DE2503609C2

DE2503609C2 - Verfahren zum Herstellen wärmeschrumpfbarer Kunststoffschläuche und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2503609C2
Application number: DE2503609A
Authority: DE
Inventors: Martval John Wilmington Del. Hartig; Alan Campbell Vienna W.Va. Knight
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1974-03-14
Filing date: 1975-01-29
Publication date: 1986-06-05
Also published as: DE2503609A1; FR2263875A1; FR2263875B1; NL7503009A; IT1034271B; GB1494257A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen wärmeschrumpfbarer Kunststoffschläuche nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Vorrich-

tung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 4.

Bei einem aus der DE-OS 19 44 111 bekannten Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und einer daraus bekannten Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 4 erfolgt die Erwärmung von außen durch entsprechende hinrichtungen an dem Halteorgan. Der erforderliche Energieaufwand ist hierbei hoch, da zunächst das Halteorgan erwärmt werden muß. das die Wärme dann auf den Kunststoffschlauch überträgt. Die Einrichtungen zur Erwärmung des Halteorgans erschweren oder verhindern es dabei sogar, das Halteorgan so auszubilden, daß es auf den gewünschten Durchmesser des Kunststoffschlauches einstellbar ist. Bei dem bekannten Verfahren wird der Kunststoffschlauch außerdem ungleichmäßig erwärmt, da er zu Beginn nur mit dem Boden des Halteorgans in Berührung steht und erst während des Aufblasens nach und nach mit der gesamten Innenfläche des Halteorgans in Berührung kommt.

Der Erfindung liegt demgegenüber daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen wärmeschrumpfbarer Kunststoffschläuche der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen geringeren Energieaufwand erfordern, un«S bei denen eine gleichmäßige Erwärmung des Kunststoffschlauches stattfindet, wobei die Vorrichtung so ausgebildet sein soll, daß sie auf unterschiedliche Durchmesser einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 4 gelöst.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, wobei bei der Ausgestaltung der Vorrichtung, gemäß Patentanspruch 6 die Bildung eines Grats entlang des Spaltes der Klemmschienen verhindert wird.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergesteilten warmschrumpfbaren Kunststoffschläuche können je nach dem Anwendungszweck aus verschiedenen Polymerisaten bestehen. Warmschrumpfbare Schläuche

aus Polyolefinen werden zum Verpacken von Nahrungsmitteln verwendet. Warmschrumpfbare Schläuche aus Tetra fluoräthylenpolymerisaten werden wegen ihrer chemischen Widerstandsfähigkeit und elektrischen Eigenschaften zum Überziehen von Druckerpressenwalzen, und Kopiermaschinenwalzen verwendet und können als glattpassende Überzüge elektrischer Verbindungen dienen. Für diese Anwendungszwecke wird der Kunststoffschlauch um den zu überziehenden Gegenstand gelegt und dann durch Erwärmung gc-

h") schrumpft, so dall er sich dicht an den («egensland anschmiegt.

Ausführungsbeispiele dur Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.

F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines zylinderförmigen Halteorgans 10, eines druckdichten Endpaßstücks 11 mit Gasrohr 15 und Verschlußstück 16, der langgestreckten Klemmschienen 12 und des Kunststoffschlauchs 17.

Fi g. 2 ist eine Ansicht des zylindrischen Halieorgans nach der Linie 2-2 der F i g. 1 und zeigt, wie ein Flächengebilde zu dem zylindrischen Halteorgan 10 geformt ist. indem es in Rohrform gebogen ist und seine Ränder 13 durch die Klemmschienen 12 zusammengeklemmt werden. Der Durchmesser des zylindrischen Halteorgans läßt sich leicht vergrößern oder verkleinern, indem man die Höhe des einen der Ränder 13 verstellt. Das Gasrohr 15 dient je nach dem Ende, das Fig.2 darstellt, zur Gaseinleitung oder zum Gasaustritt.

F i g. 3 ist eine Ansicht nach der Linie 3-3 der F i g. 1 und zeigt am Kunststoffschlauch 17 in dem zylindrischen Halteorgan 10 nach dem Aufblasen sowie die Verschlußstücke 16, die Gasrohre 15 und die Paßstücke 11.

F i g. 4 ist eine perspektivische Ansicht des zum zylindrischen Halteorgan 10 gebogenen biegsamen Flächengebildes und zeigt außerdem die einander gegenüberliegenden Längsränder 13 und Klemmschienen 12, die Abstandhalteschiene 14 und eine schienenförmige Platte 18.

F i g. 5 ist eine Endansicht von F i g. 4.

F i g. 6 ist eine vergrößerte Ansicht der Vorrichtung gemäß der zuletzt beschriebenen Ausführungsform und zeigt eine Möglichkeit zur Befestigung der schienenförmigen Platte 18 an der Abstandhalteschiene 14 durch die Mutter 19 und die Spindel 20.

Fig.7 ist eine vergrößerte Ansicht der Vorrichtung gemäß F i g. 6 und zeigt, wie die schienenförmige Platte 18 derart unter Spannung gesetzt wird, daß sie sich krümmt und in ihrer Krümmung im wesentlichen der Krümmung des zum zylindrischen Halteorgans 10 anpaßt, indem man die Mutter 19 anzieht.

Fig.8 ist eine Ansicht des Halteorgans 10. dessen Ränder 13 mittels der Klemmschienen 12 zusammengeklemmt sind, wobei jedoch die schienenförmige Platte 18 nicht vorhanden ist. Diese Abbildung zeigt den gegen die Wandung des zylinderförmigen Halteorgans 10 aufgeblasenen Kunststoffschlauch 17, der einen Grat 21 aufweist, welcher sich bildet, wenn die .whienenförmige Platte 18 nich. verwendet wird.

