-
Verfahren zur Herstellung eines elastisch biegsamen Schlauches Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines elastisch biegsamen
Schlauches mit gewellter Außenoberfläche und einer glatten Innenoberfläche, bei
dem auf einen glatten Dorn mindestens ein schraubenlinienförmig gewickelter Verstärkungsdraht
und über diesen Verstärkungsdraht eine Wand aus elastisch biegsamem Kunststoff aufgebracht
wird, dieses Material auch zwischen die Windungen des Verstärkungsdrahtes zu liegen
kommt und mit dem Verstärkungsdraht verbunden wird, wonach der so aufgebaute Schlauch
von dem Dorn entfernt wird.
-
Bei den bisher bekannten Verfahren wird eine Hülse aus Kunststoff
über den um den glatten Dorn angeordneten Verstärkungsdraht geschoben; dabei kommt
während einer Erwärmung, gegebenenfalls in Kombination mit Druck, das Material der
Hülse zwischen die Wicklungen zu liegen. Auf diese Weise ist es möglich, einen Schlauch
mit glatter Innenwand zu erhalten. Eine glatte Innenwand ist besonders wichtig bei
Schläuchen für Staubsauger und Haartrockner.
-
Bei diesem Verfahren besteht jedoch die Möglichkeit, daß das Material
der Hülse in der Nähe der Stelle, wo die Wicklungen auf dem Dorn ruhen, mit diesen
Wicklungen nicht völlig in Berührung kommt.
-
Es entstehen dann Rillen in der Schlauchinnenwand, so daß die Innenwand
nicht glatt ist. Dadurch wird der Durchströmungswiderstand größer. Ein kleiner Durchströmungswiderstand
hat den Vorteil, daß die Motorleistung kleiner sein kann und daß kein hin der licher
Lärm verursacht wird. Um derartigen Rillen vorzubeugen, ist bereits vorgeschlagen
worden, einen Verstärkungsdraht mit einer Bekleidung anzuwenden, der einen dreieckigen
Querschnitt hat.
-
Dieses bekannte Verfahren erfordert jedoch besondere Vorkehrungen,
wie das Aufbringen von Unterdruck durch Öffnungen im hohlen Dorn oder Druck von
außen auf die Hülse, um das Hülsenmaterial zwischen die Windungen des Verstärkungsdrahtes
zu bringen.
-
Es ist weiterhin bekannt, einen Schlauchkörper durch Tauchen auf
einen Kern aufzubringen und außerdem noch Verstärkungseinlagen aus Stahldrähten
durch Tauchen in eine Schlauchwand einzulassen. Zu diesem Verfahren ist eine umfangreiche
Anlage zum Tauchen, Trocknen und Abnehmen der Schläuche notwendig.
-
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren vorgeschlagen, mit dem elastisch
biegsame Schläuche des beschriebenen Typs in einfacherer Weise und mit einfacherer
Apparatur hergestellt werden können, wobei größere Sicherheit besteht, daß eine
glatte Innenwand erhalten wird.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der
Dorn mit dem auf ihm angeordneten, schraubenlinienförmig gewickelten Verstärkungsdraht
in Plastisol oder Organosol eingetaucht wird.
-
Beim erfindungsgemäßen Verfahren brauchen keine verkleideten Verstärkungsdrähte
benutzt zu werden, sondern es genügt, diese mit einem Haftmittel für das Wandmaterial
zu versehen, da es sich gezeigt hat, daß beim Bilden der Wand genügendes Material
zwischen diesen Draht und den Dorn kommt, um den Draht zu verkleiden. Wenn ein verkleideter
Verstärkungsdraht angewandt wird, braucht diese Verkleidung keine besondere Form
zu haben, und es kann eine übliche runde Verkleidung verwendet werden.
-
Das Erhitzen zum Gelieren des Kunststoffs nach Anbringung des Plastisols
oder des Organosols kann z. B. mittels heißer Luft oder durch Eintauchen in ein
heißes Flüssigkeitsbad oder durch Infrarotbestrahlung erfolgen. Nach Abkühlung ist
der Schlauch fertig und kann von dem Dorn abgezogen werden.
-
Erfindungsgemäß kann auch ein Schlauch mit zwei oder mehr schraubenlinienförmig
gewickelten Verstärkungsdrähten hergestellt werden. Vorzugsweise wird dann Verstärkungsdraht
aus einem Material verwendet, das eine genügend große Steifheit besitzt und überdies
den elektrischen Strom gut leitet, z. B. ein mit einer Stahlbekleidung versehener
Kern aus Kupfer oder Aluminium oder ein mit einer Verkleidung aus Kupfer oder Aluminium
versehener Stahlkern.
