DE1183234B - Verfahren zum Herstellen eines biegsamen Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES -007»^ PATENTAMT Internat. Kl.: B 29 d

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 39 a3 - 23/00

Nummer: 1183 234

Aktenzeichen: B 27655 X/39 a3

Anmeldetag: 26. September 1953

Auslegetag: 10. Dezember 1964

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung biegsamer Leitungen oder Schläuche und insbesondere auf Rohre, die geeignet sind, einen elektrischen Leiter od. dgl. zu schützen oder gegen hochfrequente Störungen abzuschirmen.

Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Darstellung eines Verfahrens, nach welchem zur Aufnahme von gegen hochfrequente Störungen abgeschirmten Leitungen biegsame, nicht poröse, feuchtigkeitsdichte und gegen äußerst hohe und niedrige Temperatüren widerstandsfähige Schläuche hergestellt werden können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ergibt sich daraus, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schläuche weder durch elektrische Koronaentladungen noch durch die Einwirkung von ölen, Fetten oder flüssigen Kraftstoffen, wie z. B. Benzin, wesentlich beeinträchtigt werden.

Es ist bereits bekannt, aus thermoplastischem Kunststoff biegsame Schläuche für Zwecke der ge- ao kennzeichneten Art in der Weise herzustellen, daß eine Verstärkungseinlage aus mehreren konzentrisch ineinander angeordneten, geklöppelten Schläuchen aus Draht in eine Überzugsmasse eingetaucht, aus , der Überzugsmasse herausgezogen und anschließend mit ihrer Achse in vertikaler Richtung zum Abtropfen aufgehängt und der abgetropfte Rohling hierauf einer Behandlung zur Verfestigung des Überzuges unterworfen wird.

So ist ein Verfahren bekannt, bei welchem zur Herstellung eines biegsamen Schlauches mit einer Verstärkungseinlage aus mehreren konzentrisch ineinander angeordneten geklöppelten Drahtschläuchen ausgegangen wird von einem ersten Rohr mit einer äußeren und einer inneren Hüllschicht, wobei beide Schichten durch die Hohlräume des Drahtgeflechtes hindurch miteinander in Verbindung stehen. Dieses Rohr wird anschließend nach der Trocknung mit einem zweiten geklöppelten Drahtrohr überzogen und dieses mit der Hüllschichtmasse bedeckt. Das hat zur Folge, daß die äußeren Hüllflächen nicht unmittelbar miteinander verbunden sind, da die Hüllmasse nicht mehr durch die Hohlräume hindurchzudringen vermag. Mk anderen Worten, die später aufgebrachten Hüllschichten bilden mit den darunterliegenden keine in sich geschlossene Einheit.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei derartig hergestellten, mit eingebetteten Drahtgeflechtrohren verstärkten Kunststoffschläuchen die einzelnen, durch das aufeinanderfolgende Auflegen voneinander unabhängigen Hüllschichten bei Beanspruchungen, insbesondere bei Schwingungsbeanspruchungen, Be-Verfahren zum Herstellen eines biegsamen
Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff

Anmelder:

The Bendix Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,

Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:

Richard Lee Elliott, Sidney, N. Y„

Carl Robert Joslyn, Bainbridge, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 29. September 1952
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wegungen gegeneinander ausführen.. Diese Bewegungen können auch nicht dadurch verhindert werden, daß die Hüllschichtmasse beim Aufbringen teilweise durch das darunterliegende Drahtgeflecht dringt und sich gegebenenfalls leicht an die darunterliegende Hüllschicht anheftet. Derartige schwache Verbindungsstellen werden ohnehin sofort beseitigt, wenn die einzelnen Schichten unterschiedlich beansprucht werden. Die relative Bewegung der Schichten gegeneinander hat jedoch einen raschen Verschleiß der Schläuche zur Folge, so daß die Lebensdauer beträchtlich vermindert ist. Darüber hinaus ist der Schlauch wegen der unabhängigen Struktur der einzelnen Schichten Verformungen, welche zum Bruche des Schlauches führen können, unterworfen.

Demgemäß richtet sich das erfindungsgemäße Verfahren auf einen widerstandsfähigeren Schlauch, der die oben geschilderten Nachteile nicht aufweist.

