DE69009859T2 - Vorrichtung zur Herstellung verstärkter Polymerrohre. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Polymerrohren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Verstärkte Polymerrohre oder -schläuche sind schon lange für unterschiedliche Zwecke hergestellt worden. Solche Rohre oder Schläuche sind insbesondere in Anwendungen nützlich, wo die Rohre oder Schläuche der Einwirkung von inneren Kräften ausgesetzt sind, beispielsweise die durch Druck aufgrund des Vorhandenseins von inneren Fluiden bewirkt werden. Eine allgemeine Verwendung solcher Rohre oder Schläuche ist im Kühlsystem von Motorfahrzeugen, um unter Druck stehendes Fluid zwischen grösseren Betriebskomponenten des Kühlsystems umlaufen zu lassen.
• Rohre oder Schläuche, welche ein verstärkendes Material enthalten, insbesondere gewebeförmige Verstärkungsmaterialien, werden in vielen Fällen immer noch gemäss Techniken hergestellt, welche in der Industrie während Jahre bekannt waren. Diese herkömmlichen Techniken befassen sich mit einem ersten Herstellen eines Kernes, der gegossen oder sonstwie geformt wird, um als inneres Glied des Rohres oder Schlauches zu dienen. In einem nachfolgenden Arbeitsbetrieb und üblicherweise mit Hilfe von besonderen Ausrüstungen wird ein Verstärkungsmaterial auf der Aussenseite des Kernes angeordnet, das aus einem Stoffband oder Stoffaserngebilde sein kann. Danach wird der Kern und das Verstärkungsmaterial üblicherweise durch einen Einspritzkopf geführt, der eine äussere polymere Ueberdeckung über dem Verstärkungsmaterial anordnet. In Fällen, wo eine Mehrzahl von Schichten oder Arten der Verstärkung verwendet werden, können die Betriebsschrittee des Auflegens des Verstärkungsmaterials und des Formens einer äusseren Schicht eines Polymers darüber nach Notwendigkeit wiederholt werden. Um eine genügende Gleichförmigkeit bei der Anordnung verschiedener Schichten beizubehalten ist es oft notwendig, das innere polymere Material oder den Kern vor dem Anordnen der Verstärkungschichten auf dem Kern auf einem langgestreckten Dorn aufzuziehen. In manchen Fällen ist es notwendig gewesen, um eine gute Bindung zwischen dem Verstärkungsmaterial und den polymeren Komponenten zu erreichen, zwischen dem Auflegen der verschiedenen Schichten Klebstoffe auf zutragen. In einigen Fällen sind auch ein oder mehrere Vulkanisiervorgänge notwendig. Wie es vom Fachmann erkannt worden ist, benötigen diese herkömmlichen Herstellungsprozesse verschiedene unterschiedliche Arten von Ausrüstungen, ein Ausführen einer Zahl Verarbeitungsstufen und auch sonst ein zeitaufwendiges Vorgehen, wobei alles zusammen zu äusserst hohen Herstellungskosten beiträgt.
• Als eine Folge sind jüngste Entwicklungen in der Herstellung von verstärkten Polymerrohren oder -schläuchen allgemein auf Vorrichtungen gerichtet worden, welche imstande sind, ein Verfahren durchzuführen, bei dem alle Komponenten in einem einzigen Arbeitsschritt zusammengebaut werden, beispielsweise als ein einzelner Durchgang durch einen Einspritzkopf. Ein solches in einem einzigen Schritt erfolgendes kontinuierliches Arbeiten kann oder kann nicht mit einem kontinuierlichen Vulkanisierverfahren gekoppelt sein, abhängig von der Konfiguration des Endproduktes, insbesondere der verwendeten polymeren Stoffe und anderen Ueberlegungen.
• Kürzliche Entwicklungen sind grösstenteils in der Kombination in einem Extruderkopf von mindestens zwei Schichten eines polymeren Materials mit einem zweckdienlichen, dazwischen angeordneten Verstärkungsmaterial gerichtet gewesen. Das Verstärkungsmaterial kann als eine einzelne, spiralförmige Schicht angeordnet werden oder indem eine Mehrzahl Abschnitte einer kurzen Ausdehnung in Umfangsrichtung verwendet werden, welche in einem in Umfangsrichtung überlappenden Verhältnis angeordnet werden. Währenddem Anstrengungen gemacht worden sind um die Dicke der äusseren polymeren Schicht und ihre Konzentrizität in bezug auf das Rohr oder den Schlauch einzustellen, wurde wenig getan bezüglich dem Einstellen der Dicke oder Konzentrizität der inneren polymeren Schicht, weil die Form und andere Komponenten, die unmittelbar beim Formen der inneren polymeren Schicht involviert sind, unzugänglich sind. Ein besonderes Problem, welche durch den Stand der Technik nicht vollständig behoben worden ist, ist die Fähigkeit, die Dicke der inneren polymeren Schicht einzustellen, um erwünschte Spezifikationen zu erreichen, währenddem der Extruderkopf in Betrieb steht. Es wird erkannt, dass die Dicke und die Gleichförmigkeit in Umfangsrichtung der inneren polymeren Schicht von grosser Bedeutung beim Herstellen von Rohren oder Schläuchen ist, welche strenge Betriebsvorschriften erfüllen müssen. Soweit es der Anmelderin bekannt ist, haben keine existierende Extruderköpfe alle diese Betriebsparameter erfolgreich erfüllt und zudem eine Einheit geschaffen, welche zum Reinigen oder für die Wartung oder zum Installieren von Formen, welche Rohre oder Schläuche mit unterschiedlichen abmessungsgemässen Eigenschaften erzeugen, einfach auseinandergenommen werden kann.
