DE1949429A1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines Schlauches mit einem in seine Wandung eingelassenen,wendelfoermigen Versteifungsmaterial - Google Patents

Description

Yugen Kaisha Neyagawa Kasei Kogyosho · 1949429 •Osaka« Japan __ ■

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines Schlauches mit einem in seine Wandung eingelassenen» wendeiförmigen Versteifungsmaterial

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines spiralig "bzw. wendelförmig versteiften bzw« armierten Schlauches aus Kunstharz, Genauer gesagt, "bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines Kunstharz-Schlauches mit in seine Wandung eingelassenen wendeiförmigen Windungen eines Verstei:fuags*aterials·

Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung eines Kunetharz-Schlauohes unbegrenzter länge in einem einsigen Arbeitsgang, wobei der Schlauoh eine in seine Wandung eingebettete wendeiförmige Versteifung aufweist, di· ohne öegenwirkkraft unter TJmhüllungslagen eingeschlossen ist, so daß der Sohlauch hohe Pederwirkung, ELexibilität und Stetigkeit besitzt·

Eb ist bereite bekannt einen armierten Schlauoh nach einem Verfahren herzustellen, bei welchem ein Vereteifungsmaterial, beispielsweise ein KLaviefsaitendraht o,dgl·, um eine sich drehende Aohse vorgegebener länge herumgewickelt

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wird» auf welche durch eine Strangpresse ein Kunstharzfilm bzw· -band aufgebracht wird, so daß hierdurch der gewickelte Draht bedeckt wird·

Bei diesem Verfahren wird jedoch die Gegenwirk- bzw· Reaktionskraft der Wendel unter der Umhüllung festgelegt und bleibt somit im Inneren des Schlauches erhalten» so daß die Umhüllung eine entsprechende Festigkeit besitzen muß, um dem durch die Wendel von ixmen nach außen ausgeübten Druck standzuhalten. Die Auswahl des Umhüllungsmaterials ist mithin begrenzt \m& der Schlauch selbst ist steif und * ermangelt der Flexibilität und Elastizität, Wenn der Schlauch im erforderlichen Ausmaß elastisch und flexibel ausgebildet wird., neigt er zu einem Bruch infolge des durch die eingeschlossene Wendel ausgeübten Innendrucks» so daß der Schlauch wegen mangelnder Festigkeit und Dauerhaftigkeit nicht brauchbar ist.

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird ein Kunstharzfilm oder -band auf eine Wendel stranggepreßt» wobei jedoch mindestens zwei Arbeitsgänge zur Herstellung der Wendel und. zum Aufbringen des Kunstharzfilms auf die Wendel erforderlich sind» so daß dieses Verfahren nicht kontinuierlich durchführbar ist«

Die Erfindung soll die vorgenannten Fachteile ausschalten. Aufgabe der Erfindung ist mithin in erster Linie die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung» mit deren Hilfe ein Kunstharz schlauch unbegrenzter länge» der wendelförmig mit einem elastischen» steifen Draht armiert ist» ι in einem einzigen Arbeitsgang- hergestellt" werden kann.

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SIa anderes Brfindungeziel betrifft die Schaffung eines Verfahrene und einer Vorrichtung, wobei die in die , , Rohrwaatund eingebettete Wendel keine Beaktionskraft ausi: tibtt «ö aas der Schlauch hohe Elastizität, Flexibilität und Festigkeit besitzt·

ι .., ■ _,i[ loch ein anderes Irfindungseiel besteht in der Schaffung

'^l ' '' ÜA*i Verfahrene und einer Vorrichtung zur Herstellung >. - eines gleichbleibende Qualität besitsenden, wendelförmig armierten 8chlauohei alt geringere» Arbeitsaufwand und ungelernten Arbeitskräften.

