DE4125941A1 - Rohr oder schlauch aus kunststoff und vorrichtung zur herstellung derselben - Google Patents
Rohr oder schlauch aus kunststoff und vorrichtung zur herstellung derselbenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Rohr oder einen Schlauch aus Kunststoff,
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Vorrichtung zur
Herstellung eines solchen Rohres oder Schlauches nach dem
Oberbegriff des Anpruchs 5 oder 8.
Bei Heizungsrohren aus Kunstsstoff wurde die Erfahrung gemacht, daß
Luftsauerstoff O2, in besonderer Weise aber der bisweilen auftre
tende Ozon O3, durch die Wandungen der Heizungsrohre, weil deren
Material ihm gegenüber inert ist, von außen nach innen hindurchdif
fundiert und vom speziell aufbereiteten Anlagenwasser bis zu Anla
genteilen weitergefördert wird, die dann mit dem Sauerstoff reagie
ren und somit korrodieren.
Dieser Nachteil wird mit zunehmender Länge der Kunststoff-Rohrlei
tungen gravierender, so daß er etwa bei einem mehrstöckigen Wohn
oder Bürohaus mit Fußbodenheizung, bei der lange Rohrschlangen in
den Estrich eingelassen sind, aber durch dessen Luftdurchlässigkeit
dem Luftsauerstoff ausgesetzt sind, zu einem ernsten Problem wird,
das die Lebensdauer der korrosionsgefährdeten Anlagenteile empfind
lich verkürzt.
Aber auch in anderen Bereichen tritt das Problem der Sauerstoffdif
fusion durch die Wandungen von Kunststoffrohren auf: so kann etwa
in der Lebensmittelindustrie eine durch Kunststoffleitungen strö
mende Flüssigkeit oxidieren und hierdurch eine Farb- und/oder Ge
schmacksveränderung erfahren. Dies ist etwa bei Bierbrauereien der
Fall, wo Sudhaus, Lagerkeller und Abfüllanlage bisweilen beträcht
lich voneinander entfernt sind und das im Geschmack sehr gegenüber
äußeren Einflüssen empfindliche Bier durch lange, freiliegende
Rohrleitungen gepumpt wird. Hier verwendet man bisher Edelstahllei
tungen, da man die an sich wegen des geringeren Gewichtes, der ge
ringeren Kosten und der einfacheren Handhabung wegen vorteilhaften
Kunststoffrohre als geschmacksverfälschend ablehnt. Diese Ge
schmacksverfälschung ist aber bei geeigneter Auswahl des Kunststof
fes in erster Linie nicht auf diesen, sondern auf das Eindiffundie
ren des Sauerstoffes in das Bier zurückzuführen.
Auch in der Verfahrenstechnik sind wegen der Diffusion von Gasen
häufig Kunststoffrohre nicht zu verwenden, etwa bei der Handhabung
von Kältemitteln oder gefährlichen Stoffen, die aus dem Inneren des
Rohres nach außen diffundieren und die Umgebung kontaminieren kön
nen.
Bei Kraftfahrzeugen muß an der Bremsanlage unabhängig vom Benut
zungsausmaß regelmäßig die Bremsflüssigkeit gewechselt werden, weil
durch die Bremsschläuche Sauerstoff in diese eindiffundiert ist und
entweder sie selbst oxidiert hat oder sie so mit Sauerstoff ange
reichtert hat, daß dieser nun droht, die Innenflächen von Bremszy
lindern usw. zu korrodieren.
Um etwa bei Heizungsanlagen die obigen Nachteile zu vermeiden, wur
de die Außenoberfläche eines Rohres oder Schlauches mit einem Dif
fusions-Sperrmaterial beschichtet oder umwickelt, das als Folie,
koextrudierter Mantel, Anstrich oder Niederschlag infolge chemi
scher Behandlung ausgebildet wurde.
