DE102013015306A1 - Multichannel - Corrugator zur Herstellung von flexiblen Wellrohren, mit modularem Aufbau und mit parallel angeordneten und mit mindestens drei horizontal nebeneinander liegenden Formkanäle. - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung bzw. Maschine gemäß (1) zum kontinuierlichen Herstellen von flexiblen ein- oder mehrlagigen und materialsparenden Kunststoff-Wellrohren in Verbindung mit gekühlten und mit Vakuum ausgestatteten Wellrohrformmaschinen bzw. Corrugatoren, mit umlaufenden und in Führungskanälen laufenden Formkokillen, wobei die Materialzuführung mindestens mittels eines entsprechenden Extruders und einem der Vorrichtung zugewandten und am Extruder angeflanschten Spritzwerkzeug erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass: 1) die beschriebe Vorrichtung bzw. Maschine mit mindestens drei parallel angeordnete Führungskanäle (1 – #5) ausgestattet ist. 2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kühlbaren und unter Vakuum stehende Führungskanäle (1 – #5) dieser Vorrichtung bzw. Maschine symmetrisch horizontal nebeneinander liegende Führungskanäle besitzt und konstruktiv mindestens in einer Ebene horizontal und in einem definierten Abstand zueinander ausgeführt sind. 3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese Führungskanäle (1 – #5) modular aufgebaut sind, unterschiedlich lang sein können und der Abstand bzw. die Distanz zwischen den beiden Antriebseinheiten variabel einstellbar ist. 4) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass während der Produktion die in den Führungskanälen (1 #5) umlaufenden Kokillen (1 – #6) durch mindestens zwei synchron laufende und gegenläufige, elektro-mechanische Antriebe (1 – #4 + #11) angetrieben werden. 5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten mit Wellen ausgestattet sind auf denen Zahnräder, bzw. an dessen Ende Zahnräder (1 – #12) sitzen, die in die Verzahnung der Formkokillen eingreifen. 6) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die am Ende der Führungskanäle montierten Umlenkkurven (1 – #2) manuell oder automatisch justierbar bzw. einstellbar sind.

Description

  • Ausgehend vom Stand der Technik und den bisherigen zahlreichen Patentanmeldungen verschiedener Mitbewerber (Fränkische, Hegler, Drossbach und andere) für Corrugatoren bzw. Vorrichtung zur endlosen Herstellung von gewellten, materialsparenden und flexiblen ein- bzw. mehrschichtigen Wellrohren, betrifft diese Erfindung gemäß (1) eine ähnliche Vorrichtung, jedoch mit dem Hauptunterschied bzw. Merkmal, dass diese Vorrichtung bzw. dieser neue Corrugator aus mindestens zwei nebeneinander angeordnete und nahezu Standard-Corrugatoren besteht. Durch diese Anordnung lassen sich gemäß (1) gleichzeitig und synchron, im Gegenlaufprinzip, mindestens drei Rohre in der gleichen Geschwindigkeit produzieren. Das Rohrgewicht wird durch die Ausstoßmenge pro Zeiteinheit bzw. durch die Drehzahländerung der Förderschnecke bei den einzelnen Extrudern vorgenommen, die den Düsen (1 – #8) vorgeschaltet sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, diese neue Vorrichtung, bzw. diesen Mehrfach-Corrugator „Multichannel-Corrugator” gemäß (1) nur mit einem Extruder bei entsprechend hohem Ausstoß zu betreiben. Dazu ist allerdings eine spezielle Rohrkopf-Konstruktion notwendig, die das heiße und plastifizierte Kunststoffmaterial auf mindestens drei Düsenelemente (1 – #8) aufteilt, in denen entsprechende Drosseleinheiten zur Mengen- bzw. zur Metergewichtsregulierung eingebaut sind.
  • Ein besonderes Merkmal an dieser neuartigen Produktionsmöglichkeit ist, dass die Maschine bzw. Vorrichtung auf Extrusionshöhe stationär fixiert ist und sich bei Einsatz von mindestens zwei Extruder diese auf Rollen und Schienen, zu oder von dieser Maschine weg bewegen lassen müssen.
