DE2028787A1 - Verfahren zur Herstellung biegsamer Rohre und Vorrichtung zur Durch'· führung des Verfahrens - Google Patents

Description

JOHNS-MANVILLE CORPORATION 22 East 40th Street, New York 16, N. Y., U. S. A.

Verfahren zur Herstellung biegsamer Rohre und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Für diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden USA-Anmeldung Ser. No, 842 766 vom 6. Juni 1969 in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von biegsamen Rohren, vorzugsweise unter Verwendung von Glasfasermaterial und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, biegsame Rohre dadurch herzustellen, daß ein Strang eines entsprechenden Materials um eine sich erweiternde Spindel bzw. einen Dorn gewickelt wird, um zusammen mit einem flexiblen tafelförmigen Material zu einem Strang verarbeitet zu werden. Gewohnlich besteht der für derartige biegsame Rohre verwendete Strang aus einem Metalldraht von rundem Querschnitt, welcher mit einem Klebstoff oder dergleichen dadurch beaufschlagt wid, daß er vor dem

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Aufwickelvorgang durch ein entsprechendes Bad hindurchgezogen oder bei dem Aufwickelvorgang auf dem Dorn entsprechend übersprüht wird. Dieses bekannte Verfahren macht die Anwendung einer Form erforderlich, die zu einem Dorn zusammensetzbar weder entsprechend lösbar ist, wobei der zu einer Spirale verarbeitete Draht geeignet abgeführt und mit dem scheibenartigen Material überzogen werden kann . Hierbei ist größter Wert darauf zu legen, daß das mit dem Dorn in Berührung kommende und zur Herstellung der flexiblen Rohre verwendete Bindemittel sich nicht auf demselben absetzt und ihn ao verklebt. Die Endabschnitte der Bohre werden als integrierter Bestandteil mit diesen zusammen unter Verwendung vorgeformter Hinge hergestellt, die hierfür an den Enden der Spirale befestigt werden, bevor das tafelartige Material um die Spirale herumgewickelt wird oder während der Herstellung der Bohre nachdem dasselbe um diese herumgewickelt worden ist.

Die Verbindung zwischen den biegsamen Abschnitten <fcs Rohres und dem Endring ist verhältnismäßig störanfällig und darüber hinaus in ihrer Herstellung aufwendig und teuer. Die Anwendung von Klebstoff oder Bindemitteln bei bisher bekannten Verfahren ist mit hohem Materialaufwand verbunden und verteuert dadurch die Rohre zusätzlich, und zwar besonders dann wenn eine Mehrzahl von Anwendungsmöglichkeiten der Rohre gefordert wird.

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Schwierigkeiten,die durch die Inkontaktbringung des Klebstoffs oder des Bindemittels mit der im wesentlichen kontinuierlich rechts drehenden, zylindrischen Spindel- bzw. Dornoberfläche auftreten, vergrößern weiter den Herstellungspreis der Rohre. Der Ausbildungsform der eine Röhre formenden Spirale wohnt eine Rückstellkraft in dem Sinn inne, daß der zu einer Schraubenlinienform verformte Draht versucht seine ursprüngliche Form zurückzugewinnen. Insofern muß die Spirale in dne entsprechende Windung eingezwängt werden, wodurch andererseits die physikalischen Eigenschaften der als tragendes Skelett für das Rohr dienenden Spirale begrenzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von solchen Rohren zu schaffen, die aus einem oder mehreren Materialien bestehen, wobei die Herstellungskosten herabgesetzt werden sollen und gleichseitig die Verwendung-des erforderlichen Bindemittels bzw. Klebstoffs reduziert wird. Die Endkoairuktion und die Fabrikationstechnik zur Herstellung von flexiblen Rohren wird ganz allgemein vereinfacht.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß für die Ausformung der flexiblen Rohre eine, vorzugsweise aus Glasfasermaterial bestehende, vorgeformte

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Spirale verwendet wird, deren einzelne Windungen auf einem Träger angeordnet werden, wobei der Träger im Inneren der Spirale befestigt wird, und wobei die Spirale gegen eine Aufbringungsvorrichtung gedreht wird, um nachfolgend ein Glasfasertafelmaterial um die mit Klebstoff überzogene äußere Oberfläche der Spirale zu wickeln.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß für die Herstellung eines biegsamen Rohres die Windungen einer vorgeformten Spirale in entsprechender Weise angeordnet werden, wobei wenigstens ein Teil der Windungen im Abstand zueinander angeordnet ist. Derart angeordnete Windungen oder auch Schraubengänge der Spirale werden durch Drehung im Abstand gehalten und entlang ihrer Außenflächen mit einem Bindemittel oder Klebstoff beaufschlagt. Anschließend wird biegsames tafelartiges bzw. flächiges Material um die so vorbehandelte Oberfläche gewickelt, wobei das aufgebrachte biegsame Material eine Art Einhüllende für ein spiralförmiges Skelett bildet. Das fertige Rohr wird schließlich von dem Träger gelöst und aus der Vorrichtung entfernt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung zur Anordnung der vorgeformten Spiralwindungen in den hierfür vorgesehenen Halterungen« Bi@ vorgeformte, aus Glasfasermaterial mit einem Harzbindemittel

