DE2727318C2

DE2727318C2 - Arbeitsverfahren sowie Vorrichtung zum Herstellen eines verstärkten Schlauches

Info

Publication number: DE2727318C2
Application number: DE2727318A
Authority: DE
Inventors: Attilio Mailand/Milano Angioletti
Original assignee: Industrie Pirelli SpA
Current assignee: Industrie Pirelli SpA
Priority date: 1976-07-15
Filing date: 1977-06-16
Publication date: 1987-01-29
Also published as: IT1064856B; FR2358259A1; NL7707428A; GB1584843A; BE856837A; SE7708111L; DE2727318A1; JPS5313683A; AU2703377A; SE423201B; AR211189A1; ES460836A1; FR2358259B1; AU513251B2; JPS5929421B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Arbeitsverfahren beim Herstellen eines verstärkten Schlauches nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 3.
Ein derartiges Verfahren ist nach der DE-OS 19 37 945 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, mit denen bei einfacher und unkomplizierter Durchführung eine gleichförmige Verteilung der Wickel auf dem Schlauch und damit eine gleichförmige Verteilung der Temperatur und des Drucks auf den Schlauch erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei kontinierlichem Herstellen das Innenabstützen des Schlauches mittels Druckfluid erfolgt, und daß das Gewebeband aus Nylon oder ähnlichem besteht, das vor dem Aufwickeln auf den Schlauch mit Wasser benetzt wird und sich zu Beginn des Vulkanisierens unter dem Wärmeeinfluß in Längsrichtung zusammenzieht.
Aus der GB-PS 11 68 028 ist zwar ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines verstärkten Schlauches bekannt, bei dem der zu vulkanisierende mehrlagige Schlauch in mehreren Schleifen durch ein Sandbett geführt wird, in welchem der Vulkanisierprozeß stattfindet, und bei dem das Innenabstützen des Schlauches mittels Druckfluid erfolgt. Für diese Maßnahmen wird jedoch für sich kein Schutz begehrt, sondern nur in Zusammenhang mit den übrigen Maßnahmen des Hauptanspruches.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet zur Herstellung verstärkter Schläuche aus einem Elastomer, wenn sowohl eine Spitzenqualität als auch eine hohe Produktionsrate erzielt werden soll.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens wird die äußere Erscheinungsform des Schlauches beachtlich verbessert. Es wurde nämlich festgestellt, daß die Druckausübung die Wärmeabsorption des Wickelstreifens unterstützt, was wiederum dessen Kontraktion und Druck auf die Schlauchoberfläche verbessert. Auf der anderen Seite beschränkt diese Druckausübung in keiner Weise die Fortbewegungsrate des Schlauches während der Vulkanisation, da die Verwendung von Nylon für den Wickelstreifen in Verbindung mit der Benetzung mit Wasser vor dem Aufwickeln reibungsbedingte Hemmungen der Schlauchbeförderung auf ein Minimum reduzieren.
Das Benetzen begünstigt zusätzlich die unmittelbare Kontraktion des Wickelstreifens und verbessert dadurch den Druck auf die äußere, aus einem Elastomer bestehende Schlauchummantelung.
Die Erfindung ermöglicht also nicht nur die Herstellung eines Vulkanisationsproduktes mit einer überragenden oder zumindest doch gleichwertigen äußeren Erscheinungsform - vergleichen mit den aus bekannten und auch den diskontinuierlichen Verfahren gewonnenen Produkten - sondern ermöglicht auch eine extrem schnelle, kontinuierliche Herstellung von Schläuchen hoher Qualität und beliebiger Länge.
Als zur Lösung der Aufgabe wird für die Vorrichtung vorgeschlagen, daß die Abwickelvorrichtung bei kontinuierlichem Herstellen des Schlauches ein koaxial um den Schlauch angeordnetes und um diesen drehbares Lager aufweist, an dem eine Wickelspule zum Aufnehmen des Gewebebandes und ein parallel zur Schlauchachse verlaufender Abschälbügel angeordnet sind, wobei der Abschälbügel mit seiner Spitze zwischen der Außenoberfläche des Schlauches und den noch aufgewickelten Gewebestreifen des Gewebebandes ragt.
Im folgenden wird der Gegenstand der Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines verstärkten Schlauches, mit einer Vulkanisiereinrichtung und mit einer Abwickelvorrichtung,
Fig. 2 einen Längsschnitt in größerer Darstellung durch einen Teil eines unbearbeiteten Schlauches vor dessen Vulkanisation in der Vorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Teillängsschnitt der Vulkanisiereinrichtung nach Fig. 1 in größerer Darstellung, und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Abwickelvorrichtung gemäß Fig. 1 in größerer Darstellung.
Die Vorrichtung dient zum Herstellen eines Schlauches 2, bestehend aus einer Innenschicht 3 aus einem Elastomer, in welcher längsverlaufend ein Kreuzgewebe 4 eingebettet ist, einer Verstärkungsstruktur aus wenigstens einem, spiralförmig angebrachten Stoffseil 5 und einer spulenförmig aufgebrachten Ummantelung aus einem Band 6 aus elastomerem Material, dessen Wickel sich mit der halben Bandbreite, gemessen in Schlauchachse, überlappen (Fig. 2).
Der Schlauch 2 wird mit Hilfe eines Extruders 7 zur Extrusion der Innenschicht 3 und zur Einbettung des Kreuzgewebes 4 in der Innenschicht 3, mittels eines Verteilerrotors 8 zum Umwickeln der Innenschicht 3 mit dem Stoffseil 5 und mittels einer Wickelvorrichtung 9 zum Umwickeln des Schlauches 2 mit dem Band 6 hergestellt.
Eine Aufwickelvorrichtung 9&min; dient dem Umwickeln des unbearbeiteten Schlauches 2 mit einem sich unter dem Einfluß von Wärme zusammenziehenden Gewebeband N aus Nylon. Durch eine Vulkanisiereinrichtung 10 mit einer ersten Kammer 11ist der Schlauch 2 in Kontakt mit der Innenwand 11&min; ohne dazwischenliegende Luftschichten hindurchführbar.
