-
"Fexiber, insbesondere transparenter Schlauch aus gespritztem Kunststoff
und Verfahren zu seiner Herstellung" Die Erfindung betrifft einen flexiblen und
ins besondere transparenten Schlauch aus gespritztem Kunststoff, z.B.
-
aus durchsichtigem Polyäthylen, welcher einen hohlzylindrischen Innenmantel
aufweist, der mit mehreren fäden verstärkt ist, von denen die Mehrzahl in gegenläufigen
Windungen angeordnet ist, in denen die jeweiliegen Fäden parallel zueinender ver1aufn
und spiralförmig um den Innenmantel geschlagen sind, wobei die Verstärkungsfäden
mit einem hohlzylindriachen, mit dem Innenmantel einteilig verbundenen Außenmantel
abgedeckt sind.
-
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung derartiger
Schläuche.
-
Solche Schläuche werden für beispielsweise Niederdruckpreßluft und
für Druckwasser mit normalem Leitungdruck oder den Leitungsdruck geringfügig überschreitendem
Druck benutzt.
-
Durchrichtige Schläuche gestatten die Beobachtung des Mediums und
werden deshalb u.a. für Laborzwecke benutzt. Sie erreichen
PJ atzdrücke
bis zu 20 atü. Ein spezielles Anwendungigebiet solcher transparenter Schläuche ist
der Untertagebergbsu, wo neuerdings nicht patronierter, fließfähriger Sprengstoff
aus Spezialbehältern Spreng bohrlöchern in dosierter Menge einer durchsichtige Schläuche
zugeführt wird, weil die Beobachtung des fließenden Sprengstoffes natwrgemö ß besonders
wichtIg ist.
-
Bei den bekannten Schläuchen werden synthetische Fäden, z.B. auf der
Basis von Polyacrylnitril oder Polyamid benutzt. Der spritzbare Kunststoff wird
unter Bildung des hohlzylindrischen Innenmantels durch eine Schlauchform zum Ausfließen
gebracht. Der hierbei aus der Buchse der Form austretende Schlauch wird mit den
beschriebenen Verstärkungsfäden mit Hilfe einer Vorrichtung umwickelt, welche nach
Art einer Verseilmaschine ausgebildet ist und deswegen eine Mehrzahl von Spulen
aufweist, auf die die Verstärkungsfäden einzeln aufge wickelt sind. Nach Aufbringen
der Verstärkungsfäden wird ein aus dem gleichen spritzbaren Kunststoff bestehender
Schlauch, der den späteren Außenmantel bildet, im noch warmen Zustand zur Umhüllung
der Trickltangen gespritzt, wobei sich der innen- und der Außenmantel miteinander
verbinden. Gegebenenfalls wird durch eine nachfolgende Wärmebehandlun.g das milchig
gewordene Kunststoffmaterial wieder transparent gemacht.
-
Derartige Schläuche haben jedoch die Eigenschaft daß praktisch ihre
gesamte Oberfläche elektrostatisch aufladbar ist. Die Gefahr, die von solchen elektrostatischen
Aufladungen ausgeht, hängt neben der Größe der Fläche, die durch Reibung von einer
Person aufgeladen werden kann,
von der Explosionsgefährlichkeit
der Umgebung ab, die üblicherweise nach Explosionsklassen unterteilt ist.
-
Insbesondere im Untertagebergbau werden besondere Anforderungen an
die Herabminderung der Zündgefahr infolge elektrostatischer Aufladung gestellt.
-
Es ist bekannt, aufladbar Kunststoffe mit einer Beschichtung zu versehen
und dadurch leitfähige, geerdete Flächen zu schaffen. Für Schläuche sind solche
Beschichtungen grundsätzlich verwendbar. Nachteilig ist jedoch, daß die zulässige,
größte Schichtdicke solcher Überzüge Bruchteile eines Millim-eters nicht überschreitet
darf, so daß die Gefahr örtlicher Abtragungen des Überzuges nicht auszuschließen
ist. Auf transparente Schläuche sind Beschichtungen im allgemeinen nicht anwendbar,
weil sie die Schläuche undurchsichtig inachen.
-
Es ist ferner bekannt, in aufladbare Kunststoffe Metallschichten einzulegen.
Diese Einlagen sind åeuoch verhältnismäßig teuer und in Schläuche schwierig einzubringen.
