DE2106322A1

DE2106322A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Her stellung von Rohrleitungen

Info

Publication number: DE2106322A1
Application number: DE19712106322
Authority: DE
Inventors: Wesley Light Guilford Hall Marcus Alexander Branford Conn Guiles (V St A)
Original assignee: Automation Industries Inc
Current assignee: Automation Industries Inc
Priority date: 1970-02-11
Filing date: 1971-02-10
Publication date: 1971-12-23
Also published as: GB1302137A; FR2078407A5; JPS5329853B1; DE2106322C2; US3627615A; CA936459A

Description

PATENTANWÄLTE ' fc iUOO^ft

DR. O. DlTTMANN K. L. SCHIFF DR. A. v. FÜNBR DIPL. ING. P. STREHL

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Unsere Akte DA-K718(A-697) KLS/PS/Rt

10. Februar 1971

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Rohrleitungen

(Priorität: ll-Feb-1970 - U.S.A. - S.N. 10,514)

In einem Gebäude mit zentraler Klimaanlage wird die Luft von einer zentral angeordneten Luft-Konditioniereinrichtung gekühlt, gefiltert usw. Die konditionierte Luft wird dann durch ein geeignetes Verteilungssystem über das Gebäude verteilt. Früher ist für diese Verteilungssysteme mit Leitungskanälen aus starren Metallblechen gearbeitet v/orden. Wegen der hohen Wärmeleitfähigkeit von Metallen findet dann, wenn das Äußere des Leitungskanals der umgebenden Warmluft ausgesetzt ist, eine sehr erhebliche Aufwärraung der sonst kühlen Luft statt, und eine erhebliche Menge der Feuchtigkeit schlägt sich an der Außenseite der Leitung nieder. Daher ist normalerweise ein geeignetes Isoliermaterial an der Außenseite der Blechkanäle angebracht worden. Notwendigerweise ist dies im Normalfall im Anschluß an die Installation geschehen.

Die Blechkanäle müssen wegen ihrer Starrheit auf die richtigen Abmessungen präzise zugeschnitten sowie genau montiert und installiert werden. Da die Installation in einem gegebenen Ge-

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bäude im wesentlichen "maßgeschneidert" werden muß, eignet sie sich für Normung in größerem Maße nicht. Außerdem erfordert die Installation beträchtlichen Zeitaufwand durch hochqualifizierte und teuere Arbeitskräfte, etwa Blecharbeiter oder Spengler. Derartige Leitungskanäle sind also in ihrem Zusammnbau und ihrer Installation sehr teuer.

Vor einiger Zeit ist vorgeschlagen worden, die obigen Schwierigkeiten durch Verwendung von im wesentlichen genormten flexiblen Leitungsrohren zu überwinden. Leitungsrohre dieser Art weisen normalerweise eine innere Tragstruktur oder einen Kern auf. Beispielsweise kann der Kern eine elastische Feder oder ein ähnliches Element umfassen. Der Kern wird von einem Isoliermaterial, etwa einer Glasfaserdecke oder -matte, umgeben und gestützt. Die Isolierdecke ist ihrerseits von einem Dampf-Sperrelement umgeben. Da sich solche Leitungsrohre in der Fabrik mindestens auf der Basis einer Halb-Massenproduktion herstellen lassen, sind sie nicht so teuer wie Blechleitungen.

Ein flexibles Leitungsrohr der obigen Art läßt sich bei der Installation leicht auf die gewünschte Länge zuschneiden und rasch installieren. Wegen der Flexibilität der Leitung ist

es nicht absolut wesentlich, daß die Leitung auf die exakte Länge geschnitten oder daß die Befestigungen, Träger, Anschlußstücke usw. präzise angeordnet werden. Vielmehr besteht hinsichtlich der Dimensionen und Anordnungsstelllen eine beträchtliche Variationsbreite. Darüberhinaus gestatten die leichte Zerschneidbarkeit und Handhabung der flexiblen Rohrleitungen sowie ihre weiten Toleranzen bei der Installation den Einsatz von Arbeitskräften mit nur sehr geringen Spezialkenntnissen und erfordern nur geringen Aufwand an Werkzeugen und Ausrüstung.

Flexible Leitungen dieser Art lassen sich zwar in der Fabrik herstellen; ihre Fabrikation ist jedoch bisher im wesentlichen eine Handarbeit gewesen. Bei einer Art der Herstellung ist eine Segment des zentralen Tragkerns (beispielsweise einer Feder) auf die Länge der fertigen Leitung geschnitten und ein Isoliermaterial (beispielsweise eine Glasfaserdecke) ein;;

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oder mehrfach in Ringen oder Spiralen manuell um den Kern herumgewickelt v/orden. Danach hat man ein äußeres Dampf-Sperrelement um die Isolation herum gelegt, wobei man entweder ein rohrförmiges Sperrelement axial über die Leitung gezogen oder Streifen eines Sperrelement-Materials um die Leitung herumgewickelt und an den Kanten abgedichtet hat. Mit diesem Herstellverfahren hat man zwar eine zufriedenstellende isolierte Leitung erzielt; ein solches Verfahren ist jedoch langwierig und mühsam und führt zu hohen Arbeitskosten. Infolgedessen sind die möglichen Einsparungen, die sich aus diesem Leitungstyp ergeben, in beträchtlichem Maße nicht verwirklicht worden.

Die vorliegende Erfindung sieht Mittel vor, um die vorgenannten Einschränkungen und Schwierigkeiten zu überwinden. Insbesondere vermittelt die Erfindung eine im wesentlichen vollständig automatische und kontinuierliche Herstellung von flexibler isolierter Rohrleitung in praktisch unbegrenzten Längen unter minimalem Aufwand an Arbeitskraft.

