Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Transportieren von Profilsträngen, insbesondere Abziehen von einer Produktionsmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Transportieren von Profilsträngen, wie Rohren oder dergleichen, sowie Kabeln, Seilen oder dergleichen, vorzugsweise zum Abziehen von aus Kunststoffen bestehenden Profilsträngen von einer Produktionsmaschine, und ferner eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens.
Es ist bekannt, Profilstränge, wie Rohre oder dergleichen, durch eine Mitnahmevorrichtung zu erfassen und mit einstellbarer, konstanter Geschwindigkeit in ihrer Längsrichtung zu transportieren. Auf diese Weise verfährt man auch vorzugsweise beim Abziehen von Profilsträngen aus den entsprechenden Produktionsmaschinen dieser Gebilde, wobei die Abzugskraft je nach dem Werkstoff, aus dem die besagten Gebilde bestehen, in einem weiten Spielraum variieren kann.
Es ist ferner bekannt, das Transportieren oder Abziehen kontinuierlich zu bewirken, was insbesondere bei der Herstellung endloser Profilstränge vorteilhaft ist.
Besondere Bedeutung haben solche Abzugsvorrichtungen bei der Produktion von Profilsträngen, wie Rohren oder dergleichen, aus warmformbaren Kunststoffen sowie bei der Ummantelung oder Umspinnung von Kabeln, Seilen oder dergleichen, ersteres insbesondere mit Hilfe von Schneckenpressen. Diese bisher bekanntgewordenen Abzugsvorrichtungen verwenden zum Abziehen bzw. Transportieren des Stranges oder dergleichen Einzelrollen, die, besonders bei weichen Profilen, an der Berührungsstelle eine so hohe spezifische Flächenpressung erfordern, dass dadurch das Profil verformt oder beschädigt wird, insbesondere dann, wenn - was in der Regel der Fall ist nur ein Teil der Rollen angetrieben wird.
Auch bei empfindlichen, mehradrigen Kabeln oder dergleichen wirkt sich eine zu hohe spezifische Flächenpressung nachteilig aus, weil hierdurch der innere Aufbau des Kabels oder dergleichen gestört oder beschädigt werden kann.
Es ist ferner bekannt, zum Abziehen bzw. Transportieren von Strängen aus warmformbaren Kunststoffen zwei Raupenketten zu verwenden, die auf entgegengesetzte Seiten des Stranges drücken, jedoch ist hierbei - besonders bei weichen Profilsträngen nicht immer eine einwandfreie Führung gewährleistet.
Diese Unsicherheit der Führung des Profilstranges wird noch verstärkt, wenn die eine der beiden Raupenkettenbahnen feststeht und nur die gegenüberliegende zur Erzeugung des Anpressdruckes gegen den Profilstrang gepresst und zum Zwecke des Abziehens oder Transportierens des Stranges kraftschlüssig angetrieben wird.
Gemäss dem Verfahren nach der Erfindung werden demgegenüber gegen die Mantelfläche des zu transportierenden Profilstranges zwecks Erzielung einer eine Deformation des Strangmaterials ausschlie ssenden geringen spezifischen Flächenpressung mindestens drei über den Umfang des Stranges verteilte, endlose, ketten- oder bandförmige, mit gleicher, vorzugsweise einstellbarer, Geschwindigkeit zentral angetriebene Förderbahnen zur Mitnahme des Stranges gedrückt. Hierdurch wird nicht nur die spezifische Flächenpressung sehr niedrig gehalten, sondern es ist auch mit Sicherheit eine einwandfreie Führung des Profilstranges gewährleistet.
