DE69312283T2

DE69312283T2 - Verfahren zum herstellen von wellrohren

Info

Publication number: DE69312283T2
Application number: DE69312283T
Authority: DE
Inventors: Noboru Kamakura-Shi Kanagawa 247 Hasegawa; Mitsuo Kamakura-Shi Kanagawa 247 Kagabu
Original assignee: TOYO CHEMICAL CORP; Toyo Kagaku Co Ltd
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1993-11-08
Publication date: 1998-01-08
Anticipated expiration: 2013-11-09
Also published as: TW226003B; AU1628395A; IL107492A0; ES2105341T3; US5593535A; WO1994011180A1; AU5377094A; CN1043973C; CA2127810C; US5662764A; AU660245B2; EP0635353A4; EP0635353B1; CN1092353A; KR0151245B1; NZ257388A; EP0635353A1; CA2127810A1; MY119484A; DE69312283D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Herstellen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs, umfassend eine Walzenanordnung, die aus einer Mehrzahl von Walzenmitteln zusammengesetzt ist, von denen jedes mit einer Mehrzahl von konvexen Ringen längs der Axialrichtung desselben versehen ist, und jedes mit gleicher Geschwindigkeit drehbar ist, wobei die Walzenanordnung im wesentlichen einen einzigen rotierenden Axialkörper bildet, so daß die Walzenmittel auf einer zylindrischen Oberfläche eines imaginären Zylinders angeordnet bzw. gruppiert sind, wobei jede Achse des Walzenmittels in einer Umfangsrichtung der Walzenanordnung geneigt ist, Walzenhaltemittel, die zum drehbaren Halten der Walzenmittel axial gegenüber der Walzenanordnung angebracht sind, Mittel zum kontinuierlichen Zuführen eines Kunstharzstreifens zu einer äußeren Umfangsoberfläche der Walzenanordnung von einer lateralen Seite derselben her, und Antriebsmittel zum Drehen der Walzenmittel mit gleicher Geschwindigkeit.
Eine Einrichtung dieser Art ist aus GB-A-2 141 670 bekannt.
Mehr im besonderen bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung zum Herstellen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs, insbesondere aus Kunstharz, worin die Querschnittsform der äußeren Umfangsoberfläche des Rohrs bzw. Schlauchs gewellt ist und welches bzw. welcher genügend Abflachungsfestigkeit und besonders hohe Formungsstabilität und hohe Dauerhaftigkeit aufweist.
Weiterhin sind bisher verschiedene andere vorschläge für eine Einrichtung zum Herstellen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs aus Kunstharz so, daß die äußere Umfangsoberfläche des Rohrs bzw. Schlauchs ein gewelltes Querschnittsprofil hat, gemacht worden.
Zum Beispiel ist aus der oben erwähnten GB-A-2 141 670 eine Einrichtung bekannt, die folgendes umfaßt: eine Walzenanordnung, die aus einer Mehrzahl von Walzen, welche einen imaginären Zylinder bilden, aufgebaut ist, wobei die Walzen je mit einer Mehrzahl von konvexen Ringen der gleichen Größe versehen sind und um ihre eigenen Achsen mit gleicher Geschwindigkeit gedreht werden, wobei die Walzen parallel zueinander so angeordnet sind, daß die Achsen der Walzen auf der Umfangsoberfläche des imaginären Zylinders sind und die Axialrichtungen von jeder der Walzen umfangsmäßig geneigt sind, während sie parallel zueinander sind, ein Werkzeug bzw. Spritzwerkzeug zum kontinuierlichen Zuführen eines Streifens aus Kunstharz in einem geschmolzenen Zustand von der lateralen Seite her auf den Umfang der Walzenanordnung, und einen Antriebsmotor zum kontinuierlichen Rotieren der Walzen mit gleicher Geschwindigkeit.
Aus der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 62-60261 (1987) ist außerdem eine Einrichtung bekannt, welche weiter folgendes umfaßt: eine Druckwalze, die für das Kämmen mit dem Profil der Außenwandoberfläche von jeder Walze zum Fixieren der Form des Streifens aus Kunstharz profiliert ist, Mittel zum Kühlen des Kunstharzes, wenn es zu einem rohrförmigen Profil geformt wird, während es längs des äußeren Umfangs des imaginären Zylinders bewegt wird, und Formungsmittel für das Ausbilden eines glatten zylindrische geformten Kunstharzes auf der Innenseite des Wellrohrs bzw. -schlauchs zum Vorsehen einer doppelwandigen Struktur.
Jedoch wird bei den oben beschriebenen konventionellen Einrichtungen nicht berücksichtigt, daß, wenn der Streifen aus Kunstharz spiralig gewickelt und längs der Achse der Walzenanordnung vorwärtsbewegt wird, während er gekühlt und gehärtet wird, der Streifen selbst aufgrund der Kühlung in der Größe schrumpft bzw. zusammengezogen wird. Da die auf jeder Walze ausgebildeten konvexen Ringe von der gleichen Größe und in einem gleichen Intervall auf der Walze angeordnet bzw. gruppiert sind, wird der Kunstharzstreifen tatsächlich unter Bedingungen gehärtet, in denen der Streifen längs der Form von jedem konvexen Ring nach auswärts gezogen wird. Das Ergebnis besteht darin, daß der Streifen, wenn der Streifen aus Kunstharz längs der Walzenanordnung axial fortschreitet, die Tendenz hat, von den Talteilen zwischen den konvexen Ringen gelöst zu werden, so daß die Formungsstabilität, Genauigkeit und Dauerhaftigkeit des schließlichen Wellrohrs bzw. -schlauchs herabgesetzt sind.
