DE2125346A1

DE2125346A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Rohren aus zelligem Material

Info

Publication number: DE2125346A1
Application number: DE19712125346
Authority: DE
Inventors: Die Anmelder Sind
Original assignee: VANDEN BOSSCHE L
Current assignee: VANDEN BOSSCHE L
Priority date: 1970-05-22
Filing date: 1971-05-21
Publication date: 1971-12-02
Also published as: BE767197R; FR2090230A1; FR2090230B1; NL7106831A

Description

Ferdinand VANDM -fiÖSSGHE, Sa^iiHeetrakt 17, St. Genesius Eode,

". - ' .; Belgique

LiXiane DE GRAEV?, Gabriellöstyaat 17, St. Genesius Rodfc,;. · ^f

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Verfahren* "und-^>*Vo^sri^ntung ium Herstellen_:>on RöSrSiliiLUs.zeHigem ·. Material--" *Vr. V-"'- -

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Die Erfindung bezieht sich- aufbin Veri-aliren urtd eine Vor-

richtung zum Herstellen von'^Kohiien. aus einem. Material mit zellenartigem Gefüge, z.B." arcts "^tinätstoffrSchaum "bzv. · Schaumstoff _% durch Auftragen^S.e%. 1|U3jSaBgsmaterials in ' ■ flüssigem Zxfstand βμΐ di©, Vand*Viner Form und durch Ab-¹ . .'·. lösen des: SQ: geformten Rojä^es" von der Form nach' dem Erhärten. '.' ·,' V :::;;■ ':■'*.-.* _ .

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ORIGINAL INSPECTED

Bei einem herkömmlichen Verfahre» *Kum' Herstellen derartiger Rohre wird das Ausgangsmateriai auf die Außenwand eines Zylinders aufgetragen, wobei das materialzuf uhr ende Vorrichtung st ei, 1 eilte im Raum unveränderliche Stellung einnimmt¹ und. einij*; Relativbewegung zwisehen de.m Vorrichtung^teii'ünd,*dqm. Zylinder durch Drehbewegung d£s letzteren um seine Achse und eine Verschiebung eatlang seiner Achse zusfcandekommt. Dieses Verfahren Feist verschiedenerNachteile auf, ins- ' besondere darin," daß $eä.e Unregelmäßigkeit bei der Verteilung des auf die, .Außenwand der Form aufgetragenen Materials sofort"am erzeugten Rohr einen oder mehrere Bereiche mit von der gewünschten Stärke abweichender Stärke hervorruft. Dabei ist es gleichgültig, ob diese Unregelmäßigkeit bei der Vertei-

' ' ■' ' «f* „ * · lung die Folge eine^ unregelmäßigen Materialzufuhr

oder einer ■ kurzfristigen'"!Änderung ^er Geschwindigkeit in _tder*Drehbew^gungj;'t(al&r AiG^a^Verischiebung des Zylinders ist. Bei deij H^steHu^..von Rohren aus ■,Kunstj3tQ£:f, be'ispielsW^^g ^US Sbhaum-Kunststoff bzw. Schaumstoff, wird das iir^ar^n d?rVM^se von einer \tb^stimmten Schrumpfung■'beigl^tet^\ψό. d^v&ß d,as Rohr · **na_tch dem Härten am Zylinder! £eist ^lieg^t und nur, schwer davon zu.· entf erjisa jifiiii;- ~\ v-\ V· ^->. '

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, diese und andere Nachteile herkömmlicher Verfahren zu überwinden und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen von Rohren zu schaffen, deren Wandstärke nicht oder nur wenig von möglichen ühregel-

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ORIGINAL INSPECTED

mäßigkeiten in der Materialzufuhr oder in den Bewegungen der Form beeinflußt wird.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß man das Material auf die Innenwand einer rohrförmigen Form aufträgt und dieser gleichzeitig eine Drehbewegung um ihre Achse erteilt.

