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Einrichtung zur Innenbeschichtung eines langgestreckten
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Hohlelementes.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Innenbeschichtung eines
langgestreckten Hohlelementes, insbesondere in Form eines Rohres oder Schlauches,
mit Schmelzkleber, wobei das fortlaufend in noch weicher Form von einem Extruder
kommende Hohlelement in seinem bereits erhärteten Teil gefaßt und um seine Längsachse
gedreht wird, nach Patent (Anmeldung P 33 26 915.7).
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die für eine
gleichmäßige Verteilung des im Inneren des Hohlelementes befindlichen Schmelzklebers
notwendige Rotationsbewegung in möglichst einfacher und wirkungsvoller Weise zu
realisieren. Ausgehend von einer Ein richtung der eingangs genannten Art wird diese
Aufgabe dadurch gelöst, daß nach dem Extruder mindestens zwei rotierende Transportwalzen
vorgesehen sind, auf denen das zu drehende Hohlelement anliegt.
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Bei der Rotation der Transportwalzen wird auf das aufliegende Hohlelement
eine Drehbewegung übertragen, die zu einer fortlaufenden Rotation führt. Dadurch
wird sichergestellt, daß sich der im Inneren befindliche Schmelzkleber auch bei
einer horizontal arbeitenden Anordnung stets gut über die Innenfläche verteilt und
somit eine gleichmäßige Kleberbeschichtung beim fertigen
Produkt
erhalten wird. Das Maß dieser so auf das Hohlelement übertragenen Drehbewegung läßt
sich in einfacher Weise einstellen einmal durch die Umdrehungszahl der Walzen und
zum anderen durch deren Durchmesser.
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In vielen Fällen ist es erwünscht, daß das aufzuweitende Hohlelement
auch in Längsrichtung verschoben wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung läßt sich dies
in einfacher Weise dadurch erreichten, daß die Transportwalzen schräggestellte,
vorzugsweise gemeinsam angetriebene Scheiben enthalten, welche eine Längsverschiebung
des Hohlelementes bewirken. Diese Scheiben sind zweckmäßig unter 5 biS 100 schräggestellt,
laufen in allen Transportwalzen gleichsinnig und bewirken in Kombination mit der
Drehung des Schlauches die fortlaufende Längsverschiebung desselben. Das Maß dieser
Längsverschiebung läßt sich in einfacher Weise durch die Drehzahl der Walzen und
durch die Anzahl sowie die Schrägstellung der Scheiben einstellen.
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In denjenigen Fällen, in denen das Hohlelement aus einem wärmeschrumpfbaren
Material besteht, läßt sich in einfacher Weise gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
die notwendige Vernet#zung ebenfalls im Bereich der Transportwalzen durchführen.
Hierzu wird im Bereich der Transportwalzen eine Heizeinrichtung vorgesehen, so daß
im Transportbereich sich eine Vernetzungszone für das aus vernetzbarem Material
bestehende Hohlelement ergibt. Auf diese Weise wird ein Endprodukt erhalten, das
als wärmeschrumpfbarer Gegenstand, zum Beispiel als Schrumpfschlauch oder dergleichen
verwendbar ist.
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Eine weitere Lösung für die gleichmäßige Aufbringung von Klebematerial
auf ein Hohlelement besteht gemäß einer anderen Ausgestaltung des Erfindungsgedankens
darin, daß das Hohlelement im Inneren einer dem Extru-
der nachgeordneten
rotierenden Trommel geführt ist und an deren Innenwand anliegt. Durch die Rotation
der Tromx mel wird ebenfalls eine gewisse Verdrehung des Hohlele mentes und damit
eine Vergleichmäßigung des Schmelzkle berauftrags bewirkt.
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Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen
enthalten.
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Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 den ersten Teil einer erfindungsgemäßen
Einrich tung, welcher die Extrusions- und Vernetzungszone enthält, Fig. 2 teilweise
im Längsschnitt den zweiten Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung, welcher rechts
an die Anordnung nach Fig. 1 angesetzt zu denken ist und eine Aufweitzone enthalt,
Fig. 3 im Querschnitt den Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung im Bereich der
Vernetzungszone und Fig. 4 im Querschnitt die Führungseinrichtung im Bereich des
aufgeweiteten Schrumpfschlauches.
