DE3219525C2

DE3219525C2 - Vorrichtung zum Fördern eines flexiblen Schlauches und des darin eingeschlossenen fließfähigen Mediums

Info

Publication number: DE3219525C2
Application number: DE3219525A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Dr. Becker; Helmut 6200 Wiesbaden Sattler
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1982-05-25
Filing date: 1982-05-25
Publication date: 1984-09-06
Also published as: US4527505A; FI71082C; FR2527482A1; FI831831A0; BE896834A; FR2527482B1; FI71082B; DE3219525A1; FI831831L

Abstract

Die Vorrichtung zum Fördern eines flexiblen Schlauchs (3) in Richtung seiner Längsachse ist geeignet zum Fördern eines in dem Schlauch eingeschlossenen fließfähigen Mediums (4). Sie besteht aus zwei gegenüberliegenden rotierbaren und antreibbaren Förderelementen (1, 2), wobei der Schlauch in Richtung senkrecht zu den Drehachsen (5, 6, 18, 19) der Förderelemente (1, 2) und zwischen den beiden Förderelementen (1, 2) hindurchgeführt wird. Das erste Förderelement (1) weist eine im wesentlichen glatte Umfangsfläche auf und das zweite Förderelement (2) besteht aus einem walzen- oder radförmigen Körper oder Endlosband (15), um dessen Umfang eine Vielzahl von zur Achse (6, 19) des zweiten Förderelementes (2) parallel und achsparallel zueinander angeordnete kreiszylindrische Rollen (8) frei drehbar und nicht angetrieben um ihre jeweilige Rollenachse (17) befestigt sind.

Description

|j Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung von

*! der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

jjj Eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise Teil

\^:i'i einer Anlage zum Innenbeschichten von flexiblen

& Schläuchen. Sie dient einerseits dazu, den Schlauch in

<!$ Richtung seiner Längsachse zu fördern und andererseits

^y die Beschichtungsflüssigkeit im Schlauchinnern, nach

.: Maßgabe ihres von der Schlauchfortbewegungsge-

■|| schwindigkeit abhängigen Verbrauchs, in Richtung der

■ i{_: Schlauchfortbewegung nachzufordern, so daß der Flüs-JW sigkeitsspiegel im Schlauch etwa auf einem konstanten yy Niveau gehalten wird.

|;i Es wurde bereits eine Vorrichtung beschrieben (DE-

"f AS 25 57 994). die den mit Beschichtungsflüssigkeit ge-

■ '■ füllten Schlauch mit stetiger Geschwindigkeit längsaxial i■■;■ fortbewegt und dabei gleichzeitig innerhalb seines vertikal in Richtung von unten nach oben geführten Teils eine Flüssigkeitsmenge nach oben fördert. Auf diese Weise soll der Flüssigkeitsspiegel im Verlauf der Verfahrensdurchführung auf seinem ursprünglichen Niveau gehalten werden.

Bei dieser bekannten Vorrichtung sind eine Reihe von drehbaren Walzen an zwei Walzensternen angeordnet, wobei jeder Walzenstern sich einerseits um seinen Mittelpunkt dreht und andererseits eine Pendelbewegung in Richtung zur Schlauchoberfläche ausführt Durch diese vielen überlagerten Bewegungen ist es technisch sehr aufwendig, die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen stets genauestens der Schlauchgeschwindigkeit anzupassen und zusätzlich auch noch den Schlupf, der üblicherweise bei Punktberührung an Quetschwalzen auftritt auszugleichen. Somit ist das Antreiben der Walzen, sofern überhaupt durchführbar, regelungstechnisch sehr aufwendig. Die Walzengeschwindigkeit müßte gleich sein der Geschwindigkeit des geförderten Schlauches vermindert um die Geschwindigkeit der Walzensterne. Die resultierende Bewegung ist ungleichmäßig und sinusförmig und außerdem noch abhängig von der je nach Schlauchkaliber nachzufördernden Flüssigkeitsmenge.