Gegenüber dem beschriebenen herkömmlichen Verfahren bietet das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich größere Sicherheit, ein auf seiner ganzen Länge gleichbleibende Wandstärke aufweisendes Rohr herzustellen. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht weiterhin darin, daß die hiernach erzeugten Rohre aus zelligem Material sowohl ein festeres als auch ein dichteres Gefüge aufweisen, als das in üblichen Verfahren bei ähnlichen Teilen erreichbar ist. Dazu kommt, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rohre leichter aus der Form entnommen werden können, da hier dieser Vorgang durch das auftretende Schrumpfen begünstigt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit Vorteil so durchgeführt, daß vor dem Auftragen des Materials die Innenwand der Form mit einem Papierblatt oder einer Folie aus Polyvinylchlorid (PVC) ausgekleidet wird, die dann die Außenhaut des fertiggestellten Formlings darstellt. Zwar wird bei dem angege-

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benen herkömmlichen Verfahren das Ablösen von der Form ebenfalls durch ein Stück Papier oder ähnlichen erleichtert, aber dieses Hilfsmittel wird vor dem Auftragen des Materials auf die Außenwand der Form aufgelegt. Das Ablösen dieses Papierstückes vom bereits gehärteten Rohr hat zur Folge, daß die glatte Innenwand des erzeugten Eohres zerstört und infolgedessen die Feuchte^undurchlässigkeit des Bohres stark herabgesetzt wird.

Die Erfindung überwindet diesen Nachteil im Hinblick sowohl auf das angegebene herkömmliche als auch auf das erfindungsgemäße Verfahren durch Verwendung eines Kunstharz-Trennmittels, wodurch beim Ablösen aus der Form die mit ihr in Berührung stehende Wand des erzeugten Eohres nicht beschädigt wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des angegebenen * Verfahrens ist nach der Erfindung so ausgebildet, daß wenigstens eine horizontal angeordnete zylindrische Form mit zu ihrer Drehung um ihre eigene Achse erforderlichen Antriebselementen, eine Düse zum Auftragen des Materials auf die Innenwand der Form sowie Antriebe vorgesehen sind, um der Düse im Inneren der Form eine Eelativbewegung zur Form und entlang deren Achse zu erteilen..

In einem Ausführungsbeispiel sind die Jeder Form eine Drehbewegung erteilenden Antriebselemente mit Vorteil als an der Unterseite der Form angeordnete,

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diese unterstützende und in eine Drehbewegung versetzende .Antriebswalzen ausgebildet, und an der Oberseite der Form sind Freilauf walzen vorhanden, welche die Form mittels einer hydraulischen Vorrichtung elastisch gegen die Antriebswalzen drucken.

Nach einem weiteren Merkmal kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine in vertikaler Richtung bewegliche Brücke mit horizontal verschiebbarem Schlitten aufweisen, auf dem eine Anzahl Mitnehmer so angeordnet ist, daß sich beim Verschieben der Brücke mit dem Schlitten in Richtung auf die Form zu je ein Mitnehmer auf einer Seite einer Form sich befindet und die seitliche Verschiebung desSchlittens auch die seitliche Verschiebung der Formen gegen den durch die Freilaufwalzen ausgeübten elastischen Druck bewirkt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Teil-Seiten- bzw. Längsschnittansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Endstück einer in senkrechter Richtung verschiebbaren Brücke der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht entsprechend der Linie III-III in Fi₆ 1,

Fig. 4· eine Schnittansicht entsprechend der Linie IV-IV in. Fig. T und

Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.

In den Zeichnungen sind gleiche Vorrichtungeteile durchgehend mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Rahmen-"auf, von dem in Fig. 1 neben anderen Teilen Ständer 1, IJ-Profilträger 2, Anschlußprofile 3 und eine Grundplatte 4 dargestellt sind. ^!-