bestehende Spirale ist bezüglich ihrer Querschnittsform verhältnismäßig starr, so daß Jede Windung einen Kreis von gleichbleibendem Durchmesser bildet, wobei eine Verbiegung oder Deformierung so gut wie ausgeschlossen ist. Die Längsausdehnungen der vorgeformten Spirale stehen unter keinerlei Zwangskräften, so daß bereits geringe Torsionsspannungen ausreichen, die einzelnen Windungen etwa durch ihr Eigengewicht gegeneinander zu verschieben. Die vorgeformte Spirale wird zu einem Bündel nebeneinanderliegender Windungen zusammengefaßt und um eine drehbare Welle angeordnet, die vorzugsweise einen kleineren Durchmesser besitzt als der innere Durchmesser einer Spiralwindung ausmacht, und die als Lager für die Spirale wirkt. Eine drehbare Sperroder Abstandsstange von im wesentlichen gleichem Durchmesser wie die Lagerwelle besitzt eine Reihe von Singen, die hierauf mit Abstandshaltern angeordnet sind, wobei diese mit den Spiralwindungsabständen übereinstimmen. Einige zusammengeklammerte Windungen hängen über die Stange hinweg und die Lagerwelle wie auch die Abstandsstange werden in Richtung der Windungen der Spirale gedreht. Hierdurch bewegt sich die Spirale entlang der Abstandswelle wie eine Schraube mit entsprechender Ganghöhe, und zwar vermittels der Abstandsringe.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Ineingriffbringung,der inneren Fläche jeder Windung der vorge-

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formten Spirale mit einem Dorn bzw. einer Spirale, wobei die Spirale entlang einer geraden Achse für die Anordnung eines Rohrelements gehalten wird. Der Dorn besteht aus drei parallelen Stangen, von dene jede auf einer Welle durch wenigstens zwei parallel angeordnete Verschlußvorrichtungen gehalten ist, so daß ihr Abstand von der Welle abwechselnd entsprechend der Anordnung der Verschlußvorrichtung bzw. Klinke verändert werden kann. Auch besteht ein Merkmal der Erfindung in der Art der Aufbringung von Bindemittel oder Klebstoff. Eine horizontale Walze greift mit dem unteren Abschnitt ihrer Umfangsfläche in eine Klebmasse ein und bringt die Spirale in Eingriff mit dieser und der Walze, welche sich kontinuierlich dreht, so daß die Klebmasse auf die Walze und die äußere Oberfläche der Spirale übertragen wird. Diese Aufbringung geschieht, ohne daß Klebstoff auf diejenigen Teile der Spirale aufgebracht wird, die nicht überzogen werden sollen, und auch ohne daß dieselbe mit der Spirale bzw. dem Dorn in Berührung kommt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß keinerlei Notwendigkeit für die Anbringung weiterer Klebmittel besteht, wobei eine dünne poröse Schicht auf die Spirale aufgebracht wird, bevor eine isolierende Abdeckung auf die äußere Fläche der Spirale gelegt wird, und hierbei der Klebstoff die erste Schicht durchdringt.

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Schließlich besteht noch ein Merkmal der Erfindung in der Schaffung von Hilfsmitteln, welche den leichten Zugang zu einem Ende der Welle ermöglichen, die das Rohr ganz oder teilweise durch eine Vielzahl von Stationen führen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen zeigen eine bexspielsweise Ausführungsform der Erfindung, und es bedeutet:

Fig. 1 eine Teilansicht eines erfindungsgemäß hergestellten Schlauches, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung zur Herstellung des Schlauches nach Fig. 1, ;

Fig. 3 eine Darstellung der die Spirale aufbringenden Vorrichtung entlang der Linie 3-3 in Pfeilrichtung von Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 von Fig. 3,

Fig. 5 eine Darstellung der Halterungsvorrichtung der Spirale,

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Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie 6-6 in Fig. 5,

Fig. 7 eine Darstellung der innerhalb der zweiten Stellung Anwendung findenden Vorrichtung entlang der Linie 7-7 in Pfeilrichtung gesehen von Fig. 2>

Fig. 8 eine schematische Seitenansicht der in der zweiten Station Verwendung findenden Vorrichtung zum Aufbringen des Klebmittels von der rechten Seite in Fig. 6 gesehen,

Fig. 9 eine Darstellung für die Aufbringung eines Mantels auf das erfindungsgemäß hergestellte . Rohr in der dritten Station.

In Fig. 1 ist ein Abschnitt eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rohres teilweise im Schnitt wiedergegeben. Dieses Rohr kann vorzugsweise als Leitung für Klimaanlagen oder Heizungssysteme Anwendung finden. Das Rohr besteht aus einer Spirale 11, welche eine Art Skelett für dasselbe bildet und die vorteilhafterweise aus einem Glasfasermaterial besteht, welches in eine Phenol-Verbindung eingebettet ist. Die Spirale wird aus vier Rohgarnsträngen hergestellt, von denen jeder sechzig Enden aufweist. Jedes der Enden enthält zweihundert kontinuierliche ,

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Glasfasern, deren Durchmesser etwa neun Micron beträgt. Die Glasfasern sind mittels eines Phenolharzes miteinander verbunden und bilden in dieser Form einen schraubenlinienartigen Strang 12. Im Querschnitt ist der Strang halbkreisförmig ausgebildet} wobei die flache bzw. ebene Oberfläche 13 auf der Außenseite der Spirale liegt. Der Strang ist, gemessen über die flache Oberfläche seines Querschnittes, etwa 0,3 cm stark. Bine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise hergestellte Leitung besteht aus einer Spirale, bei der der innere Durchmesser ^eder Windung etwa 20,3 cm beträgt. Eine derartige Dimensionierung der Spirale zeitigt eine besonders gut definierte kreisförmige Querschnitt sausbildung jeder einzelnen Windung, während sie in axialer Richtung relativ labil ist und insofern in dieser Richtung in bezug auf die Ganghöhe der einzelnen Windungen untereinander durch geringen Kraftaufwand verändert werden kann.

