DE202019106836U1

DE202019106836U1 - Hose line

Info

Publication number: DE202019106836U1
Application number: DE202019106836.1U
Authority: DE
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Industries SE and Co KG
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2021-03-12
Anticipated expiration: 2029-12-10

Abstract

Schlauchleitung, insbesondere für Hochdruck-Reinigungsgeräte, zum Transport eines Fluides (F) mit- einer eine Mischung aus zwei polymeren Komponenten A und B enthaltenden Tragschicht (1), welche vorzugsweise die innerste Schlauchschicht bildet und- einer die Tragschicht (1) umgebenden Armierungsschicht (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente A ein thermoplastisches Polymer auf Olefin-Basis und die Komponente B ein thermoplastisches Elastomer oder ein Olefin-Block-Copolymer ist und die Komponenten A und B sowie das Mischungsverhältnis dieser Komponenten A und B derart gewählt ist, dass die Härte Shore A der Tragschicht (1) mehr als 85 und die Kälte-Flexibilität gemessen nach ASTM D 1043 maximal - 5 °C beträgt.Hose line, in particular for high-pressure cleaning devices, for transporting a fluid (F) with - a support layer (1) containing a mixture of two polymeric components A and B, which preferably forms the innermost hose layer and - a reinforcement layer (1) surrounding the support layer (1) 2), characterized in that component A is a thermoplastic polymer based on olefin and component B is a thermoplastic elastomer or an olefin block copolymer and components A and B and the mixing ratio of these components A and B are selected such that the Shore A hardness of the base layer (1) is more than 85 and the cold flexibility, measured according to ASTM D 1043, is a maximum of -5 ° C.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlauchleitung, insbesondere für Hochdruck-Reinigungsgeräte, zum Transport eines Fluides mit einer eine Mischung aus zwei polymeren Komponenten A und B enthaltenden Tragschicht, welche vorzugsweise die innerste Schlauchschicht bildet und einer die Tragschicht umgebenden Armierungsschicht.The invention relates to a hose line, in particular for high-pressure cleaning devices, for transporting a fluid with a support layer containing a mixture of two polymeric components A and B, which preferably forms the innermost hose layer, and a reinforcement layer surrounding the support layer.

Im Stand der Technik ist es bekannt, derartige Schlauchleitungen, welche in der Regel Drücken von 100 bar Ü und mehr ausgesetzt sind, mit Tragschichten aus Polyethylen zu versehen. Die Armierung besteht z.B. aus Polyester- oder Polyamid-Fäden bzw. Filamenten und als Ummantelung wird zweckmäßigerweise eine PVC-Schicht vorgesehen. Nachteilig ist hierbei, dass derartige Ausführungsformen relativ biegesteif knickanfällig sind, insbesondere bei niedrigen Temperaturen von beispielsweise 10 °C und weniger. Dies erschwert z.B. die Handhabung von Hochdruck-Reinigungsgeräten bei entsprechenden Außentemperaturen.In the prior art, it is known to provide such hose lines, which are generally exposed to pressures of 100 bar g and more, with carrier layers made of polyethylene. The reinforcement consists e.g. of polyester or polyamide threads or filaments and a PVC layer is expediently provided as the sheathing. The disadvantage here is that such embodiments are susceptible to bending in a relatively rigid manner, in particular at low temperatures of, for example, 10 ° C. and less. This makes it difficult, for example, to handle high-pressure cleaning devices when outside temperatures are appropriate.