F i g. 9 zeigt die aneinander angepaßten Abrundungen der konvexen Klemmschienenränder und der konkaven schienenförmigen Plz.Kc 18.

Wie Fig.8 zeigt, bildet sich, wenn die Platte 18 gemäß der zuletzt beschriebenen Ausführungsform nicht vorhanden ist, beim Aufblasen des Kunststoffschlauchs 17 an der Stelle 21, an der das biegsame zylindrische Halteorgan 10 mit svrinen Rändern 13 zwischen den Klemmschienen 12 eingespannt ist, ein Grat in dem sich radial ausdehnenden Kunststoffschlauch 17. Dieser Grat bleibt auch nach dem Zusammenschrumpfen des Kunststoffschlauchs 17 und dem Herausnehmen aus dem zylindrischen Halteorgan 10 erhalten.

Um die Bildung dieses Grats auf ein Minimum zu beschränken, wird vorzugsweise die schienenförmige Platte 18 verwendet, die die Krümmung des Umfanges des zylindrischen Halteorgans 10 in dem Bereich fortsetzt, wo die Ränder 13 eingeklemmt sind. Um den richtigen Sitz zu gewährleisten und eine Möglichkeit zur richtigen Einstellung und Spannung der Platte 18 zu schaffen, befindet sich eine Abstandhalteschiene 14 zwischen den Rändern 13 des biegsamen Halteorgans 10, wo diese von den Klemmschienen 12 festgehalten werden. Die Abstnndhalteschiene 14 und die schienenförmige Platte 18 können aus einem Stück gefertigt sein. Um aber einen dichten Paßsitz zu gewährleisten, wenn die ϊ Platte 18 gespannt wird, damit sie an den unteren Rändern der Klemmschienen 12 anliegt, sind sowohl die Ränder der Klemmschienen 12 als auch die Ränder der schienenförmigen Platte 18. die gegeneinander zur Anlage kommen, in komplementärer Form abgeschrägt

to oder gekrümmt, wie es in F i g. 9 dargestellt ist. Da sich der Grat auf dem Kunststoffschlauch 17 bei Abwesenheit der schienenförmigen Platte 18 über die ganze Länge des Kunststoffschlauchs hinweg ausbilden würde, ist es wesentlich, daß die schienenförmige Platte 18 sich über die ganze Länge des Kunststoffschlauchs 17 erstreckt. Die Platte 18 ist daher lanj und schmal ausgebildet und soll im Interesse eines guten Sitzes und guter Hantierbarkeit ihrer ganzen Länge nach biegsam sein.
Die Abstandhalteschiene 14 kann in Stellung gebracht und von den gegenüberliegend·.'.* Klemmschienen 12 festgehalten werden, sie kann aber a*!ch Schrauben oder Gewindegänge aufweisen, mit deren Hilfe sie an benachbarten Gewindegängen bzw. Schrauben oder hydraulischen Vorrichtungen einer der Klemmschienen 12 befestigt werden kann. In diesem Fall muß jedoch sorgfältig darauf geachtet werden, daß die Befestigungsorgane nur an solchen Stellen angebracht, werden, an denen sie die Einregelbarkeit des Durchmessers des zum Zylinder gebogenen Halteorgans 10 nicht beeinträchtigen können.

Spannung kann auf die Platte 18 auf verschiedene Weise ausgeübt werden. Eine Möglichkeit, die in F i g. 6 und 7 dargestellt ist, ist die, die Metallplatte 18 mit einem Stiel oder einer Spindel .20 zu versehen, die am oberen Ende ein Schraubengewinde und eine Mutter 19 aufweist. Wenn die schienenförrnige Platte IS aus biegsamem Werkstoff gefertigt ist, wird ihr eine Krümmung aufgezwungen, indem man die Mutter 19 weiter anzieht, nachdem die Platte 18 mit den gekrümmten Rändern der Klemmschienen 12 in Berührung gekommen ist. wie es F i g. 7 zeigt. Die Krümmung der schienenförmigen Platte 18 kann daher so eingestellt werden, daß sie sich der Umfangskrümmung des zylindrischen HaltPorgans 10 anpaßt. Eine andere Möglichkeit, die sehienenförmige Platte 18 zu spannen, besonders dann, wenn die Abstandhalteschiene 14 und die schienenförmige Platte 18 einstückig gefertigt sind, ist eine hydraulische Vorrichtung.
Der noch nicht aufgeblasene Schlauch 17 wird im Inneren des zylindrischen Halteorgans durch Einleiten von Heißgas, vorzugsweise Wasserdampf, ins Innere des Kunststoffschlauchs 17 auf eine geeignete Temperatur erhitzt. Es wird Druck zur Einwirkung gebracht, und der Gasdruck treibt den Kunststoffschlauch 17 gegen das zylindrische Halteorgan 10 auf, und nach nur wenigen Sekunden wird der aufgeblasene Kunststoffschlauch 17 an Ort und Stelle, vorzugsweise durch Luft, gekühlt. Dann wird er herausgenommen und gegebenenfalls gereinigt oder getrocknet. Die teilweise aufgebiasenen Enden des Kunststoffschlauchs 17 werden abgeschnitten, so daß er nunmehr in warmsehrurnpfbarer Form vorliegt und fertig zum Gebrauch ist.