Eine solche Diffusions-Sperrschicht ist jedoch sehr empfindlich und
kann beim Verlegen insbesondere von Fußbodenheizungen leicht da
durch beschädigt werden, daß das oder der mit einer Außenbeschich
tung versehene Rohr oder Schlauch über rauhen Boden gezogen, betre
ten, zu stark abgebogen, verdrillt oder an Befestigungselementen
eingeklemmt wird. Um einem Teil dieser Nachteile abzuhelfen, hat
man sogar das gesamte Rohr bzw. den Schlauch mit einem zweiten,
koextrudierten Außenrohr umgeben.
Man hat sich nun damit abgefunden, daß das Eindiffundieren von
Sauerstoff in das Heizungswasser nicht gänzlich unterbunden werden,
sondern nur im Ausmaß beschränkt werden kann, da es nicht möglich
erschien, mit vernünftigem Aufwand eine nahezu völlige Abdichtung
der Rohr- bzw. Schlauchwandungen zu erreichen.
Ausgehend von dieser Problemlage wird von der Erfindung unter ande
rem angestrebt, bei einem Rohr oder Schlauch der eingangs genannten
Art die Diffusionssperre so zu verbessern, daß eine praktisch voll
ständige Abdichtung auch nach dem Verlegen einer Leitung selbst un
ter rauhen Betriebsbedingungen gewährleistet ist.
Ferner wird durch die Erfindung angestrebt, eine Vorrichtung zur
Herstellung eines solchen Rohres oder Schlauches anzugeben.
Weiter wird angestrebt, eine durch einen separaten oder zusätzli
chen Extrusionsvorgang aufzubringende Sperrschicht zu erübrigen
bzw. zu ersetzen.
Diese Aufgabe wird durch das Rohr bzw. den Schlauch des Anspruchs
1, das Verfahren des Anspruchs 5 sowie die Vorrichtungen der
Ansprüche 14 und 17 gelöst.
Hierbei wird als Diffusions-Sperrschicht eine Polymerschicht durch
Plasma aufgetragen, das aus einem gasförmigen Monomer gewonnen
wird.
Dieses Monomer wird durch ein hochenergetisches elektromagnetisches
Feld zu einem Plasma angeregt, in dem Atome oder Atomgruppen vom
Monomer abgespalten werden. Die sich so bildenden Radikale formen
kurzkettige Oligomere, die sich auf der Rohr- oder Schlauchoberflä
che niederschlagen und dort auspolymerisieren. Der resultierende
Niederschlag ist sehr dünn (wenige µ), aber porenfrei und je nach
Material sehr verschleißbeständig. Wegen seiner geringen Dicke
schmiegt er sich eng an die tragende Oberfläche an und gibt bei
einer Stoß- oder Schlagbelastung gemeinsam mit dieser nach, ohne
durchstoßen zu werden oder abzublättern, wie dies bei einer dicke
ren, ebenso harten Schicht der Fall wäre.
Es war zwar bekannt, daß eine solche durch Niedertemperatur-Plasma
aufgetragene Polymerschicht die Diffusion großer Treibstoff- oder
Lösungsmittelmoleküle behindert, es war aber nicht zu erwarten, daß
eine so dünne Polymerschicht auch imstande ist, wirksam die Diffu
sion vergleichsweise sehr kleiner O2-Moleküle oder gar O3-Atome
entscheidend zu behindern.
Durch den Auftrag einer Diffusionssperrschicht werden die Abmessun
gen des behandelten Rohres oder Schlauches praktisch nicht verän
dert, so daß für solche Rohre oder Schläuche die auch für unbehan
delte Rohre oder Schläuche benutzte Verbindungstechnik verwendet
werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Poly
merschicht auf die Innenoberfläche des Schlauches aufgebracht. Zu
diesem Zweck ist es, wenn man von dem weiter unten beschriebenen
Vorgehen absieht, möglich und gegebenenfalls auch vorteilhaft, in
einem bekannten Reaktor ein Monomergas-Plasma zu gewinnen und die
ses in das evakuierte Innere des Rohres oder Schlauches zu saugen;
soweit dieses Rohr oder dieser Schlauch nicht dem Atmospärendruck
standhält, kann er in einer Kammer angeordnet werden, deren Druck
soweit verringert ist, daß der Differenzdruck zwischen Innen- und
Außenseite des Rohres bzw. Schlauches dieses bzw. diesen nicht mehr
zum Kollabrieren bringt.