Eine weitere Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens wird in der DE-AS 26 59 000 beschrieben. Sie besteht aus zwei sehr aufwendig herzustellenden förderbandartigen Endlosbändern, die beide auf ihren Außenseiten sinusförmige Auswölbungen aufweisen. Diese Endlosbänder zeigen insbesondere den Nachteil, daß sie sich während des Betriebs ungleichmä-

Big dehnen. Auf diese Weise kann sich die Menge an geförderter Flüssigkeit in unerwünschter Weise ändern. Außerdem ist der exakte Antrieb und die genaue LageverschieDung der Auswölbungen der Endlosbänder nur schwierig einzustellen und störanfällig. Ferner besteht Gefahr, daß der Schlauch beim Eingreifen gegenüberliegender Auswölbungen der Endlosbänder beschädigt wird. Zumindest unterliegen die Endlosbänder und der Schlauch einem starken Verschleiß und werden infolge der Relativbewegung stark mechansich beansprucht

Die gleichen Nachteile zeigt die aus der DE-OS 28 56 253 bekannte Förder- und Pumpvorrichtung zur Innenbeschichtung von Schläuchen, die aus einem förderbandartigen Endlosband und einer zylindrischen Rolle besteht die beide über ihre gesamte Umfangsfläehe gleichmäßig verteilte Profilierungen aufweisen. Bei all diesen Vorrichtungen unterliegt ferner der Flüssigkeitsspiegel im aufsteigenden Teil des Schlauchs starken Schwankungen infolge eines stark pulsierend nachgeförderten Flüssigkeitsstromes.

Eine Weiterentwicklung (DE-GM 81 10 471) stellt eine Vorrichtung dar, bei der, im Gegensatz zur Vorrichtung der DE-OS 28 56 253, das förderbandartige Endlosband keine Profilierung aufweist. Bei dieser Vorrichtung ist jedoch die mechanische Beanspruchung des Schlauches durch das Zusammenwirken der Fördereinheiten immer noch relativ groß. Die Menge der maximal transportierbaren Flüssigkeit ist auch in diesem Fall auf die von Auswölbungen gebildeten Hohlräume beschränkt. Weiterhin ist ein unerwünschter Rücklauf der Flüssigkeit entgegen der Schlauchbewegung nicht ausgeschlossen, weil zwischen Walze und Band kein ausreichend druckfester Abschluß besteht. Bei dieser Vorrichtung besteht außerdem wie bei den vorher beschriebenen ebenfalls keine Möglichkeit, nur die Flüssigkeit im Schlauch bei Schlauchstillstand oder nur den Schlauch bei Nullförderung der Flüssigkeit oder etwa die Flüssigkeit in Gegenrichtung zur Schlauchfortbewegung zu transportieren. Auch gestatten die bekannten Vorrichtungen keine exakte Einstellung der relativen Geschwindigkeit zwischen Schlauchbewegung und Flüssigkeitstransport, unabhängig davon mit welchen Geschwindigkeiten Schlauch und Flüssigkeit fortbewegt werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine technisch einfach aufgebaute, regeltechnisch mit geringem Aufwand betreibbare Vorrichtung zum Fördern eines flexiblen Schlauches und der darin eingeschlossenen Flüssigkeit anzuheben, welche ein gleichzeitiges exaktes Fördern sowohl des Schlauches als auch der in seinem Hohlraum vorhandenen Flüssigkeit gestattet, wobei sie auf den flexiblen Schlauch nur geringe mechanische Kräfte ausübt. Sie soll einen druckfesten Abschluß bilden und ein unerwünschtes ZiTückfließen der Flüssigkeit unter dem Druck der Flüssigkeitssäule verhindern. Die gewünschte Fördermenge an Flüssigkeit soll auf einfache Weise und in weitem Bereich variierbar sein. Bei Bedarf soll die Flüssigkeit auch entgegen der Richtung der Schlauchbewegung gefördert werden können. Es soll auch die Möglichkeit bestehen, den Transport der Flüssigkeit völlig zu unterbrechen und trotzdem den Schlauch weiterzufördern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 angegebene Vorrichtung. Die Unteransprüche beschreiben weitere Ausführungsformen der Vorrichtung.

Die Vorrichtung besteht aus zwei Förderelementen in Form von zylindrischen Walzen, Rädern oder endlosen Bändern, welche über mehrere Führungsrollen laufen. Beide Förderelemente liegen einander gegenüber und bilden einen Spalt, durch den der Schlauch in Richtung senkrecht zu den Drehachsen der Förderelemente hindurchgeführt wird. Beide Förderelemente sind um ihre zentrale Achse drehbar und unabhängig voneinander antreibbar.

Das erste Förderelement zeigt eine verhältnismäßig glatte Umfangsfläche, d. h. sein Querschnitt ist im wesentlichen kreisförmig oder geradlinig ohne Erhebungen. Das zweite Förderelement zeigt auf seiner Umfangsfläche eine Vielzahl von Erhebungen in Form einer Vielzahl von frei drehbaren Rollen, deren Umfang klein ist im Verhältnis zum Umfang der Förderelemehte. Die Rollen sind mit ihren Drehachsen am Umfang des zweiten Förderelementes befestigt.

