DE1207607B - Process for the production of woven tubular elements with corrugated walls - Google Patents
Process for the production of woven tubular elements with corrugated wallsInfo
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Description
Verfahren zum Herstellen von gewebten rohrförmigen Elementen mit gewellter Wandung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von gewebten rohrförmigen Elementen mit gewellter Wandung.Method of making woven tubular elements with corrugated Wall The invention relates to a method of manufacturing woven tubular Elements with corrugated walls.
Es ist z. B. bei der Fertigung von Gummifaltenschläuchen bekannt, ein rohrförmiges Element mit wellenfreier Wandung herzustellen, mit einer Reihe von Wellen auszustatten und dann das so vorgeformte Element einer Festlegungsbehandlung zu unterwerfen. Dabei ist es bekannt, das rohrförmige Element durch abnehmbare Formgebungsorgane, wie Schraubenfedern oder zylindrische Dorne, mit wendelförmiger Umfangsrillung bzw. durch Rohre mit innenseitiger Rillung, in die das zu verformende rohrförmige Element eingeschoben wird, mit Wellen zu versehen. It is Z. B. known in the production of rubber corrugated hoses, to produce a tubular element with a wave-free wall, with a row of shafts and then the element thus preformed of a fixing treatment to subjugate. It is known that the tubular element by removable shaping elements, such as coil springs or cylindrical mandrels, with helical circumferential grooves or through tubes with internal grooves into which the tubular element to be deformed is inserted, provided with waves.
Die Erfindung will ein Verfahren zum Herstellen von gewebten rohrförmigen Elementen mit gewellter Wandung verfügbar machen, bei dem zur Erzeugung der Wellen keine gesonderten Formgebungsorgane notwendig sind und bei dem sich in der Gestaltung der Wellen ohne weiteres gewünschte Abstufungen erzielen lassen. The invention seeks to provide a method of manufacturing woven tubular Make elements with a corrugated wall available, in which to generate the waves no separate shaping organs are necessary and which are involved in the design of the waves can easily achieve desired gradations.
Die Erfindung geht dabei von einem Verfahren zum Herstellen von gewebten rohrförmigen Elementen mit gewellter Wandung aus, wobei in der bei der Fertigung von Gummifaltenschläuchen bekannten Weise ein rohrförmiges Element mit wellenfreier Wandung mit einer Reihe von Wellen ausgestattet und das so vorgeformte Element einer Festlegungsbehandlung unterworfen wird. The invention relates to a method for producing woven fabrics tubular elements with corrugated walls, with in the manufacture of rubber corrugated hoses known way a tubular element with wave-free Wall equipped with a series of waves and the preformed element one Is subjected to fixing treatment.
Die Erfindung besteht darin, daß das Weben aus schrumpffähigen und nicht schrumpffähigen bzw. weniger schrumpffähigen Fäden wechselweise zu Ringzonen unterschiedlicher Schrumpffähigkeit erfolgt und daß danach das Rohrelement zur unterschiedlichen Einschnürung seiner Zonen erwärmt und schließlich der Festlegungsbehandlung unterworfen wird. The invention consists in that the weaving consists of shrinkable and Non-shrinkable or less shrinkable threads alternate with ring zones different shrinkability takes place and that then the tubular element to the different Constriction of its zones heated and finally subjected to the fixing treatment will.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Herstellung des Rohrelements aus einem schrumpffähigen Faden, der auf seiner Länge im Bereich der einen Zonenart nicht oder nur wenig schrumpffähig ist, dagegen auf seiner Länge im Bereich der anderen Zonenart volle Schrumpffähigkeit besitzt. In bekannter Weise wird die Schrumpffähigkeit solcher Fäden, die z. B. aus Polyvinylchlorid oder Polyacrylnitril bestehen können, durch ein Strecken innerhalb eines bestimmten Bereichs erreicht, was bei einer nachfolgenden Erwärmung ein Schrumpfen zur Folge hat. According to a preferred embodiment, the production takes place Tubular element made of a shrinkable thread, which along its length in the area of one type of zone is not or only slightly shrinkable, on the other hand on its length has full shrinkability in the area of the other type of zone. In a familiar way the shrinkability of such threads z. B. made of polyvinyl chloride or polyacrylonitrile can be achieved by stretching within a certain range, which results in shrinkage during subsequent heating.
In ihrer weiteren Ausbildung empfiehlt die Erfindung, daß ein noch wellenfreies, aus Polyacrylnitril- Fadenmaterial hergestelltes Rohrelement auf einen zylindrischen Kern aufgeschoben und zwecks Schrumpfung der voll schrumpffähigen Zonen für 30 Minuten auf 1000 C erwärmt wird, wobei man das Element abkühlen läßt und gegebenenfalls zwecks Bildung von Ringen in axialer Richtung zusammendrückt und schließlich durch Erwärmung auf 1300 C für die Dauer von 45 Minuten thermisch festlegt. In its further training, the invention recommends that a still wave-free, made of polyacrylonitrile Thread made tubular element on a cylindrical core pushed on and for the purpose of shrinking the fully shrinkable Zones is heated to 1000 C for 30 minutes while allowing the element to cool and optionally compresses in the axial direction to form rings and finally by heating to 1300 C for a period of 45 minutes thermally specifies.
Zur Herstellung eines Filters für Gas, Luft oder Flüssigkeit wird zweckmäßig die eine Seite des Rohrelementes geschlossen. Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, das Rohrelement mit z. B. Athoxylinharz abdichtend zu imprägnieren. Zur Herstellung eines armierten Rohrelementes wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Rohrelement mit Armierungsringen versehen und hiernach das Rohrelement mit einem schrumpffähigen Gewebeband schraubenlinienförmig umwickelt. Zur Herstellung von Unterlegscheiben und Gelenkstücken werden vorteilhafterweise die Abschnitte des Rohrelementes, dessen Kettenfäden zweckmäßig aus Polytetrafluoräthylen bestehen, axial zusammengedrückt. To produce a filter for gas, air or liquid is used expediently closed one side of the tubular element. As particularly beneficial it has been found that the tubular element with z. B. to impregnate Athoxylinharz sealing. To produce a reinforced pipe element, according to an advantageous development of the method according to the invention, the tubular element is provided with reinforcing rings and then the tubular element with a shrinkable fabric band in a helical shape wrapped around. For the production of washers and joint pieces are advantageously the sections of the tubular element whose warp threads are expediently made of polytetrafluoroethylene exist, axially compressed.
Die Erfindung soll nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, In der Zeichnung zeigt F i g. 1 ein erfindungsgemäßes rohrförmiges Element vor der thermischen Behandlung, F i g. 2 ein Element gemäß- F i g. 1 nach-der thermischen Behandlung, Fi g. 3 einen Filter in Kerzenform, F i g. 4 ein armiertes rohrförmiges Element, F i g. 5 bis 7 ein Rohrelement mit gewellter Wandung im Längsschnitt sowie daraus hergestellte Zwischen- oder Gelenkstücke. The invention is intended below on the basis of exemplary embodiments will be explained in more detail, In the drawing, F i g. 1 a tubular according to the invention Element prior to thermal treatment, F i g. 2 an element according to FIG. 1 after thermal treatment, Fi g. 3 a filter in the form of a candle, FIG. 4 an armored tubular element, FIG. 5 to 7 show a tubular element with a corrugated wall in a longitudinal section as well as intermediate or joint pieces made therefrom.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen Elementen mit gewellter Wandung, die sich insbesondere für Aorta-Prothesen eignen, wird ein Rohr gewebt, dessen glatte Wandung sich aus aufeinanderfolgenden Ringzonen zusammensetzt, wobei die Schußfäden des Gewebes aus wenigstens einem Material gewonnen sind, welches in der Wärme schrumpft. Die Schrumpfeigenschaften dieser Fäden, die durch vorhergehende Streckung erzeugt werden, sind unter der Einwirkung der Wärme von Zone zu Zone unterschiedlich, so daß bei der Erwärmung eine gesteuerte Schrumpfung dieser Schußfäden hervorgerufen wird. Auf diese Weise erhält man ein gewelltes Rohr. In den F i g. 1 und 2 ist ein entsprechend dieser Verfahrensart hergestelltes rohrförmiges Element dargestellt. According to the inventive method for producing tubular Elements with corrugated walls, which are particularly suitable for aortic prostheses, a tube is woven, the smooth walls of which are made up of successive ring zones composed, wherein the weft threads of the fabric obtained from at least one material which shrinks in the warmth. The shrinkage properties of these threads that produced by previous stretching are under the action of heat Different from zone to zone, so that a controlled shrinkage when heated this weft is caused. In this way a corrugated tube is obtained. In the F i g. 1 and 2 is a tubular made according to this type of process Element shown.
