DE2317411A1 - MANUFACTURING OF HOSES - Google Patents
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Description
Dr. F. Zumsteirt sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenigsberger - DIpI.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln Jun.Dr. F. Zumsteirt Sr. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenigsberger - DIpI.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln Jun.
PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS
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8 MÜNCHEN 2,8 MUNICH 2,
Case GH 5143Case GH 5143
DUNLOP LIMITED, St. James's, London S.W.I5 EnglandDUNLOP LIMITED, St. James's, London SWI 5 England
Her stellung von Schläuchen Manufacture of hoses
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Schläuchen, insbesondere die Herstellung von verstärkten Schläuchen aus polymerem Material.The present invention relates to the manufacture of hoses, in particular the manufacture of reinforced ones Hoses made of polymeric material.
Bei der Herstellung von verstärkten Schläuchen mittels üblicher Methoden wird eine röhrenförmige innere Auskleidungsschicht aus polymeren! Material auf einen Stopfen extrudiert und eine oder mehrere Verstärkungsschichten werden auf die innere Auskleidungsschicht gebracht, bevor die Anbringung einer äußeren Überzugsschicht erfolgt und die Vulkanisierung der Anordnung durchgeführt wird.In the manufacture of reinforced hoses by means of Common methods use a tubular inner liner made of polymeric! Material extruded onto a plug and one or more reinforcement layers are applied to the inner liner layer prior to application an outer coating layer takes place and the vulcanization the arrangement is carried out.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von verstärkten Schläuchen in Vorschlag zu bringen.It is an object of the present invention to provide an improved one Bringing method for the production of reinforced hoses in proposal.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung enthält ein Verfahren zur Herstellung von verstärkten Schläuchen folgende Verfahrensschritte.: wenigstens teilweise" Vulkanisierung einer röhrenförmigen inneren Auskleidungsschicht, die durch Extrudieren von polymerem Material gebildet ist, Entfernung derIn accordance with one feature of the present invention, a method of making reinforced tubing includes the following Process steps .: at least partially "vulcanization of a tubular inner lining layer by extrusion is formed by polymeric material, removal of the
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äußeren Oberflächenschicht der röhrenförmigen inneren Auskleidungsschicht ,- Aufbringung einer Verstärkungsschicht auf die im wesentlichen selbsttragende röhrenförmige innere Auskleidungsschicht und Vulkanisierung, der so gebildeten'Schlauchanordnung. outer surface layer of the tubular inner liner layer Application of a reinforcement layer to the substantially self-supporting tubular inner lining layer and vulcanization of the hose assembly thus formed.
Vorzugsweise wird die äußere Schicht der röhrenartigen inneren Auskleidungsschicht durch Polieren mit beispielsweise einer Schwabbelscheibe aus einem Schleif- oder Poliermaterial entfernt, so-daß eine neue Oberfläche freigelegt wird, auf die eine Verstärkungsschicht oder eine andere Schicht aus polymerem Material aufgebracht werden kann. In alternativer Weise kann die äußere Oberflächenschicht durch einen Schneidvorgarig entfernt werden, wie man ihn beispielsweise durch eine geeignete Hobel- oder Schälvorrichtung erhält.Preferably, the outer layer of the tubular inner lining layer is made by polishing with, for example a buffing wheel removed from an abrasive or polishing material, so-that a new surface is exposed on the a reinforcement layer or other layer of polymeric material can be applied. Alternatively, can the outer surface layer is removed by a pruning cutter as can be obtained, for example, by a suitable planing or peeling device.
Die rohrartige innere Auskleidungsschicht kann lediglich teilweise vulkanisiert sein, bevor die Entfernung Ihrer äußeren Oberflächenschicht erfolgt, sie kann aber auch vollständig vulkanisiert sein. Im letzteren Fall besteht das Material der inneren Auskleidungsschicht vorzugsweise aus einer Art von Stoffen, welche durch ein Überhärten, aufgrund des zweiten Vulkanisierungszyklusses, in dem die gesamte Schlauchanordnung ausgehärtet wird, nicht verschlechtert werden.The tubular inner lining layer can only partially Be vulcanized before removing your exterior Surface layer takes place, but it can also be complete be vulcanized. In the latter case, the material of the inner lining layer preferably consists of some kind of Substances which, by overcuring, due to the second Vulcanization cycle in which the entire hose assembly is cured, not deteriorated.
