DE2506674A1

DE2506674A1 - Poroeser schlauch, insbesondere bewaesserungsschlauch, und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2506674A1
Application number: DE19752506674
Authority: DE
Inventors: James E Turner
Original assignee: SOUTHLAKE PIPE CO
Current assignee: SOUTHLAKE PIPE CO
Priority date: 1974-02-26
Filing date: 1975-02-17
Publication date: 1975-08-28
Also published as: JPS50119433A; IT1029843B; US4110420A; FR2261702B1; BE857176Q; JPS5659855U; FR2261702A1; US4003408A; IL46519A; IL46519A0; GB1470918A

Description

PATE NTANWALTE A Pv 9 Q / H

HENKEL, KERN, FEILER&HÄNZEL

BA\ LUSCHE HVOTHEKEN- UND

TtiLE .: 05 29 802 HNKL D PnIIARTY SPHMTr)-STR A SSF 0 WECHSELBANKMÜNCHENNr.Sie-SSlll

TELEFON· (089) 663197 66 30 91 - 9' AKU-itHMlU-b iKAbbfc, Z DRESDNER BANK MÖNCHEN 3 914975 TELEFON. (089) 663197, 66 30 91 9. D-8000 MÜNCHEN 90 POSTSCHECK: MÜNCHEN 162147 - TELEGRAMME: ELLIPSOID MÜNCHEN «www ^m. ^±λ χ_*.ι^-.

Southlake Pipe Company
Southlake, Texas/U.S.A.

17. Februar I975

Poröser Schlauch, insbesondere Bewässerungsschlauch, und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Bewässerungsanlagen und betrifft insbesondere einen porösen Bewässerungsschlauch, der hauptsächlich aus dem aus alten Gummireifen wiedergewonnenen, auf eine kleine Teilchengröße gemahlenen und mit einem Bindemittel, im wesentlichen aus Polyäthylen, vermischten Material besteht und dessen Wanddicke so bemessen ist, daß er der Belastung durch das Erdreich in einer erdverlegten Bewässerungsanlage zu widerstehen vermag.

Für einen gesunden Pflanzenwuchs und zur Erzielung eines optimalen Feldfruchtertrags sowie für einen kräftigen Rasen kommt es hauptsächlich auf die Wasserversorgung im Wurzelbereich der Pflanzen im Erdreich an. Bei Oberflächenbewässerung muß das Wasser in das Erdreich eindringen und zum Wurzelbereich durchsickern, wenn es zum Pflanzenwachstum beitragen soll. Feuchtigkeit, welche nur die oberirdischen Teile von Graspflanzen und die über den Wurzeln gelegenen Schichten organischen Materials und des Erdreichs benetzt, ist praktisch nutzlos und kann infolge der Mineralsalzverkrustung, die sich durch Verdunstungsablagerung der mineralischen Anteile an der

Hz/Bl/ro - 2

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Oberfläche bildet, sogar schädlich sein. Ein dichter Rasen kann beispielsweise eine Wasserniederschlagshöhe von etwa 13 mm und mehr absorbieren, bevor Wasser in das Erdreich eindringt. Leichte Oberflächenbewässerung begünstigt eine flache Wurzelbildung und somit das Wachstum von Pflanzen, die in bewässerungsfreien Perioden schnell vertrocknen. Die bei Oberflächenbewässerungsanlagen auftretenden Wasserverluste infolge von Verdunstung und Ablauf stellen einen äußerst ungünstigen Faktor in an Wasser knappen Gebieten dar, in denen der Grundwasserspiegel verhältnismäßig tief liegt und das Wasser hochgepumpt und über große Strecken gefördert werden muß. Die Oberflächenbewässerung wirft außerdem Probleme bezüglich der zeitlichen Festlegung der Bewässerung auf, da über Nacht feucht bleibendes Blattoder Laubwerk Pflanzenkrankheiten begünstigen kann. Außerdem sind z.B. die meisten Golfplätze mindestens einen Tag in der Woche geschlossen, wobei die Oberflächenbewässerung, bei der es sich derzeit meist um Hochdruckberieselungsanlagen handelt, in Betrieb bleibt. Eine andere Überlegung bezüglich der Herstellung eines neuen Produkts ist die Verfügbarkeit von Rohmaterialien bei der derzeitigen Rohstoffknappheit, und wenn dieses Rohmaterial hauptsächlich aus wiedergewonnenem Gummi oder Kautschuk und/oder Kunstkautschuk von Altreifen, die augenblicklich ein ernstes Abfallproblem darstellen, gewonnen werden könnte, wäre dies noch günstiger. Zahlreiche Berieselungsanlagen erfordern ständig Arbeits- und Wartungskosten, weil dabei die Sprinkler versetzt und die Leitungen verlegt werden müssen, und außerdem sind dabei hochragende Sprinklerköpfe vorhanden, die sehr oft durch Rasenmäher und andere Geräte umgestoßen, beschädigt oder zerbrochen werden. Weiterhin stellt auch das Einfrieren von Rohren und anderen wasserführenden Ausrüstungsteilen ein Problem dar, weil durch starke Kälteeinbrüche häufig kostspieliege Schäden verursacht werden. Ein anderer Gesichtspunkt stellt die Behinderung der normalen