Bei einem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird dies durch eine Vorrichtung und ein Verfahren erzielt, die zur Fabrikation von isolierter flexibler Rohrleitung mit hoher Geschwindigkeit mittels eines kontinuierlichen automatischen Prozesses besonders geeignet sind. Die Vorrichtung umfaßt dabei eine Vorrats- und Zuführstation, eine Formungsstation und eine Abdichtungsstation. Außerdem ist eine Einrichtung vorgesehen, die die Komponenten der Rohrleitung (beispielsweise einen inneren Kern, eine Decke aus Isoliermaterial, ein äußeres Dampf-Sperrelement usw.) aus der Vorrats- und Zuführstation in Axialrichtung durch die Formungsstation und die Abdichtungsstation führt.

Die Formungsstation dient dazu, die Teile der in Längsrichtung hindurchgeführten Komponenten fortschreitend und kontinuierlich in die Zylindergestalt der Rohrleitung zu formen, wobei die beiden Kanten des äußeren Dampf-Sperrelements aneinander zu

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liegen kommen. Die Abdichtungsstation besorgt dann ein Verschließen der beiden Kanten unter Bildung eines längs der Rohrleitung verlaufenden Saumes.ν

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen; darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Ausgabeendes

einer erfindungsgemäßen Maschine;

fc Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der gleichen Maschine

wie in Fig.1, jedoch vom Eingabeende her gesehen;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung in vergrößertem Maßstab, die einen Teil der Formungsstation der Maschine zeigt;

Fig. 4 eine von oben gesehene perspektivische Darstellung der Formungs- und der Abdichtungsstation der Maschine ;

Fig. 5 eine von oben gesehene perspektivische Darstellung

ähnlich Fig. 4, die jedoch unter einem etwas anderen Winkel aufgenommen ist , einen vergrößerten Maßstab aufweist und einen Teil der Abdichtungsstation zeigt;

Fig. 6 eine fragmentarische Draufsicht auf einen Teil w der Maschine; und

Fig. 7 eine fragmentarische Draufsicht auf einen Teil

eines der in der Maschine verwendeten Raupenkettenantriebe .

Gemäß den Zeichnungen und insbesondere Fig. 1 ist die Erfindung vor allem zu einer Verkörperung inform einer Maschine zur Herstellung von Rohrleitungen geeignet. Die Maschine kann zur Fabrikation von Rohrleitungen der verschiedensten Konstruktionen und Materialien verwendet und die Rohrleitungen können für die verscheidensten Anwendungsfälle eingesetzt werden. Im vorliegenden Beispiel ist die Maschine 10 jedoch als insbesondere zur Herstellung von flexiblen isolierten Rohrleitungen 12 zur Verwendung in Klimaanlagen geeignet beschrieben und dargestellt. 109852/1656

Die Rohrleitung 12 umfaßt einen mittleren Kern 14, der das "Rückgrat" der Leitung 12 bildet. Die gezeigte spezielle Leitung 12 soll flexibel und leicht verbiegbar sein. Daher ist der Kern 14 flexibel und umfaßt eine Schraubenfeder 16. Der Kern 14 weist eine im wesentlichen selbst-tragende Struktur mit ausreichender Festigkeit (insbesondere in Radialrichtung) auf, so daß die Leitung 12 mit Sicherheit ihre normale Zylinderform beibehält. Andererseits ist die Feder 16 normalerweise (insbesondere in Axialrichtung) schwach und flexibel genug, so daß sich die fertige Rohrleitung 12 gemäß den Anforderungen bei der Installation biegen und verformen läßt.

Für den Kern 14 läßt sich zwar eine blanke Drahtfeder verwenden; im vorliegenden Fall ist jedoch um die Drahtfeder 16 eine Gaze 18 gewickelt und an der Feder befestigt. Ein Textil dieser Art besteht aus einem leichten, groben, lose gewebten Material. Es kann beispielsweise vier oder acht Fäden oder Stränge pro cm mit einer entsprechenden Anzahl von quadratischen Öffnungen pro cm aufweisen.

Die Gaze 18 begrenzt bis zu einem bestimmten Grad das Maß, um das sich die Feder 16 in Axialrichtung verlängern kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn einige der Fäden in Axialrichtung des Kernes 14 verlaufen. Dagegen beeinträchtigt die Gaze 18 die Biegung oder axiale Kompression des Kernes 14 nicht nennenswert.

Falls gewünscht, kann der Kern 14 (insbesondere vor seinem Einbau in die Rohrleitung) axial zusammengedrückt werden, bis die benachbarten Windundungen der Feder 16 aneinanderstoßen. Dies vermindert die Größe und Sperrigkeit des Kernes 14, wodurch sich der Kern leichter speichern und/oder transportieren läßt. Kurz vor seinem Einbau in die Leitung 12 wird der Kern 14 freigegeben, so daß er sich auf seine von der Gaze 18 begrenzte volle freie Länge ausdehnen kann.

Die Rohrleitung 12 umfaßt ferner ein oder mehrere Lagen 20 aus thermischer Isolation, die aus irgendeinem gewünschten Material bestehen kann. Ist die Leitung 12 beispielsweise von starrer

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oder halbstarrer Art, so kann die Isolationsschicht 20 die Form eines starren Zylinders aus Polyurethanschaum oder einem ähnlichen Material haben.

Im vorliegenden Fall soll die Leitung 12 flexibel und leicht zu biegen sein. Daher besteht die Isolationsschicht 20 aus flexiblem Material, etwa einer Decke 22 aus einer Glasfasermatte. Diese Decke 22 ist normalerv/eise dick genug, um zu gewährleisten, daß nur minimale Wärmemengen zwischen der Außen- und Innenseite der Leitung 12 übertragen werden, insbesondere wenn Kaltluft durch die Leitung strömt.

