DE2940052C2 - Method for producing a helix from a thermoplastic plastic profile - Google Patents
Method for producing a helix from a thermoplastic plastic profileInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Wendel aus einem thermoplastischen Kunststoffprofil, bei dem das Kunststoffprofil auf einen dem Wendeldurchmesser entsprechenden Kern gewickelt, durch eine Temperzone und durch eine Kühlzone geführt und danach von dem Kern abgenommen wird, sowie eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for producing a helix from a thermoplastic plastic profile, in which the plastic profile is wound on a core corresponding to the coil diameter, is passed through a tempering zone and a cooling zone and then removed from the core, and an advantageous device for carrying out this method.
Bei einem bekannten Verfahren zum Herstellen einer Wendel wird das Kunststoffprofil, z. B. ein Schlauch oder ein Vollsi?b, auf einer Wickeleinrichtung Lage an Lage auf einen Kern gewickelt. Wenn es sich um Hohlprofile bei der Herstellung solcher Wendel handelt, wird der Beginn und das Endf; der Wicklung durch einen auf dem Kern angeordneten Kltmmechanismus dicht verschlossen, so daß bei den nachfolgenden Verfahrensschritten keine Flüssigkeit in das Innere des Hohlprofils eindringen kann. Der mit dem Kunststoffprofil bewikkelte Kern wird nach Wickelabschluß zur Thermofixierung der Wicklung in einen Temperofen eingehängt, aus dem er nach einer vorbestimmten Einwirkzeit der Temperatur entnommen und mit der noch auf dem Kern befindlichen Wicklung in ein Kühlbad getaucht wird. Nach erfolgter Kühlung wird die Wendel von dem Kern abgezogen.In a known method for producing a helix, the plastic profile, for. B. a hose or a Vollsi? b, on a winding device location Layer wound on a core. When it comes to hollow profiles in the manufacture of such a helix, becomes the beginning and the endf; the winding by a clamping mechanism arranged on the core closed so that no liquid gets into the interior of the hollow profile during the subsequent process steps can penetrate. The core wrapped with the plastic profile is used for thermosetting after the winding is completed the winding is suspended in a tempering furnace, from which, after a predetermined exposure time, the Temperature is taken and immersed in a cooling bath with the winding still on the core. After cooling has taken place, the coil is pulled off the core.
Dieses bekannte Verfahren ist umständlich und zeitaufwendig und die zur Durchführung erforderliche Vorrichtung ist platzraubend und kostspielig. Ferner ist als Nachteil festzustellen, daß mit dem bekannten Verfahren nur Fixlängen der Wendel hergestellt werden können, wobei die Länge der Wendel von der Länge des verwendeten Wickelkerns abhängig ist. Trotz des bei der Wendelherstellung eingesetzten Tempervorgangs und der anschließenden Abkühlung läßt die Spannung der so erzeugten Wendel sehr zu wünschen übrig. Dies tritt insbesondere dort nachteilig in Erscheinung, wo größere oder dickere Kunststoffprofile verwendet werden. Die fertige Wendel hat in diesen Fällen ein beträchtliches Eigengewicht, was zu einem großen Abstand der Wendelwindungen untereinander führt, wenn eine solche Wendel nur an einem Ende gehalten und frei aufgehängt wird. Dieser Nachteil ist insbesondere dort spürbar, wo für die Wendel beim Arbeitseinsatz wenig Platz zur Verfügung ist und somit ein festerer Sitz der einzelnen Wendelwindungen aneinander oder ein höheres Rückstellvermögen nach dem öffnen der Wendel wünschbar wäre.This known method is cumbersome and time-consuming and the one required to carry it out Device is bulky and expensive. A further disadvantage is that with the known Method only fixed lengths of the helix can be produced, the length of the helix depending on the length of the 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 produced in this way much to be desired. this occurs particularly disadvantageously where larger or thicker plastic profiles are used will. In these cases, the finished coil has a considerable dead weight, which results in a large one The distance between the turns of the helix leads if such a helix is only held at one end and is freely hung. This disadvantage is particularly noticeable where for the helix during work there is little space available and thus a tighter fit of the individual helical turns on one another or a higher resilience after opening the helix would be desirable.
