DE2165584A1 - Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von rohrfoermigen elementen aus schaumstoffen sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von rohrfoermigen elementen aus schaumstoffen sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/20Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of indefinite length
    • B29C44/32Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. linings, inserts or reinforcements
    • B29C44/322Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. linings, inserts or reinforcements the preformed parts being elongated inserts, e.g. cables
    • B29C44/324Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. linings, inserts or reinforcements the preformed parts being elongated inserts, e.g. cables the preformed parts being tubular or folded to a tubular shape

Description

  • Verfahren zur kontinuierlichen Fierstellung von rohrförmigen Elementen aus Schaumstoffen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von rohrförmigen Elementen aus Schaumstoffen und Plastikschäumen, oftmals auch als geschäumte elastomere Stoffe bezeichnet, mit isolierenden Eigenschaften sowie eine Vorrichtung zur Herstellung derartiger Elemente.
  • Unter "rohrförmigen Elementen sind hier die verschiedensten länglichen Hohlkörper zu verstehen, beispielsweise Rohre, Leitungen, Isoliermaterialien für Leitungen und Rohre und dergleichen mit einer inneren und einer äußeren peripherischen Oberfläche von entweder zylindrischer oder prismatischer Konfiguration.
  • Es ist bekannt, Schaumstoffe oder sogenannte Zellularstrukturen mit ausgezeichneten wärmeisolierenden und schockabsorbierenden Eigenschaften herzustellen. Von besonderer Bedeutung sind dabei sogenannte Zellularprodukte aus Schaumplastik oder Plastikschäumen oder sogenannten elastomeren Stoffen, beispielsweise aufgeblähtem oder expandiertem Polystyrol und dergleichen, oder Polyurethanen, die ausgehend von flüssigen polymeren Reaktionsmischungen mit Polyisocyanaten hergestellt werden können. Die Reaktionsmischungen bestehen in der Regel aus polymeren Stoffen, die entweder bei Raumtemperatur flüssig sind oder sich bei relativ niedrigen Temperaturen aufschmelzen lassen. Die zur Herstellung der Schaumstoffe geeigneten polymeren Stoffe weisen aktive Wasserstoffatome auf, welche mit den Isocyanatgruppen zu reagieren vermögen, und zwar unter Ausbildung eines Netzwerkes quervernetzter Molekül ketten. Die Polyisocyanate wirken-dabei nicht nur als quervernetzende Verbindungen oder Ililfsmittel für die polymeren Stoffe, sondern reagieren auch mit dem in der flüssigen Reaktionsmischung vorhandenen Wasser unter Bildung von Kohlendioxid, welches die Ausdehnung und Expansion und das Schäumen der flüssigen Reaktionsmischung bewirkt, wodurch eine zellulare Struktur erzeugt wird, die ihre Zellstruktur oder ihren zellularen Charakter beibehält, nachdem das Polymer quervernetzt oder gehärtet worden ist.
  • Die Reaktion zwischen dem Isocyanat und dem Wasser unter Bildung von Kohlendioxid einerseits und die Reaktion zwischen dem Polyisocyanat und dem Polymeren unter Bewirkung einer Verfestigung oder Härtung des polymeren Materials finden gleichzeitig statt. Die Zusammensetzung der Mischung wird im allgemeinen derart gesteuert, daß nach der erwünschten Volumenvergrößerung eine Härtung oder Verfestigung erfolgt.
  • Die Entwicklung der beschriebenen Materialien hat die Herstellung von plastischen Formkörpern ermöglicht, die ausgehend von Schaumstoffen in Formen erzeugt werden und sich in der Elektroindustrie, der Schiffahrt, der Luftfahrt und anderen Industriezweigen verwenden lassen, und zwar überall dort, wo Formkörper von geringer Dichte, hoher dielektrischer Festigkeit, hoher Wärmeisolierung, guten schockabsorbierenden Eigenschaften und anderen Eigenschaften erwünscht sind.
  • Aus der USA-Patentschrift 3 118 800 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, welche die Herstellung von rohrförmigen Elementen, beispielsweise Leitungen, Rohren und dergleichen, ermöglichen, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß ihre ringförmigen Wände aus einem expandierten porösen plastischen Material bestehen. Bei dem bekannten Verfahren wird eine Vorrichtung mit einer glatten Spindel oder einem glatten Dorn verwendet, deren bzw. dessen Oberfläche der inneren Oberfläche des herzustellenden zylindrischen oder prismatischen rohrförmigen Produktes entspricht, beispielsweise einer Leitungleines Rohres oder eines Schlauches. Dabei wird um die Spindel zunächst eine rohrförmige oder schlauchförmige Hülle aufgebracht, die auf der Spindel zu gleiten vermag und die innere Oberfläche des herzustellen~ den rohrförmigen Elementes darstellt. Um die innere Oberfläche wird. dann eine zweite Hülle aus einem flexiblen blattförmigen Material gelegt, dessen Kreisumfang praktisch dem Kreisumfang der äußeren Oberflache des herzustellenden rohrförmigen Elementes entspricht. Zwischen--die -he-iden ringförmigen Hüllen oder Abdeckungen wird nun eine Schaumstoffmischung eingeführt> und zwar in einer solchen Mengen daß der Raum zwischen den beiden Hüllen ausgefüllt Ist, nachdem die Schäumung erfolgt ist. Nach Durchführung des .S:chaumprozesses und Polymerisation der Mischung unter Bildung eines hohlen Produktes mit ringförmigen Wänden aus polymerisiertem. porosen plastischen Material, das von den Hüllmaterialien.fest bedeckt ist, wird es von der Spindel abgezoigen.
  • Die zur Durchführung des bekannten Verfahrens verwendete Vorrichtung weist somit in wesentlichen eine Spindel auf, die eine tragende Oberfläche entsprechend- der inneren Oberfla#che des herzustellenden Produktes darstellt. Die Spindel oder der Dorn ist dabei an einem seiner beiden Enden fixiert oder fest#gelagert und zwar in praktisch horizontaler Position Die. Vorrichtung weist des weiteren Einrichtungen auf, die dazu dienen, ein flexibles blattförmiges Material in eine ringförmige, die Spindel# umhüllende Hülle zu überführen! sowie weitere Vorrichtungen, die dazu diene, ein weiteres flexibles blattförmiges Material in ein#e zweite Hülle zu überfUhrçn, die die erste Hülle umgibt und dabei einen ringformigen Raum schafft. Schließlich weist die Vorrichtung Einrichtungen zur Einführung einer polymerisierbaren expandierbaren plastischen Mischung in den ringförmigen Raum zwischen den beiden erzeugten Hüllen auf und Einrichtungen zur Stützung oder zum Aufbewahren der erzeugten Hülle um die Spindel. mit der plastischen Mischung, bis sich die plastische Mischung ausgedehnt hat und den Raum um die Spindel in der Hülle ausfüllt und polymerisiert ist.
  • Das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung stellen einen großen technischen Fortschritt bezüglich der Herstellung rohrförmiger Elemente aus Schaumplastik oder Plastikschaum dar. Es hat sich jedoch gezeigt, daß während der kontinuier lichen Durchführung des Verfahrens ein besonderes Augenmerk darauf gerichtet werden muß, daß gewährleistet ist, daß das hergestellte rohrförmige Element sich längs der Spindel und von dieser fort bewegen läßt und des weiteren die erforderliche Wandungskonzentrizität oder Symmetrie aufweist. Wenn beispielsweise die Spindel an einem ihrer Enden festgelagert oder fixiert ist und sie einer Biegebeanspruchung unterliegt, so führt eine jede Abweichung oder Abdrift aufgrund der Biegebeanspruchung der Spindel von dem fixierten oder festgelagerten Ende während des Herstellungsprozesses zu einer nachteiligen Beeinflussung der Konzentrizität oder Symmetrie des herzustellenden rohrförmigen Elementes.
  • Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, durch die die beschriebenen Schwierigkeiten behoben oder auf ein Minimum herabgedrückt werden können und die Herstellung symmetrischer und konzentrischer rohrförmiger Elemente auf kontinuierlichem Wege ermöglicht.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von rohrförmigen Elementen aus Schaumstoffen unter Verwendung einer an einem ihrer beiden Enden festgelagerten Spindel, bei dem in eine ringförmige, aus flexiblem laminaren Material gebildete Hülle rings um mindestens einen Teil der Spindel Schaumstoff eingeführt und zu einem der Hülle entsprechenden ringförmigen Element expandiert und verformt wird, worauf das erzeugte Element aus Schaumstoff in Längsrichtung foriewegt und danach während der Bewegung längs der Spindel verfestigt oder gehärtet wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Spindel entsprechend der gegenüber dem festgelagerten Ende ermittelten Biegung derart ausfluchtet, daß die herzustellenden rohrförmigen Elemente die erwünschte Konzentrizität aufweisen, und daß man ferner während der Durchführung des Verfahrens Abweichungen von der Spindelausfluchtung ermittelt und die Ausfluchtung der Spindel entsprechend der ermittelten Abweichung korrigiert.
