DE2940052B1

DE2940052B1 - Process for producing a helix from a thermoplastic profile

Info

Publication number: DE2940052B1
Application number: DE19792940052
Authority: DE
Inventors: Max 8671 Regnitzlosau Schnabel
Original assignee: Rehau Plastiks GmbH
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 1979-10-03
Filing date: 1979-10-03
Publication date: 1981-04-23
Also published as: ATA487180A; DE2940052C2

Description

Im Anschluß an das Durchlaufen der Kühlzone wird die ursprünglich bei der Entstehung der Wendel beim Aufwickeln auf die Wickeleinrichtung eingehaltene Wickelrichtung in die Gegenrichtung umgekehrt Bei der Ausnutzung der zur Wendelerzeugung erforderlichen Drehbewegung erfolgt dies in der Art, daß die Wickeleinrichtung einen drehbar gelagerten Kern aufweist, welcher einen der lichten Weite der herzustellenden Wendel en.sprechenden Durchmesser aufweist und eine Drehbewegung ausführt, welche ein lagenweises Aneinanderreihen der Wendelwindungen ohne das Entstehen von Zug- oder Druckspannungen ermöglicht. After passing through the cooling zone, the original adhered to in the formation of the helix when being wound onto the winding device Winding direction reversed in the opposite direction When using the for filament generation required rotary movement, this is done in such a way that the Winding device has a rotatably mounted core, which has one of the clear widths to be produced Helix has a corresponding diameter and executes a rotary movement which a layer-by-layer stringing of the helical windings without the creation of tensile or compressive stresses possible.

Diesem drehbaren Kern ist in dem beschriebenen Fal nach dem Ende der Kühlzone ein unverdrehbar gelagerter zweiter Kern zugeordnet. Im Beispielsfall sieht ein solcher Aufbau einen hohlen, drehbar gelagerten Kern vor, in dessen Hohlraum der feststehende Kern angeordnet ist, welcher in gleichem Durchmesser am Ende des ersten Kerns angesetzt ist.This rotatable core is in the case described after the end of the A non-rotatably mounted second core is assigned to the cooling zone. In the example, looks Such a structure has a hollow, rotatably mounted core in front of its cavity the fixed core is arranged, which has the same diameter at the end of the first core is set.

Der feststehende Kern besitzt für das Festhalten des in der Wickelrichtung umgekehrten freien Wendelendes eine in der Oberfläche längs verlaufende Führungsnut, in welcher eine Halterung axial verschiebbar gelagert ist, welche ihrerseits das Wendelende aufnimmt.The fixed core has for holding the in the winding direction inverted free helix end a guide groove running longitudinally in the surface, in which a holder is axially displaceable, which in turn Takes up spiral end.

Die Ausnutzung der Drehbewegung, welche durch den drehbaren Kern bei der Herstellung der Wendel erzeugt wird, erfolgt nach der Umkehrung der Wickelrichtung durch Abschieben der Windungen der Wendel vom drehbaren Kern auf den feststehenden Kern und danach weiter durch Verdrängung der einen Wendelwindung durch die andere, wie dies auch beim Transport der Wendelwindungen auf dem drehbaren Kern der Fall ist. Unterstützend zu diesem Vorschub kann am Ende des feststehenden Kerns eine nicht dargestellte handelsübliche Abzugseinrichtung verwendet werden, der eine nicht dargestellte Aufwickelvorrichtung für die Wendel nachgeschaltet sein kann. The use of the rotary motion caused by the rotating core is generated during the manufacture of the coil, takes place after the reversal of the winding direction by pushing the turns of the helix from the rotatable core onto the stationary one Core and then further by displacing one helix turn by the other, as is the case with the transport of the helical turns on the rotatable core is. To support this feed, a Commercially available triggering device, not shown, can be used, the one not shown winding device for the coil can be connected downstream.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch in der Weise durchführen, daß dem drehbaren Kern, auf dem die Wendel erzeugt und auf dem sie durch die Temperzone und die Kühlzone geführt wird, ein gegenläufig drehender zweiter Kern nachgeschaltet ist. The method according to the invention can also be carried out in such a way that that the rotatable core on which the helix is produced and on which it passes through the tempering zone and the cooling zone is guided, followed by a counter-rotating second core is.

