DE2501044A1

DE2501044A1 - Vorrichtung zum herstellen von thermoplastischen kunststoffrohren

Info

Publication number: DE2501044A1
Application number: DE19752501044
Authority: DE
Inventors: Franz Josef Braun
Original assignee: Frankische Isolierrohr and Metallwaren Werke Gehrueder Kirchner
Current assignee: Frankische Isolierrohr and Metallwaren Werke Gehrueder Kirchner
Priority date: 1975-01-13
Filing date: 1975-01-13
Publication date: 1976-07-15
Also published as: FR2297129B1; DE2501044B2; NO760089L; US4021178A; AT349753B; ATA12776A; FI760060A; DK9776A; FR2297129A1; SE7600217L; CA1071363A; AU1014976A

Description

DR. BERG DiPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SAHDMAIR

PATENTANWÄLTE

8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45 2501044

Anwaltsakte 25 662 13. Januar 1975

Fränkische Isolierrohr- und Metallwaren-Werke

Gebr. Kirchner 8729 Königsberg/ Bayern

"Vorrichtung zum Herstellen von thermoplastischen Kunststoffrohr en"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von thermoplastischen Kunststoffrohren, deren Wandung im Axialschnitt gesehen gewellt verläuft, mit einem Extruder, einer in Extrusionsrichtung wandernden Hohlform, die von zwei jeweils auf in sich geschlossenen Bahnen umlaufenden Polgen von Halbformsegmenten gebildet werden, die im Hohlformbe-

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"(089) 988272 8 München 80, Mauerkircherstraße 45 Banken: Bayerische Vereinsbank München 453100

987043 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 3892623

983310 TELEX: 0524560 BERG d Postscheck München 65343-808

reich einander zur Hohlform ergänzen und am Hohlformanfang und -ende nach bzw. vor dem Umlauf um bogenförmige Umlaufstrecken mittels schräg zur Hohlform verlaufender Führungen parallel zu sich selbst zum Schließen der Hohlform zur Hohlformachse hin und zum öffnen der Hohlform von der Hohlformachse weg verschoben werden.

Vorrichtungen dieser Art sind aus dem DBP 1 753 625 der Anmelderin bekannt. Sie dienen in der Regel zum Herstellen von Faltenrohren. Die einzelnen Halbformsegmente tragen auf der Innenseite Rippen oder sonstige Vorsprünge, gegen welche der noch weiche frisch extrudierte Kunststoffschlauch unter dem Einfluß einer Druckdifferenz gedrückt wird, die entweder dadurch erzeugt wird, daß im Inneren des Kunststoff schlauchs ein überdruck über dem atmoshärischen Druck oder aber außerhalb desselben ein Unterdruck unterhalb des Atmoshärendruckes erzeugt wird.

Wenn am Anfang und Ende der wandernden Hohlform die einzelnen Segmente einfach aus einer kreisbogenförmigen Umlenkstrecke in die gerade Hohlformstrecke und am Schluß derselben wieder auf einer Kreisbogenstrecke aus der geraden Hohlformstrecke herausgeführt würden, so würde dies zu einer Zerstörung der Segmente führen, da der Radius, auf dem die Segmentenden in bezug auf den Umlenkkreisbogen laufen,

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größer ist als der Radius, auf dem die Segmentmitten laufen.

