DE2642442C2 - Elektrisch leitender Schlauch zur Beförderung von unter Druck stehenden Flüssigkeiten - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

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e) die Wandung der hohlen Seele (17) zwei coextrudierte Schichten (11, 12) aus synthetischen Polymeren aufweist, die durch Schmelzen miteinander verbunden sind, wobei

f) die innere Schicht (11) aus einem im wesentlichen elektrisch nicht leitenden, gegenüber der jeweiligen Flüssigkeit beständigen synthetischen Polymeren besteht, während

g) die äußere Schicht (12) aus einem synthetischen Polymeren besteht, in welches die elektrisch leitend', η Teilchen eingelagert sind.

2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (11) der Seele (17) aus Nylon und die äußere Schient (12) der Seele (17) aus Polyurethan mit darin verteilten Kohlenstoffteilchen besteht.

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch leitenden Schlauch zur Beförderung von unter Druck stehenden Flüssigkeiten der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Derartige Schläuche sind bekannt (DE-PS 9 47 127). Sie bestehen aus synthetischem Gummi, in welches ein Textilgeflecht eingebettet ist. Um die bei der Verwendung als Tankstellen- oder Tankwagenschlauch, also zur Beförderung von feuergefährlichen Flüssigkeiten, wie Benzin, Benzol und dergleichen, für die Eliminierung elektrostatischer Aufladungen erforderliche elektrische Leitfähigkeit unter allen Umständen zu gewährleisten, insbesondere auch unter dem Einfluß quellender Substanzen, wie beispielsweise eines Benzin-Benzol-Gemisches, werden in das synthetische Gummi ein bleihaltiges Metalloxyd, vorzugsweise Zinkoxyd mit einem Bleigehalt von etwa 6%, leitfähiger Acetylen-, Gas- oder Flammruß und Dithiodiglykolsäuredibutylester als Weichmacher eingelagert,

Weiterhin sind Rohre aus Hartpolyvinylchlorid zur Beförderung von pulverförmigem oder körnigem Gut, wie beispielsweise Mehl oder Getreide, bekannt, in deren Wandung ein Metall- oder Graphitpulver eingelagert ist, um die zur Ableitung elektrostatischer Aufladungen infolge der Reibung des beförderten Gutes an der Rohrwandung erforderliche elektrische Leitfähigkeit zu erzielen. Dabei können die Rohre entweder aus einem Polyvinylchlorid extrudiert werden, welchem das Metall- bzw, Graphitpulver zuvor beigemischt worden ist, oder aber aus metall- bzw, graphitpulverfreiem Polyvinylchlorid unter Zuführung des Metall- bzw, Graphitpulvers zum Extruder, so daß das Pulver nur im äußeren Bereich der Rohrwandung eingebettet wird (DE-GM 17 22 682).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrisch leitenden Schlauch der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung zu schaffen, welcher bei einfacher Herstellbarkeit sowie hoher Berstfestigkeit und zur Vermeidung elektrostatischer Aufladungen ausreichender elektrischer Leitfähigkeit eine verhältnismäßig lange Lebensdauer aufweist, insbesondere auch zur Beförderung von Flüssigkeiten geeignet ist, deren Druck pulsiert, ohne daß die einzelnen Schichten der Schlauchwandung sich voneinander lösen würden.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schlauches ist im Patentanspruch 2 gekennzeichnet

Der erfindungsgemäße Schlauch ist insbesondere zur Verwendung bei Geräten zum Verspritzen von Flüssigkeiten, wie beispielsweise flüssigen Farben oder Lacken, geeignet und bestimmt, um die jeweilige Flüssigkeit von einem Vorratsbehälter zu einer Spritzpistole zu befördern, und zwar mit Hilfe einer Pumpe, welche einen zur Beförderung und zum Versprühen ausreichend hohen. Druck in der Flüssigkeit gewährleistet Der Schlauch hält auch den durch die Pumpe in der Flüssigkeit erzeugten Druckstößen stand und vermag sich dabei in radialer Richtung zu dehnen, so daß er wie ein Druckspeicher wirkt, was dem Zustandekommen eines gleichmäßigen Sprühstrahles an der zugehörigen Spritzpistole zugute kommt, ferner bei einer elektromotorisch angetriebenen Pumpe die Schalthäufigkeit des von einem Druckschalter gesteuerten Antriebs vermindert

