-
Einrichtung zur Herstellung von rohrförmigen Gegenständen beliebiger
Länge, insbesondere zum Herstellen von Gummi- und Kunststoffrohren Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung zur Herstellung von rohrförmigen Gegenständen beliebiger
Länge, insbesondere zum Herstellen von Gummi-oder Kunststoffrohren, mit einem in
einem Träger gelagerten, drehbaren, jedoch axial unverschiebbaren Dorn, um den an
einem ersten Ende ein endloses Band aufwickelbar ist, das unter Abdecken der ganzen
Dornoberfläche dem anderen, zweiten Dornende zu bewegbar ist und von dort nach Abwickeln
dem ersten Dornende wieder zuführbar ist.
-
Es gibt viele Anwendungen für Einrichtungen der obigen Art. Ein Hauptanwendungsgebiet
besteht in der Verwendung bei der Herstellung von rohrförmigen Gegenständen mit
beliebiger Länge, besonders von schraubenförmig hergestellten Rohren. Eine sich
ständig vorwärts bewegendeDornoberfläche kann dabei schraubenförmig mit einem Streifen
oder anderen Elementen umwickelt sein, und nach Befestigung der aufeinanderfolgenden
Windungen aneinander wird vom Ende der Dornoberfläche ein fertiges Rohr von beliebiger
Länge abgegeben. Infolge der Vorteile einer solchen fortlaufenden Herstellung sind
schon verschiedene Versuche bei der Konstruktion von beweglichen Dornoberflächen
gemacht worden, doch hat sich keine als ein voller Erfolg erwiesen.
-
Nach einer bekannten Ausführung wird z. B. für eine Einrichtung der
eingangs genannten Art ein endloses Band um einen Dorn gewickelt und dann nach vorn
wieder vom Dorn abgezogen. Das Band erhält einen größeren Durchmesser und wird außerhalb
des Dornes dem Anfangs ende wieder zugeführt.
-
Diese Bauart ist sehr umständlich und auch platzraubend, da ja der
ringförmige Rückführraum für das Band ohne jedes Hindernis sein muß. Die entsprechenden
Führungszylinder müssen daher in umständlicher und schwieriger Weise gelagert sein.
Das Abziehen des Bandes am vorderen Ende ist deswegen ungünstig, weil sich ein derartiger
Zug gar nicht ohne weiteres in der gewünschten Weise bis zum hinteren Ende auswirken
muß. Ein gleichmäßiges Fortschreiten und Abziehen des Bandes ist daher nicht gewährleistet.
-
Eine weitere bekannte Ausführung zeigt ebenfalls eine bewegliche
Dornoberfläche. Diese unterscheidet sich aber grundsätzlich von der vorstehend erläuterten
Art, da sich dort die Dornoberfläche entlang von Mantellinien bewegt, d. h., es
wird gar nicht ein Band um den Dorn herum- und von diesem wieder abgewickelt.
-
Alle geschilderten Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt,
durch die eine neue, einfachere
und betriebssichere Einrichtung im Zusammenhang mit
den eingangs genannten bewegten Dornoberflächen geschaffen werden soll. Die Erfindung
löst die gestellte Aufgabe bei den eingangs genannten Einrichtungen dadurch, daß
am Träger eine Vorschubkurve befestigt ist, gegen die das aufzuwickelnde Teilstück
des Bandes aufläuft, um die so bereits auf dem Dorn befindlichen Windungen dem zweiten
Dornende zu längs zu verschieben, daß der hohle Dorn am zweiten Ende eine Eintrittsöffnung
hat, durch die das Band nach Abwickeln einführbar ist, und daß eine Umlenkvorrichtung
vorgesehen ist, die das Band am ersten Ende abnimmt und der Vorschubkurve zuführt.
-
Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung hat die Vorschubkurve
eine ebene, dem zweiten Dornende zu gerichtete Vorschubfläche, deren Winkel zur
Dornachse der Steigung der Bandwindungen entspricht. Weiter schlägt die Erfindung
vor, daß am ersten Dornende Antriebszähne angeordnet sind, mit denen an der Bandinnenseite
angebrachte Greifzähne
zusammenwirken. Hierbei ist dann auf der
äußeren Dornfläche mindestens eine sich über die ganze Fläche erstreckende Rippe
angeordnet, mit der die Zahnlücken der Greifzähne des Bandes zusammenwirken. Diese
Rippe ist erfindungsgemäß schraubenförmig mit einer Steigung von 900 minus der Steigung
der Bandwindungen angeordnet.
