DE19607324C2 - Vorrichtung zum Erzeugen eines Rippen aufweisenden Schlauches - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Rippen aufweisenden Schlauches und insbesondere eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Schlauches, der an seinem äußeren Umfang mit einer schraubenförmigen Rippe versehen ist.

Eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Rippen aufweisenden Schlauches, der üblicherweise vorgeschlagen wurde, ist typischerweise wie in der japanischen Offenlegungsschrift JP 8-230010 A gezeigt ausgebildet. Die vorgeschlagene Vorrichtung soll ein Rippenmaterial aus Synthetikharz, das zum Bilden einer Rippe auf einem Schlauch verwendet wird, zwangsweise von einer Zufuhröffnung einer Düse zuführen. Die Düse wird um den Schlauch herum gedreht, und der Schlauch wird durch das Drehzentrum der Düse hindurch transportiert. Bei der üblichen Vorrichtung wird somit die Düse um den Schlauch herum gedreht, während ein Rippenmaterial ausgegeben wird, so daß auf dem Schlauch eine schraubenförmige Rippe gebildet wird. Die Schraubensteigung der Rippe wird in Abhängigkeit der Umdrehungsgeschwindigkeit der Düse und der Zufuhr- oder Transportgeschwindigkeit des Schlauches bestimmt. Beispielsweise bewirkt eine Erhöhung der Umdrehungs­ geschwindigkeit der Düse bei konstanter Zufuhrgeschwin­ digkeit des Schlauches eine Verringerung der Schrauben­ steigung der Rippe. Dagegen bewirkt eine Verringerung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Düse oder eine Erhöhung der Zufuhrgeschwindigkeit des Schlauches bei konstanter Umdrehungsgeschwindigkeit eine Erhöhung der Schrauben­ steigung der Rippe.

Um die Produktionsgeschwindigkeit des mit Rippen versehenen Schlauches bei der üblichen Vorrichtung zu erhöhen, die in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildet ist, ist es erforderlich, die Zufuhrgeschwin­ digkeit des Schlauches zu erhöhen. Hierbei ist es zur Aufrechterhaltung einer konstanten Schraubensteigung der Rippe erforderlich, die Umdrehungsgeschwindigkeit der Düse um einen Betrag zu erhöhen, welcher der Erhöhung der Zufuhrgeschwindigkeit des Schlauches entspricht. Eine Erhöhung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Düse bewirkt jedoch eine unregelmäßige Ausbildung der Rippe, wenn die Düse nicht mit einer ausreichenden Menge an Rippenmaterial gespeist wird.

Die vorstehend beschriebene Zwangszufuhr des Rippen­ materials, die bei der üblichen Vorrichtung durchgeführt wird, erhöht auch in nachteiliger Weise den auf das Rippenmaterial einwirkenden Druck, was dazu führt, daß das Rippenmaterial häufig aus der Vorrichtung während der Zufuhr des Rippenmaterials austritt. Aufgrund einer derartigen Leckage des Rippenmaterials kann dieses der Düse nicht stabil zugeführt werden, was zu Nachteilen wie beispielsweise einer unerwünschten Veränderung der Rippendimensionen und -ausgestaltungen etc. führt.

Ferner bewirkt die übliche Vorrichtung die Erzeugung von Wärme aufgrund der Reibung zwischen dem Rippenmaterial aus synthetischem Harz und einer Gleitfläche der Vor­ richtung. Unglücklicherweise hat die Wärme möglicherweise eine Karbonisierung oder Verschlechterung des Rippen­ materials zur Folge, was zu einer Qualitätsverschlechte­ rung der gebildeten Rippe führt.

Um derartige oben beschriebene Probleme zu lösen, wurde von der Anmelderin eine Vorrichtung zum Erzeugen eines mit Rippen versehenen Schlauches vorgeschlagen. Diese Vorrichtung ist derart ausgebildet, daß in einem Zylinder eine Extrusionsschnecke vorgesehen und in der Schnecke ein Schlauchzufuhrweg ausgebildet ist, der sich längs ihrer Mittelachse erstreckt.

Unglücklicherweise erfordert die Bildung einer Rippe auf einem im Durchmesser vergrößerten Schlauch einen vergrößerten Durchmesser der Schnecke, was zu einer großen Bauweise der Vorrichtung führt. Auch kann mit der vorgeschlagenen Vorrichtung kein Schlauch mit einer mehrgängigen Rippe gebildet werden, in der Gewinde aus jeweils unterschiedlichen Materialien gebildet werden.

Die Erfindung wurde in Anbetracht der vorstehenden Nachteile des Standes der Technik geschaffen.