Aus der DE-PS 19 44 371 ist darüber hinaus eine Vorrichtung zum Herstellen einer Wendel aus einem fadenförmigen thermoplastischen Kunststoffprofil be-DE-PS 19 44 371 also discloses a device for producing a helix from a thread-like thermoplastic plastic profile loading
kannt, bei der über einem Kern das Gehäuse einer Heizeinrichtung angeordnet ist Der Kern weist eine schraubenlinienförmig verlaufende Führungsnut mit einer Vielzahl von Windungen auf, in die das zur Wendel zu verformende Kunststoffprofil eingelegt verformt,Known, in which the housing of a heating device is arranged over a core, the core has a Helical guide groove with a multitude of turns into which the helix Plastic profile to be deformed inserted deformed,
jo danach gekühlt und als geformte Wendel abgenommen wird. Mit dieser bekannten Vorrichtung können ebenfalls nur Wendeln in beliebiger Länge hergestellt werden, deren einzelne Wendelwindungen nicht in einem festen Sitz aneinander anliegen.jo then cooled and removed as a shaped helix will. With this known device only coils of any length can also be produced whose individual turns of the helix do not lie against one another in a tight fit.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Wendel aus einem Kunststoffprofil anzugeben, bei denen sowohl eine diskontinuierliche als auch eine kontinuierliche, d.h. endlose Herstellung der Wendel möglich ist, wobei die Windungen Jer Wendel aufgrund vorgegebener Eigenspannungen fest aneinander liegen, so daß die Nachteile des Auseinanderklaffen der Windungen durch Eigengewicht vermieden werden und ein hohes Rückstellvermögen nach einem Belasten der Wendel gewährleistet ist. Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, daß unmittelbar nach dem Verlassen der Kühlzone und vor dem Abnehmen der Wendel das Kunststoffprofil in entgegengesetzter Wickelrichtung umgeformt wird.The invention is based on the object of a method and a device for producing a Specify helix from a plastic profile, in which both a discontinuous and a continuous, i.e. endless production of the helix is possible, the turns Jer helix due to predetermined internal stresses lie firmly against each other, so that the disadvantages of the gaping of the Windings due to its own weight are avoided and a high resilience after loading the Helix is guaranteed. According to the invention it is proposed that immediately after leaving the Cooling zone and before removing the coil, the plastic profile in the opposite winding direction is reshaped.
μ Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Ausnutzung einer Drehbewegung, die schon beim Wickelvorgang einsetzen oder später zugeschaltet werden kann. Im ersteren Fall erfolgt die Wicklung der Wendel durch eine Drehbewegung mit Vorschubelement, durch welche die einzelnen Wendelwindungen auf einer Wickeleinrichtung kontinuierlich nach vorn verschoben werden. Diese Verschiebebewegung schiebt die einzelnen Wendelwindungen auf der Wickeleinrichtung durch den Temperofen und die anschließendeμ The method according to the invention is based on the utilization of a rotary movement that already occurs when Start the wrapping process or can be switched on later. In the former case, the winding takes place Helix by a rotary movement with a feed element, through which the individual helix turns a winding device are continuously moved forward. This shifting movement pushes the individual helical turns on the winding device through the tempering furnace and the subsequent one
ho Kühlzone. Die Temperatur der Temperzone ist dabei auf einer Höhe gehalten, weiche geeignet ist, in dem Kunststoffprofil enthaltene Spannungen abzubauen.ho cooling zone. The temperature of the tempering zone is included held at a level which is suitable for relieving stresses contained in the plastic profile.