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Oeaauer gesagt i schafft die Erfindung ein Verfahren und

eine Vorrichtung; mit deren Hilfe ein federndesι steifes Verstärkung»- bsw· Armierungeaaterial, wie ein ELaviersai-■■ r tendraht oder «la H»xtkuiistharz-*Draht" alt vorgegebener • ^y Steigung ewangsweise fest um eine umlaufende Spindel herumgewickelt wird» wobei die Eeaktionakraft unter Spannung aufrechterhalten und anschließend allmählich die Spannung aufgeheben wird, so daß die Drahtwendel bei ihrer Bewegung längs 4er sich drehenden Spindel allaahlioh elastisch entspannt wird. Hierauf wird ein aushärtendes Bunstharzband bestimmter Breite kontinuierlich aus einer Matrize ausgepreßt, um die Drahtwendel während ihres Vorschubs zu umhüllen* und werden die aneinanderstoßenden Xanten dieses Bands sew« dieser Bänder unter Bildung einer umhüllungslage auf passende Welse miteinander verschwelst bzw. verklebt· Anschließend wird vorzugsweise ein weiteres Vereteifungsmaterialf beispielsweise ein Hatur- oder Kunstfasergarn, aufgebracht, auf welches über eine weitere Matrize ein weiteres Bonstharzband aufgebracht wird, welches eine äußere Hüllschicht bildet.

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ORIGINAL (NSPECTSD

Im folgenden ist die Erfindung in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert· Es zeigen:

Pig. 1 eine sehematische Aufsicht auf die vollständige Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Aufsicht auf einen Drahtwendel-Pormabschnitt der Vorrichtung,

Fig. 3 eine in weiter vergrößertem Maßstab gehaltene Seitenansicht des Drahtwendel-Pormabschnitts gemäß Pig. 2,

Pig. 4 eine Aufsicht auf einen Förderabsehnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Pig. 5 eine Seitenansicht des Förderabsehnitts gemäß Pig. 4,

Pig. 6 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt durch eine Einrichtung zur Einstellung der Förderrollen,

Fig. 7 eine Vorderansicht einer Einrichtung zur Verhinderung eines Schwingens der sich drehenden Spindel und

Fig. 8 eine zur Veranschaulichung der wendeiförmigen Versteifung teilweise weggebrochene sehematische Teilansicht eines fertigen Schlauches, in stark vergrößertem Maßstab.

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In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergänzen sich zwei Abschnitte, nämlich einmal in einen Abschnitt, in welchem ein Versteifungs- bzw. Armierungsmaterial in spiraligen Windungen bzw. wendelförmig um eine sich drehende Spindel herumgewickelt wird (Mg. 2 und 3), und zum anderen in einen Abschnitt, in welchem ein bereits durch die Wendel versteifter Schlauch vorgeschoben und aus der Vorrichtung herausgefördert wird (Fig. 4 und 5)i

Zunächst sei auf den in den ]?ig. 2 und 3 dargestellten ersten Vorrichtungsabschnitt verwiesen.

Eine drehbar in einem Lager 1 gelagerte und durch einen Motor M- angetriebene Antriebswelle 2 ist über ein Untersetzungsgetriebe 3 mit einer drehbaren Spindel 4 verbunden, deren anderes Ende frei von jeglicher Lagerung ist. Um die drehbare Spindel 4 herum sind zwei Andruck-Rollen R^ und R₂ zu beiden Seiten der Spindel 4 gelagert, so daß letztere zwischen diesen Rollen gehalten wird. Die Rollen R., und R₂ weisen in ihren Außenflächen Mihrungs-lTuten 5 mit zweckmäßiger Steigung auf, und ihre axialen Mittellinien sind unter einem Andruck- und einem Neigungswinkel gegenüber der Achse der sich drehenden Spindel 4 angeordnet.

Die Rollen R- und R₂ sind in Lagern 6 gelagert und über Universal-G-elenke 7 mit der Antriebswelle 2 verbunden. Wenn ein auf der Antriebswelle 2 sitzendes Zahnrad 8 mit einem auf der drehbaren Spindel 4 sitzenden Antriebs-Zahnrad 9 kämmt und der Motor M in Betrieb ist, werden die Rollen R^ und R₂ mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die Spindel 4 in Drehung versetzt.