Es ist demgemäß ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Rippen aufweisenden Schlauches zu schaffen, der auf effektive Weise einen Rippen aufweisenden Schlauch unabhängig von dem Durchmesser oder der Dimension eines Schlauches erzeugen kann, ohne daß die Vorrichtung eine große Baugröße aufweist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Erzeugen eines mit Rippen versehenen Schlauches zu schaffen, mit der die Größe eines Schlauch­ zufuhrwegs erhöht werden kann, ohne daß die Vorrichtung vergrößert wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vor­ richtung zum Erzeugen eines mit Rippen versehenen Schlauches zu schaffen, die eine zufriedenstellende Zufuhr eines Rippenmaterials sicherstellt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vor­ richtung zum Erzeugen eines Rippen aufweisenden Schlauches zu schaffen, mit der eine mehrgängige schraubenförmige Rippe erzeugt werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vor­ richtung zum Erzeugen eines Rippen aufweisenden Schlauches zu schaffen, mit der eine mehrgängige schraubenförmige Rippe erzeugt werden kann, wobei Gewinde aus zu einander unterschiedlichen Materialien gebildet werden.

Die Lösung der Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Rippen aufweisenden Schlauches geschaffen. Die Vorrichtung weist einen Halterahmen auf, einen im Halterahmen drehbar gehalterten Zylinder, in dem ein Schlauchzufuhrweg derart ausgebildet ist, daß er sich in seiner axialen Richtung erstreckt, einen ersten Antriebsmechanismus zum Drehen des Zylinders, wenigstens eine Schnecke, die im Zylinder derart angeordnet ist, daß sie zum Schlauchzufuhrweg parallel liegt, einen zweiten Antriebsmechanismus zum Drehen der Schnecke, wenigstens einen Trichter zum Speisen der Schnecke mit einem Rippen­ material, das zum Bilden einer Rippe auf einem Schlauch verwendet wird, und eine Düse, die auf einer Auslaßseite der Schnecke angeordnet ist, wobei der Zylinder und die Schnecke während des Zuführens des Schlauches gedreht werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im Halterahmen ein Zufuhrgehäuse vorgesehen. Der Zylinder ist durch das Zufuhrgehäuse eingeführt. Im Zufuhrgehäuse sind ein den Zylinder umgebender Ringkanal sowie ein Zufuhrkanal derart ausgebildet, daß er mit dem Ringkanal in tangentialer Richtung des Ringkanals verbunden ist. Der Zylinder weist eine Einlaßöffnung auf, die am Ring­ kanal geöffnet ist. Das Rippenmaterial wird vom Trichter durch den Zufuhrkanal, den Ringkanal und die Einlaß­ öffnung hindurch der Schnecke zugeführt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Vielzahl von Schnecken angeordnet. Die Einlaß­ öffnung ist derart angeordnet, daß sie gemeinsam (common) mit den Schnecken ist. Eine Vielzahl von Trichtern kann entsprechend den Schnecken angeordnet sein, um eine Vielzahl von zueinander unterschiedlichen Rippenmateria­ lien von den Trichtern zu den jeweiligen Schnecken zu führen.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielshaft näher beschrieben. In diesen zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt einer Ausführungs­ form einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Rippen aufweisenden Schlauches,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1 und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Beispiels eines mit Rippen versehenen Schlauches, der von der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung erzeugt wird.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen eines mit Rippen versehenen Schlauches beschrieben.

In den Fig. 1 und 2 ist zunächst eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Erzeugen eines mit Rippen versehenen Schlauches gemäß der Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung der dargestellten Ausführungsform ist im allgemeinen derart aufgebaut, daß ein Zylinder 1 und ein Rotor 2 integral miteinander verbunden und in Halterahmen 3 und 4 durch Lager 5 bzw. 6 und 7 gehaltert sind.

In dem derart angeordneten Zylinder 1 und Rotor 2 sind Schlauchzufuhrwege 1a und 2a vorgesehen, die Durchgangs­ löcher umfassen, welche durch den Zylinder 1 und den Rotor 2 hindurch derart gebildet sind, daß sie sich in deren axialer Richtung erstrecken. Durch die Schlauchzu­ fuhrwege 1a und 2a hindurch ist ein Führungsrohr 8 derart eingeführt, daß es für beide gemeinsam ist. Das Führungs­ rohr 8 ist in den Schlauchzufuhrwegen 1a und 2a mittels Lager 9 und 10 gehaltert. Das Führungsrohr 8 ist relativ zum Zylinder 1 und dem Rotor 2 drehbar gehaltert. In der dargestellten Ausführungsform kann jedoch das Führungs­ rohr 8 selbst stationär angeordnet sein, so daß eine Drehung verhindert wird.

