DE2019241A1 - Kunststoffschlauch und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Kunststoffschlauch und Verfahren zu seiner Herstellung

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DE2019241A1
DE2019241A1 DE19702019241 DE2019241A DE2019241A1 DE 2019241 A1 DE2019241 A1 DE 2019241A1 DE 19702019241 DE19702019241 DE 19702019241 DE 2019241 A DE2019241 A DE 2019241A DE 2019241 A1 DE2019241 A1 DE 2019241A1
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Lawrence Cranston
Atwell William John
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Description

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DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE
,DIPL.-INQ. F.THIELEKE DR.-INQ. R. DDRINQ
BRAUNSCHWEIQ MÖNCHEN
Uniroyal, Inc.,
1230 Avenue of the Americas, Hey/ York, New York 10020, USA
"Kunststoffschlauch und Verfahren zu seiner Herstellung"
Die vorliegende Erfindung "betrifft einen Kunststoffschlauch sowie ein Verfahren zu~seiner Herstellung.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Schlauch, der vollständig aus Kunststoff einstückig hergestellt ist und insbesondere für Druckoeanspruchung gedacht ist, wobei, als Kunststoff im besonderen der unter dem Warennaraen "Nylon" bekannte Werkstoff HexaEiethylendiaminadipinsäurepolykQndensat vorgesehen ist und der Schlauch aus einem Innenrohr aus thermoplastischem Kunststoff, d.h. "Nylon", besteht, auf welchen eine erste Lage aus parallelen textlien Yerstärkungselementen aus einem thermoplastischen Kunststoff, d.h. "Nylon", schraubenlinig aufgewunden ist, wobei die Bezeichnung sehraubenlinig auch für d«n Begriff wendelförmig oder
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spiralig verstanden werden kann und die Wickelriohtung eirjheitlich gewählt ist und die Yerstärkungselettente unmittelbar mit der Außenoberfläche des Innenrohrea in Berührung
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überführt sind und daselbst in einem Winkel zur Längsachse des Innenrohres verlaufen und mit der Außenoberfläche des Innenrohres im Bereich einer Zwisohenflache, die zwischen dieser ersten Lage und der Außenoberfläche des Innenrohres liegt, verschweißt oder verschmolzen sind, wobei in radialer Richtung auf diese erste Lage eine zweite Lage folgt, die aus Verstärkungselementen besteht, die schraubenlinig
) über die erste Lage gewunden sind und dabei ebenfalls unmittelbar mit diesen in Berührung stehen, jedoch in gegensinniger Scbraubenrichtung in bezug auf die Verstärkungselemente der ersten Lage verlaufen und dabei in nahezu dem gleichen Winkel zur Längsachse des Innenrohrea geneigt sind wie die Verstärkungselemente der ersten Lage und wobei die Verstärkungselemente der ersten und, der zweiten Lage an den gegenseitigen Berührungsflächen miteinander Terechweißt oder verschmolzen sind, während im radialen Sinne darauf folgend
. ein äußerer Schutzmantel aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere "FyIon", vorgesehen iat» der die anderen da* runterliegenden Schlauobbestandteile umgibt und der alt diesen verbunden, ist.
Das Verfahren zur Herstellung dieses Schlauebee, das Gegenstand der vorliegenden Brfindung iat, umfaßt eine Reihe von Arbeitehandlungen, bei denen u.a. aunäohst eine erste Lage paralleler textiler Verstärkungselemente aua thermoplastiachem Werkstoff eohraubenlinig unmittelbar auf 41« Auflenobarfläohe eines thermoplaetiacben Innenrohree aufgewickelt :
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wird und dabei in einem Winkel zur Längsachse dieses Rohres verläuft, wobei die einander berührende erste Lage an ihrer Innenoberfläche und das Innenrohr an seiner Außenoberfläche in Bereich einer gemeinsamen BerUhrungs- oder Zwischenfläche niteinander verschweißt oder verachinolren werden und in Anschluß daran eine zweite Lage paralleler thermoplastischer textiler Verstärkungselemente schraubenlinig unmittelbar auf die bereits fertiggestellte erste Lage aufgewickelt wird, wobei der Wickelsinn entgegengesetzt zu dem Y/ickelsinn der ersten Lage gerichtet ist, jedoch die neigung der Verstärkungselemente der zweiten Lage zur Längsachse des Innenrohres nahezu ebenso groß ist wie die Neigung der Verstärkung sei emente der ersten Lage und die Verstärkungselemente der zweiten Lage mit len Verstärkungseleraenten der ersten Lage an den gegenseitigen Berührungsflächen verschweißt werden, bevor ein äußerer Schutzmantel um die beiden Lagen und da3 Innenrohr herum aufgebracht wird.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeiapiele.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemUö ausgebildeten Schlauch.
Fig. 2 zeigt eine lift Mafletab vergrößerte Schnittansicht des Schlauches gemäß Fig. 1 bei längs der Linie 2-2 verlaufender Schnittebene.
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Flg. 3 zeigt eine im Ilaßstab weiter wesentlich vergrößerte Teilschnittansicht des Schlauches gemäß Fig. 2.
Fig. 4 zeigt eine im Maßstab vergrößerte Ansicht des erfindungsgemäß ausgebildeten Sohlauches, die der l)a.rstellung in Fig. 1 entspricht, wobei jedoch die einzelnen Bestandteile des Schlauches stufenartig abgetragen sind, um den Aufbau des Schlauches zu erläu-. tern.
Fig. 5 zeigt ein Schemadiagramm, aus welchem die Vorrichtung sowie das Verfahren zur Herstellung des erfinciun^sge'mäß ausgebildeten Schlauches erkennbar sind.
In der folgenden Figurenbeschreibung wird, soweit keine weiteren Erläuterungen angegeben sind, für den Werkstoff Hexamethylendiaminadipinsäurepolykondensat der Warenname "HyI on" verwendet.
In der Fig. 5 ist gezeigt» daß ein Innenrohr 2 aus 11UyIon" aus einer Rohrabgabeeinrichtung 20 geliefert wird. Bei die-
aer Abgabeeinrichtung 20 kann es sich sowohl um einen Extruder ala auch um einen Vorrat bereits hergestellten Ilylonrohres handeln. Bas Innenrohr 2 wird nach dem Verlassen der Abgabeeinrichtung 20 zunächst durch ein Bad 21 geführt, in welchem sich eine Resorcinol-Wasserlö'sung befindet, bei welcher die Hesorcinol-Konzentration und Temperatur auf Werten gehalten sind, die üiit der Zeit in Correlation .i+e'.ien, νη'^ΓΟΠ'ϊ velc-cr- lie Au3cnoberfl"c-;e fles Innmirohres 2 --i*
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dem Bad in Berührung gehalten yard. Das Ziel dieser Tauch-"behandlung "besteht darin, die Auße notier fläche des Innenrohres 2 zu erweichen oder zu plastifizieren.
