DE19942162A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Kabelschutz-Rohres mit Gleitrippen - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Herstellen eines Kabelschutz-Rohres aus Kunststoff weist auf einer Formstrecke zu einer Form zusammengeführte Halbkokillen (2) mit Formausnehmungen (27) zur Erzeugung von äußeren Rippen (24) auf. An einem Kalibrierdorn (34) ist, parallel zur Mittel-Längs-Achse (35) verlaufend, eine Riffelung (42) zur Erzeugung von Gleitrippen an der Innenfläche (47) des Rohres (23) ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 3.

Aus dem Prospekt "Kabelschutzrohr System Vogelsang RSR" der Dipl.- Ing. Dr. Ernst Vogelsang GmbH & Co. KG ist ein Verfahren der gattungs­ gemäßen Art bekannt, bei dem die Rohre sogenannte Vollwandrohre mit glatter zylindrischer Außenfläche sind. Aus diesem Prospekt ist es auch bekannt, schraubenlinienförmig verlaufende Gleitrippen vorzusehen, die fortlaufend ihre Richtung ändern. Letztes ist auch aus der EP 0 578 959 A2 bekannt.

Aus der DE 43 34 732 A1 ist ein Verfahren der gattungsgemäßen Art be­ kannt, bei dem an der Außenfläche des Rohres parallel zur Mittel-Längs- Achse verlaufende Stege und Klammern ausgebildet sind, mittels derer mehrere Rohre zu einem Rohrbündel verbunden werden können.

Derartige Rohre dienen als Kabelschutz-Rohr, und zwar insbesondere für Glasfaser-Kabel, also Lichtleiter. Diese werden mit Druckluft in die Rohre eingeschossen. Je geringer die Reibung zwischen Kabel und Rohr beim Einschießen des Kabels ist, um so länger können die Rohre und die einge­ schossenen Kabel sein, was den Verlegeaufwand entsprechend verringert. Die Gleitrippen reduzieren die Reibung zwischen Innenfläche des Rohres und dem Kabel mit der Folge, daß entsprechend größere Längen von Rohr und Kabel erreichbar sind.

Die Herstellung der vorstehend angesprochenen Rohre erfolgt durch Extru­ sion mit nachgeordneter Vakuum-Außen-Kalibrierung und anschließender Kühlung. Mit diesen Verfahren können nur Vollwandrohre hergestellt wer­ den, die zur Erreichung einer ausreichenden Scheiteldruckfestigkeit bzw. Ringsteifigkeit verhältnismäßig dickwandig, also unter entsprechend hohem Materialeinsatz hergestellt werden müssen. Dies führt wiederum zu einer relativ geringen Flexibilität, so daß der Wickelradius dieser Rohre verhält­ nismäßig groß ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gat­ tungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß eine hohe Scheiteldruckfestigkeit des Rohres bei gleichzeitig hoher Flexibilität in Längsrichtung bei mög­ lichst geringem Materialeinsatz erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der gattungs­ gemäßen Art durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Diese Aufgabe wird weiterhin bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 5 durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 5 gelöst. Wesentlich ist, daß das Rohr als Rippenrohr aus­ gebildet ist also an seiner Außenfläche mit ringförmigen oder schraubenli­ nienförmig verlaufenden Rippen versehen ist. Derartige Rohre zeichnen sich durch - bezogen auf den Materialeinsatz - größere Ringsteifigkeit (Scheiteldruckfestigkeit) und größere Flexibilität in Längsrichtung, also bessere Aufwickelbarkeit im Vergleich zu Vollwandrohren aus. Durch die zeitliche Abfolge der Herstellung der äußeren Rippen und der inneren Gleitrippen wird eine besonders rationelle Fertigung ermöglicht.