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Die Hollen R₁ und R₂ sind mit ihren Achsen unter einem Neigungswinkel « "bzw. Λ.¹ gegenüber der drehbaren Spindel 4 angeordnet. Ein Versteifungsmaterial 10, beispielsweise ein blanker oder mit Kunstharz beschichteter Klaviersaitendraht, wird von einer Spule 11 abgespult und in die Führungsnut en 5 der Rollen R₁ und R₂ eingelegt, so daß eine wendeiförmige Wicklung des Versteifungsmaterials 10 um die Spindel 4 herum gebildet wird, welche sich im Betrieb der Vorrichtung längs der Spindel 4 weiterbewegt. Wenn sich die Wendel über die Rollen R₁ und R₂ hinausbewegt und nicht mehr unter der Zwangsführung durch deren Führung3-lTuten steht, kann sich das Versteifungsmaterial 10 auf eine Wendel größeren Durchmessers als demjenigen der drehbaren Spindel 4 ausdehnen, während es sich kontinuierlich zum freien Ende der Spindel 4 hin bewegt. Während dieser Bewegung wird ein Band 13a aus einem noch nicht ausgehärteten Kunstharz durch eine nicht näher dargestellte Strangpreß-Düse E₁ .bzw. -Matrize zugeführt und um die Y/endel 10 herumgewickelt, die eben aus den Rollen R₁ und R₂ ausgetreten ist. Die aneinanderstoßenden Kanten des Bands 13a werden thermisch miteinander verschweißt, um a.uf der Wendel des Versteifungsmaterials 10 eine innere Hüllschieht P₁ auszubilden. Vorzugsweise wird ein weiteres Versteifungsmaterial 14, beispielsweise ein Natur- oder Kunstfaden oder feiner Metalldraht, auf die sich in Axialrichtung bewegende innere Hüllschicht P₁ aufgewickelt, wobei dieses Versteifungsmaterial 14 von einer Spule Y aus zugeführt wird. Ein weiteres Bandi 3b aus noch nicht ausgehärtetem Kunstharz wird von einer weiteren Strangpresse E₂ aus zugeliefert und bildet eine äußere Hüllschicht P₂. Die Wendel aus Versteifungsmaterial 10 mit der inneren Hüll schicht P₁ und der äußeren Hüllschicht P₂ bildet mithin einen Schlauch T, der zur Gewähr-

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leistung einer besseren gegenseitigen Anpassung dieser Hüllsohichten zum Förderabschnitt überführt und am freien Ende der drehbaren Spindel ausgetragen wird.

Gemäß den Pig. 4 und 7 weist der Förderabschnitt der Vorrichtung Förderrollen 20a, 20b, 20c und 2Od auf, die axial und parallel zur Achse der drehbaren Spindel 4 angeordnet sind· Am freien Ende der Spindel 4 ist eine Einrichtung zur Unterbindung unerwünschter Schwingungen des Schlauches T vorgesehen· Die Förderrollen 20a - 2Od weisen in ihren Außenflächen ausgebildete Führungs-Nuten 21 auf und sind mit ihren Achsen unter verschiedenen Winkeln gegenüber der Achse der drehbaren Spindel 4 angeordnet. Die Förderrollen 20a - 2Od sind jeweils über Universal-Gelenke 22a, 22b, 22c mit der jeweils benachbarten Förderrolle verbunden und werden durch einen Motor TL, in entgegengesetztem Drehsinn, aber mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die drehbare Spindel 4 angetrieben. Gemäß Fig. 6 weisen die Lager 23a 25d, in denen die Förderrollen 20a - 2Od gelagert sind, Tragstangen 24a - 24d auf, die verschieblich in Lagergliedern 26a - 26d geführt sind, so daß sie parallel su einem Vorrichtungs-Bett 25 bewegbar sind. Die Lagerglieder 26a 26d weisen jeweils konische Endstücke 28 auf, die mit parallel zu den Tragstangen 24 verlaufenden Schlitzen 27 versehen sind. Jedes Lagerglied 26a - 26d ist an seiner Außenfläche mit Außengewinde 29 versehen, während eine mit Innengewinde 30 versehene Mutter 32 auf das Außengewinde 29 aufgeschraubt ist, so daß die Tragstange 24 durch Drehung der Mutter 32 gegenüber der drehbaren Spindel 4 vor- oder zurückgeschoben werden kann. Die Förderrollen 20a - 2Od können mithin unter verschiedenen Anstellwinkeln gegenüber der drehbaren Spindel 4 eingestellt werden. Das Lagerglied

