DE2311732B2

DE2311732B2 - Verfahren und anlage zur herstellung eines schlauches aus thermoplastischem kunststoff

Info

Publication number: DE2311732B2
Application number: DE19732311732
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Petzetakis, Aristovoulos George, Moschaton, Piräus (Griechenland)
Priority date: 1973-03-09
Filing date: 1973-03-09
Publication date: 1976-06-10
Also published as: DE2311732A1; SE7700775L

Description

Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 auf ein Verfahren zur Herstellung eines Schlauches aus thermoplasiischem Kunsisioff. Fernerhin bezieht sich die Erfindung auf eine Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Bei einem bekannten gattungsgemäßen Verfahren (US-PS 24 91 152) handelt es sich um die Herstellung von Gummischläuchen, nicht aber um die Herstellung von Schläuchen aus thermoplastischem Kunststoff. Das Gleitmittel wird in einem gewissen Abstand von dem aus einem Düsenmundstück auftretenden Innenschlauch eingeführt. Das verlangt Einführungsdrücke von 0.7 und mehr atü. Zwar sind bei den bekannten Maßnahmen hydraulische Gleitmittel einsetzbar, vorzugsweise wird jedoch mit Druckluft oder Puder gearbeitet. Der Zweck dieser Maßnahmen ist der, zu verhindern. daU der S Innenschlauch auf dem Dorn klebt, was bei Gummi .ils plastischem Werkstoff häufig der Fall ist. Die Einführung des hydraulischen Gleitmittels hat bei den bekannten Maßnahmen nichts /u tun mit dem Problem der verschweißenden Vereinigung eines Innenschlau

ίο ches und eines Außenschiauches aus thermoplastisch··™ Kunststoff in den Maschen einer /wischengeschalteten Filamentbewehrung unter Einbettung der Bewehrung. Tatsächlich ist die Vereinigung von Innenschlauch und Außenschlauch bei der bekannten Herstellung eines Meürlagenschlauches aus Gummi kein Problem, da ohne weiteres eine Vulkanisa'ionsverbindung erreicht wird. Anders liegen die Verhältnisse bei der Herstellung von solchen Schläuchen aus thermoplastischem Kunststoff, wo man bisher ein Verschweißen von inrci schlauch und Außenschlauch, unter Einbettung der Bewehrung, zwar versucht (DT-Gbm 18 13 312), befriedigend aber nicht erreicht hat. Bei Herstellung aus thermoplastischem Kunststoff ist eine Verschweißung von Innenschlauch und Außenschlauch nur erreichbar, wenn der Außenschlauch mit so hohem Extrusionsdruck auf den Innenschlauch aufgepreßt wird, daß eine echte Verschweißung eintritt. Würde man so im Rahmen der vorstehend beschriebenem, bekannten Maßnahmen arbeiten, so würde die aus diesem radial wirkenden Druck und aus dem Reibungskoettizienten des Innenschlauches auf den Kalibrierdorn resultierende Reibung so groß, daß ein Abziehen — ohne Zerstörung — nicht mehr möglich ist Daran ander' 2U**h die Tatsache nichts, daß bei dem für Gummischläuche entwickelten.

bekannten Verfahren, wie beschrieben, ein hydraulisches Gleitmittel eingeführt wird. Dieses verteilt sich nämlich bei der bekannten Art der Einführung mit verhältnismäßig hohem Druck und mit beachtlichem Abstand vom Düsenmundstück nicht nin/eichend über den gesamten Innenumfang des Innenschlauches bzw. über die gesamte Innenfläche des Kalibrier- und Slützdornes, so daß in dem Bereich, in dem der Außenschlauch aufgepreßt wird, hohe Reibung bleibt. Das gilt auch für eine ähnliche bekannte Verfahrensweise (US-PS 30 38 523), die allgemein für thermoplastische Elastomere entwickelt worden ist, bei der aber ein hydraulisches Gleitmittel unter hohem Druck im Spritzkopf eingeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so weiter auszubilden, daß bei Verwendung thermoplastischer Kunststoffe als Werkstoffe für den Innenschlauch und den Außenschlauch eine einwandfreie Verschweißung von Innen schlauch und Außenschlauch sichergestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das hydraulische Gleitmittel unmittelbar beim Austre ten des Innenschlauches aus einer Düse drucklos aufgegeben und die GleitmiiielabschleppHlrömung beim Aufbringen des Außenschlauches durch dessen Extrusionsdruck abgebaut wird und dabei Innenschlauch und Außenschlauch verschweißt werden.

