DE69706136T2

DE69706136T2 - Kunststoffrohr mit mehreren lumen

Info

Publication number: DE69706136T2
Application number: DE69706136T
Authority: DE
Inventors: William Diss; George West
Original assignee: Raychem Ltd
Current assignee: Raychem Ltd
Priority date: 1996-02-26
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 2002-05-02
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: CA2241979A1; DE69706136D1; EP0873485B1; WO1997031213A1; GB9603991D0; JP2000506955A; EP0873485A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffrohr mit mehreren Lumen.
Kunststoffrohre mit mehreren Lumen sind an sich bekannt, siehe beispielsweise die US-A 4 343 844 und die US-A 4 693 767; die vorliegende Erfindung betrifft jedoch eine spezielle Form eines derartigen Rohres, das insbesondere ökonomisch herzustellen ist und besondere wirksam für Dichtzwecke sein kann, wie nachfolgend beschrieben.
Die Erfindung gibt demzufolge ein extrudiertes Kunststoffrohr mit mindestens einer inneren Trennwand an, die aus in der Wärme fließfähigem Klebermaterial gebildet ist, das mit dem Rohr coextrudiert ist, um mindestens zwei Lumen vorzusehen, die sich in Längsrichtung innerhalb des Rohres erstrecken.
Das Klebermaterial kann im wesentlichen nur die Trennwand (Trennwände) bilden, wobei jede Wand dort endet, wo sie auf die innere Oberfläche des Rohres trifft, oder wobei jede Wand sich nur eine kleine Strecke über die Oberfläche in Richtung des Endes der angrenzenden Trennwand erstreckt. Es ist jedoch bevorzugt, eine coextrudierte Schicht des Klebermaterials auf der inneren Rohroberfläche vorzusehen, die sich in Umfangsrichtung zwischen den Enden der Trennwand (der Trennwände) erstreckt, so daß das Klebermaterial die innere Oberfläche der Lumen über zumindest einen Teil ihrer Länge bildet. Das Klebermaterial kann irgendein geeigneter Kleber sein, vorzugsweise eine bekannte Hotmelt- oder Schmelzkleber-Zusammensetzung, beispielsweise mit einem Polyamid oder einem Ethylen/Vinyl-Acetat-Copolymer als Hauptkomponente.
Vorzugsweise ist das Rohr wärmerückstellbar, vorzugsweise unter solchen Bedingungen, die das Klebermaterial zum Fließen bringen. Geeignete Bedingungen sind im allgemeinen von Kunststoffartikeln bekannt, die nach der Herstellung der Artikel selbst im Inneren mit einer Kleberschicht (keine Trennwände bildend) beschichtet sind.
Die Erfindung umfaßt folglich ein Rohr mit mehreren Lumen, nachdem es unter den genannten Bedingungen um Objekte herum wärmerückgestellt ist, die in die betreffenden Lumen eingesetzt sind, so daß das Klebermaterial die Objekte und das Rohr miteinander verbindet, wobei es vorzugsweise das Rohr um die Objekte herum im wesentlichen abdichtet.
Dies ist besonders nützlich, wenn die Objekte elektrische Drähte sind, die einen Teil eines Drahtbündels oder Kabelbaumes bilden, der gegen ein Eindringen von flüssigen Verunreinigungen abgesperrt bzw. abgedichtet sein soll.
Das erfindungsgemäße Rohr kann mittels Coextrusion sehr effizient hergestellt werden, wobei die entsprechenden Rohrmaterialien und Klebermaterialien aufgrund bekannter Kriterien ausgewählt werden, um Coextrusionstemperaturen und anderen Bedingungen zu genügen. Abhängig von diesen Anforderungen, die an sich bekannt sind, können die Materialien aus vielen extrudierbaren rohrbildenden Kunststoffen und Schmelzklebern ausgewählt werden, die heutzutage bekannt sind, besonders auf dem Gebiet von wärmeschrumpfbaren Rohren und geformten wärmeschrumpfbaren Artikeln.
Ein erfindungsgemäßes Rohr mit mehreren Lumen wurde beispielsweise unter Verwendung einer herkömmlichen Coextrusionsanlage hergestellt, die einen Francis Shaw - Einschneckenextruder mit einem Durchmesser von 88,9 mm (3,5 inch) aufweist, um den äußeren Mantel des Rohres herzustellen, und die einen Francis Shaw - Einschneckenextruder mit einem Durchmesser von 63,5 mm (2,5 inch) aufweist, um die Klebereinlage der mehreren Lumen herzustellen.
Eine Mantelmischung auf der Basis eines bekannten Polyethylen- Copolymers und eine Klebereinlage auf der Basis eines Polyamids wurden einem geeigneten Extruder als Granulat zugeführt. Die Schmelztemperatur der Mantelmischung betrug 150ºC, wobei die Zylindertemperaturen ein Profil von 130ºC bis 145ºC haben.
