NL9001652A - Werkwijze en inrichting voor het wikkelen van een of meer lagen bandvormig materiaal rond een buisvormig lichaam. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het wikkelen van één of meer lagen bandvormig materiaal rond een buisvormig lichaam.

Dcor aanvraagster wordt als uitvinder genoemd: H.H. Kieft te Dedemsvaart, Nederland.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het onder voorafbepaalde spanning wikkelen van een of meer lagen bandvormig materiaal rond een buisvormig lichaam, waarbij voor elke laag het bandvormig materiaal aan de binnenzijde van een bufferspoel wordt onttrokken, die rond het te wikkelen buisvormige lichaam is opgesteld, waarbij het buisvormige lichaam axiaal wordt verplaatst en de bufferspoel draaiend wordt aangedreven, waarbij tevens klemmiddelen aanwezig zijn, die zich in een draaibare omhulling rond de bufferspoel bevinden, voor het vastkleromen van het uiteinde van het bandvormig materiaal, dat zich op de bufferspoel bevindt, waarbij de bufferspoel periodiek van een nieuwe buffer bandvormig materiaal wordt voorzien, voorafgaand waaraan de omhulling wordt stilgehouden, genoemd uiteinde dcor middel van een verbindingsinrichting met een nieuwe lengte bandvormig materiaal wordt verbonden, de bufferspoel wordt gevuld met bandvormig materiaal, en vervolgens het uiteinde van de nieuwe lengte bandvormig marteriaal in de klemmiddelen wordt geklemd en de omhulling met dezelfde snelheid als de bovenste laag van het bandvormig materiaal op de bufferspoel wordt aangedreven en de werkwijze evenzoveel maal wordt uitgevoerd als er lagen bandvormig materiaal gewenst zijn.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Canadese octrooischrift nr. 748 843, waarin een werkwijze en een inrichting zijn beschreven voor het vervaardigen van buisvormige, versterkte kunststofvoorwerpen, waarbij van de binnenzijde van een spoel een band wordt onttrokken, die rond een doorn wordt gewikkeld. De spoel draait daarbij rond de doorn en de doorn wordt axiaal binnen de spoel voortbewogen. Het rond de doorn te wikkelen band bestaat uit gerichte vezels, die zijn bekleed met een vaste niet-uitgeharde hars. Na het wikkelen wordt de hars gesmolten en vindt volledige impregnering van de vezels plaats, waarna de hars wordt uitgehard, en een sterk stijf voorwerp wordt verkregen.

De bovengenoemde werkwijze bezit echter als een belangrijk nadeel, dat voer het opnieuw vullen van de spoel, met band uit met hars beklede vezels, de doorn dient te worden stilgezet, waarna het uiteinde van het zich nog op de spoel bevindende band met een nieuwe lengte band wordt verbonden en het wikkelen wordt voortgezet. Tijdens dit wikkelen wordt door het verschil in diameter tussen de spoel en de doorn het band sneller op de spoel gewikkeld, dan dit aan de binnenzijde daarvan wordt onttrokken voor het wikkelen op de doorn. Wanneer de spoel vol is of de nieuwe lengte band bij het einde daarvan gekomen is, worden de spoel er. de dcorn stilgezet. Het uiteinde van de nieuwe lengte band wordt in een omhulling rond de spoel vastgeklemd en het wikkelen wordt vcortgezet. Met deze werkwijze kan derhalve nimmer een buis van oneindige lengte continu worden gewikkeld, daar voor elke vulling van de spoel de voortbeweging van de doorn dient te worden beëindigd.

De onderhavige uitvinding beoogt het bovengenoemde nadeel te overwinnen en bezit daartoe als kenmerk, dat tijdens het verbinden van het uiteinde van het bandvormige materiaal, dat zich op de bufferspoel bevindt, met het uiteinde van een nieuwe lengte bandvormig materiaal, het wikkelproces wordt voortgezet en voorafgaand aan het verbinden van de twee uiteinden de omhulling met de klemmiddelen wordt aangedreven om gedurende een vooraf bepaalde tijdsduur met een hogere snelheid dan de bovenste laag van het bandvormig materiaal cp de bufferspoel te draaien, waarna de omhulling met de klemmiddelen wordt stopgezet, het uiteinde van het bandvormig materiaal op de bufferspoel met een nieuwe lengte bandvormig materiaal wordt verbonden, en de bufferspoel wordt gevuld.