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Gartenarbeiten dar, wobei z,B, eine poröse Schläuche verwendende, in einer Tiefe von etwa 254 mm oder mehr verlegte Wasserverteilungsanlage alle normalen Gartenarbeiten, einschließlich der mechanischen Bodenbearbeitung (roto-tilling) zulassen würde. Darüber hinaus ist es wichtig, daß Nährstoffe und Pflanzenwuchsförderstoffe, bestimmte Insektenschutzmittel und in bestimmten Fällen auch Pflanzenvernichtungsmittel unmittelbar im unterirdischen Wurzelbereich der zu bewässernden Fläche verteilt werden. Das Wachstum von Unkraut soll dabei auf einem Mindestmaß gehalten und keinesfalls begünstigt werden, und die Kultivierungserfordernisse bei Nutzpflanzen sollten möglichst weitgehend verringert werden.

Die Untergrundbewässerung fällt für viele unter den allgemeinen Begriff der Sickerbewässerung, wie sie jedenfalls angewandt wird, um während der gesamten Wachstumsperiode einen ausreichenden Abschnitt der Wurzelbereiche auf einem zwischen Nässe und Sättigung bzw. Aufsaugvermögen liegenden Befeuchtungsgrad zu halten. Dieses System ermöglicht die Erzielung eines optimalen Verhältnisses zwischen Erdreich bzw. Bodenfläche, Wasser und Pflanzenertrag, welches bei geringerem Wasserverbrauch zu besserem Wachstum und zu wesentlich besseren Erträgen führt. Die Verdunstung ist praktisch vollständig ausgeschaltet, Rohrleitungen sind Personen und Maschinen nicht im Wege, und das Wasser zusammen mit ggfc angewandtem Düngemittel wird dort eingesetzt, wo es offensichtlich den größten Nutzen bringt, nämlich unmittelbar an den Wurzeln. Das Wasser sickert aus den Untergrundschläuchen nach außen und verbreitet sich durch Kapillarwirkung und Absorption über das ganze Wurzelsystem, wobei es einen konstanten Feuchtigkeitsgrad über den gesamten Versorgungsbereich hinweg aufrechterhält.

Änderungen des Wassergehalts im Erdreich können verschiedene

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Schwierigkeiten aufwerfen, beispielsweise Ausdehnung und Zusammenziehung des Erdreichs unter Betonplattenfundamenten und um diese herum. Dies kann zu einer Verschiebung und/oder einem Bruch der Fundamente, von Ziegelwänden, des Innenverputzes und Steintäfelungs- bzw. Fliesenwänden in Häusern führen. Eine erdverlegte bzw. Untergrundanlage, welche einen stabilen Feuchtigkeitszustand des Erdreichs aufrechtzuerhalten vermag, würde daher zur Ausschaltung dieser schwerwiegenden Schäden an Häusern und sonstigen Gebäuden beitragen. Bei Abwasserbehandlungsanlagen ist die Belüftung von Wichtigkeit, wobei Luft in den Abwasserzufluß eingeleitet wird, so daß sie in mit anaerobischer Wirkung arbeitenden Behandlungsbecken und -behältern in Form von Blasen hochsteigt. In den meisten Fällen stellt jedoch die Erzeugung der gewünschten Blasengröße eine besondere Schwierigkeit dar. In vielen Anlagen sind die durch Luftzufuhr gebildeten Luftblasen meist zu groß, und sie steigen zu schnell zur Oberfläche hoch, weshalb ein System sehr wünschenswert wäre, das kleine Bläschen erzeugt, die sehr langsam durch ein Abwassergemisch hochsteigen.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Untergrundbewässerungsanlage zu schaffen, mit deren Hilfe ohne Bodenstrukturschäden Wasser und Düngemittel in wirksamer Weise zu den Wurzelbereichen von Pflanzen gefördert werden können.

Diese Anlage soll dabei einen geringeren Wasserverbrauch, einen minimalen Verdunstungsverlust zur Luft und die Vermeidung einer Mineralsalzablagerung im Erdreich gewährleisten.

Damit soll eine ständige, langsam sickernde Wasserzufuhr zur Verteilung des Wassers durch Kapillarwirkung im Erdreich während der erforderlichen Bewässerungsperioden erreicht werden.

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Weiterhin sollen dadurch stabilisierte Erdreich- bzw. Bodenbedingungen unter und um Gebäudefundamenten und anderen Bauwerken, wie Schwimmbecken, gewährleistet werden.

Die Erfindung bezweckt also, genauer gesagt, die Schaffung eines hauptsächlich aus einem wiedergewonnenen, gummiartigen, vorher vulkanisierten Material bestehenden porösen Schlauchs und eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen Schlauchs.

