CH452177A - Verfahren und Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung eines Schlauches aus Kunststoff - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung eines Schlauches aus Kunststoff

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CH452177A
CH452177A CH1634466A CH1634466A CH452177A CH 452177 A CH452177 A CH 452177A CH 1634466 A CH1634466 A CH 1634466A CH 1634466 A CH1634466 A CH 1634466A CH 452177 A CH452177 A CH 452177A
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CH
Switzerland
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rollers
strand
hose
roller
plastic
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Application number
CH1634466A
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English (en)
Inventor
Kanao Shiro
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Kanao Shiro
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Application filed by Kanao Shiro filed Critical Kanao Shiro
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C53/82Cores or mandrels
    • B29C53/821Mandrels especially adapted for winding and joining
    • B29C53/825Mandrels especially adapted for winding and joining for continuous winding
    • B29C53/827Mandrels especially adapted for winding and joining for continuous winding formed by several elements rotating about their own axes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Description


  
 



  Verfahren und Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung eines Schlauches aus Kunststoff
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die kontinuierliche Herstellung eines Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff. Mit  Schlauch  ist hier der Ein  fachheit    halber nicht nur ein Schlauch im eigentlichen Sinn, sondern auch ein Rohr bezeichnet.



   Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass kontinuierlich ein Strang aus thermoplastischem Kunststoff schraubenlinienförmig auf eine zylindrische Form gewickelt und über dieser axial vorgeschoben wird und dass die seitlichen Kanten einander benachbarter Windungen des Strangmaterials miteinander verschweisst werden.



   Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.



   Die Hauptaufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, welches es ermöglicht, kontinuierlich einen Schlauch aus Kunststoff von beliebiger Länge und praktisch beliebigem Durchmesser mit sich in   glei-    chen Abständen in Längsrichtung wiederholender Formveränderungen des Querschnitts herzustellen, welche normalerweise eine besondere Form erfordern würden.



  Eine weitere Aufgabe ist es, eine Vorrichtung in sehr gedrängter Bauweise für die kontinuierliche Herstellung eines solchen Schlauches zu   schaffen,    welche durch die Verwendung von Walzen sehr geringer Länge, deren Minimum durch die Erfordernis der Kühlung des hergestellten Schlauches bestimmt wird, die kontinuierliche Herstellung des Schlauches erlaubt.



   Die Erfindung erlaubt die Herstellung eines Schlauches, der über seine gesamte Länge keine Veränderungen seines wirksamen Querschnittes aufweist.



   Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass durch in gleichen peripheren Abständen über dem Umfang eines Zylinders angeordnete Walzen von gleicher Länge, die um zu der Achse des Zylinders jeweils in gleichem Masse geneigte Achsen drehbar sind, eine radial ausserhalb zumindest einer der inneren Walzen   aiigeordnete    äussere Walze, deren Achse zu der der   gegenüberliegenden    inneren Walze mindestens angenähert parallel ist, und Antriebseinrichtungen für zumindest eine der einander gegenüberstehenden Innen- bzw. Aussenwalzen.



   Die Vorrichtung gemäss Erfindung erlaubt es, eine Dehnungsbelastung in Längsrichtung des relativ weichen Schlauches auszuschalten und die Steigung der schraubenförmigen Windungen des kontinuierlich extrudierten Kunststoffes konstant zu halten. Weiterhin wird bei der Erfindung das fortlaufend extrudierte Material zwangsläufig in schraubenförmige Windungen gelegt, so dass eine gleichförmige Herstellung des Schlauches ohne Formveränderungen gewährleistet ist.



   Bei Verwendung der Vorrichtung gemäss Erfindung kann durch Verhinderung zufälliger Schwankungen des Querschnittes auf Grund der durch die Abkühlung des Kunststoffes auftretenden Schrumpfung, ein bestimmter Durchmesser des Schlauches fortlaufend gewährleistet werden.



   Bei der Vorrichtung gemäss Erfindung kann ferner die Übertragung unerwünschter und die Vorrichtung schädigender Verformungskräfte auf dieselbe verhindert werden, wodurch ein gleichförmiger Betrieb und hohe Lebensdauer der Vorrichtung erhalten werden kann.