  • Gegenstand der Erfindung ist des weiteren eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von rohrförmigen Elementen aus Schaumstoffen mit einer Spindel mit einem festgelagerten Ende'um das das rohrförmige Element dadurch erzeugt wird, daß der zur Erzeugung des rohrförmigen Elementes verwendete Schaumstoff in eineuringförmigen, aus einem flexiblen laminaren Material gebildeten Hohlraum rings um mindestens einen Teil der Spindel verteilt und sich ausdehnen gelassen wird, worauf das erzeugte Element aus Schaumstoff in Längsrichtung fortbewegt und während der Bewegung entlang der Spindel verfestigt oder gehärtet wird, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine Aufluchteinrichtung zur Auiluchtung der Spindel durch Überwachung der Biegung der Spindel und eine vom festgelagerten Ende der Spindel entfernt angeordnete Meßeinrichtung zur Ermittlung von Abweichungen von der zur herstellung von ringförmigen Elementen mit der erwünschten Konzentrizität erforderlichen Ausfluchtung aufweist, welche die Ausfluchteinrichtung zwecks Kompensation der Abweichung von der erwünschten Ausfluchtung betätigt.
  • Die Zeichnungen dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.
  • Im einzelnen sind dargestellt in: Fig. 1 der Aufgabeteil oder Aufgabeabschnitt einer Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung; Fig. 1A ein Führungsteil einer Vorrichtung nach der Erfindung, der die Führung der einzelnen Formelemente oder Formkörper über ein Zahnrad, das zum Antrieb der Formketten verwendet wird, veranschaulicht; Fig. 1B ein Vorrichtungsteil einer Vorrichtung nach der Erfindung, mit dessen Hilfe die Schaumstoffmasse in die um die Spindel gebildete Hülle eingeführt wird; Fig. 2 ein Schnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung längs der Pfeile 2-2, aus dem s-ich die Beziehung zwischen dem oberen und dem unteren Förderer ergibt, die sogenannte Formhälften aufweisen, die zusammen eine vollständige Form um die Spindel zu bilden vermögen; Fig. 3 das Ausstoßende oder der rechte Teil der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung; Fig. 4 der Mittelabschnitt der in Fig. 1 und 3 dargestellten Vorrichtung, vergrößert dargestellt, aus der sich die Anordnung der Formenförderer beim Passieren eines Eieizabschnittes oder Ofens, in dem das plastische Schaummaterial gehärtet oder verfestigt wird, ergibt; Fig. 4A ein Querschnitt durch das verformte Produkt im Härtungsofen, längs der Linie 4A-4A der Fig. 4; Fig. 5, 6 und 7 Querschnitte längs der Linien 5-5, 6-6 bzw.
  • 7-7 der Fig. 1, wobei die Fig. 5 und 6 zur besseren Veranschaulichung dreidimensional gezeichnet sind; Fig. 8 ein Querschnitt durch ein nach dem Verfahren der Erfindung hergestelltes rohrförmiges Element; Fig. 9 ein Fragment eines nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten plastischen rohrförmigen Elementes, das längs aufgeschnitten wurde, und die Verwendbarkeit eines solchen Elementes als Isolationskörper, z. B. für eine Leitung, veranschaulicht; Fig. 10 und 11 verschiedene Ausführungsformen von Einrichtungen zur Ermittlung und Steuerung von Abweichungen der Verbiegung der Spindel der Vorrichtung und Fig. 12 bis 14 bevorzugte Ausgestaltungen von Einrichtungen, mit deren Hilfe die zur Umhüllung der Spindel verwendeten blattförmigen flexiblen Materialien bei ihrer Zufuhr in die Vorrichtung in der richtigen Position gehalten werden.
  • Die Erfindung ermöglicht es somit, die Spindel einer Vorrichtung zur herstellung von rohrförmigen Elementen aus Schaumstoffen auszufluchten oder auszugleichen (aligning) zwecks Kompensierung einer jeden Abweichung oder Abdrift während des Herstellungsprozesses durch Kontrolle der Verbiegung der Spindel und Oberführung der Spindel in eine Position, die die Herstellung rohrförmiger Elemente aus Schaumstoffen mit der erwünschten Querschnittssymmetrie und Konzentrizität ermöglicht, je nachdem, ob das rohrförmige Element eine zylindrische oder prismatische Form besitzt. Die Spindel oder der Dorn, die bzw. der hohl ist, steht mit einer Einrichtung in Verbindung, die in einem Abstand zu dem festgelagerten Ende der Spindel während des Herstellungsprozesses der rohrförmigen Elemente angeordnet ist, und Abweichungen von der günstigsten Ausfluchtung der Spindel zu ermitteln vermag und in der Lage ist, Elemente zu betätigen, welche die Spindel entsprechend der ermittelten Abweichung von der günstigsten Ausfluchtung wieder in die richtige Position zu bringen vermögen.
  • Demzufolge weist eine Vorrichtung nach der Erfindung in vorteilhafter Weise Ausfluchteinrichtungen oder Ausfluchtmittel auf zum Aufleuchten der Spindel in eine solche Position, welche die Herstellung rohrförmiger Elemente der erwünschten Symmetrie und Konzentrizität ermöglicht. Die Vorrichtung weist dabei an dem Ende, das dem Ende, an dem die Spindel festgelagert ist, gegenüberliegt, eine Einrichtung auf, welche Abweichungen von der Ausfluchtung der Spindel# zu erkennen vermag.
  • Des weiteren weist die Vorrichtung Elemente auf, die auf Anweisungen der die Abweichung von der richtigen Aufluchtung ermittelnden Elemente anzusprechen vermögen und Ausfluchtelemente betätigen, wodurch die Spindel in die erwünschte Position gebracht wird.
  • Kennzeichnend für das Verfahren der Erfindung ist somit die Ausfluchtung oder Ausrichtung der Spindel durch Kontrolle ihrer Biegung oder Verbiegung gegenüber dem festgelagerten oder fixierten Ende, ferner eine kontinuierliche Ermittlung von Abweichungen der Ausfluchtung oder Ausrichtung während des Ilerstellungsprozesses oder des Betriebes der Vorrichtung und Einstellung oder Berichtigung der Abfluchtung oder Ausfluchtung der Spindel am vom festgelagerten Ende der Spindel entfernten Ende entsprechend dem Grad der ermittelten Abweichung.# Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die hohle Spindel oder der Hohldorn kleine Perforationen aufweist, welche den Durchtritt von Luft aus dem Inneren der Spindel unter geringem Druck, beispielsweise eta 0,35 kg/cm2, ermöglichen, so daß eine Art Luftkissen oder eine Art Lufgleitung unter dem inneren Deckblatt, mit dem die Spindel abgedeckt ist, erzielt wird, wodurch die Fortbewegung des auf der Spindel erzeugten rohrförmigen Elementes längs der Spindel während des Herstellungsprozesses beim Abziehen von der Spindel ermöglicht wird.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Aufgabeabschnitt einer Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung weist einen Stahlrahmen 10 aus oberen und unteren horizontalen Rahmengliedern 11 und 12 und vertikalen Rahmengliedern 13, 14, 15 und 16 auf.
  • Im oberen Teil des Rahmens ist eine hohle Spindel 17 verankert, beispielsweise eine Aluminiumspindel. Die Verankerung oder Lagerung der Spindel 17 erfolgt dabei mittels einer Manschette 18, die mit dem Rahmenglied 11 bei 19 verbolzt ist, beispielsweise mittels eines Bolzens oder einer Schraube mit Bolzen-oder Schraubenkopf 20, wodurch die Spindel in der Manschette festgehalten wird. Die Spindel 17 erstreckt sich dabei durch den oberen Teil des Rahmens und durch den Formabschnitt 21.
  • Am linken Ende des Rahmens ist eine Laser- oder andere -Lichtstrahlvorrichtung 22 auf dem Rahmenelement 13 angeordnet, deren Kollimator 23 sich in das offene Ende der I-Iohlspindel erstreckt, welche verschlossen ist, um den Aufbau des erwünschten Rückdruckes zu ermöglichen. Das freie Ende der Spindel ist in entsprechender Weise verschlossen. In die Spindel erstreckt sich des weiteren eine Luftleitung 24, welche die Zufuhr eines Stromes warmer Luft unter geringem Druck ermöglicht.