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Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung
beschreibt eine Einrichtung zur Herstellung eines Hohlelementes, das die Form eines
aufgeweiteten Schrumpfschlauches aus wärmerückstellfähigem Material hat. Die Arbeitsrichtung
ist jeweils von links nach rechts, vorausgesetzt, wobei die Aufweitung durch im
Inneren des Schrumpfschlauches angelegten Überdruck erzielt wird. Deshalb ist am
Eingang der Einrichtung zunächst ein Druckanschluß DA für Druckluft vorgesehen.
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Weiterhin ist ein Anschluß für die Zuführung des Schmelzklebers vorhanden,
der mit SK bezeichnet ist. Beide Anschlüsse DA und DK sind in das Innere eines ersten
Extruderkopfes EX1 eingeführt, an dessen Ausgang eine erste Mantelschicht SR11 eines
Schrumpfschlauches erhalten wird. Das Material hierfür besteht zweckmäßig aus vernetztem
Polyäthylen, wobei in einem nachfolgenden zweiten Extruder EX2 eine äußere Mantelschicht
aufgebracht werden kann, die zweckmäßig aus HDPE besteht.
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Auf diese Weise wird am Ausgang des Extruders EX2 ein Schrumpfschlauch
SR12 erhalten, der bereits den über den Schmelzkleber-Anschluß SK zugeführten Schmelzkleber
in seinem Inneren enthält. Um zu vermeiden, daß sich das Schmelzklebermaterial einseitig
an der Innenwand des Schrumpfschlauches SR12 sammelt, wird dieser in Rotation versetzt.
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Hierzu ist eine entsprechend langgestreckte Trommel TR vorgesehen,
die an ihren Stirnseiten Zahnräder ZR1 und ZR2 aufweist, die mit Ritzeln RT1 und
RT2 in Verbindung stehen. Für den Antrieb dieser Ritzel sind Motoren M01 und M02
vorhanden. Es ist jedoch auch möglich, mit einem einzigen zentralen Antriebsmotor
zu arbeiten und eine durchgehende Antriebswelle längs der Trommel TR vorzusehen.
Bei der Rotation der Trommel wird der auf der Trommelinnenwand, das heißt längs
einer Mantellinie anlie&ende Schrumpfschlauch SR12 in eine Rotationsbewegung
versetzt. Dies hat zur Folge, daß der Schmelzkleber gleichmäßig über die Innenfläche
des Schrumpfschlauches SR12 verteilt wird bzw. verteilt bleibt. Die dargestellte
Anlage ist somit besonders für eine horizontale Arbeitsrichtung geeignet.
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Die Trommel TR kann zusätzlich dazu herangezogen werden, bei einem
aus wärmerückstellfähigem Material bestehenden Schrumpfschlauch SR12 die Vernetzung
durchzuführen.
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Da hierfür eine Erwärmung des Schrumpfschlauches SR12
notwendig
ist, wird im Inneren der entsprechend lang ausgebildeten Trommel TR eine Heizeinrichtung
HE angebracht, die vorteilhaft aus Infrarotstrahlern besteht.
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Durch diese Strahlung wird der Schrumpfschlauch SR12 auf die für die
Vernetzung notwendige Temperatur gebracht, wobei das Erreichen des notwendigen Temperaturwertes
durch einen Temperaturfühler TF festgestellt werden kann. Da der Schrumpfschlauch
SR12 einer fortlaufenden Drehung unterworfen wird, ist auch sichergestellt, daß
die Erwärmung des Schrumpfschlauchs SR12 gleichmäßig für alle Oberflächenschichten
erfolgt. Am Ausgang der Anordnung liegt somit ein wärmevernetzter, gleichmäßig innenbeschichteter
Schrumpfschlauch vor, der nachfolgend mit SR13 bezeichnet ist.
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Die Querschnittsdarstellung nach Fig. 3 zeigt die Anordnung des Schrumpfschlauches
SR12 im Inneren der Trommel TR, wobei der Schrumpfschlauch am tiefsten Punkt der
Öffnung der Trommel TR auf deren Innenwandung aufliegt. Um den Antrieb und gleichzeitig
die Lagerung der Trommel TR zu gewährleisten, sind an jedem Ende zwei Ritzel RT1
und RT1 vorgesehen (von denen mindestens eines angetrieben ist), so daß das ganze
Gebilde etwa den Charakter eines Trommelofens aufweist.
