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Verfahren zum längsweisen Verbinden von zwei Schlauch-
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stücken durch integrale Klebemuffenverhinduno sowie Vorrichtung zur
Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum längsaxialen Verbinden von zwei bezüglich Innen- und Außendurchmesser
jeweils gleich dimensionierten Schlauchstücken durch integrale Klebemuffenverbindung.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Bei der bekannten Herstellung von Cellulosehydratschläuchen durch
Verspinnen von Viskoselösung durch Ringdüsen in Fällbäder und anschließendes Trocknen
der hergestellten Schläuche entstehen unvermeidbar Fehlstel len in den hergestellten
Schläuchen, die aus der Gesamtlänqe des Schlauchs entfernt werden müssen, indem
man das fehlerhafte Schlauchstück herausschneidet und die beiden fehlerfreien Schlauchstücke
im Bereich ihrer Schnittkanten wieder verbindet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
von Schlauchverbindunqen vorzuschlagen, das in ein-facher Weise durchführbar und
bei dem die hergestellte Schlauchverbindung hinreichend haltbar ist.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren
zum längsweisen Verbinden von Schlauchstücken durch muffenartige Verklebung miteinander,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man jeweils Endabschnitte eines ersten und eines
zweiten Schlauchstücks um 1800 nach außen umstülpt, diese Umstülpungslage des ersten
Schlauchstücks um 1800 nach außen zu einer zweiten Umstülplage umstülpt, in den
durch die Innenseite der doppellagiqen manschette einerseits und die Außenseite
des ersten Schlauchstücks andererseits umfänglich begrenzten Zwischenraum ein im
Querschnitt kreisförmiges
Stützelement einführt, auf die Außenseite
der zweiten Umstülplage der doppellagigen Manschette Klebemittel aufträgt, das zweite
Schlauchstück unter gleichzeitigem völligem Rückstülpen seiner Umstülpung über die
doppellagige Manschette in der Weise schiebt, daß der Endabschnitt des ersten Schlauchstücks
die zweite Umstülplage der doppellagiqen Manschette wenigstens in ihrem kleberbeschichteten
Teil unmittelbar anqrenzend umgreift, und gegebenenfalls die überlappenden Schlauchbereiche
aneinanderpreßt, nach Klebeverbindung zwischen erstem und zweitem Schlauchstück
das Stützelement aus dem Zwischenraum entfernt und die beiden Umstülpungen der doppellagigen
Manschette durch Fortbewegung wenigstens eines der beiden Schlauchstücke in längsaxialer
Richtuna und voneinander weg durch jeweiliqe völlige Rückstülpung qänzlich aufhebt.
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Als Endabschnitt eines Schlauchstücks gilt jeweils ein solcher, dessen
Länge von der Schlauchmündungsrandkante ab wenigstens der doppelten Flachbreite
des Schlauchs entspricht.
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Im Rahmen der Erfindungsbeschreibung wird zur vereinfachten Erläuterung
der Erfindung von einer räumlichen Anordnung der beiden durch Muffenverklebung längsweise
zu verbindenden Schlauchstücke zueinander ausgegangen, bei der sich ihre Längsachsen
in einer gemeinsamen, bevorzugt horizontalen Ebene erstrecken und fluchten.
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Die ündungsöffnungen der Schlauchstücke werden jeweils durch Mündungsrandkanten
begrenzt.
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Eines der beiden zu verbindenden Schlauchstücke wird als erstes und
das andere als zweites Schlauchstück bezeichnet; definitionsgemäß wird dasjenige
Schlauchstück, dessen Endabschnitt durch doppelte Umstülpung jeweils nach außen
in eine inteqrale doppellagige Schlauchmanschette umgewandelt wird, als erstes Schlauchstück
bezeichnet.
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Die länqsweise miteinander zu verbindenden Schlauchstücke bestimmter
Länge haben jeweils im wesentlichen gleichen Innensowie Außendurchmesser.
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Die Schlauchstücke sind dehnbar.
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Insbesondere geeignet zur Durchführung des Verfahrens sind Schläuche
auf Basis von regenerierter Cellulose. wobei diese gegebenenfalls in ihrer Wandung
eine Fasermatrix auf Basis von langfaserigem Papier aufweisen können.
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Insbesondere bevorzugt ist das Verfahren zur Verklebung von Cellulosehvdratschläuchen
in wasserfeuchtem Zustand.