  • In einem gewissen Abstand vom Lagerpunkt der Spindel ist eine trichterförmige oder abgeschrägte kegelförmige, oben offene Manschfette 25 angeordnet, durch welche eine Streifen oder ein Band eines flexiblen laminaren Materials 26, z. B. ein Band aus Papier, ein Folienband oder ein Band aus plastischem Material, das von der Spule 27 abgezogen und über die Führungsrolle 28 geführt wird, gezogen werden kann. Die trichterförmige Manschette ist dabei von einer sothen Struktur, daß der Streifen flexiblen laminaren Materials allmählich in die Form einer inneren Abdeckung oder Hülle gebracht wird, die sich an die Spindel anschmiegt, wie es genauer beispielsweise aus Fig. 5 hervorgeht, wenn die Betrachtung in der Richtung der Pfeile 5-5 der Fig. 1 erfolgt. Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist des weiteren eine Versiegelungsstation auf, die im wesentlichen besteht aus dem fleizelement 25a, dessen eines Ende in einer Öffnung der Spindel sitzt, und einer Rolle 25b.
  • Zwischen die einander überlappenden Teile des flexiblen Materials, mit dem die Spindel umhüllt wird, wird ein heißer aufgeschmolzener Klebstoff in Form eines kontinuierlichen Streifens geführt. Der überlappte Teil passiert dann die Rolle 25b und den Erhitzer, wodurch die Verbindung der beiden überlappenden Teile bewirkt wird.
  • Die Vorrichtung weist in Richtung auf das andere Ende der Spindel und im Abstand zu der Manschette 25 eine weitere Manschette oder einen weiteren Einschlagstreifenbildner trichterförmiger Konfiguration 29 auf, dessen Oberseite in ähnlicher lVeise offen ist. Durch diese Manschette 29 wird ebenfalls ein Streifen eines anderen oder weiteren flexiblen oder elastischen laminaren Materials 30 von der Spule 31 über die Führungsrolle 32 gezogen, wobei die Manschette 29 eine solche Form besitzt, die es ermöglicht, eine zweite Hülle aus dem Streifen um die innere Hülle zu legen, und zwar unter Ausbildung eines ringförmigen Raumes zwischen der inneren und der äußeren Hülle. Während das streifenförmige Material 30 durch die Manschette 29 gezogen wird, wird flüssiger Schaumstoff, z. B. ein plastisches Material oder ein Gummi, kontinuierlich über die Leitung oder den Schlauch 33 zugeführt, und zwar von einem Mischsystem, das durch eine nicht gezeigte Instrumententafel gesteuert werden kann.
  • Die Art der Zufuhr des Schaumstoffes ergibt sich des weiteren aus Fig. 6, welcher dargestellt wird, wie eine Schaumstoffflüssigkeit 34 den ringförmigen Raum zwischen der äußeren Hülle des streifenförmigen Materials 30 und der inneren Hülle des streifenförmigen Materials 26 ausfüllt, und zwar unter Anschmiegung an die Spindel 17.
  • Wie sich insbesondere aus den Fig. 5 und 6 ergibt, weist die Spindel in ihren Wandungen Perforationen oder Öffnungen 35 auf, durch welche Luft gepreßt wird, um eine Bewegung oder Gleitung zwischen der inneren Deckschicht 26 und der Spindel 17 zu ermöglichen, so daß die innere Hülle oder innere Deckschicht sich leicht auf der Spindel bewegen oder von dieser abziehen läßt, wenn das fertige rohrförmige Element ill einer später noch zu beschreibenden Weise von der Spindel abgezogen werden soll.
  • Gegebenenfalls kann die Spindel 17 auf ihrer Oberseite noch halte- oder Führungsglieder aufweisen, so daß, wenn die innere und die äußere Hülle um die Spindel gewickelt sind, diese Halte- oder Führungsglieder die beiden Hüllen in ihrer richtigen Position relativ zueinander zu halten vermögen, bis sie in die Formen gelangen, welche eine Form besitzen, die der Form der äußeren Oberfläche der herzustellenden rohrförmigen Elemente entspricht. Derartige Halte- oder Führungsglieder für das die Spindel umhüllende Material wurden in den Fig. 12 bis 14 näher b-eschrieben.
  • In Fig. 1B ist dargestellt, wie der Schaumstoff zwischen die innere und die äußere Hülle um der Spindel 17 eingeführt werden kann. Die Vorrichtung besitzt zwei muldenförmige Glieder 105 und 106, und zwar ein unteres muldenförmiges Glied 105 unter der Spindel, die bereits die innere Hülle aufweist, und einoberes muldenförmiges Glied 106, das sich in überlappendem Kontakt mit dem unteren muldenförmigen Glied befindet.
  • Die beiden muldenförmigen Glieder werden dabei von im einzelnen nicht dargestellten Elementen getragen. Die beiden muldenförmigen Glieder 105 und 106 umhüllen somit zusammen die Spindel mit Ausnahme des Teiles, der nicht überlappt. Die äußere Hülle 107 wird teilweise um das obere muldenförmige Glied gelegt und umhüllt die Spindel entsprechend dem laminaren Material 30 der Fig. 1, mit der Ausnahme jedoch, daß die Oberseite des muldenförmigen Gliedes 106 eine Offnung 108 aufweist, durch welche eine Leitung oder ein Schlauch 33A geführt wird, welcher die Zufuhr des Schaumstoffes in den Hohlraum zwischen innerer und äußerer Hülle ermöglicht. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um eine bevorzugt angewandte Ausführungsform.
  • Gemäß Fig. 1 erstreckt sich die Spindel bis und durch den Formen aufweisenden A-bschnitt der Vorrichtung 21. Die Spindel wird dabei durch die Formen getragen oder gestützt, bis dieSpindel von dem hohlen plastischen Schaumstoffelement umgeben ist, in welchem FAlledas rohrförmige Element, das die Formen passiert, als Träger dient, und zwar so lange, bis das rohrförmige Element kontinuierlich von der Spindel abgezogen wird.
  • Jenseits der Manschette 29 befindet sich eine Ausrichtungs-oder Einstellvorrichtung 36 für die Ausfluchtung oder Ausrichtung der Spindel. Sie besteht aus einem eine Ausbuchtung aufweisenden Rad 37, das in einem Rahmen 38 sitzt, und das über das Steuerrad 39 verstellt werden kann. Der Rahmen 38 kann horizontal, und zwar quer zur Längsachse der Spindel bewegt werden, und zwar mittels eines Steuerrades' 40. Die Ausrichtungs- oder Einstellvorrichtung 36 wird dabei durch ein Halteglied 41 gehalten, welches wiederum an einem Teil des Rahmens 42 sitzt, der aus den horizontalen Rahmeng-liedern 43, 44 und 45 und den vertikalen Rahmengliedern 46, 47 und 48 gebildet wird. Die horizontalen Rahmenglieder 43 und 44 erstrecken sich dabei bis in den linken Teil der Vorrichtung und sind mit dem vertikalen Rahmenglied 16 des Spindelrahmens über die Winkeleisen 43A und 44A verschweißt.
  • Das an die Spindel 17 angrenzende Rad 37 der Ausrichtungs-oder Einstellvorrichtung 36 besitzt eine Öffnung in seiner oberen Oberfläche, in welcher eine Rolle rotierbar gelagert ist, die an beiden Enden abgeschrägt ist oder eine den Enden zugewandte Konizität aufweist, wie es in Fig. 7 gemäß den Linien 7-7 der Fig. 1 dargestellt ist. Zum besseren Verständnis wird nur die Spindel 17 in Verbindung mit der Ausrichtungs- oder Einstellvorrichtung 36 gezeigt, wobei gilt, daß, wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, das Rad 37 eingestellt wird, wenn die Spindel mit dem streifenförmigen, die Hüllen bildenden Material umhüllt ist.
  • Gemäß Fig. 7 ist die doppelt abgeschrägte oder hohlflächige Rolle 49 mittels eines Stiftes 50, der sich innerhalb der Spindelwände erstreckt, rotierbar angeordnet. Wird nun das die innere Hülle bildende streifenförmige Material längs der Spindel abgezogen, so gelangt es zwischen das Rad 37 und die rotierbare Spindelrolle 49. Die äußere Hülle 30 ist die Spindel 17 lose umgebend dargestellt, wobei sich zwischen dieser äußeren fülle 30 und der inneren Hülle der Schaumstoff 34 befindet. Da sich die Aushöhlung oder Ausbauchung des Rades 37 praktisch mit der Endabschrägung oder den Endkonizitäten der Rolle 49 deckt, kann der Grad der Biegung der Spindel 17 gesteuert werden, und zwar entweder vertikal durch Drehung des Steuerrades 39, welches mittels eines Schraubengewindes, Schneckenrades oder eines Stangentriebwerkes, das nicht dargestellt ist, mit dem Rahmen 38 (Fig. 1) gekoppelt ist, oder horizontal, durch Drehen des Steuerrades 40 (Fig. 1), welches in entsprechender Weise an den Rahmen 38 gekoppelt ist.