Bekannt sind auch Schlauchleitungen aus elastomeren Schichten. Diese sind jedoch vergleichsweise teuer. Die Verwendung von weich gemachten PVC-Schichten weiß den Nachteil auf, dass PVC-Materialien und insbesondere die hierbei erforderlichen Weichmacher aus ökologischen Gründen zunehmend abgelehnt werden.Hose lines made of elastomeric layers are also known. However, these are comparatively expensive. The use of plasticized PVC layers has the disadvantage that PVC materials and in particular the plasticizers required here are increasingly being rejected for ecological reasons.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schlauchleitung mit den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, welche eine hohe Flexibilität und Knicksteifigkeit aufweist, kostengünstig herstellbar ist und dabei gleichzeitig den gestiegenen ökologischen Anforderungen Rechnung trägt.Against this background, the invention is based on the object of specifying a hose line with the features described at the outset, which has a high degree of flexibility and resistance to buckling, can be manufactured inexpensively and at the same time takes into account the increased ecological requirements.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Komponente A ein thermoplastisches Polymer auf Olefin-Basis und die Komponente B ein thermoplastisches Elastomer oder ein Olefin-Block-Copolymer ist und die Komponenten A und B sowie das Mischungsverhältnis dieser Komponenten A und B derart gewählt ist, dass die Härte Shore A der Tragschicht mehr als 85 und die Kälte-Flexibilität gemessen nach ASTM D 1043 maximal - 5 °C beträgt. Vorzugsweise beträgt die Härte Shore A der Tragschicht 1 höchstens 90. Durch die erfindungsgemäße Kombination des thermoplastischen Polymers A auf Olefin-Basis mit einem thermoplastischen Elastomer bzw. einem Olefin-Block-Copolymer kann gegenüber reinem PE die Flexibilität und Knicksteifigkeit erheblich verbessert werden, ohne dass hierdurch die Kosten für das Material der Tragschicht insgesamt zu stark ansteigen. Ferner lässt sich durch diese Materialkombination der Einsatz von weich gemachtem PVC vermeiden. Der Begriff „Kälte-Flexibilität“ bezeichnet die Formbeständigkeitstemperatur (T_f) eines Polymer-Materials unter einer Drehbeanspruchung bei niedriger Temperatur, gemessen nach ASTM D 1043 (allgemein bekannt als „Clash-Berg-Test“). Hierbei wird ein vordefiniertes Drehmoment an eine Polymer-Materialprobe vordefinierter Größe innerhalb eines vordefinierten Temperaturbereiches angelegt, um einen bestimmten Biegewinkel zu erreichen. Die Temperatur, bei welcher die Probe diesen Biegewinkel hat, ist die genannte Temperatur T_f. Die Kälte-Flexibilität kann insbesondere im Bereich von - 5°C bis -40 °C liegen.According to the invention, this object is achieved in that component A is a thermoplastic polymer based on olefin and component B is a thermoplastic elastomer or an olefin block copolymer and components A and B and the mixing ratio of these components A and B are selected in this way that the Shore A hardness of the base layer is more than 85 and the cold flexibility, measured according to ASTM D 1043, is a maximum of -5 ° C. The hardness of the base layer is preferably Shore A 1 at most 90. The inventive combination of the thermoplastic polymer A based on olefin with a thermoplastic elastomer or an olefin block copolymer can significantly improve the flexibility and buckling resistance compared to pure PE, without the costs for the material of the base layer as a whole rise too much. This combination of materials also avoids the use of plasticized PVC. The term “cold flexibility” describes the dimensional stability _{temperature (T f} ) of a polymer material under torsional stress at low temperature, measured according to ASTM D 1043 (commonly known as the “Clash Berg Test”). Here, a predefined torque is applied to a polymer material sample of a predefined size within a predefined temperature range in order to achieve a specific bending angle. The temperature at which the sample has this bending angle is the said temperature T _f . The cold flexibility can in particular be in the range from -5 ° C to -40 ° C.

Zweckmäßigerweise besteht die Komponente A aus Polyethylen, insbesondere einem PE-LD oder einem PE-Copolymer, oder einem Polypropylen, insbesondere einem PP-Copolymer. Die Komponente B kann aus einem TPS, einem TPV oder einem TPU bestehen.Component A expediently consists of polyethylene, in particular a PE-LD or a PE copolymer, or a polypropylene, in particular a PP copolymer. Component B can consist of a TPS, a TPV or a TPU.