Beim Transportieren, insbesondere Abziehen von Profilsträngen, die durch Hindurchpressen von warmformbarem Kunststoff durch eine Düse frisch erzeugt worden sind, kann der Strang nach seinem Austritt aus der besagten Düse und vor der Druckeinwirkung durch die Förderbahnen durch ein Kühlbad geführt werden, was wesentlich zur Vermeidung von Profilverformungen beitragen kann. Wird der aus der Düse einer Schneckenpresse oder dergleichen austretende Profilstrang in noch plastischem Zustande durch die Kalibrierdüse einer Kalibriereinrichtung geschickt, so kann der aus der Kalibrierdüse austretende Profilstrang zunächst durch ein Kühlbad geführt und erst dann der Abzugskraft der Förderbahnen ausgesetzt werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausübung des vorgenannten Verfahrens besitzt mindestens drei um eine zentrale Achse verteilte und längs dieser Achse sich erstreckende, gemeinsam und mit gleicher, vorzugsweise einstellbarer, Geschwindigkeit antreibbare Förderbahnen mit ketten- oder bandförmigem, endlosem Förderorgan, die mit ihren der zentralen Achse benachbarten Trumen über nach der besagten Achse hin drückbare Führungen laufen. Dabei kann eine zentrale Steuereinrichtung vorgesehen sein für die durch die Führungen der Förderorgane mittels dieser auf den abzuziehenden Profilstrang auszuübenden Anpressdrücke.
Die besagte Steuereinrichtung ist hierbei vorzugsweise so ausgebildet, dass die räumliche Bezugsachse des Profilstranges durch die auf diesen mittels der Förderbahnen ausgeübten Anpressdrücke keine Ände- rung erfährt, sondern erhalten bleibt. Zu diesem Zwecke kann die zentrale Steuerung der Führungen über Parallelogrammgestänge erfolgen, wobei vorzugsweise die eine Seite jedes Parallelogramms durch die jeweilige Führung der Förderbahn gebildet wird und die Parallelogrammgestänge durch eine zentrale Stellvorrichtung gemeinsam verschwenkbar sind.
Die Förderorgane können über die gesamte Länge der Förderbahn mit gleichmässigem Druck gegen den Profil strang gepresst werden, so dass eine relativ grossflächige Berührung vorhanden sein und eine wesentlich geringere spezifische Flächenpressung zur Mitnahme des Profilstranges ausreichen kann. Durch die Verwendung von vorzugsweise drei Förderbahnen kann erreicht sein, dass der Profilstrang einwandfrei geführt wird, seine Bezugs achse also erhalten bleibt.
Hierbei kann die Bezugsachse eine willkürlich in Längsrichtung durch das Profil gelegte Achse, z. B. die geometrische Symmetrieachse, sein. Sollen sehr druckempfindliche, eine hohe Abzugskraft erfordernde Profilstränge zum Beispiel abgezogen werden, so kann sich die Verwendung von mehr als drei Förderbahnen empfehlen.
In der nachstehenden Beschreibung sind einige in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele der Transportvorrichtung gemäss der Erfindung erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. la und 1b die Gesamtansicht einer Abzugsvorrichtung mit vorgeschalteter Kalibriereinrichtung, vorzugsweise für den Abzug von Kunststoffprofilsträngen aus einer Schneckenpresse, von der Seite und von vorn,
Fig. 2a und 2b schematisch in Seiten- bzw. Stirnansicht den zentralen Antrieb bei drei Förderbahnen,
Fig. 3a und 3b eine andere Ausführungsform eines gemeinsamen Antriebes, in gleicher Darstellung,
Fig. 4a und 4b die Vörder- bzw. Seitenansicht einer Stellvorrichtung zur gemeinsamen Bewegung von drei Förderbahnen,
Fig. 5 und 6 zwei andere Ausführungsformen zur gemeinsamen Bewegung der Förderbahnen, wobei nur eine Förderbahn dargestellt ist,
Fig.
7 und 8a und 8b zwei Ausführungsformen eines hydraulischen Einzeleinstellantriebes der Förderbahnen, in Seitenansicht bzw. Seiten- und Stirnansicht,
Fig. 9a und b in Seitenansicht und Querschnitt einen Ausschnitt einer Rollenkettenförderbahn mit durchlaufendem U-Profil als Reibbelag,
Fig. 1 0a und b in gleicher Darstellung eine andere Ausführungsform der Förderbahn, bei der die Rollenkette auf zwei Führungsschienen läuft, und
Fig. lla bis llc einen Ausschnitt aus einer Rollenkettenförderbahn mit aufgesetzten einzelnen Reibbelägen, in Seiten- und Stirnansicht und Draufsicht.