Die Überwindung der vorgeschilderten Nachteile wird durch die vorliegende Erfindung dadurch geleistet, daß die einzelnen Schläuche der Verstärkungseinlage an ihren Enden miteinander verbunden werden, die Verstärkungseinlage unter Vakuum in die Überzugsmasse getaucht, dann das Vakuum aufgehoben und die Überzugsmasse bei eingetauchter Verstärkungseinlage dem atmosphärischen Druck aus-

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geseitzt wird. Die Vorteile des Verfahrens und des dadurch hergestellten Erzeugnisses liegen auf der iland: die oben geschilderten Relativbewegungen zwischen verschiedenen Schichten können nicht auftreten, was die Lebensdauer des. Erzeugnisses erheblich, .verlängert. Außerdem werden die widerständsfartigen Röhre in einem/einzigen Arbeitsgang hergestellt.

Vorzugsweise wird vor dem Eintauchen ein Grandiermittel auf ausgewählte Flächen 3er Rohre -aufgebracht, um das Zusammenhaften der Masse und der behandelten Fläche zu fördern.

Als Überzugsmaterial haben sich Elastomere mit Polyvinylchloridbasis und Silikon-Gummiarten als zweckmäßig erwiesen. —

Ein Überzugsmaterial, das sich als zweckmäßig zum Gebrauch in biegsamen Leitungen zum Abschirmen hochfrequenter Störungen in Luftfahrzeug-Motorzündsystemen herausgestellt hat, ist z. B. ein synthetisches plastisches Material, das im Handel als ein Plastisol bekannt ist, d. h. eine flüssige Dispersion eines Polyvinylchloridpolymers in einem Weichmacher, das durch Hitze allein in eine elastomere Vinylverbindung umgewandelt wird. Dieses Material hat eine Polyvinylbasis mit zweckmäßigen Weichmachern und einen Wärmestabilisator. Zweckmäßige Füllstoffe können, wenn notwendig, benutzt werden, um die Fließeigenschaften zu verändern. Eine zweckmäßige Verbindung besteht aus 10 Gewichtsteilen Polyvinylchlorid, 4 Teilen eines Polyesters, 2 Teilen eines anderen Polyesters und 2 Teilen eines Wärmestabilisators. Dieses Material wird zur Anwendung bei normalen Raumtemperaturen vorbereitet. Das Polyvinilchlorid soll in Form eines feinen Pulvers sein, die Weichmacher werden in flüssiger Form hinzugefügt, und das Wärmestabilisatorgemisch wird in feingepulverter, gut gemischter Form eingebracht. Die Bestandteile werden dann, vorzugsweise unter Vakuum innig gemischt, auf die oben beschriebene Metalleitungsbauart in Übereinstimmung mit dem neuen Verfahren aufgebracht, das nunmehr beschrieben wird.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die Enden eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schlauches.

Wenn die aus mehreren Schläuchen, aus geklöppeltem oder geflochtenem Metalldraht bestehende Verstärkungseinlage hergestellt und zu den gewünschten Längen geschnitten worden ist, wird ein Endabschnitt auf dem Umfang auf den gewünschten inneren Durchmesser mittels eines Domes gestreckt oder aufgeweitet. Während sich noch der Dorn in Arbeitsstellung befindet, werden die einzelnen Schläuche der Verstärkungseinlage an ihren Enden miteinander verlötet. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, daß ein Ring aus Lot auf dem rauhen Ende der Verstärkungseinlage rund um den Dorn angebracht wird, so daß es zwischen die einzelnen Schläuche fließen wird, auf die eine flüssige Lotmasse aufgebracht worden ist. Vorzugsweise soll das Lot nicht, weiter von dem Ende der Verstärkungseinlage entfernt sein als die Tiefe des Rohrstückes 18, 19.

Der gelötete Endabschnitt der Verstärkungseinlage wird dann mit Flußmittel überzogen und in ein Rohrstück 18, 19 eingefügt, auf dessen inneren Wänden ebenfalls ein zweckentsprechendes Flußmittel aufgebracht worden ist.