Vorzugsweise ist die Armierungsschicht aus gewickelten und / oder geflochtenen Fäden und / oder Filamenten gebildet. Die Armierungsschicht kann aus Polyester und/oder Polyamid bestehen, andere Materialien werden hierdurch jedoch nicht ausgeschlossen.The reinforcement layer is preferably formed from wound and / or braided threads and / or filaments. The reinforcement layer can consist of polyester and / or polyamide, but this does not exclude other materials.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist die Armierungsschicht von einer polymeren Schutzschicht umgeben, die vorzugsweise ebenfalls eine Mischung aus zwei polymeren Komponenten enthält. Die Komponente C kann ein thermoplastisches Polymer auf Olefin-Basis und die Komponente D ein thermoplastisches Elastomer oder ein Olefin-Block-Copolymer sein und die Komponenten C und D sowie das Mischungsverhältnis dieser Komponenten C und D ist vorzugsweise derart gewählt, dass die Härte Shore A der Schutzschicht höchstens 85 beträgt. Die Härte Shore A der Schutzschicht beträgt vorzugsweise mindestens 80. Die Komponente C kann aus Polyethylen, insbesondere einem PE-LD oder einem PE-Copolymer, oder einem Polypropylen, insbesondere einem PP-Copolymer, bestehen. Die Komponente D besteht zweckmäßigerweise aus einem TPS, einem TPV oder einem TPU.According to an expedient embodiment of the invention, the reinforcement layer is surrounded by a polymeric protective layer, which preferably also contains a mixture of two polymeric components. Component C can be a thermoplastic polymer based on olefin and component D can be a thermoplastic elastomer or an olefin block copolymer, and components C and D and the mixing ratio of these components C and D are preferably selected such that the Shore A hardness the protective layer is at most 85. The Shore A hardness of the protective layer is preferably at least 80. Component C can consist of polyethylene, in particular a PE-LD or a PE copolymer, or a polypropylene, in particular a PP copolymer. Component D expediently consists of a TPS, a TPV or a TPU.

Vorzugsweise ist der Tragschicht und/oder der Schutzschicht kein zusätzlicher Weichmacher zugesetzt. Die Tragschicht und/oder die Schutzschicht sind zweckmäßigerweise mittels eines Polymerverarbeitungsverfahrens, insbesondere mittels Extrusion hergestellt.Preferably, no additional plasticizer is added to the base layer and / or the protective layer. The base layer and / or the protective layer are expediently produced by means of a polymer processing method, in particular by means of extrusion.

Die erfindungsgemäße Schlauchleitung kann, wie bereits erwähnt, beispielsweise als Transportleitung für unter hohem stehendem Wasser in Hochdruck-Reinigungsgeräten dienen. Die Einsatzmöglichkeiten sind jedoch hierauf nicht beschränkt. Alternativ ist es beispielsweise auch denkbar, die erfindungsgemäße Schlauchleitung zur Luftbefeuchtung oder aber auch in industriellen oder privaten Autowaschstraßen einzusetzen. Generell sind Anwendungen aller Art denkbar, bei denen insbesondere eine hohe Flexibilität und Knicksteifigkeit auch bei niedrigen Temperaturen von beispielsweise 10 °C und weniger von Bedeutung sind.As already mentioned, the hose line according to the invention can serve, for example, as a transport line for water under high pressure in high-pressure cleaning devices. However, the possible uses are not limited to this. Alternatively, it is also conceivable, for example, to use the hose line according to the invention for air humidification or also in industrial or private car washes. In general, all types of applications are conceivable in which, in particular, high flexibility and buckling resistance are important even at low temperatures of, for example, 10 ° C. and less.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch:

1 eine Seitenansicht eines Ausschnittes einer erfindungsgemäßen Schlauchleitung und
2 einen Querschnitt durch die in 1 dargestellten Schlauchleitung.