Die Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen wieder.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in Draufsicht

Fig. 2 einen Teil-Horizontalschnitt durch die Vorrichtung entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. 3

Fig. 3 einen Teil-Querschnitt durch die Vorrichtung entsprechend der Schnittlinie III-III in Fig. 2

Fig. 4 ein Rohr nach der Erfindung in Längsansicht, teilweise aufgebro­ chen, und

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Rohr gemäß der Schnittlinie V-V in Fig. 4.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, weist die 'Vorrichtung zur Herstellung von Kunst­ stoff-Rippen-Rohren einen Maschinentisch 1 auf, auf dem Halbkokillen 2, 2' angeordnet sind, die jeweils zu zwei sogenannten Ketten 3 bzw. 3' mit­ einander verbunden sind. Hierzu ist an jeder Halbkokille 2 bzw. 2' an ih­ rem außenliegenden, in Produktionsrichtung 4 vorderen Bereich eine La­ sche 5 mittels eines Anlenkbolzens 6 angelenkt, die an der entsprechenden Stelle der nachfolgenden Halbkokille 2 bzw. 2' ebenfalls mittels eines sol­ chen Anlenkbolzens 6 angebracht ist. Die so gebildeten Ketten 3, 3' sind an ihrem in Produktionsrichtung 4 gesehen rückwärtigen Ende über als soge­ nannte Einlaufrollen 7 dienende Umlenkräder geführt. Die einzelnen Halb­ kokillen 2, 2' werden beim Umlauf der Ketten 3, 3' entsprechend den Um­ laufrichtungspfeilen 8 bzw. 8' in eine Formstrecke 9 eingeschwenkt, in der jeweils zwei Halbkokillen 2, 2' zu einem Kokillenpaar vereinigt werden, wobei wiederum in Produktionsrichtung 4 hintereinanderfolgende Kokil­ lenpaare dicht an dicht liegen. Um ein schnelles Schließen der Halbkokillen 2, 2' zu einer parallelen und aneinanderliegenden Stellung zu erreichen, sind sogenannte Schließrollen 10 vorgesehen, die die in Produktionsrich­ tung 4 hinteren Enden der Halbkokillen 2, 2' beschleunigt zusammenfüh­ ren. In der Formstrecke 9 selber werden die aneinanderliegenden Halbko­ killen 2, 2' mittels Führungsrollen 11, die in Führungsleisten 12 drehbar gelagert sind, gegeneinander gedrückt. Die Einlaufrollen 7 sind um Achs­ zapfen 13 drehbar am Maschinentisch 1 angebracht.

Am in Produktionsrichtung 4 vorderen Ende des Maschinentisches 1 sind ebenfalls als Umlenkräder dienende Rücklaufrollen 14 um Achszapfen 15 drehbar gelagert, um die die Ketten 3 bzw. 3' umgelenkt und zu den Ein­ laufrollen 7 zurückgeführt werden. Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, enden die Führungsleisten 12 mit Führungsrollen 11 schon um die Länge mehrerer Halbkokillen 2 bzw. 2' vor den Rücklaufrollen 14, so daß die Halbkokillen 2 bzw. 2' wieder parallel zueinander und quer zur Produktionsrichtung 4 voneinander wegbewegt werden können, bevor sie von den Rücklaufrollen 14 verschwenkt werden. An der Oberseite der Halbkokillen 2, 2' ist eine Verzahnung 16 ausgebildet, wobei die beiden Verzahnungen 16 der einan­ der paarweise zugeordneten Halbkokillen 2, 2' miteinander fluchten, so daß von oben ein gemeinsames Antriebsritzel 17 in diese Verzahnung 16 ein­ greifen kann, das die Halbkokillen 2, 2' als geschlossene Form durch die Formstrecke 9 schiebt. Der Antrieb dieses Antriebsritzels 17 erfolgt in üb­ licher Weise von einem nicht dargestellten Motor über ein Antriebszahnrad 18, das auf einer Welle 19 drehfest befestigt ist, die wiederum das An­ triebsritzel 17 trägt. Die Welle 19 ist in einem Lagerbock 20 gelagert, der über Distanzprismen 21 gegenüber dem Maschinentisch 1 abgestützt und mit letzterem mittels Schrauben 22 fest verbunden ist.

