DE2705459A1

DE2705459A1 - Einrichtung zum herstellen von schlaeuchen und verfahren zu ihrem betrieb

Info

Publication number: DE2705459A1
Application number: DE19772705459
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Scharnofske
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1977-02-10
Filing date: 1977-02-10
Publication date: 1978-08-17

Description

Einrichtung zum Herstellen von Schläuchen
und Verfahren zu ihrem Betrieb Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung zum Herstellen von Schläuchen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen mit eingebetteten Verstärkungen, mit einem in Längsrichtung beweglichen Anfertigungsdorn, auf dem die Schlauchrohlinge aufgebaut und durch die Einrichtung transportiert werden, sowie auf die Ausbildung und Gestaltung der Einrichtungen selbst.
Das Herstellen von biegsamen Schläuchen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen mit eingebetteten textilen oder metallischen Verstärkungen in kontinuierlichem Verfahrensablauf unterliegt einer besonderen Problematik aus der Notwendigkeit, die noch plastisch verformbaren, druckempfindlichen Rohlinge von innen einmal gegen die Zugspannung der sufgebrachten faden förmi gen Festigkeitsträger und zum anderen gegen die mit dem abschließenden Verfestigen des elastomeren Werkstoffes verbundene äußere Druckbeaufschlagung abzustützen. Die bisher unternommenen Versuche und Vorschläge, den bestehenden Schwierigkeiten beispielsweise mit Hilfe dehnbarer oder-auf mechanischem Wege im Durchmesser veränderlicher Anfertigungsdorne, durch Anbringen von Stützrollen auf dem Dornumfang und ähnlichen Mitteln zu begegnen, konnten nicht befriedigen, weil sie entweder zu Kompromissen an die Verfahrenskontinuität zwangen oder sich als konstruktiv zu aufwendig und störanfällig erwiesen. Der Anwendbarkeit zusammengesetzter Dornkonstruktionen und beweglicher Stütz- und Führungselemente haftet ohnehin der grundsätzliche Nachteil ihrer Beschränkung auf Schläuche nur größerer lichter Weite an. Denn die Unterbringung mechanisch bewegter Teile verlangt in jedem Falle eine freie Mindestquerschnittsfläche, die aber in den vergleichsweise engen Hohlräumen der kleiner bemessenen Dorne nicht mehr zur Verfügung steht.
Der Erindung liegt als Aufgabe zugrunde, das Herstellen von armierten biegsamen Schläuchen aller Größenklassen und von unbegrenzter Länge in kontinuierlichem Verfahrensgang unter Verwendung eines stetig mitlaufenden stützenden Anfertigungsdornes zu ermöglichen. Zum Lösen dieser Aufgabe ist - ausgehend von Verfahren der eingangs geschilderten Art -gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Längsbewegung des Dornes durch fortlaufendes stoffliches Auflösen von seinem in Tiansportrichtung gesehen vorderen Ende und Neuformen von seinem hinteren Ende her erzeugt wird. Der Werkstoff des nicht mehr benötigten Dornes kann auf physikelischem oder/und chemischem Wege in Teilchen solcher Größe zerstört werden, daß die Rückstände ohne Schwierigkeiten wegtransportiert werden können. Dies wäre beispielsweise durch Einwirken von Druckwellen möglich oder durch Zumischen eines Katalysators, der unter erhöhter Temperatur freigegeben wird, um eine den Dornwerkstoff auflösende Reaktion einzuleiten oder zu beschleunigen. Denkbar wäre auch ein Verkstoff mit in gleichmäßiger feiner Verteilung eingebauten Nestern, die sich nach physikalisch oder chemisch ausgelöster Anregung wesentlich stärker als der umgebende Einbettungswerkstoff ausdehnen und diesen dadurch mechanisch zerstören. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsforr der Erfindung wird der Dornwerkstoff aufgeschmolzen und in fließfähigem Zustand nach dem hinteren Dornende zurückgeführt.
Die Erfindung schafft die Voraussetzungen für das kontinuierliche Herstellen von Schläuchen vom schichtweisen Aufbau der Wandungen bis zum abschließenden Vulkanisieren unter Verzicht auf jede Mechanik. Das sonst beherrechende Problem, die fertigen Schläuche von dem Dorn ab- bzw. dlesen aus den Schläuchen herauszuziehen, wird in überraschend einfacher Weise durch örtliches vorübergehendes ueberführen des Dornwerkstoffes in einen anderen Aggregatzustand und Austragen des an dem freien Dornende nicht mehr benötigten Werkstoffes gelöst. Die Längsbewegung des Domes durch die Einrichtung ist daher einzig und allein aus der Art und Weise seiner Neubildung z.B. in einer Strangpresse vorgegeben, wobei Xrfindungsgemäß aber das natürliche Längenwachstum aufgehoben wird. Der ständig anfallende Werkstoffüberschuß wird vorteilhaft zum Ergänzen und Neubilden des gleichsam "nachwachsenden" Dornes in dem Formungawerkzeug genutzt.
