DE1778319A1

DE1778319A1 - Automatische Vorrichtung zur Herstellung ausgedehnter Schlaeuche

Info

Publication number: DE1778319A1
Application number: DE19681778319
Authority: DE
Inventors: Vukovich John Robert
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 1967-04-18
Filing date: 1968-04-18
Publication date: 1971-08-05
Also published as: GB1157784A; FR1561683A; US3427638A

Description

Hünchen, den 16. April 1968

Dr.Wg/Ni

'..". ^SSG, Rechtsanwalt O

in Gen. VoIIm. (HL-Nr. 52/64) 0 \ I I 0 0 I Ό

der Fa DOW CORNING Corp.
Midland/Mich. (USA)

OC 1448/856

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Polymere Formkörper mit plastischem Erinnerungsvermögen fanden rasch industrielle Anwendungsgebiete. Unter biegsamem Rohrmaterial mit plastischem Erinnerungsvermögen sind biegsame Schläuche aus polymeren Werkstoffen zu verstehen, die ihre Form und ihre Abmessungen unter niederen und normalen Temperaturbedingungen beibehalten (d.h. bei 1O°-35°C), jedoch bei Anwendung von Hitze sich bei einer kritischen Temperatur auf ihre vorbestimmte Form und ihre vorbestimmten Dimensionen zusammenziehen. Diese Eigenschaft wird im allgemeinen als "Wärmeschrumpfvermögen" bezeichnet. Produkte mit diesen Eigenschaften sind beispielsweise in der US-Patentschrift 3.086,242 beschrieben. Besonders auf Gebieten wie der elektrischen Isolierung haben Produkte mit diesen Eigenschaften viele Anwendungsmögliehkeiten gefunden. Ein Kebel kann beispielsweise in eine Schlauchhülle aus warmeschrumpfbarem Material hinein-

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geschoben werden, und diese zieht sich durch Anwendung von Hitze unter Ausbildung eines enganliegenden Isoliermantels rund um das Kabel zusammen.

Zur Herstellung von wärmeschrumpfbaren Schläuchen sind bereits verschiedene Verfahren bekannt; hierbei tauchten aber Schwierigkeiten bei der preisgünstigen Herstellung von langen Rohren mit einheitlichem Außendurchmesser, einheitlicher Wandstärke und kontrollierten linearen Abmessungen auf.

Eine Vorrichtung zur Herstellung von derartigen Schläuchen ist in der US-Patentschrift 3.257.689 beschrieben. Hierbei wird ein Schlauch von bestimmter Länge im Inneren eines festen Formrohrs eingesetzt und die Ausdehnung wird während des Erhitzesn des Schlauches mittels Druckluft durchgeführt. Dann wird der Schlauch in dem ausgedehnten Zustand abgekühlt, so daß er in auegedehntem Zustand verbleibt. Auf diese Weise können jedoch nur Schläuche einer bestimmten Länge entsprechend der Länge des Formrohrs hergestellt werden. Es wäre jedoch sehr vorteilhaft, wenn Schläuche mit kontinuierlicher Länge hergestellt werden könnten.

Gemäi3 der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung beansprucht, die die automatische Herstellung von ausgedehnten Schläuchen in beliebiger Länge ermöglicht. Hierzu wird

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ein festes Formrohr, das mit einem Erhitzungs- und Kühlmantel versenen ist, gemäß der US-Patentschrift 3.257.689 in Verbindung mit einer Druckkammer, die einen Vorrat an unrusgedehntem Schlauch enthält zusammen mit einer Vorrichtung zur Fortbewegung des Schlauches benützt, so daß der Schlauch in kontinuierlicher Länge durch das Formrohr geführt werden kann. Die erfindungsgemaße Vorrichtung vereinist die Vorteile der Vorrichtung gemäß der genannten US-Patentschrift unter gleichzeitiger Ausschaltung des Nachteils, daß die Länge des Schlauches von der Länge des Formrohres abhängig ist. Hierdurch werden viele Handgriffe überflüssig, so daß die mit der bisherigen Herstellung nusgedehnter Schläuche verbundenen Kosten beträchtlich gesenkt werden.