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26 ist auf einer Konsole 33 montiert, die mittels eines Schraubbolzens 35 an der Basis 25 befestigt ist. Normalerweise werden das Lagerglied 26 und die tragende Konsole 33 mit Hilfe des Schraubbolzens 35 aneinander gehalten. Wenn der Schraubbolzen 35 von Hand gedreht wird, kann das Lagerglied 26 waagerecht verschoben werden, so daß eine Einstellung seines Abstands von dem geförderten Schlauch T möglich ist.

Der.die in seine Wand eingebettete Drahtwendel aufweisende Schlauch wird mittels der wie vorstehend erläutert ausgebildeten Förderrollen 20a - 2Od weitergefördert, wobei der Schlauoh im Verlauf dieser Förderbewegung in enger Berührung mit den Förderrollen 20a - 2Od steht, so daß sich die innere und die äußere Hüllschicht unter Gewährleistung einer geringstmöglichen Schwingung des Schlauches um die drehbare Spindel 4 herum' besser an die Förderrollen und mithin auch an die Armierung anlegen können· Hierdurch wird eine gleichmäßige bzw. stoßfreie überführung des Schlauches zum freien Ende der drehbaren Spindel 4 gewährleistet, während welcher der Schlauch T axial von seinem Inneren her durch die Spindel 4 unterstützt wird. Da die Spindel 4 und die Förderrollen 20a - 2Od jeweils mit gleicher Drehzahl umlaufen, erfolgt die Förderung des Schlauches T gleichmäßiger und ohne nachteilige Reibung.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Strangpresse E« vor den Förderrollen 20 angeordnet, so daß der. Schlauch den Förderabschnitt erreicht, nachdem die äußere Hüllschicht gebildet worden ist· Wahlweise können jedoch eine oder mehrere vorgeschaltete Förderrollen 20 zwischen der ersten Strangpresse E₁ und den Spulen Y für das weitere

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VerateifungBmaterial angeordnet sein, wodurch eine innigere Berührung der inneren Hüllschicht mit dem wendeiförmigen Versteifungsmaterial 10 gewährleistet wird. Anschließend können eine oder mehrere weitere, nachgeschaltete FÖrderrollen 20 auf die vorstehend beschriebene Weise angeordnet sein. Auf diese Weise werden die innere und die äußere Hüllschicht sowie eine vorzugsweise vorgesehene weitere Versteifungslage in innigere Berührung miteinander gebracht.

Während der förderung des Schlauches T kann es infolge des großen Zwischenraums zwischen der Innenfläche des Schlauches T und der Außenfläche der Spindel 4 vorkommen, daß der Schlauch T unter Fliehkrafteinfluß um die Spindel 4 herum in Schwingung gerät. Hierbei schwingt auch die Spindel 4 in Abhängigkeit von der Schwingung des Schlauches T, wodurch der Betriebs-Wirkungsgrad der Vorrichtung beeinträchtigt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch mit einer speziellen Einrichtung zur Verhinderung einer Schwingung des Schlauches T um die drehbare Spindel 4 herum versehen, die am freien Ende der Spindel 4 angeordnet ist. Im folgenden ist diese Einrichtung näher erläutert.