   Weiterhin   ermöglicht    es die Erfindung, einen   kon    tinuierlichen und festen, dabei jedoch sehr biegsamen Schlauch mit in der Schlauchwandung eingelassenen Verstärkungssträngen herzustellen. Das Verfahren gemäss der Erfindung erlaubt es auch, einen Schlauch kontinuierlich herzustellen, welcher in seinem Aussehen einem Erzeugnis ähnlich ist, bei welchem ein gesondert hergestelltes schlauchförmiges Netzwerk aus einer Vielzahl von Verstärkungssträngen über einen Schlauch Rohling gezogen ist. Schliesslich schafft die Erfindung auch eine Vorrichtung von stark gedrängter Bauweise, mittels derer ein Schlauch mit in mehreren Lagen in der Wandung eingelassenen Verstärkungssträngen kontinuierlich hergestellt werden kann.



   Die Erfindung wird in folgendem unter Bezugnahme auf die beigegebenen Zeichnungen beispielsweise beschrieben.



   Fig. 1 ist die teilweise im Schnitt gezeigte seitliche   Ansicht einer Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung von Kunststoffschläuchen, welche im folgenden als erste Ausführungsform bezeichnet wird.



   Fig. 2 ist eine Stirnansicht der in Fig. 1 dargestellten Ausführung.



   Fig. 3 ist eine vergrösserte perspektivische Ansicht einer der in der Vorrichtung verwendeten Innenwalzen.



   Fig. 4 ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Ansicht des mit der besagten Vorrichtung hergestellten Kunststoffschlauches.



   Fig. 5 ist eine teilweise in senkrechtem Schnitt gezeigte Seitenansicht einer Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung eines Kunststoffschlauches, welche im folgenden als zweite Ausführungsform bezeichnet wird.



   Fig. 6 ist eine Stirnansicht der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform.



   Fig. 7 ist eine teilweise in senkrechtem Schnitt gezeigte Seitenansicht einer Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung eines Kunststoffschlauches, welche im folgenden als dritte Ausführungsform bezeichnet wird.



   Fig. 8 ist eine Stirnansicht der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform.



   Fig. 9 ist eine vergrösserte perspektivische Ansicht der Hauptteile der Vorrichtung in Fig. 8, wobei einige Teile weggelassen sind.



   Fig. 10 ist eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht auf die Lagerung der inneren Walze.



   Fig. 11 ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht einer Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung von Kunststoffschläuchen mit um diese gewundenen Verstärkungen und wird in folgendem als vierte Ausführungsform bezeichnet.



   Fig. 12 ist die teilweise in senkrechtem Schnitt gezeigte Seitenansicht der Hauptteile der in Fig. 11 dargestellten Vorrichtung.



   Fig. 13 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 1313 in Fig. 12.



   Fig. 14 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 1414 in Fig. 12.



   Fig. 15 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 1515 in Fig. 12.



   Fig. 16 bis   20    sind teilweise im Schnitt gezeigte vergrösserte Seitenansichten einzelner Teilstücke des Schlauches und der ihnen benachbarten Teile der Vorrichtung bei den verschiedenen Arbeitsgängen der Herstellung mit der Vorrichtung und
Fig. 21 bis 23 sind teilweise im Schnitt dargestellte Ansichten weiterer mit der Vorrichtung hergestellter Schlaucharten.



   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 31 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 Aussenrolle 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 30 angeordnet ist und in zwei am oberen Ende eines von dem Rahmen 35 getrennten Rahmens 41 befindlichen Stützen 42 gelagert ist. Die Aussenwalze 37 weist eine Antriebseinrichtung auf, mit einem mit dem Zahnrad 40 auf der Welle 34 der obersten Innenwalze 31 fest verbundenen Zwischenrad 45 und einem an der Welle 38 der Aussenwalze 37 befestigten Zahnrad 46.

   Eine Extruderdüse 49 eines (nicht dargestellten) Extruders 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   noh    plastischen Kunststoffes mit einem darin eingelassenen Verstärkungsstrang 48 aus härterem Kunststoff.



