vorrichtung geführt werden kann, wird in dieser Ausführungsform als Träger der inneren Schicht / des Schlauches ein unter Druck stehendes gasförmiges Strömungsmittel, vorzugsweise Luft, verwendet. Diese wird durch ein Rohr 30 zu dem Extruder I: \ geführt, und zwar von einer nicht gezeigtei Druckluftquelle, wobei die Luft in die innere Schicht durch die Öffnung eingeführt wird, die der Öffnung in Extruder /:" 1 entspricht, durch die bei Verwendung eine biegbaren Domes M letzterer in den Extruder /;' eingeführt wird.

Nachdem der Schlauch aus dem Vulkanisierrohr ' und aus; dem Kühlrohr — falls eines verwendet wird ausgetreten oder auf andere Weise im wesentlichen au

ίο Zimmertemperatur gebracht und in die handelsübliche! Längen geschnitten worden ist, werden die einzelne! Längen, mit oder ohne den von den Käufen angegebenen oder dem Hersteller in Auftrag gegebe nen findstücken auf Spulen oder Winden aufgewickelt Sie werden jedoch vorzugsweise so aufgewickelt «de gespult, daß beide Enden zugänglich sind, und als letzte Arbeitsgang kann es dann erforderlich, wenn aticl gewöhnlich nicht nötig sein, Frischdampf in ein Ende de Schlauchlänge einzulassen und den Dampfstrom mehre re Minuten durch den Schlauch zu leiten. Dies hat di< Wirkung, daß mit dem Kondensat Frcmdstoffc gclös und herausgeführt werden, inklusive Dornschmiermit tel, das noch im Schlauch verblieben sein kann Daraufhin ist das Schlauchinnere im wesentlichen stcri und chemisch rein, während gleichzeitig Gewißheit übe die Fertigstellung des Vulkanisicrcns der elastomere!

Bestandteile erbracht ist, dies für den Fall, daß cii zusätzliches Vulkanisieren nötig oder sinnvoll wäre.

Es ist vorteilhaft, zuzulassen, daß sich /wischer

jo nebencinanderlicgendcn Vorrichtungstcilcn durchhän gcndc Bögen bilden, wie z. B. die Bögen /. /. 1. wobc Veränderungen der Arbeitsgeschwindigkeiten neben cinandcrlicgendcr Vorrichtiingstcilc ausgeglichen odei durch Bedicnungslcutc Verstellungen vorgenommer werden können, wenn solche z. B. durch übermäßige Längen oder Kürzen eines oder mehrerer Böger angezeigt erscheinen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines bewehrten Schlauches, bei dem auf die Außenfläche einer inneren elastomeren Schicht eine Bewehrung und auf die Außenfläche der Bewehrung ein vuikanisierbares Elastomer aufgebracht wird, der vulkanisierbare Schlauchrohling durch ein erwärmtes Rohr mit einer dem Schlauchrohling entsprechenden Axialbohrung geleitet wird, wobei für die Gleitbewegung des Schlauchrohlings auf eine seiner Oberflächen ein gleichmäßig verteilter kontinuierlicher Schmierfilm eines Schmiermittels unter Druck aufgetragen wird und gegebenenfalls auf die innere Oberfläche des Schlauchrohlings ein Innendruck aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragen des Schmierfilms an der Eingangsöffnuiig des Rohres auf die äußere Oberfläche des Schlauchrohlings erfolgt und am Ausgang des Rohres der Schmierfilm von dem Schlauch abgestreift und gleichzeitig auf die äußere Oberfläche des Schlauches ringsum ein radialer Druck ausgeübt wird.

2. Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, mit einem ersten Extruder, einer Bewehrungseinrichlung, einem zweiten Extruder, einem Vulkanisierrohr und einer Einrichlung /um Fördern des von dem zweiten Extruder abgegebenen vulkanisierbaren bewehrten Schlauchrohlings durch das Vulkanisierrohr, welches eine dem Schlauchrohling entsprechende Axialbohrung aufweist und mit einer Schmicrmittclauflragseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dall die Schniiermitlelauftragseinrichtiing an der Eingangsöffining (1) des Vulkanisicrrohres (T) angeordnet und zum Auftragen des Schmiermittels auf die äußere Oberflache des Schlauchrohlings ausgebildet ist und am Ausgang des Vulkanisierrohres (T) ein Abstreifclcnient (25) und eine Druckeinrichtung angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelauftragseinrichiung aus einem zylindrischen Teil (10) mit einer dem Schlauchrohling entsprechenden Axialbohrung (II) und einem Ringkanal (16) zum Einbringen des Schmiermittels besteht.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder i. dadurch gekennzeichnet, daß das Abstreifelement (25) und zugleich die Druckeinrichtung aus einem zylindrischen Formteil mit einer axialen Öffnung (26) bestehen, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Schlauches ist.

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