DE2841142A1

DE2841142A1 - Verstaerkte rohrfoermige gegenstaende

Info

Publication number: DE2841142A1
Application number: DE19782841142
Authority: DE
Inventors: Ian Biggs; Ronald Stansfield Tamworth Goy; Kenneth Ede Whitehead
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1977-09-21
Filing date: 1978-09-21
Publication date: 1979-03-29
Also published as: JPS6049098B2; AU525109B2; JPS5461273A; AU4002378A; ES473501A1; NZ188441A; PL209716A1; DD138626A5; FR2403882B1; GR65348B; SE433587B; PL124259B1; SE7809837L; FR2403882A1; NL7809560A

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann - Dr. R. Koen'gsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE oO / 1 Λ I **

loh 1142

8O0O München 2 - Bräuhausstraße 4 - Telefon Sammet-Nr. 225341 · Telegramme Zumpat · Telex S 29979

14/20/n

Case RC 5801/5863

DUNLOP LIMITED, London / Großbritannien
Verstärkte rohrförmige Gegenstände

Beschreibung

Die Erfindung betrifft verstärkte rohrförmige Gegenstände und insbesondere, obgleich nicht ausschließlich, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von verstärkten rohrförmigen Gegenständen, wie Schläuchen.

Ein übliches Verfahren zur Herstellung von Schläuchen mit großer Länge besteht darin, eine Auskleidungsschicht durch Extrudieren eines unvulkanisxerten Kautschuks auf einem Nylon-Dorn zu bilden, Schichten aus Verstarkungsschnuren um die Auskleidungsschicht zu wickeln und anschließend eine weitere Schicht aus Kautschuk zur Bildung einer Deckschicht für den Schlauch
zu extrudieren. Die so gebildete Anordnung wird dann mit einem Bleimantel umhüllt, der unter Einwirkung von Wärme in einem
Autoklaven mit dem Dorn radial zusammenarbeitet, um die
Schlauchwand zu pressen und deren Schichten zu verfestigen,
v/ährend der Kautschuk vulkanisiert wird.

Diese Methode ist zeitraubend, erfordert die Verwendung hoher thermischer Energie und kann die Gesundheit und die Sicherheit gefährden. Zusätzlich ist die erforderliche Vorrichtung

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kostspielig und beschwerlich. Ziel der Erfindung ist es, einen verbesserten Schlauch oder einen anderen rohrförmigen Gegenstand sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung eines verstärkten rohrförmigen Gegenstands die zumindest teilweise Vulkanisation einer Kautschukzusammensetzung, um ein Innenrohr zu bilden, und die Bildung eines Gefüges aus verstärkenden Bestandteilen, die mit dem Innenrohr durch ein verfestigbares flüssiges polymeres Material vereint werden, an der äußeren Oberfläche des Innenrohrs, wobei das verfestigbare flüssige polymere Material nach der Verfestigung sowohl mit den verstärkenden Bestandteilen als auch mit der äußeren Oberfläche des Rohrs verbunden ist.

Vorzugsweise sind die verstärkenden Bestandteile eingebettet in und umgeben von verfestigbarem flüssigen polymeren Material.

Das Gerüst der verstärkenden Bestandteile kann eingebettet sein in oder in Kontakt gebracht werden mit dem verfestigbaren flüssigen polymeren Material, z.B. durch Aufbringen eines Überzugs aus verfestigbarem Material auf das Rohr und anschließendes Aufbringen von verstärkenden Bestandteilen auf die überzogene Oberfläche des Rohrs oder durch Aufbringen von verstärkenden Bestandteilen, die zuvor in das verfestigbare flüssige polymere Material eingetaucht worden sind, auf das Rohr.

Im Gegensatz zur Verwendung von zuvor eingetauchten verstärkenden Bestandteilen nimmt man an, daß die Methode des Aufbringens der verstärkenden Bestandteile auf die Rohroberfläche, die mit einem verfestigbaren flüssigen polymeren Material behandelt worden ist, als Herstellungsmethode wirksamer ist, und bei diesem Fall, bei dem einige Zwischenräume zwischen benachbarten verstärkenden Bestandteilen vorliegen, sollten die verstärkenden Bestandteile unter Zug bzw. Spannung aufgebracht werden, was ein Eindringen des flüssigen polymeren Materials in diese Zwischenräume,ohne irgendeine merkliche Deformation im Hinblick auf das Innenrohr zu verursachen, ermöglicht.

