DE2261126A1

DE2261126A1 - Schlauch und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2261126A1
Application number: DE2261126A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr Ing Vohrer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-12-14
Filing date: 1972-12-14
Publication date: 1974-08-08
Also published as: IT1000814B; NL174867B; SE409613B; ZA739406B; GB1414035A; FR2327480A1; NL174867C; CH561875A5; ATA1039773A; BR7309760D0; DK139242B; NL7317040A; DE2261126B2; CA990663A; DK139242C; AT337505B; FR2327480B1; ES421484A1; DE2261126C3

Description

PATENTANWÄLTE

Dipl.-Ing. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK DipL-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D, GUDEL

281134 β FBANKFURTAM MAIN

TELEFON (0611)

287014 GR. ESCHENHEIMER STRASSE 39

Gu/ki

12.Dezember 1972

Dr. Ing. Herbert Vohrer 6243 Falkenstein/Taunus

Hattsteiner Straße 22

Schlauch und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen.Schlauch mit einer Innenwandung aus einem Innenschlauch, über den eine Drahtwendel gewickelt ist, über der sich ein Außenschlauch befindet. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Schlauches.

Derartige Schläuche werden bevorzugt beispielsweise bei Staubsaugern eingesetzt, d.h. immer dort, wo es auf eine besonders hohe Flexibilität und ein leichtes Gewicht des Schlauches ankommt.

Bei allen bisher bekannt gewordenen Ausführungsformen beruht die Flexibilität des Schlauches auf der Biegsamkeit der Schlauchwandung im Bereich des Steges zwischen den Wendelgängen, d.h.

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beim Biegen des Schlauches bildet sich in der Stauchzone eine Palte, die sich in das Schlauchinnere eindrückt. Naturgemäß gestaltet man die Struktur der Wand wellenförmig, weil dadurch die Faltenbildung begünstigt wird. Trotzdem muß man damit rechnen, daß der erwähnte Steg zwischen den Wendelgängen sich beim Biegen unter Umständen nach außen durchdrückt, wodurch sich die (lesetzmäßigkeit der Faltenbildung verliert und der optische Eindruck leidet. Als Beispiel für einen derartigen Schlauch sei auf die DT-AS 1 221 003 verwiesen.

Um dieses Durchdrücken zu verhindern, hat man in die Wellentäler auch Schnüre eingelegt, die wiederum die Flexibilität des Schlauches negativ beeinflussen (deutsche Patentschrift 1 046 869).

Durch das DBGM 6 937 013 ist ferner ein Kunststoffschlauch bekannt geworden, bei dem die Innenwand aus einem extrudierten Innenschlauch besteht, auf dem axiale Verstärkungsfaden liegen, über die eine Wendel gewickelt ist. Die Schlauchaußenseite besteht wiederum aus einem extrudierten Außenschlauch - dieser Schlauch ist aber praktisch als Rohr anzusprechen, weil ein zylindrischer Körper mit achsparallel eingelegten, unelastischen Elementen ohne zusätzliche Haßnahmen sich nicht flexibel verhält. Das eingesehene hinterlegte Muster hat dies bestätigt.

Bei den bekannten Schläuchen ist es unerlässlich, daß die Stützwendel mit der Schlauchwandung durch Verkleben bzw. durch Verschweißen miteinander verbunden wird, oder daß man die Wendel schlüssig in die Wand einbettet. Nur dadurch wird bei den bekannten Schläuchen die notwendige Biegsamkeit zum Durchdrücken einer Falte zwischen den Wendelgängen nach innen erreicht. Die beschriebene Art der Faltenbildung hat noch den Nachteil, daß die Innenwand des Schlauches durch die Art der Einbettung der Wendel nicht glatt gehalten werden kann.

kier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, einen Schlauch vorzuschlagen, der sich durch eine hohe Flexibilität und

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ein leichtes Gewicht auszeichnet.

Dies gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß zwischen die Drahtwendel und parallel zu ihr ein Band aus relativ hartem Material gewickelt ist, wobei Innenschlauch, Band und Außenschlauch miteinander verbunden sind, während zwischen der Drahtwendel und dem angrenzenden Band Taschen ausgebildet sind.