P Auf der Außenseite ist die Leitung 12 mit einer äußeren Umwicklung 24 bedeckt. Diese Umwicklung 24 ist dazu da, die Leitung 12 gegen Beschädigungen bei der normalen Behandlung und Verwendung zu schützen. Daher sollte die Umwicklung aus festem Material bestehen, das sich nicht leicht zerreißen, durchstechen usw. läßt. Die Umwicklung 24 soll außerdem als Dampf-Sperrelement dienen, um auf der Außenseite der Leitung etwa kondensierende Feuchtigkeit usw. an einem Eindringen in die Leitung zu hindern. Daher sollte die Umwicklung auch wasserdicht sein. Es hat sich gezeigt, daß beispielsweise dünne Folien aus Kunststoff materialien, verstärktem Papier, usw. sich für diesen Zweck sehr gut eignen. Wird ein starrer Kern 14 verwendet und wird die Leitung nicht gebogen, so kann

" auch eine starre Metallfolie benützt werden.

Die Maschine 10 zur Herstellung der Leitung 12 umfaßt eine Materialvorrats- und Zuführstation 26, die die Komponenten der Leitung 12 (d.h. den Mittelkern 14, die Isolationslage 20 und das Dampf-Sperrelement 24) speichert. Ferner sind eine Formungsstation 28 und eine Zieh- und Abdichtungsstation 30 vorgesehen, um die Komponenten zu dem Leitungsrohr 12 zu formen und miteinander zu dichten. Wie im folgenden im einzelnen erläutert werden soll, sind fernerhin Einrichtungen vorgesehen, um die Komponenten von der Vorrats station 26 durch die Formungsstation 28 und die Abdichtungsstation 30 hindurch kontinuierlich in Axialrichtung zu transportieren und das fertige Leitungs-

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rohr 12 in axialer Richtung aus der Maschine 10 herauszuführen.

Das Dampf-Sperrelement 24 wird von Raupenriemen 118 und 120 unter Mitwirkung eines Förderiemens 147 durch die Maschine gezogen. Dieses Dampf-Sperrelement bewirkt den Transport der Isolation und des Kerns, in dem es diese Materialien aus der Vorrats- und Zuführstation 30 herauszieht. Führungseinrichtungen (die weiter unten beschrieben sind) halten das Sperrelement. Das Sperrelement formt die Rohrleitung auf die gewünschte Gestalt.

Wie am besten aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, umfaßt die Vorratsstation 26 mehrere Spulen oder Rollen 32, 34 und 36, auf denen die Komponenten für die Leitung 12 aufgerollt sind. Eine dieser Spulen, 32, bei der es sich normalerweise um die untere handelt, enthält eine lange Bahn 46 aus dem Material für die Herstellung der äußeren Umwicklung bzw. des Dampf-Sperrelements 24. Eine oder mehrere zusätzliche Führungen, etv/a die Rollen 40, 42 und 44, dienen dazu, die Materialbahn 46 beim Abwickeln von der Spule 32 und Zuführung zur Formungsstation 28 zu führen'.

Normalerweise hat die Bahn 46 beim Passieren der Führungsrollen 40, 42 und 44 und beim Verlassen der Vorrats station 26 ebene oder flache Form. An der Spule 42 kann eine Rolle und/oder eine Bremse vorgesehen sein, um die Größe der Spannung in der Bahn 46 beim Eintritt in die Formungsstation 28 zu steuern. Die Rolle 40 kann vertikal bewegbar und federbelastet sein usw., um einen Durchhang oder dgl. in der Bahn 46 insbesondere während des Anlaufens und Anhaltens zu kontrollieren. Die Rolle 44 kann vertikal verstellbar sein, um die Fabrikation von Leitungsrohren mit unterschiedlichen Durchmessern zu bewerkstelligen.

Die Decke 22 aus Isolationsmaterial (d.h. die Glasfasermatte) kann auf einer Vorratsspule 34 aufgewickelt sein, die der das Dampf-Sperrelement 24 enthaltenden Spule 32 benachbart ist. Beim Betrieb der Maschine wird die Decke 22 normalerweise von der Spule 34 abgewickelt, über die Rolle 44 geführt und beim

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Passieren der Rolle 44 und Eintreben in die Formierungsstation 28 auf die Sperrelement-Bahn 46 gelegt.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, mindestens eine weitere Vorratsspule 36 für die Decke vorzusehen. Dabei hat man herausgefunden, daß einige Arten von Glasfaserisolation notwendigerweise in zwei getrennten Lagen hergestellt werden müssen. Bei Verwendung von derartigem Glasfasermaterial kann die ursprüngliche Rolle auf einer der Spulen montiert werden. Während nun die erste Lage in die Maschine läuft, wird die zweite Lage auf die Aufnahmespule 36 aufgewickelt. Ist die erste Lage fe von der Spule 34 vollständig aufgebraucht worden, so kann eine zweite Rolle mit Glasfasermaterial auf der Spule 34 angebracht werden, während die zweite Lage von der Aufnahmespule 36 über die Rolle 44 hinweg auf die Bahn 46 gezogen wird.

Falls einlagiges Glasfasermaterial verwendet wird, kann je eine Rolle■davon auf den Spulen 34 oder 36 angebracht werden, während gleichzeitig die Rolle auf der jeweils anderen Spule verbraucht wird. Mittels dieser alternierenden Zuführanordnung von der einen oder der anderen Vorratsspule läßt sich die Isolationsdecke kontinuierlich zuführen.

Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, passiert das Glasfaser-P material beim Abwickeln von einer der Spulen 34 oder 36 über die Rolle 44 hinweg und legt sich lose auf die Bahn 46. Die Bahn 46 führt dann die Decke 22 an die FormungsEtation 28.

Die Isolationsdecke 22 wird normalerweise im wesentlichen zentrisch auf der Bahn 46 angeordnet. Die Bahn 46 kann etwas breiter sein als die Decke 22 , v/odurch an beiden Seiten der Bahn 46 schmale Ränder 50 und 52 unbedeckt blsiben, die gleiche Breite haben können. In der gezeigten Ausführungsform ist jedoch der (in Bewegungsrichtung gesehen) linke Rand 50 etwa doppelt so breit wie der rechte Rand 52.