-
Die Erfindung schlägt weiter vor, daß am zweiten Dornende eine mit
einer kurvenförmigen Bandführungsnut versehene Bandftihrungsvorrichtung angeordnet
ist, die mit dem Träger durch den hohlen Dorn hindurch fest verbunden ist. Die um
den Dorn herum angeordneten Bandwindungen sinderfindungsgemäß dicht nebeneinander
gelegen und berühren einander.
-
Durch diese Erfindung wird eine Dornoberfläche geschaffen, die in
ihrer Form zylindrisch ist und die sich so nach vorwärts bewegt, daß kein Gleiten
in irgendeiner Form zwischen dem hergestellten Element oder dem darauf gebildeten
Rohr und der Domoberfläche eintreten kann. Ferner sind im Raum um den Dorn keine
Führungsrollen nötig, weil die die Oberfläche definierenden Windungen des Bandes
vorn abgenommen und das Band innerhalb des Dornes von einem zum anderen Ende geführt
wird. Die diesen Vorschub der Dornoberfläche bewirkenden Antriebsmittel können einfach
das hintere Ende des Dornes umgeben und brauchen sich nicht durch das Innere der
Konstruktion hindurch zu erstrecken. Ferner ist kein kompliziertes Zahnradgetriebe
erforderlich, da das Band nicht durch Rollen angetrieben wird, die sich relativ
zu der sonst drehbaren Dornkonstruktion drehen. Die ganze Konstruktion ist daher
wesentlich einfacher. Außerdem braucht der Dorn an seinem zweiten Ende, d. h. also
vorn, nicht mehr gelagert zu sein. Auch die Vorschubkraft pflanzt sich gleichmäßig
fort, da die Bandwindungen zwangläufig von der Vorschubkurve dem zweiten Dornende
zugeschoben werden.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 eine teilweise abgebrochene und im Schnitt dargestellte Seitenansicht
der Einrichtung, F i g. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1, Fig.3 eine Seitenansicht
des Dornes, wobei das Band entfernt ist, F i g. 4 eine perspektivische Ansicht der
Führungsvorrichtung zum Steuern des Zusammenfallens der aufeinanderfolgenden Bandwindungen
am Vorderende der Konstruktion und Fig. 5 ein Stirnansicht der Führungsvorrichtung
gemäß Fig. 4.
-
Die sich ständig vorwärts bewegende, eine bestimmte Länge aufweisende
Dorneinrichtung zur Herstellung von Rohren, weist einen stationären Träger 10 auf,
auf dem ein Paar von miteinander fluchtenden Lagern 11 und 12 angeordnet sind. In
diesen Lagern ist mit seinem ersten Ende ein langgestreckter, rohrförmiger Dorn
13 drehbar angeordnet, der ein Antriebsritzel 14 an seiner Außenfläche zwischen
den Lagern trägt. Das Ritzel kann durch eine Antriebsvorrichtung angetrieben werden,
die ein schematisch dargestelltes Antriebszahnrad 15 aufweist. Ein nicht dargestellter
Elektromotor dient als primäre Antriebsquelle. Konzentrisch innerhalb des Domes
13 ist ein inneres Tragrohr 16 angeordnet, das sich durch die ganze Länge des Dorns
hindurch erstreckt und mit einem Ende an einer stationären Hülse 17
befestigt ist,
die am TrägerlO fest angebracht ist.
-
Wenn daher das Ritzel 14 angetrieben wird, so dreht sich der Dorn
13 in den Lagern 11 und 12 um das stationäre Tragrohr 16 und die Hülse 17.
-
Nach F i g. 3 weist der Dorn 13, der aus dem Träger 10 vorsteht,
eine Vielzahl von rippenartigen Antriebszähnen 18 unmittelbar neben dem Träger 10
auf. Auf der Oberfläche des Dornes ist eine lange, schraubenförmige Rippe 19 angebracht,
die sich von einem der Zähne 18 bis zum zweiten Ende des Dornes erstreckt. Die Antriebszähne
18 können, wie dargestellt, gerade oder auch schraubenförmig entsprechend der Form
der Rippe 19 ausgebildet sein. Neben dem zweiten Ende ist eine Bandführungsvorrichtung
20 angeordnet, die eine kurvenförmige Nut 21 aufweist. Diese Bandführungsvorrichtung
ist starr, wie in Fig. 1 angedeutet, mit Hilfe von Schrauben22 am Ende des inneren
Tragrohres 16 befestigt. Damit ist sie relativ zu dem sich drehenden Dom 13 stationär.