  • Ein weiteres spezielles Merkmal dieser neuen Maschine ist, dass mit nur zwei „Corrugatoren” drei Rohre produziert werden können. Das heißt, dass nach heutigen Produktionsstand dafür drei Corrugatoren benötigt werden und man zukünftig nur zwei Corrugator zum Einsatz bringt und sich die Investitionskosten um zirka 30% reduzieren.
  • Ein weiterer Vorteil dieser neuen Maschine gemäß (1) ist, dass der konstruktive Aufbau sehr kompakt gehalten werden kann und man wegen der zusätzlichen Nutzung der Kühlung in den Rücklaufkanälen (1 – #9re + #9li) der Basismaschine bzw. Vorrichtung auch hohe Produktionsgeschwindigkeiten fahren kann. So werden zum Beispiel bei einer Standardmaschine mit zirka 90 Paar Formkokillen und je nach Rohrdurchmesser und verwendetem Material bis zirka 25 m/min erreicht und so würde man mit dieser neuen Maschine und mit der nur doppelten Anzahl an Formkokillen zirka die 3 fache Produktionsmenge erreichen. Um eine so hohe Produktiongeschwindigkeit im Einzelstrangverfahren zu erreichen, sind Maschinen mit zirka 250 Paar oder mehr Formkokillen notwendig, was einerseits eine hohe maschinenbauliche Herausforderung darstellt und ebenso hohe Anforderungen an die Nachfolgemaschinen stellt, die der Herstellungsmaschine bzw. der neuen Vorrichtung gemäß (1) nachgeschaltet sind. Abgesehen vom höheren Verschleiß an den neuralgischen Punkten solch schnelllaufender Maschinen bzw. Vorrichtungen, haben die entsprechend langsamer laufenden Maschinen längere Wartungsinterwalle, sind somit kostengünstiger in Investition und Wartung.
  • Hinreichend bekannt ist, dass Standard-Vorrichtungen und Corrugatoren bereits mehrere Jahrzehnte weltweit im Einsatz sind, weiter entwickelt und vielfach kopiert wurden. Bei allen bekannten und gängigen Vorrichtungen wird bei den marktüblichen Standard-Corrugatoren größtenteils nur im Einstrangverfahren, das heißt, dass nur in einem Führungskanal (1 – #5) die Formkokillen (1 – #6) endlos und aneinander gereiht umlaufen und Rohre (1 – #7) produzieren. Bekannt ist auch eine Vorrichtung, deren Produktionsebene höhenverstellbar ausgelegt ist und deshalb mehrere Kavitäten in einer Formkokille eingearbeitet sind, aber dennoch nur im Einstrangverfahren produziert wird. Selbst diese konstruktive Ausführung der Formkokillen kann ohne große Anpassungen in der neuen Maschine bzw. Vorrichtung zum Einsatz kommen.
  • All diese bekannten Corrugatoren bzw. Vorrichtungen sind größtenteils so konzipiert, dass sie meist mit Formkokillen so bestückt und auf eine spezielle Rohrgröße eingerichtet sind, um über einen längeren Zeitraum Massenware möglichst störungsfrei und ohne Stillstand zu produzieren, auch dies ist mit der neuen Maschine machbar.
  • Um aber den hohen Anforderungen an Qualität und Lieferschnelligkeit den meisten Kunden gerecht zu werden, benötigt man heute Corrugatoren mit einem hohen Ausstoß, gemessen in den produzierten Metern pro Minute und dies ist mit der neuen Vorrichtung ebenfalls gegeben.
  • Deshalb ist die neue Vorrichtung gemäß (1) mechanisch ist so konzipiert, dass auf der linken, als auch auf der rechten Längsseite (1 – #9li + #9re) des Standard-Corrugators eine weitere Corrugatorhälfte (1 – #10li + #10re) angebaut wurde, sodass nebeneinander produziert werden kann. Durch diese sinnvolle Anordnung entsteht der dritte Formkanal, sodass auf dem Multichannel-Corrugator gemäß (1) auf mindestens drei nebeneinander angeordneten Führungskanälen (1 – #5) und den entsprechenden Formkokillen das gewünschte Rohr, bzw. das entsprechende Produkt (1 – #7) gefahren werden kann.
