<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Halten der Stützluft beim Verstrecken eines Rohres aus thermoplastischem Kunststoff, mit einem in das offene Ende des Rohres einführbaren stabartigen ferromagnetischen Verschlussstopfen, der durch das Feld eines Magneten gehalten ist.
Bei einem bekannten Verfahren zum biaxialen Verstrecken von Rohren aus thermoplastischem Kunststoff ist im Rohrinneren ein z. B. mittels Luft erzeugter Druck von etwa 4 atü erforderlich, um das extrudierte Rohr in Querrichtung zu verstrecken, d. h. aufzuweiten. Das Verstrecken in Längsrichtung erfolgt mittels besonderer Rohrabzugsrollen, die das extrudierte Rohr in die Länge ziehen. Die Stützluft wird hiebei durch Abklemmen des Rohrendes auf Druck gehalten. Bei der Fertigung kann das Rohr, das unter dem Innendruck von 4 atü steht, nur durch stückweises Abklemmen drucklos gemacht werden und dann erst zur Weiterverarbeitung gelangen. Bekannt ist, dass auf diese Weise Rohrstränge von etwa 5 m gefertigt werden, die im Anschluss zu Rohrabschnitten von etwa 70 mm Länge z. B. für Schrotpatronen zerstückelt werden.
In den 5 m langen Rohrsträngen sind jedoch Klemmstellen vorhanden, die bei der Zerstückelung herausgesucht werden müssen und als Ausschuss gelten.
Zur Herstellung von Rohren aus thermoplastischem Kunststoff unter Anwendung des Biaxial-Verfahrens wurde bereits vorgeschlagen (brit. Patentschrift Nr. 603, 077), das Rohr mittels eines magnetisch gehaltenen Verschlussstopfens zu verschliessen. Die von der Druckluft auf den Verschlussstopfen ausgeübte Kraft ist jedoch so gross, dass es mit einem in der Praxis vertretbaren Aufwand nicht möglich ist, den Verschlussstopfen mittels eines einzigen Magneten bzw. Magnetpolpaares zu halten. Der Grund hiefür liegt in den Wechselwirkungen zwischen dem Magnetfeld und dem Verschlussstopfen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, die ein kontinuierliches Verstrecken eines Rohres aus thermoplastischem Kunststoff zulässt und keine Ausschussteile bei der Weiterverarbeitung zu kleinen Rohrabschnitten liefert.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Magnet mehrere Magnetpolpaare aufweist, die mit Abstand zueinander hintereinander angeordnet sind und dass der Verschlussstopfen nur im Bereich jeweils eines Magnetpolpaares den Rohrquerschnitt im wesentlichen ausfüllt, in den Zwischenräumen hingegen einen kleineren Querschnitt als das Rohr aufweist. Durch diese Massnahmen wird eine kontinuierliche und von Ausschüssen freie Arbeitsweise erreicht. Das Rohr wird mittels des magnetisch gehaltenen Verschlussstopfens so verschlossen, dass sich im abgesperrten Teil des Rohres die Luft unter dem erforderlichen Druck, beispielsweise von rund 4 atü, hält.
Hiezu wird die magnetisch erzeugte axialgerichtete Haltekraft in dem gewünschten Mass erfindungsgemäss dadurch erhöht, dass mehrere Magnetpolpaare hintereinandergeschaltet werden, und der stabförmige Verschlussstopfen so mit Einschnürungen, Absätzen od. dgl. versehen wird, dass er den Rohrquerschnitt im Bereich eines Magnetpolpaares im wesentlichen ausfüllt, zwischen je zwei Magnetpolpaaren jedoch nur gerade so gross bemessen ist, wie es für die mechanische Festigkeit des Verschlussstopfens insgesamt erforderlich ist. Somit ist auch das Entstehen unerwünschter Klemmstellen in den Rohrsträngen behoben. Die Gesamtkraft des Haltemagneten entsteht somit durch Addition von Einzelkräften ; sie muss aber in jedem Fall ausreichend sein, um den Verschlusspfropfen im Inneren des Rohres gegen den inneren Stützdruck und die Reibung des übergeschobenen Rohres zu halten.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in der Bewegungsrichtung des Rohres nach dem Magnet eine Krümmung aufweisende Führung für das Rohr vorgesehen, so dass der Verschlusspfropfen am Hinausschiessen bei überdruck oder Ausfall des Magnetfeldes gehindert ist. Durch die Zusammenfassung der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem Schrittvorschub oder Rohrabzug und einer Abschneidevorrichtung zu einer Baugruppe wird ein abfalloses Ablängen oder Zerstückeln von Kunststoffrohren ermöglicht.
