DE1928201B2 - Wickeldorn zum kontinuierlichen Herstellen von rohrförmigen Gegenständen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wickeldorn zum kontinuierlichen Herstellen von rohrförmigen Gegenständen beliebiger Länge, bestehend aus einem hohlen, im wesentlichen zylindrischen Rohr, das an einem Ende abgestützt und am gegenüberliegenden Ende frei ist. und mit einem endlosen flexiblen Riemen, der sich in schraubenlinienförmigen Windungen an der Oberfläche des Rohres bewegt, sowie mit einem den Riemen in einer Nut um das freie Ende des Rohres in dessen Innenraum leitenden Führungskopf am freien Ende des Rohres, ferner mit Umlenkanordnup(?en. um den Riemen durch den Innenraum des Rohres zurück und zu dem an den abgestützten Endteil angrenzenden Teil des Rohres zu führen und mit einem Antrieb für den

Riemen. ,

Wickeldorne, die zum kontinuierlichen Herstellen von rohrförmigen Gegenständen beliebiger Länge geeignet sind, sind bekannt aus der deutschen Auslegeschrift I 263 279, aber auch aus den USA.-Patentschriften 2 828 239, 3 155559 und 3 27) 064, Bei diesen bekannten Wickeldornen laufen Ober ihre Oberfläche Riemen in geschlossener Form, und zwar bei der deutschen Auslegeschrift I 263 279 in der Weise, daß der

ίο Riemen aufeinanderfolgende, aneinanderstoßende, schraubenförmige Wicklungen um den rohrförmigen, drehbar angeordneten Dorn bildet, so daß man eine kontinuierliche, sich bewegende Dornoberfläche erreicht Die Rückführung des Riemens erfolgt dann

■5 durch den hohlen Dorn hindurch, wobei noch Umlenkanordnungeri und Antriebssysteme für den Riemen und den drehbaren Dorn vorgesehen sind.

Während des Betriebs rutscht der Riemen mit seiner gesamten Unterfläche über die dun Dorn bildende

ao Rohroberfläche, was eine beträchtliche Reibung her vorruft. Es werden auch Riemen beträchtlicher Länge benötigt, um die gesamte Dornoberfläche zu überdekker.. Nachteilig ist bei diesen bekannten Vorrichtungen auch besonders, daß die Steigung des schraubenlinien-

a5 förmig mit H.lfe eines solchen Wickeldorns hergestellten Erzeugnisses auf die Breite des Riemens beschränkt ist, es ist daher nicht möglich, mit den üblichen bekannten Wickeldornen flexible Rohre schraubenlinienförmig mit hoher Geschwindigkeit bei relativ großem Durchmesser und relativ großer Steigung zu wickeln, da die zur Herstellung notwendigen Elemente unter Spannung um den Dorn gezogen werden müssen.

Es ist zwar ebenfalls schon bekannt, die Arbeitsobesfläche des Wickeldorns durch längsverlaufende Segmente von in Längsrichtung angeordneten Riemen zu ersetzen, dann ist jedoch die Oberfläche des Wickeldorns nicht zylindrisch, sondern gebildet von einer Anzahl nebeneinanderliegender ebener Segmente, auf welche sich das herzustellende Erzeugnis nicht ohne Einwirkung von sich seitlich auf die Riemen auswirkenden Kräften aufgebracht werden kann.

Der Vorschub der aufeinanderfolgenden Riemenwindungen auf dem Dorn erfolgt im übrigen bei der deutschen Auslegeschrift 1 263 279 durch die Arbeitsfläche einer Vorschubkurve an dem gelagerten Endteil des Rohres.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach und unkompliziert aufgebauten und arbeitenden Wickeldorn zum kontinuierlichen Herstellen von rohrförmigen Gegenständen beliebiger Länge zu schaffen, der es ermöglicht, mit hoher Geschwindigkeit auch solche flexiblen, schraubenlinienförmig gewickelte flexible Rohre herzustellen, die eine relativ große Steigung aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem eingangs als bekannt vorausgesetzten Wickeldorn nach der deutschen Auslegeschrift I 263 279 und besteht erfindungsgemäß darin, daß das Rohr feststeht und daß der Riemen in Abständen zwischen seinen Windungen in einer schraubenlinienförmigen Nut an der Oberfläche des Rohres geführt ist und daß im Inneren des Rohres, quer zu seiner Achse. Zahnräder angeordnet sind, die sich durch Öffnungen in der Wand des Rohres in die Nut erstrecken und in formschlüssigern Eingriff mit dem Riemen stehen.

