DE2603615C3

DE2603615C3 - Vorrichtung zum Herstellen eines Rohrbfindels aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE2603615C3
Application number: DE2603615A
Authority: DE
Inventors: Masashi Daito Osaka Kato (Japan)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-01-30
Filing date: 1976-01-30
Publication date: 1979-06-13
Also published as: DE2603615A1; DE2603615B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines Rohrbündels aus thermoplastischem Kunststoff, bei der auf die Stirnfläche der parallel und einander tangierend angeordneten Rohre eine beheizte Platte andrückba* ist.

Derartige Rohrbündel werde· insbesondere für biologische Abwasser-Reinigungssysteme angewandt, in welchen die Fähigkeit aeiober Mikroorganismen ausgenutzt werden, organische Stoffe in Verbindung mit Luft abzubauen.

Derartige Rohrbündel lassen sich aber auch zur Wasserkühlung verwenden.

Als Stand der Technik sind bereits Kontaktbodenfilter aus Gitterrohrverbänden aus Kunstharz bekannt, die in das Abwasser getaucht und wieder herausgezogen werden. Die Mikroorganismen haften sehr gut an solchen Gittern, ohne von der Strömung des Abwassers weggerissen zu werden. Dadurch ergibt sich ein hoher Wirkungsgrad der Anlage. Bei Drehung der Gitterröhrchen kann das durchtretende Licht auch selbst die inneren Teile der Gitterrohre erreichen, so daß auf diese Weise durch Photosynthese die Vermehrung der Mikroorganismen gefördert wird. Somit lassen sich durch derartige Rohrbündel Abwasser-Reinigungsanlagen bauen, welche für den Abbau von im Abwasser gelösten Nitriden und Phosphiden sorgen.

Bisher erfolgte die Herstellung derartiger Gitterwerke durch einfache Zusammenfassung der Gitterrohre zu einem Bündel und durch Verbindung mittels eines Klebemittels oder durch Verschweißung längs ihrer Tangenten oder ihrer Berührungspunkte. Diese bekannten Verfahren waren mit großem Arbeits- und Zeitaufwand und hohen Lohnkosten verbunden, waren &o unergiebig und ermöglichten nur die Herstellung von Rohrbündeln, die in ihrer Gesamtheit unzureichende Festigkeil besaßen.

Als Stand der Technik ist weiterhin eine Vorrichtung zum Herstellen eines Rohrbündels aus thermoplaste schem Kunststoff bekannt (US-PS 32 34 639). Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die Stirnflächen der thermoplastischen Rohre erhitzt, bis sie sich verformen.

wobei sie einem Druck unterworfen werden. Dadurch ergibt sich eine Verdickung der Rohrenden und eine Befestigung der einzelnen Rohre aneinander, so daß ein Rohrbündel entsteht. Der konstruktive Aufbau dieser Vorrichtung läßt sich dieser bekannten Druckschrift nicht entnehmen. Es ist hierbei nicht erkennbar, wie die einzelnen Rohre so gehalten werden, daß ein kompaktes Rohrbündel geschaffen wird.

Ausgehend von der vorgenannten Druckschrift besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit einfachem konstruktivem Aufbau zu schaffen, durch die maßgenaue Rohrbündel mit hoher Festigkeit hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, caß die Rohre zwischen zwei Platten einspannbar sind, die den Rohren entsprechend ringförmige Nuten aufweisen, deren Breite größer ist als die Wandstärke der Rohre. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß eine einfach aufgebaute Vorrichtung geschaffen wird, mit deren Hilfe es ohne weiteres möglich ist, einzelne thermoplastische Rohre zu einem kompakten Rohrbündel zusammenzufügen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Platten in Führungen geführt und über Kolbenstangen und Zylinder-Kolben-Einheiten gegenläufig bewegbar sein. Weiterhin kann die eine Platte emj Kühlvorrichtung aufweisen, wobei in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Nuten der einen Flaue gegenüber den Nuten der anderen Platte versetzt sind, wodurch eine gewisse Verdrallung der einzelnen Rohre des Rohrbündels bewirkt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, der Vorrichtung zum Herstellen eines Rohrbündels aus thermoplastischem Kunststoff,

F i g. 2 eine Draufsicht auf eine Platte der Vorrichtung,

Fig.3 eine perspektivische Ansicht eines mit der Vorrichtung hergestellten Rohrbündels,

Fig.4 eine Seitenansicht eines anderen, mit der Vorrichtung hergestellten Rohrbündels.