Neben dem ersten Ende des Dornes 13, dort wo die Zähne 18 gebildet sind, ist eine
ringförmige Vorschubkurve 23 angeordnet, die eine ebene Arbeitsfläche 24 hat, die
die Antriebszähne 18 teilweise überfängt und die unter einem Winkel relativ zur
Dornachse angeordnet ist, der 900 minus dem Schraubenwinkel der Rippe 19 beträgt.
Die Vorschubkurve 23, die vorteilhafterweise aus gefülltem Nylon besteht, ist am
Träger 10, wie in Fig. 1 angedeutet, befestigt und daher ebenfalls relativ zu dem
sich drehenden Dorn stationär.
-
Nach F i g. 1 und 2 weist die Dorneinrichtung ein geschlossene Windungen
aufweisendes, biegsames Band 25 auf, das um eine zu einer Umkehrvorrichtung gehörende
Riemenscheibe 26 zum Dorn 13 unter einem kleinen Winkel in bezug auf die Dornachse
so zuläuft, daß es gegen die Arbeitsfläche24 der Vorschubkurve 23 aufläuft und um
die Antriebszähne 18 herumgewickelt wird. Die Breite des Bandes ist ungefähr gleich
der halben maximalen wirksamen Länge der Zähne 18. Eine Vielzahl von Greifzähnen
27 ist an der Unterseite des Bandes 25 vorgesehen, und diese entsprechen den Antriebszähnenl8
und der schraubenförmigen Rippe 19. Damit wird das Band 25 formschlüssig von dem
sich drehenden Dorn 13 mit den Antriebszähnen 18 erfaßt, und es wird in Windungen
25a um den Dorn gewickelt. Der Querschnitt des Bandes kann üblicherweise etwas nach
innen divergieren, so daß es einen rechtwinkligen Querschnitt annimmt, wenn es in
die Windungen 25a abgebogen wird.
-
Die Arbeitsfläche 24 der Vorschubkurve 23 schiebt die einzelnen aufeinanderfolgenden
Windungen 25 a von den Zähnen 18 weg dem zweiten Dornende zu, so daß sie nebeneinanderliegen
und eine im Umfang vollständige Aerfläche um den Dorn 13 ergeben. Es ist ferner
eine geeignete Beziehung zwischen der Breite des Bandes 25 und der Steigung der
Rippe 19 vorhanden, so daß die Windungen 25 a einen Schraubenwinkel von 900 weniger
dem Rippenschraubenwinkel haben. Damit greift die Rippe19 zwischen die benachbarten
Zähne27 der einzelnen Windungen 25a des Bandes ein, verhindert dabei ein Festsitzen
des Bandes auf dem Dorn und sorgt für ein ständiges Drehen und Vorwärtsgleiten.
Auf dem Dorn 13 kann ein geeignetes Schmiermittel, beispielsweise auf Silikonbasis,
abgelagert sein, um die Reibung zwischen den Windungen des Bandes herabzusetzen.
-
Es sei darauf hingewiesen, daß die Funktion der Rippe 19 darin besteht,
die einzelnen Bandwindungen 25 a auf einem vorzugsweise gleichmäßigen Durchmesser
so zu halten, daß sie alle leicht entlang der Oberfläche des Dornes 13 gleiten können.
Damit ist der Außendurchmesser des Dornes 13 mit der Zahl, der Größe und dem Abstand
der Zähne 27 des Bandes 25 in solcher Wechselbeziehung, daß die Rippe 19 zwischen
die benachbarten Paare der Zähne 27 an den Enden der einzelnen Windungen 25 a paßt,
wobei die Bandlängen zwischen diesen benachbarten Paaren von Zähnen ein gewisses
Spiel um den äußeren Umfang des Domes 13 gestatten. Im Hinblick hierauf ergibt sich,
daß die Rippe 19 nicht unbedingt schraubenförmig verlaufen muß. Sie kann gegebenenfalls
auch geradlinig auf der Oberfläche des Dornes 13 parallel zur Dornachse angeordnet
sein. Ferner kann auch mehr als eine Rippe vorgesehen sein.