Die Leitung bzw. das Rohr, wie es teilweise im Schnitt in Fig. 1 wiedergegeben ist, besitzt eine, das Skelett desselben bildende Spirale, die an dem Ende zu einem Ring 14 zusammengefaßt ist. Der Ring 14, der eine Art Manschette bildet, besteht aus einer Mehrzahl einzelner Windungen der Spirale, die in dichte Aneinanderlage gebracht durch Aufbrin gung eines Klebstoffes oder dergleichen miteinander · . verbunden sind. Diese» manschettenartige Absch&itt schließt

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sich eine elastische Struktur der Spirale an, die aus dem Abschnitt 15 besteht, der sich dadurch eknnzeichnet, daß einzelne Windungen in gleichen Abständen zueinander verlaufen.

Auf die flach ausgebildete Oberfläche, d.h. auf die Außenumfangsflache der Spirale, wird ein dünnes, flexibles, poröses, flächiges Material 16 dadurch aufgebracht, daß es vorzugsweise aus einem gewebten Glasfasersieb oder einer· entsprechenden Schicht oder auch einer gebundenen Glasfasermatte besteht, die mittels eines Klebstoffes auf die flache Oberfläche 13 jeder Windung der Spirale aufgebracht wird. Auf diese Schicht 16 wird nachfolgend eine weitere, thermisch isolierende Schicht 1? aufgebracht, welche aus einem elastischen Dämpfungsmaterial in Form eines mattenartigen Fasermaterials besteht. Diese Schicht 17 wird dadurch auf der Spirale festgehalten, daß der die Schicht 16 bindende Klebstoff diese durchdringt und somit gleichzeitig die untere Fläche der Schicht 17 benetzt. Eine weitere Schicht 18 aus Dämpfungsmaterial oder dergleichen kann über der Schicht 17 angeordnet werden. Die aus der Spirale, bestehende Skelettstruktur wird zusammen mit den auf sie aufgebrachten verschiedenen Schicht mit einer aus einem geeigneten Überzugsmaterial 19 bestehenden Umhüllung versehen, welche eine ! gasundurchlässige Wicklung bildet. Die für den Schlauch

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erforderlichen Merkmale liegen insbesondere in seinen niedrigenHerstellungskosten, in seiner stabilen Beschaffenheit, in dem thermischen Isolationsvermögen, der Feuerfestigkeit und der Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen sowie einer großen Flexibilität. Diese Eigenschaften werden unter anderen erreicht, wenn als Klebstoff eine Venylemulsion Verwenduno findet, wie sie von der J.G. Milligam Co. in Milwaukee, Wisconsin unter Lager-No. 674-7 vertrieben wird. Das isolierende Dämpfungsmaterial der Schichten 17 und 18 besteht aus Glasfaserstoff, während die Umhüllung 19 aus einem Veriylchlorid-Rohr mit einer Wandstärke voixungefähr 0,08 cm (0,03 inch) besteht. Selbstverständlich können in Abwandlung dieses speziellen AusfuhrungsbeiGpiels auch andere Materialien Anwendung finden, welche die angegebenen Eigenschaften besitzen.

Dar. in Fig. 1 wiedergegebene Rohr wird aus einer vorgefertigtten Spirale 11 aufgebaut, die in ihrer Ausbildungsform so j erzeugt wird, wie sie das Endprodukt fordert. Eine mechanisch stabile Halterungsvorrichtung 21 ist zur Durchführung der _{ Herstellung des Rohres vorgesehen, welche der genauen Aus- ' richtung der Spirale dient. Nachdem die Spirale ihre erfor- ι derliche Ausrichtung erhalten hat, wird Klebstoff auf die äußere Fläche 13 der Windungen der Spirale durch schleifenden oder rollenden Kontakt mit einer Auftragsvorrichtung so aufgebracht, daß eine Verunreinigung der Halterungsvorrich-

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tung wie auch der übrigen Montagevorrichtung vermieden wird. Anschließend wird auf die das Skelett des Rohres "bildende Spirale und beispielsweise unter Drenung derselben eine diese einhüllende Schicht 16 aufgebracht, auf welche weitere Schichten 17 und 18 gewickelt werden können. Die erste Schicht 16 besteht beispielsweise aus einem dünnen, porösen und flexiblen Material, während eine oder mehrere nachfolgende Schichten 17 und 18 aus Isolierstoff bestehen. Die erste Schicht 16 wird auf der Spirale mittels Klebstoff befestigt. Der Klebstoff durchdringt die erste Schicht und sichert somit gleichzeitig die über dieser angeordnete Isolierschicht 17} für den Fall, daß aufgewickeltes Material Verwendung findet, können die Schichten von der dieses Material tragenden Walze durch Indrehungsetzung derselben abgezogen werden, wobei diese vorteilhafterweise in der Nähe der Spirale und der sie tragenden Halterungsvorrichtung angeordnet wird. Die Mehtfachschichten aus Isolationsmaterial werden aus einem kontinuierlich zuführbaren flächigen Material hergestellt, welches nacheinander auf das Skelett aufgewickelt wird, wobei nur die erste Schicht durch Klebstoff gebunden wird. Die äußeren Schichten werden dadurch gehalten daß eine geschlossene, genau passende schlauchartige Um- ;

hüllung 19 über die oben beschriebene Einheit gezogen wird. ! Gleichzeitig werden die einzelnen Schichten zufolge der durch den Aufwickelvorgang auftretenden Spannung in radialer

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Richtung zusammengedrückt. Beim Nachlassen dieser Spannung ergibt sich eine radiale Ausdehnung der einzelnen Schichten gegen die Umhüllung, so daß die Gesamteinheit eine in sich geschlossene feste Anordnung bildet. Nachfolgend wird das fertige Rohr von seiner Halterungsvorrichtung abgezogen und diese vor einem neuen Herstellungsablauf gereinigt.