F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung 11 zum Herstellen eines Rohrbündels mit zwei im Abstand einander gegenüberliegenden Platten 12, welche längs einer Anzahl von Führungen 13 hin- und herschiebbar sind.

Auf halbem Abstand zwischen den Platten 12 sind am Umfang der Vorrichtung Kontraktionselemente 14 verteilt, welche die eine Platte um einen vorbestimmten Hub in Richtung der anderen Platte ziehen und wieder zurückbewegen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform bestehen diese Kontraktionselemente 14 jeweils aus einem Zylinder 15, durch dessen Enden sich eine Kolbenstange 16 erstreckt, welche über einen Arbeitskolben 17 hin- und herbewegbar ist. Die Kolbenstangen 16 sind an ihren entgegengesetzten Enden an den Platten 12 befestigt. Statt der Zylinder lassen sich als Kontraktionselemente z. B. auch Spannschlösser verwenden,

Die Platten 12 sind an Ihren einander zugewandten Innenflächen mit einer Anzahl ringförmiger Nüteii 18 ausgebildet, die kreisförmig angeordnet sind und zur Aufnahme der Enden der Gitterrohre A dienen. Wie aus Fig.2 ersichtlich, gehen die ringförmigen Nuten 18 an ihren Tangenten ineinander über. Die Nutenweite übersteigt die Stärke des Gitterrohres A geringfügig.

Vorzugsweise haben die Gitterrohre A einen Durchmesser von 2 bis 7 cm, bei einer Faserstärke von 1 bis 3 mm und einer Maschenweite von 1 bis 15 mm. Sickönnen auch vorteilhafterweise aus in nur einem Durchgang extrudiertem thermoplastischen Kunstharz hoher Festigkeit und Elastizität hergestellt sein.

Sobald die Enden der Gitterohre A in den kreisförmigen Nuten 18 sitzen, werden sie in der Platte 12 erhitzt und schmelzen darin, so daß sich eine Wulst B ergibt, welche iTiit der Wulst der benachbarten Rohre verschmolzen ist.

F i g. 3 zeigt ein Rohrbündel C, bestehend aus sechs Gitterrohren A, die achsparallel gebündelt sind, so daß sich ein Endgebüde mit sechsblättrigem Querschnitt ergibt

F i g. 4 zeigt ein anderes Rohrbündel, dessen Rohre A umfangsmäßig gegenüber der Achse des Bündels verdrallt sind, in diesem Fall müssen die Platten 12 entsprechend der Form der aufzunehmenden Rohrenden mit elliptischen Nuten 18 ausgebildet sein, die in der einen Platte gegenüber denen in der anderen Platte !eicht versetzt angeordnet sind.

Obwohl die dargestellten Bündel stets aus sechs Rohren bestehen, lassen sich ·τι Rahmen der Erfindung die Rohre auch in größerer oder kleinerer Zahl bündeln, je nach Verwendungszweck und zur Verfügung stehendem Raum.

Größere Rohrbündel lassen sich auch herstellen, indem man z. B. sechs weitere Rohrbündel um ein Rohrbündel nach Fig.3 an ihren Berührungspunkten verschmilzt Die Gitterrohre A lassen sich auch mit einem Rohr in der Mitte zusammenbündeln, so daß kein freier Zwischenraum wie bei dzr Darstellung in F i g. 3 verbleibt. Ebensogut können sie auch nebeneinander in einer geradlinigen Reihenfolge miteinander verbunden werden. Anordnungen dieser Art erfordern eine entsprechende Änderung der Nuten in den Form teilen.

Die Vorrichtung 11 läßt sich entweder seitlich verschieben oder umdrehen. Nahe der einen Platte 12 ist eine Heizvorrichtung 19 vorgesehen, während die andere Platte mit einer (nicht dargestellten) Kühlvorrichtung zusammenwirkt

Zur Durchführung des Verfahrens werden die Platten 12 über die Kontraktionselemente 14 zunächst auf größten Abstand auseinandergeschoben. Eine vorbestimmte Anzahl von Gitterrohren A wird auf eine dem Abstand zwischen den Platten 12 entsprechende Länge zurechtgeschnitten und in Kreisanordnung zwischen diese durch Einsetzen ihrer Enden in die Nuten 18 in den zwei gegenüberliegenden Platten 12 eingeführt.