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten hat man gemäß dem DBP 1 753 625 die einzelnen Segmente mit schrägen Führungsflächen versehen, welche beim Einlaufen in den Bereich der Hohlform an entsprechend schrägen Führungsflächen des Gerätes entlanggleiten, so daß nach dem Verlassen der etwa halbkreisförmigen Umlenkstrecke die Segmente längs einer Schrägen bis zum Beginn der Hohlform gleiten. Hierbei werden die Segmente parallel zu sich selbst verschoben. Die Führungsflächen der Maschine und an den Segmenten sind entsprechend gewählt. Sinngemäß eine ähnliche Konstruktion ist auch am Auslauf vorhanden. Ein derartiger Aufbau hat sich seit vielen Jahren bestens bewährt. Mit steigendem Durchmesser des herzustellenden Rohres wird jedoch der Aufbau bei einer derartigen Maschine immer komplizierter. Auch wird die Antriebsleistung für den Transport der Segmente mit wachsendem Rohrdurchmesser immer größer, da ständig die Reibungskräfte der entsprechend schweren Einzelsegmente überwunden werden müssen. Ein weiterer Nachteil der Gleitführungen liegt in ihrer Vericbleifianftlligkeit, wodurch mit fortschreitender Rohrproduktion das Spiel zwischen Segmentführungen und Segmenten sowohl am Einlauf als auch beim Auslauf immer größer wird.

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Die Erfindung schafft eine Vorrichtung der eingangs umrissenen Art, welche sich bei einfachem Aufbau durch praktisch verschleißfreie Parallelführungen für die Segmente am Einlauf zur Arbeitsstrecke und Auslauf von der Arbeitsstrecke auszeichnet, einfach ist und dennoch die Vorteile der bekannten Vorrichtung mit den Keilführungen aufweist, insbesondere auch ein Parallelverschieben der Segmente beim Einlauf in die Arbeitsstrecke und beim Auslauf aus derselben gewährleistet.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente jeweils vordere und rückwärtige Rollen aufweisen, die die Segmente führen und ausrichten und daß die Rollen zumindest in den Bereichen der Parallelverschiebung der Segmente in gesonderten Kanälen für die vorderen und rückwärtigen Rollen laufen. Hierbei können z.B. die vorderen Rollen mit kleinem Durchmesser in Kanälen relativ grosser Tiefe geführt sein, während die rückwärtigen Rollen mit großem Durchmesser in relativ flachen Kanälen geringer Tiefe geführt sind, oder umgekehrt. Auf diese Weise können sich die Kanäle kreuzen. Man kann aber auch den Abstand der vorderen Rollenachse von der Pormtrennflache des Segments jeweils anders wählen als den des rückwärtigen Segments. Dadurch läßt sich ein Kreuzen der Kanäle vermeiden.

Bevorzugt laufen jedoch die vorderen und rückwärtigen Rollen

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der Segmente in einem gemeinsamen Kanal, der jeweils in den Bereichen der Parallelverschiebung eine paralIelogrammförmige Verzweigung enthält, bei der zwei parallele Kanalteile in Richtung der Hohlformachse verlaufen und zwei weitere parallele Kanalteile schräg hierzu, und daß die in Umlaufrichtung vorderen Rollen jeweils in den vorderen schrägen Kanalteilen der parallelogrammförmigen Verzweigung geführt sind, während die in Umlaufrichtung rückwärtigen Rollen in den rückwärtigen schrägen Kanalteilen geführt sind. Die Rollenführung von Formsegmenten ist aus der US-PS 2 866 230 bekannt. Dort laufen aber alle Führungsrollen in einem gemeinsamen Kanal, so daß das erfindungsgemäß erreichte Ziel mit anderen aufwendigen Mitteln erreicht werden muß.

In allen Fällen laufen die Segmente zunächst von ihren Rollen geführt die Arbeitsstrecke bildend nebeneinander her. Bei der bevorzugten Ausführung treten am Ende der Arbeitsstrecke die rückwärtigen Rollen in die rückwärtigen schrägen Kanalteile und die vorderen Rollen in die vorderen schrägen Kanalteile, so daß bei weiterer Bewegung nach vorn die Segmente gleichzeitig eine Bewegung von der Hohlformachse weg machen, ohne jedoch hierbei eine Schwenkbewegung auszuführen. Erst wenn die Segmente soweit auseinander sind, daß sie nicht mehr oder nur noch ausreichend wenig im Eingriff mit dem erzeugten profilierten Rohr, vorzugsweise einem sogenannten Faltenrohr,