Auf transparente Schläuche sind solche Binlagen nicht anwendbar, weil sie die Schläuche
undurchsichtig machen, Es ist schließlich bekannt, an oder dicht unter der Oberfläche
von Gegenständen aus aufladbarem Kunststoff Drahtnetze anzubringen. Hierbei müssen
in Abhängigkeit von der jeweiligen Explosionsklasse und der Größe der Flächen, die
durch Reibung von Personen aufgeladen werden können, bestimmte Maschenweiten eingehalten
werden. Drahtnetze sind zwar durchsichtig, können aber nur schwer in den Herstellungsgang
der Schläuche eingebaut
werden, insbesondere wenn 51C dicht unter
der Obenfläche des Schlauches untergebrac?t werden sollen, Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrlde, die eingangs bezeichneten Schläuche mit einer Sicherung geger gefährliche
elektrostatische Aufladungen zu vereehens die dicht unter der Oberfläche des Schlauches
angel bracht ist, die gegebenenfalls vorhandene Transparenz des Schlauches nicht
verschlechtert und sich leich in das übliche Herstellungsverfahren einbauen ißt.
-
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mehrere
Drähte oder Litzen parallel zu den Versteifungsfäden in beiden Windungen spiralförmig
um den Innenmantel geschlagen sind, die Drähte oder Litzen der einen Windung die
Drähte oder i;t;zen der anderen Windung an den Uberkreuzungsstellen sich gegenseitig
elektrisch leitend berühren und mehrere oder alle Drähte oder Litzen an den Schlauchenden
mit Schlauchanschlüssen elektrisch leitend verbunden sind.
-
Durch die sich überkreuzenden Drähte oder Linken wird in der Ebene
der Versteifungsfäden und daher dicht unter der Oberfläche des Schlauches eine von
der Steigung der Spiralen und der insgesamt benutzten Drähte oder Itzen abhängige
Anzahl von Drähten oder Litzen auf der Flächeneinheit des Schlauches untergebracht;
die jeweilige Drahtdichte kann daher leicht der Größe der Fläche, die durch Reibung
von Personen aufgeladen werden kann und der jeweiligen Exploionsklasse angepaßt
werden. Anders als in Netzen sind diese Drähte oder Drahtlitzen nicht miteinander
verknöpft,
verklammert, gewebt oder verflochten, sondern lediglich
um den Innenmantel des Schlauches geschlagen.
-
Dadurch ist es möglich, eine im Einzelfall wählbare Anzahl von Vorsteifungsfäden
durch @zähte oder Litzen zu ersetzer, welche den gewünschten Schutz gegen elektrosi@@
@ch@ ladungen herbeiführt, aber gleichzeitig die Verstärkungswirkung der Fäden übernimmt,
die sie ersetzt. Folglich tritt@eder eine Einbuße an Festigkeit noch an Transparenz
in den betraffenden Schlauch ein.
-
Zwar weisen Drähte oder Litzen, die im Hinblick auf die angestrebte
elektrische Leitfähigkeit vorzugsweise aus Kupfer bestehen, grundstzlich andere
elatische Eingenschaften als die synthetischen Verstärkungsfäden auf, so daß man
unterschiedliche Längungen erwarten und dadurch mit erheblichen Schwierigkeiten
beim gleichzeitigen Verarbeiten von Drähten oder Litzen und Fäden in den üblicherweise
benutzten, nach Art von Verteilmaschinen arbeitenden Vorrichtungen rech-@@@ , mit
denen die Fäden und die Drähte oder Litzen um den doch weichen Innenmantel des Schlauches
geschlagen werden und in dellen (lie Fäden und deshalb auch die Drähte oder Litzen
einzeln auf Spulen aufgewickelt sind. Praxis hat hier aber gezeigt, daß es bei sorgfältiger
Arbeitsweise durchaus möglich ist, Drähte oder Litzen und Fäden, insbesondere Polyacrylnitril
der Polyamidfäden mit Kupferdrähten oder -litzen gemeinsam und gleichzeitig zu verarbeiten
und daß deshalb die bezeichneten Befürchtungen unbegründet sind.
Vorzugsweise
entfernt man an den Schlauchenden den Außenmantel zur Herstellung der leitenden
Verbindung mir den jeweiligen Schlauchanschlüssen. Diese Schlauchanschlüsse sind
bekannt und werden im allgemeinen unter Zuhilfenahme hydraulischer Vorrichtungen
auf den Schlauchenden befestigt.
-
Bei den für Schläuche zur Preßluft- oder Wasserförderung üblichen
Nennweiten hat es sich als zweckmäßig erwiesen, von drei nebeneinander angeordneten
Windungen eine aus Draht bzw Litze und zwei einander benachbarte Windungen aus Verstärkungsfäden
herzustellen.
