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Vorrichtung zum Herstellen eines Kunststoffrohres nach dem Schleudergießverfahren
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Kunststoffrohres nach
dem Schleudergießverfahren, das nahe seiner Außenfläche eine über das gesamte Rohr
sich erstreckende Verstärkung aus Fasertnaterial hat und dessen Enden Gewinde tragen.
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Bei den bisher bekanntgewordenen Verfahren zum Herstellen von Kunststoffrohren
hat in der Fachwelt bisher ein Vorurteil bestanden, beim Herstellen von Rohren aus
Kunststoff nach dem Schleudergießverfahren mit außen auf dem Rohrmantel liegenden
Verstärkungen aus Fasermaterial an den Rohrenden Gewinde mit anzugießen. Dieses
Vorurteil erklärt sich daraus, daß es bislang üblich gewesen ist, bei Rohren, die
nach dem Schleudergießverfahren hergestellt wurden, das Gewinde nachträglich durch
eine spanabhebende Bearbeitung einzuschneiden. Diese Art der Gewindeherstellung
ist bei an der Oberfläche mit Fasermaterial verstärkten Rohren aber nicht anwendbar,
da beim Schneiden des Gewindes die Fasern durchgetrennt werden und dann die Festigkeit
der Gewindegänge nicht mehr genügend groß ist.
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Mit der Erfindung wird nun eine Vorrichtung geschaffen, die es ermöglicht,
das Gewinde gleichzeitig beim Gießen am Rohr anzubringen. Zu diesem Zweck werden
erfindungsgemäß zur Herstellung dieses Gewindes in die Enden der Schleudergießform
als Formwerkzeuge dienende, mit Innengewinde versehene Gewindehülsen eingesetzt,
deren Gewindeflächen Hohlräume bilden, in die das Fasermaterial beim Schleudergießen
eindringt.
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Beim Formen des Gewindes während des Schleudervorganges dringen bei
dieser Ausführung der Gießformenden die Fasern der Verstärkungsanlage in die freien
Räume des als Formwerkzeug dienenden Gewindeeinsatzes ein und bilden nach Fertigstellung
des Rohres an den Gewindestellen eine zusammenhängende Armierung, so daß die Gewindegänge
die gewünschte Festigkeit aufweisen.
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In der Zeichnung ist Fig. 1 ein Querschnitt durch eine Form gemäß
der Erfindung zum Herstellen von Kunststoffrohren; Fig. 2 ist ein Längsschnitt nach
Linie 2-2 der Fig. 1 mit einem Endteil der Form; Fig. 3 ist eine der Fig. 2 ähnliche
Ansicht, welche die Anordnung eines Kunststoffrohres in der Rohrform am Ende des
Rohrherstellungsvorgangs wiedergibt; Fig. 4 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht
einer abgeänderten Herstellungsform für Kunststoffrohre.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im allgemeinen und auf die Fig.
1 und 2 im besonderen
deutet das Bezugszeichen 6 auf eine Schleuderform hin, welche
aus einem länglichen zylindrischen Hohlkörper 8 besteht. Eine Gewindehülse 12 ist
in dem einen Ende 14 der Schleuderform eingesetzt. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser
der Gewindehülse 12 gleich der lichten Weite der Schleuderform um einen Paßsitz
im Körper der Schleuderform zu gewährleisten. Die Gewindehülse 12 ist so angeordnet,
daß sie mit dem Ende 14 der Schleuderform bündig abschließt. Die Innengewindegänge
16 sind in den Innenmantel der Hülse eingeschnitten. Der Innenmantel verläuft vorzugsweise
etwas konisch im Sinne einer Verengung der Hülse gegen das Ende der Schleuderform,
wie dies in Fig. 2 wiedergegeben ist.
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Gegebenenfalls kann die gleiche Gewindehülse 12 (nicht dargestellt)
am anderen Ende (nicht dargestellt) der Schleuderform vorgesehen sein, wie dies
aus der nachstehenden Beschreibung noch ersichtlich sein wird.