Soweit der Reaktor nicht unmittelbar am Ende des Rohres oder
Schlauches angeordnet ist, erfolgt die Zuleitung des Plasmagases
durch eine Leitung, deren Wandung soweit erwärmt ist, daß dort die
im Plasmagas vorliegenden Radikale und Oligomere nicht kondensieren
können.
Durch die bisher einzigartige Aufbringung einer Beschichtung im In
neren des Rohres oder Schlauches ist diese Beschichtung durch des
sen Wandung vor allen äußeren mechanischen oder chemischen Beschä
digungen immer und vollständig geschützt; wegen der geringen
Schichtdicke der erfindungsgemäßen Plasmabeschichtung nimmt diese
auch beim Knicken oder Verdrillen des Rohres oder Schlauches erst
dann Schaden, wenn auch dieses bzw. dieser beschädigt wird.
Es ist aber unter Umständen auch vorteilhaft, das Rohr oder den
Schlauch nur an seiner Außenoberfläche zu beschichten, da die er
findungsgemäße Plasmabeschichtung aus den obengenannten Gründen
gegenüber einer Beschädigung besonders widerstandsfähig ist.
Besonders vorteilhaft ist jedoch die Beschichtung sowohl an der
Innen- wie an der Außenoberfläche, denn durch die doppelte Diffusi
onssperre wird eine besonders hermetische Abdichtung des Innenrau
mes etwa einer Heizungsleitung gegenüber dem Sauerstoff aus der
Umgebung erzielt. Wenn z. B. die Außenbeschichtung wegen allfälliger
Beschädigungen eine Sperrwirkung von 70% und die grundsätzlich im
mer völlig unbeschädigte Innenschicht eine Sperrwirkung von 95%
aufweist, so ergibt sich eine Gesamt-Sperrwirkung von 98,5%.
Umgekehrt wird durch die Erfindung selbst dann, wenn bei einer be
sonders dünnen, erfindungsgemäßen Beschichtung die Sperrwirkung
dieser Plasmaschicht gegenüber Sauerstoff verhältnismäßig gering
ist, infolge der Innen- und Außenbeschichtung mit geringem Aufwand
eine Gesamt-Sperrwirkung erreicht, die bisher allenfalls erst durch
einen aufwendigen, koextrudierten Außenmantel möglich war.
Die Beschichtung der Innenoberfläche erbringt aber auch noch einen
anderen Vorteil: bei der eingangs beschriebenen Handhabung von Nah
rungsmitteln, insbesondere Bier, trat bisher bei langen Kunststoff
leitungen eine Geschmacksveränderung auf, die oben auf die Einwir
kung des Luftsauerstoffes zurückgeführt wurde.
Bekanntlich geben aber Kunststoffe, soweit sie Lösungsmittel oder
Weichmacher enthalten oder sonstwie nicht vollständig ausreagiert
sind, ständig Lösungsmittel-, Weichmacher- oder Reaktionskomponen
tenanteile an die Umgebung ab, die dann ebenfalls in ein in einem
entsprechenden Rohr geleitetes Nahrungsmittel gelangen und dieses
beeinträchtigen können.