Im Zylinder 1 ist ebenfalls ein Schneckenkanal 11 derart ausgebildet, daß es sich parallel zum Schlauchzufuhrweg 1a erstreckt und den Zylinder 1 durchdringt. Im Schneckenkanal 11 ist eine Schnecke 12 aufgenommen. Die Schnecke 12 ist derart angeordnet, daß ein proximaler Endabschnitt 12a nach außen aus dem Schneckenkanal 11 derart vorsteht, daß es sich in ein Verbindungsloch 13 erstreckt, das im Rotor 2 ausgebildet ist.

Im Verbindungsloch 13 ist ebenso eine Antriebswelle 14 vorgesehen. Die Antriebswelle 14 ist an ihrem einen Ende mit einem hohlen zylindrischen Abschnitt 14a versehen, der an einem Ende offen ist. Der distale Endabschnitt 12a der oben beschriebenen Schnecke 12 ist fest im zylindrischen Abschnitt 14a der Antriebswelle 14 eingesetzt.

Der Schneckenkanal 11 ist an seinem distalen Ende mit einer Auslaßöffnung 11a versehen, die eine Düse 15 aufweist. Die Düse 15 ist lösbar mit der Auslaßöffnung 11a des Schneckenkanals 11 verbunden. Die Art der zu verwendenden Düse 15 wird in Abhängigkeit der Verwendung der Vorrichtung ausgewählt.

Am Halterahmen 3 ist ein Zufuhrgehäuse 16 vorgesehen, und der Zylinder 1 ist derart angeordnet, daß er sich durch das Zufuhrgehäuse 16 hindurch erstreckt. Auf dem derart angeordneten Zufuhrgehäuse 16 ist ein Trichter 17 vorgesehen, und im Zufuhrgehäuse 16 ist ein Ringkanal 18 ausgebildet, der den Zylinder 1 umgibt, wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist. Der Ringkanal 18 und der Trichter 17 sind derart angeordnet, daß sie miteinander über einen Zufuhrkanal 19 in Verbindung stehen, der im Zufuhrgehäuse 16 ausgebildet ist. Der Zufuhrkanal 19 ist mit dem Ringkanal 18 in tangentialer Richtung des Ring­ kanals 18 verbunden.

Der Zylinder 1 ist in einem Bereich, der positionsmäßig dem Ringkanal 18 entspricht, mit einer Einlaßöffnung 20 ausgebildet, durch die die Schnecke 12 mit einem Rippen­ material oder einem Material gespeist wird, das zur Bildung einer schraubenförmigen Rippe auf der äußeren Oberfläche eines Schlauches verwendet wird, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Die Einlaßöffnung 20 ist auch an ihrer Öffnung mit einem Fangelement 21 zum sicheren Fangen eines Rippenmaterials im Ringkanal 18 versehen, um dieses in die Einlaßöffnung 20 zu zwängen. Das Fangelement 21 ist derart ausgebildet, daß es sich von der Öffnung der Einlaßöffnung 20 nach oben erhebt. Das Zufuhrgehäuse 16 ist mit einem Kühlwasserkanal 22 versehen.

Die Vorrichtung der dargestellten Ausführungsform weist ferner eine Heizeinheit 23 auf, die um den Zylinder 1 herum und vor dem Zufuhrgehäuse 16 angeordnet ist. Die Heizeinheit 23 weist ein Gehäuse 24 und eine Heizein­ richtung 25 auf, die an der Außenfläche des Gehäuses 24 angeordnet ist. Die Heizeinheit 23 weist auch eine Ölkammer 26 auf, die durch Zusammenwirken einer Innen­ fläche des Gehäuses 24 mit einer Außenfläche des Zylinders 1 gebildet wird. Ein mittels der Schnecke 12 zugeführtes oder befördertes Rippenmaterial wird in der Nähe der Düse 15 erwärmt, um hierdurch die Fluidität zu erhöhen.

Der Rotor 2 ist integral mit dem Zylinder 1 kombiniert und weist einen hohlen zylindrischen Abschnitt 2b auf. Der zylindrische Abschnitt 2b ist fest an seinem äußeren Ende mit einer ersten Riemenscheibe 29 verbunden, die wirkungsmäßig mit einem (nicht gezeigten) Elektromotor verbunden ist.

Ein Antriebsmechanismus, der von der Riemenscheibe 29 bis zum (nicht gezeigten) Elektromotor bestimmt wird, bildet somit einen ersten Antriebsmechanismus der Vorrichtung der dargestellten Ausführungsform.