Die Erfindung wird an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen : Fig. la und lb eine magnetische Verschlussstopfen-Haltevorrichtung mit Magnetfluss quer zur Rohrachse im Längs- bzw. Querschnitt, Fig. 2a und 2b eine magnetische Verschlussstopfen-Haltevorrichtung mit Magnetfluss längs zur Rohrachse im Längs- bzw. Querschnitt und Fig. 3 eine Baugruppe zum abfallosen Ablängen von Kunststoffrohren.
In Fig. la und lb und 2a und 2b ist die Ausbildung der Verschlussstopfen-Haltevorrichtung dargestellt. Bei der Auslegung des Haltemagneten--l--ist der unvermeidlich hohe Luftspalt--2--und der geringe Durchmesser des ferromagnetischen Verschlusspfropfens--3--entsprechend zu berücksichtigen, um die hohe erforderliche Haltekraft--P--zu bekommen. In Fig. l ist eine Aufteilung des Magnetfeldes quer zur Kraftrichtung der Haltekraft--P--dargestellt, wobei die gewünschte Grösse der Haltekraft--P--durch Addition mehrerer Einzelkräfte zustandekommt, was durch eine entsprechende Anzahl einander gegenüberliegender Polschuhe--4--erreicht wird.
Die Haltekraft--P--kann auch durch ein in Richtung der Rohrachse verlaufendes Magnetfeld hervorgerufen werden, wobei sich mehrere Einzelfelder addieren, die durch besondere Ausbildung der Polschuhe--5--erzeugt werden, u. zw. dadurch, dass die Polschuhe nur das Kunststoffrohr--6--umgreifen und gegeneinander versetzt sind.
Zur Erläuterung der erwähnten Wechselwirkungen wird nun die Anordnung entsprechend Fig. la eingehend behandelt. Wie aus der Fig. la ersichtlich, ist hier ein einziges Magnetpolpaar vorgesehen, dessen Polschuhe - eine relativ grosse Breite-in Längsrichtung des Rohres gesehen-aufweisen. Der Verschlussstopfen ist ungefähr so lang wie die Polschuhe breit sind und kann im unbelasteten Zustand bezüglich der Polschuhe so
<Desc/Clms Page number 2>
ausgerichtet werden, dass die Aussenkanten der Polschuhe und des Verschlussstopfens sich genau oder doch wenigstens annähernd genau gegenüberliegen. Wirkt nun auf den Verschlussstopfen von einer Seite her die Druckluft, so wird der Verschlussstopfen aus seiner neutralen Lage hinaus verschoben, d. h. die Kanten der Polschuhe und des Verschlussstopfens liegen sich nicht mehr gegenüber.
Das hat zur Folge, dass die von einem Polschuh in den Verschlussstopfen übertretenden und von diesem zum andern Polschuh wieder hinaustretenden magnetischen Feldlinien wenigstens z. B. nicht mehr gerade, sondern gekrümmt verlaufen. Diese Deformation der Feldlinien ist aber ausschlaggebend für die auf den Verschlussstopfen ausgeübte Haltekraft. Die Grösse der Haltekraft wird nämlich durch diejenige Komponente der im Luftspalt zwische den Polschuhen und dem Verschlussstopfen verlaufenden Feldlinien bestimmt, welche in Längsrichtung des Verschlussstopfens fällt. Das bedeutet, dass der Verschlussstopfen aus seiner neutralen Lage heraus durch die auf ihn einwirkende Druckkraft so weit verschoben wird, bis die Deformation der magnetischen Feldlinie genügend gross ist, um die erforderliche Haltekraft aufzubringen.
Wird dieser Gleichgewichtszustand nicht erreicht, kann der Magnet den Verschlussstopfen nicht halten, so dass dieser aus dem Rohr hinausgedrückt wird.
