DE1186202B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Rohren und Schlaeuchen aus thermoplastischem Kunststoff mit Verstaerkungseinlagen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 29 c

Deutsche Kl.: 39 a3- 23/04

Nummer: 1186 202

Aktenzeichen: K 42768 X/39 a3

Anmeldetag: 30. Januar 1961

Auslegetag: 28. Januar 1965

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und die Vorrichtung zum zusätzlichen Einbringen einer Längsbewehrung in mit schraubenförmigen Wendeln aus unstarrem Metalldraht, Textil- oder Kunststoff bzw. Glasfasern bzw. Bändern aus solchen Stoffen verstärkten Rohren oder Schläuchen aus thermoplastischem Kunststoff in die noch flüssige Masse.

Nach dem Verfahren wird erfindungsgemäß so gearbeitet, daß der als Vollstrang kreisförmigen Querschnitts von der Presse kommende Kunststoff in einen inneren und einen koaxial dazu gelegenen äußeren Strom aufgeteilt wird und an der Teilungsstelle parallel zur Schlauchachse verlaufende Verstärkungsfäden kontinuierlich in den inneren Strom eingebracht werden, während gleichzeitig das Hineinwickeln der schraubenlinienförmig geführten Verstärkungsfaden in den äußeren Strom erfolgt und die einzelnen Ströme nach dem Einbringen der Verstärkungseinlagen wieder miteinander vereinigt werden.

Es ist bekannt, Rohre oder Schläuche aus thermoplastischem Kunststoff durch Einlagen aus Metalldraht, Kunststoff- oder Textil- bzw. Glasfasern oder aus solchen hergestellten Bändern, Matten oder Schläuchen zu bewehren und zu verstärken. Diese Maßnahmen haben allgemein eine Steigerung der Druckfestigkeit der so hergestellten Rohre oder Schläuche zur Folge.

Solche Arbeitsgänge wurden schon auf die verschiedenartigste Weise vorgenommen. Und zwar wurden die Rohre oder Schläuche so hergestellt, daß zuerst der innere Teil auf Schneckenpressen hergestellt, dann mit dem Armierungsmittel umwickelt und hieraus eine Außenhaut aufgebracht wurde. Auch ist schon bekanntgeworden, solche nach bzw. vor dem Aufwickeln der Bewehrung mit längslaufenden Fäden oder Drähten zu versehen. Weiterhin wurde schon vorgeschlagen, in die bereits vorgeformten Rohre oder Schläuche im noch plastischen Zustand die Bewegung hineinzuwickeln. Bei diesem Verfahren bindet sich jedoch die Außenhaut nicht genügend mit der Bewehrung bzw. mit dem inneren Teil. Auch durch Tränken (Imprägnieren) von gewebten Schläuchen wurden schon solche hergestellt. +5

Aus diesem Grunde wurde versucht, die Bewehrung in die noch flüssige thermoplastische Masse bzw. in solche mit noch niedriger Viskosität einzubringen. Das geschah zuerst durch Vorformen der Drahtwendeln außerhalb der Spritzvorrichtung. Auch einfache Längsbewehrungen wurden schon auf ähnliche Weise durch Einführen von starren Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Rohren und Schläuchen aus thermoplastischem Kunststoff mit Verstärkungseinlagen

Anmelder:

Dr.-Ing. Heinrich Klein,

Oberdollendorf/Rhein, Petersberger Weg 14

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Heinrich Klein, Oberdollendorf/Rhein

Drähten durch die hohle Preßschnecke bzw. in Querspritzköpfen eingebracht.

Bei allen diesen Verfahren ist aber eine einwandfreie Kombination von unstarren Längsbewehrungen mit einer Radialbewehrung nicht möglich gewesen.

Die Hauptforderung bei der Fertigung von Rohren und Schläuchen aus thermoplastischen Kunststoffen mit Bewehrung ist in einer gut haftenden Verbindung beider ungleichartiger Stoffe zu sehen sowie in der Notwendigkeit, das Auftreten von Luft- oder Dampfblasen, die durch das Einschleppen von Feuchtigkeit oder das Hineinwickeln in zu kalte, schon geformte Massen entstehen, zu vermeiden. Diese Fehlermöglichkeit wird aber bei dem vorliegenden Verfahren vollkommen ausgeschaltet.