Das üu/Serlich erweichte Innenrohr 2 wird danach in nach oben etwa lotrecht ansteigender Richtung durch eine Spiralumwickelnaschine 22 geführt, in welcher eine Anzahl paralleler textiler "Verstärkungsgarne 3 aus Nylon in einheitlicher Richtung aufgewickelt werden und dabei in eine sch raub enlinige Lage auf der Außenoberfläche des Rohres gebracht v/erden. Die so gebildete Einheit aas dem Innenrohr und einer ersten Lage von Verstärkungsfasern, oder -garnen wird über eine Haspelrolle 23 geführt und umgelenkt und in absteigender Richtung durch ein .iaaserbnd 24 geführt. Die Zeit, die zwischen dem Aufbringen der ersten Lage aus schraubenlinig verlaufenden Verstärkungselementen in der Aufwickelmaschine 22 und dem Entfernen des Resorcinoles im Wasserbad 24 vergeht, ist so groß gewählt, daß die Garne 3 mit der Außenoberfläche des Innenrohres 2 längs einer Zwischen- oder Berührungsfläche 4 Ci1Ig. 3) verschweißt oder verschmolzen werden. Es ist dabei zu erwähnen, daß die Oberflächen der Garne 3, die mit der erweichten Außeηoberfläche des Innenrohres 2 in Berührung treten, ebenfalls erweicht oder plastifiziert werden, sobald sie der Wirkung der Resorcinol-Y7a ο serin sung ausgesetzt werden und infolgedessen an der Berührutioafläche zu einem Verschmelzen oder einstückigen Vereinen mit der Außenoberfläche des Innenrohres veranlaßt
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werden.
Die bis dahin geschaffene Einheit wird dann durch einen Trocknungsofen 25 hindurohgeführt, dessen Aufgabe darin besteht, die wesentliche Menge des Wassers zu entfernen und dadurch eine unerwünschte Verdünnung des Hesorcinoles in einem nächstfolgenden Bad 26 zu vermeiden. Bei diesem Resorcinol-Wasserbad handelt es sich gebräuchlich erweise um ein Bad, das mit dem bereits erwähnten Bad 21 identisch ist und dessen Arbeitsparameter unter den gleichen Bedingungen gehalten werden wie die des. Bades 21. Beim Passieren des inzwischen teilweise vorbereiteten Sohrea durch das Resorcinol-YJasserbad 26 werden die Außenteile der ersten lage der Verstärkungsgarne 3 erweicht und plastifiziert, wenn sie mit dem Resorcinol in Berührung gelangen. Die Einheit wird nunmehr erneut in Lotrichtung ansteigend weitergeführt und durch eine in lotrichtung angeordnete zweite Spiralurawickelmaschine 27 geführt, in der eine sweite Lage paralleler Nylon-Verstärkungsgarne 5 schraubenlinig um die bereits fertiggestellte erste Lage der Verstärkungsgarne aufgewickelt wird. Der Wickelsinn ist dabei jedoch entgegengesetzt zum Wickelsinn der ersten Lage gerichtet. Zur Längsachse des Schlauches sind die Verstärkungagarne 5 der zweiten Lage in etwa dem gleichen Winkel geneigt wie die Ter-Stärkungsgarne 3 der ersten Lege. Dieser Neigungswinkel der Verstärkungsgarne 3 bzw. 5 zur Längsachse Ist in beiden Lagen typischerweise ungefähr 52° groß» Das Ergebnis dieser
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Bewicklung besteht darin, daß die Garne 5 der »weiten Lage an den Stellen, an denen eie mit den Garnen 3 der ersten Lage in Berührung treten, ebenfalls erweicht oder plastifiziert werden, well eie mit der Reeorcinol-Lösung in Kontakt gelangen. Aufgrund dieser Piastifizierung tritt eine Verschweißung oder Ooalescierung ein, durch welche im Bereich der Berührungsflächen einstückige Verbindungen zwischen den Garnen 3 und 5 gebildet werden.
Die in dieser Weise vorgefertigte Einheit wird nunmehr erneut über eine Ualenkhaspel 28 geführt und von da aus in Lotrichtung absteigend In *ia Wasserbad 29 geleitet, um nahezu die gesamte Menge des Resorcinoles zu entfernen. Die Zeit, die zwischen dem Aufbringen der zweiten Lage der textlien Garne 5 und öer Unterbrechung der Plastifizierungswirkung des Resorcinoles im Wasserbad 29 vergeht, wird so gewählt, daß die gewünschte Verschmelzung der Verstärkungsgarne 5 mit den Verstärkungsgarnen 3 im Bereich der gegenseitigen Berührungsflächen 6 in Fig. 3 stattfinden kann.
Die mit Wasser benetzte nasse Einheit wird nach dem Verlassen des Wasserbades 29 durch einen Trockenofen 30 ge-* führt, um das Wasser zu entfernen und eine Verdünnung des nächstfolgenden Resorcinolbades 31 zu vermeiden, durch das , die vorgefertigte Einheit nach dem Verlassen des Ofens 30 hindurchgefühlt wird. Die Wirkung dieses Resorcinol-Wasserbades 31 besteht ebenfalls darin, die AuSenöberflächefder ·
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Verstärkungsgarne 5 der zweiten Lage zu erweichen und au plastifizieren. Im Gegensatz zum bisherigen Vorgehen tritt nunmehr ein Viechsei ein; denn das Resorcinol, das in den Resorcinol-Wasserbad 31 zugeführt wird, wird in einem nächstfolgenden Wasserbad 32 wieder, entfernt,und anschließend wird die vorgefertigte Einheit des Schlauches noch durch einen Trocknungsofen 33 geführt, bevor ein :luGerer uchutz.mantel 7 aus Nylon von einem Extruder 34 aufgebracht wird. Obwohl in diesem Stadium des Aufbringens keinerlei Resorcinol-Lösung mehr in der zweiten oder äußeren lage des Schlauches enthalten ist, ergibt sich eine unerwartet kräftige Verbindung zwischen diesen äußeren Schutzmantel und der aweiten Lage, weil die Außenoberfläche dieser zweiten Lage durch die Vorbehandlung in dem Resorcinol-Wasserbad zuvor aktiviert wurde. Der Extruder 34 arbeitet in der Weise, daß das extrudierte Nylon bei hohen Temperaturen und Drücken, die während des Extrudiervorganges herrschen, in die von außen zugänglichen Lückenräume des darunter befindlichen vorgefertigten Rohrgrundkörpers hineingepreßt v/ird. Das Ergebnis dieser Arbeitsweise besteht darin, daß dann, wenn die Verstärkungsgarne 3 der ersten und Verstärkungsgarne der sweiten Lage Abstände voneinander besitzen (i'ig. 3), daß Nylon D^er auch irgendein anderer vcvn Z.-trudor ?/ verarbeiteter thermoplastischer Werkstoff eine vollsten"i..f. Ausfüllung der Lückenr»ume Γ zwischen den Garnen 3 um? Z. und dem Innenrohr 2 bewirkt und "schließlich auch eine völlige Auf füllung der Lückenräume 9 zwischen den
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garnen > der zweiten Lage "bewirkt. Wenn die Garne in mehreren Lngon dicht nebeneinander liejer» und aneinanderstoßen, dann !canη lo.o ITylon, das der Extruder 34 ausstößt, nicht K'-zinchen diese Garnlagen hindurchtreten, so daß gewisse Lücl:enräume ' zwischen den inneren Verstärkungsgarnen 3 und dem Innenrohr 2 verbleiben können, wenn der Schlauch fertig ist. Diese ggfs. verbleibenden inneren leeren Lücke nräuine beeinträchtigen jedoch die Brauchbarkeit des Produktes in keiner Form. Die aus dem Extruder austretende Einheit wird dann gekühlt, um eine Verfestigung des heißen Kunststoffes zu erreichen, der im Extruder 34 aufgebracht wurde. So ergibt sich das Endprodukt, ein Schlauch 1, der, falls erforderlich, auf einer Aufnahmehaspel 35 auf Vorrat genommen werden kann.