Im Anschluß an das Durchlaufen der Kühlzone wird die ursprünglich bei der Entstehung der Wendel beimFollowing the passage through the cooling zone, the original at the origin of the coil at
hi Aufwickeln auf die Wickeleinrichtung eingehaltene Wickelrichtung in die Gegenrichtung umgekehrt. Bei der Ausnutzung der zur Wendelerzeugung erforderlichen Drehbewegung erfolgt dies in der Art, daß diehi winding on the winding device complied with Reversed winding direction in the opposite direction. With the utilization of the necessary for the filament generation Rotary movement is done in such a way that the
Wickeleinrichtung einen drehbar gelagerten Kern aufweist, welcher einen der lichten Weite der herzustellenden Wendel entsprechenden Durchmesser aufweist und eine Drehbewegung ausführt, welche ein lagenweises Aneinanderreihen der Wendelwindungen ohne das Entstehen von Zug- oder Druckspannungen ermöglicht. Diesem drehbaren Kern ist in dem beschriebenen Fall nach dem Ende der Kühlzone ein unverdrehbar gelagerter zweiter Kern zugeordnet Im Beispielsfall sieht ein sjfcher 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. 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 aufnimmtWinding device has a rotatably mounted core, which has one of the clear widths of the to be produced Has helix corresponding diameter and executes a rotary movement, which a layer by layer Aligning the helical turns in a row without the creation of tensile or compressive stresses is possible. In the case described, this rotatable core cannot rotate after the end of the cooling zone assigned to a stored second core In the example case, a sjfcher structure sees a hollow, rotatable stored core before, in the cavity of which the fixed core is arranged, which in the same Diameter is set at the end of the first core. The fixed core has to hold the in the free end of the helix, which is reversed to the winding direction, has a guide groove running longitudinally in the surface, in which a holder is mounted so as to be axially displaceable and which in turn receives the helical end
Die Ausnutzung der Drehbewegung, welche durch den drehbaren Kern bei der Herstellung der Wendel erzeugt wird, erfolgt nach der Umkehrung der Wickeirichtung 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 rotatable core in the manufacture of the helix is generated, takes place after the reversal of the winding direction by pushing off the turns of the Helix from the rotating core to the stationary core and then further by displacing the one Helix winding through the other, as is also the case when transporting the helical windings on the rotatable Core is the case At the end of the fixed core, there is no support for this feed Commercially available take-off device shown are used, which has a winding device, not shown can be connected downstream for the helix.
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. 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 Geschwinuigkeit drehen.The inventive method can also be carried out in such a way that the rotatable core on on which the coil is generated and on which it is guided through the tempering zone and the cooling zone counter-rotating second core is connected downstream. In this case, one of the rotational movements becomes the first Core uses opposite rotational movement of the second core. The rotational movements can be so be coordinated so 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 device required to carry it out make it possible the continuous production of a helix of any length. The particular advantage of this helix can be seen in the fact that the spring strength of the helical windings is entirely due to the deformation after cooling could be significantly strengthened. 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 is only on one end is lifted up. This advantage leaves the coils produced according to the invention everywhere can be used where there is little space available for the coil itself and thus a low spring tension lengthening of such a helix resulting from the individual helix turns is undesirable.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachstehend anhand einer schematischn Zeichnung eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigtThe device according to the invention is illustrated below with the aid of a schematic drawing of an exemplary embodiment described. It shows
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. 1 is a side view of the device with a Winding device with rotatable first core, and with a second winding device with non-rotatable stored second core and with a feed element,
Fig. 2 eine raunbildliche Ansicht des Vorschubele· mentes nach F i g. 1 in größerer Darstellung,Fig. 2 is a plan view of the feed element mentes according to FIG. 1 in a larger representation,
Fig.3 eine raumbildiiche Ansicht des zweiten Kerns nach F i g. 1 und3 is a spatial view of the second core according to FIG. 1 and
Fig.4 einen Teilschnitt durch den zweiten Kern entlang der Linie IV-IV nach Fig. 1 in größerer Darstellung.4 shows a partial section through the second core along the line IV-IV according to FIG. 1 in a larger scale Depiction.
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 einesA winding device 1 has a rotatable first core 2 which can be driven in the direction of arrow A by means of a gear unit (not shown) that is accommodated in a structure 4. The rotatable core 2 is assigned a feed element 21, which is in the form of a
κι Wendelganges den Aufschub eines zu wickelnden Kunststoffprofils 8 auf den drehbaren Dorn 2 bewirktThe spiral thread causes a plastic profile 8 to be wound to be pushed onto 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 HohlwelleA non-rotatably mounted core 3 of a second winding device immediately adjoins the rotatable core 2 9 at. The rotatable core 2 is a hollow shaft