Die Rollen des zweiten Förderelements pressen den Schlauch quer zu seiner Längsachse über seine gesamte Breite abschnittsweise gegen die glatte Umfangsfläche des ersten Förderelementes, so daß der Schlauch an den Preßstellen völlig flachgelegt wird. Zwischen zwei Schlauchzusammenquetschungen befindet sich eine Teilflüssigkeitsmenge, die durch die Bewegung der Rollen des zweiten Förderelements in Richtung der Schlauchfortbewegung, aber auch in Gegenrichtung, befördert wird.

Diese Bewegung der Rollen und damit die Menge an geförderter Flüssigkeit hängt ab von der Geschwindigkeit, mit welcher sich das zweite Förderelement dreht. Diese Rotation erfolgt über eine auf ihre Drehachse einwirkende Antriebseinheit, sofern das zweite Förderelement rad- oder walzenförmig ist, oder über eine angetriebene Führungsrolle, wenn sie die Form eines Endlosbandes aufweist

Gewöhnlich werden beide Förderelemente mit verschiedenen Geschwindigkeiten angetrieben. Das erste Förderelement dient allein der Schlauchfortbewegung. Durch Steuerung seiner Drehgeschwindigkeit wird die Geschwindigkeit der Fortbewegung des Schlauches eingestellt, sie ist entsprechend variierbar. Die Drehgeschwindigkeit des zweiten Förderelements beeinflußt die geförderte Flüssigkeitsmenge.

Während das erste Förderelement immer in Richtung der Schlauchfortbewegung gedreht werden muß, hängt die Drehrichtung des zweiten Fördertlements davon ab, ob die Flüssigkeit in Richtung oder Gegenrichtung der Schlauchfortbewegung gefördert werden soll. Es ist auch möglich, das zweite Förderelement völlig anzuhalten, falls nur der Schlauch, nicht aber die Flüssigkeit im Schlauchinnern transportiert werden soll.

Das zweite Förderelement hat somit die Funktion eines Dosierorgans oder Absperrorgans für die Flüssigkeit und ist unabhängig und getrennt von der Schlaucbfortbewegung einstellbar. Da bei jeder Umdrehung des zweiten Förderelementes eine gleichbleibende Flüssigkeitsmenge gefördert wird, ist die gewünschte Fördermenge über die Drehzahl des Regelantriebs des zweiten Förderelementes wählbar. Außerdem besteht die Möglichkeit, überschüssige Flüssigkeit zurückzufordern, indem nan die Drehrichtung umkehrt.

Aufgrund der freien Drehbarkeit der Rollen ist die Reibung zwischen dem Schlauch und den mit verschiedenen Geschwindigkeiten und eventuell sogar mit gleieher Drehrichtung rotierenden Förderelementen sehr gering, so daß keine Gefahr einer Schlauchbeschädigung besteht. Die beiden Förderelemente lassen sich sogar so fest auf die Schlauchaußenseite anpressen, daß sie einen druckfesten Anschluß für die Flüssigkeit bilden und ein Zurückfließen der Flüssigkeit unter dem Flüssigkeitsdruck entgegen ihrer Förderrichtung verhindern.

Sofern eines der Förderelemente rad- oder walzenförmig ist, so ist es zentrisch dreh- und antreibbar auf seiner Achswelle befestigt. Zeigt es die Form eines Förderbandes, so läuft das Förderband über zentrisch drehbare Führungswalzen oder -räder, wobei eine der FührungswalzenAräder antreibbar ist und mit dem Förderband in reib- bzw. kraftschlüssigen Kontakt tritt.

Wenn das zweite Förderelement die Form einer Walze oder eines Rades zeigt, so ist es vorzugsweise beweglich in senkrechtem Abstand zum ersten Förderelement angeordnet, so daß diese Walze beim Andrücken einer Rolle an das erste Förderelement in senkrechter Richtung zum ersten Förderelement angehoben wird.

Die mit der Schlauchoberfläche in Kontakt tretenden Vorrichtungsteile zeigen vorteilhafterweise eine Oberfläche aus weichem, elastischem Material, z. B. aus Gummi.

In bevorzugter Ausführungsform befinden sich zwischen zwei benachbarten Roller. Verdrängerkörper, welche eine pulsierende Strömung bei der Flüssigkeitsförderung verringern oder verhindern. Die Verdrängerkörper sind band- oder stabförmig und drücken den Schlauch zwischen zwei Zusammenquetschungen geringfügig ein, ohne ihn völlig flachzulegen. Ist der Durchmesser der Rollen sehr klein, z. B. 2 cm, so ist die Strömung der Flüssigkeit auch ohne Verdräiigerkörper relativ gleichmäßig. Es ist dann allerdings eine größere Drehgeschwindigkeit des zweiten Förderelementes erforderlich.