Door gedurende een voorafbepaalde tijdsduur de omhulling met de klemmiddelen met een hogere snelheid dan de snelheid van de bovenste laag van het bandvormig materiaal op de bufferspoel te draaien, wordt een speling gevormd, die zodanig kan worden gekozen, dat deze voldoende is om de tijdsduur te overbruggen, die nodig is voor het verbinden van het uiteinde van een nieuwe lengte bandvormig materiaal met het uiteinde van het bandvormige materiaal op de bufferspoel. Volgens de uitvinding wordt een werkwijze verschaft, waarbij in principe een buisvormig lichaam met een oneindige lengte ononderbroken van een of meer lagen bandvormig materiaal kan worden voorzien. Deze werkwijze is zowel geschikt voor het vormen van zogenaamde wikkelbuizen op een doorn, als voor het van een of meer gewikkelde lagen bandvormig materiaal voorzien van een buis. De werkwijze volgens de uitvinding combineert het continu wikkelen van een of meer lagen bandvormig materiaal rond een buisvormig lichaam, met het half-continu vullen van de bufferspoel

Bij voorkeur is het buisvormige lichaam een buis, die doorlopend wordt geëxtrudeerd uit thermoplastische kunststof. De werkwijze volgens de uitvinding is in het bijzonder hiervoor geschikt, daar het voor het opnieuw vullen van de bufferspoel niet noodzakelijk is, dat de van gewikkelde lagen bandvormig materiaal te voorziene buis dient te worden gestopt. Derhalve kan de buis doorlopend worden geëxtrudeerd en doorlopend van een of meer gewikkelde lagen bandvormig materiaal worden voorzien.

Met voordeel worden de lagen uit rond de buis gewikkeld bandvormig materiaal slechts over een gedeelte van de lengte van de buis met elkaar verbonden en in het bijzonder bij het uiteinde van de buis. Door de lagen bandvormig materiaal slechts over een gedeelte van de lengte van de buis met elkaar te verbinden wordt een buis verkregen, die een uitermate hoge inwendige druk- en trekbelasting kan weerstaan, en eveneens zeer buigzaam is. Vanzelfsprekend dienen de lagen tijdens het wikkelen te worden geleid om te voorkomen dat deze zich ten opzichte van de buis verplaatsen en eventueel afwikkelen.

In het bijzonder wordt het samenstel van met elkaar verbonden lagen uit rond de buis gewikkeld bandvormig materiaal tevens over een gedeelte van de buis met de buis verbonden en bij voorkeur ter plaatse van de verbinding. Hierdoor wordt de samenhang van de lagen uit rond de buis gewikkeld bandvormig materiaal en de buis verbeterd. Tevens wordt hierdoor voorkomen dat de lagen bandvormig materiaal zich ten opzichte van de buis kunnen verplaatsen.

Bij voorkeur bestaat het bandvormig materiaal uit al dan niet met kunststof geïmpregneerd vezelband en met meer voorkeur uit met polypropeen geïmpregneerd glasvezelband. Het zal duidelijk zijn dat met vezelband niet uitsluitend band wordt bedoeld, waarin de vezels duidelijk zichtbaar zijn, dcch dat eveneens bijvoorbeeld verstrekt kunststofband, metaalgaasband of dergelijke geschikt is. Het met kunststof impregneren van het vezelband verhoogt de sterkte van het vezelband en verschaft het vezelband enige elasticiteit, hetgeen voordelig is voer het onder vooraf bepaalde spanning wikkelen daarvan.