Die Schmelztemperatur der Klebermischung betrug 145ºC, wobei die Zylindertemperaturen ein Profil von 110ºC bis 140ºC haben. Die beiden Schmelzen wurden in einem geeignet aufgebauten Coextrusionskopf zusammengeführt, der auf 140ºC eingestellt wurde und der den Kleber zu quer verlaufenden Innenwänden formte, die das Rohr in vier im wesentlichen gleiche in Längsrichtung verlaufende Lumen aufteilten.
Das aus dem Coextrusionskopf austretende Rohr mit mehreren Lumen wurde danach mittels eines herkömmlichen Raupenabzugs durch ein Kühlwasserbad gezogen und wurde anschließend auf eine Trommel gewickelt, um für den nächsten Prozeß zur Verfügung zu stehen.
Um dem Rohrmantel ein Wärmeschrumpf-Gedächtnis zu verleihen, wurde er vernetzt, indem er durch einen Elektronenstrahl unter (an sich bekannten) Bedingungen geführt wurde, um einen Wärmemodul M&sub1;&sub0;&sub0; zwischen 0,4 und 0,5 MPa bei 150ºC zu erhalten. Das Rohr mit mehreren Lumen wurde danach auf einen gewünschten Durchmesser expandiert, indem das Rohr auf eine Temperatur von 140ºC erwärmt und unter Verwendung des gleichen Druckes in jedem der Lumen expandiert wurde, um eine gleichmäßige Expansion zu erhalten:
Ein typischer Luftdruck für die Expansion betrug 89,6 kPa (13 psi). Die expandierte Rohrgröße wurde erhalten und kontrolliert mit einer wassergekühlten Expansionsform. Nach der Expansion wurde das Produkt auf eine Papptrommel zur Lagerung gewickelt.
Die Form des Querschnitts des Rohres ist nicht kritisch und kann beispielsweise rechteckig, dreieckig oder oval sein, obwohl im wesentlichen runde Rohre oftmals bevorzugt werden. Die Anzahl und die Form der inneren Lumen ist ebenfalls nicht kritisch, obwohl weniger als 10, bevorzugt weniger als 8, noch bevorzugter weniger als 6 Lumen für die meisten Zwecke geeignet sind.
Es ist bei den Lumen auch bevorzugt, wenn sie eine ziemlich gleichmäßige Form und eine ziemlich symmetrische Aufteilung in dem Rohr aufweisen. Beispielsweise kann ein rundes Rohr 10, wie in der beigefügten Fig. 1 gezeigt, das eine einzelne Trennwand aus Klebstoff oder Kleber 12 aufweist, der zwei im wesentlichen gleiche "D"-förmige Lumen bildet, oder das drei oder vier Wände 12 aufweist, wie in Fig. 2 gezeigt, die im wesentlichen bei der Mittelachse des Rohres zusammentreffen, um drei oder vier im wesentlichen gleiche sektorförmige Lumen zu bilden, zweckmäßig sein. Andere Konfigurationen sind für Fachleute in der Rohrextrusionstechnologie offensichtlich.
Die Materialien werden vorzugsweise derart ausgewählt, um es dem Rohr zu ermöglichen, in an sich bekannter Weise zusammen mit seiner wandbildenden Klebereinlage in einem durch Wärme genügend weich gemachten Zustand expandiert zu werden, um das Rohr wärmerückstellbar zu machen. Es wurde herausgefunden, daß Expansionsverhältnisse von bis zu 3 : 1 möglich sind, ohne daß die lumenbildenden Klebertrennwände brechen bzw. aufreißen.
Höhere Expansionsverhältnisse können erhalten werden, wenn die Kleberwände im Bereich des umgebenden rohrförmigen Mantels dicker sind als im mittleren Bereich, in dem die Klebertrennwände zusammentreffen.
Das Klebermaterial weist vorzugsweise eine Schmelz- bzw. Erweichungstemperatur von nicht mehr als 20ºC, vorzugsweise von nicht mehr als 10ºC unterhalb der minimalen Expansionstemperatur des Rohres auf.
Schmelz- oder Erweichungspunkte des Klebers, die im wesentlichen gleich, oder bevorzugt bis zu 15ºC, bevorzugter bis zu 10ºC oberhalb der minimalen Expansionstemperatur des Rohres liegen, können in der Praxis vorteilhaft sein, um eine zuverlässige Verfestigung der coextrudierten Klebertrennwände während der Herstellung zu erhalten, während es dem Kleber immer noch möglich ist, bei den Temperaturen zu schmelzen und zu fließen, denen er während des Schrumpfens des Rohres bei der späteren Verwendung ausgesetzt ist.
Geeignet geformte Coextrusionsköpfe, um die extrudierten Rohre mit ihren coextrudierten Klebertrennwänden in der ausgewählten Form herzustellen, können leicht von Fachleuten der Kunststoff-Extrusionstechnologie konzipiert werden. Die Bedingungen und die Ausrüstung zum Extrudieren, Expandieren und anschließenden Schrumpfen der wärmeschrumpfenden Rohre sind ebenfalls allgemein bekannt.