  • Gemäß Fig. 7 steht das Rad 37 praktisch im Eingriff mit der abgeschrägten Rolle 49, wobei jede geringe horizontale Bewegung des Rades nach links oder rechts bewirkt, daß die Spindel 17 bewegt wird oder sich geringfügig nach links oder rechts biegt. In entsprechender Weise verursacht jede geringfügige Bewegung des Rades 37 in vertikaler Richtung eine geringe Biegung der Spindel in vertikaler Ebene.
  • Wird ein gerichteter Lichtstrahl (collimated beam of light) oder ein Laserstrahl zur Bestimmung der Ausfluchtung der Spindel verwendet, so kann beispielsweise ein Detektor 51 (z. B. eine Photozelle) jenseits der Ausrichtungs- oder Einstellvorrichtung 36 angeordnet werden, und zwar praktisch zentral innerhalb der Hohlspindel, wenn diese in den Formabschnitt der Vorrichtung eintritt. Die Lage des Detektors kann jedoch auch eine andere sein, und zwar längs jedes Teiles der Spindel im Abstand von der festgelagerten Seite der Spindel, wo die Spindel sich biegen kann, solange sich nur diese Position vor dem Formabschnitt befindet.
  • Die Art und Weise, in der die Photozelle oder der Detektor 51 mit dem gerichteten Lichtstrahl bei der Bestimmung von Abweichungen der Attluchtung zusammenwirkt, wird später beschrieben werden.
  • Der Formabschnitt der Vorrichtung weist einen Kettenförderer im unteren Förderrahmen 42 auf, welcher eine Vielzahl von beweglich miteinander verbundenen Formhälften 52 fördert, wie es im Schnitt in Fig. 2 dargestellt ist. Der Kettenförderer läuft dabei zwischen horizontalen Gliedern 43 des Rahmens.
  • Die Kette des Kettenförderers steht mit einem Zahnrad oder einer Zahntrommel 43 (Fig. 1) in Eingriff, das bzw. die an einer Welle 54 sitzt. Das Zahnrad bewegt sich dabei in Richtung der Pfeile und wird vom Ausstoßende der Vorrichtung angetrieben. Die Formhälften 52 besitzen Elemente oder Räder 55, welche längs der horizontalen Glieder 43 verlaufen. Wenn die Formhälften ihren Weg um das Zahnrad nehmen, tritt ein Führungsglied 52B (Fig. 1A) in Funktion, welches die Formhälften in Formposition bringt, und zwar derart, daß das die Spindel umhüllende streifenförmige Material nicht getroffen wird.
  • Das Führungsglied 52B ist dabei so beschaffen, daß die Formhälften einen Weg beschreiten, wie er durch die punktierte Linie 56 (Fig. 1) angedeutet wird. Erreicht wird dies, wie in Fig. 1A dargestellt ist, dadurch, daß der Boden jeder Form in seinem Zentrum bei 52A beweglich in der Förderkette sitzt, so daß jede Formhälfte hin- und herbewegbar ist um die Drehverbindung, wenn sie ihren Weg um das Zahnrad nimmt und in Kontakt mit dem Führungsglied 52B gelangt, welches, wie sich aus Fig. 1A ergibt, um das Zahnrad angeordnet ist.
  • Die vorderen Räder oder Zahnräder sind dabei derart beschaffen, daß sie das Führungsglied ausfahren, wie es in Fig. 1A dargestellt ist (wohingegen die rückwärtigen Räder oder Zahnräder so ausgebildet sind, daß das Führungsglied geräumt werden kann), so daß sich die Formhälften um die Anlenkzapfen 52A hin- und herbewegen und die Formhälften vcrisichtig rund um die Spindel in Position gebracht werden; ohne dabei die Spindel und das die Spindel umgebende Material zu streifen beim Passieren des Zahnrades.
  • Der obere Formförderrahmen 57 besteht aus den horizontalen Rahmengliedern 58 und 59, die an die vertikalen Rahmenglieder 60 und 61 angeschweißt oder angebolzt sind. Das Glied 59 weist eine Spur auf, in welcher die beweglich montierten Formhälften mittels Rädern 63 umlaufen, wobei die Formhälften in Richtung des Pfeiles (nach links) durch die Kette angetrieben werden. Die Kette greift dabei in das Zahnrad 64 ein, welches mit Hilfe der Querträger 65 und66 in der Vorrichtung gehalten wird. Das Zahnrad sitzt dabei in einer solchen verschiebbaren oder gleitenden Haltevorrichtung 67, die so verstellt werden kann, daß die gewünschte Kettenspannung erzielt wird. Der obere Förderer besitzt Verstrebungen, z. B. 68, und läuft durch einen Härtungs- oder Verfestigungsofen zusammen mit dem unteren Förderer zum Ausstoßabschnitt, der in Fig. 3 dargestellt ist und später beschrieben werden wird.
  • Wenn in dem unteren Förderabschnitt die Formhälften 62 das Zahnrad umlaufen und unter Verwendung eines Führungsgliedes entsprechend dem Glied 52B der Fig. 1A umgelenkt werden, so daß die Formhälftenden Weg nehmen, der durch die gestrichelte Linie 69 angedeutet ist (Fig. 1), so ist der Zweck der, die Formen vorsichtig bezüglich der bedeckten Spindel in Position zu bringen, und zwar ohne das die Spindel umhüllende Material zu streifen.
  • Wenn die Formhälften das Zahnrad umwunden haben, bilden sie mit den entsprechenden unteren Formhälften 52 einen zylindrischen Hohlraum, dessen Durchmesserdimensionen praktisch dem äußeren Durchmesser des herzustellenden rohrförmigen Elementes entsprechen. Dies bedeutet, daß, wenn die flüssige Schaummasse sich innerhalb der erzeugten Hülle um die Spindel expandiert, die ausgedehnte Masse der Begrenzung des Formdurchmessers entspricht. Dies ergibt sich besonders eindeutig aus Fig. 2, bei der es sich um einen Schnitt längs der Linien 2-2 der Fig. 1 handelt.
  • Gemäß Fig. 2 befindet sich der obere Förderrahmen 57 direkt über dem unteren Förderrahmen 42. Der obere Förderer umfaßt den Formenträger 62A, auf dem die Form 62 beweglich angeordnet ist, und zwar über Füße 62B. Der Formträger weist ein Kettenglied 70 auf als eines einer Reihe längs der Kette, die mit dem Zahnrad 64 in Eingriff steht. die Form besteht aus einem Halbzylinder mit Rädern 63 an den Seiten des Formträgers, die in Spuren verlaufen, wie es am oberen Teil und Boden des oberen Förderrahmens dargestellt ist.
  • In entsprechender Weise sitzt die Formhälfte 52 im unteren Förderrahmen 42, wobei die Form einen Träger 52A aufweist, auf dem die Form über die Beine 52B befestigt ist. Der Formtrager weist des weiteren Räder 55 auf, welche wie darge stellt in den Spuren des Förderers laufen. Der Formträger weist ein Kettenglied 72 auf als eines einer Reihe längs der Kette, die mit dem Zahnrad 53 in Eingriff steht.
  • Die obereren und unteren Formhälften gelangen in Eingriff miteinander zwischen dem oberen und unteren Förderer, und zwar in dem Bereich, der in Fig. 2 mit 73 bezeichnet ist, wobei die miteinander in Eingriff stehenden Formen die Spindel 17 praktisch konzentrisch umhüllen. Zwischen Spindel und den miteinander in Eingriff stehenden Formhälften wird somit ein ringförmiger Raum erzeugt, in den sich die Hülle mit schäumendem plastischen Material expandiert und welcher von der sich expandierenden Masse ausgefüllt wird.
  • Der in Fig. 3 dargestellte Ausstoßabschnitt der Vorrichtung stellt eine Fortsetzung der oberen und unteren Förderrahmen dar, und zwar nach Passieren eines Härtungs- oder Verfestigungsofens, wobei der zentrale Abschnitt der Vorrichtung, in welchem die Härtung oder Verfestigung bewirkt wird, in Fig.4 dargestellt ist.