In the following, the invention is explained with reference to a drawing showing only one embodiment. They show schematically:

1 a side view of a section of a hose line according to the invention and
2 a cross section through the in 1 hose line shown.

In den 1 und 2 ist eine Schlauchleitung dargestellt, welche Bestandteil eines Hochdruck-Reinigungsgerätes ist und zum Transport von Wasser F unter hohem Druck, insbesondere mehr als 50 bar Ü, bspw. mehr als 100 bar Ü dient. Die Schlauchleitung weist eine die innerste Schlauchschicht bildende Tragschicht 1 mit einer Mischung aus zwei polymeren Komponenten A und B auf. Ferner ist eine die Tragschicht 1 umgebende Armierungsschicht 2 vorgesehen, die aus geflochtenen Fäden 3 gebildet ist. Die Fäden 3 können - so wie in 1 dargestellt - eine offene Armierung bilden, so dass zwischen den Fäden 3 Freiräume 4 verbleiben. Insbesondere bei hohen Anwendungsdrücken kann es jedoch auch zweckmäßig bzw. erforderlich sein, eine geschlossene Armierung vorzusehen, die keine derartigen Freiräume aufweist. Die Tragschicht weist eine Dicke s von 1 bis 5 mm auf und der den freien Strömungsquerschnitt A' definierende Innendruchmesser d_i der Tragschicht 1 beträgt 2 bis 5 mm.In the 1 and 2 a hose line is shown which is part of a high-pressure cleaning device and is used to transport water F under high pressure, in particular more than 50 bar g, for example more than 100 bar g. The hose line has a support layer forming the innermost hose layer 1 with a mixture of two polymeric components A and B. Furthermore, one is the base layer 1 surrounding reinforcement layer 2 provided made of braided threads 3 is formed. The strings 3 can - as in 1 shown - form an open reinforcement so that between the threads 3 Free spaces 4th remain. In particular at high application pressures, however, it can also be expedient or necessary to provide a closed reinforcement that has no such free spaces. The base layer has a thickness s of 1 to 5 mm and the inner diameter d _{i of} the base layer defining the free flow cross section A ' 1 is 2 to 5 mm.

Die Komponente A ist ein thermoplastisches Polymer auf Olefin-Basis und die Komponente B ist ein thermoplastisches Elastomer oder ein Olefin-Block-Copolymer. Die Komponenten A und B sowie das Mischungsverhältnis dieser Komponenten A und B ist derart gewählt, dass die Härte Shore A der Tragschicht 1 mehr als 85 beträgt, jedoch höchstens 90 beträgt. Die Kälte-Flexibilität gemessen nach ASTM D 1043 beträgt liegt im Bereich - 10 °C bis - 20 °C. Die Komponente A besteht aus Polyethylen (bspw. einem PE-LD) oder einem PE-Copolymer; alternativ aus einem Polypropylen, insbesondere einem PP-Copolymer. Die Komponente B hingegen besteht aus einem TPS, einem TPV oder einem TPU.Component A is an olefin-based thermoplastic polymer and component B is a thermoplastic elastomer or an olefin block copolymer. Components A and B as well as the mixing ratio of these components A and B is selected in such a way that the Shore A hardness of the base layer 1 is more than 85, but not more than 90. The cold flexibility measured according to ASTM D 1043 is in the range from -10 ° C to -20 ° C. Component A consists of polyethylene (e.g. a PE-LD) or a PE copolymer; alternatively made of a polypropylene, in particular a PP copolymer. Component B, on the other hand, consists of a TPS, a TPV or a TPU.