Drucklos meint im Rahmen der Erfindung, daß das hydraulische Gleitmittel ohne fremden Druck, allein durch seinen hydrostatischen Druck aus einem Behälter od. dgl. einfließt. Da die Einführung des hydraulischen Gleitmittels unmittelbar beim Austreten des Innen-Schlauches aus der Düse erfolgt, ist der Innenschlauch

noch so weich, daß sich das hydraulische Cjleitmiitcl über den gesamten Umfang gleichmäßig verteilt. Erfindungsgemäß wird das hvdraulische Gleitmitte! dann von Jem Innenschlauch mitgeschleppt, und zwar im Sinne einer Schleppstroinung (vgl. Schenkel, »Kunstsioff-FMrudertechnik«, 196J. S. 9b). Diese Schleppströmung bleibt mit dem innenschlaueh verhaf tet bis /u dem Bereit. Ί. wo der Ar.Gei.schlauch unter hohem Druck aufgespritzt wird. Dort kann der AußenscMauch mit hohen Drücken aufgespritzt werden, daß ein Verschweißen von Innenschlaueh und Außen sclduch /wischen den Maschen erfolgt, weil die Schleppstronniiig durch diesen Druck nur kei'förmig abgebaut wird, ihre Gleitmkielfunk'ion abe^r neiochalt. Ks versteht sich von selbst, daß düs h;'Oraulische Gleitmittel eine ausreichende Viskosität aulweisen muß. Viele übliche Schmiermittel erfülle, '!ese Forderung. — Der Innenschlaueh kann im P^reich ües Kalibrier- und Stüt/dornes in an sich beka .r^jcr Weise von innen gekühlt werden, nichtsdestoweniger erreicht man die angestrebte Verschweißung.

Im Krgebnis kommt man erfindungsge!:iäß zu Schläuchen der eingangs beschriebenen Gattung, bei denen Innenschlaueh, Außenschlauch und Filamcnlbewehrung eine integrale Einheit bilden.

Die Maschen der Filamentbewehrung sind stoffschlüssig v^m Kunststoff durchgriffen. Die Filamentbewehrung selbst verläuft zumeist kreuzweise in einem Winkel zur Schlauchachse, so daß der Schlauch sowohl in axialer Richtung als auch in tangentialer Richtung bewehrt ist. Die Filamentbewehrung mag dabei aus einem Geflecht ind/oder aus einer Umwicklung bzw. aus einer Kombination von längslaufendem Filament plus umgebendem Geflecht und/oder umgebender Umwicklung bestehen. Filament meint im Rahmen der Erfindung textile, mineralische und metallische Fäden oder Mischungen davon in Form von Monofilament, Multifilame, t und.oüei Stapelfasern aui Naturbasis oder au? synthetischer Basis. Zwischen den Fäden der Filamentbewehrung bleiben Flächenteile, gleichsam in Form von Maschen, frei. Die Wandungen von Innenschlauch und Außenschlauch können im Rahmen des eriindungsgemaßen Verfahrens ohne Scrrw'crigkeiten sehr dünn gewählt werden. Es lassen sich daher auch Faltschläucht herstellen (wie sie /. b. als Feuerwehrschläuche benotigt werden). Solche werden regelmäßig auch mit einer axialen Bewehrung für die Aufnahmt· von Zugkräften versehen

Von Vorteil ist aber auch, dab das erfindungsgemäße Verfahren auf einer sehr einfachen Anlage verwirklicht werden kann, deren Ausbildung in den Unteransprüchen angegeben ist.

Im folgenden wrd die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung:

F ι g. I einen Längsschnitt durch eine Anlage zur Durchfuhrung des Verfahrens,

Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt Λ aus dem Gegenstand nach Fig. I mit veränderter Einführung des hydraulischen Gleitmittels.