Die erfindungsgemäß auf der Innenoberfläche durch Plasmaauftragung
gebildete Polymerschicht bildet hierbei jedoch nicht nur eine Sper
re gegenüber dem Eindiffundieren von Sauerstoff, sondern auch in
noch viel vollkommenerer Weise gegenüber dem Eindiffundieren der
großen Moleküle solcher genannter Komponenten aus dem Kunststoff
der Rohr- oder Schlauchwandung. Dabei enthält die Polymerschicht
selbst keinerlei Zusatzkomponenten und ist auch unter dem Plasma
einfluß vollständig auspolymerisiert, so daß sie selbst keinerlei
Stoffe abgibt.
Das erfindungsgemäße Rohr bzw. der erfindungsgemäße Schlauch ist
daher überraschend gut zur Aufnahme und zum Fördern von Stoffen
geeignet, die infolge ihrer Empfindlichkeit bisher nicht in Kunst
stoffleitungen gefördert werden konnten. Zu solchen Stoffen gehören
Nahrungsmittel, wie insbesondere Bier, Wein, Milch, aber ebenso
auch in der Arzneimittelindustrie hergestellte und verwendete Stof
fe, die etwa bei der Herstellung homöopatischer Medikamente einen
außerordentlich hohen Reinheitsgrad aufweisen müssen.
Andererseits ist die durch Plasma aufgetragene Polymerschicht je
nach Beschaffenheit höchst unempfindlich gegenüber chemischem An
griff, ganz im Gegensatz zu dem Material der Rohr- oder Schlauch
wandung, das nach den Kriterien der guten Extrudierbarkeit, der
Haltbarkeit, Elastizität, Bruchfestigkeit, Schweißfähigkeit, der
Kosten usw. optimiert werden sollte.
Da die Polymerschicht ihrerseits aus jedem beliebigen Polymer ge
bildet sein kann, ist es möglich, für jeden Verwendungszweck das
optimale Polymer auszuwählen und auf ein Rohr oder einen Schlauch
laufender Fertigung mit unabhängig nach den gewünschten Eigenschaf
ten optimierter Beschaffenheit aufzubringen.
Erfindungsgemäß ist es demnach möglich, ein Rohr oder einen
Schlauch je nach der Verwendung hinsichtlich der mechanischen und
der chemischen Beanspruchung jeweils gesondert zu optimieren und
ein Wandmaterial zu wählen, das allen mechanischen Beanspruchungen
gerecht wird, sowie ein Monomer zur Plasmabildung, das eine solche
Polymerschicht ergibt, die der chemischen Belastung standhält. Dies
gilt in erster Linie für die Innenbeschichtung, aber auch für die
Außenbeschichtung der Rohre bzw. Schläuche.
Es gab bisher auch Wechselwirkungen, etwa beim Fördern stark sau
rer Fruchtsäfte in einer Leitung aus an sich geschmacksneutralem
Kunststoff, der jedoch durch die Fruchtsäure angegriffen wurde und
daher unerwünschte, geschmacksverändernde Stoffe abgab; hier behin
dert die Innenbeschichtung einerseits das Eindiffundieren der Säu
remoleküle in die Wandung und andererseits das Ausdiffundieren von
Materialkomponenten in den Fruchtssaft, die von den wenigen Säure
molekülen freigesetzt wurden, denen es gelang, die Sperre der Poly
merschicht zu überwinden.
Das erfindungsgemäße Rohr bzw. der erfindungsgemäße Schlauch mit
Innenbeschichtung und bevorzugt auch mit Außenbeschichtung kann
daher auch in bisher ungeahnt vielfältiger Weise verwendet werden,
wobei Rohre aus ein und derselben laufenden Fertigung z. B. sowohl
in Kühlanlagen, als auch in einer Brauerei, in einer Heizungsanlage
und in einer Arzneimittel-Abfüllanlage eingesetzt werden können;
eine solche Anwendungsvielfalt war bisher allenfalls bei Edelstahl
rohren denkbar.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Rohr bzw. der erfindungsgemäße
Schlauch dann dem Plasma ausgesetzt, wenn es bzw. er gerade extru
diert wird, wobei das Extrudat bereits bei oder allenfalls kurz
nach Verlassen der Extrusionsdüse so weit abgekühlt ist, daß sich
das Plasmagas darauf niederschlagen kann.
