DE1296788B

DE1296788B - Dorn fuer eine Vorrichtung zum fortlaufenden Herstellen von Kunststoffrohren

Info

Publication number: DE1296788B
Application number: DEN25062A
Authority: DE
Inventors: Aylor Elmo Edison; Kennedy Clifford Freeman
Original assignee: North American Aviation Corp
Current assignee: North American Aviation Corp
Priority date: 1963-06-04
Filing date: 1964-06-04
Publication date: 1969-06-04
Also published as: FR1396702A; US3328224A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Dorn für F i g. 3 zeigt den bei einer solchen Vorrichtung eine Vorrichtung zum fortlaufenden Herstellen von verwendeten erfindungsgemäßen Dorn.
Kunststoffrohren, mit welcher harzgetränkte Fasern Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt auf dem Dorn aufgewickelt und dieser Faserwickel einen Speicherbehälter 20 für das bei der Rohrheranschließend innerhalb einer den Dorn umgebenden 5 stellung verwendete Binde- und Schmiermittel, an Trockenkammer ausgehärtet wird. welchem der Dorn 28 starr befestigt ist. Über die

Es ist bereits eine Vorrichtung zum fortlaufenden Vorrichtung 30 werden die Längsfasern 32 auf den Herstellen von Kunststoffrohren dieser Art mit einem Dorn aufgebracht. Anschließend wird über die Vorhohlen druckfesten Dorn bekannt, bei der durch richtung 36 ein Belagmaterial 38 in Form von längäußere Rollen bzw. elastische durch Druckluft auf- io liehen Streifen auf diese Längsfasern aufgetragen, weitbare Hohlringe der harzgetränkte Faserwickel Über die anschließenden Spindelmechanismen 40 von außen auf den Dorn gedrückt wird. Dabei ist werden eine Vielzahl von Fasern 42 in Umfangsrichesauch schon bekannt, im Bereich der Imprägnier- tung auf den Dorn aufgewickelt. Die Spindeln 40 kammer den Dorn mit Löchern zu versehen, durch werden über einen Motor 81 und die Welle 54 angewelche das über die Leitung in das Dorninnere ein- 15 trieben. Die Fasern 42 können entweder bereits mit gleitende Harz auf die Innenseite des Kunststoffrohres Harz getränkt sein oder ein Imprägnierbad 60 durchgelangen kann. Die Qualität der mit dieser bekannten laufen, bevor sie auf die Spindelmechanismen geVorrichtung hergestellten Kunststoffrohre läßt je- wickelt werden.

doch in verschiedener Hinsicht noch zu wünschen Beim Verlassen des letzten Spindelmechanismus

übrig. äo 40 läuft das noch ungehärtete Rohr 62 zwischen zwei

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung Walzen 64 hindurch. Die Walzen 64 dienen dazu,

zum fortlaufenden Herstellen von Kunststoffrohren einen endlosen Metallstreifen 66 auf die Oberfläche

der oben erwähnten Art derart weiterzubilden und des ungehärteten Rohres zu führen. In einem zweiten

zu verbessern, daß mit ihr Kunststoffrohre hoch- Formwalzensatz 68 wird der Metallstreifen fest um

wertiger und stets gleichbleibender Qualität herge- 25 das noch ungeformte Rohr herum angedrückt bzw.

stellt werden können. -gebogen. Wenn der Metallstreifen bzw. das Metall-

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Dorn band fest an dem noch nicht ausgehärteten Rohr

der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch anliegt, durchläuft das Rohr eine Trockenkammer 70,

gelöst, daß der innerhalb der Trockenkammer ge- in der es endgültig ausgehärtet wird. Beim Verlassen

legene Dornabschnitt aus einem inneren Rohrteil be- 30 der Trockenkammer 70 läuft das Rohr zwischen

steht, um welches konzentrisch eine doppelwandige, weiteren Formwalzen 72 und Bandtragwalzen 74 hin-

rohrförmige, die Innenfläche des entstehenden durch, so daß das Metallband von dem nun geform-

Rohres berührende und auf einer Unterstützung an- ten, festen Rohr entfernt wird. Die Bandtragwalzen

gebrachte Blase aus nachgiebigem Material angeord- 74 werden über einen Motor 75 angetrieben. Die

net ist. Dabei hat es sich gemäß einer Weiterbildung 35 Trockenkammer 70 wird durch den Motor 81 ange-

der Erfindung vor allem noch als vorteilhaft erwiesen, trieben.

wenn der Hohldorn im Bereich vor der Trocken- Innerhalb der Trockenkammer 70 wird ein Streikammer mindestens auf einen Teilabschnitt in an fen 158 aus rostfreiem Stahl, Siliziumstahl, stahlversich bekannter Weise aus porösem Material besteht. stärktem Silikongummi od. ä. schraubenlinienförmig Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungs- 40 mehrmals um die endlosen Metallstreifen 66 gegemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unter- wickelt, wodurch er die Metallstreifen fest an das ansprächen. Rohr andrückt und dort festhält. Dieser Streifen 158