Ein wesentlicher Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der äußere Schutzmantel aus Kunststoff fest mit allen zugänglichen oder exponierten Teilen der radial unter ihm befindlichen Lagen, insbesondere den exponierten Außenbereichen des Innenrohres und den exponierten Teilen der einzelnen beiden Lagen aus textlien Verstärkungselementen, die den Innenschlauch umgeben, verbunden ist. Es wird angenommen, daß diese Art der Verbindung zu einem bedeutenden Teil der Aktivierungswirkung zuzuschreiben ist, die durch die erwähnte Behandlung der exponierten Außenflächen durch den Weichmacher im Resoreinol-V/asserbad oder in einem anderen weichmachenden Mittel bewirkt wird. Die
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verstärkte Bindung, die aufgrund dieser Aktivierung erreicht wird, war nicht zu erwarten} denn sie tritt trotz der nahezu vollständigen Entfernung deg Weichmachers ein, der in den vorangegangenen Schritten während des Aufbaues des Schlauches aufgewendet wurde. Bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist der Mechanismus, durch welchen diese Aktivierung der exponierten Oberflächen der einzelnen Schlauchbestandteile eintritt, nicht geklärt; es wird jedoch angenommen, daß hier für chemische oder quasi chemische Zwischenwirkuhgen zwischen dem Kunststoff und dem Weichmacher eintreten oder daß eine gewisse Ätzung der exponierten Oberflächen durch den Weichmacher eintritt- In keinem Palle jedoch wird diese fördernde Wirkung fturchjfeie Entfernung des nahezu gesamten R*sorcinoles oder anderen Weichmachers im Wasserbad oder anderen geeigneten. 3*i«ey beeinträchtigt oder zerstört* - . ' "' '·''■'■■:- ." ;/■';:-;; OL-;.- -.
Die besonders feste Verbindung des äußeren Schutzsnantels mit dem darunter befindliehen Sehlauehkearn ist zu einem weiteren Teil auch das Ergebnis der hohen !Temperaturen, bei denen das Nylon oder ein anderer thermoplastischer Kunststoff durch Extrudieren um den Schlauch herum aufgebracht wird. Typische Temperaturen liegen im Bereich zwischen 154 bis 275 C. Ein weiterer iaktor, der die besonders feste Verbindung des äußeren Schutsmantels 7 rait den darunterliegenden Bestandteilen des Schlauches erklärt., ist die· Tatsache, daß das !Nylon oder der ar. weiser Stella verwendete
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Kunststoff bei dem Extrudiervorgang in die von außen zugänglichen LUckenräume der darunter befindlichen Schlauchbestandteile eindringt und diese nahezu vollständig ausfüllt* Durch den Extrudiervorgang werden alle von außen in irgendeiner Weise zugänglichen LUckenräume zwischen dem Innenrohr und den textlien Verstärkungselementen der ersten Lage sowie zwischen diesen Terstärkungselementen der ersten Lage und den Terstärkungselementen der zweiten Lage und schließlich die Lückenräume, die zwischen den TerStärkungselementen der zweiten Lage liegen, ausgefüllt. Es is.t dabei zu beachten, daß dann, wenn die textlien Verstärkungselemente in Abständen voneinander verlaufen, die Möglichkeit besteht, daß der Kunststoff des aufextrudierten äußeren Schutzmantels auch durch mehrere Lagen hindurchdringt und schließlich mit dem Material dee Innenrohrea aus Nylon in Kontakt gerät. Der Kunststoff des äußeren Schutemantels 7 umhüllt und umgibt damit alle textlien Terstärkungβelemente der einzelnen schraubenlinig aufeinandergewickelten Lagen in einem Ausmaß, in welchem es das Vorhandensein zugänglicher LUckenräume zuläßt.
Es ist an dieser Stelle hervorzuheben, daß die Einzelheiten in den Figuren und in dieser Beschreibung ausschließlich der Erläuterung der Erfindung und nicht jbu deren Begrenzung dienen. So ist beispielsweise zu erwähnen, daß zwar vertikal orientierte Spiralwickelmaschinen 22 und 27 vorgesehen sind, jedoch nicht ausschließlich allein verwendet Werden können,
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um das Bewickeln des Schlauches bsw. Aufwickeln der beiden oder mehrerer Lagen vorzunehmen; denn an ihrer Stelle können -· auch -Wickelmaschinen eingesetzt werden, die in horizontaler Lage arbeiten. Ebenso ist es nicht bindende Notwendigkeit, Umlenkhaspeln 23 und 28 zu verwenden; denn es gibt auch andere Einrichtungen, die zum Führen des Schlauches geei^- net sind.
Im Zusammenhang mit diesen Erläuterungen ist auch zu. erwähnen, daß anstelle der Trockenofen 25, 30 und 33, die das Wasser entfernen sollen, andere Maßnahmen zur Trocknung ergriffen werden können. Sp kann der jeweils im Teilzustand vorgefertigte Schlauch beispielsweise auch Trocknungsluft bei entsprechend erhöhten Temperaturen ausgesetzt werden, wobei die Behandlungszeit solange aus^ede'mt vdrd, bin daa Wasser hinreichend weit entfernt ist. Es können auch andere Trocknungstechniken, wie beispielsweise Infrarotstrahler, Hikrowellensender oder dgl., eingesetzt werden. Das abgebildete Verfahren läuft kontinuierlich ab, es kann aber
auch diskontinuierlich durchgeführt werden.
Die Bedingungen, unter welchen die Plastifizierung, Verschmelzung und Wiederentfernung de3 Plastifisierungsmittels oder Vieichmachers durchgeführt werden, können in v/eiten Grenzen variiert werden. Fachleute, sind leicht in der Lage, geeignete Arbeitsbedingungen auszuwählen und auf diene -7eise die Konzentration des Veichraachers, -":\e Tenperp.tur ^cx1
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Weichmacherbäder, die Dauer der Plastifizierung und die ' Temperatur der Lösungsbäder, die zum Entfernen des Weichmachers benutzt werden, zu wählen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen".
Bevorsugt wurde bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel Nylon (Polyamid) für alle Bestandteile des Schlauches, d.h. also sowohl für das Innenrohr, die schraubenlinig aufgewickelten Lagen und den äußeren Schutzmantel, verwendet. Dabei ist jeder bekannte Nylontyp verwendbar. Als Beispiel sei genannt: Nylon 6 (Polyhexamethylenadipamid) oder Nylon 66 (polymerisiertes Epsiloncaprolactam) oder ein Copolymer dieser beiden Nylontypen.
Anstelle von Nylon können mit geringeren Vorteilen auch andere thermoplastische Werkstoffe, wie beispielsweise Polyester, verwendet werden. Unter solchen Polyestern versteht man z.B. Polyathylenterephthalate, wie beispielsweise diejenigen Produkte, die unter dem Warennamen "Dacron" oder "Terylen" bekannt sind. Es können auch Vinyl-Kunststoffe, wie beispielsweise Polyvinylchlorid oder Copolymere, zwischen Vinylchlorid und Vinylacetat verwendet v/erden. Solche Kunststoffe sind unter den Warennamen "Vinyon" bekannt. . Acrylische Kunststoffe, wie beispielsweise die auf Acrylonitril-Basis aufgebauten, sind ebenfalls verwendbar. Solche sind unter den Warennamen "Dynel", "Orion", "Acrilan" und " "Creslan" bekannt. Bs können aber auch Vinylidenchlorid-
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polymere und Copolymere verwendet werden, welche beispielsweise unter dem Warennainen "Saran11 bekannt sind. Ebenso ist es möglich, Polyolefine, wie beispielsweise Polypropylen usw., zu verwenden.'In dem Buch "Han-Made Fibres" von Moncrieff, herausgegeben 1966von Wiley, sind zahlreiche Materialien und deren chemische Beschaffenheit erläutert.