-
Zur Herstellung eines derartigen biegsamen Schlauches können erfindungsgemäß
auf dem Dorn zwei oder mehr schraubenlinienförmig gewickelte Verstärkungsdrähte
angebracht werden; dabei wird die Schlauchwand aus Kunststoff auf diesem mit zwei
oder mehr Verstärkungsdrähten versehenen Dorn gebildet. Auch kann nach Anbringung
eines ersten schraubenlinienförmig gewickelten Verstärkungsdrahtes auf dem Dorn,
auf dem ein aus einer Kunststoffwand bestehender Schlauchkörper aufgebracht ist,
ein zweiter schraubenlinienförmig gewickelter Verstärkungsdraht auf die Wand aufgebracht
werden, wonach auf diesem zweiten schraubenlinienförmig gewickelten Draht und diese
Wand eine zweite Wand gebildet wird, die ein Ganzes mit der ersten Wand bildet.
-
Es ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, einen Schlauch
herzustellen, der an jedem seiner Enden eine Muffe hat. Dazu werden die Windungen
des für einen Schlauch bestimmten, schraubenlinienförmig gewickeltenVerstärkungsdrahtes
an seinen beiden Enden dicht gegeneinander gelegt.
-
Beim Bilden der Wand werden diese dicht gegeneinanderliegenden Windungen
nicht nur mit einer Verkleidung versehen, wodurch eine an der Außenseite glatte
Muffe gebildet wird, sondern das Wandmaterial dringt in ausreichendem Maße zwischen
und gegebenenfalls auch durch diese Windungen hindurch, um diese Windungen fest
miteinander zu verbinden, so daß eine starke Muffe gebildet wird.
-
Erfindungsgemäß kann ein unverkleideter Verstärkungsdraht verwendet
werden, der vor der Bildung der Wand mit einem Haftmittel für das Wandmaterial versehen
wird. Als Haftmaterial kann beispielsweise ein Isocyenat benutzt werden.
-
Unter Plastisolen werden hier Pasten aus in Weichmachern dispergierten
Kunststoffen verstanden, und unter Organosolen werden Pasten verstanden, in denen
außer Kunststoffen und Weichmachern auch ein organisches Lösungsmittel vorhanden
ist.
-
Ein besonders geeigneter Kunststoff ist Polyvinylchlorid. Als Weichmacher
können organische Ester, wie Phthalate oder Sebakate, oder organische Weichmacher,
wie Phosphate, benutzt werden.
-
Um der Zersetzung durch Licht und durch Erhitzung vorzubeugen, können
die für diesen Zweck bekannten Stabilisatoren, z. B. Metallseifen, wie Stearate
und Naphthenate, aus Magnesium, Barium und Cadmium benutzt werden. Ferner können
Pigmente, Farbstoffe und Füllstoffe zugesetzt werden.
-
Die Zusammensetzung, die zum Eintauchen benutzt wird, hat vorzugsweise
eine derartige Viskosität, daß durch einmaliges Eintauchen die erwünschte Wanddicke
erhalten wird. Es hat sich gezeigt, daß mit einer Viskosität von etwa 1500 cP (Brookfleld-Viskosimeter)
ein gutes Resultat erzielt wird.
-
Die Wanddicke des Schlauches ist durch Änderung der Flüssigkeitsviskosität
in einfacher Weise regelbar.
-
Durch Zusatz einer kleinen Menge Verdickungsmittel kann eine thixotropische
Flüssigkeit gebildet werden, mit der bei einmaligem Eintauchen eine Wanddicke von
0,8 mm erhalten wird. Als Verdickungsmittel ist aktivierte Kieselsäure mit einer
Teilchengröße von 0,02 Mikron sehr geeignet. Eine geringere Wanddicke ist erhältlich
durch Zusatz eines Verdünnungsmittels, so daß ein Organosol entsteht. Geeignet dazu
sind Benzin und Butylglykol, z.B. 5°/0, auf die Paste.
-
Durch eine geringere Wanddicke, z.B. 0,5 mm, wird ein leichter, biegsamer
Schlauch erhalten.
-
Außer nach beiden genannten Methoden ist es beim erfindungsgemäßen
Verfahren auch möglich, die Wanddicke des Schlauches zu vergrößern oder zu verkleinern,
indem man die Temperatur der Paste oder des Dornes herabsetzt oder erhöht.
-
Nachstehend folgt beispielsweise für ein Plastisol eine Zusammensetzung,
mit der gute Resultate erhalten werden.
-
Gewichtsteile Polyvinylchlorid (Pulver) . . . . . . . 100 Di-iso-octylphthalat
. .......... 40 Di-octylsebakat . ...... 25 Bariumstearat .... . . . . . . . . .
. 1 Cadmiumgelb . . . . 0,3 Siliciumdioxyd . . . . . . .......... 0,4 Als Beispiel
eines Organosols können der oben beschriebenen Zusammensetzung noch 10 Gewichtsteile
eines organischen Lösungsmittels, wie Benzin oder Butylglykol, zugesetzt werden.