F i g. i den vergrößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach I ι g. 1.

Die in der I ι g. ι dargestellte Anlage dient zur Herstellung eines Schla'.ches aus Innenschlaueh 1, Filamentbewehrung 2 und Außenschlauch 3. wobei diese Elemente works../'mäßig miteinander integriert sind, der Innenschlauch 1 also auf den Außenschlauch 3

aufgeschweißt und die Filamentbewehrung 2 in den Verbund eingebettet ist. Die Anlage besteht in ihrem grundsät/.licnen Aufbau aus

einer ersten Schneckenstrangpresse mit Spritzkopf 4, Spritzkopfdorn 5 und angeschlossenem Kalibrierdorn 6 für den Innenschlaueh 1,
einer zweiten Schneckenstrangpresse mit Kreuzspritzkopf 7 für den Außenschlaueh 3.
einer Vorrichtung 8 zum Auflegen dei I-il; menlbewehrung und
eine Abzugseinrichtung 9,

wobei der Kalibrierdorn β als Stutzdorn bis an den Kreuzspritz.kepf 7 für den Außenschlaueh 3 verlängert und mit einer Einrichtung zur Einführung eines hydraulischen Gleitmittels 12 zwischen Innenschlaueh I und Kalibrierdorn 6 bzw. Stützdom versehen ist. Im allgemeinen befindet sich vor der Abzugseinrichiung 9 noch ein Kühlbad iO. — Nkhi gezeichnet v,v..uie ein Einrichtung zum Aufbringen einer zusätzlichen, axialen Filamentbewehrung. Der Kalibrierdorn 6 selbst ist in an sich bekannter Weise mit einer Ljhleinnchtung 13 versehen. Dazu fließt eine Kühlflüssigkeit durch das Röhrchen 14 zu und in Richtung der Pfeile /wischen diesem Röhrchen 14 und dem Kalibrierdorn 6 zurück. Die Kühlung des Kalibrierdorns 6 bzw. Stützdorns kann auch aut lediglich einen Abschnitt der Dornlänge beschränkt werden.

Eine Einrichtung für die Einführung des hydraulischen Gleitmittels 12 erkennt man aus der Fig. 1. Sie besteht aus einer Rille 11 zwischen Spritzkopfdorn 5 und Kalibrierdorn 6 bzw. Stützdorn. Die Rille 11 steht über Bohrungen 15 im Spritzkopf 4 bzw. im Steg 16 des Spritzkopfdornes 5 mit einem Gleitmittelbehälter 17 in Verbindung, der lediglich unter atmosphärem Druck steht oder sogar unter Unterdruck stehen kann. Im übrigen geht die Rille 11 mit einem konisch erweiterten Wandungsteil 18 in den Kalibrierdorn 6 über.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Einriehumg für d'e Zuführung des hydraulischen Gleitmittels ist in (-1 g. 2 dargestellt. In der Rille 11 darf, wie erwähnt, das Gleitmitlei nur unter geringem Druck stehen, da der noch im plastischen und auf Extrusionstemperatur stehende Schlauch kaum innendruck? anhalten kann. Im Falle von sehr kleinen Schlauchdurchmessern könnte man allerdings einen hydrostatischen Druck von einigen Zentimetern Flüssigkeitssäule erlauben, wobei die Rille 11 voll Gleitmittel sein kann. Im Falle größerer Durchmesserund insbesondere bei Schläuchen mit sehr kleinen Wanddicken kann der Schlauch nicht einmal das Gewicht der Gleitmittelflüssigkeit aushalten. Hier hilft man sich durch den schon erwähnten Unterdruck «in Gleitmiuelbehälter 17 oder durch die Zuführung des Gleitmittels durrh die Bohrung 15 bis zum Scheitel des konisch erweiterten wandungsteil^ iS, so liaii ua?> Gleitmittel den Kalibrierdorn 6 gleichsam umspült, und zwar über den ganzen Umfang mit Hilfe der Gravitation. Gleichzeitig wird der Gleitmittelspiegel in der Rille ti durch die Anordnung eines AbfJußröbrchens 15a konstant gehalten. Es kann hier auch ein kleiner Unterdruck aufrechterhalten werden.