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Die Durchführung des Verfahrens soll nachfolgend beispielhaft an der
Verklebunq von zwei sich im wasserfeuchten Zustand befindlichen Schläuchen aus Cellulosehydrat
erläutert werden.
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In einem ersten Verfahrensschritt wird jeweils am ersten und zweiten
Schlauchstück ein Endabschnitt nach außen um 1800 umgestülpt; diese Umstülpung am
ersten Schlauchstück wird nachfolqend auch als erste Umstülplage bezeichnet.
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In einem zweiten Verfahrensschritt wird die erste Umstülplae des ersten
Schlauchstücks nunmehr um 1800 nach außen unter Bildung einer zweiten Umstülplage
vorteilhaft derart umgestülpt, daß die zweite Umstülplage höchstens drei Viertel
so lanq, bevorzuqt etwa halb so lanq wie die erste Umstülplaqe ist, auf der sie
auflieqt.
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Die Innenseite der zweiten Umstülplage der doppellaaigen Manschette
ist der Außenseite der ersten Umstülplage zugewandt.
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Zwischen der Außenseite des ersten Schlauchstücks und der Innenseite
der ersten Umstülplage befindet sich ein Zwischenraum.
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Die Stülpkante der ersten Umstülplaqe begrenzt die Schlauchhohiraummündunqsöffnung.
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Diese Stülpkante wird als erste Stülpkante der doppellagiqen Schlauchmanschette
bezeichnet; sie bildet den inteqralen Obergang zwischen erstem Schlauchstück und
Manschette.
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Die durch das Umstülpen der ersten Umstülplase gebildete, als zweite
Stülpkante der doi,pellaaigen Manschette bezeichnete Schlauchkante bildet den integralen
Übergang zwischen erster und zweiter Stülplage der doppellagigen Manschette.
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Die Innenseite der ersten Umstülplage und der dieser zugewandten und
benachbarten Außenseite des ersten Schlauchstücks sowie die Innenseite der ersten
Stülpkante umschließen - bei kreisförmiger Querschnittsfläche des Schlauchs - einen
an einer Stirnseite offenen Raum.
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In einem weiteren Verfahrensschritt wird wenigstens derjenige Bereich
des ersten Schlauchstücks flachgelegt, der sich innerhalb der ersten Umstülpung
befindet, d.h. der von dieser derart umgeben ist, daß ihre Innenseite der Außenseite
des Schlauchstücks benachbart ist; dieser Schlauchabschnitt wird dann beliebig nach
einer Richtung an den halben Umfang der Manschetteninnenseite, d.h. die Innenseite
der ersten Umstülplage, angelegt. In diesen Hohlraum, der bei kreisförmigem Querschnitt
der doppellagigen Manschette ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt aufweist,
wird von der offenen Seite her ein dornförmiges, im Querschnitt kreisförmiges Stützelement
eingeführt.
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Das Dornelement wird in den Hohlraum so weit eingeführt, daß wenigstens
der aus zwei übereinander angeordneten Umstülplagen bestehende Bereich der doppellagigen
Manschette vom formfesten Dornelement Unterstützung findet.
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Das Dornelement ist wenigstens an seinem Anfang als Spannkern ausgebildet;
dieser besteht aus einem formstabilen, im Querschnitt kreisförmigen Zylinderkörper,
der jeweils stirnseitig einen zentrisch angeordneten Vorsprung von kreisförmigem
Querschnitt aufweist, wobei die Durchmesser der Vorsprünge jeweils geringer sind
als der Durchmesser des Zylinderkörpers, die Vorsprünge jedoch bevorzugt gleichen
Durchmesser aufweisen.
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Die Außenseite des Spannkerns wird dabei durch die Umfangsfläche des
Zylinderkörpers und die Umfangsflächen der Vorsprünge gebildet.
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Der Spannkern ist dabei von einem Mantel aus elastischem Werkstoff
in der Weise umgeben, daß dieser jeweils auf den Oberflächen der Vorsprünge unmittelbar
anliegt und mit deren Außenseite fest verbunden ist, beispielsweise durch Verklebung.
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Der elastische Mantel überdeckt demnach die Außenseite des Zylinderkörpers
sowie seine Stirnflächen jeweils vollständig.
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Die Befestigung der auf den Oberflächen der Vorsprünge aufliegenden
Bereiche des elastischen Mantels kann auch mit Hilfe jeweils eines Klemmringelements
erfolgen, welches jeweils den elastischen Mantel zugleich an die Zylinderstirnseite
und die Oberfläche des Vorsprungs fest anpreßt.