Ein tischartiges Grundgestell 1, Fig. la und lb, trägt zwei Seitenrahmen 2 und 3, in denen die gesamte Abzugseinrichtung angeordnet ist. Der zu transportierende, das heisst abzuziehende Profilstrang 4, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem im Querschnitt kreisförmigen Rohr besteht, tritt, von einer Rohrschneckenpresse kommend, von rechts (Fig. 1) in eine Kalibriereinrichtung 5 ein, die ausser einer Kalibrierdüse 6 ein dieser nachgeschaltetes Kühlbad 7 umfasst, und wird aus dieser mit einer bestimmten Abzugskraft durch die Abzugsvorrichtung abgezogen.
Im Oberteil der Abzugsvorrichtung befinden sich um eine zentrale Achse verteilte und längs dieser sich erstreckende Förderbahnen 8, die endlose Rollenketten 9 mit einem aufgelegten U-förmigen Profil 10 aus Gummi oder dergleichen aufweisen. Jedes Förderorgan läuft über zwei Kettenräder 11, von denen je eines in noch zu beschreibender Weise angetrieben wird. Die beiden Kettenräder 11 jeder Bahn sind drehbar in einer Traverse 12 gelagert, die an ihrer der zentralen Achse, längs der der Transport des Rohres durch die Förderorgane erfolgt, zugewandten Seite eine Führungsschiene 13 trägt. Dadurch läuft das der zentralen Achse zugekehrte Trum der Rollenkette auf der Führungsschiene ab und wird durch diese gleichmässig gegen den Profilstrang 4 gedrückt, so dass nur eine eine Deformation des Profilstranges ausschliessende geringe Flächenpressung zwischen Förderorgan und Profilstrang auftritt.
Jede Traverse 12 ist an dem einen Ende zweier Lenker 14 und 15 angelenkt, die an ihrem anderen Ende gelenkig mit den Seitenrahmen 2 und 3 verbunden sind, so dass sie mit der Traverse und den miteinander verbundenen Seitenrahmen ein Parallelogrammgestänge bilden. Die Lenker 15 bilden je den einen Arm eines zweiarmigen Hebels, an dessen anderen Arm eine Stange 16 angelenkt ist, die den Hebel mit einem Einstellring 17 verbindet, der koaxial zur zentralen Achse bzw. Bezugsachse des Profilstranges liegt und um diese drehbar ist. Eine Drehung des Einstellringes 17 bewirkt also eine gleichmässige und gleichzeitige Bewegung aller Förderbahnen zur Bezugsachse des Profilstranges hin oder von dieser weg. Der Einstellring 17 trägt auf einem Teil seines Umfanges eine Zahnung, in die ein Ritzel 18 eingreift, das durch einen Handhebel 19 drehbar ist.
Eine Schwenkung des Handhebels 19 bewirkt also eine entsprechende Drehung des Einstellringes, so dass durch Bedienung des Handhebels die drei Förderbahnen 8 gleichmässig eingestellt werden können. Nachdem die Förderbahnen mit den inneren Trumen durch Bedienung des Handhebels an dem Profilstrang zur Anlage gebracht worden sind, wird der Handhebel durch einen Feststellhebel 20 arretiert.
Die Kettenräder 11 werden durch ein im Unterteil der Vorrichtung angeordnetes Antriebsaggregat 21 gemeinsam und mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben. Die Antriebsvorrichtung besteht beispielsweise aus einem Elektromotor mit nachgeschaltetem stufenlosem Reguliergetriebe, dessen Abtriebsdrehzahl durch ein Handrad 22 einstellbar ist.
Fig. 2a, 2b zeigen eine Ausführungsform des gemeinsamen Antriebes der drei Förderorgane 8. Hier treibt das Antriebsaggregat 21 über ein Kettenrad 27 und eine endlose Kette 28 drei Kettenräder 26 an.
Jedes dieser Kettenräder treibt über zwei Kegelräder 25 und 24 sowie eine Kette 23 je ein Kettenrad 11 der zugeordneten Förderbahn an, das seinerseits das Förderorgan antreibt.