Vorteilhaft beim Anmeldungsgegenstand ist, daß der Riemen in einer über das zusammen mit diesem den Wickeldorn bildende Rohr laufende Nut eeführi ist. so

daß die Windungen des Riemens jeweils zueinander Abstände einhalten und im wesentlichen auch nur durch die Seitenkanten der Nut geführt sind, da sie von den im Rohrinneren angebrachten Zahnrädern zu der Rohrinnenwandung im Abstand gehalten werden. Padurch gleitet der Riemen leicht auf dem Rohr und es wird beträchtlich weniger Riemenmaterial ober eine vorgegebene Rohrlänge benötigt. Schließlich ist es aber auf diese Weise auch möglich, Rohre oder Schläuche als Enderzeugnisse mit relativ großer Steigung und »₀ großem Durchmesser herzustellen, weil die Steigung des Riemens nicht mehr auf seine Breite beschränkt ist und der Riemen durch feststehende Teile des Rohres selbst im Abstand voneinander gehalten wird. Gleichzeitig behält der erfindungsgemäße Wickeldorn die Vorteile einer zylindrischen Dornoberfläche bei.

Der zwangsweise Eingriff der im Inneren des Dorns angeordneten Zahnräder mit dem auf seiner Unterseite mit Zähnen versehenen Riemen, hält die schraubenförmigen Windungen des Riemens auf einem konstanten Durchmesser, so daß eine freie gleitende Verschiebung in der schraubenförmigen Nut ermöglicht ist, und zwar *uch dann, wenn die zu verarbeitenden Teile unter hoher Spannung um den Wickeldorn ge«ogen werden.

Vorteilhafterweise erfolgt der Antrieb der Zahnrä- »5 der mit Hilfe einer im Inneren des Rohres längs verlaufenden Welle, auf welcher die einzelnen Zahnräder aufgekeilt sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels der Erfindung an Hand der Figuren im einzelnen näher erläutert Dabei zeigt
. F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Wickeldorns in einer mehr schematischen Darstellung in Seitenansicht,

F i g. 2 ist ein Teilschnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1,

F i g. 3 ist ein Teilschnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 1,

F i g. 4 ist ein vergrößerter Längsschnitt durch einen Teil der Wand eines flexiblen Rohres, das mittels des Wickeldorns hergestellt ist,

F i g. 5a und 5b zeigen zusammen einen vergrößerten Längsschnitt durch den Wickeldorn,

F i g. 6 ist ein Schnitt längs der Linie 6-6 der F i g. 5a, F ^; g. 7 ist ein Schnitt längs der Linie 7-7 von F i g. 5b,

F i g. 8 ist ein vergrößerter Teilschnitt längs der Linie 8-8 von F i g. 1.

Der Wickeldorn umfaßt einen stationären Rahmen 10, an dem zwei Träger 11 und 12 befestigt sind. Ein hohles, im wesentlichen zylindrisches Rohr 13 ist in diesen Trägern gehalten, wobei ein Ende 13a abgestützt und das entgegengesetzte Ende 136 frei ist. Ein geschlossener Riemen ist um das Rohr 13 gewickelt. Der Riemen 14 ist auf einer Seite mit Zähnen 14a versehen. Diese Zähne können sich über die gesamte Breite des Riemens erstrecken, der nach Art eines Zahnriemens ausgebildet ist, die genaue Form der Zähne kann jedoch verschieden sein. So können die Zähne beispielsweise einfach durch eine Anzahl von Aussparungen gebildet sein, die längs der Mittellinie des Riemens in Abständen angeordnet sind, oder es können im Abstand angeordnete Kerben oder Nuten verwendet werden, die sich nicht nur zur Unterseite des Riemens, sondern ebenso zu seinen schmalen Seitenflächen öffnen.

