DE2735571A1

DE2735571A1 - Vorrichtung und verfahren zum beschichten von stahlrohr

Info

Publication number: DE2735571A1
Application number: DE19772735571
Authority: DE
Inventors: Shinichi Fukumizu; Yoshio Idegami; Masakatsu Kawahara; Hirofumi Kimura; Tadashi Kohge
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1976-11-08
Filing date: 1977-08-06
Publication date: 1978-05-24
Also published as: FR2369923A1; DE2735571B2; FR2369923B1; DE2735571C3; NL7708676A; US4204496A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beschichten von Stahlrohr. Hierbei wird geschmolzenes Harz durch ein mit einem Extruder verbundenes Querkopfpreßglied (cross head die) in einer Rohrform und einer solchen Weise stranggepreßt, daß die Außenfläche eines Stahlrohrs beschichtet wird. Im einzelnen betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren, wobei die Menge des durch einen zylindrischen Auslaß in dem Querkopfpreßglied um die Oberfläche des Stahlrohrs extrudierten Harzes intermittierend verändert werden kann, um hierdurch in der die Oberfläche des Stahlrohrs bedeckenden Harzbeschichtung Verbindungsstellen oder Knoten (nodes) zu bilden.

Bisher wurden viele Versuche zum Bilden von Verbindungsstellen oder Knoten, das heißt ringförmigen Rippen, an einer die Oberfläche eines Stahlrohrs bedeckenden Harzoberflache vorgeschlagen, um so ein bambusähnliches Erscheinungsbild zu erhalten. Zu solchen Versuchen bzw. Lösungen gehört ein Verfahren zum Beschichten der Oberfläche eines Stahlrohrs unter Verwendung eines Querkopfpreßgliedes (cross head die) in einem Extruder, wobei die Zufuhr des Stahlrohrs intermittierend unterbrochen wird, so daß das von dem Querkopfpreßglied zugeführte Harz intermittierend an bestimmten Positionen um die Oberfläche des Stahlrohrs angesammelt wird, um hierdurch ringförmige Rippen zu bilden. Ferner gehört hierzu ein Verfahren, bei dem ein Extruder sowie ein Querkopfpreßgliod als ein Körper ausgebildet sind und gemeinsam mit einem vorgegebenen Hub hin- und herbewegt werden, wobei die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Extruder wie auch dem Querkopfpreßglied und dem zugeführten Stahlrohr intermittierend verändert wird, um ringförmige Rippen um die Oberfläche des Rohrs zu bilden. Und schließlich gehört hierzu ein Verfahren, bei dem ein Hauptextruder zum Strangpressen des für die Beschichtung dienenden Harzes und ein Hilfsextruder zum Strangpressen des Harzes zum Bilden der Rippen benutzt werden. Bei dem erstgenannten Verfahren wird die Zufuhr des Stahlrohrs intermittierend unterbrochen, so daß keine kontinuierliche Herstellung des beschichteten Stahlrohrs möglich ist und

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eine niedrige Betriebsleistungsfähigkeit des Verfahrens vorliegt, welches sich somit nicht für eine Massenproduktion eignet. Bei dem zweiten Verfahren werden der Extruder und das Querkopfpreßglied gemeinsam hin- und herbewegt, wodurch die Verwendung einer großen Vorrichtung erforderlich ist, was zu einer Vergrößerung der hierfür erforderlichen Leistung wie auch der Installationskosten führt. Bei dem dritten Verfahren sind zwei Extruder erforderlich, was zu einer großen Vorrichtung und zu erheblichen Installationskosten führt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb in der Schaffung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Beschichten von Stahlrohr, wobei die Nachteile bekannter Vorrichtungen und Verfahren vermieden sind. Es soll eine einfache Vorrichtung vorgesehen werden. Auch soll die Leistungsfähigkeit bezüglich des Beschichtens der Oberfläche eines kontinuierlich zugeführten Stahlrohrs mit Harz wie auch bezüglich der Ausbildung ringförmiger Rippen an der Harzbeschichtung an bestimmten Positionen des Stahlrohrs erhöht werden.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine Vorrichtung zum Beschichten von Stahlrohr mit einem Extruder zum kontinuierlichen Strangpressen von Harz, um mit diesem das Stahlrohr zu beschichten, und mit einem Querkopfpreßglied (cross head die), das einen Harzeinlaß, einen sich in der axialen Richtung erstreckenden Stahlrohr-Führungskanal und einen Harzpreßauslaß hat, der an der Austrittsstelle des Stahlrohr-Führungskanals in Form eines die Oberfläche des Stahlrohrs ringförmig umgebenden Spiels offen ist, erfindungsgemäß dadurch aus, daß der Extruder an einem feststehenden Rahmen bzw. Gestell festgelegt ist, daß sich der Harzpreßauslaß in dem Extruder über ein Harzführungs- bzw. -leitungsglied in Strömungsverbindung mit einem Harzeinlaß in dem Querkopfpreßglied befindet, wodurch ein Beschichtungsharz von dem Extruder zu dem Querkopfpreßglied geleitet wird, und daß der letztere von dem feststehenden Rahmen mittels hin- und hergehender Antriebsmittel in einer solchen Weise gehalten ist, daß er sich mit einem vorgegebenen Hub in der axialen Richtung des Stahlrohr-Führungskanals hin- und herbewegt. - 7 -