Es wird gegebenenfalls sogar vorteihaft sein, die dem Plasmagas
ausgesetzten Flächen der Extrusionsdüse zusätzlich auf eine über
der Kondensationstemperatur des Plasmagases liegende Temperatur
aufzuheizen, um ein Auskondensieren dort zu vermeiden, oder mit ei
ner solchen Wärmeisolierschicht zu überziehen, daß sich die Ober
flächentemperatur dieser Flächen an jene des Plasmas annähert.
Im Gegensatz zu Rohren können auch Behälter aus Kunststoff an ihrer
Innen- und Außenoberfläche plasmabschichtet sein, um die Diffusion
von verhältnismäßig kleinen Gasmolekülen durch die Wandung hindurch
ausreichend zu unterbinden.
Bezüglich weiterer Ausgestaltungen des Rohres bzw. Schlauches und
der bevorzugten Vorrichtungen zu dessen Herstellung wird auf die
weiteren Ansprüche verwiesen.
Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeipiels der
erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert, das in der schematischen
Zeichnung gezeigt ist.
In dieser ist:
Fig. 1 eine schematische, stark vereinfachte Darstellung der ge
samten Vorrichtung und
Fig. 2 ein vereinfachter Längsschnitt durch die in Fig. 1 nur an
gedeutete Extrusionsdüse.
In Fig. 1 ist ein von einem (nicht gezeigten) Kunststoffvorrat ge
speister Extruder 1 dargestellt, der plastifizierten Kunststoff in
Pfeilrichtung zu einer Extrusionsdüse 2 fördert, die in Fig. 2 noch
näher gezeigt ist.
Aus dieser Extrusionsdüse 2 wird ein Schlauch oder Rohr 3 extru
diert, der bzw. das auf einer Haspel 4 aufgewickelt wird, wobei das
Anfangsende freiliegt, so daß eine Druckausgleichsverbindung von
der Außenseite des Rohres oder Schlauches zu dessen Innenraum hin
möglich ist.
Die Haspel 4 befindet sich in einem abgedichtbaren Raum 5, dessen
Wand dichtend von der Extrudierdüse durchsetzt ist. An den Raum 5
ist eine Evakuierungspumpe 6 angeschlossen, die dazu eingerichtet
ist, im Raum während des gesamten Extrusionsvorganges einen Druck
von höchstens 1 mbar aufrecht zu erhalten.
Rund um den Ringspalt (sh. Fig. 2) der Extrusionsdüse 2 ist ein
sich in Extrusionsrichtung erstreckender, koaxialer Quarzglaszylin
der 14 angeordnet. Quer zu diesem erstreckt sich ein Mikrowellen-
Hohlleiter 8, der an einen Magnetron 7 zu Erzeugung von Mikrowellen
angeschlossen ist und so bemessen ist, daß sich in ihm stehende
Wellen bilden.
Seitlich und nahe der Stirnfläche der Extrusionsdüse 2 mündet in
den Quarzglaszylinder 14 eine Gasleitung ein, die über eine (hier
nicht gezeigte) Dosier- und Reguliereinrichtung mit einem Gasvorrat
10 für ein Monomer-Gas, vorzugsweise Ethylen, sowie mit einem Vor
rat 11 für ein Plasmaträgergas, vorzugsweisen N2, verbunden ist.
Es kann anstelle von Ethylen jedoch auch jedes andere Monomer-Gas
oder ein Gemisch aus mindestens zweien solcher Gase verwendet wer
den, soweit hiermit eine Polymerisation erreichbar ist.
Der Quarzglaszylinder 14 umschließt einen Reaktionsraum 9, auf des
sen Wirkungsweise noch weiter unten näher eingegangen wird.