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sind, gelangen die Segmente in die mehr oder weniger kreisbogenförmige Umkehrführung, welche die Segmente zum Anfang zurückführt. Dort ist eine analoge Ausbildung vorgesehen, die umgekehrt durchlaufen wird. Die vorderen Laufrollen und die rückwärtigen Laufrollen liegen jeweils vorzugsweise auf einer gemeinsamen Achse. Bevorzugt sind hierbei die vorderen Laufrollen der Segmente schmaler als die rückwärtigen Laufrollen, wobei dann die die vorderen Laufrollen führenden Parallelogrammzweige des Kanals entsprechend flach ausgebildet sind, so daß die rückwärtigen Führungsrollen nicht in ihnen laufen können, während alle übrigen Führungskanalteile so tief sind, daß sie die rückwärtigen Laufrollen durchlassen. Die Begriffe "vordere Laufrolle" und "rückwärtige Laufrolle" sind hier immer im Sinne der Bewegungsrichtung der umlaufenden Segmente aufzufassen. Auf diese Weise genügt für jede umlaufende Segmentfolge ein Führungskanal, der bloß in den Bereichen der Parallelverschiebung zu einer parallelogrammformigen Verzweigung verdoppelt ist. Vorzugsweise sind bei dieser Ausführung auch alle Rollen vom gleichen Durchmesser. Dem Grunde nach ist es auch möglich, beispielsweise mit einem gestuften Kanal zu arbeiten, der nahe der entsprechenden Oberfläche der Segmente breit ist und dann an seinem Grunde noch einen zweiten engeren Kanal führt. Dann können beispielsweise die vorderen Laufrollen mit grossem Durchmesser im breiten Kanal laufen, während die rück-

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wärtigen Laufrollen mit kleinem Durchmesser im engeren, tieferen Kanal laufen oder umgekehrt.

Nachfolgend ist die Erfindung in Form eines Ausführungsbeispiels anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch die wesentlichen Teile einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 2a zeigt in gegenüber Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab das linke Ende der beiden Segmentfolgen und deren Auslauf aus der Arbeitsstrecke, in der die Segmente die Hohlform bildend aneinander anliegen.

Fig. 2b zeigt in gleicher Darstellung den Einlauf der Segmentfolgen in die Arbeitsstrecke.

Fig. 3 zeigt schematisch den Schnitt III aus Fig. 2.

Fig. ¹I zeigt schließlich in noch weiter vergrößertem Maßstab das für die Erfindung wesentliche Prinzip der Segmentrollführung am Ende der Arbeitsstrecke.

Fig. 5 zeigt den Schnitt V-V aus Fig. H. Fig. 6 zeigt den Schnitt VI-VI aus Fig. M. Fig. 7 zeigt den Schnitt VII-VII aus Fig. M.

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Fig. 8 zeigt den SChnitt VIII-VIII aus Fig. 4.

Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung wird in üblicher Weise aus einer Extrusionsringdüse thermoplastischer Kunststoff - zumeist PVC oder Polyäthylen - in eine wandernde Hohlform 2 extrudiert. Diese wandernde Hohlform weist auf ihrer Innenseite das gewünschte Außenprofil des fertigen Rohres auf. Der extrudierte noch weiche Schlauch wird beispielsweise mittels durch den in diesem Falle hohl ausgebildeten Kern der Extrusionsringdüse in das Innere des noch thermoplastischen Schlauches eingeleiteter Druckluft gegen die Innenwandung der wandernden Hohlform gedrückt, wo er sich an diese anschmiegt und ihre Form annimmt. In der wandernden Hohlform kühlt der Schlauch ausreichend ab und tritt dann beispielsweise als fertiges Faltenrohr 3 am anderen Ende der Hohlform 2 aus.