Eine nicht zu kleine Menge von Lötflußmittel wird auch auf die äußere Fläche des Rohrstückes 18, 19 aufgebracht^ und das letztere *ir3 "daan" ÄßrcÖ
Drück-, Preß- oder Wai^rjmig auf richtige Größe gebracht, um es dicht uhäfest in das Endanschlußstück 11 oder 12 passend τα. machen, Nach dieser Paß-, und BeniessungWperation "MHΪ dis'ssif $n|jp Roh'rstück versehene-' Bade -de* -V«rsterktffi|iei6iii^i in das Endanschlußstück 11, 12 gegen einen Ring äusXqt (nfcht gezeigt) eingefügt, der auf der Schulter 21" angebracht1st. Diese Endanordnung wird dann

ίο erhitzt, z. B. durch elektrische Induktionserwärmung, um den erwähnten Lotring zu schmelzen und um das Lot in dem Endabschnitt der Verstärkungseinlage von neuem zu schmelzen, um Lötverbindungen zwischen den Schläuchen der Verstärkungseinlage und beiden Teilen 18 und 19 des Rohrstückes, zwischen den Stirnflächen dieser Teile und zwischen dem Rohrstück 18, 19 und dem Epdanschlußstück 11, 12 zu bewirken. Beide Endanordnungeö: eiaschließlich der Anschlußstücke 11 und 12 werde©

ao auf die gleiche Weise ausgeführt, und die fertige Verstärkungseinlage wird vollständig gereinigt uad getrocknet, bevor das Material für den Überzug'rand zum Imprägnieren aufgebracht wird. Wenn die End* wand des Rohrstückes durchbohrt ist, wird etwag von dem Lotring in das Rohrstück fließen und die Verbindung verbessern.

Um eine Imprägnierung und einen Überzug der Leitung mit dem oben beschriebenen Plastisol oass einer anderen ähnlichen Verbindung zu bewirteea, wird die innere Oberfläche des geklöppelten Schlauches 17 der Verstärkungseinlage vorzugsweise mit einem zweckmäßigen Grundiermittel benäßt, tu» ein Anhaften zwischen dem Überzug und dem Metallrohr zu fördern. Zweckmäßige Metall-Graadiermittel für diese Zwecke sind die handelsübliches Haftvermittler; wenn die Rohre aus Nickel gemacht sind, wird vorteilhaft ein hierfür besonders geeigneter Haftvermittler verwendet, der mit einem Lappe» oder Feudel aufgebracht werden kann. Es muß jedoch darauf geachtet werden, daß das Grundiermittel nicht auf Flächen aufgebracht wird, die nicht mit einem Überzug überzogen werden sollen. Wenn ein Höchstmaß an Biegsamkeit gewünscht wird, darf das Grundiermittel nicht die Möglichkeit haben, das Gewebe der geklöppelten Schläuche zu durchdringen. Nachdem die behandelte Leitung vollständig getrocknet und gekühlt worden ist, wird sie in einen Behälter aus einer gut gemischten und vorzugsweise entlüfteten Plastisol-Überzugsmasse bei ungefähr Raumtemperatur eingetaucht, wobei die Überzugsmasse die Konsistenz oder offenbare Viskosität tat, die nur ein träges, langsames Fließen gestatten. Der Behälter und sein Inhalt werden dann einem Vakuum von ungefähr 25 mm Quecksilbersäule absolut ausgesetzt; dieses Vakuum wird für eine ausreichende Zeit, im allgemeinen 30 Minuten, aufredtiierhalten, um die ganze Luft zu entfernen und um zö ermöglichen, daß die Überzugsmasse in den gesamte« Aufbau der Leitung eindringt, wenn daaacBi ein-Druck auf sie ausgeübt wird. Es kann in einigen Fällen wünschenswert sein, die Leitung erst in die Masse einzutauchen, nachdem sie einem Vaknmn ausgesetzt war. Auf diese Weise ist es leicht, die ganze Luft aus dem Leitungsaufbau zu entfernen.

Nachdem das Vakuum abgeschaltet worden ist, ist es wünschenswert, die Leitung in der Überzugsmasse für ungefähr 15 Minuten oder langer bei atmosphärischem Druck zu belassen, um eine vollständige Im-

prägnierung der Mehrheit aller Schläuche sicherzustellen, d. h. ein vollständiges Füllen aller Hohl- und Zwischenräume mit der Überzugsmasse zu erreichen.