is 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 AuDendurchmesser angeformt istis formed, 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 Vorschubeler.int 21 auf und wird durch dieses auf der Oberfläche des ir. Pfeilrichtung Λ drehenden Kerns 2 kontinuierlich weitergeschoben. Diese Transportbewegung wird dadurch erreicht, daß das Vorschubelement ein Wendelgang istThe plastic profile 8 runs in the direction of arrow B ( FIG. 2) onto the stationary feed device 21 and is continuously pushed on by this on the surface of the core 2 rotating in the direction of arrow Λ. This transport movement is achieved in that the feed element is a spiral thread
Dei unverdrehbare Kern 3 weist eine schwaibenschwanzförmige 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 istThe non-rotatable core 3 has a dovetail shape Longitudinal groove 32 in which a holder 33 is arranged so as to be axially displaceable. The holder 33 has a bore, not shown, in its upper area protruding from the longitudinal groove 32, through which the free beginning 51 of the helix 5 is guided and fixed there
Das Herstellen der Wendel 5 geschieht in folgender Weise:The filament 5 is produced in the following way:
J5 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 kontinuiei lieh ,luf den drehbaren Kern 2 geschoben und bildet dort die Wendelwindungen, die sich gegenseitig nachfolgend djrch 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 Wickeirichtung in die Gegenrichtung vorgenommen wird. Dieses Umformen erfolgt maschinell durch einJ5 The plastic profile 8 used to manufacture the helix 5 is made of a not shown The storage drum is removed and strikes the feed element 21. Through its spiral path the plastic profile 8 is continuously borrowed, the air rotatable core 2 pushed and there forms the helical turns, which follow each other djrch displacement on the surface of the core 2 pushes on in the course of this shifting process each of the helical turns passes through a heating zone 6 and then a cooling zone 7 the transition to the non-rotatable core 3, in which the deformation of the Winding direction is made in the opposite direction. This reshaping is done by machine
so 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 CiT Wendel in die Bohrung der Halterung 33 gesteckt wird. Der Transport der umgeformten Wendel 5 auf den Kern 3 erfolgt ckuei unter Ausnutzung der Drehbewegung, wie sie aus dem sich drehenden Kern 2 herrührt.Commercial deflection element not shown in this way. The reshaped helix 5 is then wound onto the core 3 in the opposite winding direction. This is done in such a way that the free beginning 51 CiT helix is inserted into the hole in the holder 33. The deformed helix 5 is transported onto the core 3 using the rotational movement that 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 Wmdungsrichtung in ihrer Wirkungsweise einander gegenüber gestelltIn the following list, examples are given, each of which has a deformed helix and a helix with the same dimensions according to the prior art without reversing the direction of winding opposed to each other in their mode of action
b') sind. Hierbei wurden- zur Herstellung der Wendeln Monofile, Schläuche und Rohre aus thermoplastischen Kunststoffen verwendet.b ') are. This was used to manufacture the coils Monofilaments, hoses and pipes made of thermoplastics are used.
KunsIstnlTproH l'iisKunsIstnlTproH l'iis
WendelHelix
PrüflingTest item
•\b- lnnen-'^ Steigung I ..inije• \ b- lnnen - '^ slope I ..inije
missungfailure
Belastungload
Wendel iinigeforml Λ mehl umgeformt HHelix iinigeforml Λ Formed flour H
I.anglingI.angling
derthe
WendelHelix
mm —mm -
I)Λ
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5728
57
19597
195
178.18
178
12590
125
422
42
170120
170
12660
126
21082
210
1809
180
Eine Wendel wird durch ihre Federkonstante C = charakterisiertA helix is characterized by its spring constant C =
/"(cm)/"(cm)
Im vorliegenden Fall - Beispiel Pos. 1 - betragt die Prüft raft P ^ 49.05 X 10 ' N. Die jeweilige Auslenkung unter dieser Prüfkraft beträgt bei nicht umgeformter Wendel 50 mm und bei umgeformter Wendel 2 mm. Daml: errechnet sich eine Federkonstante von 0,01 (N/cm) bzw. 0,25 (N/cm)In the present case - example item 1 - the test raft is P ^ 49.05 X 10 'N. The respective deflection under this test force is 50 mm for a non-deformed helix and 2 mm for a deformed helix. Daml: a spring constant of 0.01 (N / cm) or 0.25 (N / cm) is calculated
Durch Umformen der Wendel wurde die federkonstante also auf das 25-fache des ursprünglichen Wertes erhöht. Die prozentuale Steigerung beträgt 2400 VBy reshaping the coil, the spring constant was increased to 25 times the original value. the percentage increase is 2400 V.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (5)
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DE19792940052 Expired DE2940052C2 (en) | 1979-10-03 | 1979-10-03 | Method for producing a helix from a thermoplastic plastic profile |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3943189A1 (en) * | 1988-12-29 | 1990-07-05 | Inventa Ag | Helical pipes of thermoplastic polymer with high recovery capacity - obtd. by twisting extruded pipe in direction contrary to direction of rotation of helix on feeding to mandrel |
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- 1979-10-03 DE DE19792940052 patent/DE2940052C2/en not_active Expired
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1980
- 1980-09-30 AT AT487180A patent/ATA487180A/en not_active Application Discontinuation
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Also Published As
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ATA487180A (en) | 1985-06-15 |
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Owner name: REHAU AG + CO, 8673 REHAU, DE |