Die erfindungsgemaße verbesserte Vorrichtung zur Herstellung ausgedehnter Schläuche mittels eines festen Formrohrs, dessen Innendurchmesser dem gewünschten Außendurchmesser des ausgedehnten Schlauches entspricht und Vorrichtungen zum Ausdehnen des Schlauches innerhalb des Formrohrs durch Einströmen von komprimiertem Gas ist durch einen Vorrat εη unausgedehntem Schlauch, der beträchtlich größer als die Länge des Formrohrs ist, einer gasundurchlässigen Kammer, worin dieser Schlauchvorrat eingeschlos-

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sen ist, zwischen der Kammer und dem Formrohr angeordneten Laufbüchsen, um den Schlauch an mindestens einer Stelle zwischen der Kammer und dem Formrohr radial abzuschließen, Vorrichtungen zum Abklemmen des Schlauche bei dessen Austritt am Ende des Formrohrs, Vorrichtungen für die Zufuhr von komprimiertem Gas innerhalb des Schlauche, um diesen unter abdichtendem Kontakt mit der Laufbuchse auszudehnen und

Vorrichtungen für die Zufuhr von komprimiertem Gas außerhalb des Schlauche in die Kammer, um eine Überdehnung des Schläuche in der Kammer zu verhindern, während die Ausdehnung des Schlauchs im Formrohr stattfindet, gekennzeichnet.

Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erzielenden Vorteile können am besten anhand der anliegenden Zeichnungen erläutert werden:

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungegemäßen Vorrichtung zur Herstellung der ausgedehnten Schläuche; M₀-. Figur 2 zeigt einen vergrößerten Teilquerechnitt der Schlauchvorratskammer und das Innere des Formrohrs aus Figur 1;

Figur 5 zeigt einen Teilquerschnitt von dem Austrittsende des Formrohrs aus Figur 1 und Einzelheiten einer bevorzug-

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ten Ausführungsform der Abklemmvorrichtungen; Nun zu den Zeichnungen im einzelnen wobei gleiche oder entsprechende Teile mit den seihen Ziffern "bezeichnet v/erden:

In Figur 1 ist eine Kammer 11 dargestellt, die eine Aufspulvorrichtung 12 enthält, auf welcher ein Vorrat des zusammengedrückten auszudehnenden Schlauches 13 aufgespult ist, der vor Gehrauch ausgedehnt v/erden soll. Die Kammer 11 kann aus Metall oder einem ähnlichen Material "bestehen und muß gasundurchlässig sein. In die Kammer wird komprimiertes Gas aus einem Behälter 14 durch ein steuerhares Ventil 16 eingeführt. Zusätzlich wird komprimiertes Gas aus dem Behälter 14 in das Ende des Schlauches 13 mittels einer rotierenden Vorrichtung z.B. einer Pumpe oder einem Gebläse in die Aufspulvorrichtung 12 geleitet. Rotierende Vorrichtungen zur Weiterleitung von Gasen zv/ischen einem feststehenden Vorratsbehälter und einem rotierenden Teil sind auf dem Gebiet der Flüssigkeit süb ertragung bekannt, so daß sich ihre Beschreibung im einzelnen hier erübrigt.

Wie aus Figur 2 deutlicher ersichtlich, wird der unausgedehnte Schlauch 13 von der Aufspulvorrichtung 12 durch eine abdichtende Laufbuchse, die beispieleweise aus Nylon

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oder einem ähnlichen Material besteht, in ein flexibles Rohr 17 geführt. Die Notwendigkeit der abdichtenden Laufbuchse 18 ergibt sich aus der Beschreibung der Wirkungsweise des Systems. Das verstärkte flexible Rohr ist mit dem Formrohr 19 verbunden. Mit Hilfe des Formrohrs 19 wird der Schlauch in die gewünschte Form gebracht wie später im einzelnen beschrieben· Das Formrohr 19 ist von einem Erhitzungs- und Kühlmantel 21 umschlossen, der durch Ventile mit einer Dampferzeugungsvorrichtung und einer Kühlwasserzufuhr verbunden ist und enthält Austrittsvorrichtungen für Wasser und Dampf«