Gemäß vorliegender Erfindung wird bevorzugt für den gesamten Aufbau des Schlauches ein Kunststoff der gleichen Art verwendet. Es kann aber auch mit unterschiedlichen Kunststoffen gearbeitet werden, wenn diese sowohl miteinander verträglich als auch vermisch- oder verbindbar sind» so daß eine Verschmelzung im Sinne einer Bildung einstöckiger Verbindungen möglich ist, wenn die praktischen allgemeinen lösungs- oder Plastifizierungsmittel bzw. Weichmacher angewendet werden. Solange die aufeinanderfolgenden Isgen durch die Weichmacher zu einer Verschmelzung angeregt warden können und dabei auch eine Verschmelzung der innersa. Lage mit dem Innenrohr möglich ist» steht einer Verwendung unterschiedlicher Kunststoffe nichts im Wege. Es ist in diesem Zusammenhang zu erläutern, daß beim Anlösen, Erweichen oder Plastifizieren der jeweiligen Außenoberflächen der einzelnen Bestandteile des Schlauches, bei dessen Aufbau vorwiegend deren Plastifizierung oder Brweichung angeetretit wirä und daß ein Aufquellen nicht notwendig ist. Ein. Aufquellen ist zwar nicht zu vermeiden, ea ist jedoch eu beashten, AsM ein zu starkes Aufquellen zu u&ti 3eohi#il führte daß ein©
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mangelhaft· Steuerung der Abmessungen hingenommen werden muß, .
Jedes Material, das dit notwendige Erweichung oder Pia β tifizierung aowie die anschließende Terschmelzung der einzelnen Schlauchbestandteil· bu bewirken vermag und das darüber hinaus auch die gewünschte Aktivierung der exponierten Oberflächen vor den Aufbringen des äußeren Schutzmantel« gew&brlelstet, kann but Durchführung des erfindungsgemäß vorg*eeb«n«n Verfahrene verwendet werden. Öbewar gasförmige Welohemoher durchaus bequem eingesetzt werden können, werden in der Praxi· nahezu ausschließlich flüssige Weichmacher bevorsugt. Der jeweils in der Praxis verwendete Weichmacher h&ngt ton dem jeweils verwendeten Kunststoff ab. FUr Nylon wird eine ftesorcinol-Waseerlösung bevorzugt, aber es kann auch eine Äesorcinol-ithanol-Lösung verwendet werden. Andere geeignete Weiöhmacher sind belepielswelse fluorinierte Ketone, wie beispielsw·!·· Hexafluoraceton, die sowohl als Qas oder auch in tor« flüssiger Hjdrate oder ale wässrige liösung benutebar sind. PUr Polyester können heiße Hetacrysole in Wasaer oder kalte wässrige Lösungen von Orthochlorophenol ale Weichmacher benutet werden. Fachleute sind in der Lage, •ehr raech geeignete tfeiohmacher eum Erweichen Und Pia st if!zieren der Schlauchbestandteile bei den jeweiligen unter- > . schiedlichen thermoplastischen Kunststoffen auszuwählen, ' ' Indent sie das genannte Buch von Moncrieff zu Hilfe nehmen.
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Das Entfernen des Weichmachers oder Piastifisierungsagens wird im allgemeinen dadurch erreicht, daß die aus den jeweils bereits susamnengestellten Schlrmchbentandteilen gebildete Einheit durch ein* flüssiges Bad eines geeigneten Lösungsmittels hindurchgeführt wird, dessen Beschaffenheit die Entfernung des Weichmachera gewährleistet. Anstelle eines flüssigen Bades kann aber auch Befluten oder Berieseln der Einheit der einzelnen SchlauchbeBtandteile mit einem Waschmedium durchgeführt werden, um den,Weichmacher zu entfernen. Die Auswahl der Lösungsmittel, welche das Entfernen des Weichmachers ermöglichen, ist für den Fachmann eine geläufige Arbeit. Beispielsweise ist für die Entfernung wasserlöslicher Weichmacher, wie Resorcinol oder Hexafluoraceton Wasser geeignet, es kann jedoch aber auch mit Äthanol oder wässrigem Äthanol gearbeitet werden.
Eine Entfernung von nahezu allen Weichmacher aus der aus den einzelnen SchlauchbeBtandteilen gebildeten Einheit nach jedem Verbindungs— oder Schweißvorgsng und nachden das Weichmachen durch das Bad 31 erfolgte, ist erforderlich, bevor der äußere Schutzmantel aufgebracht wird, weil nämlich sonst die restlichen verbleibenden Weichmacheranteilc ihre Wirkung fortsetzen würden und eine Plastifizierung im inneren Aufbau des Schlauches verursachen würden, welche eine unerwünschte Zerlegung des Kunststoffes zur !Folge hätte und auch dasu führen würde, da.?, eine unerwünschte Penetration der? r.e'.irfädigen oder stai'elarti.^en G-mes ei:.-
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träte. Eine abei^.iüßige Plastifizierung der Pasern im Inneren der Verstärkungsgarne wiederum würde zu einem Produkt führen, das für die meisten Anwendungsfälie zu steif ist, und es wirde sich eine unerwünschte Verminderung des Widerstan- ' des gegen wiederholte Impulse einstellen. Es ist von Wichtigkeit, daß fast ausschließlich eine sehr begrenzte Eindringung des Weichmachers in die äui3eren Seile der Verstärkungsgarne seihst eintritt, um die gewünschte Flexibilität zu erhalten, die für die meisten Anwendung3fälle von Schläuchen gefordert wird. Das Ergebnis muß so aussehen, daß dann, wenn der erfindungsgemäß ausgebildete Schlauch ausgelenkt wird, eine freie Bewegung der lasern in den Verstärkungsgarnen möglich ist, ohne daß eine Bewegung zwischen den aufeinanderfolgenden Lagen, die aus den jeweiligen textlien Garnen bestehen, eintritt. Das bedeutet, es darf zwischen dem Innenrohr und der unmittelbar daraufliegenden ersten Lage und zwischen der äußeren lage und dem äußeren Schutzmantel sowie zwischen beiden Lagen keine Relativbewegung eintreten. !Fachleute sind jedoch leicht in der Lage, für eine derart begrenzte Penetration der Garne mit dem Lösungsmittel zu sorgen, die im Sinne der vorliegenden Erläuterung gefordert wird.
Im allgemeinen werden als Yerstärkungselemente für die Durchführung der vorliegenden Erfindung mehrfädige Garne bevorzugt. Wie bekannt, bestehen solche Garne aus- einem Bündel kontinuierlicher synthetischer Fasern, deren Länge
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ebBnso groß ist wie die des Garnes, Stattdessen können aber auch Stapelgarne benutzt werden, die sich aus relativ kurzem (ca. 100 bis 150 mm langen) Fasern zusammensetzen, die zur Bildung eines Garnes miteinander verzwirnt sind und ao ein Garn unbestimmter großer Länge bilden. Außerdem können jedoch unter gewissen Umständen auch sog. monofile Garne verwendet werden, die aus einem einzelnen festen Element bestehen, daß einen im allgemeinen zylindrischen Querschnitt besitzt. Solche monofile Garne, Fäden oder Drähte sind in beliebigen Längen erhältlich. Wenn monofile Garne der zur Zeit verfügbaren Arten benutzt v/erden, ergibt sich aber beim Verbinden der einzelnen Lagen ein starrer und steifer Aufbau des Schlauches, so daß dieser überdurchschnittlich steif wird und überall dort, wo besondere Flexibilität Voraussetzung ist, nicht eingesetzt werden kann.