Im Hinblick auf eine verhältnismäßig hohe Lebensdauer ist beim erfindungsgemäßen Schlauch bedeutsam, daß für die innere Schicht der aus mindestens zwei Schichten bestehenden Wandung der hohlen Seele ein synthetisches Polymeres ausgewählt werden kann und wird, welches jeglichem chemischen Angriff durch die jeweils beförderte Flüssigkeit widersteht Die äußere Schicht der Wandung dient demgegenüber zur Ableitung statischer Elektrizität. Die coextrudierten Schichten der Wandung der hohlen Seele des Schlauches sind miteinander verschmolzen, so daß sich eine derart feste gegenseitige Verbindung ergibt, daß sie sich auch nicht bei Druckstößen in der jeweils beförderten Flüssigkeit voneinander lösen.

Es lassen sich eine ausgezeichnete Biegsamkeit und ein hervorragender Knickwiderstand des Schlauches erzielen, ferner eine derartige elektrische Leitfähigkeit bzw. ein solcher spezifischer elektrischer Widerstand, daß Spannungen größer als 1400 Volt und sogar schon solche größer als nur 350VoIt aufgrund elektrostatischer Aufladungen am spritzpistolenseitigen Schlauchende vermieden sind. Die äußere, elektrisch leitende Schicht der Wandung der hohlen Seele des Schlauches kann mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von höchstens 10⁹ Ohm/cm bei Raumtemperatur hergestellt werden.

Der spezifische elektrische Widerstand soll jedoch möglichst nicht höher als 100 000 Ohm/cm bei Raum-

temperatur sein, im allgemeinen nicht größer als etwa 2000 Ohm/cm, Bevorzugt ist ein spezifischer elektrischer Widerstand von höchstens 500 Ohm/cm bei Raumtemperatur, wobei die besten Ergebnisse mit einem spezifischen elektrischen Widerstand von hochstens 40 Ohm/cm erzielt worden sind. Die Berechnung des jeweiligen spezifischen elektrischen Widerstandes kann beispielsweise gemäß »NFPA Journal No. 77, Static Electricity, 1972« erfolgen.

Vorzugsweise besteht die innere Schicht der hohlen Seele des Schlauches aus Nylon und die äußere Schicht aus Polyurethan mit darin verteilten Kohlenstoffteilchen, beispielsweise in Form von Graphitteilchen. Jedoch kann die äußere Schicht der Wandung der hohlen Seele des Schlauches auch mit anderen elektrisch leitenden Teilchen versehen werden, wie beispielsweise Silber- oder Kupferpartikeln. Auch ist es möglich, für die innere und die äußere Schicht der Wandung der hohlen Seele des Schlauches andere synthetische Polymere zu verwenden.

Beispielsweise kann die äußere Schicht der hohlen Seele des Schlauches unter Verwendung eines Äthyien-Äthylacrylat-Polymeren oder eines Äthylen-Viiylacry-Iat-Polymeren oder eines thermoplastischen Gummis hergestellt werden. Auch ist es möglich, für die äußere Schicht ein verhältnismäßig weiches thermoplastisches Polyurethan mit einer Härte von 80 bis 95 Shore-Α und für die innere Schicht ein verhältnismäßig hartes thermoplastisches Polyurethan mit einer Härte von 50 bis 60 Shore-D zu verwenden. Weiterhin können die äußere Schicht aus Polyvinylchlorid oder thermoplastischem Polyurethan und die innere Schicht aus einem segmentierten Copolyester, oder einem Gemisch aus einem aromatischen Polyester, wie beispielsweise Polytetramethylenterephthalat, und einem segmentierten Copolyester hergestellt werden, wobei dieses Gemisch etwa 5 bis etwa 60 Gew.-% aromatischen Polyester und etwa 95 bis etwa 40 Gew.-% segmentierten Copolyester enthalten kann. Bei einer derartigen inneren Schicht kann im übrigen die äußere Schicht auch aus einem Gemisch aus einem segmentierten Copolyester und einem thermoplastischen Polyurethan hergestellt werden, welches beispielsweise etwa 1 bis etwa 50 Gew.-% segmentierten Copolyester und etwa 99 bis etwa 50 Gew.-% thermoplastisches Polyurethan enthalten kann. Ferner ist es dabei möglich, die äußere Schicht nur aus einem segmentier* zn Copolyester herzustellen. Wenn die äußere Schicht aus einem der genannten Werkstoffe hergestellt wird, dann kann die innere Schicht auch unter Verwendung eines Gemisches aus Polyurethan und einem aromatischen Polyester, welches beispielsweise etwa 5 bis etwa 95 Gew.-% Polyurethan Mnd etwa 95 bir etwa 5 Gew.-% aromatischen Polyester enthalten kann, oder eines Gemisches aus Polyacetal und Polyurethan hergestellt werden. Schließlich ist es möglich, die äußere Schicht aus Polyurethan und die innere Schicht aus einem Gemisch von Polyurethan und segmentiertem Copolyester herzustellen.