Voor het met elkaar en/of de buis verbinden van de lagen bandvormig materiaal zijn de vakman vele technieken bekend zoals lijmen, lassen e.d.; dezelfde technieken kunnen worden toegepast voor het met elkaar verbinden van lengten bandvormig materiaal.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, tenminste omvattende een ringvormige bufferspoel voor te wikkelen bandvormig materiaal, aandrijfmiddelen voor het draaiend aandrijven van de bufferspoel, middelen voor het door de bufferspoel voeren van een buisvormig lichaam, een omhulling met klemmiddelen voor het vastklemmen van een uiteinde van het te wikkelen bandvormig materiaal, aandrijfmiddelen voor het draaiend aandrijven van de omhulling en een verbindingsinrichting voor het met elkaar verbinden van het uiteinde van het bandvormige materiaal op de bufferspoel en een uiteinde van een nieuwe lengte bandvormig materiaal, waarbij de inrichting wordt gekenmerkt doordat de aandrijfmiddelen van de omhulling bestuurbaar zijn, een en ander zodanig, dat de omhulling voorafgaand aan het verbinden van de twee uiteinden enige tijd met een hogere snelheid kan worden aangedreven dan de snelheid van de bovenste laag van het bandvormig materiaal op de bufferspoel.

Vanzelfsprekend kunnen meerdere van dergelijke inrichtingen achter elkaar worden gezet, zodat meerdere lagen bandvormig materiaal rond de buis kunnen worden gewikkeld, met eventueel verschillende wikkelhoeken. De werkwijze en inrichting volgens de uitvinding zijn zowel geschikt voer het vervaardigen van wikkelbuizen, die rond een doorn worden gewikkeld, zoals bijvoorbeeld glasvezel versterkte epoxybuizen, als voor het wikkelen van een of meer lagen bandvormig materiaal rond een buis, in het bijzonder een doorlopend geëxtrudeerde thermoplastische kunststofbuis.

In het navolgende zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening; daarin tonen: fig. 1-4 de inrichting volgens de uitvinding tijdens verschillende stappen van de werkwijze.

In de figuren zijn overeenkomstige onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven. Met 1 is de gehele wikkelinrichting volgens de uitvinding aangegeven, die bestaat uit een gestel 2, waarop zich een bufferspoel 3 bevindt, die bestaat uit meerdere cirkelvormig opgestelde rollen 4, waarop een hoeveelheid bandvormig materiaal 5 is gewikkeld. Binnen de bufferspoel 3 bevinden zich een geleidingsrol 6 en een voorspanningsrol 7. De laatste dient voor het op een vooraf bepaalde spanning houden van het rond een buis 8 te wikkelen bandvormige materiaal 5 en voor het instellen van de wikkelhoek daarvan. Met 9 is een draaibare omhulling aangegeven, waarin zich klemmiddelen 10 bevinden, die dienen voor het vastklemmen van het uiteinde van het bandvormige materiaal 5, dat zich rond de bufferspoel 3 bevindt. Met 12 is een lasinrichtir.g aangegeven, die dienst doet als verbindingsinrichting voor het verbinden van het uiteinde 13 van een nieuwe lengte bandvormig materiaal met het uiteinde 11 van het rond de bufferspoel gewikkelde bandvormige materiaal 5.

Met 14 is een spoel aangegeven, die een nieuwe lengte bandvormig materiaal bevat.

Thans zal bij wijze van voorbeeld een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding nader worden beschreven.

Voor het onder een voorbepaalde spanning wikkelen van een of meer lagen bandvormig materiaal 5 rond een buis 8 wordt in fig. 1 het bandvormig materiaal 5 van spoel 14 via de klemmiddelen 10 in de omhulling 9, tussen twee rollen 4 van de bufferspoel 3 doorgeleid, langs geleidingsrol 6 en voorspanningsrol 7 naar buis 8 geleid en het uiteinde van het bandvormig materiaal 5 wordt daaraan bevestigd.