Abgesehen hiervon wird bei der oben beschriebenen konventionellen Einrichtung, obwohl jede Walze der Walzenanordnung mit gleicher Geschwindigkeit rotiert wird, eine Differenz in der Umfangsgeschwindigkeit von etwa 10 bis 45 % zwischen der Umfangsgeschwindigkeit an der Spitze des konvexen Teils und jener in den vertieften Zwischenräumen zwischen benachbarten konvexen Teilen von jeder Walze erzeugt, so daß Längsfalten (innere Spannung) zwischen den konvexen Teilen und den vertieften Talteilen der Wandoberflächen des Wellrohrs bzw. -schlauchs erzeugt werden, mit dem Ergebnis, daß das hergestellte schließliche Wellrohr bzw. der hergestellte schließliche Wellschlauch in der Dauerhaftigkeit, wie Stoßfestigkeit oder Druckwiderstandsfähigkeit, vermindert ist.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zum Herstellen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs zur Verfügung zu stellen, welche fähig ist, zu verhindern, daß ein Streifen aus Kunstharz aufgrund des Zusammenziehens bzw. Schrumpfens in der Größe von den Walzen gelöst wird, und welches bzw. welcher in der Dauerhaftigkeit, wie Stoßfestigkeit oder Druckwiderstandsfähigkeit, überragend ist.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zum Herstellen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs zur Verfügung zu stellen, das bzw. der in der Dauerhaftigkeit, wie Stoßfestigkeit oder Druckwiderstandsfähigkeit, überragend ist, und in dem Längsfalten (innere Spannung) zwischen den konvexen Teilen und den Talteilen desselben nicht ausgebildet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Einrichtung zum Herstellen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs zur Verfügung gestellt, welche in irgendeinem der Ansprüche 1, 2 und 3 definiert ist.
Gemäß einer ersten Ausführungsform umfaßt die Einrichtung nach der Erfindung eine Walzenanordnung, die aus einer Mehrzahl von Walzenmitteln zusammengesetzt ist, von denen jede mit gleicher Geschwindigkeit drehbar ist, wobei die Walzenanordnung im wesentlichen einen einzigen rotierenden Axialkörper so bildet, daß die Walzenmittel auf einer zylindrischen Oberfläche eines imaginären Zylinders angeordnet bzw. gruppiert sind, Walzenhaltemittel, die zum drehbaren Halten der Walzenmittel axial gegenüber der Walzenanordnung angebracht sind, Mittel zum kontinuierlichen Zuführen eines Kunstharzstreifens zu der äußeren Umfangsoberfläche der Walzenanordnung von einer lateralen Seite derselben her, und Antriebsmittel zum Rotieren der Walzenmittel mit gleicher Geschwindigkeit, wobei jede Achse der Walzenmittel in einer Umfangsrichtung der Walzenanordnung geneigt ist, wobei eine Mehrzahl von konvexen Ringen längs der Axialrichtung von jedem der Walzenmittel so angeordnet bzw. gruppiert ist, daß die konvexen Ringe in ihrer Gesamtheit eine Spirale bilden bzw. ausbilden, wobei ein Abstand zwischen den konvexen Ringen und Durchmesser und Breiten der konvexen Ringe auf jedem der Walzenmittel entsprechend dem Schrumpfungsprozentsatz des Kunstharzstreifens wenigstens innerhalb eines Abschnitts des Walzenmittels, in welchem der Kunstharzstreifen, der spiralig gewickelt und längs der Achse der Walzenanordnung vorgeschoben wird, geschrumpft bzw. zusammengezogen wird, allmählich vermindert sind (nachstehend als eine erste Einrichtung bezeichnet).
Gemäß einer zweiten Ausführungsform umfaßt die Einrichtung der vorliegenden Erfindung folgendes: eine Walzenanordnung, die aus einer Mehrzahl von Walzenmitteln zusammengesetzt ist, von denen jedes mit gleicher Geschwindigkeit drehbar ist, wobei die Walzenanordnung im wesentlichen einen einzigen rotierenden Axialkörper so bildet, daß die Walzenmittel auf einer zylindrischen Oberfläche eines imaginären Zylinders angeordnet bzw. gruppiert sind, Walzenhaltemittel, die zum drehbaren Halten der Walzenmittel axial gegenüber der Walzenanordnung angebracht sind, Mittel zum kontinuierlichen Zuführen eines Kunstharzstreifens zu der äußeren Umfangsoberfläche der Walzenanordnung von einer lateralen Seite derselben her, und Antriebsmittel zum Rotieren der Walzenmittel mit gleicher Geschwindigkeit, wobei jede Achse der Walzenmittel in einer Umfangsrichtung der Walzenanordnung geneigt ist, wobei eine Mehrzahl von konvexen Ringen längs der Axialrichtung von jedem der Walzenmittel so angeordnet bzw. gruppiert ist, daß die konvexen Ringe in ihrer Gesamtheit eine Spirale bilden bzw. ausbilden, einen Mitlaufring, der in einem vertieften Talteil zwischen benachbarten konvexen Ringen vorgesehen ist, wobei der Mitlaufring in Ansprechung auf die Umfangsgeschwindigkeit an einer Spitze des konvexen Rings rotierbar ist (nachstehend als eine zweite Einrichtung bezeichnet).
Gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird außerdem eine Einrichtung zum Herstellen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs zur Verfügung gestellt, welche der ersten Einrichtung, ausgerüstet mit dem vorerwähnten Mitlaufring, entspricht (nachstehend als die dritte Einrichtung bezeichnet).
In jeder der Einrichtungen zum Herstellen des Wellrohrs bzw. -schlauchs kann eine Druckwalze, die eine konvexe Form hat, welche mit der konvexen Form der Walzenmittel zusammenpaßt, zum Fixieren der Form des zu einer Spirale gewickelten Streifens vorgesehen sein.