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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist eine Stahlrohr-Beschichtungsvorrichtung mit einem Extruder und einem Querkopfpreßglied vorgesehen, wobei der Extruder über ein Harzführungsglied mit dem Querkopfpreßglied strömungsmäßig verbunden ist und dieses allein hin- und herbewegt wird. Der Extruder wird stationär gehalten, wobei die Relativgeschwindigkeit zwischen dem zugeführten Stahlrohr und dem hin- sowie herbewegten Querkopfpreßglied intermittierend verändert wird, so daß die Menge des durch das Querkopfpreßglied zugeführten Harzes intermittierend verändert wird. Im Ergebnis können an einer die Außenfläche des Stahlrohrs bedeckenden Harzbeschichtung unter vorgegebenem Abstand ringförmige Rippen ausgebildet werden.

Vorzugsweise kann das Harzführungsglied ein Schlauch oder dergleichen mit einer erwünschten Biegsamkeit sein. Ferner kann das Harzführungsglied eine Expansions-Universal-Verbindang mit einer passenden Dehnbarkeit sein. Auch kann das Harzführungsglied ein mit einem Harzauslaß in einem Extruder in Strömungsverbindung stehendes Zwischenstück und ein ringförmiyefi Glied enthalten, das in das Querkopfpreßglied eingefügt ist und von diesem verschiebbar gehalten wird. Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß das Antriebsmittel zum Hin- und Herbewegen des Querkopfpreßgliedes einen Mechanismus, wie eine Bremse und eine Kupplung, zum zeitweiligen Unterbrechen der Hin- und Herbewegt;v; dos Querkopfpreßgliedes hat.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird erweichtes bzw. geschmolzenes Harz durch das Querkopfpreßglied, welches mit dem Extruder verbunden ist, in einer Rohrform und einer solchen Weise stranggepreßt, daß die Oberfläche eines Stahlrohrs bedeckt oder beschichtet wird. Ein Harzauslaß in dem Extruder befindet sich über ein Harzführungsglied in Strömungsverbindung mit einem Harzeinlaß des Querkopfpreßgliedes. Der Extruder ist an einem feststehenden Rahmen festgelegt, während das Querkopfpreßglied von dem feststehenden Rahmen in einer hin- und herbewegten Weise gehalten wird, und zwar mittels eines hin- und herbewegenden Antriebsmittels, das für einen vorgegebenen Bewegungshub in der Richtung des zuge- - 8 -

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führten Stahlrohrs sorgt. Wenn somit das Querkopfpreßglied durch das Antriebsmittel wechselseitig bewegt wird, kann die Relativgeschwindigkeit zwischen dem zugeführten Stahlrohr und dem wechselseitig bewegten Querkopfpreßglied intermittierend verändert werden, wodurch die Menge des Harzes, das durch einen sich um die Oberfläche des Stahlrohrs erstreckenden zylindrischen Auslaß des Querkopfes extrudiert bzw. stranggepreßt wird, intermittierend veränderbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 - in einer Frontansicht eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Figur 2 - einen Längsschnitt längs der Linie II-II aus Figur 1, Figur 3 - eine horizontale, teilweise geschnittene Ansicht der Vorrichtung,

Figur 4 - in einer Draufsicht ein hin- und hergehendes Antriebsmittel,
Figur 5 - in einer Draufsicht eine andere Ausführungsform eines hin- und hergehenden Antriebsmittels,

Figuren 6A, 6B, 7, 8 - horizontale Schnitte einer anderen Ausführungsform eines Harzführungsgliedes und

Figur 9 - die in Figur 8 dargestellte Vorrichtung in einer Draufsicht.