In dieser Rahmenkonstruktion sind zwei längsträger 5 und 6 fest eingebaut, an denen Tragplatten 7 und 8 zur Aufnahme einer Anzahl Walzen 9 befestigt sind. Die Salzen werden über ' ihre Zapfen 10 und 11 in Lagern 12 geführt und sind weiterhin an einem Ende mit einer Riemenscheibe 13 versehen.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind echt falzen 9 vorgesehen, die paarweise zusammenwirken und Formen 14 in eine Drehbewe — gung um ihre eigene Achse versetzen. Auf die Innenwand dieser Formen soll ein Material mit zellenartigem Gefüge aufgetragen werden. Die ifiTslzeh 9 "Sind im gezeigten Ausführungsbeispiel in zwei Gruppen zu je vier Walzen zusanusengefaßt, wobei jede Gruppe zu vier Walzen von einer vierrilligen Riemenscheibe 15 bzw. 16 angetrieben wird. Dieser Riemenantrieb ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Auf die Oberseite der For- »men 14 .drucken Walzen 17, die wie die Walzen 9 mittels ihrer Zapfen 18 in Lagern 19 geführt werden, jedoch nicht angetrieben sind und lediglich dazu dienen, auf die Formen 14 einen gleichmäßig verteilten Druck auszuüben. Dies 7?ird auch dadurch erreicht, daß die Walzen 17 mit den Lagern an Platten 20 aufgenommen sind, wovon jede mittels eines Bügels 21 und einer Welle 22 an einem Schaft 23 einer (Ln Einzelheiten nicht dargestellten) hydraulischen Vorrichtung aufgehängt ist. Der Ver— s te Uwe g der Schäfte 23 ist nach oben und nach unten jnühelqs _ veränderbar. Auch der von den hydraulischen Vorrichtungen auf die Formen 14 ausgeübte Druck ist einstellbar. Die beschriebenen Formen müssen in Bezug auf ihre Längsachse zwischen den Walzenpaaren 9 und 17 seitlich, von diesen abheb— bar und von diesen wegbewegbar sein.

Die Walzen 17 können daher als getriebene, die Weizen 9 dsgegen als treibende Organe betrachtet werden, wobei der Antrieb der Walzen 9 von den Riemenscheiben 15 bzw- 16 her erfolgt, ' die ihrerseits durch einen (nicht gezeichneten) Motor in einer nicht gezeichneten Weise angetrieben werden. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist auf der Welle 24 der Riemenscheibe 16, die ·

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über ein Lager 25 und ein Winkelstück 26 auf einem Längsträger 5 aufruht, eine Riemenscheibe 27 vorgesehen, die ihren Antrieb direkt oder über ein Untersetzungsgetriebe vom Antriebsmotor der Vorrichtung erhält· Eine ähnliche Ausbildung ist für die "Riemenscheibe 15 vorgesehen (Fig.1).

Im Vorrichtungsrahmen sind auf vertikal angeordneten U-Profilen 29 zv/ei senkrecht verlaufende Führungsschienen 28 fest eingebaut.

An diesen Schienen werden eine Eittelrille 31 aufweisende Leitrollen 30 geführt, von denen je zwei auf den paarweise angeordneten Viinkelplatten 32 vorgesehen sind und die ihrerseits eine weiter unten in Einzelheiten beschriebene Brücke in deren Auf- und Abwärtsbewegung an den Führungsschienen 28 führen. Die Brücke weist als wichtigstes Bauteil ein U-Profileisen auf, dessen Bezugszeichen 33 auch als Bezugszeichen für die Brücke verwendet werden soll, und ist weiterhin mit Mitnehmern versehen, mittels deren, wie in Fig. 1 gezeigt, jede der gefüllten Formen um einen Schritt nach rechts verschoben werden kann.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die beiden Enden der Brücke mittels Bolzen 34 oder ähnlichen Befestigungsmitteln mit den Blechwinkeln 32 verbunden, während das Mittelteil der Brücke mit einem Hohlprofil 35 verbunden ist, das seinerseits an einem Schaft 36 einer in Einzelheiten nicht gezeichneten hydrauli sehen Vorrichtung 37 befestigt ist. In Bezug auf die Grundplatte 4 des Vorrichtungsrahmens ist die hydraulische Vorrichtung 37 in unveränderlicher Stellung angeordnet.

In dem die Brücke 33 bildenden U-Profil ist ein mit einer Anzahl senkrechter Litnehmer 39 versehener längsverschieblicher Schlitten 38 vorgesehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Schlitten fünf Mitnehmer auf, entsprechend den bei dieser Ausbildung vorgesehenen vier Formen 14. Die Mitnehmer 39 kennen aus beliebigem Profileisen hergestellt und auf beliebige »Veise mit dem Schlitten verbunden sein. Im gezeigten Aus führunfsbei spiel v/erden hierfür Winkel stücke 40, Bolzen 41, Muttern 42 und Schrauben 43 verwendet.

