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Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen und Rohren Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen und Rohren aus
schraubenlinienförmig gewickeltem, längs überlappter Wickelnaht verschweißtem Kunststoffprofilstrang.
Der Ausdruck Kunststoffprofilstrang umfaßt bei sowohl glattes extrudiertes oder
von kalandrierten Folien geschnittenes Bandmeterial ohne zusätzliche Profilierung
aVs auch Profile im engeren Sinne mit längslaufenden Nuten, Flanschen u.dgl. - Im
allgemeinen sind solche Schläuche und Rohre mit ebenfalls schraubenlinienförmig
angeordneter, innen eingelegter, außen aufgelegter, zumeist in einer Profilierung
des Kunststoffprofilstranges angeordneter oder auch in der Uberlappten Wickelnaht
eingebetteter Drahtbewehrung aus Metall oder Kunststoff versehen.
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Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen und Rohren aus schraubenlinienförmig
gewickeltem, längs überlappter Wickelnaht verschweißtem Kunststoffprofilstrang sind
in verschiedenen Aus führungs formen bekannt und bestehen in ihrem grundsätzlichen
Aufbau zumeist aus angetriebenem Wickeldorn, Einrichtung zur Zuführung des Kunststoffprofi
stranges zum Wickeldorn, Schweißeinrichtung und ggf.
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Einlaufeinrichtung für den Bewehrungsdraht. Alle Bauteile sind untergebracht
an oder in einem gemeinsamen Maschinengestell mit Antriebsmotor und Getriebe. Bei
den bekannten Ausführungsformen befindet sich der Kunststoffprofilstrang auf einer
Vorratstrommel. Er wird von dem angetriebenen Wickeldorn abgezogen und dabei zumeist
lediglich durch Reihung oder auch mittels besonderer Bremsen so gespannt, daß er
mit dererforderlichen Wickelspannung auf den Wickeldorn aufgewickelt wird. Die Einrichtung
zur Zuführung des Kunststoffprofilstranges zum Wickeldorn besitzt also keinen besonderen
Antrieb sondern ist gleichsam durch den Wickeldorn und den Abzug angetrieben. Das
ist nachteilig, da eine vorgegebene Wickelspannung nicht oder nicht hinreichend
genau aufrechterhalten werden kann bzw. sich nicht einstellt.
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einerseits ändern sich die Abzugsverhältnisse und damit die Wickelspannung
mit dem Durchmesser der auf der Vorratstrommel aufgespulten Wicklung des Kunststoffprofilstranges,
andererseits schwankt die Reibung in der Einrichtung zur Zuführung des Kunststoffprofilstranges
oft in erheblichem Maße, sei es in Abhängigkeit vom Kunststoffprofilstrang, sei
es in Abhängigkeit von Temperatur oder anderenUmwelteinflüssen. Unkontrolliert unterschiedliche
Wickelspannungen
des Kunststoffprofilstranges beim Aufwickeln auf
den Wickeldorn beeinflussen ungünstig den Schweißvorgang und bedingen unterschiedliche
Eigenschaften des hergestellten Schlauches bzw. des hergestellten Rohres.Durchmesser,
Verbund zwischen Bewehrung und Kunststoffprofilstrang, Faltentiefe bei der Herstellung
von gleichsam harmonikaartig gefalteten Rohren oder Schläuchen und andere Eigenschaften
verändern sich wegen der beschriebenen Mängel in erheblichem" Maße unkontrolliert.