Es wird nunmehr eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 6 detaillierter beschrieben. Bei 1 ist ein Extruder bzw. eine Strangpresse zum Zuführen eines Beschichtungsharzes B dargestellt. Der Extruder 1 ist auf einem feststehenden Rahmen bzw. Gestell 21 abgestützt. Bei 11 ist ein Zylinder in dem Extruder und bei 12 ist eine Schnecke bzw. Extruderschnecke dargestellt. Ein Adapter bzw. Zwischenstück 14 ist an dem Ende des Zylinders 11 festgelegt, und zwar über eine Aufbrechplatte (brakerplate) 13 mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern 131. Bei 3 ist ein Expansions- und Kugelgelenk-Verbindungsglied dargestellt, das als ein Harzführungsglied dient und einen in dem Adapter 14 vorgesehenen Harzpreßauslaß 141 in

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Strömungsverbindung mit einem Harzeinlaß 411 bringt, der in dem Querkopfpreßglied (cross head die) 4 vorgesehen ist. Das Verbindungsglied 3 besteht aus einem inneren Zylinder 31 und einem äusseren Zylinder 32, der entlang der Längserstreckung des Zylinders 31 teleskopisch verschiebbar auf diesem sitzt. Der innere Zylinder 31 hat in seinem Zentrum einen Strömungskanal 311 und ist an einem Ende mit einem kugeligen Teil 312 ausgebildet. Dieser sitzt drehbar in dem Adapter bzw. Zwischenstück 14 über einen Halter 3 3 und eine fixierte Platte 34. Der äußere Zylinder 32 hat einen zentralen Strömungskanal 322 und eine Innenzyiinderzufuhröffnung 321 sowie an seinem einen Ende einen kugeligen Teil 323. Der letztere sitzt drehbar in dem Querkopfpreßglied (cross head die) 4, und zwar über einen Halter 35 und eine fixierte Platte 36, wobei der innere Zylinder 31 verschiebbar in der Innenzyiinderzufuhröffnung 321 sitzt. Im Ergebnis kann der Harzauslaß 141 in dem Zwischenstück 14 über die Strömungskanäle 311, 322 in dem Innenzylinder 31 und dem Außenzylinder 32 mit dem Harzeinlaß 411 in dem Querkopfpreßglied 4 in Strömungsverbindung gebracht werden. In diesem Fall kann der Außendurchmesser des äußeren Zylinders 32 genauso groß wie derjenige des inneren Zylinders 31 ausgelegt sein, wobei in diesem Fall der innere Zylinder 31 über ein Ringglied 38 mit dem äußeren Zylinder 32 verbunden ist und wobei das Ringglied 38 gemäß Figur 6A an dem äußeren Umfangsteil beider Zylinder festgelegt ist, so daß beide Zylinder in dem Ringglied verschiebbar sind. Das Zwischenstück 14 kann gemäß Figur 6B auch über einen flexiblen Schlauch 37 mit dem Querkopfpreßglied 4 in Strömungsverbindung stehen. Es ist jedoch bevorzugt, daß der Schlauch 37 die erwünschten Wärme- und Druckbeständigkeitseigenschaften sowie eine ausreichende Flexibilität hat. Das Querkopfpreßglied 4 ist mit einer sich rechtwinklig zu dem Harzeinlaß 411 erstreckenden Bohrung 412 ausgebildet, in der ein Einsatz 42 mit einer Spritzgußform (die) an seiner Spitze eingesetzt ist. Der Einsatz 42 hat einen zentralen Führungskanal 421 für ein Stahlrohr A. Der Einsatz 42 hat einen Spitzenteil 422, der zylindrisch ist und eine reduzierte Dicke hat. Um den Spitzenteil 422 erstreckt sich eine Spritzgußform bzw. eine Preßplatte 43, wodurch ein zylindrischer Harzstrangpreßauslaß 426 bestimmt wird. Der zylindrische Auslaß

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426 befindet sich in Strömungsverbindung mit dem Harzeinlaß 411, und zwar über einen kanalähnlichen Durchgang 423, der sich um die periphere Oberfläche des Einsatzes 42 erstreckt, ferner durch einen zylindrischen Kanal 424, der zwischen einem Seitenteil des Einsatzes 42 sowie dem Querkopfpreßglied bestimmt wird, und durch einen verjüngten Durchgang bzw. Kanal 425, der zwischen dem Einsatz 42 und dem Querkopfpreßglied begrenzt wird.