Die Hohlform besteht in üblicher Weise aus zumeist zwei Folgen umlaufender Formsegmenthälften 4, die in der Arbeitsstrecke 2 sowohl in Wanderrichtung als auch gegen die Segmente der anderen Segmentfolge abstandslos anliegen und so die wandernde Hohlform bilden. Am Schluß der Arbeitsstrecke werden die einzelnen Formhalbsegmente einerseits von der Hohlformachse weg in Fig. 1 nach oben und unten bewegt. Andererseits setzen sie hierbei zunächst ihren Weg in Richtung

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der wandernden Hohlform, die durch die beiden Pfeile angedeutet ist, fort. Nachdem sie ausreichend weit auseinandergefahren sind, laufen sie in eine halbkreisförmige Umlenkstrecke ein, wandern dann in Fig. 1 zurück nach rechts, wo sie wiederum eine etwa halbkreisförmige Umlenkstrecke durchlaufen. Beide Umlenkstrecken können beispielsweise von entsprechenden Führungen gebildet sein, da bei der Erfindung die einzelnen Formhalbsegmente vorzugsweise nicht von Ketten getragen werden, sondern in Führungen geschoben werden, was vorzugsweise in an sich bekannter Weise mittels Zahnrädern erfolgt, die jeweils zwei einander gegenüberliegende Formhalbsegmente der beiden Folgen gleichzeitig erfassen. Dadurch, daß diese Zahnräder am Beginn der Arbeitsstrecke liegen, ist die Gewähr gegeben, daß in der Arbeitsstrecke keine Spalte zwischen den aufeinanderfolgenden Formsegmenten entstehen. Die Zahnräder wirken vorzugsweise mit Zahnstangenverzahnungen am Rücken der Segmente zusammen.

Nach dem Durchlaufen der Umlenkstrecke vor dem Beginn der Arbeitsstrecke werden, wie aus der Zeichnung ersichtlich, die einzelnen Segmente, nachdem sie eine parallele Lage in bezug auf die Hohlformachse erreicht haben, parallel zu sich auf die Hohlformachse zugeschoben, so daß die geschlossene Hohlform entsteht, deren Anfang im Ausführungsbeispiel mit dem Ende der Extrusionsringdüse zusammenfällt, das gestrichelt angedeutet ist.

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Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, sind die beiden Folgen von Halbsegmenten 4 nahe ihren den Hohlformtrennflächen 4a der Halbsegmente abgewandten Rückenteilen jeweils mit einem vorderen und rückwärtigen Rollenpaar 6 und 5 versehen. Jedes Rollenpaar ist koaxial am Halbsegment gelagert. Die Achsen aller Rollenpaare haben von der Hohlformtrennfläche 4a jeweils den gleichen Abstand. Mit den Führungsrollen 5 und 6 laufen die Halbsegmente in rundumlaufenden Führungen 7, die von außen her jeweils durch Abdeckplatten 8 abgedeckt sind. Die Führungen 7 tragen jeweils an ihren einander zugekehrten und die Halbsegmente zwischen sich führenden Oberflächen Führungskanäle 9, deren Breite um ein das einwandfreie Rollen der Rollen 5 und 6 in den Kanälen erlaubendes Maß größer ist als der Durchmesser der Rollen 5 und 6.

Um nun eine einwandfreie Parallelverschiebung der Halbsegmente 4 vor dem Einlauf in die Arbeitsstrecke und nach dem Auslaufen aus derselben zu gewährleisten, verdoppeln sich die Kanäle jeweils in diesen Bereichen zu parallelogrammförmigen Verzweigungen 11. Diese parallelogrammförmigen Führungskanalverzweigungen gewährleisten die Parallelverschiebung der Segmente. In dem einen der beiden Kanäle laufen nämlich jeweils die vorderen Rollen und im anderen die rückwärtigen Rollen. Die Kanäle sind dabei so bemessen, daß hierbei die gemeinsame Ebene durch die Achsen des vorderen Rollenpaars und des rück-

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wärtigen Rollenpaars parallel zur Hochformachse bleibt.

Zur näheren Erläuterung wird hierbei nunmehr auf Fig. 4 bis 8 Bezug genommen. Man erkennt hier ebenfalls die parallelogrammförmige Verzweigung des Kanals 9» der mit einem Zweig 9a normaler Tiefe und einem Zweig 9b verringerter Tiefe verläuft. In letzterem können nur die vorderen Rollen 6 laufen. Fig. 4 zeigt übrigens das Auslaufende der in Fig. 1 oberen Segmentfolge und ihre Führungsanordnung.