Nimmt man die Fig. 3 hinzu, so erkennt man, daß zwischen dem Innenschlaueh I und dem über den Kreuzspritzkopf 7 hinaus als Stützdorn verlängerten Kdiibrierdorn & im Quasiflüssigkeitsbereich des Innen-Schlauches 1 ein hydraulisches Gleitmittel 12 eingeführt wird und daß dieses als Gleitmitlelschleppströmung 19 bis in den Bereich des Kreuzspritzkopfes 7 für den Außenschlaueh 3 mitgeführt wird. Diese Gleitmittel-

schleppströmung t9 wird jedoch im Bereich des Kreuzspritzkopfes 7 durch den Extrusionsdruck für den Außcnschlauch 3 über einen Gleitmittclscwlcppkeil 20 abgebaut. Die Abkühlungsvcrhültnissc im Bereich des Stützdornes 6 müssen so eingerichtet werden, daß dort die Sehleppströmung !9 nicht unterbrochen wird. So wird sichergestellt, daß sich im Bereich dts Kreuzspritz· kopfes 7 der beschriebene Gleitmittelschlcppkcil 20 ausbildet, der dort die Reibungskräfte auf die der Schmicrmittclreibung reduziert und es ermöglicht, mit dem erforderlichen Spriizdruck zu arbeiten. Der gekühlte Kalibrierdorn 6 ist von dem Spritzkopf 4 und dem Spritzkopfdorn 5 wärmeisoliert. Zum KreuzspriiZ' kopf 7 gehören der äußere Ring 21 und der Hohldorn 22 als übliche Bauteile.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff, wobei zunächst ein Innenschlauch über einen Kalibrier- und Stützdorn stranggepreßt, auf diesen nach ausreichender Verfestigung eine Filamentbewehrung aufgebracht und auf diese Tilamentbewehrung ein stranggepreßter Außenschlauch aufgepreßt wird, wobei ferner zwischen Innenschlauch und Kalibrier- und Stützdorn ein hydraulisches Gleitmittel eingeführt und dieses als Schleppströmung mitgeführt wird, d a durch gekennzeichnet, daß das hydraulische Gleitmittel unmittelbar beim Austreten des Innenschlauches (aus einer Düse) drucklos aufgegeben und die Gleitmittelschleppströmung beim Aufbringen des Außenschlauches durch dessen Explosionsdruck abgebaut wird und dabei Innenschlauch und Außenschlauch verschweißt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innenschlauch im Bereich des Kalibrierdorns bzw. Stützdorns in an sich bekannter Weise von innen gekühlt wird.

3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, bestehend aus erster Schneckenstrangpresse mit Spritzkopf, Spritzkopfdorn und angeschlossenem Kalibrierdorn für den Innenschlauch, zweiter Schneckenstrangpresse mit Kreuzkopf für den Außenschlauch, Vorrichtung zum Auflegen der Bev °hrung und Abzugseinrichtung, wobei der Kalibrierdorn als Stülzdorn bis in den Kreuzsnritzkopf für den Außensehlai-h verlängert und mit einer Einrichtung zur Ein^führung eines hydraulischen Gleitmittels zwischen ln:enschlauch und Kalibrierdorn bzw. Stützdorn versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für das Einführen des hydraulischen Gleitmittels (12) aus einer unmittelbar hinter den Spritzkopf (4) für den Innenschlauch (1) angeordneten Rille (11) zwischen Spritzkopfdorn (5) und Kalibrierdorn (6) besteht und diese Rille (11) über Bohrungen (15) im Spritzkopf (4) für den Innenschlauch (1) an einem Gleitmittelbehälter (17) angeschlossen ist,

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (11) mit einem konisch erweiterten Wandungsteil (18) in den Kalibrierdorn (6) bzw. Stützdorn übergeht.

5. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalibrierdorn (6) bzw. der Stützdorn in an sich bekannter Weise mit einer Kühleinrichtung (13) versehen ist.