Eine Einrichtung, die in Übereinstimmung mit der Erfindung mehrere Herstellungsstationen in sich einschließt, ist in Pig. 2 in Aufsicht dargestellt. Wie aus dieser Darstellung hervorgeht, sind drei Stellungen oder Stationen bis zur Pertigmontage des Rohres erforderlich, welche die Halterungsvorrichtung einnehmen soll. Diese Stationen sind bogenförmig um eine Halterung 22 angeordnet, wobei sie sich in einer horizontalen Ebene schenken. Eine Welle 23 der Halterungsvorrichtung für die Spirale ist zur Drehung um ihre horizontale Achse in der Halterung 22 verstiftet, so daß das entgegengesetzte Ende 24· der Welle 23 in eine fluohtende Linie mit den entsprechenden Vorrichtungen jeder der drei Stationen gebracht werden kann.

Die genaue Ausrichtung der Spirale zur Herstellung des Rohre wird in der ersten Stellung erreicht, während die_: Halterungsvorrichtung 21 in fluchtender Anordnung zu der ersten Station gebracht ist. In dieser Station ist die vorgeformte

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Spirale 11 in einer axial zusammengedrückten Form in einem Magazin gehalten, welches im wesentlichen als Stummelwelle ausgebildet ist, die das Gegenstück bzw. ein Paßstück zu der Spirale bildet. Eine Antriebsvorrichtung 26 für den Mechanismus, der die Spiralwindungen in eine bestimmte Anordnung bringt, ist innerhalb"dieser Station vorgesehen.

Auf die Spirale wird ein Klebstoff bzw. ein geeignetes Bindemittel aufgebracht und ein flächiges Material um dieses herum gewunden, während sich die Halterungsvorrichtung 21 der Spirale in der zweiten Stellung befindet. In dieser Station liegt fluchtend zu der Halterungsvorrichtung eine Antriebsvorrichtung 27, die an die Welle 23 ankuppelbar ist. Eine Rahmenkonstruktion mit seitlichen Endgliedern 29 und 31 hält die Walzen 32, während eine Auftragsvorrichtung 33 für den Klebstoff an der Spirale in dieser Stellung [ der Halterungsvorrichtung 21 angrenzt.

In der dritten Stellung ist die Halterungsvorrichtung 21 wie ein Ausleger von den Halterungen 22 getragen. Die Längsachse liegt hierbei fluchtend zu einer Vorrichtung 3²S welche der Zuführung des Umhüllungsmaterials dient. Innerhalb dieser dritten Station ist eine geeignete Vorrichtung gegenüber dem Ende 24 vorgesehen, mittels welcher das fertige biegsame Rohr in axialer Richtung von der Halterung svorrichtung 21 über das Ende 24 der Welle 23 hinweg·

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- 15 abgezogen bzw. von diesem entfernt werden kann.

Die Ausbildungsform der die Spirale aufnehmenden Halterungsvorrichtung 21 ist besonders deutlich aus den Figuren 3 bis 6 zu ersehen. Die Darstellung erstreckt sich hierbei auf dio ernte Stellung und den die Spiralwindungen in Stellung bringenden Zustand, wie auch auf die-Halterung der Spirale. Die Welle 23 ist an der Halterung 22 mit ihrem einen Ende verstiftet oder anderweitig befestigt und weist eine Kupplung 35 auf, für den Antrieb an dem entgegengesetzten Ende, üwei buchsenartige Ringe 36 (von denen in den Figuren 3» 4- und 6 nur einer dargestellt ist), sind im Abstand entlang der Welle 23 befestigt und bilden eine Art Fassung oder Auf-j

hängung für die die Spiralwindungen im Abstand haltende Stange 37 und die Spindelstangen 38. Verstrebungen 39 erstrecken sich radial von der ringartigen Buchse 36 zu einem Hng 41, in welchem die Stange 37 zu Zwecke der Drehung vorstiftet ist. Ein Hebelarm 42 ist mit seinem ©inen Ende mi der ringartigen Buchse 36 und mit seinem gegenüberliegendenEnde 4-4 an den Spindel stangen 38 zur Halterung die- '

i i?er Stangen drehbar verstiftet (pivoted). ;

In der ersten Stellung greift die Halterungsvorrichtung 21 mit ihr-^n abstandhaltenden Stangen 37 über die Kupplung 45

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in die Stumme!welle 25 des Antriebes 26 ein₂ während die Antriebskupplung 35 der Welle 23 außer Eingriff steht. Die zusammengedrückte Spirale 46 ist wie' eine Spule auf der Welle 25 angeordnet, bevor die Instellungbringung der Halterungsvorrichtung 21 in ihrer ersten Position erfolgt ist«, Der Abstand zwischen den Spiralwindungen in gleichbleibenden Entfernungen wird über die Abstandsringe 47 auf der abstandhaltenden Stange 37 fixiert.

Zur Festlegung der Spiralwindungen wird die erste Windung 48 wie auch die zweite Windung 49 der vorgeformten Spirale von der Spule 46 abgesogen und mittels einer Klammer 51 miteinander verbunden, die' in Übereinstimmung mit der gewünschten Ganghöhe der Spirale innerhalb des buchsenartigen Abschnittes 15 des Endproduktes einen entsprechenden Abstand festlegt«, Diese miteinander verbundenen Windungen hängen über dem ersten Abstandsring 47" in gleichen Abstandsreihen der Ringe 47, von denen jeder einen gleichen mittleren Abstand in Übereinstimmung mit der Ganghöhe der Spirale aufweist (in diesem Beispiel ungefähr 1₉9 cm). Die Ringe 47 sind etwa 1₉77 cm breit und stehen ca» 0,65 cm über der abstandhaltenden Stange, wenn eine Spirale Verwendung findet, bei der die Dicke einer einzelnen Windung bzw. des diese bildenden Stranges mit halbkreisförmigem Querschnitt ca. 0,3 cm beträgt.