   Beim Betrieb 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 entgegengesetztem Sinne angetrieben wird. Der kon  tinuierliche    Kunststoffstrang47 wird von der   Düse 49    des (nicht dargestellten) Extruders an die Stelle 50 geliefert, an der sich die obere Innenwalze 31 und die Aussenwalze 37 gegenüberstehen. Die Zufuhr erfolgt im wesentlichen tangential zum Zylinder 30.

   Der Strang 47 wird entlang dem Umfang des Zylinders 30 um die Innenrollen 31 und gleichzeitig in Richtung der Achse 33 des 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 vorgescho  benwird.   



   Bei dieser Vorrichtung weisen die Innenwalzen 31 in der Bewegungsrichtung des erzeugten Schlauches B, also in Richtung auf das freie Ende, abnehmenden Durchmesser auf. Durch diese Massnahme wird sichergestellt, dass der in Richtung der Achse 33 um die Innenwalzen 31 vorgeschobene Schlauch B, der in noch relativ weichem und für Verformungen anfälligem Zustand ist, gleichförmig und unter Vermeidung zufälliger Verformungen von den Innenwalzen 31 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 Walze zur nächsten gegenüber den Einschnürungen 51 der benachbarten Walze 31 versetzt.



   Da somit der Schlauch B durch die axiale Versetzung der Einschnürungen 51 der Walzen 31 jeweils von einem paar Walzen 31 zum nächsten Paar auf der zylindrischen Fläche 30 geführt wird, bleibt die   Überlap-    pung 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 Aus  führung, mit dem Unterschied, dass entlang der durch den Strang aus plastischem Kunststoff beschriebenen schraubenlinienförmig gewundenen Bahn ein endloses Band 100 über die Innenwalzen 31 gewunden ist, wobei ein Teil dieses Bandes 100 über zwei Zwischenrollen 101 schraubenlinienförmig um die Aussenfläche eines angetriebenen drehbaren Teiles 103 geführt ist, 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 das drehende 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 Extrusionsgeschwindigkeit 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 einem rohrförmigen, mit der Achse 153 koaxialen Rahmen 174 ist an einem festen Ständer 154 befestigt. Der rohrförmige Rahmen weist für jede der Walzen 150 eine Öffnung 175 auf, in denen die Walzen 150 frei drehbar gelagert sind. Die Wellen   150' der    Walzen 150 sind zwischen auf der Innen- bzw. Aussenseite des rohrförmigen Rahmens 174 umlaufenden äusseren 156 und inneren 157 ringförmigen Streifen 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 gelagert ist, welche als Teil der Stütze 155 diese nach oben überragt. Die Achsen der Aussenwalze 158 und der oberen Innenwalze 150 verlaufen im wesentlichen parallel. Für die 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 163 auf dem Ende einer in einem paar Stützen 161 am oberen Ende eines festen, von dem Ständer 154 unabhängigen Ständers 160 parallel zur Achse 153 der zylindrischen Fläche 151 gelagerten Antriebswelle 162, deren Ende durch die Stütze 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 zugekehrten Ende der Walzen 150 von gegenüber dem der Walze verringerten Durchmesser und einem mit diesen im Eingriff stehenden Zahnrad 168 als Teil einer Buchse 167, welche koaxial auf dem durch den rohrförmigen Rahmen 174 ragenden Teil der Antriebswelle 162 befestigt ist. Die Öffnung 175 weist dabei eine rechteckige Erweiterung 169 zur Aufnahme des Zahnrades 166 auf.

   Die Achsen 152 einander entsprechender Innenwalzen 150 in zwei einander axial benachbarten Sätzen sind gleichförmig gegeneinander peripherisch versetzt. Eine Extrusionsdüse 172 eines (nicht dargestellten) Extruders 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 Antriebswelle 162 versetzt über das Antriebsrad 163 und die mit ihm im Eingriff stehenden Räder 179 die Innenwalzen 150 des dem festen Ständer 154 benachbarten Satzes und gleichzeitig über das mit dem oberen Rad 179 fest verbundene Zwischenrad 164 und das mit ihm im Eingriff stehende Rad 159 die Aussenwalze 158 und diese in der Drehrichtung der Walzen 150 entgegengesetztem Sinne in Drehung und treibt weiterhin über das mit der Buchse 167 fest verbundene Rad 168 und die   damit in Eingriff ! stehenden Räder 164 Idie Innenwal-    zen 150 aller übrigen Sätze in gleicher Richtung an wie die Innenwalzen 150 des dem festen Ständer 154 benachbarten Satzes.