Aus diesem Grunde wurde auch vorgeschlagen, zudem in dem obengenannten Verfahren und der Vorrichtung zu seiner Durchführung eine Einrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, auch Längsbe.wehrungen aus unstarren Metallitzen, Textil- odet Kunststoff- bzw. Glasfasern kombiniert und zur gleichen Zeit in einem Arbeitsgang in die noch flüssige, noch nicht geformte Masse einzubringen. Die Längsbewehrung hat den Zweck, die immer noch — auch bei einer schraubenförmigen Bewehrung — vorhandene Längsdehnung zu verkleinern und die Längskräfte aufzunehmen.

Die Längsbewehrung wird in Form von unstarren Drähten oder Fäden usw. in den noch ungeformten Strom der noch flüssigen plastischen Masse durch Fadendüsen eingeführt und auf dem Umfang des Stromes von kreisförmigem Querschnitt durch die nach vorn verlegten Bohrungen der den Strom teilenden Stromteilungsdüse geleitet bzw. getragen. Nach dem Austritt aus diesen Löchern werden die Längsfäden oder Drähte von innen her an die inzwischen

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hergestellte und vom äußeren Teil des Stromes umschlossene, schraubenförmig gewickelte Radialbewehrung gepreßt. Hierdurch wird einmal eine innige Verbindung der beiden Bewehrungen, zum anderen eine solche der noch flüssigen inneren und äußeren Ströme der plastischen Masse erreicht, die nun erst durch die eigentliche Spritzdüse zum Rohr oder Schlauch komprimiert und geformt wird.

Zur Durchführung des geschilderten Verfahrens ist die Stromteilungsdüse, die den Strom der plastisehen Masse teilt, mit zwei in der Länge dieser Düse gestaffelten, in Kreisform angeordneten Lochreihen versehen, von denen die äußere die Aufgabe hat, mit dem durch sie hindurchtretenden Strom die auf den größten hinteren Durchmesser gewickelte Bewehrungswendel zu umkleiden und die äußere Rohrwand zu formen, während durch die vordere Lochreihe und den inneren Teil des Stromes mit den Längsbewehrungen die innere Rohr- oder Schlauchwand gebildet und die Längsbewehrung an die so Wendel gepreßt wird. Beide Vorgänge finden gleichzeitig in einem Arbeitsgang statt.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der Beschreibung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die gestrichelt schraffierten Teile stehen still.

Das Verfahren zum gleichzeitigen und kombinierten Einbringen einer Längsbewehrung 1 zusatzlieh zu der schraubenförmig in die noch flüssige thermoplastische Kunststoffmasse I eingewickelte Bewehrung 2 besteht im wesentlichen darin, daß der Faden oder Draht 1' durch die Fadendüsen 3, die bis in den Bereich des noch flüssigen, ungeteilten Stromes I, der von der nicht gezeichneten Schneckenpresse kommt, reichen, zugeführt und durch den nunmehr abgeteilten Strom II durch die vorderen Löcher 4 der Stromteilungsdüse geleitet und durch den Strom II weitergetragen und gegen die inzwischen fertiggestellte und bereits im Strom III eingebettete schraubenförmige Bewehrungswicklung 2 gepreßt werden. Hierbei findet einmal eine einwandfreie Umhüllung der Bewehrungen 1 und 2, zum anderen eine innige Verbindung der beiden Ströme II und HI statt. Beide Bewehrungen 1 und 2 werden somit in der Mitte der Wandung des in der Austrittsdüse 6 geformten Rohres oder Schlauches 7 gelagert. Die schraubenförmige Bewehrung 2 bzw. die diese bildenden Fäden, Drähte oder Bänder 2' werden auf den größten Durchmesser des kegligen Teiles 8 der Stromteihmgsdüse 5 wie bekannt durch die Fadendüsen 10 aufgewickelt. An dieser Stelle tritt auch der Plastikstrom III aus den hier angeschnittenen äußeren Löchern 9 aus und umhüllt die Bewehrungswendel 2, indem sie diese von innen her nach außen umfließt.

Die zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung ist charakterisiert durch die Stromteilungsdüse 5, die mit zwei kreisförmig angeordneten, in der Länge der Düse gestaffelt angebrachten Lochreihen 4 und 9 den aus der Strangpresse austretenden Strom I in den außenfließenden Strom III (Löcher 9) und den innen weiterfließenden Strom II (Löcher 4) teilt, wobei der letztere durch die Löcher 4 zeitlich später aus der Stromteilungsdüse 5 austritt. Heizkörper 11,11', 11" halten die Ströme der thermoplastischen Masse flüssig, bis die endgültige Formgebung des Rohres oder Schlauches 7 in der Spritzdüse 6 mit dem Dorn 12, der in der Stromteilungsdüse 5 zentrisch befestigt ist, erfolgt. Am hinteren Teil der Stromteilungsdüse 5 sind die Führungsdüsen 3 für die Längsbewehrung 1 in einer zur Mittelachse des Mundstücks um 20 bis .60° geneigten Lage so angebracht, daß sie in den Strom I hineinragen.