Wie aus Figur 3 deutlicher ersichtlich, ist in der Nähe der Stelle, an der das Formrohr 19 aus dem Erhitzungs- und Kühlmantel 21 heraustritt, eine Abklemmvorrichtung 22 angebracht, die beispielsweise aus einem gewölbten Bauteil, dessen Durchmesser gleich dem Durchmesser des Formrohrs 19 ist, bestehen kann und die durch einen Kolbenmagnet 23 oder durch eine hydraulische Vorrichtung bewegt wird. Der aus dem Formrohr 19 austretende Schlauch wird dann auf eiire Aufspulvorrichtung 24 aufgewickelt.

In Betrieb wird eine Aufspulvorrichtung 19 mit einem Vorrat an unausgedehntem Schlauch 13 in der Kammer 11

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befestigt. Anstelle der Aufspulvorrichtung kann auch einfach ein Vorrat an lose aufgewickeltem Schlauch in die Kammer 11 gelegt werden. Das innerste Ende 24 des Schlauchs 13 wird wie aus Figur 2 ersichtlich mit einer Luftleitung 27 verbunden, die ihrerseits mit dem Gaserzeugungsbehälter 14 über eine Druckunterschiedsabsperrvorrichtung 28 in Verbindung steht. Der Schlauch 13 wird durch die laufbuchse 18 in das flexible Rohr 17f dann in das Formrohr 19 und von hier zu der Aufspulvorrichtung 24 geleitet. Der Schisuch 13 wird am Austrittsende des Formrohrs 19 mit der Abklemmvorrichtung 22 zusammengedrückt, um den Durchtritt des Gases durch den Schlauch hinter der Abklemmvorrichtung zu verhindern.

Die Absperrvorrichtung 28, die mit einer Dampferzeugungsquelle 29 verbunden ist, ist geöffnet, damit der Dampf in den Erhitzungsmantel 21, der das Formrohr 19 umgibt eintreten kann, um den hierin befindlichen Schlauch zu erhitzen. Gleichzeitig ist auch das Austrittsventil 31 geöffnet, das mit dem Kondensatabfluß 32 verbunden ist, um ein Abfließen des Dampfes zu ermöglichen, wenn gekühlt wird.

Das komprimierte Gas, das beispielsweise Luft sein kann,

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wird durch die Druckunterschiedsr^iipcrryorrichtung 28 in das Innere des Schlauche 13 mittels der Laufbuchse, die in der Mitte der Auf spul vorrichtung 12 "befestigt ist, eingeführt. Durch die Luft dehnt sich der Schlauch 13 aus und bildet eine Abdichtung gegen die Innenfläche der Laufbuchse 18, die an der Austrittsstelle des Schlauche aus der Kammer 11 angebracht ist. Nachdem zwischen dem Schlauch 13 und der Laufbuchse 18 eine Abdichtung hergestellt worden ist, wird das Ventil 16 geöffnet, so daß das hochkomprimierte Gas in die Kammer 11 in den Schlauch 13 einfließen kann. Der Druckunterschied innerhalb und außerhalb des Schlauchs 13 wird jedoch aufrechterhalten, um ein Zusammenbrechen der Abdichtung zwischen dem Schlauch und der Laufbuchse 18 zu verhindern. Es wurde festgestellt, daß in der Praxis ein so geringer Druckunterschied wie 0,7 kg/cm diese Abdichtung wirksam aufrechterhalten kann.

Zur Lieferung des Drucks in der Kammer 11 und außerhalb des Schlauchs 13 kann ein beträchtlicher Druck auf das Innere des Schlauchs auegeübt werden, ο line daß die Gefahr besteht, daß dieser auf Grund mangelnden Haitee zerreißt. Die Druckausübung verursacht das Ausdehnen des

Schlauchs in dem Formrohr 19 unter Angleichen an den

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Durchmesser desselben. Wenn der Schlauch 13 unter enger Anpassung an die Innenoberfläche des Pormrohrs 19 ausgedehnt worden ist und der Schlauch so weit erhitzt worden ist, daß seine kritische Temperatur erreicht ist, das ist die Temperatur, bei der die Ausdehnung nach dem Abkühlen erhalten bleibt, wird die Dampfzufuhr 29 unterbrochen. Anschließend wird in den Mantel 21 durch Öffnen des Ventils 33 Kühlwasser eingeleitet und das Wasseraustrittsventil 34 geöffnet, das mit dem Wasserablauf verbunden ist. Durch das Abkühlen des Schlauches 13 unter seine kritische Temperatur behält dieser die Abmessungen des Pormrohrs bei, bis er erneut erhitzt wird. Der Druck innerhalb des Schlauches läßt nach und in gleicher V/eise läßt der Druck in der Kammer 11 nach.

Die Abklemmvorrichtung 22 wird dann zurückgezogen und der Schlauch wird in einer Länge, die der Länge oder etwas weniger des Pormrohrs 19 entspricht, auf die Aufspulvorrichtung 24 aufgewickelt. Dann wird die Abklemmvorrichtung 22 wieder in den Schlauch 13 hineingedrückt und der Vorgang der Druckanwendung des Erhitzens und des Abkühlens wird in der selben Reihenfolge wiederholt. Auf diese Weise können hitzeschrumpfbare Schläuche kontinuierlicher Länge hergestellt v/erden. Die Kontroll-

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Vorrichtungen für die erforderlichen Ventile und Absperrvorrichtungen, die für die automatische Aufeinanderfolge der einzelnen Arbeitsgänge notwendig sind, sind im Handel erhältlich oder können vom Fachmann leicht angefertigt werden. Derartige Vorrichtungen können in bekannter V/eise durch mechanischen, elektrischen oder hydraulischen Antrieb in Betrieb genommen werden.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand einer speziellen Ausführungsvorrichtung demonstriert, aber selbstverständlich liegen Variationen und Modifikationen derselben innerhalb des Schutzbereiches,

Claims

P_a_t_e_n_t_a_n_s_E_r_ü_c_]i_e

(ι.) Verbesserte Vorrichtung zur Herstellung ausgedehnter Schläuche mittels eines festen Formrohrs, dessen Innendurchmesser dem gewünschten Außendurchmesser des ausgedehnten Schlauches entspricht und Vorrichtungen zum Ausdehnen des Schlauches innerhalb des Formrohrs durch Einströmen von komprimiertem Gas, gekennzeichnet durch

einen Vorrat an unausgedehntem Schlauch, der beträchtlich großer als die Länge des Formrohrs ist, eine gasundurchlässige Kammer, worin dieser Schlauchvorrat eingeschlossen ist,

zwischen der Kammer und dem Formrohr angeordneten Lauibuchsen, um den Schlauch an mindestens einer Stelle zwischen der Kammer und dem Formrohr radial abzuschließen,

Vorrichtungen zum Abklemmen des Schlauches bei dessen Austritt am Ende des Formrohrs,

Vorrichtungen fur die Zufuhr von komprimiertem Gas innerhalb des Schlauches, um diesen unter abdichtendem

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Kontakt mit der Laufbuchse auszudehnen und Vorrichtungen für die Zufuhr von komprimiertem Gas außerhalb des Schlauches in die Kammer, um eine Überdehnung des Schlauches in der Kammer zu verhindern, während die Ausdehnung des Schlauches im Formrohr stattfindet.
2. Verbesserte Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Yorrichtungen für die Gaszufuhr außerhalb des Schlauches mit zusätzlichen Vorrichtungen ausgerüstet sind, die die Gaszufuhr bei einem niedrigeren Druck ermöglichen als die Gaszufuhr innerhalb des Schlauches.

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