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Um ein Kunststoffrohr 18 (Fig. 3) herzustellen, wird eine Faserstoffmatte20
zu rohrförmiger Gestalt aufgerollt und in die Schleuderform eingebracht. Die Matte
hat vorzugsweise die gleiche Länge wie der Hohlkörper 8, und sie wird in Berührung
mit der Wandung 10 der Schleuderform über deren freiliegenden Teil gebracht. Die
Matte 20 wird nahe der Gewindehülse 12 etwas einwärts gebogen, um sich über die
Gewindegänge 16 zu erstrecken, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Rohrförmige Kappen
22 werden
über den gegenüberliegenden Enden der Schleuderform angebracht,
um das Zurückhalten der Matte 20 und der Gewindehülse 12 in der Schleuderform zu
erleichtern.
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Die Schleuderform 6 wird dann in Umdrehung versetzt und erwärmt.
Wenn die Schleuderform6 in Umdrehung versetzt und erhitzt ist, wird flüssiges Harz
in deren Hohlraum (nicht dargestellt) einge-Spritzt. Sowohl die zum Drehen und Erhitzen
der Schleuderform 6 verwendete Einrichtung als auch die zum Einspritzen des Harzes
verwendete Einrichtung bilden keinen Teil der Erfindung und sind daher nicht dargestellt.
Die Drehbewegung der Schleuderform 6 bewirkt, daß das flüssige Harz durch Zentrifugalwirkung
über die gesamte Länge der Faserstoffmatte 20 in diese hinein und durch sie hindurchgedrückt
wird. Das Kunstharz nimmt Rohrgestalt an und bildet nach dem Erhärten das Kunststoffrohr
18.
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Während des Schleudervorganges wird ein Teil des flüssigen Harzes
durch die Faserstoffmatte 20 hindurch in die durch die Gewindegänge 16 gebildete
Nut hineingedrückt, um an dem Endteil des Rohres 18 äußere Gewindegänge 24 zu bilden.
Weiterhin wird auch ein Teil der Fasern (nicht dargestellt) der Matte 20 auswärts
in die durch die Gewindegänge 16 gebildete Nut gedrückt, um die Außengewindegänge
24 zu verstärken.
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Nachdem das Kunststoffrohr 18 gebildet und erhärtet ist, werden die
Kappen22 entfernt, und das Rohr 18 wird in Längsrichtung aus dem einen oder dem
anderen Ende des Hohlkörpers 8 herausgedrückt. Die Gewindehülse 12 wird aus dem
Hohlkörper 8 gleichzeitig mit dem Rohr 18 entfernt. Nach dem Entfernen des Rohres
18 wird die Gewindehülse 12 einfach von dem Ende des fertigen Rohres abgeschraubt.
Weist die Bohrung des Hohlkörpers 8 einen gleichförmigen Durchmesser auf, dann können
in jedem Ende des Hohlkörpers 8 Gewindehülsen vorgesehen werden, um an jedem Ende
des fertigen Rohres 18 Außengewindegänge 24 zu bilden.
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Fig. 4 zeigt eine abgeänderte Schleuderform 26, die einen zylinderförmigen
Hohlkörper 28 umfaßt, der eine durchgehende Längsbohrung 30 aufweist.
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Das eine Ende 32 des Hohlkörpers28 ist mit einer Ausweitung34 versehen,
welche zur Längsbohrung 30 vorzugsweise konzentrisch angeordnet ist. Eine Gewindehülse
36 ist in der Ausweitung 34 angeordnet. Das Innenende38 der Gewindehülse 36 liegt
an einer Ringschulter40 an, die zwischen der Ausweitung34 und der Längsbohrung30
vorhanden ist.
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Der Außendurchmesser der Gewindehülse 36 ist vorzugsweise im wesentlichen
gleich dem Durchmesser der Ausweitung34, um einen reibenden Paßsitz der Gewindehülse
36 zu schaffen. Weiterhin hat die Gewindehülse 36 im wesentlichen die gleiche Länge
wie die Ausweitung 34. Auf dem gesamten Innenumfang der Gewindehülse 36 sind kegelige
Innengewindegänge 42 vorgesehen.