Die hohle Seele des erfindungsgemäßer. Schlauches kann in der Weise hergestellt werden, daß man die beiden synthetischen Polymeren für die beiden Schichten der Seelenwandung mittels zweier gesonderter Extruder einem gemeinsamen Extrudierkopf zuführt, um sie durch eine gemeine Extrudierform oder -düse zu pressen, so daß die extrudierte innere Schicht noch geschmolzen ist, wenn das geschmolzene synthetische Polymere zur Bildung der äußeren Schicht darauf aufextrudiert wird. Die beiden Schichten sind dann durch Verschmelzen fest miteinander verbunden, obwohl die äußere Schicht elektrisch leitende Teilchen enthält, so daß ein gegenseitiges Verkleben mittels eines Klebemittels nicht erforderlich ist. Besonders geeignet zur Erzielung der besagten Verbindung ist die Verwendung von Nylon für die innere Schicht und eines thermoplastischen, elastomeren Polyurethans, welches mit Kohlenstoffteilchen versetzt ist, für die äußere Schicht,

Zur Verstärkung der hohlen Seele gegenüber radialer Expansion infolge des Druckes der jeweils beförderten Flüssigkeit ist um die Seele herum ein faserförmiges Material angeordnet Dasselbe kann mit der hohlen Seele verklebt sein, und zwar mittels eines Klebemittels oder durch Behandlung der äußeren Oberfläche der hohlen Seele mit einem Lösungs- oder Quellmittel, um ein Klebemittel in situ aus dem synthetischen Polymeren der äußeren Schicht der hohlen Seele zu bilden. Beispielsweise ist es möglich, eine äußere Schicht aus Polyurethan durch Benetzen mit einem geeigneten polaren Lösungsmittel, wie beispielsv.tise N-Methylpyrrolidon, zu aktivieren. Zur besagten Verklebung kann jedoch auch ein gesondertes Klebemittel, beispielsweise eine Polyurethanlösung, verwendet werden, weil der Einsatz eines Lösungsmittels für die Klebemittelbildung, in situ die Gleichmäßigkeit der Verteilung der elektrisch leitenden Teilchen in der äußeren Schicht der hohlen Seele des Schlauches stören und die elektrische Leitfähigkeit der äußeren Schicht nachteilig beeinflussen könnte. Das verstärkende, faserfönnige Material wird unter Spannung auf die klebrige äußere Oberfläche der hohlen Seele aufgebracht, um die Fasern oder Fäden in das Klebemittel eintauchen zu lassen und zumindest teilweise darin einzubetten, so daß die verstärkende Schicht aus faserförmigem Material mit der hohlen Seele entsprechend fest verbunden und die Schlauchfestigkeit entsprechend verbessert ist.

Nachstehend ist eine Ausführungsform des Schlauches nach der Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene und teilweise längsgeschnittene Seitenansicht; und

F i g. 2 den Querschnitt entlang der Linie 2-2 in F i g. 1.

Der zur Zufuhr von flüssiger Farbe oder von flüssigem Lack zu einer Spritzpistole verwendbare Schlauch 10 mit einem Innendurchmesser von 6,3 mm weist eine hohle Seele 17, zwei verstärkende Schichten 14 und 15 sowie eine äußere Schutzhülle 16 auf.