Diese Aufgabe wird bei einem porösen Schlauch erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß er hauptsächlich aus einem wiedergewonnenen, gummiartigen, bereits vulkanisierten Material und einem kleineren Anteil eines Bindemittelgemisches aus Polyäthylen, Vinyl und ABS-Bindemittel besteht, daß die Querschnittsfläche der Schlauchwandung größer ist als der Öffnungsquerschnitt des Schlauches und daß die Schlauchwände eine Vielzahl von einen vergleichsweise kleinen Querschnitt besitzenden, unregelmäßig geformten, labyrinthartigen Durchlässen aufweisen, die zahlreiche durch die Schlauchwände verlaufende Sickerwege bilden.

Ein Merkmal der Erfindung besteht also in einem für Untergrundbewässerungszwecke geeigneten porösen Schlauch, der hauptsächlich aus z.B. von Altreifen wiedergewonnenem und gemahlenem Gummi oder Kautschuk und/oder Kunstkautschuk besteht. Die wiedergewonnenen Abfallgummikörnchen, die auf eine ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,59 mm (30 mesh) passierende Teilchengröße gemahlen wurden, werden in einem Schlauchextruder mit einer wesentlich kleineren Menge von Bindemittelbestandteilen vermischt, die typischerweise aus einem Bindemittelgemisch aus hauptsächlich Polyäthylen in Verbindung mit Vinyl, ABS-Bindemittel und einer Spur von Attapul git (attaclay) bestehen. Die Querschnittsfläche der Schlauchwandungen ist im Vergleich zum Öffnungsquerschnitt beträchtlich, und die Wandung des Schlauches ist so dick, daßlabjrinth-

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artige Durchlässe gebildet werden, durch welche das Wasser nach außen hindurchsickern kann , ohne das Erdreich beeinträchtigende Wasserstrahlen zu bilden. Der Schlauch dient als unterirdisch verlegte Untergrundbewässerungsschlauchleitung, und er besitzt eine hohe strukturelle Festigkeit, welche einem Zusammendrücken des Schlauches unter der Belastung durch das Erdreich effektiv entgegenwirkt, während er über seine Länge hinweg höchst biegsam ist. Der Schlauch wird im Verfahrensverlauf durch den Extruder geformt, wobei infolge des aus der im gemahlenen, wiedergewonnen Giimraireifenmaterial absorbierten Feuchtigkeit entstehenden Dampfes und der aus dem Materialgemisch entweichenden Restgase bei der Erwärmung des Produktgemisches im Extruder eins begrenzte Aufschäumung oder Blähwirkung stattfindet, so daß zahlreiche offenzellige Fluidumströaiungsitfege gebildet, werden, Beim Extrudieren werden auch Labyrinthdurchlässe zwischen dem Gummireifen-Granulat und dem Polyäthylen-Bindemittelgemisch sowie durch letzteres hindurch infolge der Dampf=- und Gasauf schäumung bzw. -aufblähung gebildet»

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilseitenansicht eines porösen Untergrundbewässerungsschlauches mit Merkmalen'nach der Erfindung,

Fig, 2 eine Stirnseitenansicht des Schlauches gemäß Fig, 1,

Fig. 3A einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt längs der Linie 3-3 gemäß Fig_s 2 durcii dis Sohlanchwandung,

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Fig. 3B einen in weiter vergrößertem Maßstab gehaltenen Ausschnitt aus dem Wandungsabschnitt gemäß Fig. 3A,

Fig. 4A eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht eines mit Entlüftung und Temperaturregelung arbeitenden Schneckenextruders zur Herstellung des porösen Schlauches,

Fig. 4B eine Teilseitenansicht eines langgestreckten Kaltwasserbehälters bzw. -wanne zur Aufnahme des heißen Schlauches von der Spritzform nebst Schlauchabzugvorrichtung und -aufwickelvorrichtung,

Fig. 5 eine in stark vergrößertem Maßstab und im Schnitt gehaltene, teilweise weggebrochene Ansicht des Spritzformendes des Extruders und

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Durchflußmenge durch den porösen Schlauch in Abhängigkeit vom Wasserdruck.

Der poröse Schlauch 10, der in Fig. 1 in einem kurzen Stück und in Fig. 2 in Stirnseitenansicht dargestellt ist, besteht im wesentlichen aus einem wiedergewonnenen, gummiartigen, bereits vulkanisierten Abfallmaterial, wie es von zerkleinerten Gummi-Altreifen nach Entfernung der Metallanteile gewonnen wird. Dieses gummiartige, bereits vulkanisierte Material wird auf eine Teilchengröße von im allgemeinen weniger als etwa 1,6 mm und vorzugsweise auf eine solche Teilchengröße gemahlen, daß die Teilchen ein Sieb mit einer Maschenweite von etwa 0,59 mm (30 mesh) passieren, bevor dieses Material im Verfahrensverlauf, d.h. kontinuierlich, mit einem Bindemittel vermischt wird, welches eine die gummiartigen Teilchen des hergestellten Schlauches 10 miteinander ver-