Die in Fig. 2 näher gezeigte Extrusionsdüse 2 weist einen rotati
onssymmetrischen Ringspalt 13 auf, der sich in den Düsenkörper hin
einerstreckt und am Grunde in eine seitliche, sich quer zur Achse
des Ringspaltes 13 erstreckende Einlaßöffnung 12 einmündet, die an
den Extruder 1 (Fig. 1) angeschlossen ist.
Die Extrusionsdüse 2 ist mittig von einer vom Ringspalt 13 um
schlossenen Bohrung durchsetzt, in welche ein ebenfalls mit 14 be
zeichneter Quarzglaszylinder eingesetzt ist, dessen Durchmesser
allerdings kleiner ist als jener des erstgenannten und der konzen
trisch innerhalb dessen sitzt. Quer zu diesem Quarzglaszylinder 14
erstreckt sich ein Mikrowellen-Hohlleiter 8, der an einen eigenen
Magnetron 7 zu Erzeugung von Mikrowellen angeschlossen ist und so
bemessen ist, daß sich in ihm stehende Wellen bilden.
Innerhalb des Quarzglaszylinders 14 ist ein Reaktionsraum 9 vorge
sehen, der an seinem von der Extrusionsrichtung abgewandten Ende
durch einen Boden verschlossen ist, welcher von einem Gasanschluß
durchsetzt ist, der wie jener am vorderen Ende der Extrusionsdüse
an eine Gasleitung angeschlossen ist, die über eine (hier nicht ge
zeigte) Dosier- und Reguliereinrichtung mit dem genannten Gasvorrat
10 für das Monomer-Gas sowie mit einem Vorrat 11 für ein Plasma
trägergas verbunden ist.
Im Betrieb wird zunächst der Extruder 1 in Betrieb genommen und ein
Schlauch oder Rohr 3 extrudiert, der bzw. das auf die Haspel 4 ge
führt wird, wobei eine möglichst langsame Fördergeschwindigkeit des
Extruders 1 eingestellt wird.
Anschließend wird der Vakuumraum 5 verschlossen und möglichst rasch
evakuiert. Wenn ein Druck von etwa 1 mbar erreicht ist, dann werden
die Magnetrons 7 erregt, die in den Hohlleitern 8 jeweils ein ste
hendes Mikrowellenfeld erzeugen. Gleichzeitig wird den Reaktions
räumen ein Gemisch aus gasförmigem Monomer 10 und Plasmatragergas
11 zugeführt, und die optimale Extrusionsgeschwindigkeit wird ein
gestellt.
In jedem der Reaktionsräume herrscht infolge der Mikrowellen ein
hochenergetisches Elektronenfeld, in das das Monomergas eingeleitet
wird. Hier werden einzelne Atome oder Atomgruppen abgespalten, so
daß Monomerradikale entstehen, aus denen sich - teilweise schon im
Plasma - kurzkettige Oligomere bilden. Diese Gasphase strömt infol
ge des Druckgefälles zwischen Gaszufuhr und Absaugpumpe 6 innen und
außen längs des Rohres oder Schlauches 3 und kondensiert auf diesem
aus, wo die Oligomerketten dann auspolymerisieren und eine minde
stens weitgehend porenfreie Schicht von höchstens wenigen µ Dicke
bilden.
Die Quarzglaszylinder 14 sowie die Stirnfläche der Extrusionsdüse 2
sind hierbei stets soweit erwärmt, daß dort kein Niederschlag
stattfindet, sondern erst auf einer ein wenig abgekühlten Oberflä
che des Schlauches.
Die gezeigte Vorrichtung kann ausdrücklich auch mit nur einem ein
zigen Reaktionsraum 9 ausgestattet sein, so daß das Rohr oder der
Schlauch 3 dann nur auf seiner Innenseite oder Außenseite beschich
tet wird. Hierbei ist die Innenseite bevorzugt, weil die Beschich
tung nicht beim Handhaben des Rohres oder Schlauches beschädigt
werden kann.