Die Vorratsspulen 13 der Mittel für die Längsbewehrung sind an den festen Tragarmen 14 der Vorrichtung untergebracht, so daß ihre Drehachsen in einer Ebene liegen, welche die Mittelachse des Mundstückes senkrecht schneidet. Die Wickelscheibe 17 für die schraubenförmige Bewehrung läuft um die Mittelachse des Mundstückes und parallel zur Ebene der Drehachse der Vorratsspulen 13. Sie trägt auch Vorratsspulen 15 für die schraubenförmige Bewehrung. Die Drehachsen der Vorratsspulen 15 stehen senkrecht auf der Wickelscheibe 17.

Der Bedienungsablauf ist wie folgt: Zuerst werden die Bewehrungsmittel, wie Drähte, Fäden oder Bänder, in die Düsen 3,10 eingeführt und ein Stück in die Stromteilungsdüse 5 bzw. bei den Fäden 2' usw. in den Raum zwischen Spritzdüse 6 und Stromteilungsdüse 5 eingeschoben. Hierauf wird die Strangpresse eingeschaltet, so daß die Plastikströme I bis III die Bewehrung mit sich ziehen.

Dann wird der Motor für die Wickelscheibe 17 eingeschaltet und ihre Drehzahl mittels eines stufenlosen Getriebes so geregelt, daß der Strömungsgeschwindigkeit der Plastikmasse entsprechend die gewünschte Steigung der schraubenförmigen Wendel erreicht wird. Der weitere Wickelvorgang läuft selbsttätig bis zum Aufbrauch der auf den Vorratsspulen vorhandenen Bewehrungsmittel ab. Wenn dies der Fall ist, wird die Presse und mit ihr der Plastikdorn abgestellt, worauf nach dem Einbringen neuer Vorratsspulen der Vorgang des Einfädeins wiederholt wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Schläuchen aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem der Kunststoff durch ein Mundstück als Schlauch ausgepreßt wird und schraubenlinienförmig geführte Verstärkungseinlagen in den noch im Mundstück befindlichen Massestrang (III) hineingewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der noch flüssige, als Vollstrang kreisförmigen Querschnitts (I) von der Presse kommende Kunststoff in einen inneren (II) und einen koaxial dazu gelegenen äußeren Strom (III) aufgeteilt wird und an der Teilungsstelle parallel zur Schlauchachse verlaufende Verstärkungsfaden (1) kontinuierlich in den inneren Strom (II) eingebracht werden, während gleichzeitig das Hineinwickeln der schraubenlinienförmig geführten Verstärkungsfaden (2) in den äußeren Strom (III) erfolgt und die einzelnen Ströme nach dem Einbringen der Verstärkungseinlagen wieder miteinander vereinigt werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der auf dem Außenmantel des rotierenden Teiles des Mundstückes (16') einer Strangpresse Fadenführungsbüchsen (10) zum Wickeln der schraubenlinienförmig angeordneten Verstärkungseinlagen (2)

angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im feststehenden Teil des Mundstückes (16) eine Stromteilungsdüse (S) angebracht ist und diese Düse aus einer Hülse besteht, die axial hintereinanderliegend angeordnet zwei auf verschiedenen Durchmessern liegende Bohrungsreihen (4,9) aufweist und die Löcher der Bohrungen parallel zur Achse des Mundstückes (16,16') ausgerichtet sind.

3. Vorrichtung nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenführungsbüchsen (3) für die Längsbewehrung (1) am hinteren Ende (5') der stillstehenden Stromteilungsdüse (5) in einer räumlichen Schräglage von 20 bis 60° eingebaut sind und in den Bereich des noch flüssigen Plastikstromes (I) mit vollkreisförmigem Querschnitt hineinragen.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der als Wickelkörper dienende Teil des Mundstückes (16') auf dem zylindrischen, geschlossenen Mittelteil der Stromteilungsdüse (5) läuft.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1248 899;
USA.-Patentschriften Nr. 2 800 683,1 418 906.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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