In jeder der Einrichtungen zum Herstellen des Wellrohrs bzw. -schlauchs ist die Querschnittsform der Umfangsoberfläche des Rohrs bzw. Schlauchs übereinstimmend mit der konvexen Form der Mehrzahl von Walzenmittel gewellt. Das Innenzylinderkunstharzformungsmittel zum Ausbilden eines glatten zylindrischen Kunstharzes auf der Innenseite der Wellrohr- bzw. Wellschlauchwandoberfläche, das auf der inneren Umfangsoberfläche des imaginären Zylinders ist, kann zum Vorsehen einer dualen oder doppelten Wand für das Wellrohr bzw. den Wellschlauch vorgesehen sein. Abgesehen hiervon können Kühlmittel innerhalb jedes Walzenmittels und innerhalb des Innenzylinderkunstharzformungsmittels zum Kühlen des Streifens aus Kunstharz, wenn er gewickelt wird, vorgesehen sein.
In jeder der oben beschriebenen Einrichtungen zum Herstellen des Wellrohrs bzw. -schlauchs genügt es, wenn jede Achse der Walzenmittel umfangsmäßig relativ zu der Achse der Walzenanordnung unter einem Neigungswinkel geneigt ist, welcher es ermöglicht, daß der Streifen aus Kunstharz kontinuierlich in der sich axial erstreckenden Richtung der Walzenanordnung zum kontinuierlichen Herstellen des spiralförmigen Rohrs bzw. Schlauchs bewegt wird. Außerdem kann jede Achse der Walzenmittel umfangsmäßig relativ zu der Achse der Walzenanordnung geneigt sein, während gleichzeitig jede Achse der Walzenmittel gleich nach der mittigen Achse der Walzenanordnung geneigt sein kann, so daß der Durchmesser des imaginären Zylinders in der sich axial erstreckenden Richtung allmählich vermindert wird. Durch Neigen der Walzenmittel so, daß der imaginäre Zylinder im Durchmesser allmählich vermindert wird, wird es möglich, zu verhindern, daß die Formungsstabilität und -genauigkeit aufgrund des Zusammenziehens bzw. der Schrumpfung, das bzw. die durch Kühlen des Streifens aus Kunstharz bewirkt wird, herabgesetzt werden. Wenigstens eines der Walzenhaltemittel kann mit Neigungswinkeleinstellmitteln zum Einstellen des Neigungswinkels des Walzenmittels versehen sein.
Das für jede der oben beschriebenen Einrichtungen zum Herstellen des Wellrohrs bzw. -schlauchs verwendete Kunstharz ist vorzugsweise thermoplastisches Harz, wie Polyethylen, Polypropylen oder Polyvinylchlorid. Beiläufig sei gesagt, daß der Streifen aus Kunstharz ein flacher Streifen sein kann, wenn er von dem Zuführungsmittel her zugeführt wird, oder in der gewellten Form zugeführt werden kann, die mit den Wellungen der Walzenmittel zusammenpaßt.
In der oben beschriebenen ersten und dritten Einrichtung können der Abstand zwischen den konvexen Ringen und die Durchmesser und die Breiten der konvexen Ringe in Übereinstimmung mit dem Schrumpfungsprozentsatz des Streifens aus Kunstharz allmählich vermindert sein, so daß es möglich wird, zu verhindern, daß der Streifen von den vertieften Talteilen zwischen den benachbarten konvexen Ringen der Walzenmittel aufgrund der Schrumpfung des Kunstharzes abgelöst wird, was andernfalls in dem Fall auftreten würde, in welchem die konvexen Ringe auf jedem Walzenmittel von der gleichen Größe und in einem gleichen Intervall angeordnet bzw. gruppiert sind, mit dem Ergebnis, daß das schließliche Wellrohr bzw. der schließliche Wellschlauch in der Formungsstabilität, Genauigkeit und Dauerhaftigkeit verbessert ist. Die Rate der Verminderung des Abstands zwischen benachbarten konvexen Ringen und der Durchmesser und Breiten der konvexen Ringe kann in Abhängigkeit von der Art des angewandten Streifens aus Kunstharz ausgewählt sein. Zum Beispiel ist es, wenn das Allgemeinzweck-Polyethylen als ein Substrat für den Streifen aus Kunstharz verwendet wird, so, daß es einen Formungsschrumpfungsprozentsatz von angenähert 2 % hat und um etwa 10 % geschrumpft wird, nachdem es gewikkelt ist, und zwar in Abhängigkeit von der Spannung, die angewandt wird, wenn der Streifen gewickelt wird, so daß die Rate der Abnahme in Abhängigkeit von dem Schrumpfungsprozentsatz festgesetzt werden kann. Obwohl die Rate der Abnahme bzw. Verminderung in Abhängigkeit von den verwendeten Kunstharzen variiert, ist, wenn der Abstand zwischen den konvexen Ringen und der Durchmesser und die Breite des konvexen Rings an der Zuführungsposition des Kunstharzstreifens gleich X sind, und der Minimalwert gleich Y ist, das Verhältnis Y/X gegeben durch 0,8 < Y/X < 1 und insbesondere 0,9 < Y/X < 1.
Der Abschnitt oder Bereich, innerhalb dessen der Abstand zwischen den konvexen Ringen und der Durchmesser und die Breite der konvexen Ringe zu vermindern sind, braucht nur wenigstens ein solcher Abschnitt zu sein, innerhalb dessen die Schrumpfung aufgrund des Härtens des Streifens aus Kunstharz stattfindet, wenn der Streifen entlang der Länge der Walzenmittel spiralig gewickelt wird. Für jene konvexen Ringe, welche als Formhaltemittel für das spiralig gewickelte Rohr bzw. den spiralig gewickelten Schlauch verwendet werden, nachdem die Schrumpfung oder Härtung des Streifens aus Kunstharz beendet ist, ist es nicht obligatorisch, die obigen Werte zu ändern, so daß die konvexen Ringe der gleichen Form mit dem gleichen gleichförmigen Abstand angeordnet werden können.