Nach F i g. 1 ist ein gewebtes Rohr 20, dessen Kette aus einer lockeren Faser aus Polyacrylnitril von 2 90 Denier (=0,05 g) besteht, in wechselnder Folge mit dem gleichen lockeren Schußfaden hergestellt, der die Ringzonen 21 mit acht aufexanderfolgenden Einschüssen bildet und der weiter hergestellt ist mit einem gewöhnlichen Faden von 180 Denier, der nicht geschrumpft ist, und die Ringzonen 22 mit vier aufeinanderfolgenden Einschüssen bildet. Das auf diese Weise gewonnene rohrförmige Element wird auf eine rohrförmige Seele aufgeschoben und das Ganze in einer Kammer bei 1000 C für die Dauer von 30 Minuten erwärmt. Dabei entsteht eine Schrumpfung des nicht geschrumpften Fadens der Zone 22. Man läßt dann das Ganze abkühlen und komprimiert das gewebte Rohr in sich selbst, wobei die Ringe entstehen. Man erwärmt dann nochmals auf 1300 C, und zwar für die Dauer von 45 Minuten; dadurch wird ein gewelltes Rohr erhalten, welches elastisch ist, andererseits aber genügende Festigkeit besitzt, so daß man es biegen kann, ohne daß ein Plattdrücken erfolgt (Fig.2). According to FIG. 1 is a woven tube 20, the chain of which consists of a loose Fiber consists of polyacrylonitrile of 2 90 denier (= 0.05 g), in alternating sequence made with the same loose weft thread that the ring zones 21 with eight forms successive bullets and which is further manufactured with one ordinary 180 denier thread that has not shrunk and the ring zones 22 forms with four successive shots. That won in this way tubular element is pushed onto a tubular core and the whole in heated in a chamber at 1000 C for 30 minutes. This creates a Shrinkage of the unshrunk thread of zone 22. The whole is then left cool and compress the woven tube into itself, creating the rings. It is then heated again to 1300 ° C. for a period of 45 minutes; through this a corrugated tube is obtained, which is elastic, but on the other hand sufficient Has strength so that it can be bent without being flattened (Fig. 2).
Diese Verfahrensweise findet insbesondere Anwendung bei der Herstellung von chirurgischen Aorta-Prothesen.This procedure is used in particular in manufacture of surgical aortic prostheses.
Bei dem erläuterten Beispiel wurden für die aufeinanderfolgenden Zonen Schußfäden aus dem gleichen Ausgangsmaterial, und zwar aus Polyacrylnitrilharz, benutzt. Es ist natürlich möglich, Fäden unterschiedlicher Art zu verwenden, z. B. solche aus Polyacrylnitril, Polyvinylchlorid u. dgl. In the example explained, for the successive Zone weft threads from the same starting material, namely from polyacrylonitrile resin, used. It is of course possible to use threads of different types, e.g. B. those made of polyacrylonitrile, polyvinyl chloride and the like.
Die Verwendung der in dieser Weise erhaltenen Rohre ist nicht auf Aorta-Prothesen beschränkt; man kann solche Rohre beispielsweise auch als Rohrfilter vom Kerzentyp verwenden, welche gegenüber anderen Filtern der gleichen Art den Vorzug besitzen, daß sie ohne Armierung und Versteifung benutzt werden können. Solche Filter können insbesondere für Gas, vorwiegend Luft und für Flüssigkeit benutzt werden. Die als Filter dienenden rohr- förmigen Elemente können bei - dieser Ausführungsart an einem Ende zugewebt sein. Im übrigen ist es auch möglich, rohrförmige Filter mit Kerzenform gruppenweise anzuordnen, wobei diese Filter von inneñ n;-ach außen oder umgekehrt arbeiten. Die Kerzenfilter können auch umgekehrt angeordnet sein, wie es der normalen Anordnung entspricht, d. h., die Anordnung kanp so getroffen werden, daß das geschlossene Endejedes Kerzenfilters als Befestigungsstelle dient. The use of the pipes obtained in this way is not on Limited aortic prostheses; such pipes can also be used, for example, as pipe filters Use the candle type, which has preference over other filters of the same type possess that they can be used without reinforcement and stiffening. Such filters can be used especially for gas, mainly air and for liquid. The pipe used as a filter shaped elements can - in this embodiment be woven at one end. In addition, it is also possible to use tubular filters with candle shape to be arranged in groups, with these filters from the inside out or work the other way around. The candle filters can also be arranged the other way around, as it corresponds to the normal arrangement, d. that is, the arrangement can be made in this way that the closed end of each candle filter serves as a mounting point.
Ein Filter 30 dieser Art ist in F i g. 3 schematisch dargestellt, und zwar bei seiner Verwendung für die Filtrierung einer Flüssigkeit31, die durch ein Zuführungsrohr 32 tropfenweise abgegeben wird. A filter 30 of this type is shown in FIG. 3 shown schematically, when it is used for the filtration of a liquid31 which passes through a supply pipe 32 is discharged dropwise.
