DE8517922U1

DE8517922U1 - Vorrichtung zur Herstellung gewendelter Schläuche oder Kabel

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Publication number: DE8517922U1
Application number: DE19858517922
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-06-20
Filing date: 1985-06-20
Publication date: 1985-08-22

Description

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Vorrichtung zur Herstellung geweridelter Schläuche öder Kabel

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung ge-Wendeiter Schläuche oder Kabel aus thermoplastischem Material, mit einer Formvorrichtung, die eine aus erwärmtem Kabel- oder Schlauchmaterial gebildete Wendel während der Abkühlung in ihrer Form hält:

Gewendelte Schläuche oder Kabel werden in vielfältigen Formen und Größen zur Bildung von Anschlußleitungen mit variabler Länge verwendet, beispielsweise als elektrische Anschlußleitungen für Telefonhörer, als Verbindungsleitungen zwischen Zugmaschine und Anhänger von Nutzfahrzeugen oder als Wasserschlauch in Mundduschen für die Zahnpflege.

Bei einer herkömmlichen Vorrichtung zur Herstellung der Wendeln ist die Formvorrichtung als Trommel ausgebildet. Das zunächst als glatter, endloser Strang vorliegende Material, beispielsweise ein Kabel mit einer thermoplastischen Umhüllung oder ein extrudierter Schlauch, wird wendelförmig auf den Umfang der Trommel gewickelt. Sodann wird die Trommel als ganzes in ein Wärmebad zum Aufweichen des thermoplastischen Materials und anschließend in ein Kühlbad gebracht, so daß das Strangmaterial in der gewünschten Wendelform erstarrt. Die auf diese Weise gebildete Wendel wird in Axialrichtung von der Trommel geschoben.

Ein Nachteil dieses herkömmlichen Verfahrens besteht darin, daß in jedem Arbeitsschritt nur ein gewendeltes Schlauchoder Kabelstück von begrenzter Länge hergestellt werden kann. Eine rationellere kontinuierliche Herstellung ist mit einer Trommel als formgebende Vorrichtung nicht möglich, da das Material die Trommel eng umgibt und sich im aufgeweichten Zustand nicht ohne Beschädigung in Bezug

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- 4 auf die Trommel verschieben läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Herstellung gewendelter Schläuche oder Kabel in einem kontinuierlichen Verfahren gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Formvorrichtung wenigstens drei parallele, in gleichen Winkelabständen um die Wendel angeordnete, synchron angetriebene Förderschnecken aufweist, deren kleinster Durchmesser d kleiner oder gleich dem Außendurchmesser D der Wendel ist und zu diesem in einem ganzzahligen Verhältnis steht.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die beispielsweise durch schlauchförmiges Material gebildete Wendel von außen durch die Förderschnecken abgestützt, wobei der Umfang des Schlauches jeweils in die schraubenförmig auf dem Umfang der Förderschnecken verlaufenden Nuten eingreift. Wenn die Förderschnecken synchron gedreht werden, so wandern die Berührungspunkte des Schlauches mit den Förderschnecken mit gleicher Geschwindigkeit in der gleichen Richtung. Gleichzeitig wird die durch den Schlauch gebildete Wendel um die Wendelachse gedreht, so daß sich insgesamt eine schraubenförmige Bewegung des Schlauches um die Wendelachse ergibt. Während die Förderschnecken axialfest angeordnet sind, wird somit der Schlauch in Axialrichtung in Bezug auf die Förderschnecken transportiert. Der Schlauch kann somit unter Beibehaltung der Wendelform kontinuierlich durch eine Erwärmungsstation und eine Kühlstation transportiert werden. Der Durchmesser d der Förderschnecken ist derart auf den Außendurchmesser D der Wendel abgestimmt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Wendel mit der Umfangsgeschwindigkeit der Förderschnecken übereinstimmt, so daß die Wendel praktisch ohne

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Gleitreibung an den Förderschnecken abrollt*

Für eine stabile Abstützung der Wendel sind wenigstens drei Förderschnecken erforderlich. Wahlweise kann jedoch eine wesentlich größere Anzahl von Förderschnecken um die Wendelachse angeordnet sein. Bevorzugt sind fünf Förderschnecken vorgesehen, deren Durchmesser d mit dem Außendurchmesser D der Wendel übereinstimmt. In diesem Fall stimmt auch die Steigung der Wendel mit der Steigung der Förderschnecken überein. Dies gestattet es, die Wendel sehr eng zu wickeln, so daß die einzelnen Gänge der Wöndel unmittelbar aneinander liegen.

