DE2559985C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von verstärkten Schläuchen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von verstärkten Schläuchen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Ein derartiges Verfahren bzw. die dazu erforderliche Vorrichtung ist aus der DE-AS 11 86 202 bekannt.

Bei dem bekannten Verfahren wird die Längsbewehrung in Form von Drähten oder Fäden usw. in den noch ungeformten Strom der noch flüssigen plastischen Masse durch Fadendüsen eingeführt und auf dem Umfang des Stromes von kreisförmigem Querschnitt durch nach vorn verlegte Bohrungen einer den Strom teilenden Stromteilungsdüse geleitet bzw. getragen. Nach dem Austritt aus diesen Löchern werden die Längsfäden oder Drähte von innen her an die inzwischen hergestellte und vom äußeren Teil des Stromes umschlossene, schraubenförmig gewickelte Radialbewehrung gepreßt. Hierdurch wird eine Verbindung der beiden Bewehrungen und eine solche der noch flüssigen inneren und äußeren Ströme der plastischen Masse erreicht, die danach erst durch die eigentliche Spritzdüse zum Rohr oder Schlauch komprimiert und geformt wird.

Dieses bekannte Verfahren ähnelt weitgehend einem aus der Zeitschrift »Kautschuk und Gummi, Kunststoffe«, 1971, Heft 5, Seiten 240/241 bekannten Verfahren und weist auch dessen Nachteile auf.

Diese Nachteile bestehen insbesondere darin, daß sich bei einem nach diesen bekannten Verfahren hergestellten Schlauch bei einem bestimmten Verstärkungsmaterial nur eine relativ geringe (Innen-)Druckfestigkeit erzielen läßt, zumal die Verstärkungsfäden in zwei voneinander beabstandeten Ebenen eingebracht werden.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, das bekannte Verfahren bzw. die bekannte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß sich bei gleichem Verstärkungsmaterial auf einfache Weise Schläuche mit erhöhter Druckfestigkeit herstellen lassen.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, daß die Kettfäden von Knüpffäden zickzackförmig umwickelt werden.

Die wesentlichen Vorteile, dieser Lösung, bei der die Bildung des Innenschlauches, des Außenschlauches und das Aufbringen der verstärkten Schicht beinahe gleichzeitig erfolgt, sind darin zu sehen, daß die Versorgung mit Verstärkungsfäden unabhängig vom Spulenstandort ist, so daß ein kontinuierlicher Arbeitsablauf möglich ist, ohne Unterbrechung beim Wickeln des Fadengarnes. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei Verwendung verschiedener Fadengarne durch einfaches Auswechseln des Innenrohres und des Oszillators angepaßt werden und ist dadurch sehr flexibel. Selbst wenn ein Druck auf den Innenschlauch durch die verstärkte Schicht und auf den Außenschlauch in Umfar.gsrichtung wirkt, kann sich der lnnenschlauch ohne großen Widerstand vorwärts bewegen, wodurch der verstärkte Schlauch ohne Zugwirkung herausbewegt wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß im Innenrohr ein Kern angeordnet ist, der nur wenig über das Ende der äußeren Form hervorragt, so daß der lnnenschlauch und der Außenschlauch an annähernd derselben Stelle extrudiert werden. Dadurch wird selbst dann, wenn in Umfangsrichtung auf den lnnenschlauch durch die Verstärkungseinlage und durch den Außenschlauch Druck ausgeübt wird, der lnnenschlauch ohne großen Widerstand vorbewegt werden und der verstärkte Schlauch übt keine Zugkraft aus.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Herstellung von verstärkten Schläuchen,

Fig.2 einen Schnitt der wesentlichen Teile der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig.3 einen Schnitt entlang der Linie XV-XV in F i g. 2,

F i g. 4 eine Ansicht einer Versorgungsvorrichtung für die Verstärkungsfäden,
F i g. 5 einen Schnitt des Innenschlauchextruders,

Fig.6 einen Schnitt entlang der Linie IIXX-I1XX in Fig. 5,

F i g. 7 einen senkrechten Schnitt eines Oszillators,
Fig.8 einen Schnitt entlang der Linie XX-XX in Fig. 7,

F i g. 9 den senkrechten Aufbau der Verstärkungseinlage, wie sie nach F i g. 1 geformt wird, und

Fig. 10 den horizontalen Aufbau der Verstärkungseinlage nach Fig. 1.

Der Aufbau des Geflechtes für die Verstärkungseinlage des Schlauches ist in den F i g. 9 und 10 gezeigt. Die Verstärkungseinlage besteht aus Kettfäden D, die parallel zur Achse des Schlauches verlaufen, und verknüpftem Knüpfgarn £, das in Zickzackform angeordnet ist, überlappend mit einem jeden angrenzenden Kettfaden D. Eine derart aufgebaute Verstärkungseinlage ist zwischen dem Außenschlaucl; C und dem lnnenschlauch A eingefügt.