Vervolgens wordt de bufferspoel 3 in de richting van pijl A gedraaid, waardoor het wikkelen aanvangt. Gelijktijdig wordt buis 8 axiaal verplaatst. Deze verplaatsing kan bijvoorbeeld worden bewerkstelligd door de buis 8 doorlopend te extruderen. Doordat de bufferspoel 3 een grotere diameter bezit dan de buis 8 wordt door het draaien van de bufferspoel 3 in de richting van pijl A meer bandvormig materiaal 5 op de bufferspoel 3 gewikkeld, dan voor het wikkelen van buis 8 aan de binnnezijde van bufferspoel 3 wordt onttrokken. Tijdens deze bewerking staat de omhulling 9 stil en zijn klemroiddelen 10 geopend. Wanneer een voldoende hoeveelheid bandvormig materiaal 5 cp de bufferspoel 3 is gewikkeld worden de klemmiddelen 10 gesloten en indien noodzakelijk wordt het bandvormig materiaal 5 tussen de klemmiddelen 10 en de spoel 14 doorgesneden.

Vervolgens wordt in fig. 2 omhulling 9 aangedreven met dezelfde snelheid als de buitenste laag van het op de bufferspoel 3 gewikkelde bandvormige materiaal 5. Deze aandrijving is niet beslist noodzakelijk, daar het eveneens mogelijk is om omhulling 9 bijvoorbeeld met enige wrijving vrij te laten draaien, deze wordt dan vanzelf door het bandvormig materiaal, dat zich in klem 10 bevindt, meegenomen. Cp dit moment kan gedurende langere tijdsduur buis 8 van een gewikkelde laag uit bandvormig materiaal 5 worden voorzien.

Wanneer de hoeveelheid bandvormig materiaal 5 op de bufferspoel 3 begint op te raken, wordt omhulling 9 zoals in fig. 3 is aangegeven, met een hogere snelheid aangedreven, dan de snelheid van de buitenste laag van het bandvormig materiaal 5 op de bufferspoel 3, zodat een hoeveelheid bandvormig materiaal 5 van de buitenzijde van de bufferspoel 3 wordt afgewikkeld.

Hierna wordt de omhulling 9, zoals in fig. 4 is getoond, stilgehouden, wordt het uiteinde 11 met een uiteinde 13 van een nieuwe lengte bandvormig materiaal verbonden met behulp van de lasinrichting 12, waarna de onder verwijzing naar fig. 1 beschreven vulbewerking kan worden herhaald. De gehele cyclus kan een oneindig aantal malen worden herhaald, zonder dat het noodzakelijk is de axiale beweging van buis 8 te onderbreken.

De aandrijving van bufferspoel 3 en omhulling 9 zijn niet in de tekening getoond, doch kunnen allerlei uitvoeringen bezitten, zoals bijv. aandrijfrollen, aandrijfriemen, tandwielaandrijving etc.

Het zal duidelijk dat de in fig. 3 getoonde hoeveelheid speling in het bandvormige materiaal, dcor de tijdelijk hogere snelheid van de omhulling 9, afhankelijk is van de voor het verbinden van de uiteinden 11 en 13 benodigde tijdsduur.

Meerdere inrichtingen volgens de uitvinding kunnen achter elkaar worden geplaatst, zodat verschillende lagen bandvormig materiaal achtereenvolgens kunnen worden gewikkeld, eventueel met verschillende wikkelhoeken.

De inrichting en werkwijze volgens de uitvinding zijn in het bijzonder geschikt voor het onder een voorbepaalde spanning wikkelen van een of meer lagen bandvormig materiaal rond een buis, waarbij de lagen slechts over een gedeelte van de lengte van de buis met elkaar zijn verbonden, en eventueel als verbonden samenstel tevens over een gedeelte van de lengte van de buis 8 met de buis zijn verbonden. Dergelijke buizen bezitten een grote buigzaamheid en kunnen hoge inwendige druk- en trekbelasting weerstaan. Afhankelijk van de toepassing kunnen de wikkelhoeken van opeenvolgende lagen bandvormig materiaal worden gekozen.