Die Station 26 umfaßt ferner eine Einrichtung zur Speicherung des Kerns 14. Wie oben erwähnt, kann der Federkern 14 zur

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Platzersparnis während des Transports und der Aufbewahrung in Axialrichtung auf einen kleinen Bruchteil seiner freien Länge zusammengedrückt sein. Beim Verlassen der Vorratsstation 26 wird der Kern 14 jedoch freigegeben, so daß er sich auf seine volle freie Länge ausdehnt. Führungseinrichtungen, die eine Reihe von Rollen 53 und 54 umfassen, dienen dazu, den vollständig ausgedehnten Kern 14 oberhalb der Spulen 34 und 36 auf das Zentrum der Isolationsdecke 22 zu führen.

Wie ersichtlich, werden also sämtliche drei Komponenten (d.h. das Dampf-Sperrelement, die Decke aus Isolationsmaterial und der mittlere Kern) von der Vorratsstation 26 in axialer Richtung zur Formungsstation 28 transportiert. Um zu gewährleisten, daß die drei Komponenten richtig positioniert werden usw., sind verschiedene Führungs- und Spanneinrichtungen vorgesehen.

Wie am besten aus Fig. 1, 2 und 6 ersichtlich, umfaßt die Formungsstation 28 ein Übergangssegment 56, in dem die flache Bahn 46 für das Dampf-Sperrelement 24 und die flache Decke 22 aus Isolationsmaterial allmählich zu einer generell U-förinigen oder konischen Konfiguration um den Kern 14 geformt v/erden.

Beim weiteren Vorschub der Isolationsdecke 22 durch das Übergangssegment 56 werden die entgegengesetzten Seiten der Decke 22 über und um die Oberseite des Kernes 14 herumgefaltet, so daß sie aneinanderstoßen. An diesem.Punkt hat die Decke 22 im wesentlichen eine zylindrische Konfiguration, die den Kern 14 vollständig umgibt.Oberhalb der Decke 22 kann eine geeignete Führung oder Gleitbahn 29 vorgesehen sein, die gewährleistet, daß die hindurchgeführten Ränder der Decke 22 miteinander einen glatt zusammenpassenden Falz bilden und in ihrer Lage bezüglich des Kerns gehalten werden.

Außerdem sind Einrichtungen vorgesehen, um die Bahn und insbesondere ihre Ränder der Abdichtungsstation 30 zuzuführen.

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Diese Führungseinrichtungen umfassen eine erste Führungsgruppe 58 und 60 und eine zweite Führungsgruppe 62 und 64. Die ersten Führungen 58 und 60 sind auf den beiden entgegengesetzten Seiten der Bahn 46 angeordnet, um beide Ränder 50 und 52 zu führen.

Jede der Führungen 58 und 60 umfaßt ein Paar von Rollen 66, 68. Die Rollen 66 und 68 erfassen die beiden Seiten der Ränder 50 bzw. 52 fest und drücken sie fest zwis.chen sich zusammen. Jedes Rollenpaar 66, 68 ist an der Unterseite eines zugehörigen Armes 70 montiert. Die Arme 70 sind ihrerseits jeweils am Ende einer Welle 72 befestigt. Die an einer seitliehen SchiBne 74 drehbar gelagert ist. Normalerweise sind die Rollen 66 und 68 freilaufend und nicht angetrieben. Daher können die Ränder 50 bzw. 52 sehr leicht durch die Rollen 66 und 68 hindurchgezogen werden.

Stehen die Achsen der Rollen 66 und 68 gerade (d.h. sind sie genau rechtwinklig zur Bewegungsrichtung angeordnet), so bewegt sich der Rand in horizontaler Richtung und bleibt auf einer festen Höhe. Sind die Rollen jedoch in die Aufv/ärtslage verschwenkt, so steigt der Rand beim Passieren nach oben in die Rollen hinein. Sind die Rollen dagegen in Abwärtsrichtung verschwenkt, so bewegt sich der Rand nach unten.

Um die Rollen 66 und 68 in der vertikalen Lage zu halten oder sie in die Aufwärts- oder Abwärtslage zu verschwenken, ist jeweils ein eigener Mechanismus 76 vorgesehen. Jeder Mechanismus 76 umfaßt eine auf der Welle 72 befestigte Platte 84, mit der Platte 84 funktionsmäßig verbundene pneumatische Zylinder 80 und 82 sowie einen Taster 88, der den Rand 50 bzw. 52 beim Passieren der Rollen 66 und 68 abtastet und die Platte 84 dreht, um die Rollen 66 und 68 in die Aufwärtsbzw. Abwärtslage zu verschwenken. Jeder der Taster SB erzeugt ein Signal, das eine Funktion der Höhe des je:veiligen Randes 50 oder 52 ist und die pneumatischen Zylinder 80 und 82 betätigt.

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Der Taster 88 kann von beliebiger Ausführungsart sein, beispielsweise die Form einer fotoelektrischen Zelle oder dgl. haben; im vorliegenden Fall umfaßt der Taster 88 einen vertikalen Block, der durch den Arm 70 verläuft. Das den Arm 70 durchsetzende untere Ende befindet sich über der Höhe der Rollen 66 und 68. In dem Ende des Blocks verläuft ein schmaler Schlitz 96, durch den ein Rand 50 oder 52 frei hindurchlaufen kann. Das Ende des Blocks wird von dem Schlitz 96 in zwei getrennte Arme oder Ansätze 90 und 92 unterteilt.