Das stört, wo hohe Anforderungen an die Qualität gestellt werden. Die Mängel wirken
sich besonders störend aus, wenn durch die Schweißwärme der auf den Wickeldorn sich
aufwickelnde Kunststoffprofilstrang bereits vor dem Aufwickeln auf den Wickeldorn
Temperaturerhöhungen, u.U. zonenweise bis in den plastischen Bereich, erfährt, die
sein Festigkelts-und Dehnverhalten, exakter ausgedrückt seine Viskosität beeinflussen,
so daß die unkotrolliert unterschiedlichen Wickel spannungen unterschiedliche und
unerwünschte Verformungen bewirken. Im Ergebnis bestimmen bei bekannten Vorrichtungen
zur Herstellung von Schläuchen und Rohren der beschriebenen Art undefhnierte und
unkontrollierte Verhältnisse Toleranzmaß und Qualität der hergestellten Schläuche
und Rohre. Hier soll durch die Erfindung Abhilfe geschaffen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
beschriebenen Art zur Herstellung von Schläuchen und Rohren aus schraubenlinienförmig
gewiceltem, längs überlappter Wickelnaht verschweißte Kunststoffprof strang so weiter
auszubilden, daß der Wickelvorgang unter definierten und kontrollierten Verhältnissen
erfolgt , - um im Ergebnis die Qualität der hergestellten Produkte zu verbessern.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Heratellung von Schläuchen
und Rohren aus schraubenlinienförmig gewickeltem, längs überplappter Wickelnaht
verschweißtem Kunstoffprofilstrangs insbes. mit ebenfalls schraubenlinienförmig
ange-Qrdneter Drahtbewehrung aus Metall oder Kunststoff -bestehend aus angetriebenem
Wickeldorn, Einrichtung zur Zuführung des Kunststoffprofilstranges zum Wickeldorn,
Schweißeinrichtung und ggf. Einlaufeinrichtung für den Bewehrungsdraht. Die Erfindung
besteht darin, daß die Einrichtung zur Zuführung des Kunststoffprofilstranges zumindest
eine angetriebene Zwangszuführungswalze aufweist und dadurch das Verhältnis zwischen
Zuführungsgeschwindigkeit des Kunststoffprofilstranges und Wickelgeschwindigkeit
eingestellt, vp.rzugsweise betriebsmäßig einstellbar ist. Erfindungsgemäß können
sich die eingangs beschriebenen Toleranzen und Ungeneuigkeiten der Einrichtung zur
Zuführung des Kunststof-fprofilstranges zum Wickeldorn nicht mehr auswirken. Sie
werden gleichsam von der angetriebenen Zwangszuführungswalze aufgefangen. Die Wickelspannung
wird allein durch das Verhältnis der durch die Zwangszuführungswalze bestimmte Zuführungsge-schwindigkeit
des Kunststoffprofilstranges und der Wickel geschwindigkeit bestimmt. Folglich können
die von der Wickelspannung abhängigen Eigenschaften der herzustellen Schläuche oder
Rohre genau vorgegeben und eingehalten werden.
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Zweckmäßigerweise ist dabei das beschriebene Geschwindigkeitsverhältnis
einstellbar, so daß durch definiert unterschiedlich eingestellte GeschwindigkeitsverhSltnisse
und dadurch definiert unterschiedlich eingestllte Wickelspannungen eine ganze Palette
von Schläuchen oder Rohren mit unterschiedlichen Eingenschaften und unterschiedlicher
Geometrie hergestellt werden konnen, die hohen Qualitätsanforderungen
genügen.
Z.B. lassen sich ausgeprägte Faltenrohre oder Faltenschläuche herstellen, aber auch
solche mit praktisch glatter --dO Selbstverständlich hängen die Eigenschaften der
herge---llten Schläuche und Rohre auch von dem Werkstoff ab, aus dem der Kunststoffprofilstrang
aufgebaut ist, z.B. auch davon, zenit vorgestreckten Kunststoffprofilstränger gearbeitet
wird oder nicht. Ohne weiteres kann die erfindungsgemäße Vorrichtung weiter ausgebildet
werden, daß eine Vorstreckung mit ihrer ;annten festigkeitssteigernden Wirkung durch
die untershiedliche Geschwindigkeiten zwische Zwangszuführungswalze und Wickeldorn
sich zusätzlich ergibt.