Mit der dargestellten Vorrichtung werden Kunststoff-Rohre 23 mit sich radial und über den Außenumfang der Rohre 23 als geschlossene Ring­ scheiben, erstreckenden Rippen 24 hergestellt. Die Rippen 24 sind also ringförmig; sie können aber auch in bekannter Weise schraubenlinienför­ mig ausgebildet sein. Derartige Rippen-Rohre haben eine besonders hohe Scheiteldruckfestigkeit. Es ist ein Extruder vorgesehen, von dem nur ein Spritzkopf 25 angedeutet ist aus dem in weiter unten noch im einzelnen zu beschreibender Weise Kunststoff-Schmelze extrudiert wird, die in flüssi­ gem Zustand in die in der Formstrecke 9 gebildete Form einfließt, in der das Rohr 23 mit den Rippen 24 ausgebildet wird. Die bisher beschriebene Vorrichtung ist bekannt, und zwar beispielsweise aus der DE-PS 20 61 027 bzw. der EP 0 065 729 B 1 (entspr. US-PS 4,495,551)und der EP 0 301 189 B1 (entspr. US-PS 4,900,503).

In der Formstrecke 9 werden die paarweise aneinander angeordneten Halb­ kokillen 2, 2' gekühlt. Hierzu sind in ihnen nicht dargestellte Kühlwasser­ kanäle ausgebildet. Die in den Halbkokillen 2, 2a zur Bildung eines Form­ raums 26 ausgeformten Formausnehmungen 27 haben eine zu der Außen­ form des Rohres 23 mit Rippen 24 komplementäre Form. Sie sind an ihren radial am weitesten außenliegenden Stellen, mit Entlüftungs-Schlitzen 28 versehen, die in Entlüftungs-Kanäle 29 einmünden. Diese können an nicht dargestellte Teil-Vakuum-Quellen angeschlossen sein, so daß ein Entlüften und vollständiges Füllen des Formraums 26 mit dem das Rohr 23 mit Rip­ pen 24 formenden Kunststoff gewährleistet ist.

Kurz hinter dem Beginn der Formstrecke 9, also kurz hinter dem Bereich, an dem die einander komplementären Halbkokillen 2, 2' fest aneinanderlie­ gen, erweitert sich der Außenumfang des Spritzkopfes 25 zu einem zylin­ drischen Endabschnitt 30. Die entsprechende, gerade in ihrer Schließstel­ lung befindliche Halbkokille ist in der Zeichnung mit 2a bezeichnet. In dem Endabschnitt 30 des Spritzkopfes 25 ist ein sich stetig nach außen erwei­ ternder Schmelze-Kanal 31 ausgebildet, der nach innen hin durch einen Spritzdorn 32 begrenzt wird. Der Austritt des Schmelze-Kanals 31 zwi­ schen dem Endabschnitt 30 und dem Spritzdorn 32 bildet einen in den Formraum 26 einmündenden Düsenspalt 33.

Anschließend an den Düsenspalt 33, in Produktionsrichtung 4 also hinter dem Spritzdorn 32, ist ein Kalibrierdorn 34 vorgesehen, der konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse 35 des Spritzkopfes 25 und des Formraums 26 an­ geordnet ist. Der Kalibrierdorn 34 weist Temperier-Kanäle 36 auf. Er ist weiterhin im unmittelbaren Anschluß an den Spritzdorn 32 mit einer sich kegelstumpfförmig erweiternden Formfläche 37 versehen, die eine glatte Oberfläche aufweisen kann. An diese kegelstumpfförmige glattwandige Formfläche 37 schließt sich eine im wesentlichen zylindrische Kalibrierflä­ che 38 an.

Wie Fig. 3 entnehmbar ist, sind in einem inneren konzentrisch zur Achse 35 ausgebildeten Hohlraum 39 des Spritzkopfes 25 und des Kalibrier­ dorns 34 Leitungen 40 angeordnet, durch die beispielsweise Temperierme­ dium zu den Temperierkanälen 36 gefördert bzw. von diesen wegtranspor­ tiert wird oder durch die beispielsweise Luft gefördert wird, die durch eine Spaltdüse 41 zwischen Spritzdorn 32 und Kalibrierdorn 34 in den Form­ raum 26 gedrückt wird. Soweit die Vorrichtung bis hierher beschrieben ist, ist sie im wesentlichen aus der EP 0 301 109 (entspr. US-PS 4,900,503) bekannt, worauf verwiesen werden darf.