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Abweichend von den bekannten Schläuchen wird bei der Erfindung die Flexibilität dadurch erreicht, daß

der glatte Innenschlauch im Bereich der Biegung zum Schlauchinneren ausweichen kann, weil er dort wegen der Taschen in keiner festen Verbindung mit dem Außenschlauch bzw. der Drahtwendel steht. Dasselbe gilt auch für den Außenschlauch, der in demselben Bereich nach außen ausweichen kann. Das Band verhindert aber die als nachteilig erkannten Palten zwischen den Wendeln. Das Band muß also aus einem derartigen Material gefertigt werden, daß es beim Biegen praktisch nicht zusammengedrückt werden kann, sondern seine Verbindung mit dem Innenschlauch und Außenschlauch beibehält. Die Breite dieses Bandes ist so bemessen, daß sich diese sonst üblichen Bewegungsfalten zwischen den Wendelgängen nicht mehr ausbilden können. Andererseits muß aber genügend Abstand von der V/endel sein, damit der Innenschlauch unterhalb der Wendel beim Biegen eine Palte bildet. Die Y/endel bewegt sich dadurch beim Biegen des Schlauches frei in dem Hohlraum zwischen Innen- und Außenschlauch.

nämlich Innenschlauch,Außenschlauch u.Band

Die genannten Bestandteile/sind durch Erhitzen oder durch Verkleben miteinander verbunden. Beim Bewegen des Schlauches bildet

. , . , „. , , . über und unter der .Wendel sich in der Stauchzone nach innen und. nach außen/die genannte Palte.

Zusätzlich können am genannten Umfang des Schlauches im wesent-

ricntung

liehen dn der Achs-/verlaufende Verstärkungselemente aus flexiblem Material vorgesehen sein. Derartige Verstärkungselemente werden beispielsweise aus textlien Garnen oder aus mit Textilfaden verstärkten PVC-Bändern hergestellt.

Pur die Anordnung dieser Verstärkungselemente gibt es zwei Möglichkeiten: Einmal können die Verstärkungselemente direkt auf die Außenseite der Innenwandung aufgebracht sein. Bei geradem Schlauch sitzen die Verstärkungselemente also auf demselben ^Radius.

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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden die Verstärkungselemente wellenförmig über die Drahtwendel und unter die Bänder aus härterem Material geführt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert $ woraus sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Stück einer ersten Ausführungsform eines Schlauchs nach der Erfindung ohne .Verwendung von Verstärkungselementen;

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend Fig. 1, wobei zusätzliche Verstärkungselemente direkt auf dem Innenschlauch vorgesehen sind;

Fig. 2a einen Teilquerschnitt durch den Schlauch nach Fig. 2;

Fig. 3 einen ähnlichen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform, wobei die Verstärkungselemente wellenförmig angeordnet sind;

Fig. 3a einen Teilquerschnitt durch den Schlauch nach Fig. 3;

Fig. 4 einen teilweisen Schnitt durch einen gebogenen Schlauch der Ausführungsform nach Fig. 1;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Schlauches entsprechend Fig. 3 zur Erläuterung der einzelnen Verfahrensschritte bei der Herstellung dieses Schlauches;

Fig. 6 schematisch eine Ansicht einer Anlage zur Herstellung · des in Fig. 5 gezeigten Schlauches.

In Fig. 1 ist ein glatter Innenschlauch 1 aus weich gemachtem Polyvinylchlorid, im folgenden PVO genannt, vorgesehen, auf den eine Drahtwendel 2 aus Metall oder einem hartem Kunststoff gelegt ist.

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Zwischen die Drahtwendelgänge der Wendel 2 ist ein Hart-PVC-Bändchen 3 gewickelt. Dieses Gebilde wird je nach der Stärke

oder auch gerade des Hart-PVC-Bändchen s mehr oder weniger wellenförmig yinit einer Weich-PVC-Schicht 4 bedeckt. Alle PVC-Bestandteile, d.h. Innenschlauch, wendelförmig aufgewickeltes Hart-PVC-Bändchen und Außenschlauch, sind nach an sich bekannten Verfahren miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt oder verklebt.