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Vorzugsweise macht die Vulkanisation oder teilweise Vulkanisation des Innenrohrs das Rohr im wesentlichen selbsttragend, derart, daß es seine Querschnittsform ohne die Verwendung eines festen öder starren Dorns während der Bildung des Gerüsts aus verstärkenden Bestandteilen beibehält. Jedoch kann, insbesondere wenn die Rohrwanddicke in bezug zu den Dimensionen des Gesamtquerschnitts des Rohrs gering ist, während der Bildung des Gerüsts aus verstärkenden Bestandteilen das Rohr von innen unter Druck gesetzt werden, um die Querschnittsgestalt des Rohrs aufrechtzuerhalten.

Die verstärkenden Bestandteile können beispielsweise in Form von Streifen, Schnüren, Garnen, Glasseidenspinnfäden oder Filamenten ausgebildet sein und können insbesondere eine Gruppe von leicht gezwirnten oder im wesentlichen ungezwirnten Filamenten umfassen. Das Material der verstärkenden Bestandteile kann ein Textilmaterial sein, wie Reyon, Polyester oder Nylon, oder ein aromatisches Polyamid, wie Kevlar (von Du Pont),oder Glas oder ein Metallmaterial, wie ein Stahlstreifen oder -draht.

Die verstärkenden Bestandteile können derart aufgebracht werden, daß sie sich parallel oder helikal in bezug auf die Längsachse des Innenrohrs erstrecken, und können z.B. gewoben, gestrickt oder beflochten sein.

Im Anschluß an die Bildung des Gerüsts aus verstärkenden Bestandteilen um das Innenrohr kann eine Deckschicht aus polymerem Material rund um die Verstärkungsbestandteile, beispielsweise durch Extrusion oder durch Umwickeln des polymeren Materials, gebildet werden. Um zu gewährleisten, daß die erforderliche Adhäsion zwischen der Deckschicht und den Verstärkung sf as em angemessen ist, sollte das Gerüst der Verstärkungsfasern mit dem flüssigen polymeren Material überzogen werden, es sei denn, daß bereits an der äußeren Oberfläche des Gerüsts ein ausreichender Überschuß des flüssigen polymeren Materials vorhanden ist, um die verstärkenden Bestandteile und das Innenrohr zu vereinen. Überraschenderweise wurde gefunden, daß insbesondere in dem Fall, bei dem das

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verfestigbare flüssige polymere Material ein PVC (Polyvinylchlorid)-Plastisol ist, die Deckschicht aufgebracht werden kann, während das verfestigbare Material noch in flüssigem Zustand vorliegt, obgleich alternativ das verfestigbare Material zuerst behandelt werden kann, um eine Verfestigung desselben herbeizuführen. Eine geeignete Form des Materials für die Deckschicht ist ein Plastisol, und dieses kann entweder das gleiche sein Viie dasjenige, das die verstärkenden Bestandteile und das Innenrohr vereint, oder z.B. ein speziell formuliertes oder pigmentiertes Material mit ausgewählten physikalischen Eigenschaften oder ausgewählter Farbe. Um die Erzielung einer guten Adhäsion der Deckschicht zu unterstützen, wenn das verfestigte polymere Material die verstärkenden Bestandteile umgibt, kann das verfestigte polymere Material zuerst auf eine geeignete Temperatur erhitzt werden oder alternativ mit einem Lösungsmittel oder einer Lösung, enthaltend PVC, Cyclohexanon und Methyläthy!keton, behandelt werden.

Ein anderes geeignetes Material für die Deckschicht ist ein thermoplastisches Polyurethan, wie Daltomold 238 (von I.C.I.), wobei es sich zeigte, daß dieses eine ausgezeichnete Adhäsion gegenüber dem verfestigbaren flüssigen polymeren Material zumindest dann ergibt, wenn das letztere ein PVC-Plastisol ist, das Resorcin und Hexamethylentetramin enthält.

Im Fall eines rohrförmigen Gegenstands in Form eines Schlauchs kann das vorstehend genannte Innenrohr eine Auskleidung des fertiggestellten Schlauchs darstellen, oder es kann eine Innenschicht sein, die unter den verstärkenden Bestandteilen liegt und ein Rohr aus Auskleidungsmaterial umgibt.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß die Erfindung die Herstellung von Schläuchen oder anderen rohrförmigen Gegenständen zum Ziel hat, die eine Auskleidung oder Innenschichten aufweisen, die aus einer zumindest teilweise vulkanisierten Kautschukzusammensetzung bestehen, und wenn eine Deckschicht vor-•gesehen ist, kann diese entweder aus einer Kautschukzusammensetzung oder aus einem Kunststoffmaterial bestehen„

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Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung einen verstärkten rohrförmigen Gegenstand, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist und der ein Innenrohr aus einer zumindest teilweise vulkanisierten Kautschukzusammensetzung umfaßt, das von einer VerStärkungsstruktur umgeben ist, die mit dem Innenrohr durch ein verfestigtes polymeres Material vereinte Verstärkungsbestandteile umfaßt.