   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, und zwar 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 gegen überstehenden Kanten C einander benachbarten Windungen des Stranges 170 überlappen einander und werden bei 173 durch den Druck der einander gegenüberstehenden Innenwalze 150 und Aussenwalze 158 verschweisst. Damit wird ein kontinuierlicher Schlauch D gebildet, der in Richtung der Achse 153 der die Innenwalzen umschreibenden Fläche 151 vorgeschoben ist.



   Diese 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 D 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 rohrförmigen Rahmen 174 gelagert ist, werden die auf die Innenwalzen 150 ausgeübten Querkräfte durch den Rahmen 174 aufgenommen und bewirken somit keine Verdrehungen der 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.  



   Die in Fig. 11 bis 20 dargestellte vierte Ausführung umfasst eine Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung eines Schlauches entsprechend der oben beschriebenen ersten Ausführung. Diese Ausführung besitzt eine Anzahl von Formkern-Sätzen, jeweils mit entlang dem Umfang einer Zylinderfläche 201 in gewissen Abständen und mit gegenüber der Achse der Zylinderfläche 201 leicht geneigten Achsen angeordneten Innenwalzen 200 von gleicher Länge. Mehrere solche Sätze sind hintereinander angeordnet und bilden zusammen den Formkern 203. Koaxial mit dem Formkern 203 ist um diesen eine Buchse 204 frei drehbar gelagert. Die Lager 206 sind auf einer festen Stütze 205 befestigt.

   Die Buchse 204 trägt einen scheibenförmigen Spulenträger 207 mit durch diesen geführten Spulenachsen 209, die parallel zum Kern 203 verlaufen und auf einer Kreislinie 208, die grösseren Durchmesser aufweist als die Buchse 204, symmetrisch zu beiden Seiten des Spulenträgers 207 in gleichen Abständen untereinander hervortreten. Auf den Achsen 209 sind zu beiden Seiten des Spulenträgers Spulen 210 drehbar und abnehmbar gelagert. Nahe der Buchse 204 ist koaxial mit dem Formkern 203 eine weitere Buchse 211 gelagert.



  An seiner Aussenkante trägt der Spulenträger 207 einen ringförmigen äusseren Spulenträger 213, der auf entlang dem Umfang des Spulenträgers 207 in gleichen Abständen angeordneten Rollen 212 drehbar gelagert und durch Verbindungsstreben 214 mit der Buchse 211 verbunden ist. Durch den äusseren Spulenträger 213 verlaufen parallel zu dem Formkern 203 und zu beiden Seiten des Trägers 213 gleich weit hervortretende äussere Spulenachsen 216 entlang einer mit der Buchse 204 konzentrischen Kreislinie 215. Spulen 217 gleich den Spulen 210 auf dem inneren Träger sind frei drehbar und abnehmbar auf beiden Teilen der Achsen 216 gelagert. Eine koaxial auf der Buchse 204 befestigte Buchse 219 weist in gleichförmigen peripherischen Abständen Fadenführungsöffnungen 218 in einer der auf dem inneren Spulenträger 207 gelagerten Spulen 210 entsprechenden Anzahl auf.

   Die Buchse 211 weist in gleichen peripherischen Abständen Fadenführungsöffnungen 220 in einer der auf dem äusseren Spulenträger 213 gelagerten Spulen 217 entsprechenden Anzahl auf.



  Für die Spulenträger 207 und 213 der inneren bzw. äusseren Spulen sind Antriebsscheiben 221 und 222 vorgesehen. Diese werden über auf drehbar in dem Ständer 205 gelagerten Wellen 223 und 224 befestigte Scheiben 225 und 226 mittels Treibriemen 227 bzw.