Mit Hilfe der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten rohrförmigen Elemente ist es auch möglich, armierte Rohre herzustellen, welche sowohl gegen inneren Druck widerstandsfähig sind, als auch genügend Festigkeit gegen Zusammendrücken besitzen. Ein Rohr dieser Art ist schematisch in F i g. 4 veranschaulicht. With the aid of the produced by the process according to the invention tubular elements, it is also possible to manufacture armored pipes, which both are resistant to internal pressure, as well as sufficient strength against compression own. A pipe of this type is shown schematically in FIG. 4 illustrates.
Auf ein gewelltes Rohr 41 sind beispielsweise aus Nylon bestehende Ringe 40 aufgeschoben; jeder Ring liegt in einer Wellung des Rohres. Danach wird ein Gewebeband oder ein Kunststoffband 42 auf das in der angagebenen Weise armierte Rohr wendelförmig aufgewickelt, und zwar unter teilweiser Überiappung der Bandränder. Für das Band wird ein schrumpffähiges Material gewählt. Auf diese Weise erhält man nach geeigneter thermischer Behandlung des Bandes, die für eine Schrumpfung ausreicht, ein willkommen es Aneinanderhaften der Elemente, die das armierte Rohr bilden. Das Band ist dabei bestrebt, sich genau der Kontur der Armierungsringe 40 anzupassen (F i g. 4). A corrugated tube 41 is made of nylon, for example Rings 40 pushed on; each ring lies in a corrugation of the tube. After that, will a fabric tape or a plastic tape 42 reinforced in the manner indicated Tube coiled in a helical manner, with partial overlapping of the tape edges. A shrinkable material is selected for the tape. That way you get after suitable thermal treatment of the strip, which is sufficient for shrinkage, a welcome sticking together of the elements that make up the armored pipe. That The band strives to match the contour of the reinforcement rings 40 exactly (Fig. 4).
Bei einem gewöhnlichen Band verwendet man ein solches, dessen Kette aus einem schrumpffähigen Material besteht, z.B. aus Polyacrylnitril, während für die Schußfäden ein Material verwendet wird, welches gleicher Art ist, aber bereits eine Schrumpfung erfahren hat. Auf diese Weise wird eine Schrumpfung des Bandes parallel zur Rohrachse größtenteils vermieden. With an ordinary band one uses one, its chain consists of a shrinkable material, e.g. polyacrylonitrile, while for the weft threads a material is used, which is the same type, but already has experienced a shrinkage. In this way there is a shrinkage of the tape largely avoided parallel to the pipe axis.
Man kann mit Vorzug ein Band mit schrägem Fadenverlauf verwenden, welches in diesem Fall vollständig aus einem nicht geschrumpften Faden gefertigt sein kann. It is preferable to use a tape with an inclined thread course, which in this case is made entirely from a non-shrunk thread can be.
Die Arnaierungsringe können natürlich auch aus Metall bestehen, und als äußere Hülle kann eine geschweißte Kunstharzfolie verwendet werden. The rings can of course also be made of metal, and A welded synthetic resin film can be used as the outer shell.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten rohrförmigen Elemente besitzen eine poröse Struktur. Bestimmte Anwendungsfälle erfordern jedoch den Einsatz starrer oder nachgiebiger Rohrkörper mit dichter Wandung. Das ist insibesondere der Fall, wenn die Rohre für die Leitung von Flüssigkeiten benutzt werden, beispielsweise als Inhalatorrohre oder als nachgiebige Verbindungsstücke zwischen zwei starren Kanälen. The tubular produced by the method according to the invention Elements have a porous structure. However, certain use cases require the use of rigid or flexible tubular bodies with tight walls. This is special the case when the pipes are used for the conduction of liquids, for example as inhaler tubes or as flexible connectors between two rigid ones Channels.
