Kunststoffschlauch aus thermoplastischem Material und Verfahren zu seiner Herstellung Gegenüber den herkömmlichen Gummischläuchen mit oder ohne Verstärkungseinlage - befinden sich Schläuche aus Kunststoffmaterial aus preislichen Grün den und Erzeugungsvorteilen im Vormarsch. Die einzige Schwierigkeit, die bisher eine grössere Ausbreitung von Kunststoffschläuchen verhinderte, waren deren - im Vergleich zu Gummi - geringere Temperaturbeständig keit und Druckfestigkeit bei gleicher Wandstärke, was auf ein gewisses Fliessverhalten der Kunststoffe zurück zuführen ist.
Man hat nun bereits verursacht, Kunststoffschläuche mit Hilfe von Textilgewebeeinlagen zu verstärken. Der Nachteil besteht allerdings darin, dass sich zwischen dem Textil- und dem Kunststoffmaterial keine befriedigende Bindung herstellen lässt, so dass das textile Material, auch wenn es imprägniert wurde, als Fremdkörper im Kunststoffschlauch vorliegt und beim Biegen zu arbei ten beginnt.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, Verstärkungs einlagen aus Kunststoffen, zum Beispiel Hart-PVC, in spiraliger Form in den Schlauch einzubauen. Diese Verstärkungseinlagen dienten allerdings hauptsächlich der Verbesserung der Biegefestigkeit und nur in gerin gem Masse der Druckfestigkeit des Schlauches; sie waren ausserdem von im wesentlichen gleicher Dimension wie die Wandstärke der Schläuche und bildeten daher eine zu starke Verdickung der Schlauchwände.
Aus diesen Gründen wird daher erfindungsgemäss ein Kunststoffschlauch aus thermoplastischem Material, mit wenigstens einer Einlage oder Umhüllung aus vorge recktem Material vorgeschlagen, bei welchem die Einla ge oder Umhüllung aus dem thermoplastischen Material des Kunststoffschlauches oder aus einem diesem artver wandten Material besteht. Das vorgereckte Material gestattet die Verwendung eines dünnen Einlage- bzw. Umhüllungsmaterials, das nur etwa<B>115</B> bis<B>1/10</B> der Wandstärke des Schlauches einnimmt.
Diese Einlage bzw. Umhüllung wird zum Beispiel in Form eines Bandes oder Streifens um einen Kern oder um eine vorgespritzte Schlauchhülle gewickelt, wobei die einzelnen Wendeln mindestens dicht aneinander an- schliessen, vorzugsweise sich aber geringfügig überlap pen. Die Einlage bzw. Umhüllung kann aber auch in Form von gereckten Fasern geflochten sein. Diese Ar- mierung kann nach Bedarf von einem weiteren Mantel aus thermoplastischem Material umgeben sein.
Als thermoplastisches Material für die Herstellung des Schlauches können bisher dafür verwendete Materia lien, wie z.B. Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid u.dgl., jedoch auch andere thermoplastische Materialien verwendet werden.
Für die Armierung von Polyäthylen und Polypropylenschläuchen können vorgereckte Bänder, Streifen oder Fasern sowohl aus Polyäthylen als auch Polypropylen verwendet werden, die jedoch nicht für die Armierung von Schläuchen aus - vorzugsweise weichge machtem - Polyvinylchlorid Verwendung finden kön nen, da sie diesem nicht artverwandt sind. Für die Armierung solcher Schläuche wird vorzugsweise gereck tes Hart-PVC-Material herangezogen.
Ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäs- sen Kunststoffschlauches ist nun dadurch gekennzeich net, dass auf einen Dorn oder eine vorgespritzte Schlauchhülle aus thermoplastischem Material ein oder mehrere Kunststoffbänder, -streifen oder -fasern aus artverwandtem, jedoch vorgerecktem Material aufge bracht, vorzugsweise gewickelt oder geflochten werden, und dass die Aufbringung dieses vorgereckten Materials, in oder an einen Mantel aus thermoplastischem Material bei einer solchen Temperatur erfolgt, welche ein Ver- schweissen des vorgereckten mit dem thermoplastischen Schauchmaterial gerade schon gestattet,
ein Zurückgehen der Reckung bei der kurzfristigen Aufbringung jedoch noch nicht bewirkt. Es konnte nämlich überraschender weise festgestellt werden, dass die Reckung eines stramm gewickelten Bandes oder Fasergeflechtes durch diese Fixierung bei gleicher Temperatur länger, bzw. bei gleicher Zeiteinwirkung noch bei höheren Temperaturen erhalten bleibt, als wenn das Band oder Geflecht in freier Form vorliegen würde.