Das zur Herstellung des Halteorgans 10 verwendete biegsame Flächengebi'de soll so biegsam sein, daß es sich mehrmals zu einem Zylinder biegen, festklemmen und aus den Klemmschienen 12 loslösen läßt. Die Biegsamkeit beruht teilweise darauf, daß das Flächengebiide dünn ist. Andererseits soll es aber einen so hohen Zug-

modul aufweisen, daß es durch den von dem sich ausdehnenden Kunststoffschlauch 17 ausgeübten Druck nicht zu stark ausgereckt wird. Das Flächengebilde soll wärmebeständig sein, d. h. es soll sich nicht zu einem nennenswerten Ausmaß radial ausdehnen, wenn es bei den zum Erhitzen des Kunststoffschlauch^ 17 angewandten Temperaturen unter Druck gesetzt wird. Das biegsame Flächengebilde kann bei jedem Arbeitsgang einen neuen warmschrumpfbaren Schlauch 17 von gleicher Größe erzeugen, wenn die Klemmschienen 12 in der gleichen Stellung bleiben. Um dies zu erreichen, soll das Ausmaß der Dehnung, die das biegseme Flächengebilde erleiden kann, und von der es sich erholen kann, unter 5% und vorzugsweise unter 2% liegen. Außerdem soll das biegsame Flächengebilde die Temperaturen aushalten, denen es bei der Durchführung des Verfahrens ausgesetzt wird. Diese Temperaturen richten sich nach der Art des Kunststoffschlauchs 17.

Werkstoffe für das Halteorgan 1Ö, besonders für die Verwendung mit Schläuchen 17 aus Tetrafluoräthylenpolymerisaten, sind: aus einem orientierten aromatischen Polyimid hergestellte Polyimidfolie, Glasseide. Polyamidpapier aus orientierten aromatischen Polyamidfibriden. mit Siliconkautschuk beschichtete Glasseide, mit Fluorkohlenstoffharzen beschichtete Glasseide und Kombinationen dieser Werkstoffe, wie mit Glasseide hinterlegte Polyimidfolie. Die Glasseide kann gewebt, ungewebt, gewirkt sein und dergleichen. Ein bevorzugtes biegsames Halteorgan 10 besteht aus Glasseide, die mit einem wärmebeständigen, vorzugsweise klebfreien Elastomeren beschichtet ist. Der Elastomerüberzug soll so dick sein, daß der warmschrumpfbare Schlauch 17 eine glatte, musterfreie Oberfläche erhält. Das Flächengewicht und die Stärke der Glasseide richten sich nach der Größe des herzustellenden Schlauchs 17. Der Glastextilstoff soll in einer solchen Richtung angebracht sein, daß die maximale Festigkeit und der höchste Modul in Umfangsrichtung zur Verfügung stehen.

Das Verfahren kann angewandt werden, um warmschrumpfbare Schlauchware von 2.5 bis 50 cm Durchmesser herzustellen, ist jedoch nicht notwendigerweise auf diese Durchmesser beschränkt und im Grunde zur Herstellung von Schlauchware mit Durchmessern bis etwa 2.4 m geeignet. Die Länge beträgt zweckmäßig 0,3 bis 7 m, ist jedoch auch nicht auf diesen Bereich beschränkt. Wenn man kurze Längen verwendet, geht ein großer Teil des Ausgangsmaterials an den Enden als Abfall verloren. Für praktische Zwecke soll die Länge des zylindrischen biegsamen Halteorgans 10 mindestens das Doppelte seines Durchmessers betragen. Bei großen Längen erlangen mechanische Eigenschaften, wie die Steifigkeit und Geradheit der Klemmschienen 12. Bedeutung.

Es können auch warmschrumpfbare Schläuche 17 hergestellt werden, die sich vom einen zum anderen Ende in ihrem Durchmesser gleichmäßig verjüngen.

Die Wärmequelle zum Erhitzen des aufzublasenden Schlauchs 17 ist ein heißes Gas. wie Luft, Wasserdampf. Tetrachlorkohlenstoff und dergleichen, das in dem Schlauch 17 unter den Arbeitsbedingungen zirkuliert, und das vorzugsweise innerhalb der Arbeitsbedingungen kondensierbar sein soll, um ein rasches Erhitzen und Kühlen und auch eine gleichmäßige Aufheizung zu ermöglichen. Wasserdampf wird bevorzugt.

Das Gas dient gleichzeitig als Wärme und Druck zuführendes Medium. Gegebenenfalls kann der WasserdamDf überhitzt sein. Wenn man Wasserdampf verwendet, sind damit gewisse besondere Anforderungen verbunden. So kann sich z. B. ein Teil des Dampfs kondensieren, und dies kann zu einer ungleichmäßigen Kühlung nach dem Aufblasen führen. Es können Mittel vorgesehen sein, um das Kondensat kontinuierlich oder häufig abzuführen. Dies kann dadurch erfolgen, daß die ganze Vorrichtung aufrechtstehend angeordnet ist. der Dampfeinlaß sich am oberen Ende des Schlauchs 17 und der Auslaß sich am unteren Ende befindet, so daß das

ίο Kondensat unter der Wirkung der Schwerkraft zum Auslaß fließt. Die Vorrichtung kann aber auch gegen die Horizontale etwas schräg gestellt sein, so daß das Kondensat zum unteren Ende fließt, von wo es durch ein zu einem Auslaßventil führendes Tauchrohr entfernt werden kann.

Wenn Wasserdampf als Druckgas verwendet wird, muß er in der Kühlperiode durch ein anderes Gas ersetzt werden. Dies kann erfolgen, indem man Luft (oder ein anderes, unier den Arbeitsbedingungen gegenüber dem warmschrumpfbaren Schlauch 17 indifferentes Kühlgas) unter dem gleichen oder einem höheren Druck als dem Druck des Wasserdampfs zuführt, dann die Dampfzufuhr durch Schließen eines Ventils unterbricht, ein Abzugsventil ein wenig öffnet, damit Luft durch den aufgeblasenen Schlauch 17 unter Innehaltung des Drukkes in dem Schlauch 17 strömen kann, und die Luftströmung fortsetzt, bis der Schlauch 17 sich so weit abgekühlt hat. „Uß er die Form, die er durch das Aufblasen erlangt hat. ohne Innendruck beibehält, worauf man den warmschrumpfbaren Schlauch 17 zum Trocknen und Beschneiden aus der Vorrichtung entfernt.