Das Garn (oder der monofile Draht), das in jeder der Lagen schraubenlinig auf den Schlauch aufgewickelt wird, kann am besten in Begriffen des Steigungswinkels und in Prozenten der Bedeckung .erläutert werden. Der Steigungswinkel kann innerhalb des Bereiches von 38 bis 62° »ur Mngsachse des Schlauches variieren. Ein Winkel im Bereich ura 52° ist der am meisten bevorzugte Winkel, Die prozentuale Bedeckung dexä Oberfläche beim Bewickeln k*nn zwischen 30 M3 100$ liegen. Alle genannten Faktoren beziehen sich auf einen Schlauch, der die schon mehrfach erwähnten /besonderen Sigeasoliaften besitzt. So ist beispielsweise eist Schlauch-mit 1/4" Innen -
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durchmesser und 7,6 mm Wanddurchmesser gegeben, wenn das Bewickeln in den Bewickelmaschinen von jeweils 24 Spulen in jeder Wickelrichtung erfolgt und wenn sich dabei ungefähr 30 Zöpfe oder Stränge pro 25,4 mm Lange ergeben. Ein anderes Beispiel ist ein Schlauch mit 1" Innendurchmesser und einer. Wandstärke von 17,6 mm, bei dem die einzelnen Lagen der Verstärkung s elemente aus 12 Spulen aufgebracht werden und. sich nur 4 Zöpfe oder Stränge pro 25,4 mm Schlauchlänge ergeben.
Die Abflachung der Garne let ein weiterer Faktor» der Berti ck eicht igung finden soll. Das Abflachen der Garne hängt von 2 Paktoren ab, nämlich dem Ausmaß der Verzwirnung oder Verdrallung und dem Ausmaß der Spannung, unter welchem die Garne von den Wickelmaschinen aufgewickelt werden. Bei einer schwächen Verdrallung von etwa nur einer Windung pro 25,4 mm Länge und einem VIcJ)Ce lzug von ungefähr 0#β kg oder mehr ergibt eich ein Garnquerschnitt, dessen Breite mehr als doppelt so groß ist wie die Höhe. Bei einer Verzwirnung oder Verdrillung des Oarnes, bei welcher 5 Umdrehungen pro 25,4 «ta Länge vorliegen und bei einem Wickelzug Von weniger als 0,0 kg ergibt sich keine wesentliche Abflachung.
Jede aufeinanderfolgende Lage aus textlien Verstärkungselementen wird unter dem gleichen ITeigungs- oder Wickelwinkel wie die zuvor aufgebrachte aufgewickelt, jedoch wird der Wickelsinn entgegengesetzt gewählt. Es ist nicht notwendig, daß der Vickelwinkel :er einzelnen aufeinander-
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folgenden Lagen jeweils genau identisch ist, jedoch ist es vorteilhaft, wenn der Winkel so nahe wie möglich und unter normalen Herstellungsbedingungen durchführbar an dienen jeweils gleichen Wert angenähert wird.
Für das schraubenlinige Bewickeln der einzelnen Lagen des neuen Schlauches werden mehrfädige. Garne bevorzugt, die eine niedrige oder mittlere Verdrallung aufweisen. Solche Garne haben eine Gesamtverdrallung von nicht Weniger als einer und nicht mehr als 5 Umdrehungen pro 25>4 ταπί Länge, wobei die geeignetsten, bevorzugt verwendbaren Garne 1 1/2 bis 2 1/2 Windungen pro 25»4 mm Länge aufweisen. Diese Angaben beziehen sich auf die totale Verdrallung und schließen alle in Frage kommenden Verdrallungen von Herstellern oder Manufakturen ein, die üblicherweise nicht oberhalb 1/2 pro 25»4 tan liegen. Es sind theoretisch Garne mit erheblich mehr als 5 Windungen pro 25*4 mm Lunge Verdrallung verwendbar, jedoch wird die Anzahl der Verdrehungen pro 25,4 mm L"nge in der Praxis auf den Höchstwert 5 begrenzt, v/eil die
praktischen Erwägungen, insbesondere dig beim Verzwirnen oder Vergarnen entstehenden Kosten berücksichtigt werden müssen (jede zusätzliche Windung oder Verdrallung kostet Geld). Andererseite muß die Tatsache berücksichtigt werden, daß eine Verdrallung mit mehr als 5 Windungen pro 25,4 mm Garnlänge vorteilhaft ist, weil sie eine Verflachung der Garnquerschnitte verhindert, wenn das Bewickeln des Schlauches erfolgt und infolgedessen vorteilhafte Wirkungen auf
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die Flexibilität des fertigen Schlauches ausübt und weil sich darüber hinaus auch ein kleinerer Außendurchmesser des Jchlauches bei gegebenem Widerstand gegen wiederholte Imptils-Uelastungen verwirklichen lH5t, Befriedigende Ergebnisse konnten bei einer Verdrallung, die wesentlich unter einer Windung pro 2.5,4 Tarn Garnlänge lag, nicht mehr erreicht werden. Indem die Verdrallung oder Verzwirnung der Garne über die herstellerseitig gegebene Verdrallung hinaus gesteigert, wurde, so daß sich die bereits genannte Verdrallung im Bereich, von 1 bis 5 Windungen pro 25,4 mm Garnlänge ergab, wobei die bevorzugten Werte im Bereich von 1 1/2 bis 2 1/2 Windungen pro 25,4 mm Garnlänge liegen, konnten die folgenden Ergebnisse erreicht werden.
Es 3ei ein gegebenes Garn 3 in der ersten lage betrachtet, das durch Ver3chweißung fest an dem Innenrohr 2, und zwar längs der gesamten Berührungsfläche, die durch die Zwischenoder Berührungsfläche 4 angegeben ist, am Innenrohr verankert mirde. Dieses Garn 3 wurde an den Berührungsflächen 6 nit den 0-arüberliegenden Garnen 5 der zweiten Lage ebenfalls verschmolzen oder verschweißt, wobei diese Berührungsflächen G in sehr häufig aufeinanderfolgenden Abständen über die Schlauch ob er fläche verteilt sind. Eine gleiche Betrachtungsweise ist auch im Hinblick auf die Festlegung oder Verriegelung der Verstärkungsgarne 5 der zweiten Lage anzustellen, welche über ihrer gesamten Länge mit den Verstärkungsgarnen 3 der ersten Lage an den bereits erwähnten Berührungsflächen
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6 in 'Verbindung stehen und infolgedessen eine feste Verankerung erfahren. Nahezu alle einzelnen Faseratränge innerhalb eines jeden dieser hinsichtlich der lage verankerten oder fesbgelegten Garne 3 und 5, v/elche zwischen den Verse hnelzun^spunkt en liegen, können in bezug aufeinander frei bewegt v/erden, wenn der Schlauch aus gelenkt v/ird, so daß sich eine ausgezeichnete Flexibilität ergibt. Es. ist zu verstehen, daß durch Anwendung einer niedrigen Verdrallung im Bereich von 1 bis 5, insbesondere im Bereich von 1 1/2 bis 2 1/2 Windungen pro 25»4 mm Garnlänge erreicht wird, daß jede einzelne !Faser innerhalb eines kurzen axialen Abstandes eines jeden Garnes fest durch Verschweißung in aufeinanderfolgenden Abständen über die Länge erfaßt und festgelegt v/ird, ohne daß dabei eine Beeinträchtigung der Flexibilität eintritt. Darüber hinaus gibt das Ausmaß an Yerdrallung, welches gemäß vorliegender Erfindung vorgeschlagen wird, dem erzeugten Schlauch eine wesentlich bessere Impulsbelastungslebensdauer.