Man erkennt in Fig. 4, daß beim Einlaufen eines Segments in die Parallelogrammverzweigung 11 die vordere Rolle 6 schon unter dem Einfluß der trägen Masse des Segments 4 weiter geradeaus läuft, da sie so flach ist, daß sie ohne Schwierigkeiten in den flachen Kanalzweig 9b eintreten kann. Folgt nun in der gleichen Richtung die rückwärtige Rolle 5» so läuft sie an das entsprechende schräge Ende des Kanalzweigs 9b an und tritt dadurch in den Kanalzweig 9a normaler Tiefe ein. Ein Zwischenzustand der beiden Rollen 5 und 6 ist im Bereich der parallelogrammförmigen Kanalverzweigung 11 angedeutet. Beide Rollen 5 und 6 laufen schließlich gleichzeitig an die in Fig. 4 obere seitliche Begrenzung 12 des Kanals 9 an, so daß das Segment 4 nun in der alten Richtung aber ein Stück seitlich verschoben weiter verläuft.

Nun kann es in die bogenförmige Umkehrführung eintreten.

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In diesem Zusammenhang sei noch bemerkt, daß ein unerwünschtes Eintreten der jeweils flacheren Rollen 6 in den tiefen Kanalteil 9a schon dadurch vermieden wird, daß die Segmente mit ihren Stirnflächen aneinanderliegend die Arbeitsstrecke durchlaufen und somit bereits von den vorauseilenden und
nachfolgenden Segmenten jeweils in der Parallellage gehalten werden, was ein Eintreten der flacheren vorderen Rollen 6 in den tiefen Kanalzweig 9a der Parallelogrammverzweigung 11 verhindert.

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Claims

Ansprüche :

1. ) Vorrichtung zum Herstellen von thermoplastischen Kunststoffrohren, deren Wandung im Axialschnitt gesehen gewellt verläuft, mit einem Extruder, einer in Extrusionsrichtung wandernden Hohlform, die von zwei jeweils auf in sich geschlossenen Bahnen umlaufenden Polgen von Halbformsegmenten gebildet werden, die im Hohlformbereich einander zur Hohlform ergänzen und am Hohlformanfang und -ende nach bzw. vor dem

Umlauf um bogenförmige Umlaufstrecken mittels schräg zur Hohlform verlaufender Führungen parallel zu sich selbst zum Schließen der Hohlform zur Hohlformachse hin und zum öffnen der Hohlform von der Hohlformachse weg verschoben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente jeweils vordere und rückwärtige Rollen aufweisen, die die Segmente führen und ausrichten, und daß die Rollen zumindest in den Bereichen der Parallelverschiebung der Segmente in gesonderten Kanälen für die vorderen und rückwärtigen Rollen laufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen in einem gemeinsamen Kanal laufen, der jeweils in den Bereichen der Parallelverschiebung eine parallelogrammförmige Verzweigung enthält, bei der zwei parallele Kanalteile in Richtung der Hohlformachse verlaufen und zwei weitere parallele Kanalteile schräg hierzu, und

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daß die in Umlaufrichtung vorderen Rollen jeweils in den vorderen schrägen Kanalteilen geführt sind, während die in Umlaufrichtung rückwärtigen Rollen in den rückwärtigen schrägen Kanalteilen geführt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen Laufrollen der Segmente schmaler sind als die rückwärtigen Laufrollen und daß die die vorderen Laufrollen führenden Parallelogrammzweige des Kanals entsprechend flach ausgebildet sind, so daß die rückwärtigen Führungsrollen nicht in ihnen laufen können, während alle übrigen Führungskanalteile so tief sind, daß sie die rückwärtigen Laufrollen durchlassen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Rollen den gleichen Durchmesser haben.

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