Fig. 3a, 3b zeigen eine andere Ausführungsform des gemeinsamen Antriebes, wobei statt der Ketten übertragung 27, 28 eine Stirnradverzahnung 27', 28' gewählt ist und statt der Kette 23 ein Zahnräderpaar Verwendung findet, durch das eines der beiden Kettenräder 11, 11 der zugeordneten Förderbahn 8 angetrieben wird.
Fig. 4a, 4b zeigen in grösserem Massstabe die bereits in Fig. 1 veranschaulichte Steuervorrichtung für die zentrale Einstellung der Förderbahnen 8. In der Figur ist ferner eine elastische Verbindung der Führungsschiene 13 mit der Traverse 12 durch zwei schematisch angedeutete Federn 29 veranschaulicht.
Diese Federung dient dem Zweck eines elastischen Anlegens der Förderbahn 8 an den Profilstrang und gleichzeitig dazu, die Überschreitung des zulässigen Anpressdruckes zu verhindern. Der vom Profilstrang über die Förderbahn 8 auf die Führungsschiene 13 übertragene Druck kann durch ein Anzeigeinstrument 30 - in diesem Falle eine Messuhr - angezeigt werden, die die Verschiebung der Führungsschiene misst und unter Berücksichtigung der Federkonstante der Federn 29 in Druckeinheiten geeicht ist.
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Steuereinrichtung für die zentrale Einstellung der Förderbahnen. Hier wird anstelle des drehbaren Einstellringes 17 eine in der Bewegungsrichtung des abzuziehenden Profilstranges verschiebbare, ring- oder sternförmige Brücke 31 verwendet, die eine Zahnstange 32 trägt, in die ein mit einem Handhebel 19 verbundenes Ritzel 33 eingreift. Die Brücke 31 trägt an ihrem Umfang Gabeln 34, die je den Führungsstift 35 eines Winkelhebels 36 in der erwähnten Richtung mitnehmen. Jeder Winkelhebel 36 bildet mit der zugehörigen Traverse 12, den Seitenrahmen und dem Lenker 14 am anderen Traversenende die Parallelogrammführung.
In Fig. 6 ist noch eine andere Ausführungsform dieser Steuervorrichtung dargestellt, wobei anstelle der Gabel 34 und des Winkelhebels 36 durch eine gelenkige Verbindung mittels eines Lenkers 37 die Bewegung der Brücke 31 auf den Lenker 38 der Parallelogrammführung übertragen wird.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungen der Steuervorrichtung bewirken eine zwangläufig gleichmässige zentrale Bewegung aller Förderbahnen 8 gegen den Profilstrang, wobei sich der besondere Vorteil ergibt, dass die zentrale Lage der Bezugs achse des Profils räumlich erhalten bleibt und - im Falle von drei Förderbahnen - auch ein gleicher Anpressdruck aller Förderbahnen erzielt wird. In gewissen Fällen kann es jedoch erwünscht sein, auch bei mehr als drei Förderbahnen einen gleichen Anpressdruck aller Bahnen auf das Profil zu erzielen, ohne dass dabei die Bezugs achse des Profils unbedingt absolut erhalten bleiben müsste. In gewisser Weise wurde dies schon durch die in Fig. 4a dargestellte, federnde Aufhängung bzw. Abstützung der Führungsschienen erreicht.
Eine andere Ausführung der Steuervorrichtung zur zentralen Einstellung und Anpressung aller Förderbahnen weist hydraulische oder pneumatische Steuerelemente auf, die von einem gemeinsamen Kompressor oder dergleichen mit gleichem Druck versorgt werden.
Fig. 7 zeigt eine solche Vorrichtung. Hier werden als hydraulische Steuerelemente jeweils ein Zylinder 39 mit einem Kolben 40 und einer Druckrückstellfeder 41 für jede einzelne Förderbahn verwendet. Die Kolbenstange überträgt die Kraft auf die Traverse 12 über eine Rolle 42, die in einem Schlitz oder Langloch 43 der Traverse abzurollen vermag. Der in den Druckzylindern herrschende Druck wird durch ein Manometer 44 angezeigt und ist dem Anpressdruck der Förderbahnen 8 gegen den Profilstrang proportional. Das Manometer 44 kann also so geeicht werden, dass es den Anpressdruck oder die Anpresskraft der Förderbahn gegen den Profilstrang bzw. ihre Flächenpressung direkt anzeigt. Die Parallelführung der Traversen bzw. der Führungsschienen erfolgt auch hier vorzugsweise durch Parallelogrammgestänge.