Das Bezugszeichen 30 bezeichnet eine zweite Riemenscheibe, die innerhalb der ersten Riemenscheibe 2 angeordnet und auf einem Träger 31 befestigt ist. Der Träger 31 ist auf dem zylindrischen Abschnitt 2b des Rotors 2 über Lager 32 und 33 drehbar gehaltert, die zwischen dem zylindrischen Abschnitt 2b und dem Träger 31 angeordnet sind, und ein Lager 34, das außerhalb des Trägers 31 vorgesehen ist. Die zweite Riemenscheibe 30 ist wirkungsmäßig mit dem (nicht gezeigten) Elektromotor verbunden, so daß ein Antriebsmechanismus, der von der Riemenscheibe bis zum Elektromotor bestimmt wird, einen zweiten Antriebsmechanismus der Vorrichtung der dargestellten Ausführungsform bildet.

Am Träger 31 ist ein Hohlrad 35 fest angeordnet, und an der Antriebswelle 14 ist auf einem distalen Ende ein Ritzel 36 fest angeordnet, das mit dem Hohlrad 35 des Trägers 31 in Eingriff ist. Dreht daher der zweite Antriebsmechanismus das Hohlrad 35 zusammen mit dem Träger 31, wird die Antriebswelle 14 zusammen mit dem Ritzel 36 gedreht. Eine derartige Drehung der Antriebs­ welle 14 führt zur Drehung der Schnecke 12, die integral mit der Antriebswelle 14 verbunden ist.

Der Zylinder 1 weist eine Vielzahl von Reservekanälen 37 auf, die derart angeordnet sind, daß sie sich parallel zum Schlauchzufuhrweg 1a in im wesentlichen der gleichen Weise wie der Schneckenkanal 11 erstrecken. Die Reservekanäle 37 dienen der Gewichtsverringerung des Zylinders 1 und zum Aufnehmen einer Vielzahl von Schnecken 12 im Zylinder 1.

Als nächstes wird der Betrieb der Vorrichtung der darge­ stellten Ausführungsform beschrieben.

Zuerst wird ein Schlauch in das Führungsrohr 8 eingeführt und anschließend in einer Richtung transportiert, welche durch einen Pfeil 38 in Fig. 1 angegeben ist. Anschließend wird der erste Antriebsmechanismus angetrieben, um den Rotor 2 und den Zylinder 1 zu drehen, und der zweite Antriebsmechanismus wird angetrieben, um die Schnecke 12 zu drehen. Gleichzeitig wird der Trichter 17 betätigt, um ein Rippenmaterial durch den Zufuhrkanal 19 hindurch dem Ringkanal 18 zuzuführen. Der Zufuhrkanal 19 ist, wie vorstehend beschrieben, mit dem Ringkanal 18 in tangentialer Richtung des Ringkanals 18 verbunden, so daß die Zufuhr des Rippenmaterials weich ausgeführt werden kann, um hierdurch Probleme wie Spritzen des Rippenmaterials und ähnliches zu vermeiden.

Wird das Rippenmaterial zum Ringkanal 18 geführt, ergreift das Fangelement 21 nach dem Drehen des Zylinders 1 das Rippenmaterial im Ringkanal 18, um es in die Einlaßöffnung 20 zu drängen. Das derart zur Schnecke 12 zugeführte Rippenmaterial wird in Richtung der Auslaß­ öffnung 11a bei Rotation der Schnecke 12 gefördert und fließt anschließend aus der Düse 15 hinaus.

Die Düse 15 kreist um den Schlauch 28 zusammen mit dem Zylinder 1, so daß ein derartiger Fluß des Rippenmaterials aus der Düse 15 in der beschriebenen Weise ermöglicht, daß das Rippenmaterial am Umfang des Schlauches 28 festhaftet, was zur Ausbildung einer schraubenförmigen Rippe 27 führt. Die Schraubensteigung der Rippe 27 wird in Abhängigkeit der Umdrehungsgeschwin­ digkeit des Zylinders 1 und einer Transportgeschwindig­ keit des Schlauches 18 bestimmt.

Das aus der Düse 15 ausströmende Rippenmaterial wird durch die Heizeinheit 23 erwärmt, um hierdurch die Fließ­ barkeit zu erhöhen, was zu einem einfachen Anhaften am Schlauch 28 führt.