Anhand der Figuren ist ferner erkennbar, dass die Armierungsschicht 2 von einer polymeren Schutzschicht 5 umgeben ist, die ebenfalls eine Mischung aus zwei polymeren Komponenten C und D enthält. Die Komponente C ein wiederum thermoplastisches Polymer auf Olefin-Basis und die Komponente D wiederum ein thermoplastisches Elastomer oder ein Olefin-Block-Copolymer. Die Komponenten C und D sowie das Mischungsverhältnis dieser Komponenten C und D ist derart gewählt, dass die Härte Shore A der Schutzschicht 5 höchstens 85, jedoch mindestens 80 beträgt.It can also be seen from the figures that the reinforcement layer 2 from a polymeric protective layer 5 is surrounded, which also contains a mixture of two polymeric components C and D. Component C is in turn a thermoplastic polymer based on olefin and component D is in turn a thermoplastic elastomer or an olefin block copolymer. Components C and D as well as the mixing ratio of these components C and D is selected such that the Shore A hardness of the protective layer 5 is at most 85, but at least 80.

Die Komponente C besteht wiederum aus Polyethylen, insbesondere einem PE-LD oder einem PE-Copolymer, oder einem Polypropylen, insbesondere einem PP-Copolymer. Die Komponente D besteht wiederum aus einem TPS, einem TPV oder einem TPU.Component C in turn consists of polyethylene, in particular a PE-LD or a PE copolymer, or a polypropylene, in particular a PP copolymer. The component D in turn consists of a TPS, a TPV or a TPU.

Die Tragschicht 1 und auch die Schutzschicht 5 weisen keinen zusätzlichen Weichmacher auf. Die Tragschicht 1 und auch die Schutzschicht 5 wurden jeweils mittels Extrusion hergestellt.The base course 1 and also the protective layer 5 do not have any additional plasticizer. The base course 1 and also the protective layer 5 were each produced by extrusion.

Claims

Hose line, especially for high-pressure cleaning devices, for transporting a fluid (F) with - a base layer (1) containing a mixture of two polymeric components A and B, which preferably forms the innermost hose layer and - a reinforcement layer surrounding the base layer (1) 2), characterized in that component A is a thermoplastic polymer based on olefin and component B is a thermoplastic elastomer or an olefin block copolymer and components A and B and the mixing ratio of these components A and B are selected such that the Shore A hardness of the base layer (1) is more than 85 and the cold flexibility, measured according to ASTM D 1043, is a maximum of -5 ° C.

Hose line after Claim 1 , characterized in that the Shore A hardness of the base layer (1) is at most 90.

Hose line after Claim 1 or 2 , characterized in that component A consists of polyethylene, in particular a PE-LD or a PE copolymer, or a polypropylene, in particular a PP copolymer.

Hose line to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that component B consists of a TPS, a TPV or a TPU.

Hose line to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the reinforcement layer (2) is formed from wound and / or braided threads (3) and / or filaments.

Hose line to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the reinforcement layer (2) consists of a polymeric protective layer (5) is surrounded, which preferably also contains a mixture of two polymeric components C and D.

Hose line after Claim 6 , characterized in that component C is a thermoplastic polymer based on olefin and component D is a thermoplastic elastomer or an olefin block copolymer and components C and D and the mixing ratio of these components C and D is preferably selected such that the Shore A hardness of the protective layer (5) is at most 85.

Hose line after Claim 7 , characterized in that the Shore A hardness of the protective layer (5) is at least 80.

Hose line after Claim 7 or 8th , characterized in that component C consists of polyethylene, in particular a PE-LD or a PE copolymer, or a polypropylene, in particular a PP copolymer.

Hose line to one of the Claims 7 to 9 , characterized in that component D consists of a TPS, a TPV or a TPU.

Hose line to one of the Claims 1 to 10 , characterized in that the base layer (1) and / or the protective layer (5) no additional plasticizer is added.

Hose line to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that the base layer (1) and / or the protective layer (5) are produced by means of a polymer processing method, in particular by means of extrusion.

Hose line to one of the Claims 1 to 12th , characterized in that the cold flexibility is in the range - 5 ° C to - 40 ° C.