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Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Schläuchen oder Rohren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Schläuchen oder Rohren durch schraubenlinienförmiges Wickeln eines Bandes aus thermoplastischem Kunststoff und Verschweissen der aneinanderliegenden Ränder, welche einen durch ringförmig um einen Zapfen im
Abstand zueinander angeordneten und auf letzterem abstützbare Walzen gebildeten Wickeldorn aufweist, von welchen Walzen wenigstens eine antreibbar ist, sowie mit einer das Kunststoffband zu einer der angetriebenen Walzen führenden Zuführungseinrichtung.
Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs angeführten Art ist die Erfindung darin gelegen, dass mehrere in der Achsrichtung hintereinander angeordnete ringförmige Gruppen von vorzugsweise zylindrischen Walzen vorgesehen sind, deren Achsen zur Achse der Antriebswelle windschief liegen, die Achsneigung für jede dieser Walzen gleich gross und, in der Auflaufrichtung des Kunststoffstreifens auf die Walzen gesehen, gleichsinnig ist und die Walzen der jeweils benachbarten Walzengruppen gegeneinander versetzt angeordnet und in einem ringförmigen Käfig im Abstand zueinander gelagert sind und dass die Walzen über ein an einem Ende jeder Walze vorgesehenes Ritzel durch ein koaxial zur ringförmigen Walzengruppe liegendes Zahnrad antreibbar sind.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist gegenüber den bekannten Einrichtungen mit in nur einer Querreihe liegenden Stützwalzen für die durch Wickeln hergestellten Schläuche und Rohre den erheblichen Vorteil eines verlängerten Stützbereiches auf, was speziell bei schweren Schläuchen oder Rohren von Bedeutung ist. Die einzelnen Walzen können dadurch kürzer als bei den bekannten Maschinen ausgebildet werden und die Führungseigenschaften des durch die Walzen gebildeten Kernes sind dadurch präziser und leichter beherrschbar. Der Rahmen kann in der einfachsten Form als Gerippe ausgestaltet werden, das durch quer zur Längsachse des Kernes liegende Ringe und dazwischen angeordnete Längsholme gebildet ist. Dieses Gerippe weist dabei rohrförmige Gestalt auf, weshalb dieser Begriff zur Kennzeichnung beibehalten wurde.
Die Walzen liegen einzeln in den Durchbrechungen des Rohrmantels, der den Rahmen nach Art eines Zylinders einhüllt und einen Käfig bildet.
Die Erfindung wird an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 teilweise im Schnitt eine seitliche Ansicht einer Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung von Kunststoffschläuchen, welche im folgenden als erste Ausführungsform bezeichnet wird ;
Fig. 2 eine Stirnansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, Fig. 3 eine vergrösserte perspektivische Ansicht einer der Innenwalzen, Fig. 4 teilweise im Schnitt eine Ansicht des mit der Vorrichtung hergestellten Kunststoffschlauches, Fig. 5 teilweise im Schnitt einen Aufriss einer Vorrichtung, welche im folgenden als zweite Ausführungsform bezeichnet wird, Fig. 6 eine Stirnansicht der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform, Fig. 7 teilweise im Schnitt einen Aufriss einer Ausführungsform der erfmdungsgemässen Vorrichtung, welche im folgenden als dritte Ausführungsform bezeichnet wird, Fig. 8 eine Stirnansicht der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform, Fig. 9 in perspektivischer Ansicht die Hauptteile der Vorrichtung gemäss Fig. 8 und Fig. 10 eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht auf die Lagerung der Walzen.
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Bei der ersten Ausführung, auf welche die Fig. 1 bis 4 bezogen sind, sind in gewissen Abständen entlang dem Umfang einer gedachten Zylinderfläche --30-- Walzen --31-- gleicher Länge drehbar auf gegen die Achse--33-des Zylinders-30-geneigten Achsen--32-gelagert, wobei die Neigung der Achsen --32-- gegen die Achse --33-- jeweils gleich ist. Die Wellen --34-- der Walzen sind in einer Stütze --36-- gelagert, welche in dem oberen Teil eines festen Rahmens --35-- befestigt ist. über der obersten walze --31-- und dieser ausserhalb des Zylinders--30-gegenüber, befindet sich die Aussenwalze --37--, die mit der Welle --38-- in einer Stütze --39-- gelagert ist, die einen Teil der Stütze --36-- bildet und über diese hinausragt.