Der Durchmesser des Schlauches 28 wird durch einen maximalen Durchmesser des Führungsrohrs 8 reguliert, so daß die Ausbildung der Rippe auf effektive Weise auf den Schlauch 28 angewendet werden kann, der irgendeinen Durchmesser innerhalb des maximalen Durchmessers des Führungsrohrs 8 aufweist. Selbstverständlich erfordert dies den Ersatz der Düse 15 in Abhängigkeit eines Durchmessers des Schlauches 28.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist nur eine Schnecke 12 angeordnet. Alternativ kann die dargestellte Ausführungsform derart ausgebildet sein, daß eine Vielzahl derartiger Schnecken 12 entsprechend in den Reservekanälen 37 angeordnet ist und die Düse an einer Auslaßöffnung eines jeden Reservekanals 37 angeordnet ist. Eine derartige Ausbildung ermöglicht die Bildung einer mehrgängigen Rippe. In diesem Beispiel kann lediglich eine gemeinsame Einlaßöffnung für die Schnecken am Ringkanal 18 vorgesehen sein. Dies ermöglicht es, daß nur ein Trichter 17 für die Schnecken angeordnet ist.

Ferner kann die dargestellte Ausführungsform derart ausgebildet sein, daß eine Vielzahl derartiger Schnecken angeordnet sind und dementsprechend eine Vielzahl derartiger Trichter 17, Zuführkanäle 19 und Ringkanäle 18 vorgesehen sind. Bei einer derartigen Ausbildung werden zueinander unterschiedliche Rippenmaterialien in die jeweiligen Trichter 17 gefüllt, so daß eine mehrgängige schraubenförmige Rippe, bei der Gewinde entsprechend aus unterschiedlichen Rippenmaterialien gebildet werden, auf dem einzigen Schlauch gebildet werden.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, ist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung derart aufge­ baut, daß die Schnecke separat vom Schlauchzufuhrweg angeordnet ist. Ein derartiger Aufbau erlaubt auf wirksame Weise eine Vergrößerung des Schlauchzufuhrwegs, wobei die Baugröße der Vorrichtung nicht zunimmt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Zufuhrkanal auch mit dem Ringkanal in tangentialer Richtung des Ringkanals verbunden sein. Eine derartige Anordnung des Zufuhrkanals verhindert ein Spritzen des Rippenmaterials, das vom Zufuhrkanal zum Ringkanal geführt wird, wodurch eine weiche Einspeisung des Rippen­ materials erreicht wird.

Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung derart aufgebaut sein, daß eine Vielzahl der Schnecken angeordnet wird, um hierdurch eine mehrgängige schrauben­ förmige Rippe zu bilden.

Darüber hinaus schafft die erfindungsgemäße Vorrichtung auf wirksame Weise eine mehrgängige schraubenförmige Rippe, in der Gewinde jeweils aus unterschiedlichen Materialien gebildet sind.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Erzeugen eines Rippen aufweisenden Schlauches, welche umfaßt:
einen Halterahmen,
einen drehbar im Halterahmen gehalterten Zylinder, in dem ein sich in dessen axialer Richtung erstreckender Schlauchzufuhrweg ausgebildet ist,
einen ersten Antriebsmechanismus zum Drehen des Zylinders,
wenigstens eine Extrusionsschnecke, die im Zylinder parallel zum Schlauchzufuhrweg angeordnet ist,
einen zweiten Antriebsmechanismus zum Drehen der Schnecke,
wenigstens einen Trichter zum Speisen der Schnecke mit einem Rippenmaterial, und
eine Düse, die auf der Auslaßöffnung der Schnecke angeordnet ist,
wobei der Zylinder und die Schnecke gedreht werden, während ein Schlauch zugeführt wird,
wobei der Zylinder durch das Zufuhrgehäuse hindurch eingeführt ist,
wobei im Zufuhrgehäuse ein Ringkanal derart ausge­ bildet ist, daß er den Zylinder und einen Zufuhrkanal in einer Weise umgibt, daß er mit dem Ringkanal in tangentialer Richtung des Ringkanals verbunden ist,
wobei der Zylinder mit einer Einlaßöffnung versehen ist, so daß er am Ringkanal geöffnet ist,
wobei das Rippenmaterial vom Trichter durch den Zufuhrkanal, den Ringkanal und die Einlaßöffnung zur Schnecke geleitet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Schnecken ange­ ordnet ist,
wobei die Einlaßöffnung derart angeordnet ist, daß sie für die Schnecken gemeinsam ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Vielzahl von Trichtern entsprechend den Schnecken angeordnet ist, so daß sie eine Vielzahl von zueinander unterschiedlichen Rippenmaterialien von den Trichtern den jeweiligen Schnecken zuführen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Schnecken vorgesehen ist
und eine Vielzahl von Trichtern entsprechend den Schnecken angeordnet ist, so daß sie eine Vielzahl von zueinander unterschiedlichen Rippenmaterialien von den Trichtern zu den jeweiligen Schnecken führen.