Mit Vorteil ist koaxial zu der Wendelachse ein Zylinder zur inneren Abstützung der Wendel angeordnet. Dieser Zylinder kann wahlweise drehfest oder mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Wendel drehbar sein.

Die Erwärmung und Abkühlung des thermoplastischen Materials erfolgt beispielsweise mit Hilfe von Heißluft- und Kühlgebläsen. Bei extrudierten Materialien kann die Formvorrichtung sich auch unmittelbar an den Extruder anschließen, so daß ein erneutes Erwärmen nicht erforderlich ist.

Zum Erwärmen und Abkühlen des Materials können auch entsprechende Wärme- und Kühlbäder vorgesehen sein. In diesem Fall ist beispielsweise in dem Wärmebad und dem Kühlbad je ein Förderschneckensatz angeordnet, und die Wendel wird beim Übergang von dem Wärmebad in das Kühlbad vorrübergehend aufgedreht, so daß der Schlauch die Schwelle zwischen dem Wärmebad und dem Kühlbad in Form einer verhältnismäßig großen Schleife überbrückt und anschließend durch die Förderschnecken in dem Kühlbad wieder in die Spiralform überführt wird.

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In einer anderen Äusführungsform verläuft ein einziger Förderschneckensatz durch das Wärmebad und das Kühlbad. In diesem E*all sollte eine Dürchmischüng der heißen und der kalten Flüssigkeit durch geeignete Dichtungsmaßnahmen und/oder durch eine Umwälzung der Flüssigkeit vermieden bzw* ausgeglichen werden.

Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. 10

Fig. 1 ist eine teilweise aufgeschnittene

Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 ist ein Schnitt durch eine Vorrichtung

gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 bis 5 sind schematische Darstellungen unterschiedlicher Ausführingsbeispiele der

Erfindung.

Figur 1 zeigt ein Beispiel einer durch vier Förderschnecken 12 gebildeten Formvorrichtung 10, durch die eine durch einen Schlauch 14 gebildete Wendel 16 in ihrer Form gehalten wird. Die Förderschnecken, von denen in Figur 1 lediglich drei zu erkennen sind, werden durch ein nicht näher gezeigtes Getriebe 18 synchron in dem durch Pfeile A angegebenen Drehsinn gedreht.

Die Achsen 20 der Förderschnecken 10 sind an dem dem Getriebe 18 entgegengesetzten Ende drehbar in einer mit einer öffnung 22 versehenen Platte 24 gelagert. Die schraubenförmig durch die Umfangsflachen der Förderschnecken 12 verlaufenden Nuten 26 weisen flache U-förmige Querschnitte auf, und die Weite

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der Nuten 26 ist größer als der Durchmesser des Schlauches
14. Die Ganghöhen h und die Durchmesser d, jeweils am Grund
der Nuten 26 gemessen, sind für sämtliche Fördersennecken
12 gleich. Die Ganghöhe H der Wendel 16 beträgt das Dreifache der Ganghöhe h, und der Außendurchmesser D der Wendel 16 beträgt das Dreifache des Durchmessers d.

Durch die Drehung der Förderschnecken 12 wird die Wendel
16 gegensinnig zu den Förderschnecken gedreht. Die Um-

fangsgeschwindigkeit der Wendel 16 stimmt an den Berührungspunkten mit der Umfangsgeschwindigkeit der Förderschnecken
12 überein, so daß die Wendel praktisch reibungsfrei in
den Nuten 26 der Förderschnecken abrollt. Die Berührungspunkte der Wendel 16 mit den Förderschnecken 12 wandern

dabei in Axialrichtung der Förderschnecken nach oben.

Die Geschwindigkeit dieser axialen Bewegung ist gegeben j durch das Produkt u> · h, wobei (*> die Winkelgeschwindig- ! keit der Förderschnecken 12 bezeichnet. Die gleiche Fort- | bewegungsgeschwindigkeit erhält man, wenn man die Gang- i_}

i höhe H = 3«h der Wendel 16 mit der Winkelgeschwindigkeit ; Ω = ιυ/3 der Wendel 16 multipliziert. Dies bedeutet, daß ; die Wendel 16 bei der axialen Fortbewegung durch die
Formvorrichtung 10 weder gestaucht noch gestreckt wird,
also die anfängliche Wendelform beibehält. Die Wendel 16 |j 5 tritt am oberen Ende durch die öffnung 22 aus der Formvorrichtung 10 ausfahrend am unteren Ende der Formvorrichtung der Schlauch 14 in Richtung des Pfeiles B einge- I

zogen wird. Ϊ

Wie insbesondere bei der mittleren Förderschnecke 12 in ;i

Figur 1 zu erkennen ist, sind die Nut 26 der Förder- ?

schnecke und der Schlauch 14 an der Berührungsstelle .;

entgegengesetzt in Bezug auf die Horizontale geneigt.

Da die Weite der Nut 26 größer als der Durchmesser des
Schlauches 14 igt/ liegt der Schlauch 14 dennoch am Grund

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der Nut 26 auf. Sofern eine geringere Ganghöhe h gewünscht wird und die Weite der Nut 26 folglich verringert werden muß, so muß die Tiefe der Nut in entsprechender Weise verringert werden.
5

Figur 2 zeigt einen Schnitt durch eine Formvorrichtung 28 gemäß einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform hat das Durchmesservehältnis D/d und entsprechend das Gangverhältnis H/h den Wert 1. Die Formvorrichtung 28 eignet sich daher besonders zur Herstellung eng gewickelter Wendeln 16 mit kleiner Ganghöhe.

Gemäß Figur 2 sind fünf Förderschnecken 12 vorgesehen. Eine der Förderschnecken weist am eingangsseitigen axialen Ende eine Achse 30 mit verringertem Durchmesser auf; damit das Einziehen des Schlauches 14 erleichtert wird.

Die Verwendung einer möglichst großen Anzahl von Förderschnecken hat den Vorteil, daß die Wendel 16 gleichmäßiger abgestützt wird und eine größere Zugkraft zum Einziehen des Schlauches 14 erzeugt wird.

Figur 3 zeigt schematisch eine Vorrichtung 32 zur Herstellung gewendelter Kabel oder Schläuche 14, deren Formvorrichtung 10 durch ein mit heißer Flüssigkeit gefülltes Wärmebad 34 und ein mit kalter Flüssigkeit gefülltes Kältebad 36 verläuft. Die Wärme- und Kältebäder 36,34 sind durch eine Trennwand 38 getrennt, die eine von der Wendel durchlaufene öffnung aufweist und in der die Förderschnecken der Formvorrichtung gelagert sind. Der gewendelte Schlauch 14 tritt durch eine öffnung 40 in der Stirnwand des Kältebades 36 aus. Das Getriebe 18 ist an der der Öffnung 40 entgegengesetzten Stirnseite des Wärmebades 34 angeordnet. Ein durch das Innere der Schlauchwendel 14 verlaufender Zylinder 42 Wird durch das Getriebe 18 mit

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der gleichen Drehzahl wie die Schlauchwendel 14 gedreht. Der Zylinder 42 dient einerseits zur inneren Abstützung der Wendel und andererseits zur weitgehenden Abdichtung der öffnung 40 und der Öffnung in der Trennwand 38. Die Flüssigkeit, die dennoch durch die Öffnung 40 austritt, wird in einem Auffangbecken 44 aufgefangen und zurückgepumpt.

Dia warme und die kalte Flüssigkeit in den Becken 34 und [ 10 36 wird kontinuierlich umgewälzt, wie durch Pfeile in Figur 3 veranschaulicht wird. Die Flüssigkeits-Auslässe

46,48 sind angrenzend an die Trennwand 38 angeordnet, so daß die an der öffnung 38 auftretende D-jirchmischung heißer und kalter Flüssigkeit sich möglichst wenig auswirkt. 15

Zur zusätzlichen Abdichtung der Öffnungen in der Trennwand und "ier Stirnwand können kreisscheibenförmige Dichtungen oder in exnen ringförmigen Rahmen eingespannte Dichtfolien verwendet werden, die sich an der Trennwand 38 bzw. der Stirnwand des Beckens 36 abstützen, eine von dem

Schlauch 14 durchlaufene verhältnismäßig enge exzentrische ; Öffnung aufweisen und entsprechend der Drehung der Wendel

j um die Längsachse der Wendel drehbar sind.