  228 angetrieben. Die untere Welle 224 steht mit der oberen Welle 223 in Treibverbindung und diese Welle 223 wird über den Treibriemen 235 und die auf der Welle 233 befestigte Scheibe 234 von einem im unteren Teil des Ständers 205 angeordneten Motor 232 angetrieben, so dass die Spulenträger 207 und 213 in einander entgegengesetzter Richtung in Drehung versetzt werden, wobei die Drehgeschwindigkeit des inneren Spulenträgers 207 höher ist als die des äusseren Spulenträgers 213. Vorrichtungen zur Zuführung eines kontinuierlichen Stranges eines plastischen Kunststoffes (beispielsweise Düsen von Extrudern) 236 und 237 sind in axialem Abstand zu beiden Seiten der inneren und äusseren Spulenträger 207 und 213 angebracht und führen dem Formkern 203 jeweils einen kontinuierlichen Strang von plastischem Kunststoff tangential zu.

   Die mit dem Formkern 203 zum Antrieb der Walzen 200 in Triebverbindung stehende Antriebswelle 238 trägt eine Scheibe 239, die über den Treibriemen 241 mit einer Scheibe 240 auf der Antriebswelle 233 in Triebverbindung steht.



   In der Zeichnung bedeutet die Bezugszahl 242 Öffnungen für die Durchführung der Fäden von Spulen 210 auf einer Seite des inneren Spulenträgers 207, und 243 bedeutet rohrförmige Führungsteile für die Fäden von Spulen 217 des äusseren Spulenträgers 213.



   Bei der Herstellung eines kontinuierlichen Schlauches mit aus strangförmigem Material bestehenden Verstärkungsschichten mittels der oben beschriebenen Vorrichtung wird die Drehbewegung der Welle 233 des Motors 232 über die Scheibe 240, den Riemen 241 und die Scheibe 239 auf die Antriebswelle 238 und damit auf die den Formkern 203 bildenden Walzen 200 übertragen. Ein weiterer Antrieb erfolgt über die Scheibe 234 und den Riemen 235 auf die obere Welle 223 und von dieser einerseits über die Scheibe 225, den Riemen 227 und die Scheibe 221 auf den inneren Spulenträger 207, der damit mit hoher Geschwindigkeit in der Drehrichtung des durch den Formkern 203 bewegten Schlauches entgegengesetzter Richtung angetrieben wird.

   Anderseits erfolgt ein Antrieb von der Welle 223 über Zahnräder 230 und 229, die untere Welle 224, die Scheibe 226, den Riemen 228 und die Scheibe 222 auf den äusseren Spulenträger 213, der dadurch mit geringer Geschwindigkeit in der gleichen Richtung angetrieben wird wie der durch die Walzen 200 des Formkerns 203 bewegte Schlauch. Durch die Vorrichtung 236 wird dem Formkern 203 ein kontinuierlicher Strang aus plastischem Kunststoff E zugeführt. Dieser Strang E wird durch die Walzen 200 so geführt, dass er in schraubenlinienförmigen Windungen um den Kern 203 verläuft.



  Die aneinanderstossenden Kanten benachbarter Windungen des Stranges E werden verschweisst und bilden somit die innere Wandung F des kontinuierlichen Schlauches auf dem Formkern 203. Während sich diese Innenwandung F schraubenförmig entlang dem Formkern 203 bewegt, werden Fäden G und H von den Spulen 210 bzw. 217 der inneren bzw. äusseren Spulenträger 207 und 213 durch die Führungsöffnungen 218 und 220 geführt und in Schraubenlinien über die äussere Fläche der Innenwandung F gewickelt, wobei die schraubenlinienförmigen Bahnen der Fäden G und H einander kreuzen und so um die Innenwandung F eine Verstärkung G, H von netzartigem Aussehen bilden.



   Da die Richtung der schraubenlinienförmigen Bahnen der Verstärkungsfäden G oder H durch die Drehrichtung des inneren oder äusseren Spulenträgers 207 oder 213 bezogen auf die sich drehende Rohrwand F bestimmt ist, soll die Konstruktion so angeordnet sein, dass sich beide Spulenträger 207 und 213 in der gleichen Richtung wie die Rohrwandung F drehen, wobei sich jedoch einer schneller und der andere langsamer als die Rohrwandung dreht.



   Bei der weiteren Bewegung der Innenwandung F mit den darum gewundenen Verstärkungen G und H in der Richtung der Achse des Formkernes 203 wird durch eine weitere Zufuhrvorrichtung 237 ein weiterer kontinuierlicher Strang I aus plastischem Kunststoff zugeführt und in schraubenlinienförmig gleicher Weise wie beschrieben verschweisst, um die Aussenwandung J zu bilden.