Der Mitlaufring, der in der oben beschriebenen zweiten und dritten Einrichtung verwendet wird und der in Abhängigkeit von der Umfangsgeschwindigkeit der Spitzenteile der konvexen Ringe rotiert werden kann, hat die Funktion, zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit, wie Stoßfestigkeit oder Druckwiderstandsfähigkeit, das Auftreten von Längsfalten (intern als Spannungen) zwischen den konvexen Teilen und den Talteilen der Wandoberfläche des Wellrohrs bzw. -schlauchs aufgrunddessen, daß die die Walzenanordnung bildenden Walzenmittel mit einer gleichen Geschwindigkeit rotiert werden, so daß eine Differenz in der Umfangsgeschwindigkeit in der Größenordnung von etwa 10 bis 45 % zwischen der Spitzenstelle des konvexen Rings und den Talteilen zwischen den Ringen erzeugt wird, zu verhindern. Es gibt keine spezielle Beschränkung hinsichtlich des Mitlaufrings, wenn er fähig ist, mit der Umfangsgeschwindigkeit des Streifens aus Kunstharz an der Spitzenstelle von den konvexen Ringen rotiert zu werden, so daß der Streifen, wenn der Streifen in Kontakt mit den konvexen Teilen der Walzenmittel und den Talteilen läuft, mit einer gleichen Umfangsgeschwindigkeit an der Spitzenstelle und in dem Talteil ohne Rücksicht auf die Rotationsgeschwindigkeit der Wellen der Walzenmittel rotiert werden kann. Demgemäß können die Mitlaufringe als über Lager o.dgl. frei drehbar auf bzw. in den Talteilen angebrachte Ringe ausgebildet sein.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Seiten-Aufrißansicht, die eine Einrichtung zum Herstellen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist einer vergrößerte Ansicht, die eine Walze zeigt, die konvexe Ringe hat, welche in Fig. 1 gezeigt sind.
Fig. 3 ist eine schematische Rückseitenansicht, welche die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung zeigt.
Fig. 4 ist eine Vorderansicht, die eine Halteplatte in der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung zeigt, wobei nur eine Anordnung der Walzen zur Erleichterung des Verständnisses schematisch gezeigt ist.
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht, die perspektivisch die Innenseite eines Teils einer Walzenanordnung in der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung zeigt.
Fig. 6 ist eine schematische Seiten-Aufrißansicht, die eine Einrichtung zum Erzeugen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 7 ist eine vergrößerte schematische Teilquerschnittsansicht einer in Fig. 6 gezeigten Walze.
Fig. 8 ist eine schematische Querschnittsansicht, gesehen längs der Linie C-C in Fig. 7.
Fig. 9 ist eine vergrößerte schematische Ansicht einer Walze, die konvexe Ringe und in Talbereichen zwischen benachbarten konvexen Ringen vorgesehene Mitlaufringe hat, wobei der Abstand zwischen benachbarten konvexen Ringen und die Durchmesser sowie die Breiten der konvexen Ringe entlang der Axialrichtung allmählich vermindert sind.

BESTE ART UND WEISE FÜR DAS AUSÜBEN DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, welche eine bevorzugte, jedoch nichtbeschränkende Form der Erfindung zeigen.
In Fig. 1 ist 1 eine Einrichtung zum Herstellen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs, bestehend aus einem Halterahmen 2, einer scheibenförmigen Halteplatte 4, die dem Halterahmen 2 gegenüberliegt, neun Walzen 3a bis 3i, die eine Walzenanordnung 3 bilden, die längs eines imaginären Kreises zwischen dem Halterahmen 2 und der Halteplatte 4 angeordnet sind und die im wesentlichen einen rotierenden Einwellenkörper bilden, einem Motor 10 zum Drehen der Walzen 3a bis 3i mit gleicher Geschwindigkeit und einem Werkzeug bzw. Spritzwerkzeug 8 zum Zuführen eines Streifens aus Kunstharz A zu der Walzenanordnung 3.
Der halbe Teil von jeder der Walzen 3a bis 3i nach dem Halterahmen 2 zu ist mit sieben konvexen Ringen 9 mit kreisförmigem Querschnitt auf seiner äußeren Umfangsoberfläche versehen, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Die Abstände P&sub1; bis P&sub6; die Durchmesser Q&sub1; bis Q&sub7; und die Breiten R&sub1; bis R&sub7; der konvexen Ringe 9 sind so gewählt, daß sie in Fig. 1 von dem Halterahmen 2 nach der Halteplatte 4 zu allmählich vermindert sind, so daß sich die Verhältnisse P&sub6;/P&sub1;, Q&sub7;/Q&sub1; und R&sub7;/R&sub1; auf 0,9 belaufen. Der halbe Teil von jeder der Walzen 3a bis 3i nach der Halte-platte 4 zu ist ein glatter bzw. gleichmäßiger Zylinder. Da die Änderungen in den Abständen, den Durchmessern und den Breiten der in Fig. 1 gezeigten konvexen Ringe im Gegensatz zu der Abmessung der gesamten Einrichtung nur klein sind, sind sie abweichend von den tatsächlichen Größen mit im wesentli-chen der gleichen Größe gezeigt.