Fig. 8 und 8a zeigen eine weitere hydraulische oder pneumatische Einstell- und Anpressvorrichtung.
Hier wird der Anpressdruck jeder Förderbahn durch einen Zylinder 39 und einen Kolben 40 in Verbindung mit einer Druckrückstellfeder 41 erzeugt, indem das Druckkolbensystem 39, 40, 41 gelenkig zwi schen einem festen Drehpunkt des Obergestells und der Traverse 12 angeordnet ist und letztere gegen die
Förderbahn 8 gedrückt wird. Zur Führung der Traverse ist anstelle des Lenkerparallelogrammes ein an der Traverse 12 angebrachtes Rollenpaar 50 vorgesehen, das in dem vertikalen Schlitz der am Ober gestell festen Gabel 51 geführt ist.
Die Förderbalmen 8 besitzen vorteilhaft, wie bereits erwähnt, eine Rollenkette 9, die auf der Führungsschiene 13 abrollt. Fig. 9 bis 11 zeigen drei verschiedene Ausführungsformen einer derartigen För derbahn.
In Fig. 9a und b besitzt die Führungsschiene 13 ein T-Profil, auf dessen in den beiden Figuren nach oben, das heisst gegen die zentrale Achse gerichtetem Steg die einzelnen Rollen 45 der Kettenglieder abrollen. Die Kette ist mit einem etwa U-förmigen Profilstrang 46 aus Gummi, Leder, Kunststoff, Gewebe oder dergleichen in Form eines endlosen Bandes überzogen, das die zur Mitnahme des abzuziehenden Profilstranges erforderliche Haftreibung erzeugt. Das
U-Profil 46 wird zum Beispiel durch Verkleben, Vulkanisieren, Vernieten oder auf sonstige Weise mit der Rollenkette so verbunden, dass es sich gegenüber dieser nicht verschieben kann; es wird vorzugsweise unter Vorspannung auf die Rollenkette aufgeklemmt.
Fig. 1 0a und b zeigen eine andere Ausführungsform der Rollenkette mit einem Überzug in Form eines durchlaufenden U-Profilstranges, wobei zur Erzielung einer sicheren Führung und einer besseren Druckübertragung jedes Kettenglied auf zwei Laufflächen einer doppel-T-förmigen Führungsschiene abrollt. Erforderlichenfalls kann die Zahl der tragenden Laufflächen auf über zwei erhöht werden, wobei die Rollen auch beiderseits aus dem U-Profilüberzug vorstehen können und auf zwei ausserhalb des Ketten überzuges liegenden Laufschienen abrollen können.
Bei grossen Abzugskräften bereitet die Verbindung zwischen der Rollenkette und einem U-Profilstrang als Überzug technische Schwierigkeiten. Für solche Fälle wird als weitere Ausführungsform eine Förderbahn entsprechend Fig. lla bis llc verwendet, bei der das durchlaufende U-Profil des Uberzuges der Rollenkette durch einzelne dicht aneinanderliegende Mitnehmerstücke 47 ersetzt ist. Jedes Mitnehmerstück besteht aus einer Brücke 48, die an ihrer der zentralen Abzugs achse zugewandten Seite einen Reibbelag 49 trägt. Die einzelnen Brücken sind so mit den Rollen bzw. Bolzen der Rollenkette verbunden, dass ihre Reibbeläge während des Laufes über die geradlinige Führungsschiene lückenlos dicht aneinanderstehen und dadurch eine durchgehende, ebene Mitnahmefläche bilden.
Es wird auf diese Weise mit Sicherheit auch bei grosser Abzugskraft erreicht, dass die Zugkraft von der Kette über jeden einzelnen Reibbelag auf den abzuziehenden Profilstrang übertragen wird. Beim Umlaufen des Förderorgans um die Kettenräder 11 klaffen die Mitnehmerstücke 47 entsprechend auseinander, so dass keine Dehnungskräfte an dem Reibbelag auftreten können.