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bindende Matrix bildet. Obgleich die Dicke der Schlauchwandung 11 im Verhältnis zum Innendurchmesser des Schlauches so gewählt ist, daß das im fertigen Schlauch gebundene Material eine gute strukturelle Integrität bzw. Festigkeit gegen ein Zusammendrücken des Schlauches durch das ihn belastende Erdreich, wenn er als Untergrund-Bewässerungssickerschlauch erdverlegt ist, gewährleistet, besitzt der Schlauch über seine Länge hinweg eine hohe Biegsamkeit, so daß er in die bei Untergrundanlagen erforderlichen Biegungen und Krümmungen gelegt werden kann. Durch ein Aufschäumen oder Aufblähen während der Verarbeitung des Produktgemisches zur Herstellung des fertigen Schlauches 10 werden wahllos verteilte Taschen oder Hdilräume 12 in der Schlauchwandung gebildet, wie sie in der vergrößerten Darstellung von Fig. 3A näher veranschaulicht sind. Diese Hohlräume entstehen an den Stellen, an denen sich keine Durchgänge zur Außenseite bilden, oder sie bilden sich im späteren Verlauf des Aufschäumvorgangs. Ein wesentliches Merkmal des fertigen porösen Schlauches stellen unregelmäßig geformte, labyrinthartige Kanäle oder Durchlässe 13 dar, wie sie in der etwa 120-fachen Vergrößerung von Fig. 3B veranschaulicht sind. Im Verlauf des Aufschäumvorgangs wird dabei eine ausreichende Anzahl von die Innenfläche 14 mit der Außenfläche 15 des Schlauches 10 entweder einzeln oder über verzweigte Durchlässe verbindenden Durchlässen 13 gebildet, um das gewünschte Durchsickern durch die Schlauchwandung zu gewährleisten. Obgleich die beim Aufschäumen bzw. Aufblähen entstehenden Hohlräume 12 noch nicht das angestrebte Ergebnis darstellen, stehen einige von ihnen mit den während des gleichen Vorgangs gebildeten Durchlässen 13 in Verbindung, so daß sie einen Teil von einigen Sickerwegen bilden. Die angestrebte Aufschäumung oder Aufblähung findet hauptsächlich durch den Dampf, der durch die vorher vom bereits vulkanisierten Granulat absorbierte Feuchtigkeit gebildet wird, und durch gewisse Restgase in dem den Schlauch 10 bildenden

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Granulat und/oder Bindemittel statt, wobei sich die meisten Labyrinthkanäle 13 in den und durch die Verbindungsmatrizes 17 bilden, welche durch das die Granulatkörnchen 16 im fertigen Schlauch 10 bindende Bindemittel gebildet werden. Obgleich die Granulatkörnchen 16 bei der Herstellung des Schlauches im wesentlichen ihren körperlichen Zusammenhalt beibehalten, tritt eine gewisse Oberflächenverschmelzung oder -verschweißung des Materials mit dem Bindemittel auf.

Der poröse Schlauch 10 wird durch einen zweistufigen Schnekkenwellenextruder 18 der in Fig. 4A dargestellten Art extrudiert, wobei das Materialgemisch über einen Fülltrichter

19 einer Förderschnecke 20 zugeführt wird, die in einem vergleichsweise langen Extruderzylinder 21 angeordnet ist und sich praktisch über dessen Gesamtlänge erstreckt. Bei dem Extruder 18 handelt es sich im wesentlichen um einen handelsüblichen Schneckenextruder, der mit einem Antriebsmotor 22 und einem Getriebeteil 23 versehen ist, dessen Abtriebswelle die Schneckenwelle 20 antreibt. Der Extruder 18 ist zudem mit mehreren Heiz- und Kühlzylinder-Hülsen 24 versehen, die längs des ExtruderZylinders 21 auf Abstände verteilt sind und die jeweils eingegossene, durch Leitungen 25 und 26 verbundene Widerstandselemente sowie eingegossene Kühlschlangen aufweisen. Diese Widerstandselemente und Kühlschlangen sind mit einem elektrischen Speisestromregler 29 bzw. mit einem Kühlmittelzufuhrregler 30 verbunden; diese Teile sind der besseren Übersichtlichkeit halber nur für eine der Zylinderhülsen 24 veranschaulicht. Eine mit einem Unterdruckregler 32 verbundene Entlüftung 31 ist in einer zweckmäßigen Position längs des Extruderzylinders 21 und der Förderschnecke

20 angeordnet, so daß nach Erhöhung der Temperatur des Produktgemisches durch Regelung der Erwärmung und Gemischdurchknetung eine Entlüftung der Blähgase erfolgen kann, die durch das im Gemisch enthaltene Bindemittel erzeugt werden. Eine