Jeder Ansatz 90 und 92 weist ein oder mehrere (nicht gezeigte) Luftlöcher auf, die mit einem entsprechenden Loch in dem entgegengesetzten Ansatz fluchten. Die Löcher in dem einen Ansatz 90 (d.h. in dem Hochdruck-Ansatz) sind über eine einzelne flexible Luftleitung 94 an eine Druckluftquelle angeschlossen. Jedes einzelne Loch in dem anderen Ansatz 92 (d.h. in dem Niederdruck-Ansatz) ist mit einem auf der seitlichen Schiene 74 montierten (nicht gezeigten) pneumatischen Steuerorgan verbunden I, Die Steuerorgane sind ihrerseits mit den Zylindern 80 und 82 über eine Vielzahl flexibler Schläuche oder Leitungen 98 und 100 verbunden. Die Steuerorgane sprechen auf die Kombination der Drucke von den Luftlöchern an, um die Zylinder 80 und 82 zu beaufschlagen.

Der Rand 50 bzw. 52 der Bahn 46 läuft generell im Bereich der miteinander fluchtenden Löcher nach oben in den Schlitz 96. Befindet sich ein Teil des Randes zwischen zwei fluchtenden Löchern, so trifft die Druckluft aus der Öffnung in dem Hochdruck-Ansatz 90 auf den Rand, der verhindert, daß die Luft in das entsprechende Loch in den Niederdruck-Ansatz gelangt. Befindet sich dagegen kein Teil des Randes zwischen fluchtenden Löchern, so strömt die von dem Loch in dem Hochdruck-Ansatz 90 austretende Luft ungehindert durch den Schlitz 96 und in das entsprechende Loch in dem Niederdruck-Ansatz 92. Die in dieses Loch gelangende Luft strömt dann zu dem steuerorgan und von dort über die Luftleitung 98 oder 100 zu den zugehörigen pneumatischen Zylindern 80 bzw. 82.

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Ragt der Rand genügend weit in den Schlitz 96 hinein, so daß er sich zwischen jeweils fluchtenden Löchern in den Ansätzen 90 und 92 befindet, so ist der Luftdruck in der entsprechenden Luft-Rückleitung niedrig. Ragt umgekehrt der Rand nicht weit genug in den Schlitz 96 hinein, um zwei miteinander fluchtende Löcher zu blockieren, so herrscht in der entsprechenden Luft-Rückleitung ein hoher Luftdruck. Die Drucke in den Rückleitungen 98 und 100 sind somit Funktionen der Lage des Randes und geben insbesondere an, ob der Rand in den Raum zwischen den Löchern hineinragt oder nicht.

Endet die Oberkante des Randes 50 oder 52 irgendwo zv/isehen den oberen und unteren Löchern, so herrscht in der Leitung von der oberen Öffnung hoher und in der Leitung von der unteren Öffnung niedriger Luftdruck. Diese Druckkombination bewirkt eine Beaufschlagung der beiden Niveller-Luftzylinder-80 und ein vollständiges Ausfahren der Kolben.Die beiden Schrauben 95 werden so eingestellt, daß sie den Arm 70 in horizontaler oder neutraler Lage halten, wodurch der Rand 50 bzw. auf konstanter Höhe gehalten wird.

Ist dagegen der Rand zu hoch und ragt er über das obere Loch hinaus, so herrscht in beiden Leitungen 98 niedriger Luftdruck. Diese Druckkombination bewirkt einen Druckabfall an den beiden Nivellierzylindern 80 und bewirkt ferner, daß das pneumatische Steuerorgan die Zylinder 82 betätigt, wodurch der Arm 70 gedreht und die Rollen 66 und 68 in die abwärts geneigte Lage verschwenkt werden. Die Schraube 97 wird so eingestellt, daß sie das Maß dieser Verschwenkung kontrolliert. Als Folge davon bewirken die Rollen 66 und 68, daß der Rand nach unten geführt wird. Ist der Rand 50 oder 52 so weit abgesunken, daß seine Oberkante sich unterhalb des oberen Lochs befindet, so kann die Luft den Schlitz 96 frei passieren, und der Druck in der oberen Rückleitung 100 steigt. Die Rollen 66 und 68 werden dann in die neutrale Lage zurückgeführt, in der der Rand auf konstantem Niveau bleibt.

Ist umgekehrt der Rand 50 bzw. 52 zu niedrig, so wird das

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untere Loch freigelegt, wodurch die Luft den Schlitz 96 freipassieren kann. Infolgedessen steigt der Luftdruck in der unteren Leitung 98, und das pneumatische Stuerorgan bewirkt eine Beaufschlagung der Zylinder, um die Rollen in die aufwärts geneigte Lage zu verschwenken. Die Schraube 99 ist so eingestellt, daß sie das Maß dieser Verschwenkung steuert. Der Rand wird dann nach unten geführt, bis er wieder die unteren fluchtenden Löcher blockiert und sich dann wieder in der richtigen Höhe befindet. Das Steuerorgan bewirkt dann, daß die Rollen 66 und 68 in ihre neutrale Position zurückkehren, in der der Rand 50 bzw. 52 in seiner Höhe gehalten wird.

Man sieht also, daß die Oberkanten der Ränder 50 und 52 kontinuierlich auf im wesentlichen konstanter Höhe irgendwo zwischen den unteren und oberen Löchern in den Ansätzen 90 und 92 geführt v/erden.

Die beiden Taster 88 in den Führungen 58 und 60 halten die . beiden Ränder 50 und 52 der das Dampf-Sperrelement 24 bildenden Bahn 46 in entsprechender Ausrichtung zueinander. Diese Anordnung bewirkt also eine Führung des Dampf-Sperrelements, bei der dieses die Isolationsdecke und den Kern ohne zusätzliche Führungsriemen oder dgl. trägt. Außerdem sollte der Taster 88 hoch genug angeordnet sein, um das Dampf-Sperrelement 24 nach oben zu ziehen und eine vorgewählte Querspannung darin aufrechtzuerhalten. Dadurch wird gewährleistet, daß die Decke 22 aus Isolationsmaterial fest und mit im wesentlichen gleichmäßigem Druck um den Kern 14 gehalten wird.