Das Verfahren und die Vorrichtung sind auf Schlauchware aus den verschiedensten linearen und schwach vernetzten Polymerisaten anwendbar; geeignete Werkstoffe für den Schlauch 17 sind z. B. Polyolefine, vernetzte Polyolefine, ionomere Harze, polyfluorsubstituierte Polymerisate, wie Tetrafluoräthylenpolymerisate. Polyamide, Polyester, Polyacrylharze, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisate und dergleichen.

Das Tetrafluoräthylenpolymerisai ist entweder das Homopolymerisat, also Polytetrafluorethylen, oder ein Copolymerisat, das so viel andere, einpolymerisierte. äthylenungesättigte Monomere enthält, um es aus der Schmelze verarbeitbar zu machen, gewöhnlich aber nicht mehr als 35 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Copolymerisats. Das Homopolymerisat kann durch Einlagerung geringer Mengen anderer Monomereinheiten modifiziert sein, die gerade nicht ausreichen, um das Polymerisat aus der Schmelze verarbeitbar zu machen, z. B. bis zu 2 Gewichtsprozent an Einheiten, die von einem Perfluoralkyläthylen oder Oxyperfluoralkyltrifluoräthylen mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen oder vorzugsweise von Hexafluorpropylen abgeleitet sind; vergleiche US-PS 31 42 665. Beispiele für Copolymerisate. die genügend Comonomereinheiten enthalten, um aus der Schmelze verarbeitbar zu sein, sind Copolymerisate aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen gemäß der US-PS 29 46 763, Copolymerisate aus Tetrafluorethylen und höheren Perfluoraikenen, wie denjenigen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, Copolymerisate aus Tetrafluorethylen und Perfluoralkylvinyläthern, wie Perfluor-(propyl- oder äthyl)-vinyläther (vgl. US-PS 31 32 123). die in der US-PS 33 08 107 beschriebenen Copolymerisate aus Tetrafluoräthylen und Perfluor-

fc5 (2-methy!en-4-methyl-l,3-dioxolan) und die Copolymerisate aus Tetrafluorethylen und hochgradig fluorsubstituierten Monomeren, die nur noch ein einziges Wasserstoffatom enthalten, welches den Fluorkohlenstoffcha-

rakter des Polymerisats nicht beeinflußt; solche Monomeren sind 2-Hydroperfluoralkene mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, z. B. 2-Mydropentafluorpropen, die <w-Hydroperfluoralkene mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und die iy-Hydrofluoralkylperfluorvinyläther, bei denen die Alkylgruppe 1 bis 5 Kohlenstoffatome aufweist. Das Tetrafluor?;'iylenpolymerisat kann auch ein Gemisch aus mehreren Tetrafluoräthylenpolymerisaten sein, z. B. ein Gemisch aus Polytetrafluorethylen mit einem aus der Schmelze verarbeitbaren Copolymerisat, wie einem Copolymerisat aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen. Das Gemisch kann durch Mischen von Dispersionen der einzelnen Polymerisate hergestellt werden.

Zu verschiedenen Zeitpunkten des Aufblaseturnus kann es zu Änderungen in der Länge des Schlauchs 17 kommen. Da der nicht aufgeblasene Schlauch 17 erhitzt wird, nimmt er an Länge etwas zu. Wenn er radial aufgeblasen wird, wird er kürzer. Wenn er auf Raumtemperatur gekühlt wird, wird er nochmals kürzer. Je nach den gewünschten Eigenschaften des warmschrumpfbaren Schlauchs 17 können mechanische Vorrichtungen verwendet werden, mit denen erzielt werden kann, daß der aufgeblasene Schlauch die gleiche Länge wie vor dem Aufblasen hat oder kürzer oder langer ist. Zu diesen Vorrichtungen gehören Anschläge, die verhindern, daß die Endklammern bei dem Verfahren näher aneinanderrücken, Spannvorrichtungen, die die Endklammern bei dem Verfahren auseinanderhalten, und dergleichen.

Die Temperatur, auf die der Kunststoffschlauch 17 erhitzt vird, hängt von der Art des Schiauchs ab. Im allgemeinen liegt die Temperatur über 35° C, ist jedoch nicht höher als 10⁰C unter dem Erweichungspunkt des Kunststoffs. Für Polytetrafluorethylen liegen die Temperaturen oft im Bereich von etwa 100 bis 145' C.

Der Druck, der auf das Innere des Kunststoffschlauchs 17 zur Einwirkung kommt, liegt allgemein im Bereich von etwa 0,07 bis 3,5 kg/cm-', und die Zeildauer der Einwirkung der obengenannten Temperaturen und Drücke beträgt allgemein etwa 15 bis 600 Sekunden: jedoch haben weder Druck noch Zeitdauer kritische Bedeutung, sofern nur der Druck nicht so hoch ist, daß der Schlauch oder das Halteorgan zerreißt.