Die Verstärkungsschicht kann aus einem textlien Material oder metallischen Material in der Form dünner Drähte gebildet werden und spiralförmig oder in der Form einer., überlappten oder herumgeflochtenen Schicht auf die innere Auskleidungsschicht aufgebracht werden. In alternativerWeise kann die Verstärkungsschicht von einem Verstärkungsstreifen gebildet werden, der spiralenförmig um die innere Auskleidungsschicht herumgewickelt wird. Ein Verstärkungsstreifen kann zusätzlich oder alternativ in Längsrichtung aufgebracht werden, je nach den in den fertigen Schlauch benötigten Verstärkungseigenschaften. Die innere Auskleidungsschicht kann einem Fluiddruck ausgesetzt werden, wenigstens während ,des Aufbringens der Verstärkungs schicht-, um eine zusätzliche Auflage zu liefern und um die Widerstandsfähigkeit der zumindest teilweise vulkanisierten inneren Auskleidungsschicht gegenüber Deformationen zu verbessern.The reinforcement layer can be made of a textile material or metallic material in the form of thin wires be and spiral or in the shape of a., overlapped or braided layer on the inner lining layer be applied. Alternatively, the reinforcement layer can be formed by a reinforcement strip which is wrapped in a spiral around the inner lining layer. A reinforcement strip can be used in addition or as an alternative be applied in the longitudinal direction, depending on the in the finished Hose required reinforcement properties. The inner liner layer can be exposed to fluid pressure, at least during the application of the reinforcement layer to deliver an additional edition and to increase the resilience the at least partially vulcanized inner lining layer to improve against deformations.
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Vorzugsweise wird die "polierte innere Auskleidungsschicht mit einer Schicht eines Klebstoffs überzogen, bevor die Verstärkungsschicht oder eine weitere Schicht aus polymeren! Material aufgebracht wird. Dies erweist sich insbesondere dann als zweckmäßig, wenn auf die innere Schicht eine Verstärkungsschicht aufgebracht wird, die aus einem überlappten oder geflochtenen Textilmaterial oder aus dünnen Metalldrähten gebildet ist. Im Vergleich hierzu ist sie weniger vorteilhaft in denjenigen Schlauchkonstruktionen, bei denen die Verstärkungsschicht aus einem spiralenförmig herumgewickelten Verstärkungsstreifen gebildet wird oder in denen eine Schicht aus nicht gehärtetem polymeren Material auf die innere Auskleidungsschicht aufgebracht wird, bevor die Aufbringung der Verstärkung erfolgt. Im Falle eines GummiSchlauches kann der Klebstoff eine Gummilösung oder ein Gummikleber sein.Preferably, the "polished inner liner layer is coated with a layer of adhesive prior to the reinforcement layer or another layer of polymer! Material is applied. This is particularly evident then as expedient if a reinforcing layer is applied to the inner layer, which consists of an overlapped or braided textile material or made of thin metal wires. In comparison, it is less advantageous in those hose constructions in which the reinforcement layer is formed from a helically wrapped reinforcement strip or in which a layer of not cured polymeric material is applied to the inner liner layer before the reinforcement is applied. In the case of a rubber hose, the adhesive can be a rubber solution or be a rubber glue.
Die folgende Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen anhand der beiliegenden schematischen Zeichnungen dient der» weiteren Erläuterung der Erfindung. Darin zeigen:The following description of two preferred embodiments with reference to the accompanying schematic drawings serves the »further explanation of the invention. Show in it:
Figur 1 eine unterbrochene perspektivische Ansicht, zum Teil im Schnitt, von einem Schlauch, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, undFIG. 1 is an interrupted perspective view, partly in section, of a hose made according to the present invention Invention is made, and
Figur 2 eine ähnliche Ansicht zu der von Figur 1 von einem anderen Schlauch.Figure 2 is a similar view to that of Figure 1 of one another hose.
Ein Schlauch 10 enthält eine rohrartige innere Auskleidungsschicht 11 aus Polychloropren, eine herumgeflochtene Verstärkungsschicht 12 und eine äußere Oberzugsschicht 13 aus Polychloropren .A hose 10 contains a tubular inner lining layer 11 made of polychloroprene, a reinforcing layer braided around 12 and an outer coating layer 13 made of polychloroprene.