• Mit der US-A-4,362,488 ist eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart worden, bei der das polymere Material durch das Verstärkungsmaterial hindurchgedrückt werden muss, um die innere Schicht des Rohres zu bilden. Folglich muss das Verstärkungsmaterial mit breiten Perforationen geschaffen werden und muss sehr steif sein. Weiter ist das Verstärkungsmaterial ein geschlossener Schlauch (kein überlappendes Material) und somit kann der Durchmesser nicht verändert werden. Weiter kann die Dicke des inneren und äusseren polymeren Materials nicht geändert werden.
• Somit ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von Polymerrohren, die ein Verstärkungsmaterial enthalten, geschaffen, welche ein Einstellen für die Dicke und die Gleichförmigkeit in Umfangsrichtung einer inneren polymeren Zusammensetzung und einer äusseren polymeren Zusammensetzung erlaubt. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine solche Vorrichtung zu schaffen, wobei die Dicke und Gleichförmigkeit und Umfangsrichtung der äusseren polymeren Zusammensetzung von ausserhalb des Extruderkopfes her, währenddem der Extruder in Betrieb steht, eingestellt werden kann. Ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine solche Vorrichtung zu schaffen, bei welcher die Dicke der inneren polymeren Zusammensetzung durch eine Verstellung verändert werden kann, welche vom hinteren Ende des Extruderkopfes her durchgeführt wird, währenddem der Extruderkopf in Betrieb steht. Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine solche Vorrichtung zu schaffen, bei der die Gleichförmigkeit der inneren polymeren Zusammensetzung in Umfangsrichtung geändert werden kann, indem man die Einstellung einer Mehrzahl von Stellgliedern verstellt.
• Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Extruderkopf für ein Polymerrohr zu schaffen, das einen Verstärkungsstoff enthält, der zwischen einer ersten und einer zweiten polymeren Zusammensetzung eingehüllt ist, wobei das Verstärkungsmaterial durch Kanäle in einer hinteren Materialführungshülse und einer vorderen Materialführungshülse eingebracht werden kann, ohne den Bedarf für Führungs- oder Ausrichtelemente innerhalb der Kanäle. Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein solcher Extruderkopf zu schaffen, bei dem die hintere Materialführungshülse und die vordere Materialführungshülse einfach nach hinten aus dem Extruderkopf entfernt werden können, um vom Innern des Extruderkopfes Extrudat wegreinigen zu können. Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein solcher Extruderkopf zu schaffen, bei dem die Extruderrohre der Vorrichtung senkrecht zum Gehäuse des Extruderkopfes angeordnet sind und wobei die Extruderschnecken nahe daneben angeordnet sind, so dass sie zum Reinigen vom Innern des Kopfes mit entfernten Materialführungshülsen zugänglich sind, ohne dass der Kopf von den Rohren demontiert werden muss.
• Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines Polymerrohres zu schaffen, welches ein Verstärkungsmaterial aufweist, das zwischen einer ersten und einer zweiten polymeren Zusammensetzung eingehüllt ist, wobei der Extruderkopf relativ gedrängte Längsausdehnungen aufweisen kann, so dass die Extruderrohre in einem kleinen Abstand von den Formen angeordnet sein können, um einen höheren Druck aufgrund des kleineren Widerstandes und der genauen Steuerung und Verstellbarkeit der Temperatur der Zusammensetzungen aufgrund der verhältnismässig kurzen Strömungskanälen ermöglichen zu können, so dass es möglich ist, eine regelmässigere und optimale Arbeit der Teile der Form zu erreichen.
• Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Extruderkopf für ein Polymerrohr zu schaffen, welches ein Verstärkungsmaterial aufweist, das zwischen einer ersten und einer zweiten polymeren Zusammensetzung eingehüllt ist, der einen zentralen Zapfen mit einer Durchbohrung zur selektiven Zufuhr eines Fluides, beispielsweise Druckluft, im Innern des extrudierten polymeren Materiales zur Beibehaltung dessen Konfiguration während nachfolgender Arbeitsschritte, beispielsweise eines fortdauernden Aushärtens hat. Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine solche Vorrichtung zu schaffen, welche verhältnismässig billig bleibt, einfach eingestellt, unterhalten und bedient werden kann, wie oben erwähnt und weiter zuverlässige Elemente verwendet, ohne ein Vorhandensein von stark komplizierten Steuerungen oder Bauteilen, welche nach langen Betriebszyklen der Bauteile auf betriebliche Schwierigkeiten anfällig werden würden. Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine solche Vorrichtung zu schaffen, welche imstande ist, die rauhen Zustände der Umgebung einer Fabrik zu widerstehen, ohne dass unnötige Wartungen notwendig sind und in welcher solche Vorgänge wie Wartung, Reparatur, Reinigung, Anfahren und Verstellung der Ausrüstungsteile, wie es üblicherweise notwendig ist, einfach durchgeführt werden kann, ohne dass hochqualifizierte Techniker daran teilnehmen müssen.
• Im allgemeinen umfasst die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung gemäss Anspruch 1.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Figur 1 ist ein vertikaler Längsschnitt durch einen Extruderkopf gemäss den Grundlagen der vorliegenden Erfindung zur Herstellung verstärkter Polymerrohre, im wesentlichen entlang der Linie I-I der Figur 2 genommen und wobei teilweise Verbindungen zu einem Paar Extruderrohre gezeigt ist.
• Figur 2 ist eine Vorderansicht des Extruderkopfes der Figur 1, im wesentlichen entlang der Linie II- II der Figur 1.
Bevorzugte Ausführung zur Durchführung der Erfindung
• Eine beispielsweise Vorrichtung zur Herstellung von verstärkten Polymerrohren, in welcher die Grundlagen der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, ist in den Figuren 1 und 2 der Zeichnungen allgemein mit der Ziff. 10 angedeutet. Die primäre Komponente der Vorrichtung 10 im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist ein Extruderkopf, der allgemein mit der Bezugsziffer 11 bezeichnet ist. Zwei teilweise dargestellte Extruder, allgemein mit den Bezugsziffern 12 und 13 angeordnet, welche dieselbe oder verschiedene Zusammensetzungen enthalten können und irgendwelcher der vielen unterschiedlichen, dem Fachmann bekannten Bauformen von Extrudern sein können, versorgen den Extruderkopf mit einer gesteuerten Zufuhr von plastifizierten polymeren Stoffen.
• Der Extruderkopf 11 hat als Hauptkörperglied, mit welchem die Extruder 12,13 verbunden sind, ein Gehäuse, allgemein mit der Bezugsziffer 14 angedeutet. Wie gezeigt ist, ist das Gehäuse 14 ein etwas langgestrecktes allgemein rechteckförmiges Glied. Das Gehäuse l4 weist ein vorderes Ende 15 auf und im Abstand davon ein weitgehend paralleles hinteres Ende 16 (Figur 1). Zwischen den Enden 15, 16 und dieselbe miteinander verbindend sind ein Paar Seitenflächen 17, eine Deckfläche 18 und eine Bodenfläche, wie am besten in der Figur 2 ersichtlich ist.
• Das vordere Ende 15 des Gehäuses 14 weist eine relativ langgestreckte Ausnehmung 20 für einen nachfolgend noch zu beschreibenden Zweck auf. Das Gehäuse 14 weist auch ein unterschiedlich bemessenes Durchgangsloch 21 auf, welches vom hinteren Ende 16 zur Ausnehmung 20 im vorderen Ende 15 verläuft. Wie gezeigt ist, weist das Durchgangsloch 21 einen hinteren Abschnitt 21' mit einem gleichförmigen Durchmesser und einen vorderen Abschnitt 21" auf, der konisch ausgebildet ist. Die Oberseite des Gehäuses 14 weist eine Ausnehmung 22 auf und die Unterseite 19 hat eine Ausnehmung 23, in welchen Ausnehmungen die Extruder 12 bzw. 13 angeordnet sind, und insbesondere deren Rohre 25 bzw. 26. Diese Rohre 25 und 26 sind vorteilhaft weitgehend rechtwinklig relativ zum Gehäuse 16 orientiert und können durch Zapf en 27 und 28 verstellt werden und sonstwie in einer herkömmlichen Weise mit dem Gehäuse 14 verbunden sein. Die (nicht gezeigten) Schnekken der Extruder 12, 13 sind in den Rohren 25 und 26 und auch teilweise in den Ausnehmungen 22, 23 nahe der Deckseite 18 und der Bodenseite 19 des Gehäuses 14 gelagert oder sogar innerhalb der Grenzen dieser Flächen 18, 19 des Gehäuses 14. Das Gehäuse weist innerhalb der Ausnehmung 22 bzw. 23 Durchtrittslöcher 29 und 30 auf, welche mit dem Durchgangsloch 21 des Gehäuses 14 in Verbindung stehen, um es mit dem Innern der Rohre 25, 26 der Extruder 12, 13 zu verbinden.
• Ein Führungszusammenbau für polymerische Zusammensetzungen und für Verstärkung, allgemein durch die Bezugsziffer 35 angedeutet, ist innerhalb des Gehäuses 14 angeordnet und liegt innerhalb dem Durchgangsloch 21. Der Führungszusammenbau 35 weist eine vordere Materialführungshülse 36 auf, welche eine konische äussere ringförmige Fläche 37 enthält, welche im konischen Abschnitt 21" des Durchgangsloches 21 liegt und mit diesem in Eingriff steht. Die vordere Materialführungshülse 36 weist eine konische Innenfläche 38 auf, welche bei ihrem vorderen Ende in einem Abschnitt 39 mit Innengewinde endet.
• Eine Materialführungsbüchse 40 ertreckt sich von der vorderen Materialführungshülse 36 achsial nach vorne. Die Materialführungsbüchse 40 weist bei ihrem hinteren Ende ein Aussengewinde 41 auf, das in den Gewindeabschnitt 39 der Führungshülse 36 für ein wahlweises Verbinden und Lösen eingreift. Die Materialführungsbüchse 40 weist eine Innenfläche 42 auf, welche beim achsialen Verlauf vor dem Gehäuse 14 radial nach innen zusammenläuft. Die radial äussere Seite der Materialführungsbüchse 40 weist eine radial nach innen abgeschrägte Fläche 43 auf.
• Das äussere polymere Material des durch den Extruderkopf 11 herzustellenden Rohres wird via dem Extruder 13 und dem Extruderrohr 26 dem Durchtrittsloch 30 des Gehäuses 14 zugeführt. Das äussere polymere Material wird in einen äusseren Polymerkanal 45 gedrückt, der in der radial äusseren Fläche der vorderen Materialführungshülse 36 gebildet ist. Der äussere Kanal 45 ist nach aussen durch den konischen Abschnitt 21" des Durchgangsloches 21 begrenzt und verläuft achsial von ungefähr der Mitte der achsialen Länge der vorderen Materialführungshülse 36 zum achsial vorderen Verlauf des Durchgangsloches 21 und zu einer Stelle ausserhalb der Materialführungsbüchse 14 und insbesondere der abgeschrägten Fläche 43.
• Der Führungszusammenbau 35 für polymere Komponenten und Verstärkungsmaterial weist hinter der vorderen Materialführungshülse 36 eine hintere Materialführungshülse 50 auf, welche innerhalb dem Abschnitt 21' des Durchgangsloches 21 des Gehäuses 14 mit dem gleichförmigen Durchmesser angeordnet ist. Die hintere Materialführungsbüchse 50 weist einen hinteren Materialführungskanal 51 auf, der ein Teil eines Kreisringes ist, welcher in der Führungsbüchse 50 gebildet ist und ist in Umfangsrichtung ununterbrochen mit der Ausnahme eines unterbrochenen Abschnittes in und neben einer Oeffnung 52, welche unmittelbar mit dem Durchgangsloch 29 des Gehäuses 14 in Verbindung steht. Die Oeffnung 52 in der Führungsbüchse 50 ist bei der Oberfläche allgemein radial orientiert, geht in einen bogenförmig verlaufenden Abschnitt 53 über und verläuft in eine achsial orientierte Mündung 54, welche radial zum Gehäuse 14 gerichtet ist.
• Die Mündung 54 der Führungsbüchse 50 weist ein Innengewinde 55 für ein wählbares Verbinden eines inneren Strömungsrohres 60 auf, welches von der Mündung 54 achsial und konzentrisch zur Ausnehmung 20 im Gehäuse 14 und im wesentlichen entlang der Länge der vorderen Materialführungsbüchse 36 hervorsteht. Das innere Strömungsrohr 60 ist mit einem Gewinde 61 gezeigt, welches mit dem Gewinde 55 der Führungsbüchse 50 kämmt. Das vordere Ende des Strömungsrohrs 60 läuft zu einer Stelle 62 zusammen, derart, dass die Aussenfläche des Strömungsrohres 60 mit der Innenfläche 38 der vorderen Materialführungshülse 36 und der Innenfläche 42 der Führungsbüchse 40 zusammenwirkt, um einen zusammenlaufenden Verstärkungsmaterialführungskanal 65 zu bilden, der bei seinem hinteren Ende unmittelbar mit dem Kanal 51 in Verbindung steht. Es ist somit erkennbar, dass ein beispielsweises Verstärkungsmaterial M, das in die hintere Materialführungsbüchse 50 in einer nicht geschlossenen kreisförmigen Zustandsform eingebracht wird, nach vorne um die Oeffnung 52 in der Führungsbüchse 50 eingefädelt werden kann, und danach weiter vorwärts in den zusammenlaufenden Führungskanal 65, wobei das Verstärkungsmaterial M eine überlappende kreisförmige Zustandsform zusammen mit dem sich laufend verkleinernden Durchmesser des Kanales 65 während der achsialen Vorwärtsbewegung in demselben annehmen kann. Das innere Strömungsrohr 60 weist eine Mehrzahl und vorzugsweise vier entlang dem Umfang im Abstand angeordnete, vordere Stellschrauben 66 auf, welche um einstellbare Strecken radial zum Strömungsrohr 60 nach innen desselben verlaufen. Das hintere Ende des Strömungsrohres 60 oder der Mündung 54 der Führungsbüchse 50 kann in gleicher Weise eine Mehrzahl und vorzugsweise vier entlang dem Umfang im Abstand angeordnete hintere Stellschrauben 67 aufweisen, welche ebenfalls um einstellbare Strecken radial nach innen in das Strömungsrohr 60 oder die Mündung 64 ragen, aus nachfolgend noch im einzelnen beschriebenen Gründen.