Die Halteplatte 4 ist auf dem distalen Ende einer hohlen Basiswelle 5 angebracht, die durch das Innere des Halterahmens 2 hindurchgeht. Die Wellenteile 6, 7 von jeder Walze 3a bis 3i sind drehbar in Lagern gehaltert. Jeder Wellenteil 6, der durch den Halterahmen 2 hindurchgeführt ist, ist dazu geeignet, unter der Antriebskraft des Motors 10 mit gleicher Geschwindigkeit rotiert zu werden, und zwar durch Miteinanderverbinden von jedem Kettenzahnrad, das auf jeder der Walzen 3a bis 3i aufgespannt ist, wie in Fig. 3 gezeigt, einem Kettenzahnrad 12, das lose auf einer Welle 11 angebracht ist, die auf dem Halterahmen 2 festgehalten ist, und einem Kettenzahnrad 14, das auf einer geschwindigkeitsreduzierenden Einheit 13 angebracht ist, die mit dem Motor 10 verbunden ist, mittels endloser Ketten 15, 16. Ein Kettenzahnrad 17 wird zur Spannungseinstellung der endlosen Kette 15 verwendet. Durch eine derartige Anordnung werden, wenn das Kettenzahnrad 14 der geschwindigkeitsreduzierenden Einheit 13 mittels des Motors 10 rotiert wird, die Kettenzahnräder der Walzen 3a bis 3g durch die Bewegung der endlosen Kette 15 rotiert, und mit der Rotation der endlosen Kette 15 wird die endlose Kette 16 so bewegt, daß sie die Kettenzahnräder der Walzen 3a bis 3i rotiert, um die Rotation der Walzen 3a bis 3i mit gleicher Geschwindigkeit zu bewirken.
Jeder Wellenteil 7, der durch die Halteplatte 4 hindurchgeführt ist, ist dadurch drehbar gelagert, daß er durch je ein elliptisch geformtes Lager 7a (siehe Fig. 4) hindurchgeführt ist, das fähig ist, den Neigungswinkel der Walzenwelle einzustellen. Wenn die Wellenteile 7 in den radial äußersten Positionen des in Fig. 4 gezeigten imaginären Zylinders 18 gelagert sind, ist die Walzenanordnung 3 in ihrer Gesamtheit parallel zueinander relativ zu der Axialrichtung x der Basiswelle 5 mit einem Neigungswinkel x-y gelagert. Wenn jeder Wellenteil 7 durch die elliptisch geformten Lager 7a in den radial innersten Positionen des imaginären Zylinders 18 gelagert ist, kann die Walzenanordnung 3 so gelagert sein, daß der Durchmesser des in Fig. 4 gezeigten imaginären Zylinders 18 in der Richtung, die von dem Halterahmen 2 nach der Halteplatte 4 zu fortschreitet, allmählich vermindert wird. Durch Lagern der Wellenteile 7 so, daß der Durchmesser des imaginären Zylinders 18 allmählich vermindert wird, wird es möglich zu verhindern, daß der spiralig gewickelte Streifen aus Kunstharz A von den Tälern der Walzen 3a bis 3i infolge Schrumpfung aufgrund der Kühlung des Streifens A gelöst wird.
In Fig. 1 ist 19 eine Druckwalze, die für das Pressen des aus dem Spritzwerkzeug bzw. der Strangpreßform 8 entladenen Streifens aus Kunstharz A auf die Umfangsoberfläche der Walzenanordnung 3 zum Fixieren der Form des Streifens A ein Wellprofil hat, das den sieben konvexen Ringen 9 der Walzen 3a bis 3i entspricht. Die Druckwalze 19 ist drehbar außerhalb der Walzenanordnung 3, welche den imaginären Zylinder bildet, angebracht. 20 ist eine Führungswalze zum Führen des Streifens A, wenn er auf die Walzenanordnung 3 entladen wird. Die Führungswalze 20 ist außerhalb und parallel zu der Walzenanordnung 3 angebracht.
In Fig. 5 ist 21 ein Werkzeug bzw. Spritzwerkzeug zum Ausstoßen eines Streifens aus Kunstharz B, welcher eine glatte bzw. unprofilierte zylindrische Oberfläche bildet, die die Innenwandoberfläche des Wellrohrs bzw. -schlauchs werden soll. Das Werkzeug bzw. die Strangpreßform 21 ist mit einer Spindel 22 verbunden, die innerhalb der Basiswelle 5 angebracht ist, und ist in einem Mittelteil innerhalb des Inneren der Walzenanordnung 3 angebracht, so daß der Streifen aus Kunstharz B zu den glatten bzw. unprofilierten Teilen der Walzen 3a bis 3i zugeführt wird.
Innerhalb des Inneren der Walzen 3a bis 3i ist eine nichtgezeigte bekannte Einheit zum Zirkulieren von Kühlwasser für das Kühlen des Streifens aus Kunstharz A, welcher spiralig gewikkelt wird, wenn er aus der Strangpreßform 8 ausgestoßen wird, vorgesehen.
Nachstehend wird das Verfahren zum Herstellen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs unter Verwendung der oben beschriebenen Einrichtung 1 erläutert.
Es sei auf Fig. 1 Bezug genommen, wonach der aus dem Werkzeug 8 ausgestoßene Streifen aus Kunstharz A kontinuierlich über die Führungswalze 20 auf den äußeren Umfang der Walzen 3a bis 3i entladen wird, während gleichzeitig der Motor 10 in Rotation zum Drehen der Walzen 3 bis 3i mit gleicher Geschwindigkeit, die an die Zuführungsrate des Streifens A angepaßt ist, angetrieben wird. Auf diese Art und Weise wird der Streifen A aufeinanderfolgend den Stellen m4, m3, m2 und m1 auf dem äußeren Umfang der in Fig. 1 gezeigten Walzenanordnung 3 zugeführt. Nachdem eine Runde des Streifens A um den äußeren Umfang der Walzenanordnung 3 gewickelt ist, wird jener Teil des Streifens A, welcher eine vollständige Runde bzw. Lage erzeugt hat, teilweise mit einem Teil des Streifens A überlappt, der nachfolgend in der gleichen Art und Weise zuzuführen ist, und wird aufgrund der Neigung der Walzen 3a bis 3i vorgeschoben, um eine vollständige Windung der Spirale zu bilden. Der Streifen A wird an der Druckwalze 19 in der Nähe der Walze 3i vorbeibewegt, so daß der Streifen A durch die Querschnittsform der Walzenanordnung 3 im Zusammenwirken mit der Kontur der Druckwalze 19 in einer Wellform fixiert wird. Wenn der Streifen A den letzten konvexen Ring 9 erreicht, der auf jeder der Walzen 3a bis 3i vorgesehen ist, wird der Streifen aus Kunstharz B aus dem in Fig. 5 gezeigten Werkzeug 21 ausgestoßen und zu den glatten bzw. unprofilierten Teilen der Walzen 3a bis 3i zugeführt, während der Streifen B allmählich vorgeschoben und bewirkt wird, daß er kontinuierlich an die innere Oberfläche des Streifens A, welcher in der Spiralform gewickelt ist, gebunden wird, um eine zylindrische innere Oberfläche des Wellrohrs bzw. -schlauchs zu definieren bzw. zu begrenzen. Der Streifen B wird in der Richtung der Erstreckung der Halteplatte 4 vorgeschoben, indem man aus der Neigung der Wellen der Walzen 3a bis 3i Vorteil zieht, und zwar zum kontinuierlichen Erzeugen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs, das bzw. der eine Doppelwandstruktur hat, umfassend eine gewellte Außenwand und eine zylindrische Innenwand.