Die Verwirklichung des Erfindungsgedankens ist in erster Linie an die Verwendung eines zweckentsprechenden Werkstoffes für den Anfertigungedorn gebunden. Demgemäß zeichnet eine zum Durchführen des Verfahrens geeignete Einrichtung sich dadurch aus, daß der Dorn aus einem niedrigschmelzenden Metall oder einer Metallegierung mit Ringquerschnitt hergestellt und mit einer örtlich auf sein vorderes Stirnende einwirkenden Wärmequelle versehen ist. Für die Auswahl des Dornwerkstoffes sind ausreichende Festigkeit und ein zwar möglichst niedriger, aber noch mit Abstand oberhalb der Vulkanisier- bzw. Vernetzungstemperatur des elastomeren Schlauchwerkstoffes liegender Schmelzpunkt maßgebliche Kriterien. Es bieten sich hierfür eine Reihe üblicher Weichlote, Blei-Zinn-Legierungen in unterschiedlichen Zusammensetzungen, und auch Legierungen anderer Metalle mit Antimon, Kadmium oder Wismut u. dgl. an. Der Ringquerschnitt erlaubt das Rückführen der Werkstoffschmelze durch den Hohlraum des Dornes beispielsweise unter Schwerkraftwirswng - was eine Schräganordnung des Dornes mit gegen die Waagerechte sich erhebender Längsachse voraussetzt - oder unter der Wirkung eines durch Vakuumbeaufschlagung hervorgerufenen Druckgefälles.
Um eine gezielte, konzentrierte Einwirkung der Wärmequelle auf das freie Stirnende des Anfertigungsdornes mit der erwünschten Sicherheit und Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten, empfiehlt es sich gemäß einem Teilmerkmal der Erfindung, einen aus einem hochschmelzenden metallischen Werkstoff hergestellten Stopfen vor dem Dornende innerhalb des von dem Dorn ablaufenden Schlauches feststehend, z.B. durch Beaufschlagen seiner dem Dorn abgekehrten Seite mit einem. Druckmittel oder mit Hilfe eines Magnetfeldes, anzuordnen. Ein solcher Stopfen schafft nicht nur eine klare Trennung zwischen dem Schmelzbereich auf der einen und dem Hohlraum der fertigen Schläuche auf der anderen Seite, sondern er dient darüber hinaus und vor allem auch zum Auffangen, Reflektieren und Verteilen des Heizmittels, das etwa in Form eines gebündelten Strahles ionisierender Elektronen, sogenannter Laser- oder Maser-Strahlen, oder stattdessen aber als gasförmiger oder flüssiger Wärmeträger, Heißdampf od. dgl. durch eine innerhalb des Dornes mit radialem Abstand von dessen Innenwandungen bis in den Bereich seines vorderen Stirnendes sich erstreckende Rohrleitung herangeführt werden kann. Die Erfindung ist keineswegs auf diese Ausführungsformen beschränkt sondern sie schließt alle denkbaren anderen Heiznöglichkeiten mit ein.
Zum Verdeutlichen der Erfindung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Die Zeichnung beschränkt sich der Ubersichtlichkeit halber ausschließlich auf die dem Anfertigungsdorn zugeordneten Einrichtungsteile, wobei auf die Wiedergabe aller zum Aufbauen der Schlauchrohlinge und Fertigstellen der Schläuche vorgesehenen, zum Verständnis der Erfindung aber nicht benötigten Behandlungs- und Bearbeitungsstationen verzichtet ist.
Die gezeichnete Einrichtung enthält einen hohlzylindrischen Anfertigungsdorn 1, der in einer Strangpresse 2 fortlaufend aus einer niedrigschmelzenden Metallegierung hergestellt wird. Auf dem Dorn wird in an sich bekannter Weise ein Schlauchrohling 3 schichtenweise aufgebaut und mit diesem in Richtung des Pfeiles I durch die gesamte Fertigungsanlage hindurchtransportiert, bis er nach einer abschließenden Wärmebehandlung im gebrauchsfertigen Endzustand von dem Dorn abgezogen werden kann. Unmittelbar vor dem freien Dornende befindet sich innerhalb des Schlauchhohlraumes ein normalerweise frei beweglicher metallischer Stopfen 4, der aber im Gebrauch der Einrichtung beispielsweise durch Druckluft (Pfeil p) gegen das Stirnende des Domes 1 gepreßt gehalten wird.
Das Innere des Hohldornes ist von der Strangpresse 2 her frei zugänglich und kann - wie dies durch den Pfeil II angedeutet ist - der Einwirkung einer Wärmequelle ausgesetzt werden. In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist ein Laser-Strahl 5 durch das Dorninnere gegen den Stopfen 4 gerichtet, um sich in diffuser Verteilung seitlich zu der streuen und die Wandungen des Dornes 1 über dessen ganzen Umfang aufzuschmelzen. Die flüssige Metallschmelze gelangt in Richtung des Ffeiles III nach der Strangpresse 2 zurück und wird in dieser zum erneuten ständigen Nachbilden des Dornes verwendet.