Derartige Rohre können unter Verwendung fertiger rohrförmiger Elemente mit gewellter Wandung, die starr oder gegebenenfalls auch elastisch sein können, hergestellt werden, indem man solche Elemente einer Verdichtungsbehandlung unterwirft. Man kann beispielsweise ein solches Rohr in einem Tauchbad behandeln, was bei einem nicht starren Rohr, wie es bei dem gewöhnlichen Webevorgang gewonnen wird, unmöglich wäre. Für eine solche Tauchbehandlung kann man insbesondere einen unter der Bezeichnung Araidite bekannten Ester verwenden; man erhält mit einem rohrförmigen Element aus Polyacrylnitril ein nachgiebiges und dichtes Rohr, welches sehr leicht und praktisch unempfindlich gegenüber den meisten Chemikalien ist. Such tubes can be made using finished tubular members with corrugated walls, which can be rigid or, if necessary, also elastic, can be made by subjecting such elements to a densification treatment. You can, for example, treat such a pipe in an immersion bath, which is what a not rigid tube, as is obtained in the ordinary weaving process, impossible were. For such a diving treatment you can in particular one use esters known under the name Araidite; obtained with a tubular Element made of polyacrylonitrile a flexible and tight tube, which is very light and is practically insensitive to most chemicals.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten rohrförmigen Elemente ermöglichen auch die Herstellung von Gelenkstücken und Unterlegscheiben. Eine Herstellung solcher Unterlegscheiben ist schematisch in den Fig. 5 bis 7 veranschaulicht. The tubular produced by the method according to the invention Elements also allow the manufacture of joint pieces and washers. A production of such washers is illustrated schematically in FIGS.
Zu diesem Zweck wird ein Geweberohr 50 hergestellt, dessen Kettfaden aus einem inerten Material, z. B. aus Polytetrafluoräthylen, besteht, während für den Schuß abwechselnd ein Faden aus Polytetrafluoräthylen und ein Faden aus Polyacrylnitril, der nicht geschrumpft ist, verwendet werden. Nach Durchführung eines Schrumpfvorganges erhält man ein Rohr mit gewellter Wandung, ähnlich dem in F i g. 5. Aus diesem Rohr kann man Abschnitte gewinnen, indem man das Rohr zerschneidet. Man kann beispielsweise das Rohr längs der Ebenen a-a und b-b oder längs der Ebenen c-c und d-d zerlegen.For this purpose, a fabric tube 50 is produced, the warp thread made of an inert material, e.g. B. made of polytetrafluoroethylene, while for the weft alternating with a thread made of polytetrafluoroethylene and a thread made of polyacrylonitrile, which has not shrunk can be used. After performing a shrinking process a tube with a corrugated wall is obtained, similar to that in FIG. 5. From this pipe sections can be obtained by cutting the pipe. One can for example dismantle the pipe along planes a-a and b-b or along planes c-c and d-d.
Dank der Ringstruktur des Rohres erhält man nach axialer Zusammenpressung der einzelnen Teile zwei Sorten von Elementen, die denen gemäß Fig. 6 und 7 ähnlich sind. Diese Elemente können mit besonderem Vorzug als Verbindungsstücke und Unterlegscheiben verwendet werden, und zwar besonders dank der Anwesenheit von Polytetrafluoräthylen, welches in dem Gewebe verteilt ist. Ein solcher Körper besitzt bekanntlich bemerkenswerte Widerstandseigenschaften gegenüber Chemikalien sowie eine gute thermische Formbeständigkeit.Thanks to the ring structure of the tube, it is obtained after axial compression of the individual parts, two types of elements which are similar to those according to FIGS. 6 and 7 are. These elements can be used with particular advantage as connectors and washers be used, especially thanks to the presence of polytetrafluoroethylene, which is distributed in the tissue. Such a body is known to have remarkable Resistance properties to chemicals and good thermal dimensional stability.
Nach einem bekannten Verfahren ist es möglich, die Fasern aus Polytetrafluoräthylen durch eine Einlage aus diesem Material zu verstärken, wobei diese Einlage mit den Fäden fest verbunden wird. According to a known method, it is possible to make the fibers of polytetrafluoroethylene to reinforce by an insert made of this material, this insert with the Threads is firmly connected.
Es können auch andere webfähige Materialien, wie z.B. Asbestfäden, Verwendung finden. Der die Schrumpfung hervorrufende Faden kann auch so ausgewählt werden, daß er nach der Formgebung des Verbindungsstücks leicht zum Verschwinden gebracht wird. Dazu kann man beispielsweise einen Faden aus Polyvinylchlorid verwenden, der eine Schrumpfung von 15 0/o besitzt. Man erhitzt das gebildete Verbindungsstück auf 1400 C, wobei ein Faden der angegebenen Art schmilzt; die etwa vorhandenen Restteile des Fadens lassen sich mit Hilfe eines Lösungsmittels, z.B. Azeton, Trichloräthylen usw., beseitigen. Other web-compatible materials, such as asbestos threads, can also be used. Find use. The thread causing the shrinkage can also be selected in this way that it disappears easily after the connector is shaped is brought. For this you can use a thread made of polyvinyl chloride, for example, which has a shrinkage of 15%. The connector formed is heated to 1400 C, with a thread of the specified type melts; any remaining parts of the thread can be removed with the help of a solvent, e.g. acetone, trichlorethylene etc., eliminate.
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1959
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