  • Gemäß Fig. 3 weist das Ausstoßende des oberen Förderers ein Zahnrad 74 auf, das mittels des Lagerblockes 76 in dem Rahmen 75 sitzt. Um dieses Zahnrad verläuft die Förderkette mit den Formhälften auf ihrem Rückweg zu dem Einspeisende der Vorrichtung längs des oberen Rahmengliedes 59. Der Förderrahmen 42 ist auf Beinstützen 77 und einem Riegelwerk 78 gelagert. Das Riegelwerk enthält einen Satz Zahnradantriebe 79 und 80, die von dem Zahnrad 81 angetrieben werden, das koaxial zum Förderzahnrad 82 angeordnet ist, welches wiederum durch die Kette 83 und die Zahnräder 84 und 85 angetrieben wird, wobei das Zahnrad 85 von einem nicht dargestellten Motor, der im Riegelwerk 78 angeordnet sein kann, angetrieben wird. Das Zahnrad 79 ist über eine Kette mit dem Zahnrad 87 verbunden, das koaxial zum oberen Förderzahnrad 74 angeordnet ist, wodurch eine Kraftübertragung auf das Förderzahnrad ermöglicht wird, welches synchron angetrieben wird gemeinsam mit dem unteren Förderzahnrad 82, so daß miteinander in Eingriff stehende Formhälften 52 und 62 längs der Spindel mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt werden. Wie bei der Aufgabeseite der Vorrichtung umlaufen die Formen die Zahnräder 74 bzw. 82 in gleicher Weise, d. h. die Formhälften werden auf dem in Fig. 1A dargestellten Wege von dem Schaumrohr abgenommen, welches von der Spindel abgezogen wird, wobei eine Berührung mit dem aus der Vorrichtung abgezogenen, rohrförmigen Element vermieden wird.
  • In Fig. 3 ist des weiteren ein Abschnitt der Spindel 17 dargestellt, wie sich diese nach rückwärts aus den Formhälften 52 und 62 erstreckt. Des weiteren ist ein Fragment des Schaumstoffhohlkörpers 88 dargestellt, welcher sich längs durch die Formhälften erstreckt.
  • Fig. 4 zeigt den Ofenteil der Vorrichtung, der die Spindel umgibt, und sich zwischen dem Einspeisabschnitt und dem Ausstoßabschnitt der Vorrichtung befindet. Die Anordnung eines solchen Härtungs- oder Verfestigungsofens ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, und zwdar insbesondere dann nicht, wenn die Zusammensetzung des verwendeten elastomeren Schaumstoffmaterials derart ist, daß das Material nach Verschäumung bei Raumtemperatur härtet oder polymerisiert, beispielsweise unter Verwendung eines Katalyators, und zwar innerhalb einer Zeitspanne, in der sich die Schaumstoffmischung innerhalb der Hülle um die Spindel befindet, bis zu dem Zeitpunkt, wo das erzeugte rohrförmige Element das Ausstoßende der Vorrichtung erreicht. Dies bedeutet, daß eine Vorrichtung nach der Erfindung eine Verfestigungs- oder Härtungszone mit einem entsprechenden Ofen aufweisen kann oder nicht.
  • Fig. 4 ist der besseren Klarheit wegen in einem anderen Maßstab dargestellt. Der Ofenabschnitt weist obere und untere Förderrahmenteile 42 und 57 auf, in denen sich die Formhälften in den durch die Pfeile angedeuteten Richtungen durch den Ofen 89 bewegen. Der Ofen besitzt obere und untere Wände 90 bzw. 91. Der Ofen kann beispielsweise durch Heißluft beheizt werden, die mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung im Ofen zirkuliert werden kann. Typische Härtungs- oder Verfestigungstemperaturen, die in dem Ofen herrschen können, liegen bei etwa 38-- 55 0C.
  • Die Formhälften 52 und 62 passieren den Mittelabschnitt des Ofens im Eingriff miteinander in Richtung des Pfeiles, In vorteilhafter Weise bestehen die Formhälften dabei aus einem Metall, beispielsweise Aluminium, weshalb sie sich aufgrund ihrer guten Wärmeleitfähigkeit relativ schnell erwärmen. Zu diesem Zeitpunkt hat sich ääl die Schaumflüssigkeit oder Schaumstoffmischung in der um die Spindel erzeugten Hülle expandiert und nimmt den vollständigen Raum, der durch die beiden Formhälften gebildet wird, ein. Wenn nun, das Schaummaterial polymerisiert, wird es steif und fest und läßt sich gleichförmig durch die Formhälften fassen und längs der Oberfläche der Spindel abziehen. Dieser Vorgang läßt sich dadurch leicht bewerkstelligen, daß ein Luftstrom durch die Spindel und durch die Öffnungen oder Perforationen in den Wänden der Spindel geführt wird, wodurch eine Art Luftgleitung auf der Spindelüberfläche hervorgerufen wird.
  • Das Ausmaß, bis zu dem der rohrförmige Körper geformt wird, ergibt sich insbesondere aus Fig. 4A, bei der es sich um einen Schnitt längs der Linien 4A-4A der Fig. 4 handelt. Wie sich aus Fig. 4A ergibt, stoßen die beiden Formhälften 52 und 56 aufeinander und bilden einen zylindrischen Hohlraum, der die Spindel 17 umhüllt, welche wiederum durch den erzeugten Hohlkörper 92 umhüllt ist. Die obere Formhälfte 62 sitzt dabei auf dem Formträger 62A, auf dem sie über die Beine 62B befestigt ist. Der Formträger weist das Kettenglied 70 auf, das als Teil der Kette dient, welche die Form antsbt. Die Räder 63 befinden sich an gegenüberliegenden Seiten des Trägers. Die untere Formhälfte 52 ist in entsprechender Weise auf dem Formträger 52A befestigt, und zwar über Beine 52B.
  • Auch hier sind Räder 55 vorgesehen, und zwar an gegenüberliegenden Seiten. Auch dieser Träger 52A weist ein Kettenglied auf, nämlich das Kettenglied 72, als eines von vielen Gliedern, die einen Teil der Kette ausmachen.
  • Das rohrförmige Element innerhalb der Form weist eine innere Wandung oder Bedeckung 93 aus Papier, einer Folie oder einem streifenförmigen plastischen Material oder dergleichen auf, das, wie durch 94 angedeutet ist, überlappend versiegelt ist. Die Versiegelung kann dabei in verschiedener Weise bewirkt werden, beispielsweise durch eine Heißschmelzversiegelung bekannter Art oder durch eine einfache Hitzeversiegelung oder durch eine Versieglung mittels üblicher Klebstoffe. Die überlappende Versiegelung kann auf mechanischem Wege herbeigeführt sein und dergleichen.
  • In entsprechender Weise weist das rohrförmige Element 92 eine äußere Wandung oder Bedeckung 95 aus Papier, einer Folie oder plastischem Material oder dergleichen auf, welche bei 96 überlappend versiegelt ist. Der Raum zwischen der inneren Wandung 93 und der äußeren Wandung 95 ist dabei mit dem expandierten polymerisierten elastomeren Material ausgefüllt.
  • Ein nach dem Verfahren der Erfindung herstellbares Endprodukt ist in Fig. 8 im Schnitt dargestellt, wobei die gleichen Bezugszeichen wie bei Fig. 4A verwendet wurden. Verwiesen wird des weiteren beispielsweise auf Fig. 9, in der ein Abschnitt eines nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten aufgeschnittenen Verfahrensproduktes dargestellt ist.
  • Wie bereits dargelegt wurde, muß bei der Herstellung von rohrförmigen Elementen des beschriebenen Typs besondere Sorgfalt darauf verwendet werden, daß gewährleistet ist, da das herzustellende Produkt eine ausreichende Symmetrie oder Konzentrizität aufweist.
  • Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung wird ein Lichtstrahl (z. B. ein kohärenter Strahl, beispielsweise ein Laser) dazu verwendet, Abweichungen in der Ausrichtung oder Ausfluchtung der Spindel 17 zu ermitteln. Zur Entdeckung derartiger Abweichungen wird dabei z. B. eine Photozelle verwendet. Wird somit eine Abweichung von der Ausrichtung oder Ausfluchtung ermittelt, so wird die Ausfluchtung oder Ausrichtung korrigiert, und zwar mittels der Ausrichtvorrichtung 36, welche bewirkt, daß die Spindel 17 in entweder horizontaler oder vertikaler Ebene mittels der Steuerräder 39 oder 40 in ihre ursprüngliche Stellung zurückgebracht wird.
  • In Fig. 10 ist im Schema eine Vorrichtung zur Korrektur der Ausfluchtung der Spindel 17 dargestellt. Diese Vorrichtung weist einen Kollimator 23 auf, welcher einen Lichtstrahl, z.B.
  • einen Laserstrahl, längs in die Hohlspindel 17 aussendet, welche eine eingebaute Photozelle 51 im Strahlengang des Lichtstrahls aufweist. Die Spindel 17 ist dabei an ihrem einen Ende, wie in Fig. 1 dargestellt, festgelagert.
  • Ein Beispiel für eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Laser-Vorrichtung ist ein autoreflektierender Werkzeug-Ausrichtungslaser (autoreflecting tooling laser), der beispielsweise hergestellt wird von der Firma Perkin-Elmer Corporation of Norwalk, Connecticut, U.S.A., z. B. als Model 5650 Auto Reflecting Laser.
  • Mit einer derartigen Vorrichtung ist eine Linearausfluchtung von etwa 10 x 0,00254 cm auf 0,30 m Verschiebung (10 microinches per foot) zwischen Laser und der Zentrier-Detektorvorrichtung (Photozelle) möglich. Für den Zweck der Erfindung ist ein solcher Genauigkeitsgrad jedoch nicht erforderlich.
  • So gilt beispielsweise bei der Herstellung von rohrförmigen Elementen mit 1,27 cm starken Wänden aus geschäumtem elastomeren Material, daß die Wanddicke noch bei einer Toleranz von etwa -1,58 mm akzeptabel ist.
  • + Die Stromzufuhr dieses Lasers liegt bei 115 V - 10 V, 0,7 Amp.
  • und 50-60 Hz. Der Detektor besteht aus einer Quadraturreihe (quadrature array) (vgl. den Detektor 51 der Fig. 10) mit gegensinnigen oder gegeneinander geschalteten Detektoren, die in einer Brückenschaltung geschaltet sind für die Richtungssinnbestimmung. Das Differentialsignal, das von einem Zellenpaar ausgelöst wird, wenn eine aus der Richtung liegende Position- eingenommen wird, wird verstärkt und zur Fütterung eines Indikatormeters oder einer anderen Vorrichtung verwendet. Gemäß Fig. 10 sind einander gegenüberliegende Viertelkreise X-X' und Y-Y' des Detektors miteinander gekoppelt zu Brückenschaltungen 100 (horizontale Position) bzw. 101 (vertikale Position). Die Brücke 100 wiederum ist mit einem Meßinstrument lOlA gekoppelt und die Brücke 101 an das Meßinstrument 101A. Mittel zum Verbiegen oder Biegen der Spindel 17 sind schematisch durch die Pfeile H- und 11+ (für eine horizontale Verschiebung) und Pfeile V- und V+ (für eine vertikale Verschiebung) angedeutet, wobei diese Pfeile die in Fig. 1 dargestellte horizontale und vertikale Verscliiebungsvorrichtung 36 andeuten können.
  • Unterstellt man, daß bei einer ausgefluchteten Spindel die Meßanzeiger der Meßinstrumente 100A und 101A auf Null eingestellt sind und daß das herzustellende rohrförmige Element die erforderliche Konzentrizität aufweist, und unterstellt man ferner, daß aus einem bestimmten Grunde die Spindel beginnt, sich vertikal in der V+ Richtung zu verschieben, wodurch die erwünschte Konzentrizität des herzustellenden Hohlkörpers nachteilig beeinflußt wird, so schlagt der Zeiger des eßinstrumentes lOlA unmittelbar nach V+ aus. Tritt dieser Fall ein, so wird das Steuerrad 39 (Fig. 1) betätigt, um die Abweichung zu korrigieren, worauf der Zeiger#des Meßinstrumentes wieder in eine Null-Stellung zurückkehrt. Zeigt das Meßinstrument lOOA eine horizontale Verschiebung an, so wird das Steuerrad 40 betätigt, worauf der Ablesezeiger des Meßinstrumentes in seine Null-Stellung zurückkehrt.
  • Das beschriebene Verfahren läßt sich automatisch durchführen, und zwar durch Verwendung reversibler Motoren, welche die Steuerräder 39 wld 40 betätigen, die in Fig. 1 dargestellt sind.
  • Eine solche Arbeitsweise ist schematisch in Fig. 11 dargestellt, wobei gilt, daß Fig. 11 Fig. 10 entspricht, mit der Ausnahme der Anordnung eines zusätzlichen horizontalen Positionsmotors 100 und eines zusätzlichen vertikalen Positionsmotors 101V. Untestellt man, daß sich die Spindel horizontal während des Herstellungszyklus verschoben hat, so wird ein Differenzsignal, das durch die Zelle X-X' ausgesandt wird, durch älä die Brücke 100 ausgemacht und verstärkt. Mit diesem verstärkten Signal wird der horizontale Positionsmotor lOOH gespeist, welcher beispielsweise das Steuerrad 40 betätigt, und zwar in der Richtung entsprechend dem Vorzeichen des Signals, wobei der Motor reversibel betätigbar ist. Der Motor setzt seine Umdrehungen so lange fort, bis die korrekte Ausfluchtung oder Ausgleichung erreicht ist und das Signal auf Null zurückgeht und der Motor gestoppt ist, wodurch die Korrektur der Ausfluchtung angezeigt wird.
  • Im folgenden soll die Durchführung des Verfahrens der Erfindung anhand eines Beispiel es näher erläutert werden.
  • Durch die Leitung 24 (vgl. Fig. 1) wird ein warmer Luftstrom in das Ende der Spindelhöhlung unter einem Druck von etwa 0,35 kg/cm2 eingeführt, um sicher zu stellen, daß etwas Luft durch die Öffnungen 35 (vgl. Fig. 5 und 6) in der Spindelwand fließt, und eine gewisse Luftschmierung unterhalb des laminaren, um die Spindel zu hüllenden Materials erzielt wird.
  • Das Verfahren kann dann unter Bezugnahme auf die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weiterhin wie folgt durchgeführt werden: Von der Spule 27 wird zwecks ERzeugung der inneren Bedeckung oder der inneren Hülle der Spindel flexibles Umhüllmaterial abgezogen und der Manschette 25 zur Umhüllung der Spindel zugeführt. Zur gleichen Zeit wird flexibles Hüllmaterial von der Spule 31 abgezogen, das zur Ausbildung der losen äußeren Hülle im Abstand von der Spindel verwendet wird.
  • Es wird überschüssiges äußeres Hüllmaterial in die Formen eingeführt, um einen ausreichenden Luftreibungswiderstand vorzusehen, um das Material längs der Spindel herausziehen zu können, wenn der Formenförderer eingeschaltet ist. Während sich die Hüllen längs der Spindel bewegen, wird flüssiges plastisches Schaummaterial durch die Leitung 33 zwischen die innere und die äußere Hülle eingeführt. Da sich die Schaummasse innerhalb des durch die beiden Hüllen gebildeten Raumes auszudehtnen beginnt, füllt sie den geschaffenen Ringraum aus und übt einen gewissen Druck auf die Spindel aus und beginnt, die Spindel während der Zentrierung zu biegen. Die Spindel wird aufwärts gegen das Zentrierungsrad 37 gedrückt. Zu Beginn des Verfahrens werden somit exzentrische rohrförmige Elemente erzeugt, welche verworfen werden.
  • Wenn der Produktsionszyklus einen gleichbleibenden Zustand erreicht hat nach der Korrektur der Konzentrizität, hilft das rohrförmige zylindrische Produkt auf der Spindel in seinem festen oder gehärteten Zustand, die korrekte Ausfluchtung aufrechtzuerhalten. Es treten jedoch geringe Veränderungen der Ausfluchtung auf, welche durch die hier beschriebenen, erfindungsgemäß angewandten Aus fluchtungs -Korrektur-Techniken behoben werden können. Die automatische-Methode zur Beibehaltung der Konzentrizität, wie sie beispielsweise in Fig. 11 schematisch dargestellt ist, hat sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen.
  • Bei der Zufuhr des streifenförmigen flexiblen Materials zur Umhüllung der Spindel hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, automatisch arb-eitende Führungsglieder zu verwenden, um zu verhindern, daß der Streifen eine Querabdrift von der Spindel erleidet. Gemäß Fig. 1 werden die beiden Einschlagstreifen mittels Manschetten 25 und 29 um die Spindel 17 gehüllt, wobei die beiden Manschetten als sogenannte Einschlagstreifenbildner wirken. Es kann jedoch eine gewisse Querabdrift der Streifen erfolgen, die zu einer Art Vertwistung oder Verdrehung der Streifen um die Spindel führen kann. Dies läßt sich jedoch dadurch vermeiden, daß Führungsvorrichtungen oder Führungselemente nach den in den Fig. 12 bis 14 dargestellten Vorrichtungen bzw. Elementen verwendet werden.
