DE2329967B2 - Vorrichtung zum herstellen faserverstaerkter kunststoffrohre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstel len faserverstärkter Kunststoffrohre, mit einem mit kunstharzgetränkten Verstärkungsfasern umwickelba ren Kern, einer Zuführeinrichtung zum Zuführen des Kerns zu einer Heizvorrichtung für eine Wärmebehandlung zum Härten des Kunstharzes, einem Kettenförderer zum Entlangführen des Kerns an der Heizvorrichtung unter Drehung mittels an diesem vorgesehener Verzahnungen und Abstützung mittels in Führungen laufender Stützglieder sowie mit einer Rückführeinrich tung zum Rückführen des Kerns nach einem Vorbeilauf an der Heizvorrichtung.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS

ίο 31 21 253) besteht der Kettenförderer zum Entlangfüh ren des Kerns an der Heizvorrichtung aus zwei ein Paar bildenden ketten, die Tragbügel aufweisen, in denen die Endbereiche des Kerns bei dessen Entlangführung an der Heizvorrichtung aufgenommen sind.

Die Verzahnungen sind jeweils an einem Ende des Kerns in Form eines Zahnrades gebildet, das zur Drehung des Kerns mit einer ortsfesten Zahnstange zusammenwirkt, wobei die Stützglieder zur Abstützung des Kerns in Form stirnseitiger Stüizscheiben fest mit dem Kern verbunden sind. Die Rotationsgeschwindigkeit des Kerns bei dessen Entlangführung an der Heizvorrichtung wird hierbei von der dem Kern durch den Kettenförderer vermittelten Translationsgeschwindigkeit bestimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art hinsichtlich der Fördereinrichtung so auszubilden, daß bei einem automatischen Förderkreislauf der Kerne auf kleinem Raum die Förderbewegung der mit kunstharzgetränkten Verstärkungsfasern umwickelten Kerne während der Wärmebehandlung den gewünschten Härtebedingungen angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Kettenförderer aus je zwei oberen und je

zwei unteren, im Abstand zueinander angeordneten Ketten besteht, die in einem Teil ihrer Bewegungsbahn parallel zueinander geführt sind, gesondert antreibbar in entgegengesetzten Richtungen laufen und mit den auf einer Welle des Kerns angeordneten Verzahnungen zur Vorwärtsbewegung und gleichzeitigen Drehung des Kerns zusammenwirken, wobei die Stützglieder gegenüber dem Kern frei drehbare Rollen sind.

Dadurch, daß bei dieser Ausgestaltung oie beiden oberen und die beiden unteren, jeweils ein Paar bildenden Ketten gesondert antreibbar sind und mit den auf einer Welle des Kerns angeordneten Verzahnungen zur Vorwärtsbewegung und gleichzeitigen Drehung des Kerns zusammenwirken, können durch entsprechende Antriebseinstellung die Rotationsgeschwindigkeit und die Translationsgeschwindigkeit des Kerns bei dessen Entlangführen an der Heizvorrichtung unabhängig voneinander reguliert werden. Dies ermöglicht eine Anpassung der Rotations- und der Translationsge schwindigkeiten des Kerns an unterschiedliche Rohrtypen und zu deren Herstellung verwendete verschiedene Kunstharze, die zur Erzielung eines optimalen Erzeugnisses unterschiedliche Rotations- und Translationsgeschwindigkeiten des Kerns in der Heizvorrichtung erfordern. Durch diese Möglichkeit der Anpassung der Förderbewegung der Kerne an die gewünschten Härtebedingungen während der Wärmebehandlung ist der Einsatzbereich der Vorrichtung nach der Erfindung wesentlich erweitert.

Die Zuführeinrichtung zum Zuführen des Kerns zur Heizvorrichtung kann hierbei von einer einen schwenkbaren Hebel umfassenden Umsetzvorrichtung gebildet sein, mittels welcher der Kern von einer Kernbeschikkungsstation in eine Wickelvorrichtung schwenkbar und

anschließend unter weiterem Aufwärtsschwenken aus der Wickelvorrichtung zum Kettenförderer bewegbar ist