Da der Verlauf der magnetischen Feldlinien nur durch den Weg des geringsten magnetischen Widerstandes bestimmt ist, haben die Feldlinien an sich das Bestreben, von einem Polschuh zum andern auf dem kürzesten Wege, also auf einer Geraden, zu verlaufen. Daraus ergibt sich aber, dass bei relativ breiten Polschuhen die Verschiebung des Verschlussstopfens im wesentlichen nur dort eine Deformation der Feldlinien hervorruft, wo der Raum zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Polschuhen nicht mehr vom Verschlussstopfen ausgefüllt wird, während in den übrigen Bereichen der Polschuhe die Feldlinien mehr oder weniger geradlinig verlaufen und somit zum Erzeugen der Haltekraft nur wenig beitragen.
Der Extremfall wären unendlich breite Polschuhe, bei denen dann praktisch nur die in einem schmalen Bereich am einen Ende der Polschuhe verlaufenden Feldlinien deformiert wären und dadurch eine entsprechende Axialkraft auf den Verschlussstopfen ausüben würden. Der überwiegende Teil eines solchen Magneten würde dann überhaupt nicht zum Halten des Verschlussstopfens beitragen. Entgegen den Erwartungen ist es also nicht möglich, die axialgerichtete Haltekraft einfach dadurch zu erhöhen, dass die Polschuhe breiter und breiter gemacht werden.
Würde man hingegen abweichen von der erfindungsgemässen Massnahme nur mehrere Einzelmagnete hintereinanderreihen, den Verschlussstopfen jedoch mit über seine Länge konstantem Querschnitt ausbilden, so würden auch hier nur die Feldlinien des einen äusseren Magnetpolpaares deformiert werden, so dass die übrigen Magnete nichts zum Aufbringen der Haltekraft beitragen könnten. Nur wenn der Verschlussstopfen gleichzeitig gemäss der vorstehenden Erkenntnis ausgebildet ist, werden auch die Feldlinien sämtlicher übrigen Magnetpolpaare deformiert und tragen so zur Erhöhung der Haltekraft bei.
Sinngemäss gilt das gleiche auch für eine Ausbildung gemäss Fig. 2a. Auch hier werden die Feldlinien jedes Magnetpolpaares nur dann auf Grund der axialen Verschiebung des Verschlussstopfens relativ zu den Magnetpolpaaren gezwungen, den Luftspalt zwischen je einem der beiden Magnetpole (in Fig. 2a jeweils dem Nordpol) und dem Verschlussstopfen auf einer gekrümmten Bahn zu durchsetzen, wenn der Verschlussstopfen gemäss vorstehender Erkenntnis aus Abschnitten unterschiedlicher Querschnittsgrösse aufgebaut sind.
Hätte er statt dessen einen über seine Länge konstanten Querschnitt, so würden gemäss Fig. 2a nur die vom linken äusseren Polschuh ausgehenden Feldlinien deformiert, während die Feldlinien sämtlicher anderer Polschuhe den Luftspalt senkrecht durchsetzen und somit auf den Verschlussstopfen keine Haltekraft ausüben würden.
Die in Fig. 3 dargestellte Baugruppe zeigt im Schema den Teil einer Verstreckungsanlage mit dem letzten Rohrabzug-7-und den Tragrost-8-für die Ausgleichsschleife-9-des Kunststoffrohres-6--. Die Ausgleichsschleife ist erforderlich, um die kontinuierliche Fertigung des Kunststoffrohres in der
EMI2.1
--10-- überzuführen.Kunststoffrohr --6-- jeweils mit einer der beiden Klemmzangen --13-- gehalten ist. Anschliessend ist die Verschlusspfropfen-Haltevorrichtung --14-- angeordnet. Der aus einer Krümmung der Führung des Kunststoffrohres--6--bestehende Sicherheitsbogen--15--hindert den Verschlusspfropfen --3-- bei Fehlern in der Anlage am Herausschiessen aus dem Kunststoffrohr-6--.
In der Abschneidemaschine - -12--, die nach Bedarf für Einfach- oder Mehrfachschnitt ausgelegt sein kann, wird über den Rohranschlag --16-- mit einer Folgesteuerung der Arbeitsablauf des Schneidens und Vorschiebens gesteuert.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.