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Im zweiten Teil der Einrichtung, wie sie in Figur 2 dargestellt ist,
wird der vernetzte und innenbeschichre te Schrumpfschlauch SR13 in ein Gehäuse GH
eingeführt, das eingangsseitig und ausgangsseitig mit Dichtungen DG1 und DG2 versehen
ist. Der Schrumpfschlauch SR13 wird durch einen Kranz parallel zur Schlauchachse
verlaufen der Transportwalzen geführt, die im vorliegenden Beispiel gleichmäßig
über den Umfang des Schrumpfschlauches verteilt angeordnet sind und nachfolgend
als Walzensätze WA1, WA2 und WA3 bezeichnet werden. Jeder derartige Walzensatz enthält,
wie aus Figur 4 ersichtlich ist, im vorliegenden Ausführungsbeispiel n Transport
walzen,
die bei der Querschnittsdarstellung entsprechend Figur 4 mit WA31, WA32 ..usw. bis
WA3n bezeichnet sind. Um eine Rotation auf den Schrumpfschlauch SR13 übertragen
zu können und eine brauchbare Führung für diesen zu gewährleisten, sind mindestens
zwei derartige Transportwalzen je Walzensatz notwendig. Bei allseitig den Schrumpfschlauch
SR14 umschließenden Walzen (vergleiche Figur 4) ergibt sich der Vorteil, daß die
Führung des Schrumpfschlauches in besonders zuverlässiger Weise erreicht wird und
außerdem sichergestellt ist, daß durch die größere Anzahl von angetriebenen Walzen
auch mehr Drehmoment auf den Schrumpfschlauch SR14 übertragen wird, so daß dieser
in sich eine stärkere Verdrehung erfährt.
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Der am Eingang des Gehäuses GH vorgesehene erste Walzensatz WA1 ergibt
noch keine Durchmesseränderung des Schrumpfschlauches SR13. Im mittleren Teil des
Gehäuses GH ist ein weiterer Walzensatz WA2 vorgesehen, dessen einzelne Transportwalzen
in Arbeitsrichtung gesehen, sich zunehmend voneinander entfernen. Diese Transportwalzen
sind zudem konisch ausgebildet, so daß weiterhin eine möglichst gleichmäßige und
flächendeckende Führung an der Oberfläche des Schrumpfschlauches SR13 erzielt wird
und die Winkelgeschwindigkeit erhalten bleibt. Am Ende der Aufweitzone des Walzensatzes
WA2 schließt sich ein weiterer Walzensatz WA3 an, der eine parallele Führung des
aufgeweiteten und hier mit SR14 bezeichneten Schrumpfschlauches bewirkt. Um den
Aufweitvorgang im Bereich des Gehäuses GH zu erleichtern, ist es vorteilhaft, im
Gehäuse GH außerhalb des Schrumpfschlauches einen Unterdruck zu erzeugen, wozu ein
Ansaugstutzen AS vorgesehen ist. Dadurch läßt sich am Ausgang der Schrumpfschlauch
SR14 besonders einfach frei abschneiden und es verbessert sich auch die Übertragung
der Torsion von den um ihre Längsachse rotierenden Transportwalzen auf den Schrumpfschlauch.
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Der Antrieb der einzelnen Walzen der Walzensätze WA1, WA2 und WA3
erfolgt von rechts über jeweils soviele Kettenräder, wie Walzen in einem Walzensatz
vorgesehen sind. Im vorliegenden Beispiel sind zwei Kettenräder dargestellt/mit
RL11 und RL12 bezeichnet. Diese Räder können über eine Kette oder einen Zahnriemen
miteinander verbunden sein, wobei dieser Zahnriemen die Kettenräder dicht umschlingt
und von außen über eine hier nicht dargestellte weitere Antriebseinrichtung in Bewegung
gesetzt wird. Die einzelnen Walzen der Walzen sätze WA1, WA2 und WA3 sind untereinander
über Kardangelenke verbunden, so daß ein einziger zentraler Antrieb für alle Walzensätze
ausreichend ist.