Die Ränder 50 und 52 werden außerdem in entsprechender Ausrichtung bezüglich der übrigen Komponenten der Rohrleitung sowie bezüglich der verschiedenen Teile der Maschine, insbesondere der Formungs- und Abdichtungsstationen 28 und 30, gehalten. Die Gleitbahn 29 kann so angeordnet sein, daß sie auf der Oberseite der Isolationsdecke 22 läuft und die Ränder zu einem festen glatten Saum zusammendrückt. Die Gleitbahn 29 kann außerdem ein langes Schwanzstück aufweisen, das nach oben

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in die Rohrleitung hineinragt, um zu verhindern, daß das Isolationsmaterial in den mit dem Dampf-Sperrelement gebildeten überlappenden Falz gelangt.

Die Führungen 58 und 60 unterstützen die beiden Ränder 50 und 52 und halten sie in entsprechender Ausrichtung und Fluchtung. Ist jedoch die Spannweite der Bahn 46 sehr groß, so hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, ein oder mehrere zusätzliche Taster auf beiden Seiten zur Unterstützung der Bahn 46 vorzusehen. Dies vermittelt auch eine genauere Ausrichtung der beiden Ränder 50 und 52 unmittelbar vor "ihrem Eintritt in die Abdichtungsstation 30.·

Die Führungen 62 und 64 können den ersten Führungen 58 und 60 im wesentlichen identisch sein. Jede dieser Führungen 62 und 64 umfaßt wiederum ein Paar von Rollen 66, 68 sowie einen Taster 88, der die Ränder 50 und 52 des Streifens 46 abtastet. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist eine der Führungen, 64 (d.h. in Bewegunsrichtung gesehen die rechte), so eingestellt, daß sie eine Lippe oder Klappe 104 längs der rechten Seite der Anordnung bildet.

In der vorliegenden speziellen 'Ausführungsform ist die Klappe 104 unmittelbar neben der Naht in der Isolationslage 20 angeordnet. Die Klappe 104 ragt um einen Betrag nach oben, der der Höhe des fertigen Falzes 106 entspricht. Die andere Führung 62 an der in Bewegungsrichtung gesehen linken Seite ist so eingestellt, daß sie eine zweite Lippe oder Klappe 102 längs der linken Seite der Anordnung.formt. Die Klappen 102 und 104 sind unmittelbar nebeneinander und neben der Nahtstelle in der Isolationslage 20 angeordnet. Soll ein Falz 106 einfacher Dicke geformt werden, so steht die Klappe 102 um ungefähr den gleichen·Betrag wie die erste Klappe 104 nach oben. Soll jedoch, wie dies bei der vorliegenden Ausführungsform der Fall ist, ein Falz 106 doppelter Dicke gebilde.t werden, so weist die Klappe 102 etwa die doppelte Höhe des fertigen Falzes auf.

Wie am besten aus Fig. 6 ersichtlich, kann eine Hilfsführung

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101 vorgesehen sein, die eine zwischen die Klappen 102 und 104 passende kleine Rolle sov/ie eine außerhalb der Klappe 104 angreifende größere Rolle umfaßt, um eine genauere Ausrichtung zu gewährleisten.

Unmittelbar hinter den Führungen 62, 64 und 101 und vor der Abdichtungsstation 30 ist ein Paar von Klemmrollen 108 , 110 vorgesehen. Diese Rollen 108 und 110 dienen dazu, die beiden Klappen 102 und 104 fest zusammenzudrücken. Die Rollen 108 und 110 werden durch einen entsprechenden Taster und eine pneumatische Steuerung betätigt, wie sie oben beschrieben sind, um die Klappen 102 und 104 relativ zur Höhe der Abdichtungsstation 30 aufwärts und abwärts zu bewegen.

Die Abdichtungsstation 30 umfaßt eine Einrichtung, die die beiden Klappen 102 und 104 zu einem Falz 106 permanent aneinander befestigt. Dies kann beispielsweise durch Heftklammern, Nieten, usw. erzielt werden. Im vorliegenden Fall v/erden jedoch die Klappen 102 und 106 mittels eines Klebstoff-Aufträgers 114 zusammengeklebt.

Der Auftrarger 14 führt den einander zugewandten Flächen einer der beiden Klappen 102, 104 unmittelbar vor dem Passieren der Klemmrollen 108 und 110 ein Bindemittel, etwa heißen Klebstoff, zu. Der Klebstoff kann als kontinuierlicher Streifen oder als dichte Punktreihe aufgetragen werden.

Kurz nach Auftrag des Klebstoffs passieren die beiden Klappen 102 und 104 die Klemmrollen 108 und 110. Dadurch werden die Klappen 102 und 104 dicht zusammengepreßt, was die Klebeverbindung festigt. Es ist äußerst zweckmäßig, daß es sich bei dem Klebstoff um eine Variante handelt, die rasch aushärtet. Selbst wenn ein extrem schnell härtender Klebstoff verwendet wird, ist normalerweise eine etwas längere Zeitspanne erforderlich, als sie von den Klappen 102 und 104 zum Passieren der beiden Druckrollen 108, 110 benötigt wird.

Es ist daher zweckmäßig, eine zusätzliche Einrichtung vorzu-

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sehen, im die Klappen 102 und 104 für eine verlängerte Zeitspanne fest zusammengepreßt zu halten. Im vorliegenden Fall wird dies mittels eines "Raupenantriebs" 116 erreicht, der ein Paar von an den beiden entgegengesetzten Seiten des Falzes 106 angeordneten endlosen Riemen 118 und 120 umfaßt.

Die beiden Riemen 118 und 120 werden von mehreren Zahnritzeln 144 angetrieben, die in Zähne an den Rückseiten der Riemen 118 und 120 eingreifen. Die beiden Riemen 118 und 120 laufen in entgegengesetzten Richtungen um, wobei die dem Falz 106 benachbarten Abschnitte 124 und 126 der Riemen 118 bzw. in der selben Richtung wie das Leitungsrohr 12 verlaufen.