Figur 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der di3 Formvorrichtung 10 schräg ansteigend durch das Wärmebad 34 verläuft, während die Kühlung des gewendelten Schlauchmaterials mit Hilfe eines Kaltluftgebläses erfolgt, wie durch Pfeile in Figur 4 angedeutet ist. Das Getriebe 18 ist in diesem Fall auf der Ausgangsseite der Formvorrichtung 10 angeordnet und weist ein Ringzahnrad auf, das auf den Achsen der Förderschnecken angeordnete Ritzel antreibt. Auf diese Weise verbleibt in der Mitte des Gebriebes eine öffnung, durch die der gewendelte Schlauch 14 austreten kann.

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Gemäß Figur 5 ist die Formvorrichtung 10 senkrecht angeordnet. Das Wärmebad 34 ist im oberen Teil eines großen Wasserbehälters 50 angeordnet und enthält heißes Öl, das über Ein- und Auslässe 52,54 kontinuierlich umgewälzt wird. Das Wärmebad 34 ist durch eine seitliche Trennwand 56 und eine Bodenwand 58 gegenüber dem Wasserbehälter abgegrenzt, steht jedoch durch eine Öffnung in der Bodenwand 58 mit dem Wasserbehälter in Verbindung, so daß das

C Öl in dem Wärmebad 34 mit dem Wasser in dem Wasserbehälter

Ii 10 50 im statischen Gleichgewicht steht. Der Meniskus zwisehen Wasser und Ö-l befindet sich in Höhe der Bodenwand

f 58. Eine Vermischung des Öls mit dem Wasser wird durch

das geringere spezifische Gewicht des Öls verhindert. Unterhalb des Wärmebades 34 wird somit ein mit kaltem Was-

ser gefülltes Kühlbad 36 gebildet, in dem das Schlauchmaterial erstarrt. Nachdem der Schlauch in Wendelform erstarrt ist, läßt er sich im unteren Teil des Wasserbehälters 50 elastisch durchbiegen und kontinuierlich aus dem Wasserbehälter entnehmen.
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Ein Vorteil der Ausführungsform gemäß Fig. 4 dürfte ins- _>: besondere darin bastenen, daß hier ein unmittelbarer

[■ übergang zwischen einem Heizbad und einer Kühlzone er-

; möglicht wird, ohne daß die Notwendigkeit einer aufwen-

digen Trenneinrichtung oder die Gefahr einer Vermischung zwischen den Heiz- und Kühlmedien besteht.

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Claims

St/Wi/sc Heinrich W. Schramm Brockhagener Str. 7-9 4803 Steinhagen VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG GEWENDELTER SCHLÄUCHE OüER KABEL SCHUTZANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Herstellung gewendelter Schläuche oder Kabel aus thermoplastischem Material, mit einer Formvorrichtung (10,28), die eine aus erwärmtem Kabel- oder Schlauchmaterial gebildete Wendel (16) während der Abkühlung in ihrer Form hält, dadurch gekennzeichnet, daß die Formvorrichtung (10,28) wenigstens drei parallele, in gleichen Winkelabständen um die Wendel (16) angeordnete, synchron angetriebene Förderschnecken (12) aufweist, deren kleinster Durchmesser d kleiner oder gleich dem AUßendUiich D der Wendel (16) ist und zu diesem in einem ganzzahligen Verhältnis steht.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formvorrichtung (28) fünf Förderschnecken (12) aufweist, deren kleinster Durchmesser d mit dem Außendurchmesser D der Wendel übereinstimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen parallel zu den Förderschnecken (12) angeordneten und von diesen umgebenen Zylinder (42) zur Abstützung der Wendel (16) v^n innen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formvorrichtung (10) waagerecht durch ein Wärmebad (34) und ein angrenzendes Kühlbad (36) verläuft.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formvorrichtung (10) in senkrechter Richtung durch ein Wärmebad (34) und ein unter dem Wärmebad angeordnetes Kühlbad (36) verläuft.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formvorrichtung (10) schräg-aufwärts in einem Wärmebad (34) angeordnet ist und daß oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Wärmebades eine Kühlzone vorgesehen ist.