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Zur Herstellung eines Kunststoffrohres 44 unter Verwendung der Schleuderform
26 wird eine Faserstoffmatte 46 rohrförmig gerollt und in die Bohrung 30 eingeführt.
Die Matte 46 hat vorzugsweise die gleiche Länge wie der Hohlkörper 28. Die Matte
46 berührt die Wandung der Bohrung 30 auf deren Länge. Die Matte 46 wird nahe der
Schulter 40 nach außen gebogen und nahe den Gewindegängen 42 über die gesamte Länge
der Gewindehülse 36 angeordnet. Zweckentsprechende rohrförmige Kappen 47
werden auf
den gegenüberliegenden Enden des Hohlkörpers 28 befestigt, um die Matte 46 und die
Gewindehülse 36 in der gewünschten Lage zu halten.
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Die Schleuderform 26 wird dann in Umdrehung versetzt und auf die
gleiche Weise erwärmt, wie es oben mit Bezug auf die Schleuderform 6 beschrieben
wurde. Während der Drehung der Schleuderform 26 wird flüssiges Harz (Kunstharz)
in die Bohrung 30 eingespritzt. Das flüssige Harz wird, wie ersichtlich, durch Zentrifugalwirkung
nach außen bewegt, um in die Faserstoflmatte 46 einzudringen. Weiterhin wird ein
Teil des flüssigen Harzes durch die Matte 46 hindurch in die Nut hineingedrückt,
welche durch die Gewindegänge 42 gebildet wird, um auf dem Ende des Rohres 44 äußere
Gewindegänge 48 zu bilden.
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Ein Teil der Fasern (nicht dargestellt) der Matte 46 wird ferner
mit dem flüssigen Harz nach außen in die durch die Gewindegänge 42 gebildete Nut
gedrückt, um die Gewindegänge 48 zu verstärken.
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Wenn das Rohr in den Endzustand gebracht und erhärtet ist, werden
die Kappen 47 entfernt, und das Rohr 44 wird in Längsrichtung aus dem Hohlkörper
28 durch sein Ende 32 herausgedrückt. Die Gewindehülse 36 wird gleichzeitig mit
dem Rohr 44 entfernt und dann einfach von dem Rohr abgeschraubt.
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Die Gewindegänge 48 des Rohres 44 haben, wie ersichtlich, einen größeren
Durchmesser als der übrige Teil des Rohres, um das zu schaffen, was in der Technik
als »aufgesetztes Gewinde« bezeichnet wird. Es kann auch nur eine Gewindehülse 36
in dem Hohlkörper 28 verwendet werden. Ein Ende des fertigen Kunstoflrohres 44 muß
dann nach der Herstellung des Rohres mit Gewindegängen versehen werden. Diese Gewindegänge
können auf beliebige Weise gebildet werden, z. B. durch maschinelle Bearbeitung
oder durch einen Spritzgießvorgang. Jedoch bildet dieser Arbeitsvorgang keinen Teil
der vorliegenden Erfindung.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Erfindung
ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zur Bildung von Außengewinde an den
Enden von Kunststoffrohren gleichzeitig mit der Her--stellung der Rohre selbst schafft.
Die Erfindung vermeidet Zeitverbrauch und teure maschinelle Gewindeherstellung bei
Kunststoffrohren. Das sich ergebende Erzeugnis ist ein Kunststoffrohr, welches über
seine gesamte Länge im wesentlichen gleichförmige Festigkeit hat. Die zum Verstärken
des Rohres verwendete Faserstofimatte hat eine im wesentlichen gleichförmige Dicke
über die gesamte Länge des fertigen Rohres, einschließlich seines mit Gewinde versehenen
Teiles.
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In der Kombination und in der Ausführung der Teile gemäß der vorliegenden
Beschreibung und der Zeichnung können änderungen vorgenommen werden, ohne daß dadurch
der Rahmen der Erfindung verlassen wird.