Die wellenförmige Außenwand des Wellrohrs bzw. -schlauchs, das bzw. der auf diese Art und Weise kontinuierlich erzeugt wird, wird dadurch gehärtet und geschrumpft, daß sie durch Kühlmittel, nicht gezeigt, gekühlt wird, die innerhalb des Inneren der Walzen 3a bis 3i vorgesehen sind. Da die Abstände, die Durchmesser und die Breiten der auf den Walzen 3a bis 3i vorgesehenen konvexen Ringe 9 in der Richtung, die von dem Halterahmen 2 nach der Halteplatte 4 zu fortschreitet, mit Raten vermindert sind, welche mit den Schrumpfungsprozentsätzen der verschiedenen Teile des Streifens A in der in Fig. 2 gezeigten Einrichtung 1 in Beziehung stehen, wird die wellenförmige Außenwand des Wellrohrs bzw. -schlauchs kontinuierlich ausgebildet, ohne daß der Streifen A außer Eingriff mit den Talteilen zwischen den letzten konvexen Ringen 9 und den vorletzten konvexen Ringen 9 der Walzen 3a bis 3i außer Eingriff tritt, und zwar unabhängig von der durch Abkühlen bewirkten Schrumpfung des Streifens A. Infolgedessen ist das hergestellte Wellrohr bzw. der herstellte Wellschlauch in der Formungsgestaltsstabilität und -genauigkeit verbessert, während es bzw. er in der Dauerhaftigkeit überragend ist. Die Formungsgestaltsstabilität und -genauigkeit können weiter verbessert werden durch Neigen der Axialrichtung von jeder der Walzen 3a bis 3i so, daß der Durchmesser der Walzenanordnung 3 zusätzlich zu der Einstellung der Abstände, Durchmesser und Breiten der konvexen Ringe allmählich vermindert wird.
Es sei auf Fig. 6 Bezug genommen, worin 60 eine Einrichtung zum Herstellung eines Wellrohrs bzw. -schlauchs gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Die Einrichtung 60 weist neun Walzen 63a bis 63i anstelle der Walzenanordnung der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung 1 auf, wobei die Walzen 63a bis 63i je mit acht konvexen Ringen 62 mit dem gleichen Abstand versehen sind. Beiläufig sei gesagt, daß das Werkzeug bzw. Spritzwerkzeug 2 zum Ausbilden der glatten inneren Oberfläche, das in Fig. 5 gezeigt ist, nicht installiert ist. Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform ist anderweitig die gleiche wie jene, die in Fig. 1 gezeigt ist, so daß verschiedene Teile oder Komponenten der vorliegenden Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und die entsprechende Beschreibung nicht erfolgt.
Fig. 7 zeigt die Walzen 63a bis 63i, die in Fig. 6 gezeigt sind, in einer teilweisen, vergrößerten Querschnittsansicht, und Fig. 8 ist ein Querschnitt, ausgeführt längs der Linie C-C in Fig. 7.
Jede der Walzen 63a bis 63i ist mit konvexen Ringen 62 der gleichen Form und Größe ausgebildet. Auf einem Walzensubstrat 64 ist in jedem Talteil zwischen benachbarten konvexen Ringen 62 je ein Mitlaufring 61a drehbar über Trockenlager 61b und einer durch eine Armatur 65 befestigte Positionierungsvorrichtung 61c ohne Rücksicht auf die Rotation des Walzensubstrats 64 drehbar angebracht. Ein Kühlmittel, nicht gezeigt, zum Zirkulieren von Kühlwasser in einer per se gut bekannten Art und Weise ist innerhalb jeder der Walzen 63a bis 63i vorgesehen.
Nachstehend wird das Verfahren zum Herstellen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs durch die oben beschriebene Einrichtung 60 erläutert.
Es sei auf Fig. 6 Bezug genommen, wonach der Streifen aus Kunstharz A, der von dem Werkzeug bzw. der Strangpreßform 8 ausgestoßen wird, über die Führungswalze 20 kontinuierlich auf den äußeren Umfang der Walzen 63a bis 63i entladen wird. Gleichzeitig wird der Motor 10 zum Drehen der Walzen 63a bis 63i mit gleicher Geschwindigkeit, welche an die Zuführungsrate des Streifens A angepaßt ist, in Rotation angetrieben. Auf diese Art und Weise wird der Streifen A aufeinanderfolgend zu den Stellen m4, m3, m2 und m1 auf dem äußeren Umfang der in Fig. 6 gezeigten Walzenanordnung 63 zugeführt. Nachdem eine Runde bzw. Lage des Streifens A um den äußeren Umfang der Walzenanordnung 63 gewickelt ist, wird jener Teil des Streifens A, welcher eine vollständige Runde bzw. Lage erzeugt hat, teilweise mit einem Teil des nachfolgend zuzuführenden Streifens A überlappt, um die Runde bzw. Lage in gleichartiger Art und Weise herzustellen, und wird aufgrund der Neigung der Walzen 63a bis 63i vorgeschoben, um eine vollständige Windung der Spirale zu bilden. Der Streifen A wird in der Nähe der Walze 63i an der Druckwalze 19 vorbeibewegt, so daß der Streifen A durch die Querschnittsform der Walzenanordnung im Zusammenwirken mit der Kontur der Druckwalze 19 zu einer Wellform geformt wird.