Bei der Ausführung nacli F i g. 1 wird die Heizvorrichtung 19 angeschaltet, um die benachbarte Platte 12 zu erwärmen. Sobald diese die Schmelztemperatur für die Gitterrohre erreicht hat, werden die Kontraktionselemente 14 betätigt, so daß die Kolbenstange 16 die mit ihnen verbundene, erwärmte Platte 12 um einen bestimmten Betrag in Richtung der anderen Platte zieht.

Durch diese auf die erwärmte Platte wirkende

Zugkraft schmilzt das Ende jeden Gitterrohres A über eine der Bewegungsstrecke der Platte entsprechende Länge, und die Schmelze läuft in die Nuten 18. Da jede Nut 18 mit den benachbarten Nuten in Verbindung steht, vermengt sich das geschmolzene Harz des einen Rohres mit dem des benachbarten Rohres, so daß sich ein einstückiger Endrand ergibt

Die Vorrichtung 11 wird nun umgedreht, so daß die

ίο andere Platte durch die Heizvorrichtung erwärmt und die bereits erwärmte Platte durch die Kühlvorrichtung abgekühlt werden kann. Die zweite Platte wird nun auf die gleiche Weise erwärmt und wieder abgekühlt, wie vorstehend beschrieben.

Die Platten 12 werden dann über die Kontraktionselemente 14 auseinandergeschoben und damit von den Rohrenden abgehoben, und man erhält ein Rohrbündel Cmit einem einstückigen Wulst San jedem Ende.

Ein derartiges Rohrbündel C wird leicht verdrallt auf eine Dreh'velle montiert und horizontal in ein Abwasserbecken derart eingebaut, d- 'i die Gitterrohre mit ihrem einen Ende in das Abwassci ia-.chen und mit ihrem anderen Ende wieder an die Luft kommen, so daß die an den Rohren haftenden Mikroorganismen die durch Eintauchen in das Abwasser absorbierten Schmutzuoffe abbauen können.

Die Rohrbündel C lassen sich nicht nur in solchen drehbaren Tauchkörperanlagen verwenden, sondern auch in einer feststehenden Tauchkörperanlage, in der sie ortsfest in ein mit einem z. B. über ein Rührwerk belüftetes Abwasserbecken tauchen und von dem Abwasser durchströmt werden. Bei dieser Anlage brauchen die Gitterrohre nicht in kreisförmiger Anordnung gebündelt zu sein, sondern können auch ein Vieleck entsprechend der Form des Abwasserbeckens bilden.

Rohrbündel C lassen sich auch zur Wasserkühlung in der gleichen Anordnung wie bei der beweglichen Tauchkörperanlage verwenden. Sowie die Gitter ^rohre wieder aus dem Wasser an die Luft kommen, bilden sie Wassertunnel, da an ihren Maschen Wasser haftenblei^: i. Natürliche oder zwangsläufige, durch Gebläse erzeugte Strömung großer Luftvoiumen durch diese Wassertunnel läßt einen Teil des >n den Maschen haftenden Wassers verdunsten, wodurch dem übrigen Wasser Wärme entzogen wird. Durch Wiederholung dieses Vorganges kühlt sich das Wasser allmählich ab.

Wie ersichtlich, läßt sich durch die Vorrichtung 11 eine Vielzahl von Gitterrohren auf einfache Weise zu einem Rohrverbund durch wenige Verfahrensschritte zusammenfassen, wobei eine höhere Anzahl von zu bündelnden Gitterrohren die Wirksamkeit der Vorrichtung nicht beeinträchtigt.
Das hergestellte Rohrbündel besitzt große Festigkeit, da es an jedem Ende einen einstückigen dicken Wulst aufweist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen eines Rohrbündels aus thermoplastischem Kunststoff, bei der auf die Stirnfläche der parallel und einander tangierend angeordneten Rohre eine beheizte Platte andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (A, D) zwischen zwei Platten (12, 12) einspannbar sind, die den Rohren (A, D) entsprechend ringförmige Nuten (18) aufweisen, deren Breite größer ist als die Wandstärke der Rohre (A, D).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten in Führungen (13) geführt und über Kolbenstangen (16) und Zylinder-Kolben-Einheiten (15,17) gegenläufig bewegbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Platte mit einer Kühlvorrichtung versehen ist

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, rfadurch gekennzeichnet, daß die Nuten der einen Platte gegenüber den Nuten der anderen Platte versetzt sind.