-
Gegebenenfalls kann auch die Rippel9 ganz weggelassen werden, wenn
irgendein anderes Mittel die einzelnen Bandwindungen 25 a berührt und mit ihnen
zusammenwirkt, um alle diese Windungen in einer gleitenden Passung oder im Gleitsitz
auf dem Dorn 13 zu halten. Beispielsweise kann das Band 25 mit seitlichen Zähnen
in der Weise ausgestattet sein, daß die Zähne einer Windung mit denen der benachbarten
Windungen übereinstimmen. Irgendeine solche Abwandlung oder Ersatz für die Rippe
19 würde so sein, daß der Durchmesser der einzelnen Windungen in bezug zum Durchmesser
aller anderen Windungen derart ist, daß die lange Aufeinanderfolge von Windungen
auf dem Dorn nicht festsitzt, bevor diese das zweite Ende erreichen.
-
Wenn die einzelnen aufeinanderfolgenden Windungen das zweite Ende
des Dornes 13 erreichen, verlassen sie den drehenden Dorn oder die Rippe 19 und
werden auf die stationäre Bandführungsvorrichtung 20 zu gerichtet. Wie in F i g.
4 und 5 dargestellt, bewegt sich das Band in einen Anfangsteil 21 a einer Bandführungsnut
21 hinein und wird dann in einen Teil 21 b der Nut auf einer schraubenförmigen Bahn
mit sich erhöhender Steigung und abnehmendem Durchmesser herumgeführt. Dieser Teil
mündet dann in den äußersten Teil 21 c der Bandführungsnut ein, der das Band um
die Nase der Führungsvorrichtung herumgeführt und durch eine Eintrittsöffnung in
die innere Bohrung 28 der Bandführungsvorrichtung eintreten läßt. An dieser Stelle
ist die Ebene des Bandes 25 senkrecht angeordnet, wenn das Band sich nach rückwärts
durch die Bandführungsvorrichtung 20 und in die Basis des inneren Tragrohres 16
hineinbewegt. Beim Weiterbewegen durch das Tragrohr 16 kehrt das Band in eine horizontale
Lage zurück und läuft dann nach rückwärts weiter durch das offene rückwärtige Ende
des Tragrohres 16 auf eine zweite Riemenscheibe 29 der Umkehrvorrichtung. Die Riemenscheibe
29 gibt dem Band 25 eine solche Spannung, daß ein gesteuertes Ablaufen der einzelnen
aufeinanderfolgenden Windungen nach innen zu weg vom zweiten Ende des Dornes 13
gewährleistet ist.
-
Nachdem das Band die Riemenscheibe 29 der Umkehrvorrichtung verlassen
hat, läuft es zur Riemenscheibe 26 weiter, und der Zyklus wiederholt sich dann,
Das Ritzel 14 wird durch das Antriebsrad 15 einschließlich des ganzen Dornes 13
mit konstanter Geschwindigkeit gedreht. Die Antriebszähne 18 wickeln dann nacheinander
Windungen 25a des Bandes um
den Dorn, die in Längsrichtung durch die stationäre Vorschubkurve
23 verschoben werden. Diese benachbarten Windungen des Bandes definieren umfangsmäßig
eine vollständige Dornoberfläche, die sich ständig nach dem zweiten Dornende bewegt.
Am zweiten Ende des Dornes bricht diese Oberfläche nach innen zusammen, wenn das
Band um die Bandführungsnut 21 in der Bandführungsvorrichtung 20 herumgeführt und
dann unter Spannung zurück zum Tragrohr 16 geführt wird. Wenn dieser Vorgang sich
wiederholt, kann ein Rohr um den Dorn herumgebildet werden, und zwar dadurch, daß
ständig flexible Elemente, wie beispielsweise miteinander sich verriegelnde Streifen
30 gemäß F i g. 1, auf die sich ständig vorwärts bewegende Dornoberfläche aufgebracht
werden. Jede der nachfolgenden Windungen des Streifens 30 überlappt die nächste
Windung und greift in diese em und schreitet mit der fortlaufenden, vollständigen,
durch das Band 25 definierten Dornoberfläche fort, bis diese nach einwärts in die
Bandführungsvorrichtung hinein zusammenfällt. Die ineinandergreifenden Windungen
des Streifens 30 sind dann jedoch selbsttragend und laufen kontinuierlich vom zweiten
Ende des Dornes ab, um ein vollständiges Rohr 31 zu bilden.