Die Kautschukzusammensetzung umfaßt vorzugsweise einen ungesättigten Kautschuk, der mehr als 5 ungesättigte Bindungen je 100 Hauptkettenkohlenstoffatome und vorzugsweise mehr als 15 ungesättigte Bindungen je 100 Hauptkettenkohlenstoffatome enthält. Vorzugsweise enthält die Kautschukzusamtnensetzung als Basis einen nicht-polaren Kautschuk, z.B. Naturkautschuk, Styrol/ßutadien-Kautschuk, sie kann jedoch als Basis einen polaren Kautschuk, z.B. Polychloropren, enthalten und kann aus Mischungen irgendwelcher derselben bestehen. Die Kautschukzusammensetzung kann herkömmliche Additive (z.B. Füllstoffe) oder Verarbeitungsmittel enthalten. Die Kautschukzusammensetzung kann schwefelvulkanisiert oder mit einem anderen herkömmlichen Vulkanisationssystem vulkanisiert sein.

Um eine zufriedenstellende Bindung zwischen dem verfestigbaren flüssigen polymeren Material und dem Innenrohr zu unterstützen, kann die äußere Oberfläche des Innenrohrs vor der Vulkanisation mit einem Behandlungsmittel versehen v/erden.

Geeignete Behandlungsmittel, die zur Behandlung des Innenrohrs verwendet werden können, umfassen diejenigen, die die Kautschukoberfläche halogenieren und/oder oxydieren, z.B. ein chemisches Reagens oder eine Bestrahlung, wie UV oder die Korona-Entladung. Geeignete Beispiele für chemische Reagentien umfassen Trichlorisocyanursäure (erhältlich als Fi-clor 91 von Fisons), Natriumdichlor!socyanurat (erhältlich als Fi-clor 60s von Fisons), sauer gemachte bzw. saure anorganische Hypohalogenite (z.B. sauer gemachtes bzw. saures Natriumhypochlorit), Alkylhypohalogenite (z.B. Butylhypochlorit), Natriumchlorit und Peressigsäure. Vorzugsweise wird das Behandlungs-

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mittel, wenn es ein chemisches Reagens ist, nicht-wäßrig aufgebracht, z.B. in Form einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel, wie Äthylacetat oder Aceton,, unter Anwendung herkömmlicher Methoden, beispielsweise durch Tauchen, Sprühen oder Bürsten.

Das verf'estigbare flüssige polymere Material basiert vorzugsweise auf einem polaren Polymeren, das zumindest einen Typ

einer polaren Gruppe, z.B. ausgewählt unter -Cl, -NHp, -C=O,

-C=N, -C-C und -OH, enthält und das vorzugsweise einen Lös-

, 3 V₂ lichkeits-Parameter von größer als 9 (cal/cm ) , insbesondere

, 3 ^V2 '

größer als 9,5 (cal/cm ) , besitzt. Der Löslichkeits-Parameter ist auf Seite 834, Band 3 von Encyclopedia of Polymer Science and Technology - John Wiley & Sons beschrieben. Unter "Löslichkeits—Parameter" ist die Quadratwurzel der kohäsiven Energiedichte zu verstehen, wobei derselbe die Größe der intermolekularen Kräfte innerhalb des Polymeren anzeigt. Beispiele für geeignete Materialien umfassen ein Vinylch loridpolymerisat, z.B. in Plastisol-Form, ein aliphatisch.es Polyamid, ein Polyurethan, ein PoIy(vinylacetat), ein Äthylen/vinylacetat-Copolymeres und ein Kautschuk, der z.B. in Latexform vorliegen kann, z.B Nitrilkautschuk oder carboxylierter Nitrilkautschuk.

Es versteht sich, daß die Bezeichnung "Vinylchloridpolymeres" Poly(vinylchlorid) und Copolymere von Vinylchlorid mit einem oder mehreren anderen Monomeren umfaßt. Geeignete andere Monomere sind z.B. Vinylester und Alkylacrylate. Copolymere sollten vorzugsweise einen Vxnylchlorxdeinheitengehalt von zumindest 50 Gewichts-% aufweisen. Beispiele für geeignete Copolymere umfassen Copolymere von Vinylchlorid mit Vinylacetat oder Methylacrylat, mit oder ohne ein weiteres Monomeres.

