DE2258073A1

DE2258073A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von rohren

Info

Publication number: DE2258073A1
Application number: DE2258073A
Authority: DE
Inventors: Bertrand Level
Original assignee: PLASTREX MANURHIN SARL
Current assignee: PLASTREX MANURHIN SARL
Priority date: 1971-12-02
Filing date: 1972-11-27
Publication date: 1973-06-14
Also published as: NL7216333A; LU66572A1; BE791815A; FR2161824B1; FR2161824A1; IT971495B; OA04224A

Description

Dipl.-lng. Heinz lesser, Potentanwalt D—8 München 81, Cosiinastrafje 81 · Telefon: (03Ί1)

PLÄSTREX-MANURHIN 24«, 11. 1972

14, rue de Soultz

68060 Mulhouse Cedex/Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rohren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohren od. dgl. zylindrischer Gegenstände aus mit wärmehärtbaren Kunststoffen imprägniertem _t v;ickelfähigem Werkstoff, wobei die Mantelfläche einer Viickelstange wenigstens teilweise mit einem Träger versehen wird, auf welchen, dann der Werkstoff zur. Bildung der Rohrwandung aufgewickelt wird, worauf durch Verschieben des Trägers-gegenüber der Stange die Werkstoffwicklung einer Heizstelle zugeführt und nach vollendeter Wärmebehandlung von der Wickelstange"-'getrennt wird.

Rohre der in Frage stehenden Art erhält man durch Wickeln von kunststoff-imprägnierten Garnen'in Form von Schnüren, fortlaufenden Fäden oder gewebten Bändern, zumeist glasfaserverstärkt, auf eine zylindrische Wickelstange, Bolzen, Dorn od. dgl.,Hergestellt werden solche Rohre im wesentlichen dadurch, daß mit Hilfe eines beliebigen geeigneten Mittels die imprägnierten Garne auf die Stange (Bolzen, Dorn) gewickelt werden, so daß sie die gewünschte Form der Wandung eines Rohres annehmen; diese vorbereitete Rohrv/andung wird, auf eine', vorbestimmte Temperatur erhitzt und. dann, nach Ende der·Wärmebehandlung, durch Abziehen,von der Wickelstange getrennt.

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Dipl.-tng. Heiru leiser, Patentanwalt D-S Mönchen 81, Cosimostro&e 81 · Telefon: (0311) 98 3320

Neben den Schwierigkeiten, die das Trennen des Rohres von der Stange zu Ende der Wärmebehandlung insbesondere bei Verwendung von Stangen großen Durchmessers bereiten, tritt bei dem Herstellungsverfahren der vorbeschriebenen Art noch der wesentliche Nachteil* auf, daß der Herstellungsprozeß unterbrochen v/erden muß. Die überführung des neuen Garnes von dar Wickelstelle zu der Heizstelle bedingt den Transport der Stange von der einen zu der anderen Stelle, was Zeitverlust und Werkstattprobleme, wie entsprechenden Raumbedarf, verursacht. Um das Abziehen des fertigen Rohres von der Stange zu erleichtern und um gleichzeitig eine zumindest halbkontinuierliche Herstellung von Rohren zu ermöglichen, sind bereits Verfahren vorgeschlagen worden, bei welchen auf der Außenfläche der Stange vor Aufbringen des Garnes eine Art Hülle vorgesehen wird, die sich cucial relativ zur Stange verschieben läßt, so daß die dann aufgebrachten Wicklungen des neu zugeführton Gcirns auf der Hülle selbst durch Verschieben der letzteren an die Heizstelle gebracht und dann nach Polymerisation von der Stange gezogen werden können, ohne daß die Stange von der Wickelmaschine getrennt werden muß.

Bei einem bekannten Verfahren wurde diese Hülle auf der Stange selbst gebildet und geschweißt, und das Wickeln des Games fand dementsprechend auf dieser Hülle mittels einer Gesamtheit klassischer Drehkäfige statt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die genannte Hülle an dem fertigen Rohr als Innenwand verbleibt, was das Gewicht des Rohres unnötig vergrößert, ohne daß dadurch bemerkenswerte Verbesserungen hinsichtlich der Qualität des Rohres in Bezug auf Wasserdichtigkeit und Widerstandsfähigkeit erzielt werden.