In diesem Fall wird eine der Drehbewegung des ersten Kerns entgegenlaufende Drehbewegung des zweiten Kerns verwendet. Die Drehbewegungen können so aufeinander abgestimmt sein, daß sie in gleicher Geschwindigkeit drehen.In this case, one of the rotational movement of the first core is opposite Rotational movement of the second core used. The rotary movements can be on each other be coordinated that they rotate at the same speed.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zur Durchführung erforderliche Vorrichtung ermöglichen die kontinuierliche Herstellung einer Wendel in beliebiger Länge. Der besondere Vorteil dieser Wendel ist darin zu sehen, daß die Federstärke der Wendelwindungen durch das Umformen nach dem Abkühlen ganz erheblich . verstärkt werden konnte. Die durch das Umformen der Windungsrichtungen bedingte Verstärkung der Federstärke läßt die Windungen fest aneinander anliegen, auch wenn die Wendel nur an einem Ende hochgehoben wird. Dieser Vorteil läßt die erfindungsgemäß hergestellten Wendeln überall dort einsetzbar sein, wo für die Wendel selbst wenig Platz zur Verfügung steht und somit ein durch geringe Federspannung der einzelnen Wendelwindungen entstehendes Verlängern einer solchen Wendel unerwünscht ist. The method according to the invention and the one required to carry it out Device allow the continuous production of a helix in any Length. The particular advantage of this helix is that the spring strength of the helical turns due to the deformation after cooling down quite considerably. reinforced could be. The gain caused by the deformation of the winding directions the strength of the spring allows the coils to rest firmly against one another, even if the coil lifted at one end only. This advantage leaves those made in accordance with the invention Spirals can be used wherever there is little space available for the spiral itself and thus a resulting from the low spring tension of the individual helical turns Lengthening such a helix is undesirable.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachstehend anhand einer schematischn Zeichnung eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung mit einer Wickeleinrichtung mit drehbarem erstem Kern, und mit einer zweiten Wickeleinrichtung mit unverdrehbar gelagertem zweitem Kern und mit einem Vorschubelement, Fig.2 eine raumbildliche Ansicht des Vorschubelementes nach F i g. 1 in größerer Darstellung, F i g. 3 eine raumbildliche Ansicht des zweiten Kerns nach Fig. 1 und F i g. 4 einen Teilschnitt durch den zweiten Kern entlang der Linie IV-IV nach F i g. 1 in größerer Darstellung. The device according to the invention is illustrated below with the aid of a schematic Drawing of an embodiment described. 1 shows a side view the device with a winding device with a rotatable first core, and with a second winding device with non-rotatably mounted second core and with a Feed element, FIG. 2 a three-dimensional view of the feed element according to F i G. 1 in a larger representation, F i g. 3 is a three-dimensional view of the second core according to Fig. 1 and F i g. 4 shows a partial section through the second core along the line IV-IV according to FIG. 1 in a larger representation.

Eine Wickeleinrichtung 1 weist einen drehbaren ersten Kern 2 auf, der in Pfeilrichtung A mittels eines nicht dargestellten, in einem Aufbau 4 untergebrachten Getriebes antreibbar ist. Dem drehbaren Kern 2 ist ein Vorschubelement 21 zugeordnet, welches in Form eines Wendelganges den Aufschub eines zu wickelnden Kunststoffprofils 8 auf den drehbaren Dorn 2 bewirkt. A winding device 1 has a rotatable first core 2, that in the direction of arrow A by means of a not shown, housed in a structure 4 Transmission is drivable. A feed element 21 is assigned to the rotatable core 2, which, in the form of a spiral path, is used to postpone a plastic profile to be wound 8 causes the rotatable mandrel 2.