Die beiden unteren Ketten des Kettenförderers sind vorteilhaft in die Rückführeinrichtung zum Rückführen des Kerns nach dessen Vorbeilauf a>; der Heizvorrichtung einbezogen, wodurch ein gleichmäßiger Arbeitsrhythmus der Vorrichtung erreicht ist. Die Rückführeinrichtung kann hierbei eine Führungsbahn zum Abstützen der Welle des Kerns aufweisen, die derart angeordnet ist, daß die Verzahnungen auf der Welle des Kerns bei dessen Rückführung mit der Unterseite der beiden unteren Ketten des Kettenförderers in Eingriff gehalten sind. Hierdurch ist in jedem Fall vermieden, daß der Kern die Kernbeschickungsstation mit zu hoher Geschwindigkeit erreicht, wie es bei einer zu dieser hin abfallenden Führungsbahn der Fall wäre.

Daß sich der aus Metall bestehende Kern, der in der Regel eine Länge von etwa 10 m oesitzt, beim Entlangführen an der Heizvorrichtung dehnt, bestehen die Ketten des Kettenförderers zweckmäßig jeweils aus zwei durch Bolzen miteinander verbundenen, im Abstand zueinander angeordneten Kettenteilen.

Zum Erfassen der Wellenenden des Kerns kann der Hebel der Umset/vorrichtung zwei im Abstand zueinander angeordnete Kleminbackenpaare aufweisen, die in ihrer geschlossenen Stellung jeweils eine Öffnung begrenzen, in denen die bcidseits des Kerns auf dessen Welle vorgesehenen Rollen unter Klemmung aufnehmbar sind. j₀

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Umrißdarstellung der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 Einzelheiten des Kerns mitsamt Kettenfördererund

Fig. 3 Einzelheiten der den Kern aufnehmenden Teile des Hebels der Umsetzvorrichtung.

Die Fig. 1 veranschaulicht in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffrohren 1 durch Umwickeln eines Kerns 2 mit Verstärkungsfasern. Die Verstärkungsfasern bestehen meistens aus Glasfasergeppinst, das vor dem Aufwickeln auf den Kern ein Bad aus Polyesterharz durchläuft. Der Wickelvorgang wird in einer Wickelvorrichtung 3 durchgeführt und nach dem Formen des Rohres durch Wickeln muß das thermohärtende Harz aushärten. Zu diesem Zweck ist eine Heizvorrichtung 4 für eine Wärmebehandlung des auf oen Kern 2 aufgebrachten faserverstärkten Kunststoffrohres vorgesehen. Die Heizvorrichtung 4 ist in den meisten Fällen in einem Ofen angeordnet und besteht beispielsweise aus einem Heizstrahler.

Zum rotierenden Fortbewegen d^s Kerns 2 mit dem darauf befindlichen Kunststoffrohr 1 entlang der Heizvorrichtung 4 ist ein Kettenförderer vorgesehen, der aus einem Paar oberer Ketten 5 und einem Paar unterer Ketten 6 besteht. Die Ketten 5 bzw. 6 können jeweils einzeln angetrieben werden, laufen in entgegengesetzten Richtungen um und sind derart im Abstand zueinander angeordnet, daß Verzahnungen 7 an den vorstehenden Enden einer Welle 8 des Kerns 2 mit je einer Kette 5 bzw. 6 zusammenwirken.

Der Antrieb der Ketten 5 bzw. 6 ist so gewählt, daß die Ketten 6 um etwa '/30 schneller als die Ketten 5 umlaufen. Als Folge wird der Kern 2 aufgrund des Zusammenwirkens der Verzahnungen 7 mit der Kette 5 bzw. 6 unter Drehung durch den Ofen und entlang der Heizvorrichtung 4 vorwärtsbewegt. Während der Vorwärtsbewegung wird die Welle 8 des Kerns 2 durch St'jtzglieder in Form frei drehbarer Rollen 9 abgestützt, die eine Rotationsbewegung des Kerns 2 erlauben, andererseits jedoch gewährleisten, daß der Kern 2 entlang nicht näher veranschaulichter Führungen bewegt wird.

Nach seinem Vorbeilauf an der Heizvorrichtung 4 erreicht das fertige Kunststoffrohi 1 mit dem Kern 2 eine Rohrabgabestation, in der das Kunststoffrohr 1 von dem Kern 2 entfernt wird. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß das Kunststoffrohr 1 von einer Stirnseite des Kerns 2 her einem Druck ausgesetzt und dadurch vom Kern 2 heruntergeschoben wird.

Der Kern 2 rollt anschließend entlang einer Führungsbahn 10 zu einer unteren Führungsbahn 11, entlang der er zu einer Kernbeschickungsstaiion 12 bewegt wird. Während dieser Rückführung erfolgt ein Zusammenwirken zwischen den Verzahnungen 7 auf den Wellenenden des Kerns 2 mn der Unterseite der unteren Ketten 6, wobei die Welle 8 durch eine Stützrolle 13 an den Wellenenden ibgestiu/t ist. Der Kern 2 wird bei seiner Rückführung allmählich vom Ende des Ofens mit der Heizvorrichtung 4 zur Kernbeschickungsstation 12 bewegt, da er mit der Unterseite der unteren Ketten 6 in Eingriff gehallen ist. und zwar erfolgt die Rückführung in etwa derselben Zeit, wie sie zum Transport eines Kerns 2 mit aufgebrachten Verstärkungsfasern und Kunstharz vom Eingang des Ofens mit der Heizvorrichtung 4 /u dessen Ende erforderlich ist.

Bei Erreichen der Kernbeschickungsstation 12 überführt ein schwenkbar um eine Welle oder Achse 15 angebrachter Hebel 14 den Kern 2 zur Wickelvorrichtung 3. Der Hebel 14 ist symmetrisch /wischen der Wickelvorrichtung 3 und dem Einlaß des die Heizvorrichtung 4 enthaltenden Ofens angeordnet und bildet eine auf kleinem Raum arbeitende Umsetzvorrichtung. Nach Aufwickeln der Glasfasern auf den Kern 2 schwenkt der Hebel 14 unter Mitnahme des Kerns 2 mitsamt dem aufgebrachten Kunstharz und den aufgewickelten Verstärkungsfasern weiter aufwärts, um den Kern in eine Ausgangsstellung zum Durchlaufen des Ofens mit der Heizvorrichtung 4 zu bewegen. Der Kern 2 wird alsdann auf einer (nicht dargestellten) Führungsbahn abgesetzt und anschließend mittels der Kelten 5 und 6 unter Drehung vorwärtsbewegt. Wegen der Dehnung des aus Metall bestehenden Kerns bei seinem Entlangführen an der Heizvorrichtung 4 besteht jede Kette 5 bzw. 6 aus zwei bei 5a und 56 (F i g. 2) veranschaulichten Kettenteilen, die durch Bolzen bc untereinander verbunden sind.

Zum Ergreifen der vorstehenden Wellenenden des Kerns 2 ist der Hebel 14 mit zwei Klemmbackenpaaren 16 versehen, die in geschlossenem Zustand je eine Öffnung 17 begrenzen, in die ein Ende der Welle 8 des Kerns 2 aufgenommen werden kann. Die Klemmbacken 16 sind mit einer Aussparung 18 und einer Nockenrolle 19 verschen. Mittels einer Hilfseinrichtung 20 mit Wangen 21 kann sich die eine Klemmbacke 16 zu der anderen Klemmbacke 16 hinbewegen. Die Lage und die Gestalt der Aussparung 18, in der die Nockenrolle 19 läuft, sind derart gewählt, daß beim Zusammenwirken der Wangen 21 mit der Seite 22 der einen Klemmbacke 16 letztere in Richtung zu der anderen Klemmbacke 16 bewegt wird und mit dieser die Öffnung 17 in Gestalt

eines geschlossenen Kreises bildet.

Die kreisförmige öffnung 17 hat eine solche Größe, daß die Außenseite der Rolle 9 darin eingeklemmt werden kann. Da die Rolle 9 von einem Lagerring gebildet ist, bleibt der Kern 2 frei drehbar, so daß er ohne Entfernung aus den Klemmbacken 16 auch in die Wickelvorrichtung 3 eingesetzt werden kann. Dadurch entfällt das bisher übliche Absetzen der Kerne in separaten Lagern einer Wickelmaschine. Zum Antreiben des Kerns 2 während des Wickelvorgangs können (nicht dargestellte) Antriebszahnräder Verwendung finden, die mit den fest auf der Welle 8 des Kerns 2 angebrachten Verzahnungen 7 kämmen.

Obgleich dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann ferner ein dem mit 14 bezeichneten Hebel entsprechender Hebel hinter den Abgabeenden der oberen Ketten 5 und der unteren Ketten 6 angeordnet sein. Ein solcher in der gleichen Weise wie der Hebel 14 arbeitender Hebel ergreift den Kern 2 wiederum miltels Klemmbacken und legt ihn auf eine Abstützung. Diese Abstützung ist derart konstruiert, daß sich von einem ihrer Festpunkte ein sehr langer Arm in Längsrichtung des Kerns 2 erstreckt, auf dessen Ende die Welle 8 des Kerns 2 einseitig aufliegt.
Wird nun der zusammcnlcg- bzw. faltbar ausgebildete Kern 2 zusammengelegt, so kann d;>s Kunststoffrohr 1 in axialer Richtung von dem Kern 2 hcrabgleitcn und auf dem mit dem Kern fluchtenden und an diesen angrenzenden Stützarm landen. Nach Hcrabgleiten des Kunststoffrohres 1 vom Kern 2 wird letzterer wiederum

ίο durch die Klemmbacken des Hebels erfaßt, wobei die als Lagerring ausgebildeten Rollen 9 mit den Klcminbakken zusammenwirken. Der Kern 2 wird dann wiederum aufgefaltet und gereinigt. Dabei wird dem Kern 2 eine Drehbewegung erteilt, was durch die Ausbildung dci Rollen 9 als Lagerring möglich ist. Anschließend wire der Hebel in Richtung zur Führungsbahn 11 ge schwenkt. Nach Aufsetzen des Kerns 2 auf die Führungsbahn 11 wird er aufgrund des Einwirkens dci unteren Ketten 6 auf die Verzahnungen 7 zui Kcrnbrschickungsstation 12 transportiert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen faserverstärkter Kunststoffrohre, mit einem mit kunstharzgetränkten Verstärkungsfasern umwickelbaren Kern, einer Zuführeinrichtung zum Zuführen des Kerns zu einer Heizvorrichtung für eine Wärmebehandlung zum Härten des Kunstharzes, einem Kettenförderer zum Entlangführen des Kerns an der Heizvorrichtung unter Drehung mittels an diesem vorgesehener Verzahnungen und Abstützung mittels in Führungen laufender Stützglieder sowie mit einer Rückführeinrichtung zum Rückführen des Kerns nach einem Vorbeilauf an der Heizvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Kettenförderer aus je zwei oberen und je zwei unteren, im Abstand zueinander angeordneten Ketten (5,6) besteht, die in einem Teil ihrer Bewegungsbahn parallel zueinander geführt sind, gesondert antreibbar in entgegengesetzten Richtungen laufen und mit den auf einer Welle (8) des Kerns angeordneten Verzahnungen (7) zur Vorwärtsbewegung und gleichzeitigen Drehung des Kerns zusammenwirken, wobei die Stützglieder gegenüber dem Kern frei drehbare Rollen (9) sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung zum Zuführen des Kerns (2) zur Heizvorrichtung (4) von einer einen schwenkbaren Hebel (14) umfassenden Umsetzvorrichtung gebildet ist, mittels welcher der Kern von einer Kernbeschickungsstation (12) in eine Wickelvorrichtung (3) schwenkbar und anschließend unter weiterem Aufwärtsschwenken aus der Wickelvorrichtung zum Kettenförderer bewegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden unteren Ketten (6) des Kettenförderers in die Rückführeinrichtung zum Rückführen des Kerns (2) nach dessen Vorbeilauf an der Heizvorrichtung (4) einbezogen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung eine Führungsbahn (11) zum Abstützen der Welle (8) des Kerns (2) aufweist, die derart angeordnet ist, daß die Verzahnungen (7) auf der Welle des Kerns bei dessen Rückführung mit der Unterseite der beiden unteren Ketten (6) des Kettenförderers in Eingriff gehalten sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ketten (5, 6) des Kettenförderers jeweils aus zwei durch Bolzen (5c) miteinander verbundenen, im Abstand zueinander angeordneten Kettenteilen (5a, 5b)bestehen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (14) der Umsetzvorrichtung zwei im Abstand zueinander angeordnete Klemmbackenpaare (16) aufweist, die in ihrer geschlossenen Stellung jeweils eine öffnung (17) begrenzen, in denen die beidseits des Kerns (2) auf dessen Welle (8) vorgesehenen Rollen (9) unter Klemmung aufnehmbar sind.