Claims

Patentansprüche: 0 Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung zum Herstellen von Schläuchen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen mit eingebetteten Verstärkungen, mit einem in Längsrichtung beweglichen An£ertigungsdorn, auf dem die Schlauchrohlinge aufgebaut und durch ein Einrichtung transportiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsbewegung des Domes durch fortlaufendes stoffliches Auflösen von seinem in Transportrichtung gesehen vorderen Ende und Neuformen von seinem hinteren Ende her erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dornwerkstoff aufgeschmolzen und in fließfähigem Zustand nach dem hinteren Dornende zurückgefiihrt wird.
3. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfertigungsdorn (1) aus einem niedrig-schmelzenden Metall oder einer Metallegierung mit Ringquerschnitt hergestellt und mit einer örtlich auf sein vorderes Stirnende einwirkenden Wärmequelle versehen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einem hochschmelzenden Metall hergestellter Stopfen (4) vor dem vorderen Stirnende des Domes (1) innerhalb des von dem Dorn ablaufenden Schlauches (3) feststehend angeordnet ist.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, gekennzeichnet durch eine innerhalb des Dornes (1) mit radialem Abstand von dessen Innenwandungen bis in den Bereich seines vorderen Stirnendes sich erstreckende, außerhalb des Dornes an eine Quelle eines gasförmigen oder fliissigen Wärmeträgers angeschlossene Rohrleitung.
Ó. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle ein gebündelter Strahl (5) ionisierender Elektronen ist.
7. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da der Dorn (1) mit in Transportrichtung schräg gegen die Waagerechte sich erhebender Längsachse angeordnet ist.
8. Einrichtung nach den Anspriichen 3 bis 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum des Domes (1) mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist.