DE2644512A1 - Vorrichtung zur herstellung von drahtbewehrten rohren - Google Patents

Description

Schweden

Vorrichtung zur Herstellung von drahtbewehrten Rohren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von drahtbewehrten Rohren. Unter Rohren sind dabei starre, biegsame und flexible Rohre, wie Schläuche, zu verstehen.

Die Bewehrung von Rohren kann in zwei extremen Ausführungen erfolgen, als axiale Bewehrung oder als ringförmige Bewehrung. Die axiale Bewehrung gibt dem Rohr eine große Zugfestigkeit, wie sie bei Verlegung des Rohres auf ungleichmäßiger Unterlage, beispielsweise einem Seeboden oder in der Erde, erforderlich ist, wo das Rohr große Biegebeanspruchungen auszuhalten hat. Die ringförmige Bewehrung gewährleistet eine hohe Spreng- bzw. Druckfestigkeit, d. h. das Rohr oder der Schlauch hält einen höheren inneren Druck aus, wodurch es bzw. er für Leitungen für unter hohem Druck stehende Fluide geeignet ist. Zwischen beiden Bewehrungsarten liegt die sogenannte Kreuzbewehrung, bei der die Bewehrungsdrähte in zwei oder mehreren, schraubenförmigen Bahnen längs des Rohres verlaufen und so gewickelt sind, daß sie einander kreuzen. Die Einstellung der gewünschten Zugfestigkeit und der gewünschten Sprengfestigkeit eines Rohres mit vorausbestimmtem Durchmesser erfolgt hierbei durch Abpassung des

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Kreuzwicklungswinkels, d. h. des Winkels zwischen den einander kreuzenden Bewehrungsdrähten, der somit abhängig vom Durchmesser des Rohres und dessen Material sowie von den an das Rohr gestellten Festigkeitsanforderungen ist. Aufgrund der Anpassung der Festigkeitseigenschaften des Rohres an den vorgesehenen Zweck ist die Kreuzbewehrung zur gebräuchlichsten Bewehrung von Kunststoff rohren und Schläuchen geworden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, den gewünschten Kreuzwicklungswinkel bei der Herstellung von bewehrten Rohren auf einfache Weise mit großer Präzision zustande zu bringen, so daß dem Kreuzwicklungswinkel in jedem Einzelfall genau die gewünschte Größe gegeben werden kann, ohne daß umfassende Umstellungsarbeiten erforderlich sind. Der Kreuzungswinkel soll während der Produktion verstellbar sein, ohne daß der Betrieb der Maschine deswegen eingestellt zu werden braucht.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung zur Herstellung von drahtbewehrten Rohren, die einen drehbaren und axial verschiebbaren Dorn sowie eine Anordnung zur Zuleitung von Bewehrungsdraht von einer Anzahl von um den Dorn am Umfang verteilten Drahtzufuhrstellen aufweist, durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannten Mittel gelöst.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt perspektivisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung von bewehrten Rohren.

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Fig. 2 zeigt im Axialschnitt eine Teilansicht der Vorrichtung mit einem Ringpaar.

Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie III-III von Fig.

Die gezeigte Vorrichtung hat einen aus einem endlosen Stahlband bestehenden, axial wandernden Mantel 1o. Das Stahlband ist auf einem festen oder rotierenden, jedoch axial unbeweglichen Kernrohr 11 geführt und folgt einer schraubenförmigen Bahn, wobei angrenzende Kanten des Bandes in Schraubenwindung dicht aneinander anliegen, so daß der kontinuierliche zylindrische Stahlbandmantel und das Kernrohr 1.1 einen Dorn bilden. Das Stahlband wird an einem Ende des Kernrohres 11, in Fig. 1 rechts, längs einer schraubenförmigen Bahn zugeführt und am anderen Ende, in Fig. 1 links, über Führungs- und Ausgleichsanordnungen zum Zuführungsende zurückgeführt, um als endloses Band wieder schraubenförmig zugeführt zu werden. Das Band kann durch Rotation des Kernrohres oder, wenn das Kernrohr fest angebracht ist, durch eine besondere Antriebsvorrichtung bewegt werden. Im letzteren Fall hat das Kernrohr friktionsreduzierende Organe, an denen das Band anliegt. Abhängig von der Steigung und Vorschubgeschwindigkeit des Bandes längs der schraubenförmigen Bahn erhält man an der Dornfläche verschiedene Rotationsgeschwindigkeiten sowie eine axiale Bewegungsgeschwindigkeit, wie in Fig. 1 von rechts nach links gezeigt ist. Auf dieser rotierenden und axial wandernden Dornfläche wird ein bewehrtes Rohr allmählich von rechts nach links aufgebaut, wobei das Rohr die gewünschte Wanddicke und die gewünschte Bewehrung erhält. Das fertige selbsttragende Rohr verläßt den Dorn an dessen linkem Ende.

Um den Dorn herum ist ein Ring 12 angeordnet, der von äußeren Stützlagern oder Stützrollen 13 getragen wird,

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die die Rotation des Rings um die Achse des Dorns ermöglichen. Von diesem Ring geht eine Anzahl von Bewehrungsdrähten 14 ab, die gemäß Fig. 3 um den ganzen Umkreis des Rings verteilt sind. In Fig. 1 sind sie zur Vereinfachung nur auf einem Bruchteil des Umfangs dargestellt. Diese Drähte kommen von Drahtspulen 15, die am Ring 12 sitzen oder mittels geeigneter Organe von diesem getragen werden. Ausgehend von den Drahtspulen 15 laufen die Drähte durch Drahtführer 16 hindurch, die regelmäßig über der Peripherie des Rings verteilt sind. Es ist wesentlich, daß die Bewehrungsdrähte 14 von einer Anzahl von Drahtzufuhrstellen ausgehen, die regelmäßig über den Umfang des Rings 12 verteilt sind.

Innerhalb des Rings 12 ist ein zu ihm konzentrischer kleinerer Ring 17 angebracht, der wie der Ring 12 Drahtspulen 18 und Drahtführer 19 zur Abgabe einer Anzahl von Bewehrungsdrähten 2o von einer Anzahl Drahtzufuhrstellen hat, die regelmäßig um den Ring 17 herum verteilt sind. Der innere Ring 17 ist sowohl bezüglich des Dorns 1o, 11, als auch bezüglich des äußeren Rings 12 drehbar, wofür zwischen den Ringen 12, 17 Distanzhalte*- oder Lagerorgane 21 angeordnet sind, beispielsweise Planetengetriebe oder andere Transmissionsorgane. Wenn der äußere Ring 12 durch einen elektrischen Antriebsmotor 22 über als Zahnrad ausgeführte Stützrollen 13 und einen Zahnradkranz 23 außen am Ring 12 angetrieben wird, wird diese Bewegung mit vorausbestimmtem, vorzugsweise leicht einstellbarem Übersetzungsverhältnis über die Lagerorgane 21 auf den inneren Ring 17 übertragen.

Die Drähte 14 und 2o können aus Gj. as, Polyester-Kunststoff, Metall oder Textilmaterial bestehen. Sie werden auf den Dorn 1o, 11 in einem Bindemittel, beispielsweise härtbarem Kunststoff, wie Polyester oder Harz, aufgelegt,

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wobei - wie bei 24 angedeutet - auch ein Füllmittel in Form von Glasfasern oder Sand zugeführt werden kann, das von einem Behälter 25 aus auf das Bindemittel herunterfällt. Es kann jedes beliebige Bindemittel, Bewehrungs- und Füllmaterial verwendet werden.

Hinter dem Behälter 24 in Laufrichtung des Bandes sind zwei konzentrische Ringe 12" und 17' für die Drähte 14' bzw. 2ο¹ im axialen Abstand von den Ringen 12 und 17 angeordnet. Es kann jedoch jede beliebige Anzahl solcher Drahtbewehrungseinrichtungen mit Ringen 12 und 17 und den jeweiligen Drähten vorgesehen v/erden.

Wenn der Dorn 1o/ 11 in Pfeilrichtung 26 mit einer Winkelgeschwindigkeit A rotiert und die Ringe 12 und 17 in gleicher Richtung mit der Winkelgeschwindigkeit B bzw. C umlaufen, erhält man abhängig von den verschiedenen Relationen zwischen den Geschwindigkeiten A_r B und C verschiedene Bewehrungen, die vom Extremfall mit gerader axialer Bewehrung bis zum Extremfall mit ringförmiger Bewehrung reichen.

Wenn B=C=A , behält ein Fixpunkt am Ring 12 seine Relativlage zu einem Fxxpunkt am Ring 17 und an der Dornfläche bei. Die Dornfläche und die Ringe rotieren somit gemeinsam ohne Änderung ihrer relativen Winkellagen, d. h. synchron in Lage und Geschwindigkeit. Dies bedeutet, daß die Drähte 14 und 2o axial in geraden Bahnen längs des Doms gelegt werden und daß man ein axial bewehrtes Rohr 27 mit großer Zugfestigkeit, aber verhältnismäßig geringer Sprengfestigkeit erhält»

Wenn B=C= O , stehen die beiden Ringe 12 und 17 in gegebenen Winkellagen still, während die Dornfläche 1o bei gleichzeitiger axialer Fortbewegung rotiert. Die

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Drähte 14 und 2o legen sich dann in schraubenförmigen Bahnenmit äußerst geringer Steigung um den Dorn. Das Rohr erhält somit eine Ringbewehrung (beinahe Gürtelbewehrung}, die eine hohe Sprengfestigkeit, aber keine besonders große Zugfestigkeit aufweist.

Wenn B< A-<C, rotiert der Ring 17 schneller als der Dornio, 11. Der Ring 17 hat somit eine gegenüber der Dornfläche größere Relativgeschwindigkeit, während der Ring 12 langsamer rotiert als die Dornfläche und der Ring 17, so daß der Ring 12 eine gegenüber dem Dorn verzögerte Relativgeschwindigkeit hat. Der Geschwindigkeitsunters allied zwischen B und C im Verhältnis zu A ergibt einen Kreuzwicklungswinkel, der auf der Zeichnung mit <K bezeichnet ist. Durch Variation der Geschwindigkeiten B und C im Verhältnis zueinander und im Verhältnis zu A hat man somit die Möglichkeit, die Größe des Kreuzwicklungswinkels zu variieren und eine Kreuzwicklungsbewehrung herzustellen, die bei einem für einen gewissen Zweck bestimmten Rohr am vorteilhaftesten ist.

Wenn der Durchmesser des Doms 1o, 11 5oo mm beträgt und die Breite des zum Dorn gehörenden Stahlbandes 4o mm mißt, ergibt die axiale Fortbewegung der Dornfläche und des auf den Dorn gelegten Materials 4o mm pro Windung. Falls sich in diesem Fall die Geschwindigkeiten A, B und C beispielsweise wie 1,o : o,9 : 1,1 verhalten, beträgt der Kreuzwicklungswinkel Oi. ca. 3o°.

Bei diesem Beispiel erhält das Rohr zwei Kreuzbewehrungen mit dazwischenliegendem Füllmittel, wobei die Kreuzbewehrungen selbstverständlich nicht den gleichen Kreuzwicklungswinkel 0£ zu haben brauchen und auch nicht aus ein und demselben Drahtmaterial zu bestehen brauchen. Das fertige, drahtbewehrte Kunststoffrohr 26 wird allmählich vom Dorn freitragend am linken Ende des Doms kontinuierlieh abgegeben. 8098U/0283

Die Vorrichtung mit konzentrischen Ringen 12 und 17 und dazwischenliegenden Transmissionen 21 läßt sich leicht verwirklichen. Es ist auch die Ausführung mit koaxialen, individuell angetriebenen, rohrförmigen Organen oder Armkreuzen möglich, an denen die beiden Serien der im Umkreis verteilten Drahtzuführstellen angeordnet sind. In manchen Fällen werden mehr als zwei koaxiale oder konzentrische Serien von Drahtzuführstellen erforderlich sein, ebenso mehrere Serien von am Umfang verteilten, im axialen Abstand längs des Doms angeordneten Drahtzuführstellen.

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ΊΟ

Leerseife

Claims (5)

1. 7237/O3

   PATENTANSPRÜCHE

   11. JVörrichtung zur Herstellung von drahtbewehrten Rohren mit einem Dorn und mindestens einer Einrichtung zur Zuführung von Bewehrungsdraht mit einer Anzahl von um den Dorn am Umfang verteilten Drahtzuführstellen, wobei die Mantelfläche des Doms und die Drahtzuführungseinrichtung zur kontinuierlichen Drahtbewehrung des auf dem Dorn hergestellten Rohres koaxial drehbar und axial relativ zueinander verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß jede Drahtzuführungseinrichtung zwei relativ zueinander koaxial drehbare Organe (12, 17) hat, von denen jedes mindestens eine Drahtzuführungsstelle aufweist, die betriebsmäßig miteinander gekuppelt sind, um eine regulierbare, koaxial relative Winkelbewegung zwischen den Organen zustande zu bringen, die der relativen Rotationsbewegung zwischen der Drahtzuführungseinrichtung und der Mantelfläche des Dorns überlagert ist, wodurch eine Kreuzbewehrung des Rohres in wählbarem Kreuzwicklungswinkel erzielbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Organe aus zwei separierten Ringen (12, 17) bestehen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (12, 17) gegeneinander mittels Distanzorgane (21) gestützt sind, welche eine relative Drehung der Ringe zulassen.

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   -\- 26A4512
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Distanzorgane (21) aus Transmissionseinrichtungen zur Drehung des einen Rings (17) ausgehend vom anderen Ring (12) bestehen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Transmissionseinriehtungen (21) ein verstellbares Übersetzungsverhältnis haben.

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