Wie Fig. 3 entnehmbar ist, ist die im wesentlichen zylindrische Kalibrier­ fläche 38 mit einer parallel zur Achse 35 verlaufenden Riffelung 42 verse­ hen, die durch parallel zur Achse 35 verlaufende kleine Nuten 43 in der Kalibrierfläche 38 gebildet wird. Die Nuten 43 sind am Nutgrund 44 im Ausschnitt spitz, d. h. schmal ausgebildet.

Aus dem Schmelze-Kanal 31 tritt ein. Kunststoff-Schmelze-Strom 45 aus dem Düsenspalt 33 in den Formraum 26 aus. Die Kunststoff-Schmelze wird während der Bewegung über die kegelstumpfförmige Formfläche 37 mechanisch in die Formausnehmungen 27 unter Formung der Rippen 24 gepreßt. Während des Füllens der Formausnehmungen 27 werden diese über die Entlüftungsschlitze 28 entlüftet. Eine Beaufschlagung der Form­ ausnehmungen 27 mit Teil-Vakuum kann das Füllen der Formausnehmun­ gen 27 unterstützen. Da die aus den Halbkokillen 2, 2' gebildete Form in Produktionsrichtung 4 bewegt wird, wird der bereits im wesentlichen in die Form eines Rippen-Rohres 23 gebrachte Kunststoff mitgenommen und über den ortsfesten Kalibrierdorn 34 gezogen. Dieser noch halbflüssige oder weichplastische Kunststoff-Schlauch 46 wird beim Wandern über die ke­ gelstumpfförmige Formfläche 37 auf seinen endgültigen Innendurchmesser d aufgeweitet, wobei während dieser Zeit die Innenfläche 47 noch glatt sein kann. Wenn dann der Schlauch 46 über die im wesentlichen zylindri­ sche Kalibrierfläche 38 mit der Riffelung 42 wandert, dann erhält das Rohr 23 eine Innenfläche 47 mit parallel zur Achse 35 verlaufenden Gleitrippen 48, deren Querschnittsprofil dem der Nuten 43 der Riffelung 42 entspricht. Die zum Innenraum 49 des Rohres 23 freiliegenden Gleitflächen 50 der Gleitrippen 48 werden durch die Form des Nutgrundes 44 der Nuten 43 in ihrer Form bestimmt. Die Gleitrippen 48 und die Gleitflächen 50 verlaufen ebenfalls parallel zur Achse 35. Wie Fig. 2 entnehmbar ist, erfolgt das Aus­ formen der Gleitrippen 48 nach dem Ausformen der Rippen 24 in den Formausnehmungen 27. Grundsätzlich ist es auch denkbar, die Riffelung 42 bereits in der kegelstumpfförmigen Formfläche 37 vorzusehen, um mit der Ausformung der Gleitrippen 48 direkt nach dem Austritt der Kunst­ stoff-Schmelze aus dem Düsenspalt zu beginnen. Das radiale Aufweiten des Schlauches 46 bei der Bewegung; über die kegelstumpfförmige Form­ fläche 37 bietet eine ausreichend hohe zur Achse 35 hin gerichtete Reakti­ onskraft, sodaß auch in diesem Bereich die Nuten 43 der Riffelung 42 mit Kunststoff-Schmelze gefüllt würden. Die Rippen 24 werden in jedem Fall erst dann vollständig ausgeformt, wenn die Kunststoff-Schmelze - wie vor­ stehend erläutert - die Formausnehmungen 27 vollständig gefüllt hat. Mit dem Ausformen der Gleitrippen 48 erfolgt das Abkühlen und damit Erstar­ ren des Schlauches 46 zu einem Rohr 23. Da von innen und außen gekühlt wird, geht dies sehr schnell vonstatten, so daß die Produktionsgeschwin­ digkeit des Rohres sehr hoch sein kann.