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andere Bedingung für die Anordnung der Entlüftung 31 besteht darin, daß diese Entlüftung so weit vor dem Druckkopfsieb 33 angeordnet sein muß, daß sich an der betreffenden Stelle längs der Förderschnecke 20 noch kein Gegendruck aufbaut. Das durch das Druckkopfsieb 33 hindurchgepreßte Gemisch, wird über die Schlauchspritzform 34 des Extruders extrudiert, an welcher durch Aufschaum- oder Blähwirkung die Bildung der unregelmäßig geformten, labyrinthartigen Durchlässe 13 bei gleichzeitiger Senkung des Materialdrucks von den hohen Druckwerten am Druckkopfsieb 33 auf Atmosphärendruck auftritt. Der Auslaufstutzen 35 unter dem Fülltrichter 19 kann mit einer Kühl- und/oder Heizeinrichtung versehen sein, um die Temperaturregelung des Produktgemisches und die Erweiterung des möglichen Anordnungsbereichs der Entlüftung 31 in Richtung auf den Fülltrichter 19 zu begünstigen.

Der aus der Spritzform 34 austretende poröse Schlauch 10 tritt gemäß Fig. 4B schnell in eine etwa 12 m lange, mit Kühlwasser mit einer Temperatur von etwa 1,7°C gefüllte Kühlwanne 36 ein. Hierdurch erfolgt eine schnelle Gerinnung oder Erstarrung der Schlauch-Bindemittelmatrizes, wobei das für das Endprodukt gewünschte Blasen durch die Schlauchwandungen hindurch auftritt. Der Schlauch 10 wird dann aus der Kühlwanne 36 durch eine mit Gummireifen 37 und 38 versehene Abzieheinrichtung 39 herausgezogen und zu einer herkömmlichen Haspel-Schlauchauf wickeleinrichtung 40 überführt.

Wie in der vergrößerten Darstellung von Fig. 5 veranschaulicht, wird das Gemisch am Ende der Spritzform 34 des Extruders 18 durch das Druckkopfsieb 33 hindurchgepreßt, und es fließt dann an dünnen Leitschaufeln 41 vorbei, die von einem Tragring 42 abgehen und einen den Innendurchmesser des porösen Schlauches festlegenden Dorn 43 sowie eine Dornbasis

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44 tragen, in welche der Dorn 43 eingeschraubt ist. Eine im Dorn 43 ausgebildete zentrale Bohrung 45 ist über einen Kanal in der Dornbasis 44 und eine Rohrleitung 46 mit der Außenseite verbunden, um das Innere des extrudierten Schlauches im Augenblick seines Austritts aus der Spritzform zur Atmosphärenluft hin zu entlüften.

Es wurden ausgezeichnete Yersuchsergebnisse z.B. mit vorvulkanisierten Materialkörnchen erzielt, die durch Mahlen von Gummi-Altreifen erhalten wurden, bei denen die Metallteile entfernt, die weichen Kordlagenrückstände jedoch im Granulat belassen wurden. Das Material wurde dabei auf eine solche Teilchengröße gemahlen, daß die Körnchen ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,59 mm (30 mesh) passierten. Dieses vorvulkanisierte Granulat wird in einem Mengenanteil von etwa 70% des Gesamtgemisches mit den restlichen 3096 des Gemisches im Fülltrichter 19 des Extruders 18 vermischt. Dieser 30% des Gesamtgemisches ausmachende Anteil des Produktgemisches besteht dabei aus folgenden Bestandteilen:

Polyäthylen (hochdicht) 70%

Vinyl 14%

ABS-Bindemittel 15%

Attapulgit (attaclay) 1%

Das Gemisch wird vom Fülltrichter 19 in das Einlaßende des Extruderzylinders 21 zur Förderschnecke 20 eingeführt, wobei die zugeführte Wärme und die bei der Knetverarbeitung entstehende Wärme die Gemischtemperatur auf etwa 149°C erhöhen. Bei der Bewegung längs der Förderschnecke erreicht das Gemisch dann vor und an der Entlüftung 31 eine Temperatur von etwa 177°C und allgemein im Bereich von 177 - 204°C. An der Entlüftung und unmittelbar hinter ihr kühlt sich das Gemisch sodann auf etwa 149°C ab. Hierauf erwärmt sich das Gemisch wiederum auf etwa 177°C, während es sich dem Druckkopfsieb

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nähert, wobei der Druck an der Förderdruckseite der Schnekke 20 des DruckkopfSiebes 33 auf etwa 141 - 246 kg/cm ansteigt. Die angewandten Verfahrenstemperaturen sind im allgemeinen hoch genug, um das im Gemisch enthaltene Bindemittel in den schmelzflüssigen plastischen Zustand zu versetzen, so daß eine Entlüftungsströmung durch das Bindemittel hindurch möglich ist, während die vorvulkanisierten Materialkörnchen im allgemeinen ihren Zusammenhalt behalten, mit Ausnahme einer gewissen Oberflächenanschmelzung oder -verschmelzung mit dem Bindemittel in den verbindenden Matrizes 17. Der poröse Schlauch 10 wird durch den Schneckendruck aus der Spritz-