Die innere Auskleidungsschicht 11 wird durch Extrudieren, ohne Verwendung eines üblichen festen oder flexiblen Stopfens gebildet, sie weist die Form einer Röhre auf und.hat einen Innendurchmesser von 1S27 cm (ein halbes Inch) und'eine Viandungsdicke in der Größenordnung von 1,27 mm. Die für die Polychloropren-innere Auskleidungsschicht verwendete Zusammensetzung beträgt:The inner liner layer 11 is formed by extrusion, without using a conventional solid or flexible stopper, it has the form of a tube on und.hat an inner diameter of 1 S 27 cm (one-half inch) und'eine Viandungsdicke in the order of 1, 27 mm. The composition used for the polychloroprene inner liner layer is:
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Die durch Extrudieren erhaltene röhrenförmige innere Auskleidungsschicht 11 wird zuerst abgekühlt und dann auf dem Boden eines offenen Dampfautoklaven zusammengerollt. Es werden kleine Abstände zwischen den benachbarten Windungen der auf dem Boden liegenden Schlauchwicklung gelassen, um ein Ankleben aneinander zu vermeiden. Weiterhin wird ein Boden oder Trog verwendet, der eine glatte Oberfläche aufweist, um irgendein Bestreben für ein Ankleben zwischen dem Gummi und. dem Boden zu vermeiden. Anschließend wird der Boden in einen offenen Dampfautoklaven eingefügt und dort bei 1600C in einer Größenordnung von 20 Minuten gelassen, um eine teilweise Vulkanisierung des Gummis sicherzustellen und um zu bewirken, daß die innere Auskleidungsschicht wesentlich selbsttragend wird.The tubular inner lining layer 11 obtained by extrusion is first cooled and then rolled up on the bottom of an open steam autoclave. Small gaps are left between the adjacent turns of the hose winding lying on the floor in order to avoid sticking to one another. Furthermore, a floor or trough is used which has a smooth surface to avoid any tendency for adhesion between the rubber and. avoid the ground. The soil is then inserted into an open steam autoclave and left there at 160 ° C. for an order of magnitude of 20 minutes in order to ensure a partial vulcanization of the rubber and to make the inner lining layer essentially self-supporting.
Die äußere Oberflächenschicht oder Haut der rohrartigen inneren Auskleidungsschicht wird dann entfernt, indem man zuerst die rohrartige Auskleidungsschicht aufrollt und sie dann durch eine Poliermaschine hindurchführt, die eine Vielzahl von rotierenden Polierköpfen enthält, von denen jeder mit einem feinkörnigen Schmirgelpapier überzogen-ist.The outer surface layer or skin of the tubular inner lining layer is then removed by first rolling up the tubular lining layer and then rolling it through a polishing machine passes through it, which has a multitude of rotating Contains polishing heads, each of which is covered with a fine-grained emery paper.
Die innere Auskleidungsschicht wird anschließend durch ein Bad hindurchgezogen, um die polierte, radial äußere Oberfläche mit einer Klebstofflösung zu überziehen, bevor sie weiter zu einer flechtmaschine gebracht wird, welche eine Schicht 12 aus einer herumgeflochtenen Textilverstärkung auf die selbsttragendeThe inner lining layer is then covered by a Bath pulled through to coat the polished, radially outer surface with an adhesive solution before continuing to close a braiding machine is brought, which a layer 12 of a braided textile reinforcement on the self-supporting
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innere Auskleidungsschicht, d.h. die nicht von einem festen Stopfen getragen wird, aufbringt. Eine besonders geeignete Lösung enthält 400'Gewichtsteile Trichloräthylen und 150 Gewichtsteile der folgenden Chloroprenverbindung, welche man in Trichloräthylen auflösen ließ, bis eine gleichmäßige Konsistenz erreicht war. Die Zusammensetzung der Chloroprenverbindung für die Klebstofflösung beträgt:inner lining layer, i.e. which is not supported by a solid plug. A particularly suitable one Solution contains 400 parts by weight of trichlorethylene and 150 parts by weight of the following chloroprene compound, which was allowed to dissolve in trichlorethylene until uniform Consistency was achieved. The composition of the chloroprene compound for the adhesive solution is:
Um irgendwelche Verformungsbestrebungen der rohrartigen inneren Auskleidungsschicht so klein wie möglich zu halten, wird die Flechtmaschine derart betrieben, daß die bei dem Flechtvorgang anliegende Spannung im allgemeinen geringer als 453 g (1 Ib.) pro Garnende beträgt.In order to keep any deformation tendencies of the tubular inner lining layer as small as possible, the braiding machine is operated in such a way that the tension applied during the braiding process is generally less than 453 g (1 Ib.) Per end of yarn.