Das geschilderte Rippen-Rohr 23 dient als Schutzrohr für Glasfaser-Kabel, die in das Rohr 23 mit Druckluft eingeblasen werden. Ein in Fig. 5 ange­ deutetes Glasfaser-Kabel 51 gleitet beim sogenannten Einschießen in das Rohr 23 auf den angenähert linienförmigen Gleitflächen 50 der Gleitrippen 48, wodurch - in bekannter Weise - die Reibung gegenüber einer Anlage an einer glattflächigen Innenwand des Rohres 23 erheblich reduziert wird. Es kann hierbei ein Anschmelzen der etwa linienförmigen Gleitflächen 50 mit einer entsprechenden Reduktion der Gleitreibung auftreten, da eine Fest- Flüssig-Reibung deutlich geringer ist als eine Fest-Fest-Reibung. Zusätz­ lich kann der Innenbereich des Rohres 23 mit einem Gleitmittel versehen sein.

Die Ringsteifigkeit des Rohres 23, d. h. sein Deformationswiderstand beim Verlegen im Boden, ergibt sich im wesentlichen aus der radialen Dicke a der Rohrwand im Bereich der Rippen 24, d. h. der Differenz des Außen­ durchmessers D und des Innendurchmessers d. Es gilt also a = (D - d)/2. Die Flexibilität des Rohres, d. h. seine Fähigkeit aufgewickelt zu werden, ergibt sich im wesentlichen aus der Dicke b der Rohrwand zwischen zwei Rippen. Das beschriebene Rohr kann also mit geringerem Materialeinsatz und mit größerer Flexibilität bei gleicher Ringsteifigkeit hergestellt werden als ver­ gleichbare Vollwandrohre.

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen eines Kabelschutz-Rohres (23) aus Kunst­ stoff mit an seiner Innenfläche (47) ausgebildeten, parallel zu seiner Mittel-Längs-Achse (35) verlaufenden Gleitrippen (48),
wobei ein Schlauch (46) aus Kunststoff-Schmelze (45) extrudiert wird,
wobei die Außenfläche des Schlauches (46) geformt wird,
wobei die Innenfläche (47) des Schlauches (46) mit parallel zu seiner Mittel-Längs-Achse (35) verlaufenden Gleitrippen (48) versehen wird und
wobei der Schlauch (46) abgekühlt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Extrudieren des Schlauches (46) an der Außenfläche des Schlauches (46) ringförmige oder schraubenlinienförmige Rippen (24) ausgeformt werden und
daß die Gleitrippen (48) nach dem Extrudieren des Schlauches (46) an dessen Innenfläche (47) geformt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitrippen (48) frühestens gleichzeitig mit der Ausformung der Rippen (24) geformt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitrippen (48) nach der Ausformung der Rippen (24) an der Innenfläche (47) des Schlauches (46) ausgeformt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Formung der Außenfläche des Schlauches (46) durch Teil- Vakuum unterstützt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprü­ che 1 bis 4,

• - mit paarweise umlaufenden, sich auf einer Formstrecke (9) zu einer in einer Produktionsrichtung (4) bewegenden Form ergänzenden Halbkokillen (2, 2', 2a), wobei die Halbkokillen (2, 2', 2a) einen Formraum (26) nach außen begrenzende Formausnehmungen (27) aufweisen,
• - mit einem dem Formraum (26) in Produktionsrichtung (4) vorgeord­ neten Spritzkopf (25) mit einem Düsenspalt (33),
• - mit einer sich an den Düsenspalt (33) anschließenden, den Form­ raum (26) nach innen begrenzenden, sich in Produktionsrichtung (4) zu den Formausnehmungen (27) hin erweiternden kegelstumpfför­ migen Formfläche (37) und
• - mit einer der Formfläche (37) in Produktionsrichtung (4) nachgeord­ neten, im wesentlichen zylindrischen Kalibrierfläche (38),

dadurch gekennzeichnet,
daß die Kalibrierfläche (38) mit einer parallel zu einer Mittel-Längs- Achse (35) des Formraums (26) verlaufenden Riffelung (42) versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelstumpfförmige glattwandige Formfläche (37) und die Ka­ librierfläche (38) an einem Kalilbrierdorn (34) ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Riffelung (42) durch parallel zu der Mittel-Längs-Achse (35) verlaufende Nuten (43) gebildet ist.