Claims

1. Extrudiertes Kunststoffrohr mit mindestens einer inneren Trennwand, die aus in der Wärme fließfähigem Klebermaterial gebildet ist, das mit dem Rohr coextrudiert ist, um mindestens zwei Lumen vorzusehen, die sich in Längsrichtung innerhalb des Rohres erstrecken.

2. Rohr nach Anspruch 1, das eine coextrudierte Schicht des Klebermaterials auf der inneren Rohroberfläche aufweist, die sich in Umfangsrichtung zwischen den Enden der Trennwand (der Trennwände) erstreckt, so daß das Klebermaterial die innere Oberfläche der Lumen über zumindest einen Teil ihrer Länge bildet.

3. Rohr nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Klebermaterial eine Schmelzklebstoff-Zusammensetzung ist.

4. Rohr nach Anspruch 3, wobei die Schmelzklebstoff-Zusammensetzung als eine Hauptkomponente ein Polyamid oder ein Ethylen/Vinyl-Acetat- Copolymer aufweist.

5. Rohr nach einem der vorherigen Ansprüche, das wärmerückstellbar ist, vorzugsweise unter solchen Bedingungen, die das Klebermaterial zum Fließen bringen.

6. Rohr nach Anspruch 5, das unter den genannten Bedingungen um Objekte herum wärmerückgestellt ist, die in die betreffenden Lumen eingesetzt sind, so daß das Klebermaterial die Objekte und das Rohr miteinander verbindet, wobei es vorzugsweise das Rohr um die Objekte herum im wesentlichen abdichtet.

7. Rohr nach Anspruch 6, wobei die Objekte elektrische Drähte sind, die einen Teil eines Drahtbündels oder Kabelbaumes bilden.