Das Abstützen des Schlauches von innen her erfolgt mittels unter Druck stehender Luft, welche über eine Rohrleitung T am Kopf des Extruders 7 eingeführt wird.
Die Aufwickelvorrichtung 9&min; besteht im wesentlichen aus einem sich um den unbearbeiteten Schlauch 2 drehenden und koaxial zu diesem angeordneten Lager 13. Dabei ist am Lager 13 ein Arm 14 vorgesehen, welcher eine Bobine 15 mit dem darauf aufgewickelten, fortlaufenden, mit Wasser benetzten Gewebeband N trägt.
Die Aufwickelvorrichtung 9&min; ist so angeordnet, daß sie eine kontinuierlich durchgehende Spule auf den Schlauch 2 aufwickelt, wobei sich das Gewebeband N mit seiner halben Breite überlappt.
Die zylindrische Kammer 11 der Vulkanisiereinrichtung 10 (Fig. 3) weist eine erste Bohrung 17 auf, deren Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser des mit dem Gewebeband N umwickelten Schlauches 2 ist. Die Länge der Kammer 11 beträgt 60% der Gesamtlänge der Vulkanisationseinrichtung 10.
Der verbleibende Teil der Vulkanisationseinrichtung 10weist eine zweite zylindrische Kammer 18 auf, mit einer hindurchgehenden Bohrung 19, deren Achse mit der Achse der ersten Bohrung 17 fluchtet. Die zweite Bohrung 19 hat einen größeren Durchmesser als die erste Bohrung 17.
Die Vulkanisationseinrichtung 10 ist mit einer Heizeinrichtung, bestehend aus einem rund um die Kammern 11 und 18 angeordneten zylindrischen Kessel 20, in welchem Dampf V zirkuliert, versehen. Hierbei ist der Kessel 20 in unmittelbarem Kontakt mit den beiden Kammern 11 und 18.
Die Bohrungen 17 und 19 sind mit einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizient, beispielsweise mit Polytetrafluoräthylen, beschichtet.
Eine Abwickelvorrichtung 12 weist ein sich um den Schlauch 2 drehendes und koaxial zu diesem angeordnetes Lager 21 auf, an dem einstückig ein Dreharm 22 mit einer Wickelspule 23 angeordnet ist, welche mit Hilfe eines Getriebes (nicht dargestellt) um ihre eigene Achse gedreht wird, um das Gewebeband N aufzunehmen.
Die Abwickelvorrichtung 12 weist zudem einen einstückig am Lager 21 parallel zur Schlauchachse angeordneten Abschälbügel 24 auf.
Der Abschälbügel 24 dient zur Halterung und Stützung des Gewebebandes N, während letzteres abgewickelt wird, und hat eine Spitze 26, die während der Drehung des Lagers 21 zwischen das Band 6 und den Teil 27 des Gewebestreifens, der abgewickelt werden soll, eingeführt ist.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Der noch unbearbeitete Schlauch 2 wird von links nach rechts mit Hilfe einer nicht dargestellten Fördereinrichtung befördert.
Während dieses Fördervorganges wird der Schlauch 2 mittels der Aufwickelvorrichtung 9&min; mit dem aus Nylon bestehenden, mit Wasser befeuchteten Gewebeband N so ummantelt, daß die Wickelstreifen spulenartig angeordnet sind und sich mit ihrer halben Breite überlappen, wodurch der Schlauch 2 kontinuierlich und vollständig mit einem Material niedriger Reibung ummantelt wird.
Danach tritt der Schlauch 2 in die Vulkanisationseinrichtung 10 ein. Dort läuft er durch eine erste Kammer 11, wo die aus dem Gewebeband N bestehende Umwickelung gleichzeitig einem radialen Druck - aufgrund des verringerten Durchmessers der Innenwand 11&min; der Vulkanisationseinrichtung 10 - und einer intensiven Wärme durch direkten Kontakt mit der Innenwand 11&min; - durch Erhitzung der Innenwand 11&min; mittels des im Kessel 20 zirkulierenden Dampfes V - ausgesetzt wird. Danach passiert der Schlauch 2 die zweite Kammer 18, ohne daß hierbei ein Druck von außen auf den Schlauch 2 ausgeübt wird, und die Vulkanisation wird vervollständigt.
Das Einführen des Schlauches 2 in die erste Kammer 11 wird von der Aufwickelvorrichtung 9&min; insoweit unterstützt, als die Aufwickelvorrichtung 9&min; unmittelbar vor der Vulkanisationseinrichtung 10 angeordnet ist und dadurch das Gewicht des unbearbeiteten Schlauches 2 über das aus Nylon bestehenden Gewebeband N aufnimmt. Denn letzteres steht zwischen der Bobine 15 und dem bereits auf den Schlauch 2 aufgewickelten Spulenteil unter Spannung.
Das unter Spannung durchgeführte Aufwickeln des Gewebebandes N auf den unbearbeiteten Schlauch 2 hat zur Folge, daß die aufgewickelte Spule einer möglichen Ausdehnung der Schlauchwände aufgrund des im Schlauch 2 herrschenden Überdruckes einen entsprechenden Druck entgegensetzt.
Nach der Vulkanisationseinrichtung 10 läuft der Schlauch 2 mitten durch das Lager 21 der Abwickelvorrichtung 12, während diese das Gewebeband N vom Schlauch 2 abwickelt.
Die Abwickelvorrichtung 12 arbeitet wie folgt (Fig. 4): Das Lager 21 wird in Betrieb gesetzt, um den Dreharm 22 um die Schlauchachse zu drehen, wobei sich die Wickelspule 23 entgegengesetzt zur Aufwickelrichtung des Gewebebandes N bewegt. Zusätzlich wird hierbei die Wickelspule 23 um ihre eigene Achse K gedreht, um das stufenweise vom Schlauch 2 abgewickelte Gewebeband N aufzunehmen.
Die äußere Oberfläche des Abschälbügels 24 wirkt als Führungs- und Übertragungseinheit für den unter Spannung stehenden Gewebebandteil 28; die Spannung wird hierbei von der Wickelspule 23 herbeigeführt.
Nach dem Abwickeln des Gewebebandes N wird der Schlauch 2 kontinuierlich von einer nicht dargestellten Trommel aufgenommen.