An den drehbaren Kern 2 schließt sich unmittelbar ein unverdrehbar gelagerter Kern 3 einer zweiten Wickeleinrichtung 9 an. Der drehbare Kern 2 ist als Hohlwelle ausgebildet, in deren Bohrung der Kern 3 mittels einer feststehenden Stange 31 gelagert ist, an derem freiem Ende der Kern 3 mit einem dem Außendurchmesser des drehbaren Kerns 2 entsprechenden Außendurchmesser angeformt ist. The rotatable core 2 is immediately followed by a non-rotatable stored core 3 of a second winding device 9. The rotatable core 2 is designed as a hollow shaft, in the bore of the core 3 by means of a fixed Rod 31 is mounted, at the free end of which the core 3 with an outer diameter of the rotatable core 2 corresponding outer diameter is formed.

Das Kunststoffprofil 8 läuft in Pfeilrichtung B(F i g. 2) auf das feststehende Vorschubelement 21 auf und wird durch dieses auf der Oberfläche des in Pfeilrichtung A drehenden Kerns 2 kontinuierlich weitergeschoben. The plastic profile 8 runs in the direction of arrow B (FIG. 2) on the fixed feed element 21 and is through this on the surface of the The core 2 rotating in the direction of the arrow A is continuously pushed on.

Diese Transportbewegung wird dadurch erreicht, daß das Vorschubelement ein Wendelgang ist.This transport movement is achieved in that the feed element is a spiral walk.

Der unverdrehbare Kern 3 weist eine schwalbenschwanzförmige Längsnut 32 auf, in der eine Halterung 33 axial verschiebbar angeordnet ist. Die Halterung 33 besitzt in ihrem oberen, aus der Längsnut 32 heraustretendem Bereich eine nicht dargestellte Bohrung, durch welche der freie Anfang 51 der Wendel 5 geführt und dort festgelegt ist. The non-rotatable core 3 has a dovetail-shaped longitudinal groove 32, in which a holder 33 is arranged to be axially displaceable. The bracket 33 does not have one in its upper area protruding from the longitudinal groove 32 illustrated bore through which the free beginning 51 of the helix 5 is guided and is set there.

Das Herstellen der Wendel 5 geschieht in folgender Weise: Das zum Herstellen der Wendel 5 verwendete Kunststoffprofil 8 wird von einer nicht dargestellten Vorratstrommel abgenommen und trifft auf das Vorschubelement 21 auf. Durch dessen Wendelgang wird das Kunststoffprofil 8 kontinuierlich auf den drehbaren Kern 2 geschoben und bildet dort die Wendelwindungen, die sich gegenseitig nachfolgend durch Verdrängung auf der Oberfläche des Kerns 2 weiterschiebt. Im Zuge dieses Verschiebevorgangs durchläuft jede der Wendelwindungen eine Heizzone 6 und daran anschließend eine Kühlzone 7. Im Anschluß an die Kühlzone 7 erfolgt der Übergang auf den unverdrehbaren Kern 3, bei dem das Umformen der Wickelrichtung in die Gegenrichtung vorgenommen wird. Dieses Umformen erfolgt maschinell durch ein nicht dargestelltes handelsübliches Umlenkelement. Die umgeformte Wendel 5 wird nachfolgend in der entgegengesetzten Wickelrichtung auf den Kern 3 aufgewickelt. Dies erfolgt derart, daß der freie Anfang 51 der Wendel in die Bohrung der Halterung 33 gesteckt wird. Der Transport der umgeformten Wendel 5 auf den Kern 3 erfolgt dabei unter Ausnutzung der Drehbewegung, wie sie aus dem sich drehenden Kern 2 herrührt. The manufacture of the coil 5 is done in the following way: The for Manufacture of the helix 5 used plastic profile 8 is from a not shown The storage drum is removed and strikes the feed element 21. Through its In a spiral path, the plastic profile 8 is pushed continuously onto the rotatable core 2 and there forms the helical turns, which follow each other through displacement on the surface of the core 2 pushes on. In the course of this move each of the helical turns passes through a heating zone 6 and then one Cooling zone 7. Following the cooling zone 7, there is a transition to the non-rotatable one Core 3, in which the deformation of the winding direction is carried out in the opposite direction will. This reshaping is done by machine using a commercially available one, not shown Deflection element. The deformed helix 5 is subsequently in the opposite Winding direction wound onto the core 3. This is done in such a way that the free beginning 51 the helix is inserted into the bore of the holder 33. The transport of the formed The helix 5 on the core 3 takes advantage of the rotary movement as it does originates from the rotating core 2.