Durch Experimente wurde festgestellt, daß der erfindungs- £ennß ausgebildete Schlauch bei Verwendung mehrfädiger Garne mit v/esentlich weniger als einer Windung pro 25,4 mm Garnlänge Verdrallung, also beispielsweise mit der handelsüblichen Verdrallung von 1/2 Umdrehung pro 25,4 mm Garnlänge, auseinanderfällt oder sich auflöst, wenn er Auslenkungen unterzogen wird, die in der normalen Benutzung üblich sind, weil sich eine vollständige Lösung dpr einzelnen Garne ein-
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stellt; denn es ergibt sich unter solchen Bedingungen nicht die oben erwähnte in Abständen aufeinanderfolgende Verschmelzung und Vereinigung der Pasern an aufeinanderfolgenden Punkten ihrer längen.
In den Pig. 1 bis· 4 sind die abgeflachten Garne 3 und 5 in wesentlichen Abständen voneinander dargestellt. Abweiohend davon können die Garne, abhängig von einer Reihe von Überlegungen, auch miteinander in den einzelnen Lagen in Berührung gebracht werden, wenn sie von der Wickelmaschine aufgebracht werden. "Der gleiche Vorgang kann nach dem Aufwickeln erfolgen, wenn die Garne unter dem Einwirken eines Wickelzuges abgeflacht werden und infolge der Abflachung in gegenseitige Berührung treten· Dabei ist zu berücksichtigen, daß raonofile Garne oder Drähte nicht abflachen.
Der Abstand oder der .fehlende Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Windungen der textlien Verstärkungselemente in eitler jeweiligen Lage wird zum großen Teil durch das Format oder die Stärke (Denier) der Oarne oder Konofile bestinrat. Dieser Wert idederum beeinflußt den gesamten Außendurohmesser deflSönlauches sowie dessen Widerstand gegen wiederholte Drtiokbelastungen, denen der Schlauch ausgesetzt werden kann, -in Vielen Fällen Wird, um größere Widerstände gegen Vitderholte Impulsbelastungen zu erzielen, räit Garnen gearbeitet, die eine größere Den.-Zahl besitzen und die beim schrauibenlinigen Bewickeln miteinander in Be- · ■
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rührung gebracht werden.
Bei der Verwirklichung der vorliegenden Erfindung ist es wesentlich, daß wenigstens zwei Lagen aus schraubenlinig aufgewickelten Verstärkungselementen vorgesehen uerden. Jede Anzahl von Lagen, die über dem Wert 2 liegt, kann verwendet werden, wobei 4 oder 6 Lagen die bevorzugten Zahlen sind. Jedes Paar aufeinanderfolgender Lagen ist an den gegenseitigen Berührungssteilen in der bereits erläuterten Ueise Miteinander zu verschweißen. Es besteht die Hcgli-chkeit, daß auch eine ungerade Anzahl von Lagen, z.B. Z1 vorgesehen werden, jedoch ist in einem solchen lall die Notwendigkeit gegeben» die speziellen Maße zu ändern, um einen ausbalancierten, ausgeglichenen Aufbau su erreichen, so daß die Gesantfestigkeit und die Dehnung der schraubenlinigen textlien Verstärkungselemente in der einen Richtung gleich der Gesaratfestigkeit und Dehnung der Verstärkungselemente in der anderen Richtung ist.
Anstelle der Verwendung vollständiger getrennter Garne (oder monofiler Drähte) zur Bildung der einzelnen Lagen echraubenlinig aufgewickelter Verstä-rkungselemente ist es auch no'gllch, Bänder zu verwenden, die aus im Abstand angeordneten textilen Elementen bestehen, die in leichter eier loser Verwesung zusammengehalten v/erden.
Die folgenden. Beispiele dienen zur ausführlichen Erläuterung
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von weiteren Einzelheiten der Erfindung:
Beispiel 1
Ein aus den Hylontypen 6 und 66 bestehendes Copolymer wird bei einer Temperatur von 165 C extrudiert, um e,in Rohr mit einem Innendurchmesser von 7>93O mm zu erzielen, welches eine Wandstärke von 0,76 mm aufweist. Dieses Rohr wird anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt und durch ein Bad hindurchgeführt, das zu einem Teil aus Resorcinol und zu 3 Teilen aus Wasser besteht und eine Temperatur von 7^° C besitzt. !Die .Durchfnhrgesclavrindigkeit des Rohres wird so gewählt, daß sich eine Eintauchzeit von 50 Sekunden ergibt. Das Rohr wird während es noch erweicht und naß ist, durch die bereits erwähnte Spiralwickelmasehine hindurchgeführt. Dabei wird eine erste lage von'Verstärkungsgarnen aufgewickelt, bei denen es sich um ein 3360 Den. Nylon 66 Mehrfasergarn mit einer Yerdrallung von 1 1/2 Windungen pro 25,4 mm Garnlänge handelt. 12 Zöpfe pro 25,4 mm Rohrlänge mit je 12 Garnen, die im Abstand,jedoch parallel zueinander verlaufen, werden zu gleicher Zeit in einem Winkel von 52° zur Längsachse des Rohres aufgewickelt. Die so erhaltene Einheit wird danach in ein Bad mit Heißwasser, das sich auf einer Temperatur von 780O befindet, hindurchgeführt, wobei die Eintauchzeit 2 Minuten beträgt, um a eine Reaktion des Wassers mit dem Resorcinol zu erreichen und dadurch den Plastifizierungsvorgang zu unterbrechen und b überschüssiges
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Resorcinol zu entfernen. Die au3 dem Rohr und der ersten lage "bestehende Einheit wird nunmehr für die Dauer von 10 Minuten auf eine Temperatur von 1090O erhitzt und bei dieser Temperatur getrocknet.
Die getrocknete Einheit wird nunmehr durch ein zweites Resorcinol-Wasserbad hindurchgeführt, das identiaoh mit dem ersten ausgebildet ist und auch auf der gleichen Temperatur gehalten wird. Die nasse und plastifizierte Einheit wird danach mit einer zweiten Lage schraubenlinig aufgewickelter Verstärkungsgarne versehen, bei der wiederum die gleichen Bedingungen wie bei den. ersten Bewickeln eingehalten werden, jedoch der Wickelsinn entgegengesetzt gewählt wird, während der v/ickelwinkel der gleiche ist. Die nunmehr aus dem Innenrohr und den zwei Lagen bestehende Einheit wird erneut durch ein Heißwasserbad hindurcbgefübrt, das auf der gleichen Temperatur gehalten wird wie das erste unct die Eintauchzeit wird wiederum, wie schon erwähnt, auf 2 Hinuten ausgedehnt. Danach wird die Einheit bei 1090O 10 Minuten lang getrocknet.
Das mit 2 Lagen versehene Innenrohr wird nunmehr, durch ein drittes Resoroinol-Waaserbad hindurchgeführt, dae die gleiehe Zusammensetzung und die gleiche Temperatur aufweist wie die bereits genannten beiden. Bäder. Danach wird das teils fertige Rohr durch ein Heiflwasserbad geleitet, dessen Temperatur die gleiche ist wj,gι bei den bereits erwähnten Wasserbädern und wobei wiederum die gleiche Eintauchzeit des Rohres
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eingestellt wird. Ea schließt sich eine Trocknung an, die bei einer Temperatur von 1090C durchgeführt wird und 10 Minuten dauert. Während aich die Einheit aus dem Innenrohr und den beiden Lagen der Verstärkungseiemente noch auf hohen Temperaturen befindet, die sich durch den Trocknungsofen ergeben, wird sie in.den Extruder eingeleitet, in-dem ein 3u3erer- Schutzmantel aufgebracht oder aufextrudiert. wird, der aus einem transparenten 6/66 Hylon-Gopolyner besteht, das bei einer Temperatur von 219°C extrudiert wird, vollständig in die darunterbefindliche Einheit eindringt und einen Hantel erzeugt, dessen Dicke 0,153 mm beträgt.