Es ist entscheidend wichtig, daß die Stützwendel 2 aus Materialien besteht, wie z. B. Polyamid, Polyolefinen usw., die sich bei Maßnahmen, die der Verbindung der PVC-Bestandteile miteinander dienen, mit diesen Materialien keine Verbindung eingehen. Das Bändchen 3 aus Hart-PVC hat beispielsweise eine Stärke von ca. 0,5 mm. Es soll genau in der Mitte zwischen den Wendelgängen liegen und so breit sein, daß sich dort, wo bei den bisher bekannten Schläuchen eine nach innen hineinragende Biegefalte ausgebildet wird, diese durch die Versteifung des harten Bändchens verhindert wird. Andererseits soll dieses Bändchen nicht dicht bis an die Stützwendel reichen, damit sich um die Wendel eine Tasche 5 ausbilden kann, in der sich die Wendel irei bewegen kann.

Beim Biegen des Schlauches bildet sich dann erfindungsgemäß in der Stauchzone über und unter der Wendel je eine Falte aus, wie dies auch in Pig. 4 gezeigt ist. Der Schlauch wird dadurch außerordentlich flexibel. Diese verbesserte Flexibilität kommt dadurch zustande, daß nicht die gesarate Schlauchwandung zur Erreichung des Biegeeffektes nach innen eingebogen werden muß, sondern nur die untere Hälfte, während der übrige, über der Wendel liegende Teil sich nach außen wölbt. Ein v/eiterer Vorteil des neuartigen Schlauches ist die völlige Glätte der Innenwand im gestreckten Zustand.

Bei derartigen Schläuchen ist es oft erwünscht, daß diese gegtr; Druck, insbesondere bei höheren Temperaturen oder bei robuster

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Beanspruchung mit Textilien Verstärkt werden, wie dies bei ähnlichen Schläuchen, z. B. bei Staubsaugerschläuchen, schon geschieht. Dies ist z. B. in den beiden eingangs genannten Druckschriften schon beschrieben. Auch bei der Erfindung sind derartige Verstärkungselemente oder Garne eingebettet, die jedoch wegen des neuartigen Aufbaus des Schlauchs ihre Funktion als Verstärkerelemente voll erfüllen können,ohne die Biegsamkeit des Schlauchs negativ zu beeinflussen.

In den Pig·.2,2a & 3»3a sind derartige Ausführungsformen dargestellt. In Pig. 2 sind die textilen Verstärkungselemente 6, die beispielsweise auch bandförmig ausgebildet sein können, direkt auf die Außenseite des Innenschlauches 1 aufgelegt und im Bereich der Bänder 3 mit dem Innenschlauch und mit dem Außenschlauch verbunden.

Die in Pig. 3agezeigte Ausführungsform weicht von der nach Pig. 2ainsofern ab, als die Verstärkungselemente 6 dort wellenförmig über die Drahtwendel 2 und unter die Bändchen 3 gelegt sind.

Als Material für diese Verstärkungselemente 6 hat sich als besonders wirksam die Verwendung von mit Textilfaden verstärkten Bändchen aus PVC gemäß deutscher Offenlegungsschrift 1 629 830 erwiesen. Damit ist nämlich der Vorteil verbunden, daß diese PVC-Bändchen ohne weiteres mit den anderen PVC-Bestandteilen des Schlauches verbunden werden können, so daß die Fäden oder Bändchen als geschlossene Lage in der Schlauchwandung erscheinen.'

Anhand der Figuren 5 und 6 wird im folgenden ein Verfahren zur Herstellung derartiger Schläuche erläutert. Hierzu ist ein starrer oder flexibler Dorn 7 vorgesehen. In einem Quersprit zkopf 8 eines Extruders wird eine 0,5 mm starke PVC-Schicht aufgespritzt, die den Innenschlauch 1 ergibt. Anschließend erfolgt in einer Wickelstation 9 die wendeiförmige Bewicklung des Innenschlauches mit einem Polyamid-Draht, über den man ein

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PVC-Bändchen nach der Offenlegungsschrift 1 629 830 in einer folgenden Einlaufstation 10 einlaufen läßt. Die Bändchen 6 werden mittels des Hart-PVC-Bandes 3 wellenförmig zwischen die Wendelgänge eingezogen. Dieses Hart-PVC-Band 3 wird bei einer Wickelstation 11 aufgewickelt.