Die hohle Seele 17 ist durch gleichzeitiges coaxiales Extrudieren einer inneren Schicht 11 aus Nylon mit einer Dicke von etwa 0,63 mm und einer äußeren Schicht 12 aus Polyurethan mit einer Dicke von etwa 038 mm hergestellt, weiche elektrisch leitend ist, Kohleni-toffteilchen enthält und einen spezifischen elektrischen Widerstand von etwa 100 Ohm/cm (bei Raumtemperatur, etwa 20⁰C) aufweist. Das Njlon und das Polyurethan sind an der Berührungsfläche der beiden Schichten Ii und 12 miteinander verschmolzen, so daß die hohle Seele 17 sich auch dann nicht wieder in die einzelnen Schichten 11 und 12 auflöst, wenn der Druck der im Schlauch 10 beförderten Farbe bzw. des Lacks pulsiert.

Vor dem Aufbringen der verstärkenden Schicht 14 wird die äußere Oberfläche der hohlen Seele 17 mit einer Klebtmittellösupg 13, nämlich einer Lösung von Polyurethan in N-Methylpyrrolidon, benetzt. Dann werden Nylonfasern oder -fäden unter Spannung um die

hohle Seele 17 geflochten oder geklöppelt, um die verstärkende Schicht 14 hervorzubringen, welche sich mit der äußeren Oberfläche der hohlen Seele 17 verbinden. Es ergibt sich eine elastomere Verbindung zwischen der verstärkenden Schicht 14 aus faserförmi- · gern Material und der hohlen Seele 17.

Zur Bildung der zweiten verstärkenden Schicht 15 werden Fasern oder Fäden aus Poly-äthylenterephthalat-ester über die erste verstärkende Schicht 14 geflochten oder geklöppelt. m

Die Schutzhülle 16 besteht aus Polyurethan und weist eine Dicke von etwa 0,62 mm auf. Sie wird hergestellt, indem über die zweite verstärkende Schicht 15 aus faserförmigem Material ein thermoplastisches elastomeres Polyurethan extrudicrt wird. Sie kann durch π Verkleben mit der äußeren Oberfläche der zweiten verstärkenden Schicht 15 verbunden werden.

Die äußere Schicht 12 der hohlen Seele 17 wird aus einem geeigneten, elastomeren thermoplastischen Polyurethan extrudiert. Auch können Polyurethane einge- .'» setzt werden, die durch Umsetzen von Poly-tetramethylenätherglycol oder eines inneren Esters, wie Poly-s-caprolactonester, eines geeigneten Kettenverlängerers, wie Butan-diol-(l,4) und eines aromatischen Diisocyanate, wie Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat, erhalten ->ϊ wurden.

Die Schutzhülle 16 kann statt aus Polyurethan auch aus einem anderen geeigneten Kunststoff, wie beispielsweise Nylon, extrudiert werden.

Die verstärkenden Schichten 14 und 15 können auch aus schraubengangförmig gewundenen Strängen von Fasern oder Fäden gebildet werden. Die Fasern bzw. Fäden müssen nicht unbedingt aus Nylon oder Poly-äthylenterephthalat-ester bestehen, sondern können beispielsweise auch aus einem anderen Poly-alkylenterephthalat-ester oder einem aromatischen Polyamid oder Gemischen davon bestehen.

Geeignet sind Firern bzw. Fäden aus Nylon bzw. aus Poly-alkylenterephthalat-ester. welche eine Reißfestigkeit von etwa 7 bis etwa 11 Gramm pro Denier und eine Zerreißdehnung von etwa 9 bis etwa 17% aufweisen. Weiterhin sind Fasern bzw. Fäden mit einer Reißfestigkeit von mindestens 13 bis zu 25 Gramm pro Denier und einer Zerreißdehnung von etwa 2 bis etwa 7% geeignet, beispielsweise aus einem aromatischen Foiyamid. Fasern oder Fäden aus einem aromatischen Polyamid werden zur Bildung der verstärkenden Schichten 14 und 15 insbesondere bei Schläuchen 10 mit einer hohen Berstfestigkeit eingesetzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   1, Elektrisch leitender Schlauch zur Beförderung von unter Druck stehenden Flüssigkeiten mit

   a) einer hohlen Seele aus synthetischem polymeren Material,

   b) einem zur Verstärkung der Seele gegenüber radialer Expansion infolge des Flüssigkeitsdrucks um die Seele herum angeordneten faserförmigen Material, und

   c) einer das faserförmige Material umgebenden Schutzhülle aus synthetischem polymerem Material, wobei

   d) zur Ableitung der statischen Elektrizität im synthetischen polymeren Material elektrisch leitende Teilchen gleichmäßig und mit leitender Anordnung gegenüber einander verteilt sind,