Der auf diese Weise jiergesteilte, vollständig aus Nylon bestehende Schlauch besaß eine Berstfestigkeit von 245 kg pro qcra. "·- .- -- ...
!Beispiel 2
Nylon 6 wurde bei 2540O extrudiert, um ein Rohr mit einem Innendurchmesser von 6,35 em und einer Wandstärke von 1,14 mm su erBeugen. Nach dem Abkühlen wurde das Rohr durch ein Bad aus wässriger Resorcinol-Lösung gemäß Beispiel 1 geführt, wobei jedoch dieses Bad auf einer Temperatur von 03,50C
. gehalten vurde und die Sintauchzeit 45 Bekunden betrug. Ein
. 4200 Den. mehrfädiges Garn aus Nylon 66 und mit einer 2 1/2 .Windungen pro 25,4 mm Garnlfince betragenden Verdrallung wurde zur Bildung der ersten Lage spiralig oder schrauben- ·
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inie auf die nasse plastifiziert© Airlc-noberfl;:c':c Ce^ Rohres aufgewickelt, wobei 12 G^rne su^leiclier Zeit aufgewickelt wurden und 13» 3 Zöpfe oder Stränge pro 25, A ran Rohrlänge aufgebracht wurden und der Wickelwinkel 52 betrug. Die so gebildete Einheit wurde dann durch ein Wasserbad oeführt, das dem Wasserbad gemäß Beispiel !"entsprach, und es wurde auch in der im Beispiel 1 angegebenen Weise getrocknet. Die getrocknete Einheit wurde dann durch ein wässriges Resorcinol-Bad geführt, das wiederum dem Bad in Beispiel 1 entsprach, jedoch auf einer Temperatur von 7Γ»5°σ gehalten ^ wurde. D~ä~nachwurde die jsweite Lage -aus. scliraubenlinig aufgewickelten Ver3tnrku1tig©garji aun ITylon 6G in der gleichen -Weise wie die erste Lage aufgewickel-t, wobei der Unterschied lediglich im Wickelsinn lag. Die gebildet^Einhedrt-oiurde in Wasser gewaschen und dann getrocknet und schließlich in einem dritten Re3orcinol-Bad behandelt, das'wiederum beroits der: in Beispiel ι beschrieben on B^d entsprach '-r'S -rschlieGcnd durch ein Wasserbad ?.e~ bereits 'iehrf^ch r-2?:r'"..nten Beispielen 1 hindurchgeführt-. Auch die Trocknung erfolgte in der bereits in Beispiel 1 erlUuterten Weise. Lanach wurde die Einheit :.:it einem Hantel aus "ylon versehen, bei de" es sie", ixm eir. C~polyner aus IT;/Io η 1^ unr" ITyI ο η βΓ. I.rxdelte. iiabei v/urde r/r-enfalls in der bereits in Beispiel 1 erläuterten Wgice vorgegangen. Der ?;uf ''.Lese Weise orodunjcrtc Jchlauch cei'c: eine BerstfeGti^kei4; "on ^15 >f\ oro - c .
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Es wurde ein ITyI on-Sch la Lieh hergestellt, der gemäß Beispiel 2 ausgebildet war, wobei jedoch der Unterschied zum Beispiel 2 darin bestand,- daß- die 3 Quell- oder Erweichungsbäder wässrige Lösungen von Hexafluoracetontrihydrat warettrj—disu ■■— J5 Teile diaaes Lösungsmittels und ein Teil Wasser enthielten., Diese Bäder wurden auf Rauntl3Ei.p_eratur gehalteruund--di-e" Eintaucnseit wurde auf 25 Sekunden eingestellt. Schläuche, die auf diese 'Zeige hergestellt wurden, zeigten^ine BersTfelsxig-
Ji,in vollständig aus Uy-I on bes behender Schlauch wurde herge- -B-telit, der in allen Einzelheiten dem Schlauch gemäß Beispiel 1 entsprach, bei· dem jedoch als Hylon-Innenrohr ein Rohrdurchmesser von 6,35 mn und eine Wandstärke von 1,01 mm gewählt v/urde. Es wurden 13,3 einander seitlich berührende 756Ό Den. Garne pro 25,4 mm Länge in den beiden Wickelschritten aufgebracht. Der so erhaltene Schlauch zeigte eine Berstfestigkeit in der Größenordnung von 703,1 kg pro qcm.
Während der äußere Schutzmantel 7 des in den Pig. 1-4 gezeigten Schlauches transparent ist, so daß man die textlien Verstärkungselemente 3 und 5 durch diesen Mantel hindurch erkennen kann, besteht keine zwingende Notwendigkeit r einen klaren durchsiehtigen Kunststoff zu verwenden, sondern es können in gleicher Weise atich opalisierende oder pigmentier-
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- 30 -
te Kunststoffe benutzt werden. In ähnlicher Weise können auch die anderen Bestandteile des Schlauches, "beispielsweise das Innenrohr^unä^^i^_textilen^Teratä.rkungselem:ente ,·.aus
oder auch mit pigmenten; versetzten Kunststoffen bestehen. —-—^ ^
Wie die Fig. 1-4 zeigen, besitzt die At^eaoasrfl&she des äußeren Sohutzina?itelsJJ^eia^achwacü unebene, gegliederte Oberfläche mit leisten "Tertiefungen 10, welche den üickonräuinsn 9 zv^üchen den Verstärkungsganien 5 entsprechen, Jliese Unebenheiten erscheinen ungewollt und ergeben sich bei den Extrudiervorgang. Durch diese Unebenheiten wird jedoch die Brauchbarkeit des Schlauches in keines- Weise beeinträchtigt. ■
Der äußere Schutzmantel des neuen Schlauches dient einer Reihe von Aufgaben« Zunächst führt er au einer Steigerung der Festigkeit. Er schützt die darunterliegenden Schlauchbestandteile vor dem Angriff durch 3F@tt9 Öl, Wasser usw., und er schützt darüber hinaus die Verstärkung selem ent e vor einer Beschädigung durch -Abrieft, Kratzen oder Schneiden» Des? äußere Schutzmantel steigert vor allem in 'besonders großem Maße die Abriebs*· vmä "Sehnittfestigkeit des Schlauches» Palis-gewiiBseht, leaim ä&r äußere
setzt werden, um auch öle Beeinträeij-tigusg oöss?- lerlegung durch Hitze, ultraviolette© Sieht, Ossom nnä' ügl*". tm irermin-. dern»
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An einem typischen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß ausgebildeten Schlauches, das die Fig. 3 zeigt, ergibt sich eine leichte Einbettung der ersten Iejgen der-schraubeniinig aufgewickelten textlien VerstärkungseLejient^-^in^die Oberfläche des^lniienrohres 2. Diese Erscheinung erklärt sieh daraus^ daß_4±e Außenoberfläche des Innenrohres aufgeweicht und plastifiziert^dj|t, während die Garne unter einer gewissen Wiekelspannung
Die vorstehend mehrfach erwähnten Begriffe und "VerschiuelEUng11 werden in diesem Text und in den sprächen verwendet, um ansUseigen, daß eine einstückige-Ver-"
bindung oder Coalescierung erreicht wird, indem die einander berührenden teiden Oberflächen erweicht oder plastifiziert werden, so daß die einander berührenden Kunststoffflächen cu einem Ineinanderdringen und Coalesciereii veranlaßt werden und im Anschluß daran im Sinne eines einstückigen Körpers verbunden sind.