Das verfestigbare flüssige polymere Material kann z.B. in Form einer Lösung, einer Dispersion (z.B. in einem Weichmacher),

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eines Latex oder in Form von zwei flüssigen Komponenten, die unter Bildung eines festen Polymeren reagieren, aufgebracht werden. Vorzugsweise wird das Material als Flüssigkeit auf die Kautschukzusammensetzung aufgebracht und dann auf eine derartige Temperatur erhitzt, daß es sich beim Abkühlen verfestigt. Gewünschtenfalls kann ein weiterer Überzug des Materials nach der Verfestigung des ersten aufgebracht werden.

Vorzugsweise umfaßt das verfestigbare flüssige polymere Material Bestandteile, die ein Harz bilden, wie ein kondensiertes Aldehydharz. Beispiele für geeignete Aldehyd-Kondensationsharz— bildende Bestandteile sind eine aromatische Hydroxyverbindung, insbesondere eine solche mit zwei Hydroxylgruppen in meta-Stellung zueinander, wie Resorcin, Phloroglucin oder 1,3-Dihydroxynaphthalin, und eine Verbindung, die beim Erhitzen Methylengruppen freisetzt, wie Hexamethylentetramin, Hexamethoxymethylmelamin, Lauryloxymethylpyridiniumchlorid, Cetyloxymethylpyridiniumchlorid oder ein Formaldehydpolymeres. Alternativ kann ein teilweise oder vollständig kondensiertes Harz, wie ein kondensiertes Aldehydharz, in das verfestigbare flüssige polymere Material eingeschlossen sein, und Beispiele für dieselben sind Melamin und Harnstoff-Formaldehyd-Harze. Werden harzbildende Bestandteile oder ein teilweise oder vollständig kondensiertes Harz in das polymere Material eingeschlossen, so kann es erwünscht sein, auch ein Epoxyharz oder ein Isocyanat in das polymere Material einzuschließen. Dieser zusätz-' liehe Bestandteil kann die potentielle Porosität des verfestigten polymeren Materials reduzieren.

Die harzbildenden Bestandteile oder das teilweise kondensierte Harz oder das vollständig kondensierte Harz ist/sind vorzugsweise in einer Gesamtmenge von 3,2 bis 12 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Teile Trockengewicht des polymeren Materials, vorhanden. Werden harzbildende Bestandteile, wie eine aromatische Hydroxyverbindung und eine Verbindung, die beim Erhitzen Methylengruppen freisetzt, verwendet, so sind diese vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 7,5 Gewichtsteilen bzw. 1,2 bis 4,5 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Teile Trockenge-

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wicht des polymeren Materials, vorhanden.

Besteht das verfestigbare flüssige polymere Material oder irgendeine Deckschicht aus einer Flüssigkeit, die unter Bildung eines Polyurethans reagiert, so kann die Flüssigkeit von einem spontanen Härten beim Mischen ihrer Komponenten nach einer für den Fachmann allgemein bekannten Methode, z.B. durch Einbringen eines Stabilisierungsmittel, wie Natriumchlorid in die Diaminkomponente der Flüssigkeit oder durch Reaktion eines blockierten"Isocyanats mit einem Phenolreagens, abgehalten werden. Es hat sich gezeigt, daß -das Stabilisierungsmittel die Reaktion der Flüssigkeit unter Bildung eines Polyurethans inhibiert, bis über eine bestimmte Temperatur hinaus erhitzt worden ist, und somit kann ein derartiges Material in geeigneter Weise auf einen teilweise gebildeten Schlauch als Überzug aufgebracht werden.

Es werden nun zwei erfindungsgemäße Ausführungsformen beispielshalber unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:

schematisch eine Vorrichtung für die Verwendung bei einer erfindungsgemäßen Methode zeigt;

schematisch im einzelnen einen Teil der Vorrichtung von Fig. 1 zeigtj

schematisch eine Vorrichtung für die Verwendung

bei der anderen erfindungsgemäßen Methode zeigt und einen verstärkten rohrförmigen Gegenstand (Schlauch)

, zeigt.

Man extrudiert ein Innenrohr 10 aus Styrol/Butadien-Kautschuk zur Bildung der Auskleidungsschicht eines Schlauches mit einer inneren Weite von 10 mm mit einem Extruder 11. Die Wanddicke des Rohrs beträgt 2 mm.