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Im Inneren des Zylinderkörpers ist eine kanalartige Bohrung vorgesehen,
die von der Stirnseite des Dornendes zur Oberfläche des Zylinderkörpers verläuft.
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Die Bohrung dient der Zuführung von Gas in den Zwischenraum zwischen
Zylinderkörpermantelfläche und Innenseite des elastischen Mantels, die dieser benachbart
ist.
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An derjenigen Stirnseite des Spannkerns, die das Ende desselben bildet,
ist vorteilhaft ein Rohrstück aus formfestem Material fest mit dem Spannkern in
der Weise verbunden, daß eine Mündungsöffnung des Rohrs unmittelbar an die Mündungsöffnung
der Bohrung der Stirnfläche des Vorsprungs angrenzt.
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Das Rohrstück dient als Gaszuleitungsrohr.
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Das Rohrstück ist um seine Längsachse drehbar ausgebildet angeordnet.
Das freie Ende des Zuleitungsrohrs weist ein Rückschlagventil auf und ist mit einem
Handgebläse verbunden, mit Hilfe dessen Luft in den Raum zwischen Zylinder-
oberfläche
und elastischem Mantel des Spannkerns eingepreßt werden kann. Dadurch ist der Spannkern
radial ausdehnbar.
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Der Querschnitt des Stützelements ist dabei dem Innendurchmesser des
genannten Hohlraums angepaßt; Innenseite der ersten Umstülpung sowie Außenseite
des Schlauchs liegen der Oberfläche des Stützelementes dabei jeweils teilweise an.
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In einem weiteren Verfahrensschritt trägt man auf die Außenseite der
zweiten Umstülplage der doppellagigen Schlauchmanschette am ersten Schlauchteil
entlang seines Umfangs chemisches, vorteilhaft fließfähiges Klebemittel in der Weise
in Gestalt eines bevorzugt unterbrechungsfreien Streifens solcher Breite auf, daß
die Außenseite der zweiten Umstülplage nur teilweise mit Klebstoff bedeckt ist;
vorteilhaft verläuft dabei die streifenförmige Klebeschicht parallel und eng benachbart
zur Begrenzungskante der zweiten Umstülplage.
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Die Breite der streifenförmigen Klebstoffschicht entspricht vorteilhaft
einem Achtel bis zu einem Viertel der Breite der zweiten Umstülplage. Vorteilhaft
besteht das zur festen Verbindung von Cellulosehydratformkörpern geeignete chemische
Klebemittel aus einem solchen, dessen volle Klebekraft sich nach möglichst kurzer
Zeit auch dann entfaltet, wenn die zu verklebenden Körper noch in wasserfeuchtem
Zustand sind. Ein geeignetes fließfähiges, chemisches Klebemittel besteht beispielsweise
aus einem Einkomponentensystem auf Basis von Cyanacrylat.
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Das bevorzugt fließfähige Klebemittel kann von Hand beispielsweise
mit Hilfe eines Pinsels aufgetragen werden, vorteilhaft wird es mit Hilfe eines
handgeführten Düsenkörpers mit entsprechend dimensionierter schlitzförmiger Austrittsöffnung
aufgetragen. Mit Hilfe eines fußbetätigten Dosierautomaten, dessen Vorratsbehälter
mit dem Klebstoff gefüllt wird, wird dem Düsenelement durch eine Schlauchleitung
die jeweils notwendige Klebstoffmenge zum Auftrag auf die Außenseite der zweiten
Umstülpungslage zugeführt.
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Das dornartige Stützelement ist vorteilhaft als reversibel radial
ausdehnbarer, um seine Längsachse drehbarer Spannkern ausgebildet.
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Zur Durchführung des Verfahrens ist es vorteilhaft, im Zwischenraum
zwischen der Außenseite des zweiten Schlauchstücks und Innenseite der Umstülpung
einen formfesten kreisringförmigen Körper mit guten Gleiteigenschaften vorzusehen,
der als Schiebe- und Rückstülpvorrichtung verwendet wird.
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Das kreisringförmige Element wird aus einem ca. 0,5 mm dicken Folienstreifen
aus Kunststoff, vorzugsweise einem aus Polytetrafluoräthylen, der länger ist als
dem Umfang des Schlauchstücks entspricht und der mehr als doppelt so breit wie der
flachgelegte Schlauch ist, gebildet.