An einer an der Endfläche der Spindel 4 angebrachten Halterung 36 ist eine Rolle 37 drehbar gelagert, die ständig mit der Innenfläche des Schlauches T in Berührung steht. Darüber hinaus sind mehrere Führungs-Rollen 38a, 38b, 38c vorgesehen, welche mit der Außenfläche des Schlauches T in Berührung gehalten werden.

Selbstverständlich kann die vorstehend beschriebene und

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in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung in "baulicher Hinsicht abgewandelt und Kombinationen aller beschriebenen Merkmale erfolgen., ohne daß der Rahmen und der Grundgedanke der Erfindung verlassen werden. Beispielsweise können eine Zwischen-Hüllschicht und die beschriebene äußere Hüllschicht ohne weiteres weggelassen werden.

Wie erwähnt, wird ein federnder, steifer Draht kontinuierlich spiralig bzw. wendelförmig mit bestimmter Steigung um eine sich drehende Spindel herum gewickelt, wobei der gewickelte Draht unter Spannung gesetzt wird, so daß er " nicht zu federn vermag; in dem Augenblick, in welchem die Drahtwendel von der Spannung befreit wird, wird ein Kunstharzband unter Bildung einer inneren Hüllschicht auf die Drahtwendel aufgewickelt, wobei zwischen der Innenfläche des Schlauches und der Außenfläche der Spindel ein Zwischenraum entsteht, welcher eine gleichmäßige bzw* ruckfreie Weiterbewegung des Schlauches zuläßt, bis er ohne Reibungseinflüsse am freien Ende der Spindel ausgetragen wird. Der Schlauch kann unabhängig von der Länge der drehbaren Spindel, deren eines Ende halterungsfrei und nur mit der Einrichtung zur Verhinderung einer Schwingung des Schlauches versehen ist, kontinuierlich hergestellt werden.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Schlauches mit einem in seine Wandung eingebetteten bzw. eingelassenen wendelförmigen Versteifungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein federndes Versteifungsmaterial spiralig bzw· wendelförmig unter Spannung um eine sich drehende Spindel herum gewickelt wird und daß anschließend Kunstharzbänder aus einer Matrize bzw. Strangpreß-DüBe um die entspannte Versteifungs-Wendel herumgewickelt werden, derart, daß die aneinanderstoßenden Kanten dieser Band-Windungen thermisch miteinander verschweißt werden, wodurch eine Hüllschicht gebildet wird, .auf welche durch die unter ihr eingeschlossene Versteifungs-Wendel keine Reaktions- bzw. 6-egenwirkkräfte ausgeübt werden.

   2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die innere Hüllschicht eine weitere Versteifung aus Pasermaterial aufgebracht und mit einem weiteren Kunstharzband umwickelt wird, das eine äußere Hüllschicht bildet.

   3. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines Sohlauohes mit einem in seine Wand eingebetteten wendelförmigen Versteifungsmaterial, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine drehbare Spindel (4)_t deren eines Ende halterungsfrei ist, zwei mit Hüten (5) versehene, zu beiden Seiten der Spindel angeordnete Hollen

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   die sich mit derselben Umfangsgeschwindigkeit drehen
   wie die Spindel und deren Achsen gegenüber der Bpindel-Aohse geneigt sind, in Berührung mit dem Schlauch (T)
   stehende Förderrollen (20a - 2Od)₅ welche getrennt
   relativ zur Spindel einstellbar sind, und eine Binriohtung (36, 37» 38a - 38c) zur Unterbindung einer Schwingung der Spindel und des Schlauches vorgesehen sind und daß die letztgenannte Einrichtung eine drehbar an einer von der Endfläche der Spindel (4) getragenen Halterung (36) gelagerte Holle (37) sowie mit dem Schlauch in
   Berührung stehende Führungs-Rollen (38a - 38c) aufweist.

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