-
Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und anderen Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden 3cschreibund eines Ausführungsbeispieles anhand
der Figuren in der Zeichnung; es zeigen Fig. 1 schematisch und im Schnitt den Aufbau
eines Schlauches gemäß der Erfindung und Fig.2 in perspektivischer Darstellung einen
transparenten Schlauch gemäß der Erfindung.
-
Aus der lediglich schematischen Darstellung der Fig. 1 ist der Aufbau
eines flexiblen, insbesondere transparenten Schlauches aus gespritzten Kunststoff,
z. B.
-
aus Polyäthylen, ersichtlich. Der Schlauch hat einen hohlzylindrischen
Innenmantel 1 von verhältnismäßig großer Dicke D, die bei einer lichten Weite des
Schlauches von ca. 17 mm beispielsweise ca. 3-4 mm betragen kann. Der innenmantel
kann mit der üblichen
Schlauchspritzform hergestellt worden. iIlerbei
wird bekanntlich der Kunststoff 1 uiq einen Dorn aus einer Buchse zum Ausfließen
gebracht.
-
Der Innenmantel trägt mehrere Verstärkungsfäden. Gemäß dem dargestellten
Ausführungsbeispiel sind zwo i axial verlaufende Verstärkungsfäden 2 und 3 (Fig.
2) vorgesehen. Die übrigen Verstärkungsfäden sind in zwei Windungen untergebracht.
Die eine Windung verlauft rechtsdrehend, die andere verläuft linksdrehend Beide
Windungen sind also gegenläufig. Jede Windung besitzt gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sechs Verstärkungsfäden 4-9 bzw. 10-15. Die Verstärkungsfäden bestehen beispielsweise
aus Polyairiid. In. den beiden gegenläufigen Windungen sind die Verstärkungsfäden
4-9 bzw. 1 o-1 5 parallel zueinander angeordnet und spiralförmig um den Innenmantel
1 des Schlauches geschlagen.
-
Nach außen werden die Verstärkungsfäden von einem Außenmantel 16 abgedeckt,
der ebenfalls gespritzt wird und sich in der Herstellungswärme mit dem Material
des Innenschlauches 1 verbindet. Die Wandstärke des Außenschlauches d beträgt bei
dem eingangs bezeichneten Ausführungsbeispiel ca. 1 mm.
-
Zum Schutz gegen elektrostatische Aufladungen des Schlauches sind
mehrere Kupferdrähte parallel zu den Versteifungsfäden in beiden Windungen angeordnet
und ihrerseits spiralförmig um den Innenmantel 1 geschlagen.
-
In der Windung, die die Verstärkungsfäden 4-9 aufweist, sind die Drähte
mit 17-19 bezeichnet, während in der anderen Windung die Drähte die Bezugszeichen
20-22 tragen. Wie ersichtlich, überkreuzen sich die Drähte
der einen
Windung, dei mit 20-22 bezeichnet sind, mit den Drähten der anderen Windung, die
mit 17-19 bezeichenet sind. An. den Überkreuzungsstellen, von denen eine bei 23
und weitere bei 24-29 wiedergegeben sind, berühren sich die sich überkreuzenden
Drahte elektrisch leitende In den Zeichnungen ist nicht dargestellt, daß die Drähte
an den Schlauchenden mit den Schlauchanschlüssen und beispielsweise dadurch leitend
verbunden sind, daß an diesen Stellen der Außenmantel 16 um seite Stärke d abgetragen
ist Derartige Schlauchanschlüsse sind namlich bekannt.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist also die Anordnung so
getroffen, daß in beiden Windungen jeweils neun Versteifungsfäden und Drähte vorhanden
sind, wobei in Richtung der Achse 30 des Schlauches gesehen, jedes dritte Element
aus einem Draht besteht. Mithin sind von drei nebeneinander angeordneten Windungen
beispielsweise 4, 5 und 17 zwei einander benachbarte Windungen 4 und 5 aus Verstärkungsfäden
und eine, nämlich die Spirale 17, ist aus Draht.
-
Bei der Herstellung des dargestellten Schlauches werden die Drähte
mit den Verstärkungsfäden zusammen verarbeitet, wobei je nach dem im Einzelfall
zu erzielenden Schutz eine mehr oder weniger große Anzahl der Yerstärkungsfäden
durch Drähte ersetzt werden, die zusammen mit den restlichen Versteifungsfäden um
den Innenmantel geschlagen werden.
-
Patentansprüche