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Aus dem Folienstreifen wird durch entsprechendes Biegen desselben
um das zweite Schlauchstück ein kreisringförmiges Element mit Oberlappungszone gebildet,
das dann in den Zwischenraum zwischen der Umstülpung und der Schlauchaußenseite
des ersten Schlauchstücks eingeschoben wird.
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Das zweite Schlauchstück mit Umstülpung sowie das erste Schlauchstück
mit doppellagiger Schlauchmanschette, bei der auf der Außenseite der zweiten Umstülplage
derselben Klebemittel vorgesehen ist, werden dann in der Weise längsaxial aufeinander
zu bewegt, daß ihre jeweiligen Hohiraummündungsöffnungen eng benachbart zueinander
aufeinander zu weisen.
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Unter geringfügiger radialer Dehnung des zweiten Schlauchstücks im
Bereich seines Schlauchanfangs wird sein umgestülpter Endbereich stetig fortschreitend
völlig rückgestülpt, indem man beispielsweise das kreisringförmige Schiebeelement
in Richtung auf den ersten Schlauchabschnitt zu schiebt. Zugleich mit dem Rückstülpen
der Umstülpung des Endabschnitts des zweiten Schlauchstücks wird dieser längsaxial
über die doppellagige Manschette des ersten Schlauchstücks in der Weise geschoben,
daß wenigstens die mit Klebemittel beschichtete Außenseite ihrer zweiten Umstülplage
an die Innenseite eines Teils des Endabschnitts des zweiten Schlauchstücks unmittelbar
angrenzt.
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In diesem Zustand beläßt man die beiden Schlauchstücke so lang, bis
die Klebekraft des Klebers hinreichend stark wirkt, und die beiden Schlauchstücke
fest miteinander verbindet; vorteilhaft wird während dieser Zeitspanne die Außenseite
der zweiten Umstülpung der doppellagigen Manschette gegen die Innenseite des Endabschnitts
des ersten Schlauchstücks gepreßt, beispielsweise indem man den radialen Umfang
des Spannkerns dadurch vergrößert, daß man seinen elastischen Mantel nach außen
wölbt, indem man in den Raum zwischen diesem und Zylindermantelfläche Luft einpreßt.
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Anschließend wird der Umfang des Spannkerns wieder auf seine ursprüngliche
Abmessung zurückgeführt, indem man den Überdruck im genannten Zwischenraum aufhebt-,
und das Dornelement aus dem bezeichfleten Hohlraum entfernt.
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Im letzten Verfahrensschritt werden nun die beiden miteinander verklebten
Schlauchstücke jeweils längsaxial, jedoch in entgegengesetzten Richtungen bewegt;
dadurch werden die beiden Stülplagen der Schlauchmanschette des ersten Schlauchstücks
völlig entfältelt; dabei entsteht eine zweilagige Muffenverbindung, bei der die
beiden Schlauchstücke im Bereich ihrer Überlappung wenigstens teilweise miteinander
verklebt sind.
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Die Zeichnung soll die Erfindung beispielhaft erläutern.
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Die Figuren Ia bis If der Zeichnung zeigen im Querschnitt und teilweise
perspektivischer Darstellung einzelne Arbeitsphasen bei der Durchführung des erfindungsgemäßen
Klebeverfahrens.
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In Figur Ia bedeutet 1 das erste Schlauchstück mit integraler doppellagiger
Schlauchmanschette, 2 ist die Mündungsöffnung des Schlauchstücks, 3 ein durch eine
Stülpkante gebildeter Mündungsrand am ersten Schlauchstück, 4 ist die erste und
5 die zweite Umstülplage der doppellagigen Manschette, die aus dem Endabschnitt
des Schlauchstücks 1 durch zwei faches Umstülpen gebildet ist, 6 ist die Innenseite
der ersten Umstülplage und 7 die Innenseite der zweiten Umstülplage, 8 ist die Stülpkante
der zweiten Umstülplage, 9 die Begrenzungskante derselben, 10 ist der Schlauchhohlraum
mit kreisförmigem Querschnitt, 11 ist das zweite Schlauchstück, 12 sein im Querschnitt
kreisförmiger
Hohlraum, 13 seine aus dem Schlauchendabschnitt
gebildete Umstülpung, 14 ist die Stülpkante der Umstülpung und 15 ihre Begrenzungskante,
16 ist die Mündungsöffnung des Schlauchhohl raums, 17 ist ein kreisringförmiges
Element zwischen der Innenseite der Umstülpung 13 und der Außenseite des Schlauchs
11.