• Die Führungsanordnung 35 für die polymeren Zusammensetzungen und das Verstärkungsmaterial wird durch eine kreisringförmige Endplatte 70, welche mit dem hinteren Ende 16 des Gehäuses 14 beispielsweise durch eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung im Abstand angeordneten Maschinenschrauben 71 verbunden ist, während dem Betrieb des Extruderkopfes 11 im Gehäuse 14 gehalten. Die ringförmige Endplatte 70 ersteckt sich um eine Strecke radial einwärts, welche gross genug ist, dass sie einen Abschnitt des hinteren Endes der hinteren Materialführungsbüchse 15 überlappt, ohne dass der Zugang zum Kanal 51 hinter der hinteren Materialführungsbüchse 15 blockiert wird. Eine oder mehrere Maschinenschrauben 72 können durch die ringförmige Endplatte 70 in die hintere Materialführungsbüchse 15 eingesetzt werden, um sie selektiv im Gehäuse 14 in einer Weise positioniert zu halten, die in der Figur 1 der Zeichnungen dargestellt ist. Ein zentraler Mechanismus, der allgemein mit der Bezugsziffer 75 bezeichnet ist, erstreckt sich zentral im Durchgangsloch 21 des Gehäuses 14. Der zentraler Mechanismus 75 erstreckt sich eine Bohrung 56 in der hinteren Materialführungshülse 50 und ist von derselben getragen, und welche über einen Abschnitt der Ausdehnung ein Gewinde 57 aufweist. Der zentraler Mechanismus 75 weist einen zentralen Zapfen 76 auf, welcher im wesentlichen entlang der gesamten Länge des Gehäuses 14 verlauft und insbesondere von einer Stelle hinter der ringförmigen Endplatte 17 bis zu einer Stelle vor dem Durchgangsloch 21 im Gehäuse 14. Der zentrale Zapfen 76 ist in einer Stelle genau zentral des Durchgangsloches 21 des Gehäuses 14 mittels einem langgestreckten zylindrischen Tragrohr 77 getragen. Das Tragrohr 77 weist hinten bei 78 ein Gewinde auf, das mit einem Gewinde 57 der Bohrung 56 der hinteren Materialführungsbüchse 50 kämmt und um eine wesentliche Strecke nach vorne in die Mündung 54 der Führungsbüchse 50 ragt und von dort in den konischen Abschnitt 21" des Durchgangsloches 21, in welchem die vordere Materialführungsbüchse 36 angeordnet ist. Es ist somit erkennbar, dass das Tragrohr 77 eine Stütze für den zentralen Zapfen 76 entlang einem wesentlichen Abschnitt seiner Länge bildet, um den zentralen Zapfen 76 genau und fest im Gehäuse 14 positioniert zu halten.
• Der zentrale Zapfen 76 ist auch in einer Bohrung 79 in einem Zapfen 80 getragen, welcher in das Gewinde 57 der Bohrung 56 der hinteren Materialführungshülse 50 eingeschraubt ist. Hinter der Hinterseite der hinteren Materialführungsbüchse 50 können ein Distanzstück 81 und eine Unterlegscheibe 82 auf einen Zapfen 80 aufgeschraubt sein. Der zentrale Zapfen 76 weist bei seinem hinteren Ende ein Gewinde 83 zum Eingreifen in eine Mutter 84 auf, welche gegen den Kopf des Zapfens 80 angezogen werden kann, um den zentralen Zapfen 76 bei irgendwelcher erwünschten achsialen Stellung relativ zum Gehäuse 14 temporär zu arretieren. Das vordere Ende des zentralen Zapfens 76 entgegengesetzt zum Gewinde 83 beim hinteren Ende weist ein Gewinde 83' zur Aufnahme einer inneren Form 85 auf, welche mittels einem Gewinde 86, das mit dem Gewinde 83' verschraubt ist, mit dem zentralen Zapfen verbunden ist, um die innere Form 85 selektiv mit dem zentralen Zapfen 76 zu verbinden und davon zu lösen. Die innere Form weist radial aussen eine Formfläche 87 und eine zusammenlaufende, hinten angeordnete Führungsfläche 88 auf. Damit ist es erkennbar, dass polymere Zusammensetzungen, welche vom Extruder 12 durch die Oeffnung 52, dem gekrümmten Abschnitt 53 und der Mündung 54 zugeführt wird, nach vorne zwischen dem inneren Strömungsrohr 60 und dem Zentrierzapfen 76 zu dem, was ein innerer Polymerkanal 90 bildet, geführt wird. Der Kanal 90 endet vorne zwischen der Stelle 62 des inneren Strömungsrohres 60 und der Vorderfläche 88, welche zur Formfläche 87 der inneren Form 85 verläuft. Es ist somit erkennbar, dass ein achsiales Verstellen des zentralen Zapfens 76, indem die Stellung der Mutter 84 auf dem Gewinde 83' geändert wird, den Ort der Stelle 62 des inneren Strömungsrohres 60 steuern wird, um die erwünschte achsiale Dicke der inneren polymeren Zusammensetzung des extrudierten Rohres T festzulegen. Es ist entscheidend zu bemerken, dass diese Verstellbarkeit der Dicke der inneren polymeren Zusammensetzung streng durch ein Verstellen der Mutter 84 durchgeführt werden kann, welche hinter dem Gehäuse 14 angeordnet ist. Aufgrund dieser vorteilhaften Anordnung ist es somit möglich, die erwünschten Verstellungen in dieser Hinsicht durchzuführen, ohne dass der Betrieb der Extruder 12, 13 unterbrochen werden muss, oder ohne dass irgendwelches Rohr T weggeschafft werden muss, das vor der inneren Form 85 angeordnet ist.
• Aus der obigen Beschreibung ist auch zu erkennen, dass die Stellschrauben 66 und 67 im inneren Strömungsrohr 60 und der Mündung 54 der Führungsbüchse 50 relativ zum zentralen Zapfen 76 und Tragrohr 77 zweckdienlich derart verstellt werden können, dass ein Einstellen des inneren Polymerkanales 90 für eine absolute gegebene Konzentrizität möglich ist. In dieser Weise weist das sich daraus ergebende Rohr T eine innere polymere Zusammensetzung auf, welche entlang ihres gesamten Umfanges eine gleichförmige Dicke aufweist.
• Der zentrale Zapfen 76 ist vorteilhaft mit einer Durchbohrung 91 ausgerüstet, welche entlang seiner vollständigen Länge verläuft, d.h. vom Ende, das die innere Form 85 aufweist zum hinteren Ende, das das Gewinde 83 aufweist. Indem die vordere Oeffnung der Durchbohrung 91 in das Rohr T mündet, ist es möglich, ein Fluid, beispielsweise Druckluft vom hintersten Ende des zentralen Zapfens 76 in den Innenraum des Rohres T zu führen, welche um die innere Form 85 herum abgegeben wird, so dass das Rohr T in seiner extrudierten Konfiguration bleibt, nachdem es den Formbereich verlassen hat oder, falls erwünscht, nachfolgend, währenddem das Rohr T einem Härtevorgang unterworfen werden kann. Dem Fachmann werden viele unterschiedliche fortlaufende Aushärtevorgänge für polymere Stoffe der Arten bekannt sein, welche für Rohrund Schlauchanwendungen allgemein verwendet werden.
• Es ist zu erkennen, dass die achsial äussere Seite der Stelle 62 des inneren Strömungsrohres 60 das Ende des Verstärkungsmaterialführungskanals 60 bestimmt, wo das Verstärkungsmaterial abgegeben wird, um radial aussen auf die innere polymere Zusammensetzung angeordnet zu werden, währenddem sie die Formfläche 87 der inneren Form 85 berührt. Es ist zu bemerken, dass die Führungsbüchse 40 einwenig achsial bis vor die Stelle 62 des inneren Strömungsrohres 60 verlaufen kann, so dass das Verstärkungsmaterial M über eine kleine achsiale Strecke gegen die Innenseite 42 der Materialführungsbüchse 40 gedrückt werden kann, nachdem das Verstärkungsmaterial M und die innere polymere Zusammensetzung aus dem Kanal 90 beim axialen Endpunkt der Stelle 62 zusammenkommen.
• Die äussere polymere Zusammensetzung des Rohres T wird durch den Extruder 13, das Durchtrittsloch 30 und den äusseren Polymerkanal 45 zugeführt. Die Anordnung des äusseren polymeren Materials wird bei seiner radial inneren Seite durch die abgeschrägte Fläche 43 der Führungsbüchse 40 gesteuert. Die äussere polymere Zusammensetzung wird bei ihrer radial äusseren Seite durch einen äusseren Formzusammenbau gesteuert, der allgemein mit der Bezugsziffer 100 bezeichnet ist. Der äussere Formzusammenbau 100 besteht aus einer äusseren Form 101, welche eine Formfläche 101' aufweist, welche die Aussenseite des Rohres T bestimmt und insbesondere diejenige der äusseren polymeren Zusammensetzung. Die äussere Form 101 ist mit einem Formträger 102 verbunden, der, zusammen mit den anderen Bauteilen des äusseren Formzusammenbaus 100 in der Ausnehmung 20 beim vorderen Ende 15 des Gehäuses 14 angeordnet ist. Die Konzentrizität der äusseren Form 101 des äusseren Formzusammenbaus 100 relativ zur inneren Form 85 und der Materialführungshülse 40 ist durch eine Mehrzahl Zentrierzapfen 103 erstellt, welche durch Gewinde 104 im Gehäuse 14 hindurch verlaufen und an der radial äusseren Fläche des Formträgers 102 anliegen. Wie am besten aus der Figur 2 ersichtlich ist, sind bevorzugterweise vier Zentrierzapfen 101 zusammen, welche zweckdienlich in radialer Richtung verstellt werden, um den Formträger 102 und damit die Form 101 derart zu verstellen, dass die Formfläche 101' derart angeordnet ist, dass eine Dicke der äusseren polymeren Zusammensetzung des Rohres T erzeugt wird, welche in Umfangsrichtung um das Rohr T radial gleichförmig ist. Es kann erkannt werden, dass diese Verstellung sogar während dem Betrieb des Extruderkopfes 11 einfach durchgeführt werden kann. Nachdem eine zweckdienliche Einstellung bezüglich der radialen Position des Formträgers 102 durchgeführt worden ist, wirkt eine äussere Ringmutter 105, welche in ein Gewinde 106 im Gehäuse 14 eingreift als Klemmutter, um den Formträger 102 in einer festen Stellung relativ zum Gehäuse 14 zu verriegeln. Es ist somit erkennbar, dass eine weitere Verstellung durchgeführt werden kann, indem lediglich die äussere Ringmutter 105 gelöst wird, irgendwelche notwendigen Einstellungen bei dem entsprechenden Zentrierzapfen 103 der gesamten Gruppe der Zentrierzapfen 103 durchgeführt wird, gefolgt von einem Wiederanziehen der äusseren Ringmutter 105.
• Die achsiale Stellung der äusseren Form 101 relativ zur Führungsbüchse 40 steuert die radiale Dicke der äusseren polymeren Zusammensetzung des Rohres T. Der äussere Formträger 102, welcher die äussere Form 101 trägt, ist relativ zum Formträger 102 und den anderen Formteilen durch eine innere Ringmutter 110 achsial positioniert, welche achsial an der äusseren Form 101 anliegt und ein Gewinde 111 aufweist, welches mit einem Gewinde 112 kämmt, das auf dem Formträger 102 angeordnet ist. Somit kann durch das schraubende Verstellen der inneren Ringmutter 110 die erwünschte achsiale Positionierung der äusseren Form 101 erwirkt werden.
• Damit sollte es nun offensichtlich sein, dass der hier offenbarte Extruderkopf 11 zur Herstellung eines Polymerrohres T, welches ein Verstärkungsmaterial M enthält, die verschiedenen Ziele der Erfindung wie oben angeführt durchführt und auch sonst einen vorteilhaften Beitrag zur Technik bildet. Wie es dem Fachmann offensichtlich sein kann, können zur hier offenbarten bevorzugten Ausführung Modifikationen gemacht werden, ohne dass vom Geltungsbereich der Erfindung abgegangen wird, wie in den zugehörigen Ansprüchen angeführt ist.

Claims (20)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Polymerrohren (T), die ein zwischen einer ersten und zweiten polymeren Zusammensetzung (12,13) umschlossenes Verstärkungsmaterial (M) enthalten, einschliesslich einem Extrudierkopf (11), der ein langgestrecktes Gehäusemittel (21) aufweist, das von einem vorderen Ende des Gehäusemittels (14) zu einem Hinterende des Gehäusemittels verläuft, hintere Materialführungsbüchsenmittel (50), die im Durchgangslochmittel (21) nahe dem Hinterende des Gehäusemittels (14) zum Durchlassen von Verstärkungsmaterial (M) enthält, ein vorderes Materialführungsmittel (36), das im Durchgangslochmittel (21) nahe dem Vorderende das Gehäusemittels (14) festgehalten ist, um durchlaufendes Verstärkungsmaterial (M) radial auswärts zu drängen, ein zentrales Zapfenmittel (76), das im wesentlichen entlang der gesamten Länge des Gehäusemittels (14) verläuft und in der Mitte des Durchgangslochmittels (21) desselben verläuft, ein Strömungsrohrmittel (60), das von den hinteren Materialführungsbüchsenmitteln (50) aus verläuft und ein inneres Kanalmittel (90) zur Zufuhr einer ersten polymeren Zusammensetzung (12), und ein äusseres Kanalmittel (45), das eine zweite polymere Zusammensetzung zuführt aufweit, dadurch gekennzeichnet, dass der Extruderkopf (11) weiter Mittel (66,67) zum Verstellen der Konzentrizität der Strömungsrohrmittel (60) relativ zum zentralen Zapfenmittel (76) aufweist, und verstellbare Formmittel (85, 101), die die inneren und äusseren Abmessungen der ersten und zweiten polymeren Zusammensetzung (12, 13), währenddem das Polymerrohr (T) extrudiert wird, steuern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mittel (66,67) zum Verstellen der Konzentrizität der Strömungsrohrmittel (60) relativ zum zentralen Zapfenmittel (76) nahe der axialen Endbereichen der Strömungsrohrmittel (60) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Mittel (66,67) zum Verstellen der Konzentrizität der Strömungsrohrmittel (60) relativ zum zentralen Zapfenmittel (76) eine Anzahl Stellschrauben aufweist, die in Umfangsrichtung um die Strömungsmittel (60) herum angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Stellschrauben (66,67) im Strömungsrohrmittel (60) angeordnet sind und von demselben radial einwärts verlaufen, um in die Zentrierzapfenmittel (76) einzugreifen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Formmittel (85,101) ein inneres Formmittel (85) enthält, das die Wanddicke der ersten polymeren Zusammensetzung (12) im Rohr (T) steuert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Formmittel (85,101) ein äusseres Formmittel (101) aufweist, das relativ zum Gehäusemittel (14) und dem inneren Gehäusemittel (85) axial und radial verstellbar ist, um die Wanddicke der zweiten polymeren Zusammensetzung (13) um den gesamten Umfang des Rohres (5) zu steuern.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, einschliesslich Mittel (84) zum verstellbaren Positionieren des inneren Formmittels (85) axial zum Gehäusemittel (14) vom hinteren Ende des Gehäusemittels her.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das innere Formmittel (85) gewindemässig (83',86) in das zentrale Zapfenmittel (76) eingreift für ein wahlweises Zusammenbauen für den Betrieb oder Auseinandernehmen zum Reinigen des Extruderkopfes.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das zentrale Zapfenmittel (76) durch einen Zapfen (80) verläuft, der mit dem hinteren Materialführungsbüchsenmittel (50) verbunden ist und beim hinteren Ende einen Gewindeabschnitt (83) aufweist, der in ein Muttermittel (84) eingreift.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohrmittel (77) vom hinteren Materialführungsbüchsenmittel (50) nach vorne verläuft, um das zentrale Zapfenmittel (76) zu tragen und relativ zum Gehäusemittel (14) auszurichten.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Rohrmittel (77) gewindemässig in das hintere Materialführungsbüchsenmittel (50) eingreift und nach vorne in das Strömungsrohrmittel (60) verläuft.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei Gewisse (67) der Mittel (66,67) zum Verstellen der Konzentrizität des Strömungsrohrmittels (60) relativ zum zentralen Zapfenmittel (76) in das Rohrmittel (77) eingreifen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zentrale Zapfenmittel (76) eine Durchbohrung (91) aufweist, um Fluid innerhalb des Polymerrohres (T) zuzuführen, um die extrudierte Konfiguration des Rohres (T) nach dem Verlassen des Extruderkopfes (11) beizubehalten.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, einschliesslich erste und zweite Extrudermittel (12,13), welche erste und zweite polymere Zusammensetzungen von Stellen entlang des Gehäusemittels (14) zuführen, die von den Formmitteln (85,101) eine relativ kurze axiale Distanz verschoben angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, einschliesslich einer ringförmigen Endplatte (70), die aus hinteren Enden des Gehäusemittels (14) anliegt und über dem hinteren Materialführungsbüchsenmittel (50) liegt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei Maschinenschrauben (71) die ringförmige Endplatte mit dem Gehäusemittel (14) verbinden und das hintere Materialführungsbüchsenmittel (50) in einer festen Stellung relativ zum Gehäusemittel (14) halten.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das vordere Materialführungsbüchsenmittel (36) bei seinem vorderen Ende eine Materialführungsbüchse (40) aufweist, die damit lösbar verbunden ist, um ein radial nach aussen erfolgendes Drängen des Verstärkungsmaterials (M) und ein radial nach innen erfolgendes Drängen der zweiten polymeren Zusammensetzung (13) zu bewirken.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei sich das Strömungsrohr (60) bis zu einer Stelle (62) erstreckt, und welche Materialführungsbüchse (40) axial vor der Stelle (62) des Strömungsrohres (60) verläuft.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Formmittel (85,101) eine äussere, durch einen Träger (102) getragene Form (101) aufweisen, eine Mehrzahl Zentrierzapfen (103) durch das Gehäusemittel (14) verlaufen, um die Träger (102) und die äussere Form (101) radial verstellbar zu positionieren, und eine äussere Ringmutter (105) gewindemässig in das Gehäuse (14) eingreift und den Formträger (102) und die äussere Form (101) bei einer ausgewählten radialen Stellung festklemmt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei das Formmittel (85,101) eine innere Ringmutter (110) zum Steuern der axialen Stlelung der äusseren Form (101) aufweist.