3y

form 34 in die Kühlwanne/ extrudiert, aus welcher er dann herausgezogen und aufgerollt wird. Bei Entlüftung mit einem Unterdruck von 510 mm Hg an der Entlüftung 31 wird gemäß Fig. ein Schlauchprodukt erhalten, das bei einem Innenwasserdruck von 0,35 kg/cm auf je 30,5 m (100 Fuß) Länge eine Sickerströmungsmenge von etwa 56,8 l/h besitzt. Die Bildung der durch die Aufschäum- oder Blähwirkung erzeugten Durchlässe erfolgt dabei an der Stelle, an welcher der Schlauch 10 zur Außenluft hin extrudiert wird. Eine Entlüftung mit einem Unterdruck von 127 mm Hg bei etwa den gleichen Verfahrenstemperaturen ergibt auf eine Schlauchlänge von 30,5 m die höchste Sickermenge des Schlauches von 151 l/h bei einem im Schlauch herrschenden Wasserdruck von 0,35 kg/cm . Eine Entlüftung mit einem Unterdruck von 635 mm Hg ergibt dagegen unter den gleichen Bedingungen die niedrigste Sickermenge von 45,4 l/h. Die an der Entlüftung 31 bewirkte Entlüftung bzw. Absaugung vermag bei der Gemischtemperatur an der betreffenden Stelle des Verfahrens sehr wirksam den Restfeuchtigkeits- und -gasgehalt des Gemisches zu stabilisieren, so daß eine gute, gleichmäßige Steuerung der Blähwirkung erreicht wird, wenn der Schlauch 10 am Ende der Spritzform zur Außenluft hin austritt.

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Die Gemischzusammensetzung kann in der Weise variiert werden, daß die vorvulkanisierten Materialkörnchen etwa 60 - 90% des Gesamtgemisches ausmachen und der Anteil des Bindemittels entsprechend bei etwa 40 - 10% des Gesamtgemisches liegt. Das Bindemittel kann das vorher angegebene Gemisch sein oder aus einem oder zwei Stoffen wie Polyäthylen, Vinyl, ABS-Bindemittel mit einer Spur von Attapulgit (attaclay) oder ohne den zuletzt genannten Stoff bestehen, wie dies für Änderungen des Erzeugnisses erforderlich erscheint. In jedem Fall wird das Bindemittel, ob aus einem Bestandteil oder mehr Bestandteilen, bei den angewandten Verfahrenstemperaturen und unter der Khetwirkung im Schneckenextruder in den plastischen oder schmelzflüssigen Zustand umgewandelt, während die vorvulkanisierten Materialkörnchen im wesentlichen ihren strukturellen Zusammenhalt beibehalten.

Obgleich die Erfindung vorstehend in einem speziellen Ausführungsbeispiel mit verschiedenen Abwandlungen erläutert ist, sind dem Fachmann selbstverständlich verschiedene weitere Abwandlungen möglich, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung also ein poröser Schlauch geschaffen, der hauptsächlich aus dem aus Gummi-Altreifen wiedergewonnenen Gummi bzw. Kautschuk und Kunstkautschuk besteht, welcher nach Entfernung von Metallanteilen auf eine Teilchengröße von z.B. unter 0,59 mm gemahlen wurde und welcher in einem Schneckenrohrextruder im Verfahrensverlauf mit einer wesentlich kleineren Menge eines Bindemittelgemisches vermischt wird, das hauptsächlich aus Polyäthylen in Verbindung mit Vinyl, ABS-Bindemittel und einer Spur von Attapulgit (attacügr) besteht. Das dabei erhaltene Produkt eignet sich speziell zur Verwendung als eingegrabener Untergrundbewässerungsschlauch, der eine hohe strukturelle Festig-

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keit besitzt, so daß er einem Zusammendrücken durch die Erdreichlast und sogar durch die Belastung durch mäßig große Steinbrocken im Erdreich zu widerstehen vermag, dabei aber über seine Länge hinweg eine hohe Biegsamkeit besitzt. Die Querschnittsfläche der Schlauchwandung beträgt dabei mehr als das Doppelte der Querschnittsfläche der Schlauchöffnung. Der Schlauch ist wasserdurchlässig, weil in ihm während der Verarbeitung im Extruder unter begrenzter Aufschäumung bzw. Blähwirkung durch den bei der Erwärmung des Gemisches im Extruder erzeugten Dampf, der aufgrund der im gemahlenen, wiedergewonnenen Gummireifenmaterial absorbierten Feuchtigkeit entsteht, und der aus dem Materialgemisch entweichenden Restgase offenzellige Fluidumströmungswege gebildet worden sind. Die Aufschäum- oder Blähwirkung infolge der aus dem Gemisch entweichenden Dämpfe und Gase führt auch zur ßildung von labyrinthartigen Durchlässen zvri.schen den Reifengummiteilchen und dem Polyäthylen-Bindemittelgemisch und auch durch das Bindemittelgemisch hindurch, das mit dan Gummikörnchen unverträglich ist, aber ein physikalisches strukturelles Bindemittel für diese Gummikörnchen darstellt.