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Zum Hin- und Herbewegen des Schlittens ist an dessen einem Ende eine schematisch gezeichnete und mit 44 bezeichnete hydraulische Vorrichtung vorgesehen, die einen in waagerechter Richtung wirkenden Schaft 45 aufweist, dessen freies Ende mit dem einen Teil des Schlittens 38 bildenden Winkelstück verbunden ist. Sobald die hydraulische Vorrichtung 37 die Brücke 33 nach oben verstellt hat, befinden sich die Mitnehmer 39, mit Ausnahme des in den Zeichnungen am v/eitesten links dargestellten Mitnehmers 39, zwischen den Formen 14, während der zuletzt genannte Mitnehmer links von einer noch zu füllenden Form steht.

Wird nun der Schlitten wie in Fig. 1 gezeigt und unter der Wirkung der hydraulischen Vorrichtung 44 nach rechts bewegt, üben die Mitnehmer 39 auf die lormen 14 einen Druck aus, so

daß alle Formen um einen Schritt nach rechts verschoben werden. Die am weitesten rechts befindliche Form, die als in der Zwischenzeit gefüllt betrachtet werden kann, wird dabei aus der Vorrichtung hinausbewegt«,

Bei der Verschiebung der Formen 14 kann doT von den Walzen 17 ausgeübte Druck durch entsprechende Einstellung des Verstellweges der Schäfte 23 der hierbei wirksam werdenden hydraulischen Vorrichtung entweder ganz oder teilweise aufgehoben werden.

Zum Auftragen des erforderlichen Materials mit zellenartigem Gefüge auf die Innenwand der Formen 14 wird eine in Fig. 5 dargestellte Spritzdüse 50 verwendet, die einen Austritt 51 aufweist und im Innern der Form eine Bewegung entlang deren Längsachse ausführen kann. Dabei muß sich die Spritzdüse mit ihrem Austritt 51 πό-tr· großer Geschwindigkeit bis zum Ende der Form-14 bewegen und danach allmählich und unter gleichzeitigem Aufspritzen des Materials 52 auf die Innenwand der Form in die Ausgangsstellung zurückkehren. Die Wandstärke des zu erzeugenden Rohres ist dabei von der Rücklaufgeschwindigkeit der Spritzdüse und dem Volumen des aufgespritzten Materials abhängig. Die zur Ausführung dieser Bewegung erforderliche Vorrichtung wird hier nicht beschrieben und ist auch nicht Gegenstand der Erfindung.

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Die Innenwand der Form wird vor dem Auftragen des Materials mit einem Kunstharz "beschichtet, so daß die Außenwand des fertiggegossenen Teiles beim Ablösen von der Form nicht beschädigt wird und man somit ein Rohr mit glatter Innen- und Außenwand erhält. Pa beim Erhärten eine bestimmte Schrumpfung eintritt, wodurch der Außendurchmesser des gegossenen Teiles sich et.was verringert, wird das Ablösen von der Form erleichtert.

Durch die bei der Rotation der Form 14 auftretende Fliehkraft wird das in der Form befindliche Material gegen die Formwand gepreßt und somit ein festeres und dichteres Gefüge des ge — gossenen Teils erreicht. Die Dichte des Gefüges ksnn mit Vorteil durch Veränderung der Umdrehungsgeschwindigkeit beein flußt werden.

Durch die Fliehkraft werden mögliche Unregelmäßigkeiten in der Stärke der aufgetragenen Materialschicht, d.h. also Abweichungen von der gewünschten Stärke, vermieden. Solche Unregelmäßigkeiten oder Unterschiede können auftreten, wenn vor dem Verfestigen des aufgespritzten Materials die Materialzufuhr oder die Verstellgeschwindigkeit der Spritzdüse der Form ungleichförmig verlaufen. Das in einer erfindungsgemäßen Vor — richtung durchgeführte erfindungsgemäße Verfahren bietet dagegen die Gewähr, daß man Rohre mit auf der ganzen Länge gleichbleibender Wandstärke erzeugen kann.