  • Wichtig bei dieser Corrugatoranordnung gemäß (1) ist es, dass die beiden Antriebseinheiten (1 – #4 + #11) mit den in den Zähnen der Formkokillen eingreifenden Zahnräder (1 – #12) gegenläufig sind und absolut, ähnlich einer elektronischen Welle, synchron miteinander laufen!
  • Um eine durch die Wärmeeinwirkung entstehende Ausdehnung der Formkokillen und einer Blockade der Formkokillen in den Führungskanälen entgegen zu wirken, ist die Vorrichtung mit justierbaren Umlenkkurven (1 – #2) ausgestattet, während die vorderen Umlenkkurven (1 – #3) fixiert sind und sich jeweils im Einlaufbereich (1 – #13) befinden.
  • Ebenso ist diese Vorrichtung gemäß (1) mit keilförmige Ausläufe (1 – #14) ausgestattet, die die Formkokillen am Ende der Formkanäle (Fig. – #5) trennt und das Rohr freigibt.
  • Legende
  • 1 zeigt die Draufsicht (Vogelperspektive) der beschrieben Vorrichtung mit der Darstellung eines modular möglichen Aufbaus der nebeneinander und horizontal angeordneten Führungskanäle.
  • Bezugszeichenliste
    • #2
    justierbare Umlenkkurven
    #3
    fixierte Umlenkkurven
    #4
    Antriebseinheit
    #5
    Führungskanäle
    #6
    Formkokillen
    #7
    Rohr, produziertes Produkt
    #8
    Düsenelemente
    #9
    Längsseite des Corrugators li/re
    #10
    Zubau einer Corrugatorhälfte li/re
    #11
    Antriebseinheit
    #12
    Zahnrad
    #13
    Einlaufbereich
    #14
    keilförmiger Auslauf

Claims (1)

  1. Vorrichtung bzw. Maschine gemäß (1) zum kontinuierlichen Herstellen von flexiblen ein- oder mehrlagigen und materialsparenden Kunststoff-Wellrohren in Verbindung mit gekühlten und mit Vakuum ausgestatteten Wellrohrformmaschinen bzw. Corrugatoren, mit umlaufenden und in Führungskanälen laufenden Formkokillen, wobei die Materialzuführung mindestens mittels eines entsprechenden Extruders und einem der Vorrichtung zugewandten und am Extruder angeflanschten Spritzwerkzeug erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass: 1) die beschriebe Vorrichtung bzw. Maschine mit mindestens drei parallel angeordnete Führungskanäle (1 – #5) ausgestattet ist. 2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kühlbaren und unter Vakuum stehende Führungskanäle (1 – #5) dieser Vorrichtung bzw. Maschine symmetrisch horizontal nebeneinander liegende Führungskanäle besitzt und konstruktiv mindestens in einer Ebene horizontal und in einem definierten Abstand zueinander ausgeführt sind. 3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese Führungskanäle (1 – #5) modular aufgebaut sind, unterschiedlich lang sein können und der Abstand bzw. die Distanz zwischen den beiden Antriebseinheiten variabel einstellbar ist. 4) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass während der Produktion die in den Führungskanälen (1 #5) umlaufenden Kokillen (1 – #6) durch mindestens zwei synchron laufende und gegenläufige, elektro-mechanische Antriebe (1 – #4 + #11) angetrieben werden. 5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten mit Wellen ausgestattet sind auf denen Zahnräder, bzw. an dessen Ende Zahnräder (1 – #12) sitzen, die in die Verzahnung der Formkokillen eingreifen. 6) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die am Ende der Führungskanäle montierten Umlenkkurven (1 – #2) manuell oder automatisch justierbar bzw. einstellbar sind.
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