-
Es können bestimmte Abweichungen der Konstruktion von der dargestellten
Form der Einrichtung zur Ausübung der Funktion der Vorschubkurve 23 gemacht werden,
besonders dann, wenn eine verhältnismäßig kräftige Rohrkonstruktion, wie das oben
beschriebene Rohr 31, hergestellt wird. Notfalls kann die Vorschubkurve 23 durch
eine bogenförmige Kurve ersetzt werden, die die erste Windung 32 des Streifens 30,
der um den Dorn herumgewickelt wird, teilweise umgibt, wie in F i g. 1 dargestellt.
Solch eine bogenförmige Kurve müßte dann am TrägerlO befestigt sein und in die äußere
Nut zwischen den erhabenen und vertieften Teilen des ineinandergreifenden Streifens
30 an der ersten Windung 32 hineinpassen.
-
Die bogenförmige Kurve kann in bezug auf die Dornachse zu einem Winkel
geneigt sein, der gleich dem gewünschtenSteigungswinkel des vollständigen Rohres
ist. Bei Austausch der Vorschubkurve 23 durch die bogenförmige Kurve würden die
einzelnen Bandwindungen 25 a nicht über die gesamte Länge des Dornes aneinanderstoßen,
sondern würden mit Zwischenräumen versehen sein, so wie sie über die Antriebszähne
gezogen sind. Die bogenförmige Kurve würde die Windungen des endgültigen Rohres
31 auf das zweite Ende des Dornes zu bewegen, und die Reibung zwischen dem Rohr
31 und den im Abstand angeordneten Bandwindungen 25 a würden die Bandwindungen 25
a zusammen mit dem vollständigen Rohr 31 herunterziehen, fast ebenso wie die Vorschubkurve
23. Es ist wünschenswert, eine solche bogenförmige Kurve aus einem schmiermittelgetränkten,
porösen Metall herzustellen, um die Abnutzung der ersten Bandwindung 32 des Streifens
30 herabzusetzen, da die ganze Kraft zur Vorwärtsbewegung sowohl der Bandwindungen
25a als auch des vollständigen Rohres auf jene erste Windung 32 ausgeübt wird.
-
Es liegen noch viele andere Variationen der Einrichtung im Rahmen
der Erfindung. So können beispielsweise zwei oder mehrere Bänder 25 um den Dorn
13 herumgewickelt und durch eine mit mehreren Nuten versehene Bandführungsvorrichtung
20 zurück zu der Umkehrvorrichtung geführt werden. Dies bedeutet
eine
größere Zuführung zu der kontinuierlich fortlaufenden Dornoberfläche, die es erlauben
würde, bei jeder Umdrehung des Dornes 13 weiterzufördern.
-
Das Fabrikationselement, wie beispielsweise der ineinandergreifende
Streifen 30, würde dann bei geringer Zuführung durch Verwendung eines drehbaren
Zubringers aufgebracht werden, der mit entsprechender Geschwindigkeit umläuft. Außer
den in Fig. 1 dargestellten, ineinandergreifenden Streifen können auch andere Abwandlungen
von schraubenförmig hergestellten, flexiblen Rohren durch die Einrichtung gemäß
der Erfindung hergestellt werden. Eine Anzahl von Fabrikationselementen, wie beispielsweise
Bänder, Draht usw., können um die Dornoberfläche herumgewickelt werden. Wenn in
den folgenden Ansprüchen davon ausgegangen wird, daß der Dorn in bezug auf den Träger
drehbar ist, so sei in Erwägung gezogen, daß der Dorn 13 in bezug auf den Untergrund
stationär bleibt, während der Träger 10 und alles, was an ihm befestigt ist, drehbar
sein kann. Dies würde eine einfache Übertragung der Dornoberfläche ergeben, die
durch die Bandwindungen 2liga ohne Drehung jener Oberfläche definiert ist.