Es ist auch möglich und gegebenenfalls von Vorteil, nur den kon
zentrisch inmitten der Ringspalts 13 sitzenden Reaktionsraum unmit
telbar an der Extrusionsdüse 2 anzubringen und den Schlauch oder
das Rohr 3 an einer Anordnung aus einem oder mehreren, zu ihm hin
offenen, weiteren Reaktionsraum oder Reaktionsräumen vorbeilaufen
zu lassen, um die Außenoberfläche zu beschichten.
Es ist auch möglich und gegebenenfalls von Vorteil, nur den kon
zentrisch inmitten der Ringspalts 13 sitzenden Reaktionsraum unmit
telbar an der Extrusionsdüse 2 anzubringen und den Quarzglaszylin
der um einen Abschnitt aus Quarzglas oder anderem Material in Ex
trusionsrichtung bis zu einer Stelle zu verlängern, wo das Material
des Schlauches oder Rohres so weit verfestigt ist, daß er bzw. es
dem äußeren Luftdruck standhält, ohne völlig zusammengedrückt oder
in unerwünschter Weise bleibend verformt zu werden.
An das freie Ende des Rohres oder Schlauches wird dann eine Evaku
ierungspumpe angeschlossen, die dessen Inneres evakuiert und bei
Betrieb des Reaktionsraumes dann auch das aus diesem nachströmende
Plasmaträgergas 11 absaugt, soweit nicht das Nachfördern des Rohres
oder Schlauches alleine ausreicht, um im Inneren das Vakuum auf
rechtzuerhalten, soweit das freie Ende nur hermetisch verschlossen
bleibt.
Es ist schließlich auch möglich, die Extrusionsdüse 2 mit einem
oder beiden Extrusionsräumen innerhalb eines weiteren, mit einem
weiteren Extruder verbundenen Extrusions-Ringspalts anzuordnen, aus
dem ein das Rohr oder den Schlauch 3 umgebendes Mantelrohr oder ei
ne Mantelfolie extrudiert wird.
In diesem Fall kann vorteilhaft auch die Innenoberfläche des Man
telrohres plasmabeschichtet werden.
Das Rohr oder der Schlauch 3 und/oder gegebenenfalls das Mantelrohr
können auch als Wellrohr ausgebildet sein.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsvariante der Vorrichtung
der Fig. 1 ist es für die kontinuierliche Herstellung des Rohres
oder Schlauches ganz besonders von Vorteil, dieses bzw. diesen
nicht vollständig auf der Haspel 4 aufzuwickeln, sondern ihn nur in
einigen Schläge um diese herumzuführen und durch eine vakuumdichte,
bevorzugt schleusenartige Abdichtung in der Wand der Vakuumkammer 5
nach außen zu führen und dort in gewohnter Weise weiterzuverarbei
ten.
Bevorzugt ist die Kontur der Haspel in diesem Fall wie jene eines
Pollers ausgebildet. Es kann gegebenenfalls auch auf den Antrieb
der Haspel 4 verzichtet werden.
Es ist auch möglich, auf die Haspel 4 gänzlich zu verzichten und
das Rohr oder den Schlauch durch eine entsprechend in dessen För
derrichtung verlängerte Vakuumkammer gegebenenfalls unter Auflage
auf Stützrollen so lange im Vakuum laufenzulassen, bis seine Wan
dung soweit erhärtet ist, daß sie mit der erforderlichen Maßhaltig
keit und Formbeständigkeit durch die Abdichtung hindurchläuft, ohne
daß durch das Eindringen von Außenluft in die Vakuumkammer der
Plasma-Beschichtungs- und -Polymerisationsvorgang sowie die Funk
tion der Reaktionsräume 9 beinträchtigt wird.