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Claims

- 15 Patentansprüche

T, Poröser Schlauch, dadurch gekennzeichnet, daß er hauptsächlich aus einem wiedergewonnenen, gummiartigen, bereits vulkanisierten Material und einem kleine-' ren Anteil eines Bindemittelgemisches aus Polyäthylen, Vinyl und ABS-Bindemittel besteht, daß die Querschnittsfläche der Schlauchwandung größer ist als der Öffnungsquerschnitt des Schlauches und daß die Schlauchwände eine Vielzahl von einen vergleichsweise kleinen Querschnitt besitzenden, unregelmäßig geformten, labyrinthartigen Durchlässen aufweisen, die zahlreiche durch die Schlauchwände verlaufende Sickerwege bilden.
2. Verfahren zur Herstellung des porösen Schlauches nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gummiartige, bereits vulkanisierte Material vor dem Extrudieren in Form eines Schlauches zu Teilchen mit einem Durchmesser im allgemeinen von unter etwa 1,6 mm zerkleinert bzw» gemahlen wird, wobei dieses Material etwa 60 - 90% des Produktmaterials ausmacht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bindemittelgemisch aus Polyäthylen, Vinyl und einem ABS-Bindemittel in einem Mengenanteil von etwa 10 - 4096, bezogen auf das■Gesamtgemisch, angewandt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Produktgemisch in einem Extruder mit kombinierter Gemisch-Temperatur- und -Entlüftungsregelung verarbeitet wird, wobei der Extruder einen Schlauchspritzformauslaß aufweist und wobei die labyrinthartigen Durchlässe durch Blähwirkung beim Extrudieren des Schlauches aus dem Spritzformauslaß zur Außenluft gebildet werden.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die meisten der durch die Blähwirkung gebildeten, labyrinthartigen Durchlässe durch das Bindemittelgemisch hindurch ausgebildet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der größte Teil der vorvulkanisierten Materialkörnchen, mit Ausnahme einer oberflächlichen Verschmelzung mit dem Bindemittelgemisch, ihren Zusammenhalt beibehalten.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Extruder ein das Material fördernder und mischender Schneckenextruder verwendet wird, der an einer Stelle längs der Längserstreckung seines Förderschneckenteils mit einer regelbaren Unterdruckentlüftung versehen ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Material zunächst an der Speisezone- der Förderschnecke auf etwa 149⁰C und sodann längs der Förderschnecke in Materialströmungsrichtung auf etwa 177°C erwärmt, das Gemisch danach im Bereich der Entlüftung auf etwa 149⁰C abgekühlt und weiter in Strömungsrichtung gefördert und schließlich wiederum auf etwa 17'
es zum Spritzformauslaß gelangt.

schließlich wiederum auf etwa 177°C erwärmt wird, bevor
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Extruder eine im Strömungsweg des Produktgemisches unmittelbar vor dem Spritzformauslaß gelegene Drucksiebplatte aufweist und daß der Druck des Produktgemisches an der Förderschnecken-Druckseite der Drucksiebplatte auf etwa 176 - 246 kg/cm² erhöht wird.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein poröser Schlauch mit einem Innendurchmesser von 12,7 mm

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und einer Wanddicke von etwa 5»1 mm hergestellt wird, der bei einem an der regelbaren Unterdruckentlüftung angewandten Unterdruck von 127 mm Hg auf jeweils 30,5 mm Länge eine Durchlaß- oder Sickerraenge von etwa 151 l/h bei einem Wasserdruck von 0,35 kg/cm gewährleistet.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein poröser Schlauch mit einem Innendurchmesser von 12,7 mm und einer Wanddicke von etwa 5,1 mm hergestellt wird, der bei einem an der regelbaren Unterdruckentlüftung angewandten Unterdruck von 635 mm Hg auf jeweils 30,5 m Länge eine Durchlaß- oder Sickermenge von etwa 45»4 l/h bei einem Wasserdruck von 0,35 kg/cm gewährleistet.
12. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein poröser Schlauch mit einem Innendurchmesser von 12,7 mm und einer Wanddicke von etwa 5»1 mm hergestellt wird, der bei einem an der regelbaren Unterdruckentlüftung angewandten Unterdruck von 508 mm Hg für Normalschlauch auf jeweils 30,5 m Länge eine Durchlaß- oder Sickermenge von etwa 56,8 l/h bei einem Wasserdruck von 0,70 kg/cm gewährleistet.
13. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittelgemisch auch eine Spur von Attapulgit (attaclay) enthält.
14. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittelgemisch aus etwa 70$> Polyäthylen und im Rest zu etwa gleichen Teilen aus Vinyl und ABS-Bindemittel besteht.
15. Poröser Schlauch, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch

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gekennzeichnet, daß er hauptsächlich aus einem wiedergewonnenen, gummiartigen, bereits vulkanisierten Material und einer kleineren Menge eines Bindemittelgemisches aus zwei beliebigen Stoffen wie Polyäthylen, Vinyl und ABS-Bindemittel besteht, daß die Querschnittsfläche der Schlauchwandungen größer ist als der Öffnungsquerschnitt des Schlauches und daß die Schlauchwände eine Vielzahl von einen vergleichsweise kleinen Querschnitt besitzenden, unregelmäßig geformten, labyrinthartigen Durchlässen aufweisen, die zahlreiche durch die Schlauchwände verlaufende Sickerwege bilden.
16. Schlauch nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittelgemisch auch eine Spur von Attapulgit (attaclay) enthält.
17. Verfahren zur Herstellung des porösen Schlauches nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das gummiartige, bereits vulkanisierte Material vor dem Extrudieren in Form eines Schlauches zu Teilchen mit einem Durchmesser im allgemeinen von unter etwa 1,6 mm zerkleinert bzw. gemahlen wird, wobei dieses Material etwa 60 - 90% des Produktmaterials ausmacht.
18. Poröser Schlauch, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er hauptsächlich aus einem wiedergewonnen, gummiartigen, bereits vulkanisierten Material und einer kleineren Bindemittelmenge aus einem der Stoffe wie Polyäthylen, Vinyl und ABS-Bindemittel besteht, daß die Querschnittsfläche der Schlauchwandungen größer ist als der Öffnungsquerschnitt des Schlauches und daß die Schlauchwände eine Vielzahl von einen vergleichsweise kleinen Querschnitt besitzenden, unregelmäßig geformten, labyrinthartigen Durchlässen aufweisen, die zahlreiche durch die Schlauchwände verlauf ends Sicke rv/e ge bilden.
19. Verfahren zur Herstellung des porösen Schlauches nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das gummiartige, bereits vulkanisierte Material vor dem Extrudieren in Form eines Schlauches zu Teilchen mit einem Durchmesser im allgemeinen von unter etwa 1,6 mm zerkleinert bzw. gemahlen wird, wobei dieses Material etwa 60 - 90% des Produktmaterials ausmacht,
20. Schlauch nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittelgemisch auch eine Spur von Attapulgit (attaclay) enthält.
21. Bewässerungsschlauch o.dgl., gekennzeichnet durch ein praktisch flexibles bzw. biegsames Schlauchglied, dessen Wandungen mit einer Vielzahl von unregelmäßig geformten, kanal- oder durchlaßartigen Öffnungen versehen sind, welche über seine Länge und um seinen Umfang herum wahllos auf enge Abstände verteilt sind.
22. Bewässerungsschlauch nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlauchglied wegen der kanalartigen Öffnungen aus einem granulierten Elastomeren hergestellt ist.
23. Bewässerungsschlauch nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die im Schlauchglied vorgesehenen kanalartigen Öffnungen durch Extrudieren eines Gemisches aus dem granulierten Elastomeren und einer zement- oder kleberartigen Substanz gebildet worden sind.
24. Bewässerungsschlauch nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein erheblicher Teil des Elastomeren ein wiedergewonnener, gummiartiger Stoff ist.

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25. Bewässerungs schlauch nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der wiedergewonnene, gummiartige Stoff aus abgefahrenen Automobilreifenkarkassen und dgl. gewonnen worden ist.
26. Verfahren zur Herstellung eines Bewässerungsschlauches

o.dgl., dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlauchglied aus einem elastomeren Material hergestellt wird, dessen Wandungen mit unregelmäßig geformten, kanal- oder durchlaßartigen Öffnungen versehen sind, die über die Länge und um den Umfang des Schlauchglieds herum wahllos auf enge Abstände verteilt sind.
27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material ein granuliertes Elastomeres mit einer mit der Größe der kanalartigen Öffnungen in Funktionsbeziehung stehenden Teilchengröße ist.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die im Schlauchglied vorgesehenen Öffnungen durch Extrudieren eines Gemisches aus den Elastomerteilchen und einer zement- oder kleberartigen Substanz gebildet werden.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein erheblicher Anteil des Elastomeren ein wiedergewonnener, gummiartiger Stoff ist.
30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der wiedergewonnene, gummiartige Stoff aus abgefahrenen Automobilreifenkarkassen und dgl. gewonnen worden ist.
31. Poröser Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem extrudierten Gemisch aus etwa 60 - 90% eines bereits vulkanisierten, gummiartigen Materials be-

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steht, das zu Teilchen oder Körnchen mit einem Durchmesser von praktisch weniger als etwa 1,6 mm gemahlen wurde.
32. Schlauch nach Anspruch 31» dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierte Gemisch weiterhin etwa 10 - kO% eines Bindemittelgemisches aus Polyäthylen, Vinyl und ABS-Bindemittel enthält.
33. Schlauch nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die labyrinthartigen Kanäle oder Durchlässe so bemessen sind, daß sie auf jeweils 30,5 m Schlauchlänge bei einem im Schlauchinneren herrschenden Wasserdruck von minde-

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stens 0,35 kg/cm und höchstens 0,70 kg/cm eine Durchlaß- oder Sickermenge von mindestens etwa 45?4 l/h und höchstens etwa 75,7 l/h gewährleisten.

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