Andererseits werden, da der Streifen A, wie oben beschrieben, bewegt wird, wenn der Streifen A sowohl den konvexen Ringen 62 als auch den benachbart den konvexen Ringen von jeder der Walzen 63a bis 63i vorgesehenen Mitlaufringen 61a zugeführt wird, die Streifenteile an den Mitlaufringen 61a mit der schnellsten Umfangsgeschwindigkeit an jeder Spitze der konvexen Ringe 62 ohne Rücksicht auf die Rotation in dem axialen Zentrum von jeder der Walzen 63a bis 63i rotiert. Da die Mitlaufringe 61a aufgrund der Übertragung der Drehkraft von dem Streifen A unabhängig von der Rotation der Walzen 63a bis 63i mit einer Geschwindigkeit rotiert werden, die der Umfangsgeschwindigkeit an den Spitzen der konvexen Ringe 62 entspricht, wird es möglich, die innere Spannung des Streifens A aufgrund der Differenz in der Umfangsgeschwindigkeit zwischen der Spitze des konvexen Rings 62 und des Walzensubstrats 64 aufzulösen, und zwar mit dem Ergebnis, daß es verhindert werden kann, daß die Längsfalten, die der Verwendung von konventionellen Walzen, welche nicht mit den Mitlaufringen versehen sind, gewöhnlich zwischen den konvexen Ringen 62 und den Talteilen erzeugt werden, erzeugt werden und infolgedessen ein spiralförmiges Wellrohr bzw. ein spiralförmiger Wellschlauch durch Anwenden der Walzen 63a bis 63i, die mit den Mitlaufringen 61 versehen sind, erzeugt werden kann, das bzw. der eine ausgezeichnete Dauerhaftigkeit hat.
In Fig. 9 ist 90 eine Walze, in welcher die Abstände P&sub1; bis P&sub6;, die Durchmesser Q&sub1; bis Q&sub7; und die Breiten R&sub1; bis R&sub7; der konvexen Ringe 92 allmählich vermindert sind, ähnlich den in Fig. 2 gezeigten Walzen 3a bis 3i, und in welcher Mitlaufringe 91, ähnlich dem Mitlaufring 61a, welcher über Trockenlager 61b auf einer in Fig. 7 gezeigten Positionierungsarmatur drehbar angebracht ist, in den Talteilen zwischen den konvexen Ringen 92 angebracht sind.
Durch Anwenden der Walzen 90 anstelle der in Fig. 1 oder 6 gezeigten Walzen 60 in der Einrichtung 1 wird es möglich zu verhindern, daß der Streifen aus Kunstharz aufgrund des Schrumpfens des Streifens von der Walzenoberfläche gelöst wird, so daß ein Wellrohr bzw. -schlauch hergestellt wird, welches bzw. welcher in der Formungsgestaltsstabilität, der Genauigkeit und Dauerhaftigkeit, wie Stoßfestigkeit oder Druckwiderstandsfähigkeit, ausgezeichnet ist, und welches bzw. welcher nicht anfällig für Längsfalten, die sich als innere Spannungen manifestieren, zwischen den konvexen Ringen und den Talteilen zwischen den konvexen Ringen ist.

Claims

1. Einrichtung zum Herstellen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs, umfassend eine Walzenanordnung (3) , die aus einer Mehrzahl von Walzenmitteln (3a bis 3i) zusammengesetzt ist, von denen jedes mit einer Mehrzahl von konvexen Ringen (9) längs der Axialrichtung desselben versehen ist, und von denen jedes mit gleicher Geschwindigkeit drehbar ist, wobei die Walzenanordnung im wesentlichen einen einzigen rotierenden Axialkörper bildet, so daß die Walzenmittel (3a bis 3i) auf einer zylindrischen Oberfläche eines imaginären Zylinders (18) angeordnet sind, wobei jede Achse der Walzenmittel (3a bis 3i) in einer Umfangsrichtung der Walzenanordnung (3) geneigt ist, Walzenhaltemittel (2, 4) , die zum drehbaren Halten der Walzenmittel (3a bis 3i) axial gegenüber der Walzenanordnung (3) angebracht sind, Mittel zum kontinuierlichen Zuführen eines Kunstharzstreifens (A) zu einer äußeren Umfangsoberfläche der Walzenanordnung (3) von einer lateralen Seite derselben her, und Antriebsmittel (1D) zum Drehen der Walzenmittel (3a bis 3i) mit gleicher Geschwindigkeit,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von konvexen Ringen (9) so angeordnet bzw. gruppiert ist, daß die konvexen Ringe (9) in ihrer Gesamtheit eine Spirale bilden, wobei ein Abstand (P) zwischen den konvexen Ringen (9) und Durchmesser (Q) und Breiten (R) der konvexen Ringe (9) auf jedem der Walzenmittel (3a bis 3i) in Übereinstimmung mit dem Schrumpfungs- bzw. Zusammenziehungsprozentsatz des Kunstharzstreifens (A) wenigstens innerhalb eines Abschnitts der Walzenmittel (3a bis 3i), in welchem der spiralig gewickelte und längs der Achse der Walzenanordnung (3) vorwärts bewegte Kunstharzstreifen (A) sich zusammenzieht bzw. schrumpft, sich allmählich vermindern.