Es ist auch vorteilhaft, diese Abdichtung und den Anschluß der Eva
kuierungspumpe in unmittelbarer gegenseitiger Nähe anzuordnen, so
daß etwa durch die Abdichtung eindringende Leckageluft unmittelbar
wieder abgesaugt wird und nicht den Plasma-Beschichtungs- und Poly
merisationsvorgang beeinträchtigt.
Das Innere des Rohres oder Schlauches muß bei dieser Ausführungsva
riante zusätzlich etwa durch Anschluß an die oder eine weitere Eva
kuierungspumpe evakuiert werden; es ist jedoch möglich, beim Extru
sionsbeginn das vorlaufende Ende des Rohres oder Schlauches dicht
zu verschließen, etwa durch Verschweißen; solange die Volumenzunah
me durch den laufenden Extrusionsvorgang des Rohres oder Schlauches
nicht geringer ist als der Durchsatz des dem Reaktionsraum 9 im In
neren des Ringspaltes 13 zugeführten Monomergases, kann auf eine
eigene Evakuierungspumpe zum Evakuieren des Innenraumes des Rohres
oder Schlauches verzichtet werden.
Claims (8)
1. Rohr oder Schlauch aus Kunststoff, insbesondere Wasserrohr
oder -schlauch für Heizungsanlagen, mit einer Oberflächenbeschich
tung zum Mindern der Diffusion insbesondere von Sauerstoff durch
die Rohr- oder Schlauchwände,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht eine minde
stens weitgehend porenfreie Plasmapolymerisationsschicht ist.
2. Rohr oder Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schicht auf die Innenoberfläche des Schlauches oder Rohres auf
gebracht ist.
3. Rohr oder Schlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Schicht auf die Außenoberfläche des Schlauches oder
Rohres aufgebracht ist.
4. Rohr oder Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die zum Beispiel ein Ethylen-haltiges Polymeri
sat ist.
5. Vorrichtung zur Herstellung eines Rohres oder Schlauches nach
einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Extruder und einer Extrusi
onsdüse,
dadurch gekennzeichnet, daß die Extrudierdüse (2)
in eine mit einer ständigen Absaugeinrichtung (6) verbundene Va
kuumkammer (5) hinein einmündet, und daß an oder nahe der Extru
dierdüse (2) mindestens ein mit der Vakuumkammer (5) verbundener,
an eine Einrichtung zur Zufuhr von Monomergas (10) und bevorzugt
auch Plasmaträgergas (11) angeschlossener Reaktor (9, 14) angeord
net ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
bzw. jeder Reaktor (9, 14) über einen bzw. je einen Hohlleiter (8)
mit einem Magnetron (7) zur Erzeugung von Mikrowellen verbunden
ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß an der Extrudierdüse (2) innerhalb des Ringspalts
(13) ein Plasmareaktor (9, 14) sitzt.
8. Vorrichtung zur Herstellung eines Rohres oder Schlauches nach
einem der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch eine Vakuumkammer, die mit einer
ständigen Absaugeinrichtung verbunden ist, mindestens einen an eine
Einrichtung zur Zufuhr von Monomergas und bevorzugt auch Plasmaträ
gergas angeschlossenen Plasmareaktor enthält oder mit diesem ver
bunden ist und zur Aufnahme eines Rohres oder Schlauchwickels einge
richtet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4125941A DE4125941A1 (de) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | Rohr oder schlauch aus kunststoff und vorrichtung zur herstellung derselben |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4125941A DE4125941A1 (de) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | Rohr oder schlauch aus kunststoff und vorrichtung zur herstellung derselben |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4125941A1 true DE4125941A1 (de) | 1993-02-11 |
Family
ID=6437748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4125941A Withdrawn DE4125941A1 (de) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | Rohr oder schlauch aus kunststoff und vorrichtung zur herstellung derselben |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4125941A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1991
- 1991-08-05 DE DE4125941A patent/DE4125941A1/de not_active Withdrawn
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