  • In Fig. 12 ist ein Abschnitt 110 der Hohlspindel 17 beim Passieren der Einschlagmanschette 111 dargestellt, die auf nicht dargestellten Stützelementen angeordnet ist (vgl. die Manschette 25 der Fig. 1). 115X Das Hüllmaterial 112 wird von einer nicht dargestellten Spule abgezogen und gelangt unter der Führungsrolle 113 unter der Spindel in die Einschlagmanschette 111, durch welche die Spindel umhüllt wird.
  • Die umhüllte Spindel gelangt nun durch eine#Führungsvorrichtung 114, aufgebaut aus einem Querträger 115, auf dem eine hohle Schiene 116 angeordnet ist, durch welche eine rotierende Welle 117 verläuft. Diese Welle weist an ihrem rückwärtigen Ende einen Kipphebel oder Steuerhebel 118 auf, dessen freies Ende mit einem hakenartigen Glied 119 verbunden ist, das den Hebel 118 und somit die Welle 117 mit einem pneumatischen Kolbenzylinder 120 verbindet.
  • Das vordere oder freie Ende 121 der Welle 117 weist einen Stift 122 auf, der durch die Welle geführt ist. Die hohle Schiene 116 weist an ihrem einen Ende des weiteren einen Querträger 123 auf, an dessen gegenüberliegenden Enden L-förmige Träger 124 und 125 sitzen, wobei jeweils ein Bein dieser Träger mittels geeigneter Befestigungselemente fest auf der Querstange 123 montiert sind. Die anderen Beine oder Arme der L-förmigen Elemente tragen die Spindeln 126 und 127, die zu beiden Seiten der Spindel 17 hochragen. An den jeweils freien Enden der Spindeln 126 und 127 sind beweglich und quer zu den Spindeln Kipphebel 128 bzw. 129 befestigt, die an ihren freien Enden jeweils ein rotierbares Rad 130 bzw.
  • 131 aufweisen. Diese Räder 130 und 131 werden auf die Oberfläche der Spindel 17 mittels Federn 132 #zw. 133 gedrückt, die jeweils unter Spannung befestigt sind.
  • Mit der Führungsvorrichtung 114 ist das Streifen-Abtastelement 134 pneumatisch gekoppelt. Das Abtastelement 134 besteht aus einem flachen Glied, das quer unter dem streifenförmigen Einhüllmaterial 112 verläuft und als tragende Fläche für das streifenförmige Material dient, wenn dieses der Einschlagmanschette 111 zugeführt wird. Das Abtastelement 114 weist einen Schlitz mit einem Druckfinger 135 auf. Der Druckfinger erstreckt sich aufwärts vom Schlitz, gegen den die Kante des streifenförmigen Materials drückt, und zwar aufgrund einer vorspannenden Wirkung des Fingers 135. Der Finger ist beweglich mit der Lufteinleitungsleitung 136 für den pneumatischen Zylinder 120 gekoppelt, und zwar über ein übliches Zwei-Wege-Ventil 137 (das über die Leitungen 137A-und 137B mit dem Zylinder 120 in Verbindung steht), so daß, wenn der Streifen 112 zu einer Rechtsabdrift neigt (rechts im Sinne der Zeichnung), Elemente in Bewegung gesetzt werden, die dieser Rechtsabdrift entgegenwirken. Dies wird dadurch erreicht, daß der Kolben des pneumatischen Zylinders 120 nach rechts bewegt wird, wodurch die Welle 117 sich nach links dreht und eine erhöhte Spannung auf die Feder 132 ausübt, wodurch das Rad 130, das vorzugsweise aus Gummi oder einem gummiartigen Material oder einem anderen elastomeren Stoff besteht, dem Streifenmaterial auf der linken Seite der Spindel einen erhöhten Reibungswiderstand entgegensetzt, wodurch der Rechtsabdrift entgegengewirkt wird. Besteht demgegenüber eine Tendenz zur Linksabdrift, so wird der Kolben des Zylinders 120 nach links bewegt, wobei er die Welle 117 zu einer Drehung nach rechts veranlaßt, wodurch erhöhter Druck vom Rad 131 auf die rechte Seite der Spindel ausgeübt wird.
  • Aus Fig. 13, bei der es sich um eine Aufsicht auf die in Fig. 12 dargestellte Vorrichtung handelt, ergibt sich, daß die Einschlag- oder Einhüllmanschette 111 so beschaffen ist, daß eine geringe Überlappung (lllA) erzielt wird. Eine solche Ausgestaltung der Manschette 111 begünstigt oder unterstützt eine Überlappung des Streifens 112, wie sie bei 112A in Fig. 13 dargestellt ist, durch Maßnahmen, durch welche eine Versiegelung der inneren Umhüllung durch Verwendung einer Heißschmelzklebmasse oder eines anderen Versiegelungstyps bewirkt wird.
  • In Fig. 14 ist eine weitere Führungsvorrichtung für die Steuerung der Zufuhr des äußeren Hüllmaterials zur Ausbildung der äußeren Hülle dargestellt. Bei dieser Führungsvorrichtung wird das streifenförmige Material 140 ebenfalls von einer nicht dargestellten Spule abgezogen und an der Führungsrolle 141 vorbei der Einschlagmanschette 142 zugeführt, welche entsprechend konstruiert ist wie die Manschette 111 der Fig. 12 und 1-3, und die äußere Umhüllung der Spindel, die nun bereits die innere Umhüllung aufweist, bewirkt. Von der Spindel 17 ist ein Abschnitt 110A dargestellt. Die Manschette te 111 ist dabei derart konstruiert, daß eine Überlappung des Hüllmaterials unter Ausbildung einer Zunge, wie sie in Fig. 9 mit 96A dargestellt ist, erreicht wird. Die eigentliche Führungseinrichtung zur Kontrolle der Querabdrift des äußeren Hüllmaterials ist mit 143 bezeichnet.
  • Wie im Falle der in den Fig. 12 und 13 dargestellten Führungsvorrichtung besitzt auch diese Vorrichtung ein einen Schlitz aufweisendes Glied 1~4 mit einem Druckfinger 144A, der sich aufwärts erstreckt und gegen die Kante des streifenförmigen Materials 140 gepreßt wird, das über das Glied 144 der Einschlagmanschette 142 zugeführt wird, wobei das Glied 144 wiederum quer zu dem streifenförmigen Material angeordnet ist. Der Finger 144A ist beweglich an die Lufteinspeisleitung 145 gekoppelt, und zwar über ein übliches Zwei-Wege-Ventil 146, wobei das Ventil über die Leitungen 148 und 149 mit dem pneumatischen Kolbenzylinder 147 in Verbindung steht. Der Kolben des Luftzylinders ist über das hakenförmige Glied 150 mit einem Verbindungsgestänge verknüpft, welches die Vorrichtung entsprechend der zu korrigierenden Abdrift betätigt.
  • Die Vorrichtung 143 besteht im wesentlichen aus einem Gabelkopf oder Bügel 151, welcher an die Einschlagmanschette 142 gekoppelt sein kann. Der Gabelkopf oder Bügel 151 weist zwei Arme 151A und 151B auf, die jeweils an eine vertikale Spindel 152 bzw. 153 gekoppelt sind, von denen jede wie eine Welle wirkt und ein Paar Reibungsräder 154 bzw. 155 trägt, wobei jedes Paar von Reibungsrädern in einem peripheren Kontakt miteinander steht, und wobei ferner jedes Paar rittlings auf dem Einschlagstreifen 140 sitzt.
  • Die Räder eines jeden Paares sind dabei an die freien Enden der Arme eines flexiblen U-förmigen Gliedes 156 bzw. 157 montiert, wobei die Arme mittels Federn 156A und 157A gegeneinander gepreßt werden.
  • Die Spindeln 152 und 153 sind über die Verbindungsglieder 158, 159 und 160 miteinander verbunden, wobei die Bindeglieder 158 und 159 praktisch parallel zueinander verlaufen und durch das Querglied 160 miteinander verbunden sind. Das Glied 159 ist dabei länger als das Glied 158. Das freie Ende des Gliedes 159 ist dabei an das hakenförmige Glied 150 gekoppelt, welches wiederum mit dem Koben des Luftzylinders 147 in Eingriff steht.