Vom Kern 3 wird die in ihrer Wickelrichtung umgeformte Wendel 5 abgenommen. The coil 5, which has been deformed in its winding direction, is removed from the core 3.

In der nachfolgenden Aufstellung sind Beispiele angeführt, bei denen jeweils eine umgeformte Wendel und eine Wendel mit gleichen Abmessungen nach dem Stand der Technik ohne umgekehrte Windungsrichtung in ihrer Wirkungsweise einander gegenüber gestellt sind. Hierbei wurden zur Herstellung der Wendeln Monofile, Schläuche und Rohre aus thermoplastischen Kunststoffen verwendet. The following list shows examples where a deformed helix and a helix with the same dimensions according to the Prior art without reversing the winding direction in their mode of operation are juxtaposed. Here, monofilaments and hoses were used to manufacture the coils and pipes made of thermoplastics are used.

Kunststoffprofil Wendel Prüfling Längung der Pos. Ab- Innen-# Steigung Länge Belastung Wendel umge. Wendel messung formt = A nicht umgeformt = B mm mm mm mm mm ^ #% PE, TP-Monofil 1,2 14 1,2 60 mit A 62 3 B 110 83 2 PE-Monofil 1,4 4,8 1,4 23 mit A 30 30 mit B 52 126 3 PE-Schlauch 3/0,6 35 4,2 70 ohne A 90 28 ohne B 110 57 4 PE-Schlauch 3/0,6 35 8,4 70 mit A 97 38 mit B 195 178 5 PA-Rohr 8X1 70 8 88 mit A 90 2 mit B 125 42 6 PUR-Schlauch 4/1 40 6 75 ohne A 120 60 ohne B 170 126 7 PUR-Schlauch 4/1 40 12 75 ohne A 82 9 ohne B 210 180 Eine Wendel wird durch ihre Federkonstante C = P(N) charakterisiert.Plastic profile helix test item elongation of the pos. Down inside # slope Length load helix vice versa. Helix measurement forms = A not formed = B mm mm mm mm mm ^ #% PE, TP monofilament 1.2 14 1.2 60 with A 62 3 B 110 83 2 PE monofilament 1.4 4.8 1.4 23 with A 30 30 with B 52 126 3 PE hose 3 / 0.6 35 4.2 70 without A 90 28 without B 110 57 4 PE hose 3 / 0.6 35 8.4 70 with A 97 38 with B 195 178 5 PA pipe 8X1 70 8 88 with A 90 2 with B 125 42 6 PUR hose 4/1 40 6 75 without A 120 60 without B 170 126 7 PUR hose 4/1 40 12 75 without A 82 9 without B 210 180 A helix is passed through characterizes its spring constant C = P (N).

f(cm) Im vorliegenden Fall - Beispiel Pos. 1 - beträgt die Prüfkraft P = 49,05 X 10 -3 N. Die jeweilige Auslenkung unter dieser Prüfkraft beträgt bei nicht umgeformter Wendel 50 mm und bei umgeformter Wendel 2 mm. Damit errechnet sich eine Federkonstante von 0,01 (N/cm) bzw. 0,25 (N/cm). f (cm) In the present case - example item 1 - the test force is P = 49.05 X 10 -3 N. The respective deflection under this test force is at Unformed helix 50 mm and with deformed helix 2 mm. Calculated with it a spring constant of 0.01 (N / cm) or 0.25 (N / cm).