Durch die erfindungsgemäße Dornausbildung wird verläuft gestreckt zwischen drei Walzen 160, die in innerhalb der Trockenkammer ein Druck auf den dem Zylinder 144 der Trockenkammer 70 angeordnet Faserwickel nicht nur von außen, sondern auch von 45 sind. Jede Walze sitzt auf einer Achse 162, die durch innen durch das Aufspreitzen der auf dem Dorm an- das Ende 146 der Kammer hindurch in ein abgegebrachten Blase aufgebracht. Hierdurch wird eine dichtetes Lager 164 führt, das außerhalb der Kammer Verdichtung des Faserwickels während des Aus- befestigt ist. Da sich alle Walzen 160 im Gegensatz härtens erreicht, wie dies bisher mit den bekannten zum Dorn mit der Trockenkammer drehen, läuft der Vorrichtungen nicht möglich war, und es können da- 50 Streifen 158 über die drei Walzen und übt einen her mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung Kunst- Druck auf das sich bewegende Metallband aus. Die stoffrohre wesentlich besserer Qualität hergestellt Getriebe 80, die die Drehung der Trockenkammer werden. Durch die Ausbildung des Domes aus einem bewirken, sind über den Motor 81 synchronisiert, so porösen Material kann auf der gesamten Dornober- daß die Umdrehungsgeschwindigkeit der Trockenfläche ohne örtliche Begrenzung auf bestimmte Öff- 55 kammer der Geschwindigkeit entspricht, mit der die nungsbereiche das zugeführte Harz auf die Dorn- endlosen Metallstreifen 66 hindurchlaufen. Der Streioberfläche austreten und dort einerseits an die auf- fen 158 wickelt sich also in ständiger reibungsloser gewickelten Faserbänder abgegeben werden und Bewegung um die Metallstreifen 66. Durch die Wirgleichzeitig auf der gesamten Länge des Domes auch kung des um das Rohr gewickelten Streifens 158 und als Schmiermittel wirken. 60 der endlosen Metallstreifen 66 wird das Rohr den

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema- Dorn entlanggezogen. Auf Grund dieses Umstandes

tischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel rotieren Dorn und Rohr nicht, wodurch jegliche

näher erläutert. Rotationsreibung entfällt. In der Trockenkammer 70

F i g. 1 zeigt die Gesamtanordnung einer Vorrich- sind außerdem spiralförmige Heizspulen 166 ange-

tung zum fortlaufenden Herstellen von Kunststoff- 65 ordnet,

rohren; Einzelheiten des Domes 28 zeigt Fig. 3. Vom Be-

F i g. 2 zeigt die Trockenkammer dieser Vorrich- hälter 20 (F i g. 1) bis zur Trockenkammer 70 besteht

tung im Detail; der Dorn 28 aus einem porösen Material 178. Vor-

zugsweise soll der Dorn aus gesintertem Metall, wie gesinterter Bronze, Stahl, rostfreiem Stahl oder verschiedenen Legierungen bestehen. Auch keramische Stoffe, metallverstärkte keramische Stoffe u. ä. sind geeignet. Der Dorn weist in Längsrichtung in seiner gesamten Länge einen hohlen Kern auf. Das in dem Behälter 20 befindliche Material, das unter Druck steht, fließt durch die öffnung 180 und durchdringt den porösen Stoff 178. Somit bildet es einen Belag auf der Dornoberfläche und schmiert so das sich auf dem Dorn entlangbewegende Rohr. Außerdem bewirkt dieses Material, da es vorzugsweise aus einer Bindemittelkomposition besteht, eine engere Verbindung der Fasern an der Rohrinnenfläche, wenn sie in der Trockenkammer ausgehärtet werden. An dem Ende 182 des porösen Domes befindet sich ein kreisrundes Abschlußstück 184. Ein Rohrteil 186 verläuft durch die gesamte Trockenkammer von dem ersten Abschlußstück 184 zu einem zweiten Abschlußstück 188. Der Durchmesser der beiden Abschlußstücke ao 184 und 188 ist gleich dem Kerndurchmesser des entstehenden Rohres, so daß sie eine Fortsetzung des Domes darstellen. Der Durchmesser des Rohrteiles 186 ist erheblich geringer als der der Abschlußstücke. Dieses Rohrstück dient als starre Halterung für die beiden Abschlußstücke und bildet eine Kammer 190 zwischen sich und dem geformten Rohr 62, das über die beiden Abschlußstücke hinweggleitet.

Eine doppelwandige Blase 192, die aus Silikongummi bestehen kann, ist mit einem Ende am Außenrand des Abschlußstückes 184 entlang angeordnet. Die Blase enthält ein Strömungsmittel 193. Sie ist in eine Nut 194 des Abschlußstückes 184 eingeführt und bildet an diesem Abschlußstück eine Abdichtung. Das gegenüberliegende Blasenende liegt innerhalb einer Nut 196 eines Ringes 198, der das Rohrteil 186 umgibt und neben dem zweiten Abschlußstück 188 angeordnet ist, von dem ihn eine Feder 200 trennt. Die Feder hält eine Spannung an dem Ring 198 aufrecht, so daß eine wirksame Dichtung zwischen Ring und Blase 192 gegeben ist. Bei der Blase 192 handlt es sich um ein doppelwandiges, zylindrisches, durchgehendes Stück aus gummiartigem Material. Wenn das Rohr in der Trockenkammer den Dorn entlanggleitet, gleitet es auch an der Blase entlang und berührt sie.· Auf Grund ihrer Ausbildung wird die Blase in Längsrichtung zwischen dem ersten Abschlußstück 184 und dem Ring 198 in eine Umlaufbewegung gesetzt, wenn das Rohr darübergleitet. Diese Bewegung wird durch die Reibgleitkraft hervorgerufen, die die Innenfläche des Rohres auf die Blase ausübt. Die Blase berührt mit ihrer Innenfläche ein mit Löchern versehenes Stahlrohr 202, das ebenfalls zwischen dem ersten Abschlußstück 184 und dem Ring 196 angeordnet ist. Das Rohr 202 ist an dem ersten Abschlußstück 184 angeschweißt, damit es festsitzt. Das Rohr 202 ist jedoch nicht an dem Ring 198 angeschweißt, so daß sich der Ring gegenüber der Blase bewegen kann. Das Rohr 202 und der Ring 196 berühren sich auf Grund der Federkraft der Feder 200, die den Ring gegen das Rohr drückt. Das mit öffnungen versehene Rohr 202 ist vorzugsweise mit einem Kunststoff-Überzug versehen, damit eine glatte Oberfläche gegeben ist, auf der die Blase in ihrer ständigen Bewegung entlanggleiten kann.

Das innere Rohr 186 wird unmittelbar von dem zylindrischen Heizelement 204 umschlossen. Dieses Widerstandsheizelement wird über die elektrischen Leitungen 206 erhitzt, die durch den porösen Dornabschnitt in den Kanälen 208 herausgeführt sind. Das Heizelement erhitzt ein Strömungsmittel, wie z. B. Wasser, das die Kammer 190 durch die vor dem Behälter 20 durch den porösen Dornabschnitt verlaufende Leitung 210 erreicht. Infolge des Erhitzens. dieses Strömungsmittels wird Dampf durch die in dem Rohr 202 vorgesehenen öffnungen gepreßt und somit auf die rotierende Blase 192 ein Druck ausgeübt. Infolgedessen wird während des Aushärtevorganges ein ständiger Druck auf die Innenseite des Rohres 62 ausgeübt. Dieser innere Druck auf die Innenseite des Rohres kommt noch zu dem äußeren Druck hinzu, der von den endlosen Metallbändern 66 und den die beiden Metallbänder 66 umgebenden Bändern 158 auf das Rohr ausgeübt wird. Dieser von innen und außen auf das in der Aushärtephase befindliche Rohr wirkende Druck wird als eines der wichtigsten Kriterien bei der Herstellung eines hochwertigen Kunststoffrohres von hoher Festigkeit betrachtet.

Da ein Ausströmen der in der Kammer verwendeten Flüssigkeit unerwünscht ist, ist die Kammer im wesentlichen durch die Anlage der Blase an das erste Abschlußstück 184, und zwar an die Nut 194 sowie an den Ring 198 auf Grund der darin vorgesehenen Nut 196 abgedichtet. Zusätzlich ist zwischen dem Ring 198 und dem inneren Rohr 186 eine Ringdichtung 212 vorgesehen, die etwaige Flüssigkeitsverluste verhindert. Die Feder 200 übt einen ausreichend großen Druck auf den Ring 198 aus, so daß zwischen ihm und der Blase eine wirksamere Dichtung gegeben

Claims

Patentansprüche:

1. Dom für eine Vorrichtung zum fortlaufenden Herstellen von Kunststoffrohren, mit welcher harzgetränkte Fasern auf dem Dom aufgewickelt und dieser Faserwickel anschließend innerhalb einer den Dorn umgebenden Trockenkammer ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb der Trockenkammer (70) gelegene Domabschnitt aus einem inneren Rohrteil (186) besteht, um welches konzentrich eine doppelwandige, rohrförmige, die Innenfläche des entstehenden Rohres berührende und auf einer Unterstützung (202) angebrachte Blase (192) aus nachgiebigem Material angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Rohrteil (186) und Blase (192) eine Einrichtung zum Aufbringen eines Radialdruckes auf die Blase (192) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufbringen eines Radialdruckes auf die Blase (192) einen Kanal (210) zum Zuführen eines Strömungsmittels (193) sowie eine Vorrichtung (204) zum Erhitzen des zugeführten Strömungsmittels umfaßt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Wand des hohl ausgebildeten Domes im Bereich vor der Trockenkammer durchlässig ist, um Harz auf die Domaußenseite zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohldom (28) im Bereich vor der Trockenkammer (70) mindestens auf einen Teilabschnitt in an sich bekannter Weise aus porösem Material (178) besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen