DE2444507A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen herstellen von aus kunststoffbaendern gewickelten rohren bzw. schlaeuchen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von aus Kunststoffbändern gewickelten Rohren bzw. Schläuchen Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von aus Ir#nststoffbändern gewickelten Rohren bzw.
• Schläuchen hoher Festigkeit mit einem drehbaren und axial verschiebbaren Kernstab, feststehenden und gegebenenfalls rotierenden Spulen für die aufzuwickelnden Kunststoffbänder und einer Trennvorrichtung zum Ablängen des gewickelten Rohres.
• Es ist ein Verfahren zum Herstellen von gewickelten Rohren bzw.
• Schläuchen bekannt, bei dem stark gereckt Folie in Bandform unter Spannung um einen runden Kernstab gewickelt wird, anschliessend gleichmäßig erhitzt, so daß nach dem Verschweißen der perlappenden Bänder ein Rohr hoher Festigkeit entsteht. AbschlietRend wird dann der Kernstab aus dem fertiggestellten Rohr herausgezogen. Die vorliegende Anmeldung befaßt sich mit einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen solcher Rohre bzw. Schläuche.
• Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß Kernstäbe vorbestinmiter Länge durch Steckkupplung trennbar und im Bereich der Kupplungsstelle mit verkleinertem Durchmesser ausgebildet sind. Hierdurch wird es in einfacher Weise möglich, mit einer begrenzten Anzahl von Kernstäben vorbestimmter Länge das kontinuierliche Aufwickeln der Kunststoffbänder auf den Kernstab und das Verschweißen derselben unter Wärmeeinwirkung vorzunehmen, wobei die an den Trennstellen der Rohre, d.h. an den Ablängstellen entnehmbaren und entkuppelbaren Kernstäbe fortlaufend wieder dem Aufwicklungsprozeß zugeführt werden können. Durch die Ausbildung eines Bereiches kleineren Durchmessers im Bereich der Kupplungsstelle ist diese sichtbar und zugleich der geeign~-;e Ansatzpunkt für ein Schneidwerkzeug zum Ablängen der Rohre.
• Neben einer Drehvorrichtung für den Kernstab ist auch eine axiale Fortbewegung vorgesehen, wobei die axiale Fortbewegungsgeschwindigkeit der Kernstäbe der Breite des aufzuwickelnden Folienbandes und damit der Geschwindigkeit der Herstellung des Wickelrohres angepaßt ist.
• Die hohe Festigkeit der gewickelten Rohre bzw. Schläuche wird durch die Reckung der Folienbanier bewirkt, wobei es auch bei der Wickelung der Kunststoffbänder zu den Rohren bzw. Schläuchen darauf ankommt, daß diese unter Spannung und zwar unter vorbestimmbarer und einstellbarer Spannung von den Spulen abziehbar sind. Hierzu ist beispielsweise zu jeder Spule zwischen Spule und Kernstab ein Walzenpaar zur Spannungsregelung angeordnet.
• Wenn man das Rohr bzw. den Schlauch nicht nur in einer Richtung wickeln will, sondern kreuzweise, ist in Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, daß abwechselnd WicE;elebenen mit feststehenden und mit doppelter Rotationsgeschwindig-#flp keit die Drehgeschwindigkeit des Kernstabes sich drehenden Spulen für die Bänder angeordnet sind.
• Das Verschmelzen bzw. Verschweißen der überlappt gewickelten Kunststoffbänder zu dem einheitlichen Rohr bzw. Schlauch kann entweder direkt nach der Wickelung der Bänder auf den Kernstab erfolgen oder aber nach dem Ablängen der Rohre, wobei der Kernstab noch innerhalb des gewickelten Rohrteiles verbleibt. Um auch im Bereich der geschnittenen Rohrenden einen geschlossenen Rand zu erhalten, ist es des weiteren vorgesehen, daß das Schneidwerkzeug erwärmt ist bzw. zusammen mit dem Schneidwerkzeug eine erwärmte Auflage auf das Rohr drückbar ist. Auf diese Weise wird ein Aufblättern des Rohrendes vermieden.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen Figur 1 und 7 verschiedene Ausbildungen der aneinander zu kuppelnden Enden der Kernstäbe, Figur 2 eine Vorrichtung in schematischer Ansicht zur kontinuierlichen Herstellung von aus Kunststoffbändern gewickelten Rohren, Figur 3 eine schematische Ansicht des Schnittes III - III aus Figur 2 der Folienbandaufwickelvorrichtung, Figur 4 und zwei Ansichten der Vorrichtung zum kontinuierlicben 5 axialen Weiterbewegen des gewickelten Rohres, Figur 6 einen Querschnitt durch eine rotierende Folienbandaufwickeivorrichtung.
• Die in der Figur 2 dargestellte Vorrichtung dient zum kontinuierlichen Herstellen von Rohren oder Schläuchen aus Kunststoff-Folienbändern hoher Festigkeit. Die Folienbänder werden hierbei auf runde Kernstäbe fortlaufend gewickelt, wobei die Kernstäbe trennbar miteinander gekuppelt sind und an den Kupplungsstellen einen kleineren Durchmesser als im übrigen Bereich aufweisen.
• Die Kernstäbe rotieren und bewegen sich mit einer Geschwindigkeit axial weiter, die der Breite des aufzuwickelnden Folienbandes angepaßt ist; Die aufzuwickelnden Folienbänder, die sich an festen Positionen in mehreren Wickelebenen befinden, werden in mehrfachen Schichten unter Spannung um den runden Kernstab gleichsinnig gewickelt, Nach Beendigung des Aufwickelvorganges wird dann im Bereich der Kupplungsstelle der Kernstäbe das Rohr abgelängt und nach dem Verschweißen des gewickelten Rohres der Kernstab herausgezogen.
• In den Figuren 1 und 7 sind zwei verschiedene Ausführungen der Kernstäbe 1, 3 gezeigt, die durch Steckkupplung trennbar miteinander verbindbar sind. Die Kernstäbe 1, 3 mit äußerem Kreisquerschnitt weisen an dem einen Ende das Sackloch 2 auf, während das andere Ende mit dem Stufenabsatz 4 und dem Kupplungszapfen 5 und der Kegelspitze 6 ausgebildet ist. Der äußere Querschnitt des Kupplungszapfens 5, bei Figur 1 ein Viereck, entspricht dem Querschnitt des Sackloches 2. Nach dem Zusammenstecken der Enden 1, 3 der Kernstäbe verbleibt im Bereich der Kupplungsstelle der stufenförmige Absatz 4 mit kleinerem Durchmesser als die anschließenden Kernstäbe. Bei dem Beispiel nach Figur 7 ist der Kupplungszapfen 5a an dem Kernstab 3 ausgebildet, und an beiden Kernstäben 1, 3 an den Enden die Anfasungen 1a, 3a, die ebenfalls nach dem Zusammenstecken der Kernstäbe 1, 3 einen Bereich kleineren Durchmessers an der Kupplungsstelle bilden. Mit den in den Figuren 1 und 7 gezeigten Kernstäbe ist sowohl die einfache Kupplung und Rotationsübertragung als auch die leichte Trennung der Kernstäbe 1, 3 gewährleistet.
• Bei der Vorrichtung nach Figur 2 stellt A den Kupplungsbereich der Kernstäbe dar; B den Wickelbereich mit vier Wickelebenen I, II, III, IV und C den Ablängbereich. Im Bereich A werden die Kernstäbe 1, 3 angekuppelt und mittels der Druckplatte 7 nach links gestoßen. Der Kernstab rotiert und wird durch das Führungsrollenpaar 18, 19 axial weiterbewegt. Die Spulen mit den aufzuwickelnden Kunststofl-Folienbändern sind in mehreren Wickelebenen feststehend angeordnet. Die Bänder werden durch die Rotation des Kernstabes fortlaufend abgezogen. In der Figur 3 ist ein Beispiel für eine solche Bandaufwickelvorrihtung beispielsweise der Wickelebene IV schematisch dargestellt. Die vier Spulen 11, 12, 13, 14 mit den Folienbändern sind in feststehenden und zueinander symmetrischen Positionen zu dem rotierenden Kernstab 1 angeordnet. Von diesen Spulen werden die Bander abgezogen und um den rotierenden Kernstab gewickelt. Zwischen den Spulen und dem Kernstab ist jeweils ein Paar Walzen 15, 16 angeordnet, die die Spannung der Folienbänder einstellen und die Aufwickelpositionen und Richtungen der Bänder regulieren. In dem gezeigten Beispiel nach Figur 2 sind vier solcher Wickelebenen vorgesehen, d.h. das Rohr wird aus 16 einzelnen Folienbändern aufgewickelt.
• Die axiale Weiterbewegung des Kernstabes 1 zusammen mit dem darauf gewickelten Rohr wird über die Führungsrollen 18, 19 bewirkt, die näher in zwei Ansichten in den Figuren 4 und 5 ausgeführt sind. In dem Gehäuse 21 ist das obere Führungsrad 18 als angetriebenes fest eingestelltes Führungsrad vorgesehen, während das gegenüberliegende untere Führungsrad 19 federnd mittels der Feder 20 gelagert ist. Die Oberfläche der Führungsräder 16, 19 ist konkav im Querschr tt mit einem Kreisausschnitt entsprechend dem gewickelten Rohr ausgebildet. Das Gehäuse 21 ist drehbar um den mit dem gewickelten Rohr 17 bedeckten Kernstab angebracht innerhalb der umlaufenden Führungen 22, 23. Auf diese Weise ist der Kernstab iedernd zwischen dem angetriebenen Führungsrad 18 und dem gegenüberliegenden Führungsrad 19, das federnd gelagert ist, federnd geführt. An der#Außenseite des Gehäuses 21 ist eine Verzahnung vorgesehen, an welcher das Getriebe 24, das über den Motor 25 angetrieben wird, angreift und das Gehäuse 21 dreht.
• Die Führung 23 ist mit einer Kegelradverzahnung 26 ausgerüstet, und umkreist das Gehäuse 21. Der Motor 25 treibt über das variable Übersetzungsgetriebe 28 das Zahnrad 27 an, das die Führang 23 dreht. Der die Kegelradverzahnung 26 wird hierbei das kleine Kegelzahnrad 30, das über die Welle 29 mit dem Antriebsführungsrad 18 verbunden ist, angetrieben. Auf diese Weise dreht sich das Gehäuse 21 und der mit der Wicklung 17 versehene Kernstab 1, der innerhalb des Gehäuses zwischen den beiden Führungsrädern 18, 19 gehalten wird, dreht sich mit der Drehung des Gehäuser. Da das Führungsrad 18 eine rotierende Bewegung in Pfeilrichtung ausführt, die sich aus der Drehung des Kegelzahnrads 26 und der des Gehäuses 21 zusammensetzt, wird das varable Uber-bzw. Untersetzungsgetriebe 28 so eingestellt, daß der Kernstab sich bei einer Rotation des Gehäuses 21 um eine Wandbreite des aufzuwickelnden Folienbandes weiterbewegt. Damit ist auch ge'trähre leistet, daß die Bänder dicht um den Kernstab gewickelt werden.
• Im Bereich C nach Figur 2 erfolgt die Ablängung des gewickelten Rohres und zwar jeweils im Bereich einer Kupplungsstelle der Kernstäbe 1, 3, die sich durch den ebenfalls geringeren Wickeldurchmesser hervorhebt. Da die Folienbänder ebenfalls unter Spannung aufgewickelt werden, markieren sie ebenfalls den stufenförmigen Absatz 4 bzw. die Kerbe 1a, 3a der Kernstäbe. Das Schneidwerkzeug 32 wird in diesem eingefallenem Bereich 31 des gewickelten Rohres angepreßt und gleichzeitig mit der axialen Fortbewegung des Rohres mitbewegt, so daß ein senkrechter Abschnitt erfolgt. Durch die Rotation des Rohres erfolgt hierbei die automatische Abtrennung. Darüber hinaus ist es auch möglich, eine erwärmte Auflage zusammen mit dem Schneidwerkzeug gegen das gewickelte Rohr zu pressen, so daß ein Aufreiben des gewickelten Bandes am Schnittende verhindert wird und zugleich eine einheitliche Trennstelle entsteht. Der gleiche Effekt kann auch erreicht werden, wenn das Schneidwerkzeug selbst im erwärmten Zustand eingesetzt wird.
• Das aus den Folienbändern gewickelte Rohr bzw. Schlauch wird nach dem Wickelvorgang noch einer Wärmebehandlung unterzogen, so daß die überlappenden Enden miteinander verschweißt werden.
• Diese Wärmebehandlung kann entweder vor dem Ablängen der Rohre erfolgen oder nach der Abtrennung derselben. Erst nachdem die Wärmebehandlung vorgenommen worden ist, wird der Kernstab aus dem gewickelten Rohr entfernt und wiederum im Bereich A der Vorrichtung zu0#eführt nach Figur 2.
• Bei dem in Figur 2 dargestellten Beispiel sind die Spulen in den vier Wickelebenen feststehend angeordnet, so daß die Folienbänder nur in einer Richtung um den Kernstab gewickelt werden.
• Für die Fälle, in denen zur weiteren Erhöhung der Festigkeit die Folienbänder kreuzweise aufgewickelt werden sollen, ist vorgeschlagen, abwechselnd Wickelebenen mit feststehenden bzw. rotierenden Spulen vorzusehen. Beispielsweise kann nach Figur 2 die Wickelebene I und III mit den Spulen feststehend angeordnet sein, während die Spulen in den Stufen II und IV drehbar sind.
• In der Figur 6 ist ein Ausführungsbeispiel für eine solche drehbare Spulenanordnung dargestellt.
• Um den Kernstab 1 ist die mittels eines Antriebes 25 drehbare Scheibe 34 vorgesehen, die an der feststehenden Führung 33 angebracht ist. Der Antrieb der Scheibe 34 erfolgt über das von dem Motor 25 angetriebene Zahnrad 35. Seitlich von der Scheibe 34 sind die Spulen 36 37 mit den Folnienbondern vorgesehen, wobei die Folienbänder über die Walzen 38,39, die die Spannung und die Einstellung regeln, ele Kernsat zugeSiPhrt werden. Die Scheibe 34 wird über das Zahnrad 35 und dem Motor 25 mit der dop#elten Drehgeschwindigkeit wie die des Kernstabes in der gleichen Richtung wie der Kernstab gedreht. Auf diese Weise wird erreicht, daß die von den feststehenden Spulen der Wickel ebene I und III abgezogenen Bänder in einer Richtung gewickelt werden, während die Bänder der schnell rotierenden Wickelebenenen II und IV entgegengesetzt gewickelt werden, wobei die Neigungswinkel gleich sind, so daß die Bänder abwechselnd kreuzweise aufgewickelt wPrden. Auf diese Weise werden Rohre bzw. Schläuche mit größerer Festigkeit als nur einsinnig gewickelte erzielt.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von aus Kunststoffbändern gewickelten Rohren bzw. Schläuchen hoher Festigw keit mit einem drehbar und axial verschiebbaren Kernstab, feststehenden und gegebenenfalls rotierenden Spulen für die aufzuwickelnden Kunststoffbänder und einer Trerinvorrichtung zum Ablängen des gewickelten Rohres, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß Kernstäbe vorbestimmter Länge durch Steckkupplung trennbar und im Bereich der Kupplungsstelle mit verkleinertem Durchmesser ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernstäbe mit einer der Breite des aufzuwickelnden Folienbandes fortschreitenden Herstellung des Wickelrohres entsprechenden Geschwindigkeit axial weiterbewegbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffbänder mit vorbestimmbarer und einstellbarer Spannung von den Spulen abziehbar und auf den Kernstab aufwickelbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schneidwerkzeuge zum Ablängen des Rohres im Bereich des verkleinerten Durchmessers an der Kupplungsstelle der Kernstäbe vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug erwärmbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit dem Schneidwerkzeug eine erwärmte Auflage auf das Rohr drückbar ist.

7. VorrichtunO nach einem ufer '»nspraclJe 1 bis 6, zur kreuzwei.,en Wickelung der Bänder auf den Kernstab, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd Wickelebenen mit feststehenden und mit doppelter Rotationsgeschwindigkeit wie die Drehgeschwindigkeit des Kernstabes sich drehenden Spulen für die Bänder angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor bzw. nach der Ablängvorrichtung des gewickelten Rohres bzw. Schlauches eine Heizvorrichtung zum Erwärmen und Verschweißen der gewickelten Kunststoffbänder angeordnet ist.

L e e r s e i t e