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Die Welle 25 wie auch die Stange 37 werden in Sichtung des Windungslaufes der Spirale 11 gedreht, wodurch die Spirale entlang der abstandhaltenden. Stange 37 bewegt wird. Die Reibung zwischen der Welle 25 und der Stange 37 mit der Innenfläche der einzelnen Windungen der Spirale 11 bewirkt, daß die Welle und die Stange die Spirale in gleicher Richtung winden. Dann, wenn von der Kupplung 45 auf der rechten Seite in Pig. 3 aus gesehen die Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn ausgeführt wird, ist die Spirale 46 durch die Drehung der Welle 25 und der Stange 37 gleichfalls entgegen dem Uhr zeiger sinn bewegt. Durch die Drehbewegung der Spindel bewegt sich dieselbe nach Art einer Spindel zufolge der Einführung durch die ersten Windungen in die nächstfolgende Spalte zwischen den Ab Standsringen 47 und weiter nach rechts in Fig. 3. Die Geschwindigkeitskrate verändert sich mit dem Durchmesser der vorgeformten Spirale. Eine bevorzugte Geschwindigkeit für die Zuführung der Spirale liegt in einem Bereich von ca. 45, 7 bis 457 cm der Ganghöhe pro Minute. Die Steuerung der Zufühnngsgeschwindigkeit kann über einen herkömmlichen Elektromotor erfolgen, dessen Drehzahl entsprechend angeglichen werden kann. Dann,wenn die Spirale über die abstandhaltende Stange verteilt ist, und zwar vorzugsweise über etwa 180 cm Länge zur Herstellung eines Eoh»- abschnittes von 180 cm werden Indringe 14 durch Zusammenschieben einer bestimmten Zahl von Windungen in feste gegen-

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seitige Anlage gebracht® Dies kann von der hierfür zuständigen Betätigungsperson manuell irorgenommen werden. Ein Abschnitt 52 auf jedem Ende der abstandhältenden Stange ist hierfür in einer geeigneten Länge freigelassen und trägt über diesen keine ling© 47« Ber Abstand 52 am Zuführungsende für die Windungen. ä@r Stange 37 ist in seiner Breite durch, die Abstandsriiige 47" und 47" festgelegt, welche voneinander weiter entfernt als die naehfolganden Abstand sringe sind und hierfür die Führung und allmähliche Einbringung der Spiralwindiajagen in denjenigen Bereich, der sich durch konstante Abstände der· einzelnen Inge 4-7 kennzeichnet , erleichtert« Um die benachbarten Endringe entsprechend anzuordnen. &@nn die Elsaamer 5i TOn den ersten Windungen d©r Spirale emtfess&t w©a?d©a_e um die aneinanderstoßenden Windungen einig© Zeit vermittels eines druckempfindlichen Bandes (nicht dargestellt) zu sichern, welches an die Innenflächen dieser Windungen anzulegen ist. Die zunächst in dieser Weise angeordneten bzw. ausgerichteten einzelnen Windungen können nunmehr in dieser Ausrichtung weiterbewegt weiden, ohne daB sich ihr Abstandsverhältnis zueinander verändert. Die Spindelstangen 38 sind in radialer Richtung von der Welle 23 geführt und greifen hierbei entlang der Innenfläche der Spirale entlang dreien Punktlinien an, wobei diese vorzugsweise 60° naeh links, 180 und 60 nach rechts bezüglich der Verstrebungen 39 und der standsstauge 37 angeordnet siad«

den Stangen 38, die

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eich auf die Spirale 11 zu erstrecken, wird diese entsprechend ausgerichtet, so daß sie außer Eingriff mit der Stange 37 und den Ringen 47 bringbar ist (siehe hierzu insbesondere Fig. 6). Wie die Seitenansicht von Fig. 6 zeigt, liegt hierbei die Welle 23 zentrisch in der Spirale 11, so daß ohne jede weitere Betätigung die Drehbewegung derselben eingeleitet werden kann.

Die beschriebene Ausrichtung der Spindelstangen 38 wird durch in Art eines Hebels wirkende Hinge 53 ausgeführt, von denen in Figuren 3 und 5 nur einer dargestellt ist. An den Ringen 53 sind Verstrebungen 5^ mittels entsprechender Zapfen 55 verbunden. Das der Verbindungsstelle 55 gegenüberliegende Ende der Verstrebungen 54 steht bei 44 mit einem Hebel 42 wie auch mit der Stange 38 in Verbindung. Für den Fall, daß die Stangen 38 in zurückgezogenem Zustand sich befinden, liegen die Ringe 53 an den zugehörigen Ringen 36 und den Verstrebungen 54 annähernd parallel zu den Hebels 42, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Rückbewegung der Ringe 53 ; nach links, wie in Fig. 3 und 5 gezeigt, um diese von den |

Ringen 36 zu entfernen, bewegt die Hebel in eine radiale j Stellung vermittels Schwenkbewegung entlang der Zapfen 44, !

so daß sich die Zapfen 44, die Hebel 42 und die Stangen 38 j

radial nach außen von der Welle 23 weg,wie in Fig. 5 gezeigt), bewegen. In die Ringe 53 sind seitliche Lochungen eingebracht, durchweiche Stifte 50 hindurchsteckbar sind, die :

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sich durch und entlang der Schlitze 56 innerhalb der Windungen der Welle 23 erstrecken und die mit einer Stange 57» die koaxial zur Welle und innerhalb dieser angebracht ist, befestigt sind. Die Bewegung derselben erfolgt mittels eines pneumatischen ZweiwegeZylinders 58, itfobei der Kolben an der Basisplatte 59 angelenkt ist. Eine Drehbewegung zwischen den Ringen 53 und dem Zylinder 58 wird durch eine nicht dargestellte Kupplung ermöglicht, welche zwischen der Stange und der Kolbenstange des Zylinders 58 angeordnet ist. Die LuftscHäuche 61 und 62 sind mit den Enden des Zylinders 58 an jeder Seite des betätigbaren Kolbens angeordnet, wobei ein Steuerventil 60 von einer Betätigungsperson bedient werden kann und hierdurch ein Ausfahren oder Zurückziehen der Spindelstangen 38 ermöglicht wird.