Anschließend wird durch Extrudieren über die herumgeflochtene Verstärkung 12 eine äußere Bedeckungsschicht 13 aus Polychloropren aufgebracht'. Der so gebildete Schlauch wird dann vollständig vulkanisiert, indem man ihn in einen Dampfautoklaven für eine Zeitdauer von 35 Minuten bei 160 C bringt.This is followed by extrusion over the braided Reinforcement 12 an outer covering layer 13 made of polychloroprene upset '. The hose so formed is then fully vulcanized by placing it in a steam autoclave for brings a period of 35 minutes at 160 ° C.
Der Poliervorgang entfernt die äußere Haut der rohrartigen inneren Auskleidungsschicht, die sich während der teilweisen Vulkanisierung gebildet hat, und legt eine neue Oberfläche frei, auf der, unter wahlweiser Verwendung von Klebstoffen, bei der Vulkanisierung der endgültigen Schlauchanordnung eine gute Haftung erreicht wird.The polishing process removes the outer skin of the tubular inner liner layer that has developed during the partial Vulcanization has formed and reveals a new surface on which, with the optional use of adhesives, during the By vulcanizing the final hose assembly, good adhesion is achieved.
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Während in der oben beschriebenen Ausführungsform die Herstellung von einem Schlauch mit einem Innendurchmesser von 1,2 7 cm ohne Verwendung von einem Stopfen oder einem' anderen inneren Halteglied erfolgte, kann es wünschenswert sein, insbesondere in der Herstellung von Schläuchen mit größeren Durchmessern, eine innere Auflage zu erzeugen, wie sie beispielsweise durch Verwendung von unter Druck stehendem Fluid im Inneren der rohrartigen Auskleidungsschicht oder durch die Verwendung eines festen oder flexiblen Stopfens erreicht werden kann.While in the embodiment described above, the manufacture from a hose with an inner diameter of 1.2 7 cm without the use of a stopper or a ' other inner holding member, it may be desirable especially in the manufacture of hoses with larger Diameters to produce an inner support, as is the case, for example by using pressurized fluid inside the tubular lining layer or through the Use of a rigid or flexible plug can be achieved can.
Bei einer zweiten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung, die in Figur 2 dargestellt ist, wird ein Schlauch 20 mit einem Innendurchmesser von 2,54 cm dadurch hergestellt, daß zuerst eine teilvulkanisierte und polierte rohrartige innere Auskleidungsschicht 21 aus Styrolbutadiengummi oder einem anderen elastomeren Material im wesentlichen gemäß dem ersten oben genannten Beispiel gebildet wird, jedoch mit einer Wandungsdicke,, die in einem Bereich von 1,77 mm liegt.In a second embodiment of the present invention, which is shown in Figure 2, a tube 20 is made with an inner diameter of 2.54 cm by first having a partially vulcanized and polished tubular inner lining layer 21 made of styrene butadiene rubber or another elastomer Material is formed essentially according to the first example mentioned above, but with a wall thickness ,, which in a range of 1.77 mm.
Ein Verstärkungsmaterial 2 2 in Form von Streifen wird dann spiralenförmig um die innere Auskleidungsschicht herumgewickelt, so daß eine Verstärkungsschicht gebildet wird. Anschließend wird ein Klebstoff auf die äußere Oberfläche der Verstärkungsschicht aufgebracht und eine äußere Deckschicht 23 aus Gummi über die Verstärkungsschicht extrudiert. Der so gebildete Schlauch wird dann in einem. Dampfautoklaven vollständig vulkanisiert. Zumindest während der Aufbringung der Verstärkungsschicht kann die innere Auskleidungsschicht unter der Wirkung eines Innendrucks stehen, um so eine Auflage zu bilden und einen Widerstand gegenüber einer Verformung zu schaffen, der zusätzlich zu dem Widerstand.ist, den man durch die teilweise Vulkanisierung der inneren Oberzugsschicht erhält.A reinforcement material 2 2 in the form of strips is then wrapped in a spiral around the inner lining layer, so that a reinforcement layer is formed. Then will an adhesive on the outer surface of the reinforcement layer is applied and an outer cover layer 23 of rubber is extruded over the reinforcement layer. The tube thus formed is then in one. Fully vulcanized steam autoclave. At least During the application of the reinforcement layer, the inner lining layer can be under the action of internal pressure, so as to form a support and resistance to one To create deformation, which is in addition to the resistance. which is achieved by partially vulcanizing the inner top layer receives.