Es wird z.B. ein durch Reckung orientiertes Polypro pylenband von 0,3 mm Stärke und 1 cm Breite verwen det, welches eine Zugfestigkeit von 2850 kg besitzt. Für die Armierung eines Polyvinylchloridschlauches wird beispielsweise ein gerecktes Hart-PVC-Band von 0,2 mm Stärke und 5 mm Breite verwendet, welches eine Zugfe stigkeit von 900 kg besitzt und in einer Lage gewickelt wird. Mit solchen Verstärkungseinlagen lassen sich Kunststoffschläuche herstellen, welche die Druckfestig keit von metallarmierten Schläuchen besitzen, ohne deren Nachteile aufzuweisen.
Der erfindungsgemässe Kunststoffschlauch besitzt bei gleichem Gewicht eine gegenüber einem herkömmlichen Kunststoffschlauch 5-fache Festigkeit, wobei ausserdem auch die Verwendbarkeitsgrenze von etwa 40 auf rund 80 - 90 C gesteigert werden kann. Im Falle von gerecktem Hart-PVC-Band geht die Reckung erst bei Temperaturen von 190 C zurück, während die Verbin dung mit dem gespritzten, weichgemachten Polyvinylchlo- ridmaterial des Schlauches bereits bei l40 C in kurzer Zeit befriedigend erfolgt.
Plastic hose made of thermoplastic material and process for its production Compared to conventional rubber hoses with or without reinforcement insert - hoses made of plastic material for reasons of price and production advantages are on the advance. The only difficulty that previously prevented plastic hoses from spreading was their - compared to rubber - lower temperature resistance and compressive strength with the same wall thickness, which is due to a certain flow behavior of the plastics.
It has now already caused plastic hoses to be reinforced with the help of textile fabric inserts. The disadvantage, however, is that no satisfactory bond can be established between the textile and the plastic material, so that the textile material, even if it has been impregnated, is present as a foreign body in the plastic tube and begins to work when it is bent.
It has also been proposed to build reinforcement inserts made of plastics, for example rigid PVC, in a spiral shape in the hose. These reinforcement inserts, however, mainly served to improve the flexural strength and only to a small extent the compressive strength of the hose; in addition, they were of essentially the same dimensions as the wall thickness of the tubes and therefore formed too much thickening of the tube walls.
For these reasons, the invention therefore proposes a plastic tube made of thermoplastic material, with at least one insert or cover made of pre-stretched material, in which the insert or cover is made of the thermoplastic material of the plastic tube or of a material related to this type. The pre-stretched material allows the use of a thin insert or wrapping material that only takes up about 115 to 1/10 of the wall thickness of the tube.
This insert or sheath is wrapped, for example, in the form of a tape or strip around a core or around a pre-injected tubular casing, the individual coils at least closely adjoining one another, but preferably overlapping one another slightly. The insert or sheathing can, however, also be braided in the form of stretched fibers. This reinforcement can, if required, be surrounded by a further jacket made of thermoplastic material.
As a thermoplastic material for the production of the hose, materials previously used can be used, e.g. Polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride and the like, but also other thermoplastic materials can be used.
For the reinforcement of polyethylene and polypropylene hoses, pre-stretched tapes, strips or fibers made of both polyethylene and polypropylene can be used, but they cannot be used for the reinforcement of hoses made of - preferably plasticized - polyvinyl chloride, as they are not related to this. For the reinforcement of such hoses, stretched hard PVC material is preferably used.
A method for producing the plastic hose according to the invention is characterized in that one or more plastic bands, strips or fibers made of similar but pre-stretched material are applied, preferably wound or braided, to a mandrel or a pre-injected hose sleeve made of thermoplastic material , and that this pre-stretched material is applied in or on a jacket made of thermoplastic material at such a temperature that the pre-stretched material can be welded to the thermoplastic hose material,
however, a decrease in the stretching in the case of short-term application has not yet been effected. Surprisingly, it was found that the stretching of a tightly wound tape or fiber braid by this fixation is maintained longer at the same temperature or at higher temperatures with the same exposure than if the tape or braid were in free form.
E.g. a by stretching oriented polypropylene tape 0.3 mm thick and 1 cm wide uses, which has a tensile strength of 2850 kg. For the reinforcement of a polyvinyl chloride hose, for example, a stretched hard PVC tape 0.2 mm thick and 5 mm wide is used, which has a tensile strength of 900 kg and is wound in one layer. With such reinforcement inserts, plastic hoses can be produced which have the compressive strength of metal-reinforced hoses without having their disadvantages.
With the same weight, the plastic hose according to the invention has five times the strength of a conventional plastic hose, and the usability limit can also be increased from about 40 to about 80-90 ° C. In the case of stretched rigid PVC tape, the stretching only decreases at temperatures of 190 ° C., while the connection with the injection-molded, plasticized polyvinyl chloride material of the hose takes place satisfactorily at 140 ° C. in a short time.