   Auf diese Weise wird also ein kontinuierlicher Schlauch K mit Verstärkungsfäden G und H in netzartiger Anordnung zwischen der Innenwandung F und  der Aussenwandung J hergestellt und in Richtung der Achse der Zylinderfläche 201 ausgestossen.



   Das   Verfahren    zur   Henstellung    eines kontinuierlichen   Schlauches      mit      darin    eingelassener Verstärkung aus Strangmaterial und die dafür verwendete Vorrichtung entsprechend der Beschreibung der vierten Ausführung bieten den Vorteil, dass ein fester und dabei sehr flexibler kontinuierlicher Schlauch mit darin eingelassenen   Verstärkungsfädlen    G und H einfach herzustellen ist, dass dieser Schlauch kontinuierlich und schnell hergestellt werden kann und keine örtlichen Festigkeitsunterschiede aufweist wie solche Produkte, die dadurch hergestellt werden, dass die einzulassenden   VerstärClcungsfäden    G und H von Hand zu   einem    schlauchförmigen Netz geknüpft werden,

   wodurch ein ungleichmässiges Netzwerk entsteht. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, dass die gesamte Vorrichtung gemäss der Erfindung sehr gedrängt gebaut werden kann, da die drehbaren Träger 207 und 213 der inneren und äusseren die Verstärkungsfäden G und H liefernden Spulen an einer in axialer Richtung festen Stelle in einer Ebene liegen und damit geringen Raum beanspruchen, und dass die Vorrichtung einfach herzustellen ist, da der innere Spulenträger 207 gleichzeitig der drehbaren Lagerung des äusseren Spulenträgers 213 dient. Die Vorrichtung ermöglicht selbstverständlich die Herstellung der in Fig. 21 bis 23 dargestellten Schläuche K von verschiedenem Aufbau.



   Insgesamt erbringen das Verfahren zur Herstellung eines kontinuierlichen Schlauches aus plastischem Kunststoff und die dazu verwendete Vorrichtung die nachfolgend aufgezeigten Vorteile:
Bei einer herkömmlichen Vorrichtung für die Herstellung eines Schlauches aus plastischem Kunststoff der beschriebenen Art muss entweder die Walze, auf die der kontinuierliche Kunststoffstrang gewunden wird, oder die Zuführungseinrichtung für diesen Strang hin- und hergehend bewegt werden, wobei die Herstellung des Schlauches nur in einer Bewegungsrichtung erfolgt. Dieses Verfahren und die dazu benötigte Vorrichtung erfordern also eine erhebliche Länge für die Hin- und Herbewegung der Walze oder der Zuführeinrichtung womit der Standraum oder die ganze Vorrichtung sehr gross werden.

   Hieraus ergeben sich bei der praktischen Anwendung des herkömmlichen Verfahrens und der herkömmlichen Vorrichtung wesentliche Mängel. Ausserdem sind für die Hin- und Herbewegung der Walze oder der Zuführvorrichtung komplizierte Einrichtungen erforderlich, wodurch die Anlage sehr verwickelt und teuer wird. Schliesslich muss der Schlauch nach jedem Arbeitsgang der Walze bzw. der Zuführeinrichtung auf gleichbleibende Länge abgeschnitten werden, damit die Vorrichtung in die Ausgangsstellung zurückkehren kann, um einen weiteren Arbeitsgang auszuführen; somit ist es also nicht möglich, einen fortlaufenden Schlauch der beschriebenen Art herzustellen.



   Im Gegensatz dazu rotieren bei der Vorrichtung gemäss der Erfindung die Walzen nur in einer ortsfesten Lage und benötigen somit keinen Raum und keine Vorrichtung für ihre Hin- und Herbewegung. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Vorrichtung einfach, mit geringem Kostenaufwand und in gedrängter Form gebaut werden kann und somit die kontinuierliche Herstellung eines Schlauches von beliebiger Länge ermöglicht wird, da der Schlauch durch die in der beschriebenen Weise angeordneten Walzen sicher und störungsfrei ausgestossen wird.   