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Al ist die Längsachse des Schlauchstücks 1 und A2 die L-ängsachse
des Schlauchstücks 11.
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In Figur Ib haben die Ziffern 1 bis 17 dieselbe Bedeutung wie in Figur
Ia. Es bedeutet 18 die Innenseite und 19 die Außenseite des Schlauchstücks 1.
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In Figur Ic haben die Ziffern 1 bis 18 dieselbe Bedeutung wie in den
Figuren Ia und Ib. Es bedeutet 20 ein Dornelement, eingeführt in den Raum, der begrenzt
wird durch Teile der Schlauchaußenseite 19, Teile der Innenseite 6 der ersten Umstülplage
4 und der Innenseite der Umstülpkante 3. Es ist 21 der Schlauch 1 in flachgelegtem
bzw. teilweise flachgelegtem Zustand.
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In Figur Id ist 22 eine streifenförmige Schicht aus Klebemittel 23
auf der Außenseite 24 der zweiten Umstülplage 5. Es ist 25 ein Vorratsgefäß für
das flüssige Klebemittel 23, an der Unterseite des Vorratsgefäßes 25 ist eine Antragsvorrichtung
26 für das Antragen von Klebemittel auf die Außenseite der zweiten Umstülplage vorgesehen.
Die übrigen Ziffern der Figur Id haben die in den Figuren Ia bis Ic jeweils angegebenen
Bedeutungen.
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In Figur Id ist das Schlauchstück 11 in teilweise über die erste Umstülplage
der Manschette des Schlauchstücks 1 geschobenem Zustand dargestellt. Vor dem überschieben
wird zu
diesem Zweck der Schlauch 11 im Bereich seines Endabschnitts
zuvor allseitig radial geringfügig so weit gedehnt, daß er über die Schlauchmanschette
des Schlauchs 1 schiebbar ist.
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In Figur Ie ist diejenige Arbeitsphase dargestellt, in der die Umstülplage
13 des Schlauchs 11 durch längsaxiales Vorschieben des Kreisringelements 17 in Richtung
auf die Stülpkante der Umstülpung 13 zu wieder völlig zurückgestülpt ist und dabei
zugleich teilweise über die zweite Umstülplage der Manschette am Schlauchstück 1
geschoben ist; 27 bedeutet den völlig rückgestülpten Endabschnitt des Schlauchs
11.
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Figur If stellt die Arbeitsphase nach erfolgter Verklebung der Schlauchstücke
1 und 11 miteinander und danach erfolgendem Entfernen des Dornelemerts und nach
jeweils völliger Rückstülpung der ersten und der zweiten Umstülplage der Manschette
am Schlauch 1 dar. Es bedeutet dabei 28 den Endabschnitt des ersten Schlauchstücks
1 und 29 den Verklebungsbereich, innerhalb welchem die Außenseite des Endabschnitts
28 teilweise mit der Innenseite des Endabschnitts 27 des Schlauchstücks 11 fest
verbunden ist.
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Die übrigen Ziffern in Figur If haben die in den vorgenannten Figuren
jeweils genannten Bedeutungen.
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Figur II zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens im Querschnitt und in schematischer Darstellung.
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Es bedeutet 20 das dornförmige Stützelement als Gesamtheit, 30 bedeutet
den zylinderförmigen Teil des als Spannkern ausgebildeten
Stützelementes,
31 sind die im Querschnitt kreisförmigen Vorsprünge an den Stirnseiten des Zylinderkörpers
30, 32 ist die Stirnseite des Zylinderkörpers, 33 ein Spannring, 34 eine Bohrung
im Zylinderkörper 30 bzw. im Vorsprung 31, 35 ist ein Handgebläse mit Regulier-
und Rückschlagventil 36 und dem Verbindungsschlauch 37 zwischen Ventil 36 und Ende
des Ableitungsrohres 38, das an einem Ende mit dem Spannkern 20 fest verbunden ist.
39 ist eine Vorrichtung zum axialen Drehen des Rohres 38 und damit des Spannkerns
20. Es besteht aus einem Rahmen 40, in dem das Rohr 38 drehbar gelagert angeordnet
ist.
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Mit der Oberfläche des Rohrs ist ein Kegelrad 41 fest verbunden, das
mit einem zweiten Kegelrad 42 im Eingriff steht, dessen Welle 43 drehbar im Rahmen
40 gelagert ist und mit Hilfe einer Kurbel 44 antreibbar ist.
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