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Claims (10)

  1. Patentanspruch e
    fi Λ Kunst s toff schlauch, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Innenrohr (2).aus thermoplastischem Kunststoff eine erste Lage (3) aus. parallel verlaufenden textilen Verstärkungselementen aus thermoplastischem Kunststoff in unmittelbarer Berührung steht, wobei die Verstärkungselemente in einer einheitlichen Richtung schr-iubenlinig oder wendelförmig und in einem Winkel' zur Längsachse des Innenrohres verlaufend auf dessen Außenoberfläche aufgewickelt und im Bereich einer Berührungsfläche (4)> die zwischen der Außenoberfläche des Innenrohres und der Innen-• oberfläche der ersten Verstärkungslage liegt, mit der Außenoberfläche, des Innenrohpes verschweißt oder verschmolzen sind, und daß eine zweite Lage (5) aus parallel verlaufenden textilen Verstärkungselementen aus thermoplastischem Kunststoff in unmittelbarer Berührung mit der ersten Lage angeordnet ist, wobei die Verstärkungselemente der zweiten Lage schraubenlinig gegensinnig zu den Verstärkungselementen der ersten Lage und im nahezu gleichen Winkel zur Längsachse des Innenrohres aufgewickelt und an ihren Berührungsflächen (6) mit den Verstärkungselementen der ersten Lage mit der ersten Lage verschweißt oder verschmolzen sind, und daß die Verstärkungslagen sowie das Innenrohr von einem äußeron »jc'.uitnuantel umgeben sind, der aus einen "tliernoplastikn,■:.en Werkstoff besteht und mit den inneren och-lauchbestandtellen verbunden ist.
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  2. 2. Schlauch nach Anspruch 1, d a d u r c h ge k e η η - " zeichnet, daß. die textlien Verstärkungselemente als mehrfädige Garne ausgebildet sind, die mit 1 bis 5 Windungen· pro.25,4 mm Länge verdrallt sind, .
  3. 3. Schirauch nach Einspruch 1 und/oder 2, d a d u ,r c h.· ""
    g e Ic e η η ζ e i c h η e t, daß als thermoplastischer Werkstoff für die Yerstärlcungselemente das unter dem- Warennamen "Nylon" bekannteHexamethylendiaminadipinsäurepolykondensat vorgesehen ist. . . - ' - ■-
  4. 4. Schlauch nach Anspruch 3» d a du rc h g e k e η η —< ' zeichnet, daß die exponierten Außenoberflächenbereiche der innerhalb des Schutgimantela (7) liegenden Schlauchbestandteile zur Terbindung mit dem aus "Nylon1' bestehenden Schutzmantels durch Behandlung mit einem Weichmacher, der vor dem Aufbringen des Schutzmantels wieder entfernt wird, aktiviert sind. :
  5. 5. Schlauch nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der äußere Schutzmantel (7) zum Imprägnieren der darunterliegenden Schlauchbestandteile dient und zum Ausfüllen von zugänglichen Lückenräumen (8,9) in diesen Bestandteilen vorgesehen ist. ·
  6. 6", Verfahren zum Herstellen eines Kunststoff Schlauches, dadurch ^ e k e η η ζ e i c h η e t, daß wenigstens
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    eine erste lage, die aus parallelen textlien Verstärkungselementen aus thermoplastischem Kunstetoff besteht, schraubenlinig und in einen* Winkel zur Schlauchlängsachse auf die Außenoberfläche eines Innenrohres aus thermoplastischem Kunststoff aufgewickelt und an der Berührungsfläche zwischen den Verstärkungselementen und dem Innenrohr mit dem Innenrohr verschweißt oder verschmolzen wird, bevor wenigstens eine zweite Lage, die aus parallel verlaufenden textlien Verstärkungselementen aus thermoplastischem Kunststoff besteht, unmittelbar auf die Außenoberfläche der ersten Lage schraubenlinig, jedoch gegensinnig zur ersten Lage, aber in etwa dem gleichen Winkel zur Schlauchlängsachse aufgewickelt wird und die Verstärkungselemente der ersten lage mit den Terstärkungselementen der zweiten Läge ia Bereich der gegenseitigen Berührungsflächen verschweigt;oder verschmolzen werden, und daß alsdann ein äußerer Schutzmantel aus einem
    '.'. r " < thermoplastischen Kunststoff aufgebracht wird.
  7. 7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeiohnat,. daß als textile Yeratärkungselemente mehrfädige Garne, die mit, 1 bis 5 Windungen pro 25,4 mm länge verdrallt sind, aufgewunden werden.
  8. S. Verfahren nach Anspruch 6 und/oder 7* dadurch gekennz e ichne t, daß als thermoplastischer Werkstoff für den Schlauch der unter dem Warennamen "Nylon" bekannte Kunststoff verwendet wird.
    COPY 009846/159* BAD ORIGINAL.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 7 und/oder ί:, dadurch g e k e η η ζ e lehne t, daß die Außenoberfläche des aus "HyIon" bestehenden Innenrohres mit einem Weichmacher behandelt wird, der sowohl das Material des Innenrohres als auch den Werkstoff der Verstärkungselemente zu erwei- „ chen vermag,und dafl alsdann die erste Lage aus Verstärkungselementen sohraubenlinig unmittelbar auf die plastifizierte Außenoberfläche des Innenrohres in einem Winkel zur Längsachse des Innenrohres aufgewunden und mittels des Weichmachers eine Yerschweißung oder Verschmelzung zwischen der Außenoberfläche des Innenrohres und den Verstärkungselementen hervorgerufen sowie danach nahezu der gesamte Weichmacher wieder entfernt wird, und daß die äußeren Bereiche der ersten Lage im Anschluß daran mit einem Weichmacher, der das "Nylon" der Verstärkungselemente der ersten sowie der zweiten Lage weichzumachen vermag, zum Quellen gebracht werden und danach die zweite Lage aus parallelen textlien nlTylon"-Verstärl:unGselementen schraubenlinig auf die plastifizierte erste Lage, jedoch gegensinnig zu dieser, aber in nahezu dem gleichen Winkel zur Längsachse des Innenrohres aufgewickelt und mittels des Weichmachers an den Berührungsflächen mit den Verstärkungselementen der ersten Lage verschweißt oder verschmolzen wird, während anschließend nahezu der gesamte Weichmacher wieder entfernt wird und die äußeren, Bereiche der zweiten Lage mit einem Weichmacher zum Quellen ■ gebracht werden, der das "Nylon" der Verstärkungseleniente dieser zweiten Lage sowie, das "liylon" des äußeren Schutz- ·
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    BAD ORlQlNAl- ..
    τΐί1 nt el s au plastifizieren vermag Lind der nahonu voll?'rindig wieder entfernt wird, bevor dieser äußere ocr.utKnpntol ans "ITyI on" unmittelbar urt nie zweite La^e he run aufgebracht v/iru und clic von auBon iru^/'n^lichen" Luc;: c η r"-ine in "on darunter befindlichen Jjo.jen inir !"'linierend ausfüllt.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h j e Iz e. η η s e -i c h η e t, da:3 der uchlaucli bnvf. aeine Bestand teile bei jedem Veichmachervorgang mit einer Iicsorcinol-'iasocrlcauri£ behandelt wird und daß nahezu das gesamte Itesorcinol nach jedem Weichraachervorgang durch Hindurchführen der: Schlauches oder seiner Bestandteile durch ein Wassor'-ao wieder entfernt wird.
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    Le e rs e it e
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