Die Achsen der Aussenwalze --37-- und der oberen Innenwalze --31-- sind im wesentlichen parallel. Die Innenwalzen --31-- weisen Antriebseinrichtungen auf, mit jeweils einem an der Welle --34-- jeder Walze --31-- angebrachten angetriebenen zahnrad --40-- und einem mit diesen im Eingriff stehenden Antriebsrad --44-- auf einer Welle--43-, die koaxial zur Achse des Zylinders
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-30-- angeordnetAussenwalze --37-- befestigten Zahnrad --46--.
Eine Düse --49-- einer (nicht dargestellten) Strangpresse ist an eine Stelle-50--, an der sich die obere Walze--31--und die Aussenwalze --37-- gegenüberstehen, wieder abrückbar herangeführt und liefert einen Strang --47-- noch plastischen Kunststoffes mit einem darin eingelassenen Verstärkungsstrang --48-- aus härterem Kunststoff.
Beim Antrieb dieser Vorrichtung für die Herstellung des Schlauches dreht die Antriebswelle --43-- die Innenwalzen-31--auf deren Achsen--32--. Die Kraftübertragung erfolgt dabei über das Antriebsrad--44--und die Abtriebsräder --40--, die mit diesem im Eingriff stehen, während die Aussenwalze --37-- über das mit dem Zahnrad --40-- der obersten Innenwalze verbundene Zwischenrad --45-- und das mit diesem im Eingriff stehende Zahnrad --46-- in
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des Zylinders --30-- um die Innenrollen--31--und gleichzeitig in Richtung der Achse-33des Zylinders --30-- geführt und beschreibt so eine Schraubenlinie.
Die einander gegenüberliegenden Kanten-A-der einander benachbarten Windungen des Stranges--47--überlappen einander und werden an der Stelle --50-- durch den Druck der einander gegenüberstehenden Walzen-31 und 37-verschweisst. Auf diese Weise entsteht ein kontinuierlicher Schlauch--B-, der in der Richtung der Achse--33--um die Innenwalzen--31--rotierend vorgeschoben wird.
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Verformungen anfälligem Zustand ist, gleichförmig und unter Vermeidung zufälliger Verformungen von den Innenwalzen--41--abgezogen und damit genau und masshaltig hergestellt wird.
In dieser Ausführung weisen die Innenwalzen --31-- jeweils eine Vielzahl in axialen Abständen angeordneter ringförmiger Einschnürungen --51-- auf. Dabei sind diese Einschnürungen--51-- einer Walze jeweils um das Mass der axialen Vorwärtsbewegung des plastischen Materials von einer
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--51-- derFläche --30-- geführt wird, bleibt die überlappung an den Kanten --A-- bei --50-- stets gleich, so dass die Kanten --A-- gleichförmig und ohne Änderung der Qualität zu dem Schlauch --B-- verschweisst werden können.
Die in Fig. 5 und 6 dargestellte zweite Ausführung der Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung des Schlauches entspricht der vorbeschriebenen ersten Ausführung, mit dem Unterschied, dass entlang der durch den Strang aus plastischem Kunststoff beschriebenen schraubenlinienförmig
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welches unterhalb der Innenwalzen --31-- parallel zur Achse --33-- des Zylinders --30-angeordnet ist und als Antrieb für das Band--100--dient.
Durch diese Anordnung wird bei der Herstellung des Schlauches-B-über die Innen- und Aussenwalzen --31 bzw. 37-der Schlauch durch die zusätzliche Führung durch das Band --100--, welches durch den drehenden Teil --103-- derart angetrieben wird, dass es sich mit gleicher Vorschubgeschwindigkeit bewegt wie die Innenrollen-31--, gleichförmig und ohne Schlupf in Richtung der Achse --33-- vorgeschoben. Da der Schlauch--B-somit einen wirkungsvolleren Antrieb erhält, kann die Auspressgeschwindigkeit des über die zylindrische Fläche um die Innenrollen - 31-- gezogenen Kunststoffstranges --47-- beliebig hoch gewählt werden, ohne dass durch Schlupf Verdrehungen oder Verformungen des Schlauches auftreten und sich somit die schraubenförmige Bewegung des Schlauches-B-über die Innenwalzen --31-- verringern würde.