Das Ganze durchläuft einen Heizkanal 12, der z. B. Infrarotstrahlern ausgerüstet ist, und endet in einem zweiten Querspritzkopf 13 eines zweiten Extruders, wo die Außenschicht aufgebracht wird.

Falls die Verstärkungselemente 6 achsparallel aufgebracht werden sollen, läßt man sie entweder im ersten Querspritzkopf 8 oder unmittelbar dahinter auf die Oberfläche des Innen· Schlauches auflaufen, wobei sie sich mit dem noch klebrigen Schlauchmaterial verbinden.

Hinter dem Querspritzkopf 13 ist noch eine Kühlzone 15 und ein Auszugsrollenpaar 16 für den fertigen Schlauch angeordnet.

Die einzelnen Abstände, insbesondere zwischen Wickelstation und Querspritzkopf 8 können,wie durch den Pfeil 14 angedeutet, eingestellt werden, so daß der Innenschlauch 1 beim Aufwickeln der Wendel 2 schon erhärtet ist.

Ein auf die beschriebene Weise hergestellter Schla-uch ist sehr leicht. Er wiegt nur die Hälfte eines herkömmlichen extrudierten PVC-Schlauches. Er ist außerordentlich flexibel und knickfest, und zwar bedingt durch den neuartigen Einbau von Biegeelementen in den Schlauch. Er ist zum Einsatz als

beispielsweise Brauseschlauch, Staubsaugerschlauch usw. geeignet.

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Selbstverständlich kann der beschriebene Schlauch, für den als Werkstoff PVC gewählt wurde, auch aus anderen Thermoplasten, oder auch aus Elastomeren hergestellt werden, sofern sich die beschriebenen Verfahrensgänge sinngemäß durchführen lassen.

Auch ist der Dorn 7 nicht unbedingt notwendig; statt dessen kann auf geeignete Weise auch ein Innendruck im Inneren des

Innenschlauches 1 aufrechterhalten werden, bis der aus dem
Querspritzkopf 8 austretende Kunststoff genügend ausgehärtet ist. ·

-Ansprüche
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Claims

12.12.1972 Dr.-Ing.Herbert Vohrer Ansprüche

1.) Schlauch mit einer Innenwandung aus einem Innenschlauch, über den eine Drahtwendel gewickelt ist, über der sich ein Außenschlauch befindet, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Drahtwendel (2) und parallel zu ihr ein Band (3) aus relativ hartem Material gewickelt ist, und daß Innenschlauch (1), Band (3) und Außenschlauch (4) miteinander verbunden sind, während zwischen der Drahtwendel (2) und dem angrenzenden Band "(3) Taschen (5) ausgebildet sind.

2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß .^. zusätzlich am gesamten Umfang im wesentlichen in der Achs- / verlaufende Verstärkungselemente (6) aus flexiblem Material vorgesehen sind.

3. Schlauch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,.daß die Verstärkungselemente (6) direkt auf die Außenseite der Innenwandung (1) aufgebracht sind. ^v

4. Schlauch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (6) wellenförmig über die Drahtwendel (2) und über die Bänder (3) aus härterem Material gewickelt sind.

5. Schlauch nach Anspruch 2 bis Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungselemente (6) durch textile Garne oder mit Textilfaden verstärkte PVC-Bänder verwendet werden.

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Verfahren zum Herstellen eines Schlauches nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der- Innenschlauch (1) auf einen Fabrikationsdorn (7) aufgespritzt wird, daß der Innenschlauch (1) mit Dorn (7) mit der Drahtwendel (2) und dem Band (3) sowie gegebenenfalls mit den Verstärkungselementen (6) bewickelt und anschließend beheizt wird, worauf der Außenschlauch (4) aufgespritzt wird.

Der Patentanwalt

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