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Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung eine Vielzahl von Möglichkeiten
der konstruktiven Verwirklichung. So ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
dadurch ge-Kennzeichnet, daß die Zwangszuführungswalze über ein Regelgetriebe durch
den gemeinsamen Antrieb von Wickeldorn und .;angszuführungswalze angetrieben und
dadurch das Verhältnis zwischen Zuführungsgeschwindigkeit und Wickelgeschwindigkeit
einstellbar ist. Man kann jedoch auch umgekehrt so vorgehen, daß der Wickeldorn
über ein Regelgetriebe durch. den gemeinsamen Antrieb von Wickeldorn und Zwangszufuh'rungswalze
angetrieben und dadurch das Verhältnis zwischen Zuführungsgeschwindigkeit und Wickelgeschwindigkeit
einstellbar ist. Darüber hinaus besteht die Mögkichkeit, die Anordnung so zu treffen,
daß sowohl die Geschwindligkeit der Zwangszuführungswalze als auch die des Wickeldorns
über Regelgetriebe oder dergl, einstellbar sind. Im allgemeinen wird man die Vorrictung
im ganzen so auslegen, daß die zwar einstellbaren Geschwindigkeiten
von
Zwangszuführungswalze bzw. Wickeldorn nach Elnstellung konstant sind. Es besteht
aber auch die Möglichkeit, die ZeangszuÜuhrungswalze, z.B. über einen hydraulischen
Umlaufmotor, mit konstantem Drehmoment anzutreiben. Das empfiehlt sich dort, wo
es auf extreme Einhaltung konstanter Wiekelspannung ankommt und auch Toleranzen
des Kunststoffprofilstranges sich nicht auf die Wickelspannung auswirken sollen.
Soweit bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Einlaufeinrichtung für den Bewehrungsdraht
vorgesehen ist, kann auch die Einlaufeinrichtung für den Bewehrungsdraht zumindest
eine angetriebene Zwangs zu führungswalze aufweisen und dadurch das Verhältnis zwischen
Zuführungsgeschwindigkeit des Bewehrungsdrahtes und Wickelgeschwindigkeit einstellbar
sein. Man erreicht auf diese Weise einen weiteren einstellt baren Parameter, um
Produkte unterschiedlicher Qualität bznv.
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Geometrie herzustellen.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß
bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen und Rohren
aus Kunststoffprofilstrang im sog. Wickelverfahren der Wickelvorgang und-aueh der
chweißvorgang stets unter definierten und kontrollierten Verhältnissen erfolgen,
so daß Produkte entstehen, die hohen Qualitätsanforderungen genügen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausfUhrlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
Fig 1 tlie Verderansicht einer erflndungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 eine Aufsicht
auf den Gegenstand nach Fig 1
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung
dient zur erstellung V;0fl Schläuchen und Rohren 1 aus schraubenlin ienförnig gewickeltem,
längs überlappter Wickelnaht 2 verschweißtem Kunststoffprofilstrang 3. Zur Verdeutlichung
ist in den Figuren der hergestellte Schlauch bzw. das hergestellte Rohr 1 ein wenig
aufgebrochen, so daß der Wickeldorn 4 eindeutig erkennbar ist. Der Schlauch: bzw.
das Rohr l besitzen im AusfUhrungsbeispiel eine ebenfalls schraubenlinie nförmig
angeordnete, innen eingelegte Drahtbewehrung 5 aus Metall oder Kunststoff. Diese
liegt in der Profilierung 6 des Kunststoffprofilstranges 3.