Die Leitung wird dann aus der Masse entfernt und so aufgehängt, daß sich ihre Längsachse in einer senkrechten Lage befindet, um zu gestatten, daß die Überzugsmasse frei abtropft. Dieses Abtropfen soll für ungefähr 10 Minuten bis zu 1 Stunde fortgesetzt werden, bis die zentrische Öffnung von genügendem Durchmesser ist, um eine isolierte Leitung od. dgl. von gewünschter Größe aufzunehmen. Es ist dann vorzuziehen, die überschüssige Überzugsmasse von der äußeren Fläche der Klöppelung und von den Endanschlußstücken zu entfernen, bevor die Leitung einer Wärmebehandlung in einem Ofen unterzogen wird, um zu bewirken, daß die Überzugsmasse in ihren Endzustand übergeht. In einigen Fällen kann es jedoch vorteilhaft sein, teilweise die mit einem Überzug versehene Konstruktion einer Wärmebehandlung zu unterziehen, bevor man die Flächen reinigt, die nicht überzogen werden soll. Die Wärmebehandlung für insgesamt etwa V2 Stunde bei 177 bis 191° C ist zweckentsprechend, wenn die hier im einzelnen beschriebene Überzugsmasse benutzt wird. Nach dem Kühlen wird jeder Überschuß an Masse, der darauf verblieben ist, entfernt, und die Leitung ist fertig zum Gebrauch.

Es wird auf diese Weise eine feste, zuverlässige und wirksame Leitung geschaffen, die gemäß einem vereinfachten Verfahren hergestellt ist, das eine neuartige Kombination von einem Kunststoff und metallischen Elementen derart bewirkt, daß eine lange Betriebsdauer der Leitung unter besonders erschwerten Arbeitsbedingungen gesichert ist. Die so geschaffene Leitung ist unempfindlich gegen Feuchtigkeit und hat einen großen Widerstand gegen Koronaentladungen und gegen Wärme, und diese Eigenschaften sind denen ähnlicher Leitungen, die bisher bekanntgeworden sind, überlegen, und diese Überlegenheit wird erreicht, indem gleichzeitig die Biegsamkeit und Zähigkeit erhöht werden, die wiederum das Brechen vermindern, das bisher durch Vibrationen und Biegungen verursacht wurde. Zusätzlich ist die neuartige Konstruktion der Leitung derart, daß sie die zerstörenden Wirkungen der metallischen Reibung, des Schmutzes, der Fette und des flüchtigen Kraftstoffes vermindert und daß sie einen besseren Schutz und eine bessere Abschirmung für elektrische Leitungen od. dgl. gewähren, die durch sie eingeschlossen werden.

Die dargestellten Endanschlußstücke können sich z. B. weitgehend in der Form ändern, die Anzahl der gewebten und/oder geklöppelten Schläuche der Verstärkungseinlage kann abgeändert werden, und andere bekannte Arten von geklöppelten Schläuchen können benutzt werden. Falls gewünscht, kann eine

Schicht oder ein Überzug des Überzugs- und Imprägniermaterials auf der äußeren Fläche der Leitung zwischen den Endanschlußstücken gelassen werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines biegsamen Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff mit einer in der Schlauchwand liegenden Verstärkungseinlage aus mehreren konzentrisch ineinander angeordneten, geklöppelten Schläuchen aus Draht, bei dem die Verstärkungseinlage in eine Überzugsmasse eingetaucht, dann aus der Überzugsmasse herausgezogen, mit ihrer Achse in vertikaler Richtung zum Abtropfen aufgehängt und der abgetropfte Rohling hierauf einer Behandlung zur Verfestigung des Überzuges unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schläuche der Verstärkungseinlage an ihren Enden miteinander verbunden werden, die Verstärkungseinlage unter Vakuum in die Überzugsmasse getaucht, dann das Vakuum aufgehoben und die Überzugsmasse bei eingetauchter Verstärkungseinlage dem atmosphärischen Druck ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundiermittel auf ausgewählte Flächen der Rohre aufgebracht wird, bevor dieselben eingetaucht werden, um das Zusammenhaften der Masse und dieser Flächen zu fördern.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Eintauchmasse eine flüssige Dispersion eines Polyvinylchloridpolymers verwendet und durch eine Wärmebehandlung zu einer elastomeren Vinylverbindung reduziert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geklöppelten Drahtrohre aneinander durch Anlöten ihrer Enden, Anordnung von Nippeln darauf und Anlötung der Nippel an den gelöteten Enden befestigt werden, bevor sie eingetaucht werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Nippeln versehenen Enden der Rohre in Endrohrstücke eingesetzt und an diesen angelötet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 908 326;

deutsche Patentanmeldung W 5093 XII/47f (bekanntgemacht am 19. 6.1952);

britische Patentschriften Nr. 659 593, 576 551,
389;

französische Patentschriften Nr. 993 592, 828 354; USA.-Patentschriften Nr. 2 076 729, 1798 798.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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