In F i g. 1 ist ein Innenschlauchextruder 20 und ein Außenschlauchextruder 40 über einen Kopf 80 verbunden und auf einem Tisch 77 angeordnet Ein Spulengestell 69 ist in der Nähe des Tisches 77 hinter dem Kopf 80 angeordnet Vor dem Kopf 80 nimmt ein Förderer 75 den durch Extrudieren geformten Schlauch weg, und eine Kühl-Fördereinrichtung 74 und ein Abschneider 73 sind zum Fördern und zum Abschneiden des Schlauches vorgesehen.

F i g. 2 zeigt den Aufbau des Kopfes 80 zur Formung des Schlauches, wobei ein Kopfkörper 81 am Frontflansch 35 des Innenschlauchextruders 20 befestigt ist Innerhalb des Kopfes 80 ist ein Torpedo 82 zur Regulierung des Flusses des Außenschlauch-Materials angeordnet Im Torpedo 82 läßt ein Innenrohr 83 das Innenschlauch-Material gesteuert nach innen laufen. Das Innenrohr 83, das die Kettfaden D in den außenseitigen Kanal führt, und ein Oszillator 84 zum Führen des Knüpfgarnes E in den außenseitigen Kanal sind konzentrisch angeordnet. Vor dem Kopf 80 ist ein Formhalter 86 zum Halten einer äußeren Form 85 zum Formen des Außendurchmessers des Schlauches angeordnet, der mit einer Formringmutter 88 am Formhalter 86 befestigt ist; die Mittellage wird durch eine Justierschraube 89 einjustiert

Das Torpedo 82 hat einen Kanal 91 zum Regulieren eines gleichbleibenden Flusses des Materialstromes, der aus einer Düse 90 für das Außenschlauch-Material kommt, und eine Düse 93 zum Einführen von Material, welches aus einer Düse für das Innenschlauch-Material % fließt in die Innenseite, welche geschraubt und gesichert ist durch einen Schlüssel 94 und eine Mutter 95 zum Vermeiden einer Abweichung von dieser Stellung.

Die F i g. 5 und 6 zeigen das Innenrohr 83, an dessen unterem Teil ein Sattel 83a angeordnet ist. Dieser Sattel 83a hat eine Düse 83f> zum Durchgang des Materials durch das Torpedo 82 von einer Düse 92 zur Innenseite des Innenrohres 83. 96 ist ein Zentralkern, der an der Innenseite des Innenrohres 83 befestigt ist und der den Rückfluß des Materials sofort nach der Düse 83£> abschneidet und der einen Dom 96a mit einem kleineren Durchmesser als dem des Zentralkerns % am Frontteil der Düse 83£> bildet. Der Zwischenraum zwischen dem Dom 96a und der inneren Wand des Innenrohres 83 bildet einen Materialkanal 97. Am oberen Ende des Domes 96a ist ein Domkopf 98 zum Bilden des Innendurchmessers des Innenschlauches A geschraubt. 83c ist eine der Kettfadenrillen, die aus der äußeren Oberfläche des Innenrohres 83 ausgeschnitten sind. Diese Kettfadenrillen 83c sind, wie in F i g. 6 gezeigt, hinten am Innenrohr 83 disproportional zum Umgehen des Sattels 83a und nach dem Sattel 83a allmählich auffächernd über dem gesamten Umkreis verteilt Das Innenrohr 83 ist an der Innenseite des Torpedos 82 am Sattel 83a mit einem Bolzen 99 befestigt. Die F i g. 7 und 8 zeigen den Oszillator 84. Dieser Oszillator 84 ist hin- und herschwenkbar auf der Außenseite des Innenrohres

83 angebracht und hat ein ausgeschnittenes Teil 84a auf der Rückseite. 846 ist eine Querverbindungsrille, die angeordnet ist, um das Knüpfgarn f auf die äußere Oberfläche des Oszillators 84 zu führen. Der gesamte Umfang des Oszillators 84 ist in gleiche Teile geteilt, die nach dem ausgeschnittenen Teil 84a allmählich aufgefächert sind. Außen am rückwärtigen Ende des Oszillators

84 ist ein Arm 100 für die Oszillation des Oszillators 84 befestigt.

Fig.4 zeigt eine Vorrichtung zum Versorgen mit Kettfaden D und Knüpfgarn £, in welcher das Verstärkungsgarn auf einer Spule 101 am Spulengestell 69 befestigt ist, und wobei ein Spanner 102 zum Spannen des jeweiligen Verstärkungsgarnes vorgesehen ist Ein Motor 103 mit variabler Geschwindigkeit ist auf dem Tisch 77 montiert An einem Schaft ist die Antriebsscheibe 104 befestigt, und ein Sxift 105 ist an dieser Antriebsscheibe 104 befestigt, und diese wiederum an einem Ende des Armes 100.