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Die Vorrichtung besteht zunächst aus dem angetriebenen Wickeldorn
4, einer Einrichtung 12,13,14 zur Zuführung des Kunststoffprofilstrangs 3 zum Wickeldorn
4, der Schwelßeinrichtung 7 und einer Einlaufeinrichtung 8 für den Bewehrungsdraht
5. Das alles ist in einem einheitlichen Maschinengestellt bzw. an einem einheitlichen
Maschinengestell 9 mit Antriebsmotor 10 und Getriebe 11 untergebracht. Die Einrichtung
zur Zuführung des Kunststoffprofilstranges 3 besitzt im Ausführungsbeispiel eine
angetriebene Zwangszuführungswalze 12, so daß das Verhältnis zwischen Zuführungsgeschwindigkeit
des Kunststoffprofilstranges 3 und Wickelgeschwindigkeit des Wickeldorns 4 einstellbar
ist, und zwar betriebsmäßig einstellbar. Im Ausführungsbeispiel ist der ZwangE-zuführunswalze
12 eine Andrückrolle 13 zugeordnet, die Jeden Schlupf zwischen Zwangszuführungswalze
12 und Kunststoffprofilstrang 3 unterbindet. Eine Vorratsspule 15 ist vorgeschaltet.
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Der Umschlingungswinkel der Zwangszuführungswalze ist mehr als 9oo.
Um die beschriebene Einstellung des Verhältnisses
zwischen Zuführungsgeschwindigkeit
des Kunststoffprofilstranges 3 und Wickelgeschwindigkeit auf einfache Weise zu bewirken,
ist die Zwangszuführungswalze 12 über ein Regelgetriebe 14 durch den gemeinsamen
Antrieb wo.11 von Wickeldorn 4 und Zwangs zu führungswalze 12 angetrieben und folglich
dadurch das beschriebene Geschwindigkeitsverhältnis einstellbar.
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Im allgemeinen ist die durch die Umfangsgeschwindigkeit der Zwanszuführungswalze
12 definierte Zuführungsgeschwindigkeit des Kunststoffprofilstranges ein wenig kleiner
als die durch die Umfangsgeschwindigkeit des Wickeldorns 4 definierte Wickelgeschwindigkeit,
so daß der Wickelvorgang gleichsam unter-Vorspannung erfolgt. Im Rahmen der Erfindung
liegt es, nicht die Zwangszuführungswalze 12 über ein Regelgetriebe 14 anzutreiben,
sondern den Wickeldorn 4 über ein Regelgetriebe anzutreiben.
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Auch beide Aggregate , 12 können mit einem Regelgetriebe ausgerüstet
sein und dadurch bzgl. ihrer Geschwindigkeit betriebsmäßig einstellbar sind.
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Nicht erkennbar ist in den Figuren, daß die Zwangszuführungswalze
12 auch über einen hydraulischen Umlaufmotor oder dergleichen mit konstantem Drehmoment
angetrieben sein kann.
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Angedeutet ist in den Figuren auch die Einlaufeinrichtung 8 für den
Bewehrungsdraht 5. Auch diese Einlaufeinrichtung für den Bewehrungsdraht besitzt
eine angetriebene Zwangszuftlhrungswalze 16, so daß das Verhältnis zwischen Zuführungsgeschwindigkeit
des Bewehrungsdrahtes und Wickelgeschwindigkeit einstellbar ist.
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Im Ergebnis ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ekennzeichnet durch
einen zentralen angetriebenen Wickeldorn 4, eine daneben, nach Maßgabe
der
Steigung der zu wickelnden Schraubenwedel schräg angeordnete Zwangszuführungswalze
12(die auch koaxial zur Wickeldornachse angeordnet sein könnte), den über die Zwangszuführungswalze
12 mit Umschlingungswinkel von mehr als 900 zugeführtem Kunststoffprofilstrang 3
und auf den Wickeldorn 4 arbeitender Schweißvorrichtung 7, wobei also der Wickeldorn
4 gleichzeitig auch als Schweißunterlage dient, sowie durch eine in Abzugsrichtung
17 des gewickelten Rohres 1 oder Schlauches und eine hinter der Wickelstelle angeordnete
Einlaufeinrichtung 8 für den zweckmäßigerweise metallischen Bewehrungsdraht 5. Die
Einlaufeinrichtung 8 kann eine Vorbiegeeinrichtung für den metallischen Bewehrungsdraht
aufweisen, die zweckmäßigerweise außerhalb der Wickelachse 18 liegt, um ohne weiteres
jede beliebige Vorbiegung bewirken zu können.
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Ansprüche