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Um im Bereich der Walzensätze eine Längsbewegung des Schrumpfschlauches
SR13 zu bewirken, ist es zweckmäßig, die einzelnen Transportwalzen mit schräggestellten
Scheiben zu versehen, die nur schematisch dargestellt und mit SB1 (bei Wo1), SB2
(bei WA2) und SBD (bei WA3) bezeichnet sind. Diese Scheiben sind mit einer Öffnung
versehen ~drehbar gelagert und können über eine im Inne ren verlaufende Antriebswelle
in Bewegung gesetzt werden. Diese Antriebswelle weist zum Beispiel eine vorstehende,
sich über die volle Länge erstreckende Nase auf, die in einen radial nach innen
in die Scheibenöffnung ragenden Vorsprung eingreift und so die Drehung der Antriebswelle
in eine Rotation der Scheiben umsetzt.
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Die Scheiben sind gegeneinander zum Beispiel durch zwischenliegende
Kugellager mit möglichst geringer Reibung drehbar.
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Es ist nichtnotwendig, daß die volle Länge der Walzensätze WA1 bis
WA3 mit derartigen, die Längsbewegung des Schrumpfschlauches bewirkenden Scheiben
belegt ist. In vielen Fällen genügt es, die drehbaren, schräggestellten Scheiben
SB1 bis SB3 nur in Teilbereichen der Transportwalzen vorzusehen.
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Die radiale Einstellung der Walzensätze WA1 bis WA3 und damit der
Durchmesserbereich ihres Einsatzes ist etwa im Verhältnis 1:1,5 veränderbar. Wenn
stärker abweichende Durchmesser gefordert werden, dann ist die Anzahl der Walzen
entweder zu erhöhen. oder zu erniedrigen. Die Änderung der Schrägstellung der in
den Walzensätzen WA1, WA2 und WA3 enthaltenen Scheiben SB1, SB2, SB3 und des Durchmessers
längs eines Walzensatzes bestimmt das Aufweitungsverhältnis. Die Schrägstellung
selbst bleibt längs eines#Walzensatzes konstant, während sich der Durchmesser proportional
der fortschreitenden Aufweitung ändert. Die Walzensätze WAl, WA2 und WA3 ergeben
vorteilhaft einen kranzartigen Aufbau, wobei der Schrumpfschlauch SR13 in seinem
Durchmesser der lichten Öffnung zwischen den Walzensätzen WA1, WA2 und WA3 entspricht.
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Beim Anfahrvorgang wird so vorgegangen, daß zunächst der extrudierte
Schrumpfschlauch SR12 abgesenkt und dann die Trommel TR zum rotieren gebracht wird.
Von dem (äußeren) Schlauch SR12 wird der innere Schlauch SR11 mitgenommen und gleichzeitig
wird die Innenbeschichtung durch die Zuführung des Schmelzklebers in Tätigkeit gesetzt.
Der Vernetzungsteil wird auf die Vernetzungstemperatur gebracht und anschließend
wird die Aufweiteinrichtung mit den Walzensätzen WAI, WA2 und WA3 in Rotation versetzt.
Jetzt erfolgt der Anschluß der Druckluft am Druckluftanschluß DA sowie die Zuführung
des Unterdrucks über den Anschlußstutzen AS beim Gehäuse GH. Der Schlauch wird zwischen
der Vernetzungseinrichtung der Aufweiteinrichtung im Bereich des Gehäuses GH kurzzeitig
abgeklemmt und aufgeblasen. Wenn das Vakuum über dem Anschlußstuzen AS ausreichend
groß ist und die Aufweitung über dem Unterdruck allein erfolgen soll, dann muß die
Druckluftzuführung DA im Bereich der Figur 1 abgeschaltet werden. Der so am Ausgang
des Gehäuses GH
erhaltene und mit Schmelzkleber beschichtete Schrumpfschlauch
SR14 kann mit einer fliegenden Trenneinrichu tung geschnitten oder in sonstiger
Weise aufgetrommelt oder abgenommen werden.
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Es ist auch möglich, die Trommel TR nach Figur 1 wegzu lassen und
an den Ausgang des Extruders EX2 gleich die Anordnung nach Figur 2 anzusetzen, das
heißt mit dem Walzensatz WA7 die Weiterverarbeitung zu beginnen. In diesem Fall
ist die Vernetzungszone (Heizeinrichtung HE, Temperaturfühler TF) im Bereich des
Walzensatzes Al anzuordnen.
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4 Figuren 9 Patentansprüche
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