Die äußere Oberfläche der inneren.Auskleidungsschicht 21 wird vorzugsweise mit einem Klebemittel überzogen, um die Haftung zwischen der polierten inneren Auskleidungsschicht und der Verstärkungsschicht noch vielter zu verbessern, wobei jedoch dieser Verfahrensschritt nicht notwendig ist. Es kann auch mehr- alsThe outer surface of the inner lining layer 21 is preferably coated with an adhesive in order to further improve the adhesion between the polished inner lining layer and the reinforcing layer, but this process step is not necessary. It can also be more than
eine Schicht des spiralenförmig aufgewickelten Verstärkungsstreifens gebildet werden, wobei in diesem Falle auf jede folgende Verstärkungsschicht Klebstoff aufgebracht werden kann.one layer of the helically wound reinforcing strip can be formed, in this case on each subsequent one Reinforcement layer adhesive can be applied.
In den deutschen Patentanmeldungen P 21 03 571.2 und P 22 19 699.2 der Anmelderin sind streifenförmige Verstärkungen beschrieben, die geeignet sind, spiralenförmig um die innere Auskleidungsschicht herumgewickelt zu werden, und die ebenfalls in Längsrichtung angewendet werden können.In the German patent applications P 21 03 571.2 and P 22 19 699.2 of the applicant are strip-shaped reinforcements described, which are suitable to be wrapped in a spiral around the inner lining layer, and which also can be applied lengthways.
Auch andere bekannte Ausführungsformen von Verstärkungselementen können auf die polierte innere Auskleidungsschicht aufgebracht werden. So kann · beispielsweise die Verstärkung durch herumgeflochtene oder spiralenförmig aufgebrachte dünne Drahtlitzen, die sich wie Textilgarne verhalten und mit einer sehr niedrigen Abgabespannung aufgebracht werden können, gebildet werden.Other known embodiments of reinforcement elements can also be applied to the polished inner lining layer be applied. For example, the reinforcement can be provided by thin braided or spiral-shaped reinforcements Wire strands, which behave like textile yarns and can be applied with a very low output tension, are formed will.
Die Erfindung ist in gleicher Weise für die Herstellung von Schläuchen anwendbar, welche eine innere Auskleidungsschicht aus einem anderen polymeren Material als Polychloropren oder Styrolbutadiengummi haben. So kann beispielsweise die innere Auskleidungsschicht aus Nitrilgummi oder Neopren oder irgendeinem polymeren Material gebildet sein, das im zumindest teilweise vulkanisierten Zustand einen großen Modul aufweist und das eine ausreichend feste Struktur liefert, welche die folgenden Herstellungsstufen aushält, ohne daß hierbei ein üblicher fester oder flexibler Stopfen verwendet wird. Die äußere Deckschicht kann ebenfalls aus irgendeinem üblicherweise verwendeten Material gebildet sein.The invention is equally applicable to the production of hoses which have an inner lining layer a polymeric material other than polychloroprene or styrene butadiene rubber to have. For example, the inner liner layer can be made of nitrile rubber or neoprene or some polymer Be formed material which has a large module in the at least partially vulcanized state and which is sufficient provides a solid structure that can withstand the following manufacturing steps without the need for a conventional solid or flexible stopper is used. The outer cover layer can also be made of any commonly used material be educated.
Eei dem erfindungsgemäß hergestellten Schlauch liefert die polierte innere Auskleidungsschicht eine Oberfläche, die sich gut für eine Befestigung von anderen Schichten des Schlauches eignet.Eei the hose produced according to the invention provides the polished inner liner layer has a surface that is good for attachment of other layers of tubing suitable.
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Claims (8)
Streifenform aufgebrachten Verstärkungsmaterial gebildet ist.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the reinforcement layer consists of an in
Strip shape applied reinforcing material is formed.
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