Der Riemen H- tritt aus dem Rohr 13 durch den Träger 12 aus, bewegt sich nach rechts in Richtung der Pfeile in F i g. I und läuft über die Umlenkanordnungen, die als Anzahl verstellbarer Rollen 15, 15a. (etwa «Is Tanzerrollen) ausgebildet sind. Einige dieser Rollen 15a sind an einem beweglichen Rahmen 16 angebracht, der durch den Kolben 17 eines pneumatisch betätigbaren Zylinders 18 belastbar ist, um in dem Riemen 14 während des Betriebs eine relativ konstante Riemenspannung aufrechtzuerhalten. Durch entsprechende Betätigung des Zylinders 18 kann der Riemen 14 zum Auf- und Abwickeln von dem Dorn abgenommen werden.

Wie die F i g. 5 bis 8 zeigen, ist in der Außenfläche des Rohres 13 eine schraubenlinienförmige Nut 20 ausgebildet, die vom Träger 11 bis zum freien Ende 13£> verläuft Die Windungen der Nut 20 haben Abstände, die der gewünschten Steigung des auf der Vorrichtung herzustellenden, schraubenförmig gewickelten rohrförmigen Erzeugnisses entsprechen. Wie F i g. 8 zeigt, ist die Nut 20 genügend breit, um den Riemen 14 verschiebbar aufzunehmen. Die Tiefe der Nut 20 ist jedoch so gewählt, daß die äußere Oberfläche des Riemens 14 über die Oberfläche des Rohres 13 radial nach außen übersteht. Zwischen dem Grund der Nut 20 und der unteren Seite des Riemens 14, die durch die Zähne 14a gebildet wird, ist ein Abstand 21 vorgesehen, so daß der Riemen keine Verbindung mit der Nut hat, wie etwa bei einer Winde, durch welche eine Bewegung längs der Nut verhindert würde. Der Abstand 21 zwischen der Nut 20 und dem Riemen wird in noch zu beschreibender Weise gleichförmig gehalten.

Wie besonders in den F i g. 3 und 5a dargestellt ist, geht die Nut 20 gleichmäßig in eine entsprechende Nut 22 über, die in einem Führungskopf 23 am freien äußeren Ende des Domes ausgebildet ist. Durch die Nut 22 wird der Riemen 14 auf seiner schraubenförmigen Bahn um das äußere freie Ende des Domes, das durch den Führungskopf 23 gebildet wird, und durch eine Bohrung 24 im Führungskopf zurück zu dem abgestützten Ende 13a des Rohres 13 geführt Nachdem der Riemen 14 den Führungskopf 23 verlassen und in den Inn'.-nraum des Rohres 13 eingetreten ist, wird er über eine Schiene 25 geführt, die im Führungskopf 23 bei 25a und im Träger 12 sowie an bestimmten Zwischenpunkten abgestützt ist, wie noch beschrieben wird. Durch die Schiene 25 wird erreicht, daß der Riemen auf einer Bahn parallel zur Achse des Rohres durch dessen Innenraum läuft.

Im Inneren des Rohres sind Zahnräder vorgesehen, um den Riemen 14 verschiebbar in der Nut 20 zu hallen. Durch das Rohr 13 erstreckt sich hierzu in Längsrichtung eine Welle 26. Die Welle 26 ist in Lagern 27 bis 29 drohbar gelagert, die an die Innenfläche des Rohres 13 und an den Träger 12 angeschraubt sind und die gleichzeitig Halterungen für die Schiene 25 bilden. Auf der Welle 26 sind zwölf Zahnräder 31 befestigt, wie in den F i g. 5a und 5b dargestellt ist. Die Zahnräder haben gleichmäßige Abstände und erstrecken sich über die gesamte Länge des Rohres 13. Jedes Zahnrad 31 erstreckt sich durch eine entsprechende Öffnung aul der unteren Seite des Rohres 13 in eine entsprechende Windung der schraubenlinienförmigen Nut 20.