Beispiel 1

Ein Copolymerisat aus Tetrafluorethylen und Hexafluorpropylen mit einer Schmelzviscosität von 40 χ 10⁴ Poise bei 372°C wird nach einem herkömmlichen Verfahren zu einem dehnbaren Schlauch von ö cm Durchmesser und einer Wandstärke von 0, 6 mm stranggepreßt Ein 893 cm langes Stück dieses Kunststoffschlauchs wird mit Endverschlußorganen versehen. Die Endverschlußorgane werden folgendermaßen hergestellt: Dichtungsringe aus Polychloropren mit einem Außendurchmesser von 7,3 cm werden als Polychloroprenfell ausgeschnitten und zu einem 635 cm langen Pfropfen aufeinandergeschichtet Diese Pfropfen werden in dichtem Paßsitz über einem Stück von an beiden Enden mit Gewinden versehenem Rohr aus rostfreiem Stahl angebracht Dann werden Stahlscheiben und Muttern an den Enden des Kautschukstopfens aufgeschraubt Der Stopfen (das Verschlußorgan) wird in das Ende des Copoiymerisatschlauchs eingesetzt und eine Messinghülse, die etwas weiter ist als der Schlauch, außerhalb des Schlauchs gegenüber dem Stopfen angeordnet Die Mutter am äußeren Ende des Stopfens wird dann fest angezogen, so daß sie den Gummistopfen in Längsrichtung zusammendrückt und in radialer Richtung sich ausdehnen läßt Hierdurch wird der Gummistopfen gegen den Schlauch und der Schlauch gegen die äußere Messinghülse angedrückt. Hierdurch entsteht eine Abdichtung, wobei das Rohr aus rostfreiem Stahl

j zum Einleiten bzw. Abführen von Gasen dient.

Die Endverschlußstücke werden auf den Paßstücken der Aufblasevorrichtung befestigt, die aus einer Drehbank hergestellt worden ist. Der Motor und der Drehmechanismus werden von dem Spindelkasten entfernt.

der so abgeändert ist. daß er als Halter dient, um den Endpfropfen (das Endverschlußstück) für das Einlaßende zu halten. Der Reitstock der Drehbank wird in ähnlicher Weise so abgeändert, daß er das Auslaßverschlußstück hält. Der Reitstock wird so angeordnet, daß er längs des Maschinenbettes frei gleiten kann. Endspannung kann mit Hilfe einer Riemenscheibe und eines Gewichts erzeugt werden, oder der Reitstock kann durch Anziehen einer Mutter festgeklemmt werden. Im vorliegenden Beispiel wird ein Gewicht von 9.06 kg verwendet, um die Endspannung zu liefern, und der Reitstock wird nicht festgeklemmt. Die Aufblasevorrichtung wird mit den erforderlichen Rohrleitungen versehen, um unter Druck stehenden Wasserdampf oder Druckluft durch den Einlaßpfropfen zuzuführen und das öffnen und Schließen der Abzugsöffnung am Auslaßpfropfen zu ermöglichen.

Um den Kunststoffschlauch 17 in der Aufblasevorrichtung wird eine Windung aus Polyimidfolie (biegsames Flächengebilde) gelegt. Diese Folie ist 0,13 mm dick. Die Ränder 13 der Folienwindung werden zwischen zwei Aluminiumschienen von rechteckigem Querschnitt (2.54 cm χ 5, 1 cm) und einer Länge von 78.4 cm festgeklemmt, so daß die Folie um den Copolymerisatschlauch 17 herum einen Zylinder bildet. Eine Klemmschiene 12 wird von der Aufblasevorrichtung getragen und so eingestellt, daß die Achse der zylinderförmigen Folie ungefähr mit der Achse des Copoiymerisatschlauchs zusammenfällt. Die andere Klemmschiene 12 wird mit Hilfe von C-förmigen Schraubenzwingen gegen die erste Schiene geklemmt, so daß die Folie starr an Ort und Stelle festgehalten wird. Die Größe des Zylinders wird so eingestellt, daß das fertige zylindrische Halteorgan einen Durchmesser von 7,9 cm hat.
Bei geöffnetem Auslaßventil wird Dampf von 2,38 kg/ cm-' Druck (etwa 138° C) durch den Einlaß zugeführt. Es dauert 5 Sekunden, bis das Dampfventil vollständig geöffnet ist. Dann läßt man den Dampf 18 Sekunden durch den Schlauch 17 strömen. Hierauf wird das Auslaßventil geschlossen. Im Verlaufe von 20 Sekunden wird der Schlauch 17 weiter durch den Dampf erhitzt und so stark aufgeblasen, daß er gegen das zylindrische Halteorgan drückt. Hierauf wird ein Ventil geöffnet, um Luft unter einem Druck von 2.1 kg/cm² zuzuführen. Gleichzeitig wird das Dampfventil geschlossen. Das Auslaßventil wird etwas geöffnet, damit Gas entweichen kann, der Druck im Inneren des Kunststoffschlauchs 17 jedoch erhalten bleibt. Aus dem aufgeblasenen Schlauch 17 wird Druckluft abgezapft, bis der Schlauch 17 sich so weit abgekühlt hat. daß der Druck entspannt werden

ω kann, ohne daß der Schlauch 17 schrumpft.

So erhält man ein Stück Kunststoffschlauch 17 mit einem zylinderförmig aufgeblasenen Abschnitt, zwei Endabschnitten von dem ursprünglichen, nicht aufgeblasenen Durchmesser und zwei Obergangsabschnitten zwischen dem Durchmesser der Enden und dem Durchmesser des aufgeblasenen Teiles. Durch Abschneiden der Endabschnitte und der Übergangsabschnitte erhält man eine Länge von warmschrumpfbarem Kunststoff-

schlauch 17. die die gewünschte Eigenschaft aufweist, beim Erhitzen über 150⁼C auf den ursprünglichen Durchmesser zurückzuschrumpfen. Der warmschrumpfbare Kunststoffschlauch 17 ist glatt und hat einen kreisförmigen Querschnitt, weist jedoch eine sichtbare Nahtlinic auf, wo die Ränder 13 des die Ausdehnung des Schläuche 17 begrenzenden Halteorgans 10 zusammengeklammert waren. Diese Nahtlinic ist so erhaben, daß man sie fühlt, wenn man mit dem Finger über den Schlauch 17 streicht.