Die Vorrichtung ist beispielsweise Teil einer Anlage zum Innenbeschichten von Schläuchen. Die zur Innenbeschichtung verwendete Flüssigkeit wird stetig in Schlauchfortbewegungsrichtung nachgefördert in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsverbrauch, wobei der Flüssigkeitsspiegel im vertikal aufsteigenden Schlauchteil nach der Vorrichtung auf ein bestimmtes Niveau eingestellt und in einem möglichst konstanten Abstand zum nachfolgenden Eingang der Trockenvorrichtung gehalten wird. Auf diese Weise wird eine weitgehend gleichmäßige Innenbeschichtung erhalten. Die in der Zeiteinheit transportierte Menge der Flüssigkeit ist auf relativ

einfache Weise einstellbar durch die Drehgeschwindigkeit des auf die Schlauchaußenseite einwirkenden zweiten Förderelementes. Die Flüssigkeit enthält das zur Ausbildung des Überzugs geeignete Mittel in gelöster oder dispergierter Form.

Die Vorrichtung ermöglicht somit das Fördern eines mit fließfähigem Medium gefüllten Schlauchs mit bestimmter Geschwindigkeit und gleichzeitig die unabhängig davon regelbare Förderung des Mediums in seinem Innenraum in beliebiger Richtung, wobei selbst extrem hohe oder niedrige Mengen des Mediums transportiert werden können.

Der Schlauch wird beim Zusammenwirken der beiden Förderelemente mechanisch kaum beansprucht, so daß praktisch keine Gefahr einer Beschädigung besteht.

Die Erfindung wird durch die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Funktion der Vorrichtung mit zwei wlazen- bzw. radförmigen Förderelementen in einem Verfahren zur Innenbeschichtung eines Schlauches,

Fi g. 2 eine Ausführungsform der Vorrichtung mit einem walzenförmigen und einem bandartigen Förderelement,

Fig.3 eine Ausführungsform der Vorrichtung mit zwei bandartigen Förderelementen.

In F i g. 1 wird ein Schlauch 3 von einer nicht dargestellten Vorratsrolle abgezogen und in Richtung seiner Längsachse fortbewegt. Er ist mit Beschichtungsflüssigkeit 4 gefüllt und wird schräg von oben nach unten geführt. Die Fördervorrichtung besteht aus einem ersten Förderelement 1 in Form einer kreiszylindrischen Walze mit glatter Umfangsfläche, d. h. mit kreisförmigem Querschnitt und einem zweiten im Querschnitt walzenförmigen Förderelement 2. Beide Elemente 1 und 2 werden über nicht dargestellte Antriebsorgane zur Rotation um ihre Achsen 5 und 6 gebracht Das zweite Element 2 besteht aus zwei Kreisscheiben 7 und frei drehbaren Rollen 8 mit gummierter Umfangsfläche. Die Rollen 8 sind mit ihren Achsen 17 in der Nähe des Umfangs der Kreisscheiben 7 befestigt. Zwischen den Rollen 8 befindet sich jeweils ein Verdrängerkörper 9. Der Schlauch wird durch die Umlenkrolle 10 in vertikale Richtung umgelenkt Mit 4a ist der Spiegel der Beschichtungsflüssigkeit 4 bezeichnet der durch die Fördervorrichtung auf einem konstanten Niveau gehalten wird. Oberhalb des Spiegels 4a befindet sich auf der Schlauchinnenseite eine Überzugsschicht 11 der Beschichtungsflüssigkeit welche durch Erhitzen im Trokkentunnel 12 von Lösungsmittel befreit wird, wobei sich eine Überzugsschicht auf der Schlauchinnenseite ausbildet

Das erste Element 1 transportiert den Schlauch 3 und wird deshalb mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben wie nachgeordnete, nicht dargestellte Walzen, die z. B. den Schlauch aus den Trockner 12 herausziehen oder ihn aufwickeln. Die Organe zur Kopplung der Drehgeschwindigkeit dieser nicht dargestellten Walzen mit der Drehgeschwindigkeit des Förderelementes 1 sind ebenfalls nicht dargestellt