Wie in F i g. 6 gezeigt ist, sind die Zahnräder mil Zähnen 32 versehen, die in. Winkel angeordnet sine und die formschlüssig in die Zähne 14a auf der Unter seite des Riemens 14 eingreifen. Jedes Zahnrad ist aul der Welle 26 mit Hilfe eines Keils oder einer Paßfedei 33 befestigt. Da die Zähne 32 formschlüssig in den Rie men 14 eingreifen, ist die Länge des Riemens auf einei vollen Windung zwischen benachbarten Zahnrädern 31

unveränderlich. Jedes Zahnrad ist bezüglich der benachbarten Zahnräder auf der Welle 26 fixiert in einer Weise, daß die Länge des Riemens 14, die in einer vollen Windung aufrechterhalten wird, größer ist als die Länge einer vollen Windung, gemessen längs des Nutgrundes der schraubenlinienförmigen Nut 20. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Riemen 14 immer einen Abstand vom Grund der Nut 20 hat, wie in Fi g. 8 durch das Bezugszeichen 21 angegeben ist. Würde diese Vorsichtsmaßnahme nicht ergriffen werden, so würde der Riemen dazu neigen, während des Betriebs in der Nut 20 zu haften oder hängenzubleiben.

Wie die F i g. 1 und 3 zeigen, erstreckt sich die Welle 26 über den Träger 12 hinaus und ist mit einem Antriebsrad 34 versehen, das auf ihr befestigt ist. Ein formschlüssiger Antriebsriemen 35 läuft über ein leerlaufendes Rad 36, ferner über ein Zahnrad 37, das seinerseits über einen zweiten, formschlüssigen Antriebsriemen 38 durch einen Motor 39, dessen Drehzahl veränderlich ist. angetrieben wird. Durch diese Antriebselemente wird die Welle 26 zwangsweise angetrieben, so daß die Zahnräder 31 den Riemen 14 längs der Nut 20 vorwärts bewegen. Der Riemen wird am freien Ende des Domes kontinuierlich umgelegt, durch den Innenraum des Doriics zu den Rollen 15 und von dort zurück zu der Nut 20 geführt.

In den F i g. 1 und 3 sind Mittel gezeigt, um zur Herstellung flexibler Rohre die hierzu notwendigen Stoffe auf den Dorn aufzubringen. Ein Streifen 40 aus einem Gewebe, der etwas breiter als die Steigung des Ricmcns 14 ist, wird von einer geeigneten Haspel abgezogen und unter und um den Dorn gewickelt, wie in F i g. 3 gezeigt ist. Die Ränder des Gewebes sollten sich über die angrenzenden Windungen des Riemens er strecken. Da der Riemen 14 etwas über die angrenzende. feststehende Oberfläche des Rohres 13 übersteht, wird der Streifen 40 durch die Windungen des Riemens um den Dorn gezogen. Nahezu unmittelbar, nachdem der Gewebestreifen den Dorn erreicht hat, wird ein Draht 41 (der durch Ausrichtrollen 42 und Antriebsroilcn 43 geführt werden kann) direkt oberhalb einer Windung des Riemens längs des Randes des Streifens 40 angeordnet. Aus einer geeigneten Düse 44 kann danach eine fortlaufende Raupe aus einem Klebmittel über dem Draht aufgetragen werden. Wenn diese Elemente nun vorwärts bewegt werden, überlappt die nächste Windung des Bandes 40 die zuerst aufgebrachte Windung, und zwar dort, wo der Klebstoff und der Draht angeordnet sind. Das Band erreicht nun das Ende des Domes, wobei der Klebstoff hart geworden ist. wo-

ίο durch ein endloses Rohr hergestellt wird, dessen Wand in der in F i g. 4 gezeigten Weise ausgebildet ist. Der Riemen kann beispielsweise eine lineare Geschwindigkeit von etwa 18 bis etwa 60 m/Min, haben, wodurch ein Rohrstück mit einer Länge von etwa 1,5 bis etwa 3 m je Minute entsteht. Der Draht 41 kann elastisch vorgespannt sein, so daß er das entstehende Rohr in Längsrichtung eher auszudehnen als zu verkürzen sucht.