Beim Austreten aus dem Extruder wird die äußere Oberfläche des Rohrs vor der Vulkanisation durch Besprühen bei der Einheit 22 mit einer Aceton- oder Äthylacetatlösung, die 1 % Trichlorisocyanursäure, wie sie als Fi-cior 91 (von Fisons) erhältlich

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Fiq.	1
Fiq.	2
Fiq.	3
FiR.	4

"*" 28A1U2

ist, mit der Formel

0
Il

Cl^ _//^C\ ^Cl

"T ϊ

Cl
enthält, behandelt.

Das oberflächenbehandelte Rohr 10 wird dann durch ein fluidisiertes Bett 12 geleitet, um die Vulkanisation der Rohrs zu bewirken· Um eine gleichmäßige Vulkanisation des Rohrmaterials um dessen Umfang herum zu unterstützen, sind Infrarot-Erhitzer (nicht gezeigt) oberhalb der Oberfläche des fluidisierten Betts vorgesehen,'um eine vollständige Vulkanisation des Teils des Rohrs oberhalb und/oder in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des fluidisierten Bettes zu gewährleisten.

Die Behandlung des Rohrs vor der Vulkanisation hat sich als überraschend wirksam bei der Inhibierung einer Klebrigkeit der Rohroberfläche erwiesen mit dem Ergebnis, daß beim Hindurchleiten durch ein fluidisiertes Bett praktisch keine fluidisierten Teilchen an der Oberfläche des Rohrs hängenbleiben.

Demgemäß wird,ohne daß mehr als eine eventuelle minimale Reinigung der äußeren Oberfläche des Rohrs bei Station 23 erforderlich ist, das Rohr direkt einer Applikatoreinheit 13 für die Verstärkungsstruktur 4o des Verbundmaterials (s.Fig.2) zugeführt. Die Applikatoreinheit 13 umfaßt eine Form bzw. Matrize 14, bei der PVC-Plastisol über die Pumpe 14a in Form eines dünnen Überzugs um das gekühlte Rohr 10 aufgebracht wird und zwei Karusselle 15, die in entgegengesetzten Richtungen rotierbar sind, um rund um das mit dem Plastisol behandelte Rohr ein Paar Verstärkungsschichten 16 aus sich helikal er-

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streckenden Nylonschnüren zu bilden. Die Form 14 wird wassergekühlt, um der Wärmewirkung des durch sie hindurchgelangenden Plastisols entgegenzuwirken und somit sicherzustellen, daß während des Betriebs der Form das aufgebrachte Plastisol eine im wesentlichen gleichbleibende Viskosität besitzt. Der Ausgang der Applikator einheit 13 ist mit einer Glättung sfortn versehen, die auf milde Weise die Verstärkungsschnüre und das Plastisol derart verfestigt, daß das Plastisol in die Zwischenräume zwischen den Schnüren und den Filamenten der Schnüre eindringt, wobei die Form dem sie verlassenden Schlauchgef-Ige auch eine glatte äußere Beschaffenheit verleiht.

Das Schlauchgefüge gelangt um eine Transportwinde 25 und wird dann durch eine erhitzte Kammer 18 geleitet, in der die Kombination der durch die Kammer zugeführten Hitze und diejenige in dem frisch vulkanisierten Auskleidungsrohr 10 eine Verfestigung des PVC-Plastisols bewirkt.

Anschließend gelangt die Schlauchanordnung durch einen Extruder 19, der auf die Anordnung eine PVC-Deckschicht 20 mit einer Dicke von ca. 2 mm aufbringt= Der Schlauch gelangt dann durch ein Kühlbad 21, bevor er auf einer Trommel 24 aufgewikkelt wird. Eine (nicht gezeigte) Winde befindet sich am Ausgang des Kühlbads, um ein glattes Abziehen des extrudierten Innenrohrs von dem Extruder durch die Auskleidung der Apparatur zu ermöglichen.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren wird die Vulkanisation des Auskleidungsrohrs 10 in einem fluid!sierten Bett bewirkt, das mit Hilfe einer gelinden Flotation, die es bewirkt, zur Beibehaltung des ■ kreisförmigen Querschnitts des vulkanisierten extrudierten Rohrs ohne merkliche Deformation beiträgt. Die Beibehaltung des kreisförmigen Querschnitts kann auch durch einen geringen Luftdruck, der in dem vulkanisierten Innenrohr über einen (nicht gezeigten) Durchgang in dem Extruder 11 aufrechterhalten wird, unterstützt werden. Alternativ jedoch kann die Vulkanisation mit anderen bekannten 'Mitteln, wie ein Erhitzen durch Mikrowellen oder die Ver-

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wendung von Heißluftkammern, bewirkt werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren wird eine Behandlung des vulkanisierten Schlauchs mit einem Behandlungsmittel beschrieben, um eine gute Bindung mit dem PVC-Plastisol sicherzustellen. Die Behandlung kann auch dazu dienen, irgendeiner Neigung der Fließbett-Teilchen, an der äußeren Oberfläche des Rohrs 10 anzuhaften, Widerstand zu leisten, jedoch
kann erforderlichenfalls, insbesondere wenn alternative Mittel zur Bewirkung der Vulkanisation verwendet werden, eine
andersartige Behandlung verwendet.werden, um eine gute Bindung mit dem anschließend aufgebrachten Plastisol zu gewährleisten.

So kann z.B. das vulkanisierte Innenrohr 10 mit einer verdünnten sauer gemachten bzw. sauren Natriumhypochloritlosung behandelt werden, bevor das Plastisol hierauf aufgebracht worden ist. Die Verwendung dieser Lösung hat sich als besonders geeignet erwiesen, wenn das Innenrohr aus Styrol/Butadien—Kautschuk besteht.

Im allgemeinen jedoch ist es bevorzugt, irgendeine erforderliche Behandlung der Innenrohroberfläche vor der Vulkanisation zu bewirken, da die Vulkanisationsstufe die Rohroberfläche
verunreinigen und sie einer Behandlung gegenüber weniger aufnahmefähig machen kann.

Neben der Halogenierung und/oder Oxydation können andere Behandlungen, wie das Aufbringen von Chemlok 220 (von der Hughson Corporation) oder Rußdispersionen, verwendet werden, um eine geeignete Bindung zu erhalten.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren wird der Schlauch durch horizontale Bewegung des Innenrohrs 10 gebildet, jedoch können, wenn der Raum es zuläßt, Vorteile durch eine vertikale, vorzugsweise aufwärtsgerichtete Bewegung des extrudierten Rohrs erzielt werden. Bei einer vertikalen Arbeitsweise neigen die auf das Rohr aufgebrachten Flüssigkeiten, z.B. das Behandlungsmittel oder Plastisol, nicht dazu, im Umkreis um das Rohr zu

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Ab

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fließen, und es kann eine gleichmäßigere Überzugsdicke erreicht werden.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die unter Bezugnahme auf Fig. 3 veranschaulicht wird, wird ein nichtvulkanisiertes Schlauch-Innenrohr mit Hilfe eines Extruders gebildet, mit einem Oberflächenbehandlungsmittel beim Applikator 31 behandelt und in einem Fließbett 32 im wesentlichen in der gleichen V/eise wie im Hinblick auf die erste erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben vulkanisiert.

Bevor jedoch das Aufbringen des PVC-Plastisols auf die äußere Oberfläche des Rohrs erfolgt, wird die äußere Oberfläche gekühlt. Dies erreicht man durch Leiten des Innenrohrs durch die Kammer 33, in der es mit flüssigem Stickstoff besprüht wird. Die so gekühlte Oberfläche des Innenrohrs wird dann mit PVC-rPlastisol mit Hilfe des Plastisol-Applikators 34, der im wesentlichen zur Kammer 33 benachbart liegt, überzogen. Das mit Plastisol behandelte Rohr gelangt dann durch eine Aufwinde-Einheit 35, die um den Schlauch in entgegengesetzten Richtungen zv/ei Schichten von Verstarkungsschnuren windet, und nach dem Hindurchleiten durch einen Infrarot-Erhitzer 36 wird die teilweise gebildete Schlauchanordnung im wesentlichen, wie im Hinblick auf die erste erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben beschichtet, gekühlt und entnommen»

Bei der vorstehend beschriebenen Methode führt das Kühlen der Innenrohroberfläche mit flüssigem Stickstoff gleichzeitig zu einem sehr steilen Temperaturgradienten in der Rohrwand, und dies inhibiert die anfängliche Gelieruhg des Plastisols, bis die verstärkenden Bestandteile aufgebracht und eingebettet worden sind. Jedoch wird im Anschluß an das spiralförmige Umgeben mit den Verstärkungsbestandteilen die in dem Rohr enthaltene Wärme der Rohraußenfläche' zugeführt, um das Gelieren des PVC-Plastisols zu unterstützen, und der Infrarot-Erhitzer dient dazu, jede weitere Wärme, die zur Vervollständigung des Gelierejis erforderlich ist, zuzuführen. Mit Hilfe des Extruders 37 wird eine Deckschicht aufgebracht₉ und die so gebil-

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dete S chi au cli anordnung wird dann in der Kammer 38 gekühlt und bei der Einheit 39 aufgewickelt.