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren für die kontinuierliche Herstellung von Schläuchen aus thermoplastischem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass kontinuierlich ein Strang aus thermoplastischem Kunststoff schraubenlinienförmig auf eine zylindrische Form gewickelt und über dieser axial vorgeschoben wird und dass die seitlichen Kanten einander benachbarter Windungen des Strangmaterials miteinander verschweisst werden.
    II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch in gleichen peripheren Abständen über dem Umfang eines Zylinders angeordnete Walzen von gleicher Länge, die um zu der Achse des Zylinders jeweils in gleichem Masse geneigte Achsen drehbar sind, durch eine radial ausserhalb zumindest einer der inneren Walzen angeordnete äussere Walze, deren Achse zu derjenigen der gegenüberliegenden inneren Walze mindestens angenähert parallel ist, und durch Antriebseinrichtungen für zumindest einer der einander gegenüberstehenden Innen- bzw. Aussenwalzen.
    UNTERANSPRtJCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass als Verstärkung dienendes Strangma- terial auf die Windungen des zum Schlauch verschweissten Kunststoffstrangs gebracht und dass hierauf auf das verstärkende Strangmaterial nochmals ein Kunststoffstrang in gleicher Weise wie der erstgenannte Kunststoffstrang aufgebracht und verschweisst wird.
    2. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Walzen sich in Richtung des Schlauchvorschubes verjüngen.
    3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Walzen axial nebeneinander angeordnete Umfangsnuten aufweisen, wobei jede der Umfangsnuten einer Innenwalze um das Mass des Vorschubes des Kunststoffstranges von einer Walze zur nächsten gegenüber den Umfangsnuten der benachbarten Walze axial versetzt ist.
    4. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch ein entlang einer gleichen Schraubenlinie wie der Kunststoffstrang um den inneren Walzensatz geschlungenes endloses Band mit einer Antriebseinrichtung.
    5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Walzen in mehreren Sätzen angeordnet sind, die in Axialrichtung des entstehenden Schlauches hintereinander liegen.
    6. Vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Walzen jedes Satzes frei um ihre Achsen drehbar in einem festen rohrförmigen Rahmen gelagert sind, wobei ein Teil der Aussenfläche der Walzen über die Fläche des rohrförmigen Rahmens hinausragt und der rohrförmige Rahmen an einer Seite an einer festen Stütze befestigt ist.
    7. Vorrichtung nach Patentanspruch II zur Durchführung des Verfahrens nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Einrichtungen für die Zufuhr eines Kunststoffstranges in Axialrichtung des herzustellenden Schlauches im Abstand voneinander angeordnet sind, dass getrennte Einrichtungen für die Aufbringung des der Verstärkung dienenden Strangmaterials zwischen zwei Zufuhreinrichtungen für Kunststoffstränge vorgesehen sind, und dass Antriebsvorrichtungen für die Drehung der Verstärkungszufuhreinrichtungen um die Achse des zu erzeugenden Schlauches vorgesehen sind, wobei die Drehrichtung zumindest einer der Fadenzufuhreinrichtungen bezogen auf das sich drehende Rohrmaterial derjenigen der anderen Fadenzufuhreinrichtung entgegengesetzt ist.
    8. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, gekennzeichnet durch eine koaxial zum zu erzeugenden Schlauch angeordnete Buchse, eine an dieser befestigten Scheibe für die Halterung von Spulen, auf dieser Scheibe radial ausserhalb der Buchse angebrachte Spulen, einen weiteren ringförmigen Spulenträger, der frei drehbar radial ausserhalb und konzentrisch mit der ersten Spulenhalterung auf dieser gelagert ist, auf diesem ringförmigen Spulenträger angebrachte Spulen, Einrichtungen zur Führung des von den Spulen abgegebenen Strangmaterials auf und entlang der Spulenhalterung und dem ringförmigen Träger und Antriebsvorrichtungen zum Antrieb der Spulenhalterung und des ringförmigen Trägers, wobei ihre Drehrichtungen bezogen auf das sich drehende Rohrmaterial einander entgegengesetzt sind.
CH1634466A 1965-11-15 1966-11-14 Verfahren und Vorrichtung für die kontinuierliche Herstellung eines Schlauches aus Kunststoff CH452177A (de)

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