Das zweite Element 2 rotiert üblicherweise mit einer anderen Geschwindigkeit als das erste Element 1; es ist mit einem nicht dargestellten Regelantrieb versehen. Seine Rollen 8 bilden mit dem ersten Element 1 einen Spalt Der durch diesen Spalt laufende Schlauch 3 wird von einer oder von zwei Rollen 8, je nach Position des zweiten Elementes 2, flüssigkeitsdicht zusammengepreßt Die Rollen 8 werden allein durch den Kontakt mit dem sich fortbewegenden Schlauch 3 und mit dem ersten Element 1 in Drehbewegung versetzt, so daß zwischen dem Schlauch 3 und dem sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegenden zweiten Element 2 praktisch keine Reibung auftritt. Sind zwei Rollen 8a und Sb mit dem unten angeordneten ersten Element 1 in Kontakt, so hat sich im Schlauch zwischen den beiden Rollen SaISb ein Flüssigkeitspolster gebildet. Durch die Drehbewegung des zweiten Elementes 2 hebt die Rolle 8a ab und die Flüssigkeit wird durch die Rolle Bb in Richtung der Schlauchfortbewegung weitergefördert. Gleichzeitig wird das gesamte zweite Element 2 senkrecht nach oben angehoben. Das Heben und Senken des zweiten Elementes 2 erfolgt beispielsweise um einen Drehpunkt über einen Hebelarm mit einer pneumatisch arbeitenden Einrichtung. Die strichpunktiert gezeichneten Vorrichtungsteile zeigen ihre Lage zeitverschoben zwischen identischen Lagen, wie sie mit teilweise gestrichelten und durchgezogenen Linien dargestellt sind. Der im Schlauchinnern auf die Fördervorrichtung einwirkende Druck der Beschichtungsflüssigkeit, der von der Höhe des Spiegels 4a abhängt, ist beispielsweise 0,4 bar.

In den F i g. 2 und 3 haben die Ziffern dieselbe Bedeutung wie in Fig. 1. Das erste Förderelement 1 ist in beiden Fällen als Endlosband 14 ausgebildet, welches über mehrere gleich dimensionierte Führungsrollen 13/13a läuft. Jedes Endlosband 14 zeigt zwei parallel zueinander, im wesentlichen plan verlaufende Teile 14a und zwei halbkreisförmig gekrümmte Bandbereiche, welche jeweils an einer Führungsrolle 13a anliegen, wobei eine dieser beiden Führungsrollen 13a angetrieben wird. Die Drehachsen 18 der Führungsrollen 13/13a erstrecken sich horizontal und parallel zueinander. Das zweite Förderelement 2 bewegt sich beim Rotieren um die Achse 6, wobei das gesamte Förderelement 2 in senkrechter Richtung zum plan verlaufenden Teil 14a des Endlosbandes 14 auf- und abbewegt wird. Diese Bewegung wird durch die gestrichelt gezeichnete Achse 6 angedeutet In F i g. 3 sind die Rollen 8 an einer Kette 15 frei drehbar befestigt, welche über Kettenräder 16 läuft wobei eines der Kettenräder angetrieben werden kann. Mit 19 sind die Drehachsen der Kettenräder 16 bezeichnet

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Innenbeschichten eines flexiblen Schlauches in Richtung seiner Längsachse, bestehend aus zwei gegenüberliegenden rotierbaren und antreibbaren Förderelementen, die den Schlauch in seiner Längsachse senkrecht zu den Drehachsen der Förderelemente zwischen den Förderelementen hindurchführen, wobei das erste Förderelement eine im wesentlichen glatte Oberfläche und das zweite Förderelement auf seiner Umfangsfläche in regelmäßigen Abständen Erhebungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Förderelement (2) aus einem walzen- oder radförmigen Körper oder aus einem Endlosband (15) besteht, daß um den Umfang des zweiten Förderclements (2) eine Vielzahl von zur Achse (6, 19) des zweiten Förderelements (2) parallel und achsparallel zueinander angeordnete Rollen (8) frei um ihre jeweilige Rollenachse (17) drehbar gelagert sind und daß der Durchmesser der Rollen (8) im Vergleich zum Durchmesser des sie tragenden walzen- oder radförmigen Körpers oder im Vergleich zum Durchmesser der das Endlosband (15) führenden Walzen (19) klein ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (8) eine glatte Oberfläche aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Rollen (8) Verdrängerkörper (9) angeordnet sind, welche sich parallel zu den Rollenachsen erstrecken und sich in einem Abstand zur Umfangsoberfläche des ersten Förderelements (1) befinden, der größer ist als die doppelte Schlauchdikke.

4. Vorrichtung nach einem de^r Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Förderelement (1) aus einer kreiszylindrischen Walze oder einem Endlosband (14) besteht.