Obgleich das entstehende Rohr durch die schrauben-

»o förmigen Windungen des Riemens 14 vorwärts bewegt wird, kann seine Innenfläche trotzdem über die angrenzende Fläche des Rohres 13 gezogen werden, wenn das hergestellte, flexible Rohr von dem Dorn abgeführt wird. Ist dies nicht erwünscht, so kann das hergestellte

»5 Rohr auch nur in Kontakt mit den schraubenförmigen Winv\iingen des Riemens gebracht werden, indem einfach deren Steigung verkleinert wird.

Der Riemen 14 kann auf der den Zähnen 14a entgegengesetzten Seite mit einer längsverlaufenden Nut ausgestattet werden, um bei der Herstellung des flexiblen Rohres genauer den Draht 41 aufzunehmen. Ferner können an Stelle des einen Riemens zwei Riemen schraubenförmig um den Dorn bewegt werden, etwa in der Art eines zweigängigen Gewindes. Die Streifen 40 können unterschiedliche Breiten haben, unabhängig von der Anzahl der Riemen, um im Endprodukt verschiedene Überlappungen zu erreichen. In der Nähe des äußeren Endes des Domes können angetriebene Hilfsrollen vorgesehen werden, um das Abziehen bzw. Abführen des fertigen Rohres von dem Dorn zu unterstützen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Wickeldorn zum kontinuierlichen Herstellen von rohrförmigen Gegenstanden beliebiger Länge, bestehend aus einem hohlen, im wesentlichen zylindrischen Rohr, das an einem Ende abgestützt und am gegenüberliegenden Ende frei ist, und mit einem endlosen flexiblen Riemen, der sich in schraubenlinienförmigen Windungen an der Oberfläche des Rohres bewegt, sowie mit einem den Riemen in einer Nut um das freie Ende des Rohres in dessen Innenraum leitenden Führungskopf am freien Ende des Rohres, ferner mit Umlenkanordnungen, um den Riemen durch den Innenraum des Rohres zurück und zu dem an den abgestützten Endteil angrenzenden Teil des Rohres zu führen und mit einem Antrieb für den Riemen, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (13) feststeht und daß der Riemen (14) in Abständen zwischen seinen Windungen /n einer schraubenlinienförmigen Nut (20) an der Oberfläche des Rohres geführt ist und daß im inneren des Rohres, quer zu seiner Achse, Zahnräder (31) angeordnet sind, die sich durch öffnungen in der Wand des Rohres (13) in die Nut (20) erstrecken und in formschlüssigem Eingriff mit dem Riemen (14) stehen.

2. Wickeldorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkanordnungen für den Riemen (14) aus Rollen (15a) bestehen, die zur Aufrechterhaltung einer konstanten Riemenspannung in ihrem gegenseitigen Abstand verstellbar sind.

3. Wickeldorn nach einem der Ansprüche 1 und 2, uadurch gekennzeichnet, daß .in Zylinder (18) mit einem Kolben (17) vorgesehen ist, der zur Verstellung der Rollen (15a) mit einem Rahmen (16) verbunden ist, in dem die Rollen (15a) gelagert sind.

4. Wickeldorn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (31) auf einer im Inneren des Rohre« (13) längsverlaufenden Welle (26) angeordnet sind.

5. Wickeldorn nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebsanordnungen (39) zum zwangsweisen Antrieb der Welle (26) und damit des Riemens (14) vorgesehen sind.

6. Wickeldorn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflächen der schraubenlinienförmigen Windungen des Riemens (14) über die Außenfläche des Rohres (13) zwischen den Windungen mdial nach außen überstehen.