Während die Erfindung vorstehend speziell im Bezug auf eine Methode beschrieben worden ist, bei der sämtliche Arbeitsgänge in fortlaufender bzw. kontinuierlicher Weise durchgeführt werden, kann die Erfindung auch auf die Herstellung von Schläuchen oder anderen verstärkten rohrförmigen Gegenständen in einer stufenweisen Arbeitsweise angewandt werden, die zwei oder mehrere Stufen umfaßt, die von einem beträchtlichen Zeitintervall unterbrochen sein können. So kann z.B. bei der ersten Stufe einer modifizierten Methode der Schlauchherstellung ein Innenrohr aus einem zumindest teilweise vulkanisierten Kautschuk gebildet und mit einem PVC-Plastisol im wesentlichen,wie es im Hinblick auf die erste erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben worden ist, überzogen und das PVC-Plastisol verfestigt werden. Die so gebildete Anordnung kann dann gelagert werden, bis es erforderlich ist, die Bildung des verstärkten rohrförmigen Gegenstands in einer zweiten Verfahrensstufe fertigzustellen. Bei der zweiten Stufe werden ein weiterer Überzug des PVC-Plastisols auf das mit Plastisol überzogene Innenrohr aufgebracht, Verstärkungsfilamente zur Bildung einer Verstärkungsstruktur umwunden und dann die anschließenden Arbeitsgänge, wie im Hinblick auf die erste Ausführungsform beschrieben, zur Beendigung der Schlauchherstellung durchgeführt.

Durch die Aufteilung des Ge samt verfahr ens in der obigen V/eise wird die Bindefestigkeit zwischen der Verstärkungsstruktur und dem Innenrohr nicht nachteilig in merklichem Ausmaß im Vergleich zu der Bindefestigkeit, die bei einem einzigen fortlaufenden Verfahren erzielt wird, beeinträchtigt. Das verfestigte PVC-Plastisol ist sicher an das Innenrohr gebunden, während das letztere eine frische, nicht-verunreinigte Außenoberfläche aufweist, und das verfestigte Plastisol ergibt eine Oberfläche, an der das weitere PVC-Plastisol rasch haftet.

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Im Gegensatz zu der herkömmlichen Methode der Schlauchherstellung, bei der der Kunststoff-Fluß eines weichen, ungehärteten Kautschuks in einer im v/esentlichen festen Phase irgendwelche Zwischenräume zwischen den verstärkenden Bestandteilen füllen soll, verwendet die Erfindung den Fluß des verfestigbaren flüssigen Polymeren, um irgendwelche Zwischenräume zu füllen. Da das flüssige Polymere rascher fließt als ein weicher Kautschuk, wird eine bessere Einbettung der verstärkenden Bestandteile erzielt, und da weiterhin im v/esentlichen kein Fluß des InnenrohrTiaterials bzw. keine Bewegung der verstärkenden Bestandteile stattfindet, wird ein zuverlässigeres Produkt mit gleichbleibender Qualität erhalten.

Indem man die Notwendigkeit einer Verwendung eines Dorns und einer Bleiummantelungsvorrichtung vermeidet, liefert die Erfindung auch ein rascheres, sicheres und weniger Energie verbrauchendes Verfahren. Während der Vulkanisation des Innenrohrs und der Verfestigung des flüssigen Polymeren besteht im wesentlichen keine Notwendigkeit, irgendeinen Dorn zu erhitzen und anschließend zu kühlen.

Zusätzlich zur Herstellung von flexiblen Schläuchen kann die Erfindung auch auf andere rohrförmige Gegenstände, wie verstärkte Rohre und zylindrische oder kegelförmige Strukturen, die zur Bildung von Luftsuspensionsdiaphragmen verwendet v/erden, angewandt werden.