2. Einrichtung zum Herstellen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs, umfassend eine Mehrzahl von Walzenmitteln (63a bis 63i) , von denen jedes mit einer Mehrzahl von konvexen Ringen (62) längs der Axialrichtung desselben versehen ist, und von denen jedes mit gleicher Geschwindigkeit drehbar ist, wobei die Walzenanordnung im wesentlichen einen einzigen rotierenden Axialkörper bildet, so daß die Walzenmittel (63a bis 63i) auf einer zylindrischen Oberfläche eines imaginären Zylinders angeordnet bzw. gruppiert sind, wobei jede Achse der Walzenmittel (3a bis 3i) in einer Umfangsrichtung der Walzenanordnung (63) geneigt ist,

Walzenhaltemittel (2, 4), die zum drehbaren Halten der Walzenmittel (63a bis 63i) axial gegenüber der Walzenanordnung (63) angebracht sind, Mittel (8) zum kontinuierlichen Zuführen eines Kunstharzstreifens (A) zu einer äußeren Umfangsoberfläche der Walzenanordnung (63) von einer lateralen Seite derselben her, und Antriebsmittel (10) zum Rotieren der Walzenmittel (63a bis 63i) mit gleicher Geschwindigkeit,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von konvexen Ringen (62) so angeordnet bzw. gruppiert ist, daß die konvexen Ringe (62) in ihrer Gesamtheit eine Spirale bilden, wobei ein Abstand (P) zwischen den konvexen Ringen (62) und Durchmesser (Q) und Breiten (R) der konvexen Ringe (62) auf jedem der Walzenmittel (63a bis 63i) die gleichen sind, und ein Mitlaufring (61a) in einem ausgesparten Talteil zwischen benachbarten konvexen Ringen (62) vorgesehen ist, wobei der Mitlaufring mit der Umfangsgeschwindigkeit des Streifens an der Spitzenstelle des konvexen Rings (62) rotiert wird.

3. Einrichtung zum Herstellen eines Wellrohrs bzw. -schlauchs, umfassend eine Walzenanordnung (3), die aus einer Mehrzahl von Walzenmitteln (90) zusammengesetzt ist, von denen jedes mit einer Mehrzahl von konvexen Ringen (92) längs der Axialrichtung desselben versehen ist und von denen jedes mit gleicher Geschwindigkeit rotierbar ist, wobei die Walzenanordnung im wesentlichen einen einzigen rotierenden Axialkörper bildet, so daß die Walzenmittel (90) auf einer zylindrischen Oberfläche eines imaginären Zylinders (18) angeordnet bzw. gruppiert sind, wobei jede Achse der Walzenmittel (90) in einer Umfangsrichtung der Walzenanordnung (3) geneigt ist, Walzenhaltemittel (2, 4), die zum drehbaren Halten der Walzenmittel (90) axial gegenüber der Walzenanordnung (3) angebracht sind, Mittel (8) zum kontinuierlichen Zuführen eines Kunstharzstreifens (A) zu einer äußeren Umfangsoberfläche der Walzenanordnung (3) von einer lateralen Seite derselben her, und Antriebsmittel (10) zum Rotieren der Walzenmittel (90) mit gleicher Geschwindigkeit,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl von konvexen Ringen (92) so angeordnet bzw. gruppiert ist, daß die konvexen Ringe (92) in ihrer Gesamtheit eines Spirale bilden, wobei ein Abstand (P) zwischen den konvexen Ringen (92) und Durchmessern (Q) und Breiten (R) der konvexen Ringe (92) auf jedem der Walzenmittel (90) entsprechend dem Schrumpfungs- bzw. Zusammenziehungsprozentsatz des Kunstharzstreifens (A) wenigstens innerhalb eines Abschnitts des Walzenmittels (90), in welchem der Kunstharzstreifen (A) spiralig gewickelt wird und längs der Achse der Walzenanordnung (3) schrumpft bzw. sich zusammenzieht, sich allmählich vermindern, und ein Mitlaufring (91) in einem ausgesparten Talteil zwischen benachbarten konvexen Ringen (92) vorgesehen ist, wobei der Mitlaufring (91) mit der Umfangsgeschwindigkeit des Streifens an der Spitzenstelle des konvexen Rings (92) rotiert wird.

4. Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1, 2 und 3, weiter umfassend eine Druckwalze (19), die eine mit einer konvexen Form des Walzenmittels (3a bis 3i, 63a bis 63i) zusammenpassende konvexe Form hat, zum Fixieren einer Form des in einer Spirale gewickelten und vorwärtsbewegten Streifens (A).

5. Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1, 2, 3 und 4, weiter umfassend ein eine innere zylindrische Wand bildendes Mittel (21) für das Ausbilden einer glatten zylindrischen Wand aus Kunstharz (B) auf einer inneren Umfangsoberfläche des imaginären Zylinders zum Vorsehen einer dualen bzw. doppelten Wand für das Wellrohr bzw. den Wellschlauch.

6. Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1, 2, 3, 4 und 5, worin jede Achse der Walzenmittel (3a bis 3i, 63a bis 63i) weiter nach einer mittigen Achse der Walzenanordnung (3, 63) unter einem gleichen Winkel geneigt ist, so daß sich ein Durchmesser des imaginären Zylinders längs der sich axial erstreckenden Richtung allmählich vermindert.

7. Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5 und 6, weiter umfassend ein Neigungswinkeleinstellmittel (7a) in wenigstens einem der Walzenhaltemittel (2, 4) zum Einstellen eines Winkels der axialen Neigung des Walzenmittels (3a bis 3i, 63a bis 63i).

8. Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7, worin eine Rate der Verminderung des Abstands (P) zwischen den konvexen Ringen und des Durchmessers (Q) und der Breite (R) der konvexen Ringe so eingestellt bzw. festgesetzt ist, daß 0,8 < Y/X < 1, worin X jeden Wert des Abstands (P) zwischen den konvexen Ringen und den Durchmesser (Q) und die Breite (R) der konvexen Ringe an der Zuführungsstelle des Streifens (A) und Y einen Minimalwert hiervon bezeichnen.