Claims (9)

1. Werkwijze voor het onder voorafbepaalde spanning wikkelen van een of meer lagen bandvormig materiaal rond een buisvormig lichaam, waarbij voor elke laag het bandvormig materiaal aan de binnenzijde van een bufferspoel wordt onttrokken, die rond het te wikkelen buisvormige lichaam is opgesteld, waarbij het buisvormige lichaam axiaal wordt verplaatst en de bufferspoel draaiend wordt aangedreven, waarbij tevens klemmiddelen aanwezig zijn, die zich in een draaibare omhulling rond de bufferspoel bevinden, voor het vastklemmen van het uiteinde van het bandvormig materiaal, dat zich op de bufferspoel bevindt, waarbij de bufferspoel periodiek van een nieuwe buffer bandvormig materiaal wordt voorzien, voorafgaand waaraan de omhulling wordt stilgehouden, genoemd uiteinde door middel van een verbindingsinrichting met een nieuwe lengte bandvormig materiaal wordt verbonden, de bufferspoel wordt gevuld met bandvormig materiaal, en vervolgens het uiteinde van de nieuwe lengte bandvormig materiaal in de klemmiddelen wordt geklemd en de omhulling met dezelfde snelheid als de bovenste laag van het bandvormige materiaal op de bufferspoel wordt aangedreven, en de werkwijze evenzoveel maal wordt uitgevoerd als er lagen bandvormig materiaal gewenst zijn, met het kenmerk, dat tijdens het verbinden van het uiteinde (11) van het bandvormige materiaal (5), dat zich op de bufferspoel (3) bevindt, met het uiteinde (13) van een nieuwe lengte bandvormig materiaal (5), het wikkelproces wordt voorgezet, en voorafgaand aan het verbinden van de twee uiteinden (11, 13) de omhulling (9) met de klemmiddelen (10) wordt aangedreven om gedurende een vooraf bepaalde tijdsduur met een hogere snelheid dan de bovenste laag van het bandvormig materiaal (5) op de bufferspoel (3) te draaien, waarna de omhulling (9) met de klemmiddelen (10) wordt stopgezet, het uiteinde (11) van het bandvormig materiaal (5) op de bufferspoel (3) met een nieuwe lengte (13) bandvormig materiaal wordt verbonden, en de bufferspoel (3) wordt gevuld.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het buisvormige lichaam een buis (8) is, die dcorlopend wordt geëxtrudeerd uit thermoplastische kunststof.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de lagen uit rond de buis (8) gewikkeld bandvormig materiaal (5) slechts over een gedeelte van de lengte van de buis (8) met elkaar worden verbonden.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de lagen uit rond de buis (8) gewikkeld bandvormig materiaal (5) bij de uiteinden van de buis (8) met elkaar worden verbonden.

5. Werkwijze volgens conclusies 3-4, met het kenmerk, dat het samenstel van met elkaar verbonden lagen uit rond de buis (8) gewikkeld bandvormig materiaal (5) tevens over een gedeelte van de buis (8) met de buis (8) wordt verbonden.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het samenstel van met elkaar verbonden lagen uit rond de buis (8) gewikkeld bandvormig materiaal (5) ter plaatse van de verbinding met de buis (8) wordt verbonden.

7. Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat het bandvormige materiaal (5) bestaat uit al dan niet met kunststof geïmpregneerd vezelband.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het bandvormige materiaal (5) bestaat uit met polypropeen geïmpregneerd glasvezelband.

9. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een of meer van de conclusies 1-6, tenminste omvattende een ringvormige bufferspoel voor te wikkelen bandvormig materiaal, aandrijfmiddelen voor het draaiend aandrijven van de bufferspoel, middelen voor het dcor de bufferspoel voeren van een buisvormig lichaam, een omhulling met klemmiddelen voor het vastklemmen van een uiteinde van het te wikkelen bandvormig materiaal, aandrijfmiddelen voor het draaiend aandrijven van de omhulling en een verbindingsinrichting voor het met elkaar verbinden van het uiteinde van het bandvormig materiaal op de bufferspoel en een uiteinde van een nieuwe lengte bandvormig materiaal, met het kenmerk, dat de aandrijfmiddelen van de omhulling (9) bestuurbaar zijn, een en ander zodanig, dat de omhulling (9) voorafgaand aan het verbinden van de twee uiteinden (11, 13) enige tijd met een hogere snelheid kan worden aangedreven dan de snelheid van de bovenste laag van het bandvormig materiaal (5) op de bufferspoel (3).