Die Spindelstangen werden durch radiale, auswärts gerichtete Bewegung mit den Innenseiten der Windungen der Spirale 11 entlang Linien in Eingriff gebracht, die im Abstand von 120° zueinander angeordnet sind» Die abstandhaltende Stange 38 ist von der Welle 25 gelöst bzw. von dieser abgekuppelt, und die Antriebsvorrichtung26 ist gleichfalls von der Kupplungs 45 freigegeben. Dies wird durch axiale Bewegung eines zwischengeschalteten Kupplungselements in bekannter Weise erreicht. Die die Spirale 11 aufnehmende Halterungsvorrichtung 21 wird durch Auslenkung der Basis-

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platte 59 in die zweite in Fig. 2 dargestellte Stellung verdreht und hierbei die Spindelwelle 23 mit dem Spindelantrieb 27 über die Kupplung 63 in Eingriff gebracht, Die das Skelett des herzustellenden Schlauches bildende Spirale 11 ist nunmehr bereit für die Aufnahme von Klebmitteln sowie der Schichten 16, 17 und 18.

Der Rahmen 28 (siehe Pig. 8) weist an seinen seitlichen Endflächen Halterungen 29 "und 31 auf, zwischen welchen Vorrichtungen gehalten werden, die für die Fertigstellung des biegsamen Rohres in Übereinstimmung mit den Figuren 2, 7 und 8 von Bedeutung sind. Die Aufbringungsvorrichtung 33 für den Klebstoff besteht aus einem trogartigen Behälter 64, welcher an den Enden des Rahmens 28 mittels Zapfen 65 gehalten wird, und in welchen eine dre&are Walze 66 eingreift. Wenn die Walze 66 in Drehbewegung versetzt wird, bringt diese den Klebstoff dadurch, daß sie mit ihrem unteren Abschnitt unter die Oberfläche 67 des Klebstoffes eintaucht, entlang ihrer Mantelfläche nach oben. Die Walze 66 ist auf die Spirale 11 über einen pneumatischen Antrieb

68 zu und von diesem weg bewegbar. Hierfür ist ein an Bolzen 70 schwenkbar gelagerter Zylinder an dem Rahmen 28 angelenkt, dessen Kolbenstange durch das Verbindungselement

69 an den tragenden Armen 71 der Klebstoff-Aufbringungseinheit angeordnet ist. Die die Aufbringungseinheit tragenden

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Arme 71 sind an dem Rahmen 28 schwenkbar gelagert, so daß dieselbe bogenförmig geführt angehoben werden kann und hierdurch die Walze 66 in Eingriff mit der äußeren Umfangsflache der Spirale 11 bringbar ist. Hierbei liegt die Drehachse parallel zur Drehachse der Spirale.

Der Klebstoff wird aufgebracht, während die Spirale 11 in Drehbewegung gesetzt ist und während die Walze 66 rotiert und hierbei den Klebstoff aus dem Trog aufnimmt, um die Außenflächen der Spiralwindungen mit dem Klebstoff einzustreichen, was hier durch abrollende Bewegung erfolgt. Ss wird die gesamte Umfangsfläche der Spirale mit Klebstoff überzogen. Die Drehbewegung der Spindel oder des Doms über die Antriebsvorrichtung 27 wird über die Antriebswelle 72 und

j die Kupplung 63 auf die Welle 25 übertragen und kann von i einer Betätigungsperson über einen als Fußpedal ausgebilde- j ten Schalter 73» wie etwa einen Widerstandsregler,gesteuert j werden. Je stärker der Druck gewählt wird, der auf den !

Schalter auszüben ist, um so höher liegt die Geschwindigkeit!

der Antriebsvorrichtung. Die Walze 66 kann beispielsweise ^!

von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben v/er- j

i den, der an den Armen 71 befestigt ist, und der über einen | Treibriemen mit der Walze 66 in Verbindung gebracht werden · kann. Eine Überwurfkupplung oder dergleichen ermöglicht, ! daß die Walze 66 durch Friktionseingriff der Spirale 11

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angetrieben wird, wenn die Spirale 11 sich, mit einer höheren Geschwindigkeit dreht als die Walze 66. Dann, wenn die gesamte äußere Umfangsflache der Spirale 11 mit Klebmittel beaufschlagt ist, wird die Aufbringungsvorrichtung durch Betätigung des Zwewegeantriebes 68 von der Zweiwegesteuerung 74, die an dem Rahmen 28 angebracht ist, zurückgezogen. Die Steuerung 7^· kann aus einem Hebel bestehen, der über ein pneumatisches Ventil betätigbar ist und über welchen ein Antriebsmotor erregt werden kann, so daß· die Walze 66 pleichseitig in Drehbewegung versetzt wird, während die Aufbringungsvorrichtung aus ihrer Auftragsstellung zurückgezogen wird.

Nachfolgend wird flächiges Material auf die mit Klebstoff überzogene Oberfläche der Spirale 11 aufgebracht. Wenn eine, wie in Fig. 1 dargestellte Leitung hergestellt werden soll, dann wird zunächst eine erste Schicht 16 aus einem dünnen, porösen, flexiblen, flächigen Stoff, etwa einem gewebten Glasfaserstoff, von einer Walze 75 über spannende Führungswalzen 76 und 77 abgezogen. Das Material wird rund um die mit Klebstoff überzogene Oberfläche der Spirale 11 gewickelt. Hierfür zieht zunächst die Bedienungsperson das Material der Schicht 16, welch.es über die Führungswalze 77 hinweghängt, unter der Spirale 11 hindurch und über diese hinweg, um hierdurch den Umhüllungsvorgang einzuleiten und

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betätigt nachfolgend die Antriebsvorrichtung für die Spindel durch Druck auf das Fußpedal 73* wodurch der Wickelvorgang weiter ablaufen kann. Sobald eine Schicht vollständig aufgetragen ist, wird das sugeführte Material dadurch von dem übrigen noch auf der Depotwalze 75 befindlichen getrennt, daß eine nicht dargestellte Klinge in eine hierfür vorgesehene Führungsschiene 78 einfällt,, um dadurch den Trennvorgang zu bewirken«, Die Führungsschiene 78 für das Schneidmesser kann aus einer W-lze bestehen, die einen in Längsrichtung verlaufenden Spalt 79 besitzt», Diese Walze ist in den Rahmen so eingebracht, daß sie zwischen der das zuzuführende Material tragenden Walze und der Halterungsvorrichtung für die Spirale liegt«. Die Führungswalze 78 wird von einem Hebelarm 81 schwenkbar an dem Hahnen gehalten, wobei eine pneumatische Antriebsvorrichtung 83 zwischen dem Rahmen und dem Arm angeordnet ist. Die Antriebs vorrichtung 83 wird durch das pneumatische Steuerventil gesteuert, wodurch der Arm 81 entsprechend verschwenkt werden kann. Die Antriebsvorrichtung 83 kann aus einem Zweiwegeantriebszylinder bestehen, der verschwenkbar mittels des Stiftes 85 an dem Hahmen 28 angelenkt ist, während die zugehörige Kolbenstange ebenfalls drehbar an dem Arm 81 bei 86 verstiftet ist. Die Kolben-Zylinder-Anordnung wird vorzugsweise so betätigt, daß dann, wenn der Umwickelvorgang der Spirale 11 beendet ist, die Führungsschiene für den SchneidvorganG auf das Wickelmaterial zu bewegt ist. Sie

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wird zurückgezogen, sobald der !Brennvorgang des zugeführten flächigen Materials beendet ist.

Die Schichten 17 und 18 werden nachfolgend auf die Schicht 16 aufgebracht, indem das auf Walzen aufgewickelte Umhüllungsmateria], abgezogen wird, welches beispielsweise aus einem flexiblen Glasfaser-Dämpfungsmaterial bestehen kann. Das Abziehen erfolgt hierbei über die Spannwalzen 88 und 89, und zwar in einer wie für die Schicht 16 oben beschriebenen analogen Weise. Die Führung 78 für den Schneidvorgang wird in Stellung gebracht und durch Betätigung des Fußpedals die Drehbewegung des Spindelantriebes 2? - sowie erforderlich - ausgelöst. Sobald eine erforderliche Zahl von Umhüllungen aufgebracht ist, wird das zugeführte Material unter Yerwendung der Führung 78 für den Schneidvorgang in der beschriebenen Weise abgeschnitten. Die letzte Umhüllung wird eine zeitlang zurückgehalten, während die Spindeleinheit und das teilweise vervollständige Rohr zur dritten Position (Fig. 2) für den Umhüllungsvorgang bewegt wird. Je nach gewünschter Art des Umhüllungsmaterials kann hierfür zusätzlich zu dem aus Glasfasern bestehendenDämpfungsmaterial und dem siebartigen Material (scrim) beispielsweise auch Aluminiumfolie oder ein anderes biegsames aufgewickeltes Material Verwendung finden. Dieses Material wirkt mit leichtem Radialdruck unter Spannung stehend auf die bereits aufgetragenen Schichten während des Aufwickel-

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Vorganges» Bis Spannkraft wird aufrechterhalten, bis die abschließende Umhüllung über die letate aufgewickelte Schicht hinweggesogen ist, und zwar unter Zuhilfenahme einer Metallstange 91 auf der o"b€k°en Fläche des hergestellten BoJares«, die parallel %ut Längsachse desselben verläuft, Dies geschieht vor dem Abschneiden des aufgewickelten Materials von der

Die Kupplung 63 uird nunmehr voa der Welle 23 und der Spindel gelöst ₉ und di© Ge samt einheit und die niederdrückende Stange 91 werden um den Zapfen der Basisplatte 59 ver- " schwankt9 bis diese in axial fluchtender Sichtung mit der umhüllung 19₉ wie in Figo 9 dax-g©stellt₅ gebracht ist» Eine geeignete Usähüllung besteht a^is eine® Schlauchmaterial aus Vinylchlorid und ist auf eine Speicherwalze 93 gewickelt, die an einer Halterung 92 befestigt ist und um eine Welle 94 frei gedreht werden kann* Eine tischartige Verlängerung 96 ist in bzw. zwischen die Halterung 92 eingebracht und hält das fre,ie Ende des Sohres in entsprechender Weise zur Verfügung,, so daß die Lieferung des Ümhüllungsmaterials zu dem Ende des Rohres innerhalb der diritten Stellung möglich ist. Der Schlauch 19 wird über das freie Ende der Anordnung entlang der Länge des Rohres über dieses hinweggezogen und überdeckt hierdurch die Isolationsschicht 18o Die Umhüllung

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wird dann stramm auf die mit Isolationsschiciiten versehene Rohreinheit aufgezogen, wobei die Ausdehnung des Isolationsmaterials eine zusätzliche feste Halterung der Gesamteinheit sicherstellt.

Das fertiggestellte Rohr wird von der Spindel entfernt, indem dieselbe vermittels der Steuerung 60 in die Ausgangsposition zurückgeführt wird, wobei der Antrieb 58 die Stange 57 nach rechts bewegt. Die Ringe 53 werden hierbei gleichfalls nach rechts bewegt, während die Hebel 5^ in Parallelstellung mit den Hebeln 42 gebracht werden, um die _c Spindelstangen 38 zur Welle 23 hin zurückzuziehen und so die Spirale 11 hiervon lösen zu können. Anschließend wird das fertige Rohr in axialer Richtung über das freie Ende der Halterungsvorrichtung 21 hinweg gezogen, wodurch die Vorrichtung für den nachfolgenden Fertigungsvorgang frei wird.

Ein neuer Fertigungsablauf wird eingeleitet, indem eine harzgebundene vorgefertigte Spirale auf die Welle 25 der frontageeinheit aufgebracht wird, und zwar während sich dieselbe dreht und die abstandhaltende Stange 37 in ihre oberste Stellung geführt wird, wodurch diese mit der Welle 25 über die Kupplung 45 in Eingriff bringbar ist.

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Die oben beschriebene beispielsweise Ausführungsform der Erfindung kann in einer Vielzahl von Abwandlungsmöglichkeiten verändert werden, wobei auf eine erleichternde Handhabung der Teile und der verwendeten Spindel Wert zu legen ist. Die Vorrichtung eignet sich vorteilhafterweise für die Herstellung verschieden großer Leitungen auf Grund der Verlängerungsmöglichkeiten der Spindelstangen 38. Sie kann verschiedenenSpiralhalterungsvorrichtungen 21 angepaßt werden. Obwohl eine bestimmte Ausbildung des erfindungsgemäßen Spiraispindelmechanismus dargestellt wurde, kann dieser durch eine schraubenlinienförmige oder serpentinenförmige Abstützung abgewandelt werden, über die die Führungswindung der Spirale geführt wird, während Relativbewegungen zwischen der Halterungsvorrichtung und der Spirale die nachfolgenden Spiralwindungen zwischen die Abstände der Halterungsivorrichtung dreht. Weitere Abänderungen können etwa eine türmchenartige Anordnung (turret array^ oder dergleichen der Arbeitsstellungen vorsehen, bei der die Spiralhalt©rungsvorrichtung 21 in einer festen Position verbleibt und die verschiedenen zusätzlichen Vorrichtungen in Stellung bewegt werden, die relativ zu der Halterungsvorrichtung liegen, indem die Speicherwalze und Abstandsstange der Spiral® in ßleichlauf mit der Welle 23 gebracht und nachfolgende der Spindelantrieb 27 und dann die Umhüllungsvorrichtung mit den Zusatzvorrichtungen betätigt werden.

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Claims (9)

1. Ansprüche

   M.j Verfahren zur Herstellung biegsamer Hohre unter Verwendung ^s einer vorgefertigten, vorzugsweise aus Glasfasermaterial bestehenden Spirale, dadurch gekennzeich net, daß die einzelnen Windungen der Spirale (11) auf einer Halterung (21) iq, ehe entsprechende Stellung zueinander gebracht werden, daß die derart ausgerichteten Windungen in ihrer Gesamtheit in dieser Stellung gesichert werden, daß die Spirale (11) gegen eine Aufbringungsvorrichtung gebracht wird, mittels welcher ein Klebstoffüberzug auf die äußere Oberfläche der Spirale aufbringbar ist, um nachfolgend flächiges Glasfasermaterial auf die so überzogene Oberfläche aufzuwickeln.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daa auf die Spirale aufgebrachte flächige Material aus einem Glasfaserprodukt (glass fibre scrim) und einem Glasfaserdämpfnngsmaterial geringer Dichte besteht.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Material zusammengedrückt wird, um eine schlauch artige Umhüllung, beispielsweise aus Plastik um dieses herum anzubringen, wobei nach dem Aufbringen der Umhüllung das zusammengedrückte Material derart entspannbar ist, daß es in aruckfestem Eingriff mit der Umhüllung steht.

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   Die in der BeeeiireitaBg genannten ersten,, zweiten und dritten Stellungen bzw ο Positionen sind wie folgt gekennzeichnet s

   liegt di© HalterungSYorrich» <ä©r Stmsielwelle 25?

   a) In der ersten

   trag 21 in leihe salt

   "b) in der zweiten Stellung liegt die Halterungsvorrichtung 21 fluchtend ^u der Antriebswelle des

   e) in. d©r drittosi Stellinag liegt di© timg fluchtend sti ds-E· Torricatung 34-

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4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Spirale aus ehern schraubenlinienartigen Glasfasermaterial besteht.
5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stange mit einer Vielzal von räumlich gegeneinander versetzten Abstandshaltern in Übereinstimmung mit der erforderlichen Ganghöhe der Spirale vorgesehen ist, wobei die Abstandshalter zumindest im Einführungsbereich der Spirale, d.h. am vorderen Ende der Stange, einen derartig großen Abstand gegeneinander aufweisen, daß mehrere Windungen einen manschettenartigen Ring bildend in abstandsfreie Gegeneinanderlage bringbar sind.
6. 6· Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte der Stange über eine Länge, die der erforderlichen Vielzahl von aneinandergeschobenen Windungen der Spiral-e entspricht, fei von Abstandshaltern sind.
7. 7· Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufbringungsvorrichtung für ein Klebmittel vorgesehen ist, welche wahlweise mit der auf der Halterungsvor- · richtung angeordneten Spirale in Eingriff bringbar ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

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   daß eine Antriebsvorrichtung für die Drehbewegung der Spirale (11) auf der Stange (37) um die Abstandshalter vorgesehen ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8,. dadurch gekennzeichnet, daß eine Welle parallel zu der Stange angeordnet ist, daß eine Vielzahl von Spindelstangen (38) auf der Welle (23) gehalten, und daß die Spindelstangen (38) in radialer Richtung über Hilfsmittel wahlweise verstellbar sind.

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