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Claims

Patentansprüche

/l.J Verfahren zur Herstellung eines verstärkten rohrförmigen Gegenstands, umfassend eine zumindest teilweise Vulkanisation einer Kautschukzusammensetzung, um ein Innenrohr zu bilden, und die Bildung eines Gerüsts aus verstärkenden Bestandteilen an der Außenoberfläche des Innenrohrs, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerüst der Verstärkungsbestandteile (16) mit dem Innenrohr (10) mit Hilfe eines verfestigbaren flüssigen polymeren Materials vereint wird, das nach der Verfestigung sowohl mit den Verfestigungsbestandteilen (16) als auch mit der Außenfläche des Rohrs (10) verbunden ist.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überzug aus einem verfestigbaren flüssigen polymeren Material auf das Innenrohr (10) vor dem Aufbringen der verfestigenden Bestandteile (16) aufgebracht wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkenden Bestandteile (16) unter Zug bzw. Spannung aufgebracht werden, um ein Eindringen des verfestigbaren flüssigen polymeren Materials in irgendwelche Zwischenräume zwischen benachbarten verstärkenden Bestandteilen herbeizuführen.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkenden Bestandteile (16) eingebettet sind in und umgeben sind von dem verfestigbaren flüssigen polymeren Material.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkenden Bestandteile (16) in ein verfestigbares flüssiges polymeres Material eingetaucht werden, bevor sie rund um das Innenrohr aufgebracht werden.

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6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Deckschicht (20) des polymeren Materials rund um die Anordnung der Verstärkungsbestandteile (16) gebildet wird»
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (20) aufgebracht wird, während das verfestigbare flüssige polymere Material in flüssigem Zustand vorliegt.
8. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man sich das verfestigbare flüssige polymere Material verfestigen und die verstärkenden Bestandteile (16) einbetten läßt und dann mit einem Lösungsmittel oder einer Lösung behandelt, um die Adhäsion an die anschließend aufgebrachte Deckschicht (20) zu unterstützen.
9. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man sich das verfestigbare flüssige polymere Material verfestigen und die verstärkenden Bestandteile (16) einbetten läßt und dann erhitzt, um die Adhäsion an die anschließend aufgebrachte Deckschicht (20) zu unterstützen.
10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Bildung der Anordnung der Verstärkungsbestandteile (16) die Oberfläche des Innenrohrs (10) mit einem Mittel behandelt wird, das die Oberfläche halogeniert und/oder oxydiert.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese Behandlung durchgeführt wird, bevor das Innenrohr (10) zumindest teilweise vulkanisiert ist.
12. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das verfestigbare flüssige polymere Material ein Polyvinylchlorid-Plastisol ist.

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13. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das verfestigbare flüssige polymere Material rund um das Innenrohr (10) geformt wird, bevor das Innenrohr im Anschluß an die zumindest teilweise Vulkanisation vollständig auf Raumtemperatur abgekühlt ist.
14. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenoberfläche des Innenrohrs (10) vor dem Aufbringen des verfestigbaren flüssigen polymeren Materials abgekühlt wird.
15. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest teilweise Vulkanisation das Innenrohr (10) im wesentlichen selbsttragend macht.
16. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (20) von innen her während der Bildung der Anordnung der verstärkenden Bestandteile (16) unter Druck gesetzt wird.
17. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (10) von innen her während der zumindest teilweisen Vulkanisation unter Druck gesetzt wird.
18. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man an der Außenoberfläche des Innenrohrs (10) einen verfestigten Überzug eines polymeren Materials bildet, der an das -Innenrohr gebunden ist, und rund um diesen Überzug die Anordnung der verstärkenden Bestandteile (16) bildet, die mit dem Innenrahr durch das verfestigbare flüssige polymere Material vereint werden, das nach der Verfestigung verbunden ist mit den verstärkenden Bestandteilen und dem verfestigten Überzug.

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19. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Heizvorrichtungen (18) vorgesehen sind, um zumindest die Verfestigung des verfestigbaren flüssigen polymeren Systems zu unterstützen.
20. Verstärkter rohrförmiger Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Innenrohr (10) einer zumindest teilweise vulkanisierten Kautschukzusammensetzung umfaßt, die von einer Verstärkungsstruktur (40) umgeben ist, enthaltend Verstärkung sbestandt ei Ie (16), die mit dem Innenrohr (10) durch ein verfestigtes polymeres Material verbunden sind«
21. Verstärkter rohrförmiger Gegenstand gemäß Anspruch 20_s dadurch gekennzeichnet, daß das verfestigte polymere Material Polyvinylchlorid ist.
22. Verstärkter rohrförmiger Gegenstand gemäß Anspruch 20
oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsstruktur von einer Deckschicht (20) aus Kunststoffmaterial umgeben ist.
23. Verstärkter rohrförmiger Gegenstand gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung sbestandteile (16) ein filamentartiges Material umfassen.
24. Schlauch, enthaltend einen flexiblen, verstärkten rohrförmigen Gegenstand gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23.

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