  • Wenn nun das streifenförmige Material 140 zu einer Rechtsabdrift neigt, wobei seine Kanten- gegen den Finger 144A drücken, wird das Zwei-Wege-Ventil betätigt, welches veranlaßt, daß der aben des Zylinders 147 sich nach rechts unten in der Zeichnung bewegt. Diese Bewegung durch das Verbindungs- oder Bindegliedsystem bewirkt, daß das entgegengesetzte Rollenpaar eine geringe linksläufige Bewegung durchführt, und zwar um den Gabelk-opf 151, so daß der Abdrift nach rechts Widerstand entgegengesetzt wird und kompensiert wird durch eine geringe Abdrift nach links. Ist die Abdrift nach links zu groß, so wird der Koben des Zylinders 147 nach links bewegt (wie in der Zeichnung dargestellt) mit dem Ergebnis, daß der Radsatz eine geringe Drehung im Uhrzeigersinn durchführt, um der Abdrift nach links zu widerstehen.
  • In den Fig. 12 bis 14 sind somit Vorrichtungen zur Führung des streifenförmigen Materials dargestellt, das zur Einhüllung der Spindel dient, und zwar zur Ausbildung der inneren oder der äußeren Hülle, wobei die Vorrichtungen im wesentlichen bestehen aus Elementen zum Abtasten der Abdrift oder Verschiebung des streifenförmigen Materials quer zur Rich-' tung der Spindel, Elementen, die mit dem streifenförmigen Material in Kontakt stehen und eine Kraft auf das Material in einer Richtung ausüben, die der Abdrift entgegengesetzt ist, und Elementen, die an die Druck ausübenden Elemente gekoppelt sind und durch die Abtastglieder oder Abtastelemente betätigt werden können zwecks Betätigung der Druck ausübenden Glieder, sobald die Abtastelemente eine Abdrift abtasten oder ermitteln.
  • Das nach dem Verfahren der Erfindung herstellbare Endprodukt kann gegebenenfalls in Längsrichtung aufgetrennt oder aufgeschnitten werden, und zwar unter Erzeugung eines Produktes, wie es beispielsweise in Fig. 9 dargestellt ist, und welches eine überstehende Umhüllung aufweist, wobei der nicht aufgeschnittene Teil der äußeren Hülle des streifenförmigen Material#s eine Art Scharnier oder Drehachse 95A darstellt. Mit Hilfe der Zunge oder dem überlappenden Teil 96A können die beiden Häflften des rohrförmigen Elementes wieder zusammengefügt werden, beispielsweise mittels eines Klebstoffes.
  • Ein besonderer Vorteil der nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren rohrförmigen Elemente besteht darin, daß sie praktisch spannungs- oder deformationsfrei sind, so daß sie, wenn sie längs aufgeschnitten werden, wie es in Fig. 9 dargestellt ist, genau wieder zusammengefügt werden können, wenn sie beispielsweise zur Isolierung eines Rohres oder einer Leitung verwendet werden. Wurden die nach den bisher bekannte Verfahren herstellbaren rohrförmigen Elementejaus Schaumstoff in Längsrichtung aufgeschnitten und zur Isolierung von Leitungen verwendet, so traten Verzerrungen und Verkrümmungen auf, und zwar aufgrund von Spannungen in den verwendeten Abschnitten auftrund nicht gleichförmiger Härtung in den Abschnitten oder Teilen, aus denen die Halbabschnitte oder Halbteile geschnitten wurden. So paßten die Halbteile auch nicht genau zusammen. Diese Nachteile werden durch das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung vermieden, da die Härtung oder die Verfestigung der rohtförmi.gen Elemente praktisch gleichförmig ist, und zwar über den gesamten Querschnitt des rohrförmigen Elementes Des weiteren passen auch die Hälften des rohrörmigen Elementes genau zusammen, da ihre Schnittoberflächen einand#r genau entsprechen.

Claims (10)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von rohrförmigen Elementen aus Schaumstoffen unter Verwendung einer an-einem ihrer beiden Enden festgelagerten Spindel, bei dem in eine ringförmige, aus flexiblem laminaren Material gebildete Ilülle ringsum mindestens einen Teil der Spindel Schaumstoff eingeführt und zu einem der Hülle entsprechenden rohrförmigen Element expandiert und verformt wird, worauf das erzeugte Element aus Schaumstoff in Längsrichtung fortbewegt und danach während der Bewegung längs der Spindel verfestigt oder gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Spindel entsprechend der gegenüber dem festgelagerten Ende ermittelten Biegung derart ausfluchtet, daß die herzustellenden rohrförmigen Elemente die erwünschte Konzentrizität aufweisen, und daß man ferner während der Durchführung des Verfahrens Abweichungen von der Spndelausfluchtung ermittelt und die Ausfluchtung der Spindel entsprechend der ermittelten Abweichung korrigiert.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine hohle Spindel mit Luftdurchtrittsöffnungen verwendet, und Luft in den Spindelhohlraum einführt und durch die Lufteintrittsöffnungen fließen läßt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß man die ringförmige, aus flexiblem laminaren Material bestehende Hülle rings um die Spindel dadurch bildet, daß man die Spindel zunächst mittels eines ersten flexiblen streifenförmigen Materials, das die innere Oberfläche des herzustellenden ringförmigen Elementes bildet,und darauf mittels eines zweiten flexiblen streifenförmigen Materials, das die äußere Oberfläche des herzustellenden ringförmigen Elementes bildet, einhüllt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekentlzeichnet, daß man eine Querverschiebung mindestens eines des der Spindel zugeführten streifenförmigen Materials bezüglich der Spindel mittels einer Einrichtung verhindert, die die Querverschiebung abtastet und den Streifen entsprechend dem abgetasteten Wert durch Übertragung einer Kraft, die der Querverschiebung entgegengesetzt wirkt, wieder in die richtige Position bringt.
  5. 5. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von rohrförmigen Elementen aus Schaumstoffen nach einem Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 4 mit einer Spindel mit einem festgelagerten Ende, um das das rohrförmige Element dadurch erzeugt wird, daß der zur Erzeugung des rohrförmigen Elementes verwendete Schaumstoff in einem ringförmigen, aus flexiblem laminaren Material gebildeten Hohlraum rings um mindestens einen Teil der Spindel verteilt und sich ausdehn#en gelassen wird, worauf das erzeugte Element aus Schaumstoff in Längsrichtung fortbewegt und während der Bewegung entlang der Spindel verfestigt oder gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Awfluchteinrichtung (36, Fig. 1) zur Ausfluchtung der Spindel durch Überwachung der Biegung der Spindel und eine vom festgelagerten Ende der Spindel entfernt angeordnete Meßeinrichtung (Fig. 10 und 11 in Verbindung mit 22, 23 der Fig. 1) zur Ermittlung von Abweichungen von der zur Elersteling von rohrförmigen Elementen mit der erwünschten Konzentrizität erforderlichen Ausfluchtung aufweist, welche die Ausfluchteinrichtung zwecks Kompensation der Abweichung von der erwünschten Ausfluchtung betätigt.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine hohle Spindel (17 in Fig. 5 und 6) mit Luftdurchtrittsöffnungen (35 in Fig. 5 und 6) aufweist, sowie eine Leitung oder ein Leitungssystem (24 in Fig. 1) zur Einspeisung von Luft in die Spindel (17).
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung des ringförmigen Hohlraumes rings um die Spindel (17) eine erste Einrichtung (25, 26, 27, 28 in Fig. 1) für die Zufuhr eines ersten Streifens eines flrexiblen blattförmigen Materials in die Vorrichtung und zur Umhüllung der Spindel und eine zweite Einrichtung (29, 30, 31, 32 in Fig. 1) für die Zufuhr eines zweiten Streifens eines flexiblen blattförmigen Materials in die Vorrichtung und zur Umhüllung der Spindel unter Ausbildung eines ringförmigen Hohlraumes aufweist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie Formelemente (52 in Fig. 1) für die Aufnahme der den SChaumstoff oder die Schaumstoffmischung enthaltenden Hülle und für die Expansion des Schaumstoffes unter Ausfüllung der Formteile aufweist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Steuereinrichtung (114 in Fig. 12 und 143 in Fig. 14) zur Verhinderung einer Querverschiebung mindestens eines der beiden, die Spindel umhüllenden Streifen aus flexiblem blattförmigen Material aufweist, die besteht aus (a) einem Abtastelement, das die Verschiebung des Streifens quer zur Spindel abtastet, (b) einem Element, das auf den Streifen eine Kraft in einer Richtung ausübt, die der Verschiebung entgegengesetzt gerichtet ist, sowie (c) einem Element, das das Element (b) betätigt, sobald das Abtastelement eine Querverschiebung des Streifens ertastat hat.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie Steuereinrichtungen zur Verhinderung einer Querverschiebung des ersten wie auch des zweiten Streifens besitzt.
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