Die Riemenabschnitte 124 und 126 können daher die beiden Seiten des Falzes 106 erfassen und die Klappen 102 und 104 zusammendrücken, ohne in irgendeiner Weise daran zu gleiten, rutschen usv/. Außer dem Zusammendrücken des Falzes dienen diese Abschnitte als Haupt-Transportmittel zur Bewegung der Leitung durch die Maschine. Die Zahnritzel 144 (vgl. Fig.5) können synchron mit dem Förderiemen 147 angetrieben werden, so daß die Riemen 118 und 120, das Leitungsrohr 12 und der Förder-* riemen 147 alle mit gleicher Geschwindigkeit laufen.

An den Rückseiten der Riemen 118 und 120 läuft jeweils ein Stützschuh 128 bzw. 130 (Fig. 6 und 7), der auf den betreffenden Riemen Druck ausübt. Dies hält den Druck über die gesamte Länge der Abschnitte 124 und 126 im wesentlichen gleichförmig.

Die Schuhe 128 und 130 können gegen die Riemensegmente 124 und 126 federgespannt sein. Im vorliegenden Fall ist jedoch ein Paar von pneumatischen Organen vorgesehen, um die Schuhe 128 und 130 zwischen einer zurückgezogenen und einer ausgefahrenen Stellung zu bewegen. Die Kraft, die die Schuhe 128 und 130 auf die Riemenabschnitte 124 und 126 sowie auf den Falz 106 ausüben, wird durch die Höhe des den pneumatischen Organen zugeführten Luftdrucks eingestellt.

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Bei geeigneter Wahl der Geschwindigkeit, mit der die Leitung 12 längs der Riemenabschnitte 124 und 126 usw. läuft, läßt sich die Zeit, die der Falz 106 zum Passieren der Druckzone innerhalb des Raupenantriebs benötigt, etwas länger machen, als sie zum Aushärten des Klebstoffs und zum permanenten Verkleben der Klappen 102 und 104 erforderlich ist.

An dieser Stelle hat der Falz 106 beim Verlassen des Raupenantriebs 116 nur einfache Dicke. Ein solcher Falz mag für viele Anwendungsfälle adäquat sein. In anderen Fällen als dem vorliegenden kann es jedoch erwünscht sein, daß der Falz 106 doppelte Dicke aufweist. Um einen Falz 112 doppelter Dikke zu vermitteln, werden die Führungen 58, 60, 62 und 64 so eingestellt, daß die Klappe 104 um ein der Höhe des Falzes 112 gleiches Maß und die Klappe 102 um das doppelte nach oben steht.

V/ie am besten aus Fig. 5 ersichtlich, ist hinter dem Riemenantrieb 116 ein Klebstoffauftrager 132 angeordnet, der dem oberen beiliegenden Teil 134 der Klappe 102 Klebstoff zuführt. Um diesen oberen Teil 134 der Klappe 102 nach unten und um die Außenseite des vorher geklebten Falzes 106 zur Bildung eines doppelt dicken Falzes 112 zu falten, ist eine weitere Führungseinrichtung vorgesehen.

Die vorliegende Führungseinrichtung umfaßt einen ersten Arm 138, der längs des oberen Teiles 134 der Klappe 102 gleitet. Dadurch wird die Klappe 102 an der Oberkante des Falzes 106 geknickt und der Teil 134 mindestens teilweise herumgeklappt. Das Ende eines zweiten Armes 140 greift an dem teilweise umgeklappten Teil 134 an und faltet ihn um 4as restliche Stück nach unten, um den Doppelfalz 112 zu formen. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, einen dritten Arm 141 vorzusehen, der an der entgegengesetzten Seite des doppelten Falzes 112 angreift. Dieser Arm 141 hält den Falz 112 in vertikaler Stellung und gewährleistet, daß der Rand vollständig und dicht gegen den Falz 112 gefaltet wird.

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Um sämtliche Klappen 102 und 104 in dem Falz 112 fest zusammenzudrücken und den Falz in diesem Zustand zu halten, bis der Klebstoff permanent ausgehärtet ist, ist (wie am besten aus Fig.1 und 4 ersichtlich) ein zweiter Raupenantrieb 142 vorgesehen, der dem ersten Antrieb 116 im wesentlichen identisch ist und ein Paar von dem Falz 112 benachbarten Zahnritzeln 144 umfaßt. Diese Ritzel führen Abschnitte 145 und 146 der Riemen 118 und 120 gegen die entgegengesetzen Seiten des Doppelfalzes 112.

An den Rückseiten der Riemen 118 und 120 läuft wiederum Jeweils ein Stützschuh, der den entsprechenden Riemen gegen den Falz 112 drückt. Diese Schuhe können durch die gleiche Steuerung wie die Schuhe 128 und 130 gesteuert v/erden; oder sie können, wie dies im vorliegenden Ausführungsbeispiels der Fall ist, zwischen den ausgefahrenen und zurückgezogenen Stellungen separat gesteuert werden. Beim Verlassen des zweiten Raupenantriebs 142 weist der Falz 112 doppelte Dicke auf, und der darin' befindliche Klebstoff ist permanent ausgehärtet.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, irgendeine Transporteinrichtung vorzusehen, um die Leitung 12, insbesondere die fertige Leitung 12 beim Verlassen der Maschine 10 zu tragen. Im vorliegenden Fall umfaßt diese Einrichtung den flexiblen endlosen Förderriemen 147, der unter dem Tisch beginnt. Die Höhe des Förderriemens 147 ist zur Anpassung an den Durch messer der Leitung 12 verstellbar. Der Riemen 147 ist nor malerweise so eingestellt, daß er gerade die Unterseite der Leitung 12 beim Eintritt in die Abdichtungsstation 30 erfaßt.