Claims

1. Arbeitsverfahren beim Herstellen eines verstärkten Schlauches mit den aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten:

- Extrudieren einer Innenschicht aus einem Elastomeren,

- Aufbringen einer Verstärkungsstruktur auf die Innenschicht,

- Ummanteln der Verstärkungsstruktur mit einem elastomeren Material,

- Aufwickeln eines Gewebebandes auf den Schlauch,

- Vulkanisieren des Schlauches durch direktes Einwirkenlassen von Druck und intensiver Wärme in einer Vulkanisiereinrichtung und

- Abwickeln des Gewebebandes von dem vulkanisierten Schlauch, wobei der Schlauch innen abgestützt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß bei kontinuierlichem Herstellen das Innenabstützen des Schlauches mittels Druckfluid erfolgt, und daß das Gewebeband aus Nylon oder ähnlichem besteht, das vor dem Aufwickeln auf den Schlauch mit Wasser benetzt wird und sich zu Beginn des Vulkanisierens unter dem Wärmeeinfluß in Längsrichtung zusammenzieht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vulkanisieren das Aufbringen des Druckes mittels einer Durchgangsbohrung erfolgt, deren Durchmesser zumindest über einen Teil des Vulkanisierwegs maximal gleich dem Durchmesser des mit dem Gewebeband umwickelten Schlauches ist.

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einem Extruder, mit einer Einrichtung zum Aufbringen einer Verstärkungsstruktur, mit einer Einrichtung zum Ummanteln der Verstärkungsstruktur mit einem elastomeren Material, mit einer Aufwickelvorrichtung zum Aufwickeln eines Gewebebands um den Schlauch, mit einer Vulkanisiereinrichtung und mit einer Abwickelvorrichtung zum Abwickeln des Gewebebands von dem vulkanisierten Schlauch, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwickelvorrichtung (12) bei kontinuierlichem Herstellen des Schlauches (2) ein koaxial um den Schlauch (2) angeordnetes und um diesen drehbares Lager (21) aufweist, an dem eine Wickelspule (23) zum Aufnehmen des Gewebebandes (N) und ein parallel zur Schlauchachse verlaufender Abschälbügel (24) angeordnet sind, wobei der Abschälbügel ( 24) mit seiner Spitze (26) zwischen die Außenoberfläche des Schlauches (2) und den noch aufgewickelten Gewebestreifen des Gewebebandes N ragt.