Beispiel 2

Man arbeitet nach Beispiel 1, jedoch mit einem Ausgangskunststoffschlauch 17 von 3,8 cm Durchmesser, der auf einen Durchmesser von 5,1 cm aufgeblasen wird, und mit einem biegsamen zylindrischen Halteorgan 10 aus 0,25 mm dicker, mit einem Fluorkohlenstoffharz besohicfitcier Glasseide. Vor dem Aufblasen hat der Schlauch 17 an verschiedenen Stellen die folgenden Dikken: 0.61 mm. 0.66 mm. 0.635 mm. 0,58 mm. Nach dem Aufblasen hat der Schlauch an verschiedenen Stellen die folgenden Dicken: 0,46 mm, 0,41 mm. 0.41 mm, 0.38 mm, 0.41 mm. 0.43 mm, 0.36 mm, 0,41 mm, 0.41 mm.

Beispiel 3

Das Aufblasen von Kunststoffschlauch 17 erfolgt nach Beispiel 1 aber mit den nachstehend angegebenen Abänderungen. Der Ausgangsschlauch hat einen Durchmesser von 27 cm und eine Wandstärke von 0,63 mm. Der Umfang des zylindrischen Halteorgans wird auf 1 m eingestellt. Die Endspannung beträgt 2,26 kg. Die Endpfropfen (Verschlußstücke 16) sind dikke Aluminiumscheiben mit einer ausgesparten Nut von 2.24 cm Breite und 0.46 cm Tiefe, die rund um die äußere Oberfläche verläuft. Es wird ein 3,06 mm dickes Stück aus Polychloroprenkautschuk ausgeschnitten, so daß es in die Nut hineinpaßt, und an Ort und Stelle eingekittet. Dieser Pfropfen wird in das Ende des Kunststoffschlauch« 17 eingesetzt und mit einer außerhalb des Schlauchs 17 gegenüber der mit Kautschuk gefüllten Nut angebrachten Bandklemme festgezogen. Hierdurch entsteht eine Abdichtung.

Zur Verminderung der Ausbildung einer Nahtlinie dienen zwei Aluminiumklemmschienen 12 von rechtekkigem Querschnitt (2.54 cm χ 5,1 cm) und einer Länge von 79 cm. Die unteren Innenränder der Klemmschienen 12 weisen eine Abrundung mit einem Radius von 0306 cm auf. Ein 0,5 mm dicker Messingstreifen wird so ausgeschnitten, daß er zwischen die Klemmschienen 12 paßt. Dieser Streifen wird als Träger für einen kleinen, keilförmigen Abstandhalter verwendet, der die Ränder der zylindrischen Folienwindung in einem geringen Abstand voneinander gegen die abgerundeten Schienenränder hält, wobei ein mit Aluminiumpulver als Füllstoff versehener Kitt verwendet wird, der beim Erhärten den Keil bildet.

Wenn der Kunststoffschlauch 17 und die Endpfropfen sich in dem biegsamen zylindrischen Halteorgan 10 in der Aufblasevorrichtung an Ort und Stelle befinden und das Auslaßventil offen ist, wird Dampf unter einem Druck von 0,84 kg/cm² zugeführt. Man läßt den Dampf 2 Minuten durch den Schlauch 17 strömen. Dann wird das Auslaßventil geschlossen und die Dampfzuführung noch etwa 1 —2 Minuten fortgesetzt. Hierbei dehnt sich der Kunststoffschlauch 17 so weit aus. bis er an dem zylindrischen, biegsamen Halteorgan 10 anliegt. Das

Dampfventil wire¹ nun geschlossen und gleichzeitig Druckluft unter einem Druck von 0,91 kg/cm² eingelassen. Das Auslaßventil wird ein wenig geöffnet und der Schlauch 17 3 Minuten mit Druckluftgekühlt.Nachdem Abschneiden der Endteile erhält man eine Länge von zylinderförmigem, warmschrumpfbarem Kunststoffschlauch 17. Der Grat längs der Nahtlinie ist im Vergleich zu Beispiel 1 erheblich vermindert. Er ist jedoch noch sichtbar und läßt sich auch durch Berührung feststellen, wenn man den Fingernagel aber die Oberfläche des Schlauchs führt.

Beispiel 4

Das Aufblasen des Schlauchs 17 wird gemäß Beispiel 3 durchgeführt, jedoch mit einer Endspannung von 6,8 kg und einem 0,127 mm dicken und 7,6 cm breiten Streifen aus Polyimidfolie zwischen der Stelle, an der sich die Ränder des zylindrischen Haiteorgans iö berühren, und dem Kunststoffschlauch. Der Dampfdruck beträgt 0,98 kg/cm² und der Luftdruck 1,12 kg/cm². Der so erhaltene warmschrumpfbare Schlauch 17 zeigt schwach sichtbare Markierungen an den Rändern des Folienstreifens und der Nahtlinie. Durch Berührung sind diese Streifen jedoch nicht bemerkbar. Es wird jedoch beobachtet, daß ein Teil des aufgeblasenen Schlauchs 17 dort, wo sich bei der Wärmeausdehnung eine langgestreckte Lache aus Kondenswasser gebildet hatte, etwas dicker ist als an allen anderen Stellen. Dieser etwa 3,8 cm breite dickere Streifen verläuft über die ganze Länge des gleichmäßigen Teils des aufgeblasenen Schlauchs 17.