Im wesentlichen wird das gesamte Gewicht der fertigen Leitung 12 von dem Rjfanen 147 getragen, um die vertikale Last an den Raupenantrieben 116 und 142 zu reduzieren.

Die Ritzel 144 zum Antrieb der Riemen 118 und 120 in den beiden Raupenantrieben 116 und 142 sowie der Förderriemen 147 können farn einem gemeinsamen Elektromotor angetrieben werden.

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'Dies kann durch ein die Riemen mit dem Motor koppelndes gemeinsames Getriebe erzielt v/erden, das unter dem Tisch angeordnet ist. Im vorliegenden Fall werden die Ritzel 144 jedoch von einem ersten regelbaren Elektromotor 149 angetrieben, während der Förderriemen 147 von einem zweiten regelbaren
Elektromotor 151 angetrieben wird. Der zv/eite Motor 151 wird dem ersten Motor 149 nachgeführt. Dies wird durch ein elektrisches Nachführsystem erreicht, das aus der Drehzahl-Steuerung des ersten Motors 149 beaufschlagt wird und die Drehzahl des zweiten Motors 151 steuert. Diese Anordnung gewährleistet, daß der zweite Motor 151 mit einer Drehzahl rotiert, die einen
gewissen Prozentsatz der Drehzahl des ersten Motors 149 darstellt. Beispielsweise kann das Verhältnis 100 % (d.h., daß * die beiden Drehzahlen gleich sind) oder ein etwas höheres
Verhältnis, etwa 101 bis 105 % betragen. Wird nun die Drehzahl des ersten Motors 149 verändert, so ändert sich die Drehzahl des zweiten Motors 151 daher um einen entsprechenden Betrag.

Ist normalerweise, wie im vorliegenden Fall, die fabrizierte Leitung flexibel, so hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Förderriemen 147 mit einer Geschwindigkeit zu betreiben, die etwas größer ist als die Geschwindigkeit der Riemen 118 und 120 in den beiden Raupenantrieben 116 und 142. Dies dient
dazu, auf dem Abschnitt der Leitung in den Raupenantrieben
während der Erzeugung einen leichten Zug aufrechtzuerhalten. Unter anderen Umständen, beispielsweise bei Herstellung einer starren Leitung, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die beiden Rimen mit gleichen Geschwindigkeiten laufen zu lassen, wodurch die Zugspannung in der Leitung aufgehoben wird.

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Claims

Anst>rüche

1.] Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von begrenzter Längen einer im wesentlichen zylindrisehen isolierten Rohrleitung mit einer inneren Isolationslage und einer äußeren Schutzumwicklung, gekennzeichnet durch eine Vorratsstation (26) zur Speicherung der Komponenten der Rohrleitung, die eine Bahn (46) der Schutzumwicklung (24) und eine Isolationsdecke (22) umfassen; eine erste Einrichtung (58, 6o), die die entgegengesetzten Ränder (50, 52) der Umwicklungsbahn beim Verlassen der Vorratsstation erfaßt, so daß der Mittelteil der Bahn dazwischen hängt, und die Lage der Ränder sowie die Querspannung in dem hängenden Mittelteil der Bahn steuert; eine zweite Einrichtung (44), ._n die die Isolationsdecke auf die Oberseite der Umwicklung führt, so daß die Decke von dem hängenden Mittelteil der Umwicklung getragen wird; eine Form-ungsstation (28), die die Isolationsdecke und die Umwicklung kontinuierlich in eine im wesentlichen zylindrische Gestalt entsprechend der Gestalt der Rohrleitung formt, wobei die entgegengesetzten Ränder der Umwicklung beim Verlassen dieser Station aneinanderliegen; sowie eine Abdichtungsstation (30), die die benachbarten Ränder kontinuierlich zu einem längs der Rohrleitung verlaufenden Falz (106; 112) verschließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dritte Einrichtung (53, 54), die einen zentralen Kern (14) auf die Isolationsdecke (22) führt, wobei die

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Formungsstation (28) die Isolationsdecke und die Bahn (46) für die Umwicklung (24) um den Kern herum formt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (44) die Isolationsdecke (22) derart auf die Umwicklungsbahn (46) führt, daß mindestens einer der Ränder (50, 52) def Bahn frei: bleibt.

4; Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Formungsstation (28) eine Einrichtung (29) umfaßt, die den horizontalen hängenden Teil der Schutzumwicklungsbahn (46) unider darauf liegenden Isolationsdecke (22) zu einem mit dem Kern koaxialen nach innen zulaufenden Konus formt, wobei die Schutzumwicklung die Isolationsdecke um den Kern herumliegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (58, 60) mindestens ein Paar von Führungsrollen (66, 68) umfaßt, die an den entgegengesetzten Seiten der beiden Ränder (50, 52) der Umwicklungsbahn (46) laufen und dadurch den jeweiligen Rand beim Passieren der Formungsstation (28) erfassen, daß die erste Einrichtung ferner eine Steuereinrichtung (76) umfaßt, die mit den Rollen funktionell verbunden ist und eine Verstellung der Lage der Rollen zur Veränderung des betreffenden passierenden Randes bewirkt, und daß die erste Einrichtung eine Tasteinrichtung

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(88) aufweist, die die Ränder abtastet und ein der Lage der Ränder entsprechendes Signal erzeugt, die mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist und die Lageverstellung der Rollen bewirkt, um die jeweiligen Ränder beim Passieren zwischen den Rollen auf einer bestimmten Höhe zu halten.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungsstation (30) eine Einrichtung (114; 132) zum Auftragen eines Bindematerials auf mindestens einen der Ränder (50, 52) sowie eine Einrichtung (108, 110, 116; 142) zum Zusammendrücken der Ränder und damit zum Befestigen des Falzes (106; 112) aufweist.

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