Ein weiteres bekanntes Verfahren besteht darin, daß diese

Hülle durch schraubenförmiges Winden eines Stahlbandes gobil- i

det wird, und durch die Verschiebung zur überführung der so '

ausgebildeten Hülle auf der Stange durch eine Gesamtheit von :

geeigneten "Wickel"-Wegen bestimmt wird. Das Stahlband vi.rd \

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Dipl.-Inci. Hein* Usser, Polcnlonwait D—8 München 81· Cosimcistrofjo 81 · Tclnfon: (0811) 983320

an einem Ende der Stange wiedergewonnen, um am anderen Ende wieder zugeführt zu werden, und durchläuft somit einen geschlossenen Kreislauf. Ein Verfahren dieser Art ist äußerst kostspielig im Hinblick auf die Qualität der erforderlichen Werkzeuge und im. Hinblick darauf, daß diese Werkzeugausrüstung praktisch nur die Herstellung eines einzigen Rohrtyps mit vorbc-stiinmter Länge und vorbestimmtem Durchmesser erlaubt. Darüberhinaus ist ein solches Verfahren bei kleinen Durchmessern nicht anwendbar,· d.h. beispielsweise nicht für Durchmesser von etwa 500 mm geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe ,zugrunde, ausgehend von einem Herstellungsverfahren der eingangs genannten Art die vorbeschriebenen Nachteile zu vermeiden..

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht/ daß als Träger wenigstens ein biegsames Überführungsband axif die Mantelfläche der Wickelstange etwa axparallel zu dieser verlaufend aufgebracht wird, worauf nach Aufwickeln des Werkstoffes zur Überführung und nach abgeschlossener Wärmebehandlung zur Trennung auf das bzw, die Übertragungsbünder entsprechende Zugkräfte ausgeübt werden.

Es wird also mindestens ein Teil der Außenfläche der Stange mit wenigstens einem geschmeidigen und sehr dünnen Überführungsband überdeckt, bevor der eigentliche Wickelvorgang beginnt. Das bzw. die übertracjungsbänder verlaufen dabei parallel zur Achse der Wickelstange, so daß sie in parallel zu dieser Achsrichtung verlaufenden Zugrichtungen für den überführungs- bzw. den Trennvorgang gegenüber der Stange verschiebbar sind. Nach Fertigstellung des Rohres können das bzw. die Bänder in bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus dem Rohr entfernt werden.

Die Verschiebbarkeit der überführung sblincler auf der Oberfläche der Wickelstange zur überführung neuer Wicklungen, von der ·

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Dipl.-Ing. Hein* lesser, Pottutonwolt D-8 Münzen 81, Cotii.instro^ 81 ■ Telefon: (QtHl) 93 35 20

Wickelstelle zur Heizstelle macht jede Handbedienung bzw. Verschiebung der Stange selbst überflüssig und gestattet ein simultanes, kontinuierliches oder nicht kontinuierliches Arbeiten an den Wickel- und Heizstellen, um eine kontinuierliche oder halbkontinuierliche Herstellung zu ermöglichen, übrigens ist die Verwendung eines oder mehrerer biegsamer Bänder, die parallel zur Achse der Wickelstange für die Überführung angeordnet sind, ungeachtet dos Durchmessers der Wickelstange möglich.

Das erfindung&gemäße Verfahren kann mit einer Vorrichtung durchgeführt werden, die mit einer Wickelstange versehen ist, welcher in bestimmten axialen Stellen eine Wickeleinrichtung zur Herstellung einer Reihe von Wicklungen aus mit wärmehärt-barem Kunststoff imprägnierten Werkstoffen auf der Wickelstange und eine Heizvorrichtung zum Erhitzen der Wicklungen über eine bestimmte Temperatur sowie eine überführungscinrichtung zum Verschieben der Wicklungen entlang der Stange zugeordnet sind, wobei die Überführungseinrichtung erfindungsgemäß eine Zugeinrichtung auf wegist, die an dem bzw. den gleitend an der Wickelstange verschiebbar anzuordnenden Überführungsbändern angreift, welche an einer Speiseeinrichtung bevorratet gehalten sind.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles der

erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 2 eine Teilansicht nach der Linie II-II in Fig. 1.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung zur Herstellung von Rohren besteht im v/esentlichen aus einer Wickel- ■ j einrichtung 12, mit der man Garne 14, die mit einem unter | Wärmeeinwirkung polymerisierenden Kunststoff behandelt sind, auf eine Wickelstangc 16 aufwickeln kann» so daß die Wandung j

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Dipl.-Ing. Heinz Lesser, Patentanwalt D-8 Mönchen 81, Cosimastrofce 81 -Telefon: (CSU) 983820

eines zylindrischen Rohres 18 gebildet wird. Weiterhin ist eine Heizeinrichtung 20 zum Erhitzen der Rohrwicklung 18 vorgesehen, mit der die Polymerisation vorgenommen wird, wobei herkömmliche, nicht dargestellte Einrichtungen vorgesehen sind, um das so ausgebildete Rohr 18 von der Wickelstange abzuziehen.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Wickeleinrichtung 12 des Garnes 14 eine Antriebseinrichtung 22 auf, die über eine Getriebeeinrichtung einerseits mit der· Wickel-· stange 16 für deren Rotationsbewegung und andererseits mit einem Haupt führung sv/agen 26 für das Garn verbunden ist,, um diesen entlang einer festen Führung 28 parallel zur StangeK-achse zu verschieben. Der synchrone Antrieb der Stange 16 und des Wagens 26 soll sicherstellen, daß mit Hilfe des' letzteren auf bestimmte Art die Fäden 14, die von einer Abrolleinrichtung 30 über Streichnetze od„ dgl. (nappes) kommen, nacheinander auf der Stange 16 im Laufe von deren Umdrehung gekreuzt werden„ Die Streichnetze bestimmen auf einer bestimmten Länge der Stange (beispielsweise etwa 6 m) eine Reihe von Kreiswicklungen und Köper in einem bestimmten Winkel, die ihrerseits die'Wandung des Rohres 18 bestimmen» Die Fäden 14 sind mit einem Polyesterharz imprägniert_f das bei Wärmeeinwirkung schnell polymerisiert Cz₀B₀ bei 90°C - 10O⁰C) und zwar mittels einer Walζenvorrichtung (nicht dargestellt) die auf dem Wagen 26 angeordnet ist und durch eine automatische (nicht dargestellte) Pumpe versorgt wird _e welche ihrerseits von einem Harzbehälter gespeist wird. Die Getriebeeinrichtung 24 ist ebenfalls mit einem zweiten Wagen 34 verbunden,· der bei Antrieb der Gruppe 24 - vor dem Wickeln des Garnes auf der Stange 16 ein Aufwickeln eines dünne, biegsamen und widerstandsfähigen Schutz- und Abhebebandes bewirken kann, das vorzugsweise aus einer Polyesterschicht oder aus einer Schicht aus Zellfasern, beispielseise Zellophan, gebildet ist.

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Dipl.-Ing. Heim lesser, Patentanwalt D--8 München 81, Cosimastrofje 81 · Telefon: (0311) 983320

Es kann auch eine Einrichtung wie der Wagen 34 vorgesehen sein, mit der auf die Stange - innen oder außen zu den Wicklungen des Rohres 18 - eine Oberflächenabdeckung aufgewickelt werden kann, die mit einem unter Einfluß von wärmepolymerisierenden Polyesterharz imprägniert ist, das sich von dem zum Imprägnieren der Garne 14 verwendeten Harz unterscheiden kann.

Die Heizeinrichtung 20 besteht aus einer elektrischen Heiz- ! kammer 38, die zum Erwärmen des Rohres 18 über eine bestimmte j Temperatur (z.B. 19 bis 100°C)geeignet ist und mit der diese } Temperatur für genügend lange Zeit aufrechterhalten v/erden kann, um die Polymerisation der Wandung des Rohres 18 insgesamt sicherzustellen.

Gemäß der Erfindung können die neuen Garnwicklungen 14 und das aus der Polymerisations-Heizeinrichtung 38 hervorkommende Rohr 18 durch Verschieben längs der Stange 16 überführt werden, und zwar durch eine Mehrzahl von parallelen, dünnen, schmiegsamen und widerstandsfähigen Überführungsbändern 40, die longitudinal, vorzugsweise bei jedem Wickeln, auf der Stange angeordnet sind, so daß sie mindestens einen Teil der Außenfläche der letzteren bedecken. Diese Bänder sind durch eine Einheit gehalten, die den sternförmig angeordneten Vorratsspulen 42 entspricht, wenn man insbesondere Fig. 2 in Betracht zieht. Die Vorratsspulen 42 sind an einem Gestell 44 gehalten, das am äußeren Ende der Stange 16 befestigt ist, um sich mit dieser zu drehen. Die Überführungsbänder, die mit dem Harz nicht in Kontakt kommen, können aus beliebigem Material gebildet sein, beispielsweise aus einem Papier, vorausgesetzt, daß dieses Material genügend auf Zug beanspruchbar ist.

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Dipl.-lng. Heinz lesser, Potentonvralt D-8 Mönchen 81, Cosimostra&e 81 · Telefon: (0811) 933820

Das Verschieben der Rohre 18 entlang der Stange 16 wird durch Ziehen an dei\ Überführungsbändern 40 bewirkt, wozu jede geeignete Einrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen werden kann, die entweder unmittelbar auf die freien äußeren Enden der Bänder oder mittelbar durch Angriff an dem Rohr 18, beispielsweise an dessen aus der Polymerisations-' kammer 32 austretendem äußeren Ende, einwirkt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Stange hohl, und die freien Enden der Bänder werden durch das Innere der Stange zurückgeführt, um an dem Ende der Stange wieder herauszutreten, das dem der Kammer 38 benachbarten Ende gegenüberliegt. Die im Inneren der Stange zusammenlaufenden übertragungsbänder können nun einfach mit Hilfe einer Winde (nicht dargestellt) derart bewegt werden, daß die erwünschte überführung der Rohre 18 durchgeführt wird.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist leichter zu verstehen, wenn man sie anhand einer herkömmlichen, unterbrochenen Fertigung oder besser anhand einer halbkontinuierlichen oder sogar vollkontinuierlichen Fertigung betrachtet.

Sieht man z. B. eine halbkontinuierliche Fertigung vor, so werden durch das Herausziehen des aus der Polymerisationskammer 38 kommenden Rohres 18 und die Verschiebung entsprechend den Bändern 40 die gerade ausgeführten neuen Wicklungen von der Stelle der Wickeleinrichtung 12 zur Stelle der Heizeinrichtung 20 verschoben. Im Zuge der gleichen Bewegung wird die so aufgedeckte Außenfläche der Stange 16 mit Übertragungsbändern 40 wieder bedeckt. Man nimmt nun gleichzeitig ein Aufheizen der frischen Wicklungen an der Stelle der Heizeinrichtung 20 und das Wickeln eines neuen Rohres an der Stelle der Wickeleinrichtung vor, die an dieser. Stelle eben teilweise wieder vom Band 40 und eventuell von der Schutz v/ick lung 36 abgedeckt ist. Ist der Wickelvorgang abge-

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Dipl.-lng. Heinz Lesser, Potentonwolt D-8 München 81, Coiimoiita&e 81 ■ Telefon: (0811) 983820

schlossen und das polymerisierte Rohr genügend abgekühlt, dann holt man das genannte Rohr durch Ziehen entweder am Rohr selbst oder" an den freien Enden der Bänder 40 heraus, und der vorbeschriebene Ablauf beginnt von Neuem.

Um die vorbeschriebene Überführungsbewegung zu erleichtern, kann eine einziehbare Wickelstange verwendet v/erden.

Bei der bereits erwähnten kontinuierlichen Herstellung werden die Vorgänge des Wickeins, des Aufheizens und des Herausziehens gleichzeitig an Stellen ausgeführt, die in Abständen an aufeinander folgenden Robron 18, die kontinuierlieh entlang der Stange 16 verschoben werden, durchgeführt.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern sich auch auf die verschiedenen, in diesem Zusammenhang geeigneten Varianten bezieht. Insbesondere könnte eine geringere Anzahl als vier Vorrats.snulen 42 vorgesehen sein. Eb genügt, daß die Gesamtheit der Bänder 40 mindestens zum Teil die Außenfläche* der Stange bedeckt, wobei deren voller Schutz vor der Wicklung durch Abdecken mit Hilfe eines biegsamen Abhebebandes erreicht wird.

Im übrigen ließen sich die Garnwicklungen durch eine oder mehrere herkömmliche Wickelkäfige durchführen, die sich um eine Stange drehen, und zwar an Stelle der vorbeschriebonen Art durch Zusammenwirken eines verschiebbaren Garnführungswagens und einer drehbaren Stange. Die genannten Garne 14 könnten auch durch jeden anderen garnartigen Artikel wie Fasern, gewebten oder nicht gewebten Bändern, biegsamen Folien etc. ersetzt sein.

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Claims

Dipl.-lrig. Heinz Lesser. Patentanwalt D~8 München 81, CosirnasirafiO 81 · Telefon: (03Π) 983820

Patentansprüche

' 1. Verfahren zur Herstellung von Rohren oder dergleichen zylindrischen Gegenständen aus mit wärmehärtbaren Kunststoffen imprägnierten, wickelfähigen Werkstoffen, wobei die Mantelfläche einer Wickelstange wenigstens teilweise mit einem Träger versehen wird, auf welchem dann der Werkstoff zur Bildung der Rohrwandung aufgewickelt wird, worauf durch Verschieben des Trägers gegenüber der Stange die Werkstoff vricklung einer Ileizstelle zugeführt und nach vollendeter Wärmebehandlung von der Wickelstange getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger wenigstens ein biegsames Führungsband (40) auf die Mantelfläche der Wickelstange (16) etwa achsparallel zu dieser verlaufend aufgebracht wird, worauf nach Aufwickeln des Werkstoffes (14) zur überführung und nach abgeschlossener Wärmebehandlung zur Trennung auf das bsw_e die übertragungsbänder entsprechende Zugkräfte ausgeübt werden»
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zugbänder (40) aus dem abgezogenen Rohr (18) entfernt werden«
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d" a d u r c h gekennzeichnet , daß dem Vorgang des Aufwickeins imprägnierter Werkstoffe (14) ein Vorgang vorangeht, bei dem zum Zwecke der Abdeckung ein biegsames Schutzband (36) auf die Wickelstange (16) gewickelt wird, die mit dem bzv/. den Übertragungsbändern (40) versehen ist.

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Dipl.-Ing. Heim Usser, Patentanwalt D-8 München 81, Cosimastrafje 81 · Telefon: (0811) 933820

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4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Wickel- und Heizvorgänge gleichzeitig entlang ein- und derselben Wickelstange (16) durchgeführt werden, und zwar in bestimmten axialen Lagen, in welche die Wicklungen durch die überführung mit Hilfe des Überführungsbandes (40) auf der Stange verschoben werden.
5. Vorrichtung mit einer Wickelstange, welcher in bestimmten axialen Stellen eine Wickeleinrichtung zur Herstellung einer Reihe von Wicklungen aus mit wärmehärtbaren Kunststoff imprägnierten Werkstoffen auf der Wickelstange und eine Heizvorrichtung zum Erhitzen der Wicklungen über eine bestimmte Temperatur sowie eine Überführungseinrichtung zum Verschieben der Wicklungen entlang der Stange zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführungseinrichtung eine Zugeinrichtung aufweist, die direkt oder indirekt an. dem bzw. den gleitend an der Wickelstange (16) verschiebbar anzuordnenden Überführungsbändern (40) angreift, welche an einer j

Speiseeinrichtung (42) bevorratet gehalten sind. j
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn- j zeichnet , daß die Wickelstange mit einer an bei- j den Enden der Stange austretenden Rückführpassage für das bzw. die Überführungsbänder versehen ist, wobei die Zugeinrichtung an dem Ende der Stange angeordnet ist, das dem der Heizeinrichtung (20) benachbarten Stangenende gegenüberliegt.

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