Durch Umformen der Wendel wurde die Federkonstante also auf das 25-fache des ursprünglichen Wertes erhöht. Die prozentuale Steuerung beträgt 2400 %.By reshaping the helix, the spring constant was thus 25 times higher increased from the original value. The percentage control is 2400%.

Claims

1. A method for producing a helix from a thermoplastic Plastic profile, in which the plastic profile is adjusted to a diameter corresponding to the helix The core is wound, passed through a tempering zone and a cooling zone and then is removed from the core, d a -characterized in that immediately after the Leaving the cooling zone and before removing the helix the plastic profile in the opposite direction Winding direction is reshaped.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, with a feed element arranged coaxially with a rotatable core of a winding device for axially advancing the roll, characterized in that the invention relates to a method for producing a helix from a thermoplastic plastic profile, in which the plastic profile on a core corresponding to the helix diameter wound, passed through a tempering zone and a cooling zone and then from the core is removed, as well as an advantageous device for performing this Procedure.

In a known method for producing a helix that is Plastic profile, e.g. B. a hose or a solid rod on a winding device Wrapped layer by layer on a core. When it comes to hollow profiles in production such a helix acts, the beginning and the end of the winding by one on the core arranged clamping mechanism tightly closed, so that in the subsequent Process steps no liquid can penetrate into the interior of the hollow profile. The core wrapped with the plastic profile is used for thermosetting after the winding is completed the winding is hung in a tempering furnace, from which it is after a predetermined Exposure time taken from the temperature and with that still on the core Winding is immersed in a cooling bath.

After cooling has taken place, the coil is pulled off the core.

This known method is cumbersome and time consuming and the The device required for implementation is bulky and expensive. Further is to be noted as a disadvantage that with the known method only fixed lengths of Helix can be made, the length of the helix depending on the length of the one used Winding core is dependent. Despite the tempering process used in the manufacture of the filament and the subsequent cooling leaves the tension of the helix so produced very much to be desired. This is particularly disadvantageous where larger or thicker plastic profiles can be used. The finished helix has in these Cases a considerable dead weight, resulting in a large spacing of the helical turns leads to each other if such a helix is only held and free at one end is hung. This disadvantage is particularly noticeable where for the helix there is little space available when working and thus a more secure fit of the individual coil turns on each other or a higher resilience according to the Opening the helix would be desirable.

At the end of the cooling zone (7) a core (3) of a second winding device (9) with a holder (33) for the free beginning (51) of the helix (5) is

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the core (3) of the second winding device (9) is mounted non-rotatably

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the core (3) of the second winding device (9) in is rotatably mounted in the opposite direction to the first winding device (1)

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the holder (33) in a longitudinal groove (32) of the core (3) is axially displaceable from DE-PS 1944371 is In addition, a device for producing a filament from a filament known thermoplastic plastic profile, in which the housing over a core a heating device is arranged. The core has a helical shape Guide groove with a large number of turns into which the spiral to be deformed Plastic profile inserted, shaped, then cooled and removed as a shaped helix will. With this known device, only coils in any desired Length are made, the individual helical turns are not in a tight fit rest against each other.

The invention is based on the object of a method and a Specify device for producing a helix from a plastic profile, at which are both discontinuous and continuous, i.e. H. endless Manufacture of the helix is possible, the turns of the helix based on predetermined Residual stresses lie tightly against each other, so that the disadvantages of the gaping of the turns are avoided by their own weight and a high resilience is guaranteed after loading the helix. According to the invention it is proposed to that immediately after leaving the cooling zone and before removing the coil the plastic profile is formed in the opposite winding direction.

The method according to the invention is based on the utilization of a rotary movement, which can already be used during the wrapping process or can be added later In the former case, the coil is wound by a rotary movement with a feed element, through which the individual spiral turns on a winding device continuously be moved forward. This shifting movement pushes the individual turns of the helix on the winding device through the tempering furnace and the subsequent cooling zone. the The temperature of the tempering zone is kept at a level that is suitable to reduce tensions contained in the plastic profile.