Soll das gegossene Teil oder das Rohr mit einer äußeren Be — schichtung, beispielsweise mit Papier oder mit einer Schutzhaut aus Polyvinylchlorid versehen sein, wird diese Beschichtung vor dem Aufspritzen des Materials auf die Innenwand der Form 14 gelegt. Mt den bis heute üblichen Verfahren läßt sich beispielsweise eine derartige Verbindung zwischen einem rohrförmigen Teil und einer darauf aufgebrachten äußeren Beschich-.tung nicht erreichen«. Vielmehr muß bei herkömmlichen Verfahren so vorgegangen werden, daß nach der Ausformung des Rohres und erst nach dem völligen Erhärten des Materials die äußere Be-.Bchichtung mittels eines Klebers auf die Außenwand des Rohres aufgeklebt wird. .

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Diese Art der Beschichtung ist in federn Falle ziemlich umständlich und zeitraubend und gewährleistet zudem keine haltbare Verbindung zwischen dem Rohr und der äußeren Beschichtung.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die angegebenen Ausführungsformen. So kann beispielsweise auf der Innenwand der Form ein Vorsprung vorgesehen sein, dessen Höhe größer ist als die Wandstärke des zu formenden Rohres und der sich über die ganze Länge derForm parallel zur Formachse erstreckt, so daß man Rohre mit einer Längsnute erhält, die zum Isolieren von Rohrleitungen verwendet werden können. Auf diese und ähnliche Weise läßt sich der Anwendungsbereich der Rohrform erheblich erweitern.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Herstellen von Rohren aus einem Material mit zellenartigem Gefüge, "beispielsweise aus Kunststoff-Schaum bzw. Schaumstoff, durch Auftragen des Ausgangsmaterials in flüssigem Zustand auf die Wand einer Form und durch Ablösen des so geformten Rohres von der Form nach dem Erhärten, dadurch gekennzeichnet, daß man das Material auf die Innenwand einer rohrförmigen Form aufträgt und dieser gleichzeitig eine Drehbewegung um ihre Achse erteilt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine als äußeren Schutz für das fertiggeformte Rohr vorgesehene Beschichtung, beispielsweise Papier oder eine Schutzhaut aus Polyvinylchlorid, vor dem Auftragen des Materials in der Form an der Innenwand der Form anbringt und daß man diese Beschichtung während der Aushärtung des Materials mit diesem in eine feste Haftverbindung bringt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, unter Beschichtung der Formwand mit einem Trennmittel, dadurch gekennzeichnet, daß als

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!Trennmittel zum leichteren Ablösen des Formlinge ein ^Kunstharz verwendet wird, welches auf der mit der Form in Berührung stehenden Wand des Rohres eine Schutzhaut gegen Beschädigung "beim Ablösen von der Form bildet und dadurch gleichzeitig die Feuchteundurchlässigkeit des Rohres gewährleistet.

Vorrichtung insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine horizontal angeordnete zylindrische Form (14.) mit zu ihrer Drehung um ihre eigene Achse erforderlichen Antriebselementen eine Düse (50, 51) zum Auftragen des Materials auf die Innenwand der Form (14) sowie Antriebe vorgesehen sind, um der Düse (50, 5Ό i^m Innern der Form (14) eine Relativbewegung zur Form und entlang deren Achse zu erteilen.

Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch geke η η ζ ei c h η e t, daß die jeder Form (14) eine Drehbewegung erteilenden Antriebselemente als an der Unterseite der Form angeordnete, diese unterstützende und in eine Drehbewegung versetzende Antriebswalzen (9) ausgebildet sind und daß an der Oberseite der Form (14) Frei lauf walz en (17) vorhanden sind, welche die Form mittels einer hydraulischen Vortung elastisch gegen die Antriebswalzen (9) drükken.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekenn ze ichnet, daß eine in vertikaler Richtung bewegliche Brücke (33) mit horizontal verschiebbarem Schlitten (38) vorgesehen ist, auf dem eine Anzahl Mitnehmer (39) so angeordnet ist, daß sich beim Verschieben der Brücke (33) mit dem Schlitten (38) in Richtung auf die Formen (14·) zu je ein Mitnehmer auf einer Seite einer Form befindet und die seitliche Verschiebung des Schlittens (38) auch eine seitliche Verschiebung der Formen gegen den durch die Freilaufwalzen (17) ausgeübten elastischen Druck bewirkt.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in senkrechter Richtung bewegliche Brücke (33) an ihren beiden Enden Leitrollen (30) hat, die mit vertikal verlaufenden Führungsschienen (28) zusammenwirken. .

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