Bei der dritten Ausführung entsprechend Fig. 7 bis 10 sind Innenwalzen--150-in einer Anzahl von Sätzen vorgesehen, in welchen die Walzen jeweils entlang dem Umkreis einer zylindrischen Fläche --151-- in gleichförmigen Abständen und geeigneter Länge angeordnet sind. Die Achse --152-- jeder der Walzen --150-- ist gegenüber der Achse --153-- der zylindrischen Fläche - -151-- in tangentialer Richtung leicht geneigt. Die einzelnen Sätze sind entlang der Achse --153-- der zylindrischen Fläche --151-- in Abständen angeordnet. Eine Stütze --155-- mit
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geführt. Ein Teil der Oberfläche der Innenwalzen --150-- ragt nach aussen über den rohrförmigen Rahmen--174--hinaus, ein weiterer Teil nach innen.
Gegenüber der obersten der Walzen --150-befindet sich eine Aussenwalze-158--, deren Welle --158'-- einseitig in einer Stütze-159-
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Innenwalzen des dem festen Ständer --154-- am nächsten angeordneten Satzes ist eine Antriebseinrichtung vorgesehen.
Diese umfasst jeweils ein angetriebenes zahnrad --179-- auf der Welle--150'--der Innenwalzen--150--und ein mit diesem in Eingriff stehendes Antriebszahnrad
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-163-- auf dem--155-- koaxial in den rohrförmigen Rahmen --174-- ragt. Die Aussenwalze-158-weist eine Antriebseinrichtung auf mit einem mit dem Zahnrad--179-auf der Welle --150'-- der oberen Innenwalze --150-- fest verbundenen Zwischenrad --164-- und einem mit diesem im Eingriff stehenden Zahnrad --165-- auf der Welle --158'-- der Aussenwalze --158--.
Ausser dem dem festen Ständer --154-- benachbarten Walzensatz weisen auch die übrigen Walzensätze Antriebseinrichtungen auf, mit angetriebenen Zahnrädern-166-an dem dem Ständer-154-
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--150-- vonkoaxial auf dem durch den rohrförmigen Rahmen --174-- ragenden Teil der Antriebswelle --162-- befestigt ist. Die Öffnung --175-- weist dabei eine rechteckige Erweiterung-169-
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peripherisch versetzt. Eine Düse--172--einer (nicht dargestellten) Strangpresse für einen Strang --170-- von noch plastischem Kunststoff mit einem darin eingeschlossenen Verstärkungsstrang --171-- aus hartem plastischem Kunststoff ist bei--173--, wo sich die obere Innenrolle --150-- und die Aussenwalze --158-- gegenüberstehen, abrückbar angebracht.
Die Drehung der
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benachbarten Satzes und gleichzeitig über das mit dem oberen Rad --179-- fest verbundene Zwischenrad --164-- und das mit ihm im Eingriff stehende Rad-165-die Aussenwalze --158-- und diese in der Drehrichtung der Walzen --150-- entgegebgesetztem Sinne in Drehung und treibt weiterhin über das mit der Buchse --167-- fest verbundene Rad --168-- und die damit
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Durch die Düse --172-- tritt ein kontinuierlicher Strang --170-- aus plastischem Kunststoff an die Stelle-173--, an der sich die obere Innenwalze--150-und die Aussenwalze-158-- gegenüberstehen, u. zw. tangential zu der Zylinderfläche --151--. Dieser Strang --170-- wird peripherisch um die die Innenwalzen umschreibende Fläche-151--und gleichzeitig in Richtung der Achse --153-- der zylindrischen Fläche --151-- geführt und beschreibt somit eine Schraubenlinienbahn. Die einander gegenüberstehenden Kanten einander benachbarter Windungen des
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--173-- durchDiese Ausführung der in getrennten, in Richtung der Achse --153-- der zylindrischen Fläche - -151-- hintereinander angeordneten Sätzen vorgesehenen Walzen --150-- bietet den Vorteil, dass die Walzen --150-- relativ kurz sein können und der Schlauch sehr gleichförmig über die einzelnen Sätze geführt werden kann, wodurch eine Verformung in axialer Richtung durch ungleichförmigen Vorschub vermieden wird.
Da jede Innenwalze jedes Satzes frei drehbar in dem auf dem festen Ständer --154-- ruhenden
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Lagerstellen der Walzen-150--. Damit kann jede der Walzen --150-- gleichförmig um ihre geneigte Achse rotieren, ohne Verformungen der Lager, womit eine hohe Lebensdauer der Vorrichtung gewährleistet ist.