Beispiel 5

In diesem Beispiel wird der Schlauch in der gleichen Weise aufgeblasen wie in Beispie! 4, jedoch mit den folgenden Abänderungen: Der Umfang des die Ausdehnung begrenzenden Haltezylinders beträgt 98 cm. Ein Ende der Aufblasevorrichtung ist höher angeordnet als das andere, so daß das zylindrische Halteorg^n 10 und der Kunststoffschlauch 17 eine Neigung, entsprechend einer vertikalen Steigung von 2,54 cm auf eine horizontale Länge von 12,7 cm, aufweist. Der Reitstock ist nicht, wie zuvor, unter dem Einfluß einer angelegten Endspannung frei beweglich, sondern an Ort und Stelle festgeklemmt. Kondensat sammelt sich an der Stelle des Kunststoffschlauchs 17, wo der Durchmesser von der aufgeblasenen Größe zur ursprünglichen Größe übergeht. Hierdurch wird verhindert, daß sich in dem wertvollen, geraden Teil des warmschrumpfbaren Schlauches 17 ein dickerer Streifen ausbildet.

Beispiel 6

Das Aufblasen erfolgt nach Beispiel 5. In diesem Beispiel wird ein Tauchrohr mit einer biegsamen Spitze verwendet, so daß das Kondenswasser während des Aufblaseturnus aus dem Schlauch ausgeblasen werden kann. Die Endspannung wird durch ein Gewicht von 3.56 kg erzeugt, und der Reitstock ist nicht eingeklemmt. Der Dampfdruck beträgt 0,84 kg/cm². Der Luftdruck beträgt 1,05 kg/cm². Es wird festgestellt, daß der 81,5 cm lange Kunststoffschlauch 17 sich beim Erhit-

b5 ί·-·η mit Wasserdampf um 0,63 cm verlängert Bei der radialen Ausdehnung des Schlauchs findet eine Verkürzung um 2.54 cm statt. Beim Kühlen findet eine weitere Verkürzung um 0,63 cm statt Das Ausblasen des Kon-

denswassers durch kurzzeitiges Öflneri des Ventils ;in dem Rohr, das in das Kondenswasser eintaucht, macht 1« ine Schwierigkeiten.

Beispiel 7 -,

Man arbeitet nach Beispiel 1. In diesem Falle hat der Ausgangsschlauch einen Durchmesser von 2.54 cm und der warmschrumpfbare Schlauch 17 nach dem Aufblasen einen Durchmesser von 3,8 cm. Nach dem Abschneiden der Endteile mit Durchmessern von weniger als 3,8 cm wird der warmschrumpfbare Schlauch 17 über einen Zylinder von 3,18 cm Durchmesser gezogen, um seine Eignung als Walzenüberzug zu prüfen. Der warmschrumpfbare Schlauch 17 wird mit einer Heißluftpisto-Ie erhitzt, wobei man an einem Ende des Schlauchs 17 beginnt und in dem gleichen Ausmaße, wie der Schlauch 17 schrumpft, zum anderen Ende vorrückt. Der Kunststoffschlauch 17 schrumpft gleichmäßig und sitzt dicht auf dem Zylinder, was zeigt, daß der warmschrumpfbare Schlauch 17 von guter Beschaffenheit ist.

Anstelle des in den vorhergehenden Beispielen für das zylindrische, die Ausdehnung begrenzende Halteorgan 10 verwendeten biegsamen Flächengebildes aus Polyimid und beschichteter Glasseide kann man auch ein biegsames Flächengebilde aus mit Polytetrafluorethylen beschichteter Glasseide, aus mit Siliconkautschuk beschichteter Glasseide oder aus Papier aus aromatischen Polyamidfibriden verwenden.

Wie die Beispiele zeigen, wird das erfindungsgemäße so Verfahren nicht kontinuierlich durchgeführt.

Beispiel 8

oder gekrümmt, daß die Ränder den abgerundeten unteren Rändern der gegenüberliegenden Klernmschienen 12 angepaßt sind.

Die zu einem Zylinder gebogene Polyimidfolie wird auf einen Umfang von 25,4 cm eingestellt. Die \bjtandhalteschiene 14 und die schienenförmigc Platte 18 werden an Ort und Stelle angeordnet, und die Aluininiuir.-kleinmschienen 12 werden mit Hilfe von C-förmigen Schraubenzwingen so zusammengezogen, daß die Folienränder zwischen ihnen und der Abstandhaheschiene 14 festgehalten werden.

Bei geöffnetem Auslaßventil wird Wasserdampf unter einem Druck von 1.4 kg/cm² durch den Einlaß zugeführt, um die Luft zu verdrängen. Dann wird das Auslaßventil geschlossen. Im Verlaufe von 20 Sekunden wird der Schlauch 17 durch Wasserdampf weiter erhitzt und so weit aufgeblasen, daß er gegen das biegsame Halteorgan 10 drückt. Dann wird ein Ventil geöffnet und Luft unter einem Druck von i,54 kg/cm² zugeführt. Gleichzeitig wird das Dampfventil geschlossen. Hierauf wird das Auslaßventil nur gerade so weit geöffnet, daß Gas entweichen kann, der Druck innerhalb des radial aufgetriebenen Kunststoffschlauchs 17 aber konstant bleibt. Man läßt Druckluft durch das Innere des Schlauchs 17 strömen, bis er sich genügend abgekühlt hat. so daß der Druck entspannt werden kann, ohne daß der Schlauch 17 schrumpft.

So erhält man ein Stück Kunststoffschlauch 17 mit einem zylinderförmigen aufgeblasenen Abschnitt, zwei Endabschnitten mit dem ursprünglichen Durchmesser und zwei Übergangsabschnitten mit Durchmessern zwischen dem Durchmesser der Enden und dem Durchmes

ser des aufgeblasenen Teils. Durch Abschneiden der Endabschnitte und der Übergangsabschnitte erhält man Ein Copolymerisat aus Tetrafluoräthylen und Hexa- 35 eine Länge von warmschrumpfbarem Schlauch 17 mit

fluorpropylen mit einer Schmelzviscosität von 40 χ 10⁴ Poise bei 372°C wird auf herkömmliche Weise zu einem ausdehnbaren Schlauch 17 von 6 cm Durchmesser und einer Wandstärke von 0,6 mm stranggepreßt. Ein 89,5 cm langes Stück dieses Schlauchs wird mit aus Aluminiumscheiben und Dichtungsringen aus Polychloropren hergestellten Verschlußstücke versehen, die mit Bandklemmen dicht festgeklemmt werden. Die Pfropfen werden mit öffnungen für den Gaseinlaß und Gasauslaß versehen.