-
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen
Schlauches teilweise dargestellt. Es zeigt F i g. 1 schematisch einen Teil einer
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schlauches mit einem Verstärkungsdraht in
Seitenansicht, wobei der Verstärkungsdraht in seinem Ganzen dargestellt ist, Fig.
2 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab nach der Linie II-II der F i g. 1, Fig.
3 in derselben Weise wie Fig. 1 einen Teil eines Schlauches mit zwei schraubenlinienförmigen
Verstärkungsdrähten, F i g. 4 einen axialen Schnitt des Schlauches in gebogenem
Zustand in vergrößertem Maßstab.
-
Der in den F i g. 1, 3 und 4 dargestellte biegsame Schlauch 1 hat
einen schraubenlinienförmig gewickelten Verstärkungs- oder Armierungsdraht 2. Am
Ende 3 des Schlauches ist die Steigung des schraubenlinienförmig gewickelten Drahtes
2 so klein, daß seine Windungen gegeneinander- oder nahezu gegeneinanderliegen.
Das andere Ende des Schlauches kann in derselben Weise ausgebildet sein. Die zwischen
diesen beiden Enden liegenden Windungen 4 des Drahtes 2 haben eine größere Steigung.
-
Der Schlauch 1 hat eine Wand 5 aus Kunststoff, die dadurch hergestellt
ist, daß man diesen Kunststoff in Form einer Paste oder viskosen Flüssigkeit, z.B.
ein Plastisol oder Organosol, aufbringt und zum Gelieren des Kunststoffs erhitzt.
Dies erfolgt, indem man den Verstärkungsdraht 2 auf einen Dorn wickelt, wonach das
Plastisol oder Organosol auf diesen mit dem Verstärkungsdraht versehenen Dorn gebracht
wird oder dieser mit dem Verstärkungsdraht versehene Dorn in das Plastisol oder
Organosol eingetaucht wird. Das Plastisol oder Organosol dringt dabei zwischen die
Windungen und den Dorn, so daß nicht nur eine Wand 5 gebildet wird, innerhalb welcher
der Verstärkungsdraht 2 liegt, sondern dieser Verstärkungsdraht selbst auch völlig
verkleidet wird.
-
Auch die Endteile 3 des Verstärkungsdrahtes, der dort eine derart
kleine Steigung hat, daß seine Windungen gegeneinander- oder nahezu gegeneinanderliegen,
werden sowohl inwendig als auch auswendig mit dem Plastisol oder Organosol verkleidet,
so daß diese Endteile Muffen bilden.
-
Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 sind zwei schraubenlinienförmig
gewickelte Verstärkungsdrähte 6, 7 vorgesehen, die in axialer Richtung vom Schlauch
zueinander
versetzt angeordnet sind. Dieser biegsame Schlauch wird wie folgt hergestellt: Auf
einem Dorn 8 wird der schraubenlinienförmige Verstärkungsdraht 6 in einer an sich
bekannten Weise angebracht. Danach wird das Plastisol oder Organosol in der oben
beschriebenen Weise aufgebracht, wodurch eine Wand 9 gebildet wird. Nachdem diese
Wand 9 erhärtet ist, wird der zweite schraubenlinienförmig gewickelte Verstärkungsdraht
7 ebenfalls in einer an sich bekannten Weise angebracht, wonach ein Plastisol oder
Organosol auf die mit diesem Verstärkungsdraht 7 versehene Wand 9 gebracht und geliert
wird. Sodann wird der Dorn entfernt.
-
Die Verstärkungsdrähte liegen dabei völlig in Plastisol oder Organosol
eingebettet, so daß sie von einer elektrisch isolierenden Schicht umgeben sind.
-
Dadurch brauchen keine isolierten Verstärkungsdrähte auf dem Dorn
angebracht zu werden, um als Stromleiter brauchbare isolierte Verstärkungsdrähte
zu erhalten. Statt zwei schraubenlinienförmig gewickelter Verstärkungsdrähte können
auch drei oder mehr schraubenlinienförmige Verstärkungsdrähte benutzt werden.
-
Fig. 4 zeigt einen Teil einer Ausführungsform eines biegsamen Schlauches
in gebogenem Zustand.
-
Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, biegen sich die in der inneren
Biegung zwischen den Spiralwindungen 4 befindlichen Wandteile wechselweise nach
innen und nach außen, wobei diese Windungen nahezu gegeneinanderliegen. Die zwischen
den Spiralwindungen 4 liegenden Wandteile an der Stelle der äußeren Biegung werden
dabei etwas gedehnt. Der Schlauch ist so leicht biegbar, daß er ohne Mühe doppelt
gebogen werden kann, wobei die beiden Teile der Biegung über ihre ganze Länge gegeneinanderliegen
können.