Da das Material für den Innenschlauch A oder den Außenschlauch Cgieich ist, ist es möglich, mit nur einem Schlauchextruder auszukommen unci den Innenschlauch und den Außenschlauch mit dem Material zu bilden, welches im Kopf 80 in eine innere und eine äußere Schicht getrennt wird.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Vorrichtung erläutert Nach Zuführen eines Kettfadens D und eines Knüpfgarnes E die jeweils in eine Kettfadenrille 83c des innenrohres 83 bzw. in eine Knüpfgarnrille 84b des Oszillators 84 eingeführt sind, und nach gleichzeitigem Extrudieren des Materials für den Innenschlauch und den Außenschlauch vom Innenschlauchextruder 20 und äußeren Außenschlauchextruders 40 wird das Material für den Innenschlauch durch die Düse 92 geleitet, läuft dann zum Materialkanal 97 zwischen dem Innenrohr 83 und dem Dorn 96a und wird zum Innenschlauch A geformt, wobei es zwischen dem Kern 986 des Domkopfes 98 und dem vorderen Ende 83d des Innenrohres 83 extrudiert wird. Das Material für den Außenschlauch wird durch den Zwischenraum zwischen dem Kopfkörper 81 und dem Torpedo 82 geführt und regelt überall gleichmäßig den Strom durch den Kanal 91 des Torpedos 82 und wird zum Außenschlauch C geformt, wobei es zwischen einer äußeren Form 85 und dem Endkern 98a der inneren Form extrudiert wird. Der Kettfaden D und das Knüpfgarn E werden von der Spule 101 jeweils zu der Kettfadenrille 83c des Innenrohres 83 bzw. zu der Knüpfgarnrille 846 des Oszillators 84 geführt, wobei sie durch den Spanner 102 gespannt werden. Der Kettfaden D läuft entlang der Kettfadenrolle 83c in den Zwischenraum zwischen dem Innenschlauch A und dem Außenschlauch C und wird am Umfang am innenseitigen Rohrende 83d gleichmäßig verteilt. Während das Knüpfgarn E herauskommt, wird es ebenso am Umfang am Ende des Oszillators 84 verteilt und umwickelt den Kettfaden D, da der Oszillator 84, wie in F i g. 3 mit einem Pfeil gezeigt, oszilliert. Die Oszillationsbreite Λ des Oszillators 84 ht größer als der Steigungsabschnitt ρ des Kettfadens. Somit wird das Verstärkungsgarn zwischen dem Innenschlauch und dem Außenschlauch von der Spule 101 abgezogen durch eine Schubkraft des Innenschlauches und des Außenschlauches A und C mittels des Innenschlauchextruders und des Außenschlauchextruders 20 und 40, wobei ein kontinuierlicher Schlauch mit einer eingeschlossenen Verstärkungseinlage gebildet wird.

Der extrudierte und geformte Schlauch wird durch die Fördereinrichtung 75 entfernt und in der Kühl-Fördereinrichtung 74 gekühlt und durch den Abschneider 73 auf eine vorbestimmte Länge abgeschnitten. Danach wird er im Fall einer Gummischlauchvulkanisation in einem Vulkanisierer (der nicht gezeigt ist) gepreßt und erhitzt

Die Oszillationslänge q des Knüpfgarnes E wird eingestellt durch Veränderung der Drehzahl des Motors 103 und die Oszillationsbreite h durch Änderung des Oszillationshubes des Stiftes 105 und durch Wechseln der Stellung des Stiftes 105 an der Antriebsscheibe 104.

Bei der Schlauchherstellung mittels dieser Vorrichtung wird Verstärkungsgarn zwischen Innenschlauch und dem Außenschlauch eingeschlossen, bevor diese sich zusammenschließen und aushärten, und der Innenschlauch und der Außenschlauch werden durch den Extrusionsdruck verbunden, so daß der Innenschlauch und der Außenschlauch fest durch das verstärkende Garn verbunden sind. Das Knüpfgarn wendet an der Außenseite nach Überschneidung mit dem Kettfaden, aber das Material wird zwischen dem gekrümmten Teil und den Kettfäden (in F i g. 9 mit R bezeichnet) zugeführt, wobei jeder Zwischenraum zwischen den Kettfäden durch ein Knüpfgarn begrenzt ist, so daß der Schlauch einen großen Widerstand gegen inneren Druck besitzt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von verstärkten Schläuchen, die einen Innenschlauch und einen Außenschlauch sowie eine auf den Innenschlauch aufgebrachte Verstärkungseinlage aufweisen, durch Extrudieren und Aufbringen einer Vielzahl über den Umfang verteilter, achsparalleler verlaufender Kettfäden auf den Innenschlauch sowie Umwickeln der Kettfäden mit einer im wesentlichen quer zu den Kettfäden verlaufenden Knüpffadenverstärkung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettfäden von Knüpffäden zickzackförmig umwickelt werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei die Verstärkungseinrichtung ein Innenrohr zur Bildung des Innenschlauches, eine äußere Form zur Bildung des Außenschlauches und Zuführungen für Kett- und Knüpffäden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (83) eine der Anzahl der Kettfäden entsprechende Anzahl von Kettfadenrillen (83c; bildet und daß die Verstärkungseinrichtung einen hin- und herschwenkbaren Oszillator (84) aufweist, der eine der Anzahl der Knüpffäden entsprechende Anzahl von Knüpffadenrillen (Mb)besitzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenrohr (83) ein Kern (9Sa) angeordnet ist, der nur wenig über das Ende der äußeren Form hervorragt, so daß der lnnenschlauch und der Außenschlauch an annähernd derselben Stelle extrudiert werden.