Der Schlauch 17 mit den Pfropfen wird in die in Beispiel 1 beschriebene Auflesevorrichtung eingesetzt. Die Endspannung wird durch ein Gewicht von 3,63 kg erzeugt, und der Reitstock wird nicht festgeklemmt. Die Vorrichtung wird mit Rohrleitungen versehen, um unter Druck stehenden Wasserdampf oder Druckluft durch das Einlaßrohr 15 zuführen zu können und das Öffnen oder Schließen des Ab'.ugs am Auslaßpfropfen zu ermöglichen.

Um den Kunststoffschlauch in der Vorrichtung wird eine Windung aus Polyimidfolie (als biegsames Flächengebilde) gelegt.

Diese Folie ist 0,13 mm dick und besteht aus dem in Beispiel 1 genannten Poiyimid.

Es werden zwei Aluminiumklemmschienen 12 von &o rechteckigem Querschnitt (2,54 cm χ 5,1 cm) und einer Länge von 79 cm verwendet. Die unteren, einander gegenüberliegenden Ränder der Klemmschienen 12 sind in einem Radius von 1,27 cm abgerundet. Die Klemmschienen 12 werden von der Vorrichtung getragen. &s

Die Abstandhaheschiene 14 besteht aus Aluminium und die schienenförmige Platte 18 aus rostfreiem Stahlblech. Die Platte 18 wird an ihren Rändern so angespitzt den gewünschten Eigenschaften; d. h. der Schlauch 17 schrumpft beim Erhitzen über !5Q⁰C auf seinen ursprünglichen Durchmesser zurück. Der warmschrumpfbare Kunststoffschlauch 17 !st glatt und weist keinen sichtbaren Grat auf. Der Querschnitt ist im wesentlichen kreisförmig mit Ausnahme einer geringen Abflachung längs der Linie, an der die schienenförmige Platte 18 anlag, weil in diesem Falle die schienenförmige Pte-ve 18 nicht unter der Einwirkung von Spannung an die Krümmung des zylinderförmigen Halteorgans 110 angepaßt worden war.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen wärmeschrumpfbarer Kunststoffschiluche, bei dem ein ausdehnbarer Kunststoffschlauch in einem zylindrischen, die Ausdehnung begrenzenden, wärmebeständigen Halteorgan angeordnet wird, das einen größeren Durchmesser aufweist als der ausdehnbare Kunststoffschlauch, bei dem der Kunststoffschlauch erwärmt und durch Einleiten von Druckgas gegen das Halteorgan ausgedehnt wird und bei dem der Kunststoffschlauch abgekühlt und dann aus dem Halteorgan entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des ausdehnbaren Kunststoffschlauches dadurch erfolgt, daß heißes Druckgas eingeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckgas verwendet wird, das sich im Rahmen dsr Arbeitsbedingungen kondensieren läßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckgas Wasserdampf verwendet wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Herstellen wärmeschrumpfbarer Kunststoffschläuche nach Anspruch 1, mit einem zylindrischen, wärmebeständigen Halteorgan, das bei Betrieb der Vorrichtung die durch Druckgas bewirkte Ausdehnung eines in das Halteorgan eingebrachten ausdehnbaren Kuiiststoffschlauches begrenzt und das einen größeren Durchrcssser £*Jweist als der ausdehnbare Kunststoffschla-ich und mit Einleitungseinrichtungen für das Druckgas dadurch gekennzeichnet, daß das Halteorgan (10) aus einem biegsamen Fiächengebiide hergesteiit ist, das zu einem Zylinder gebogen ist und dessen aneinandergrenzende Ränder (13) durch Klemmschienen (12) zusammengehalten werden und das auf den gewünschten Durchmesser des wärmeschrumpfbaren Kunststoffschlauches (17) einstellbar ist, und daß die Einleitungseinrichtungen für das Druckgas als Heißgasrohre (15) ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteorgan (10) eine Polyimidfolie oder mit einem wärmebeständigen Elastomeren beschichtete Glasseide ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmschienen (12) an der Innenseite ihrer unteren Ränder eine dem Übergang von den eingeklemmten Rändern (13) zum zylindrischen Teil des Halteorgans (10) angepaßte Rundung aufweisen, zwischen den Klemmschienen (12) eine sich über die Länge der Klemmschienen (12) erstrekkende Abstandhalteschiene (14) angeordnet ist, im Inneren des Halteorgans (10) eine schienenförmige Platte (18), die der Länge der Klemmschienen (12) nach verläuft, die an der Abstandhalteschiene (14) derart befestigt ist, daß ihre Ebene senkrecht zu den einander gegenüberstehenden Außenflächen der Klemmschienen (12) steht, und die an ihren beiden Längsrändern so geformt ist, daß diese Ränder in der Klemmstellung dicht an den abgerundeten Rändern der Klemmschienen (12) anliegen, und Einrichtungen (19, 20) zum Verstellen der Lage der schienenförmigen Platte (18) gegenüber der Abstandhaltcschiene (14) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch fc>. dadurch gekennzeichnet, daß die schienenförmige Platte (18) elastisch ist

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Spannorgane (19,20) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die schienenförmige Platte (18) gegen die Abstandhalteschienen (14) gespannt werden kann.