ι Das Querkopfpreßglied 4 ist in einer solchen Weise gehalten, daß es innerhalb eines vorgegebenen Hubes in Richtung des zugeführten Stahlrohrs A hin- und herbewegt werden kann, und zwar durch hin- und hergehende Antriebsmittel 6. Im einzelnen ist ein Paar von oberen und unteren Führungsgliedern 52, 53 über zwei oder mehr Stangen 51 an dem Adapter bzw. Zwischenstück 14 festgelegt, während ein Paar von oberen und unteren Stützgliedern 44, 45 an dem Querkopfpreßglied 4 befestigt ist. Zwei oder mehr Führungsrollen 54, 55, 56, 57 sitzen an vertikalen und horizontalen Wellen, die sich von den Stützgliedern 44, 45 erstrecken, und greifen drehbar in Führungsnuten 521, 531 in den Führungsgliedern 52, 53 ein, wodurch das Querkopfpreßglied 4 in einer solchen Weise gehalten wird, daß es im Rahmen eines vorgegebenen Hubes in Richtung eines zugeführten Stahlrohrs hin- und herbewegbar ist. Bei 511 sind rohrförmige Abdeckungen für die Stangen 51 dargestellt.

Eine Stange bzw. ein Balken 61 ist an dem Querkopfpreßglied 4 angekoppelt und hat eine Rolle 62, die im Bereich der Spitze drehbar an einer Welle 621 sitzt. Die Stange 61 hat an ihrem rückwärtigen Ende einen vorstehenden Schaft 611, der von einem Arm bzw. Bügel 63 verschiebbar abgestützt ist, welcher seinerseits an einem Rahmenglied 631 festgelegt ist, das von dem rückwärtigen Ende des Führungsgliedes 53 vorsteht. Zwischen dem Arm bzw. Bügel 63 und dem rückwärtigen Ende der Stange 61 befindet sich eine Druckfeder 64, die somit die Rolle 62 elastisch bzw. nachgiebig gegen eine Steuerkurvenfläche 651 einer Kurven- bzw. Nockenscheibe 65 drückt. Diese ist an einer Welle 66 festgelegt, welche ihrerseits über ein Lagerglied 67 an einem parallel zum feststehenden Rahmen bzw. Gestell 21 angeordneten Stützrahmen 22 abgestützt

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ist. Die Welle 66 ist über eine Kupplung 682 mit einer Antriebswelle 681 eines Getriebemotors 68 verbunden, der eine Zahnradübertragung hat. Gemäß Figur 5 befinden sich auf der Welle 681 eine Kupplungsbremse 69 und ein Drehzahlfühler 691, um die Rotation der Nockenscheibe 65 zeitweilig zu unterbrechen. Bandheizglieder 71, 72, 73, 74, 75, 76 sind jeweils am Umfang des Zylinders 11, des Zwischenstücks 14, des inneren Zylinders 31 sowie des äußeren Zylinders 32 des Expansions- und Kugelgelenk-Verbindungsgliedes und des Querkopfpreßgliedes 4 angebracht.

Bisher wurde eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, die als Harzführungs- bzw. -leitungsglied ein Expansions- und Kugelgelenk-Verbindungsglied mit kugeligen Teilen an den entgegengesetzten Enden hat. Figur 7 zeigt eine andere Ausführungsform der Harzführungs- bzw. -leitungsglieder, die die erwünschte Dehnbarkeit aufweisen.

In Figur 7 ist bei 1 ein Extruder bzw. eine Strangpresse für ein Kunstharz dargestellt. Ein Zwischenstück 14 ist an der Spitze eines Zylinders 11 über eine Aufbrechplatte (breakerplate) 13 mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern 131 befestigt und mit einem Harzpreßauslaß 141 versehen. Bei 8o ist ein erstes Zwischenglied dargestellt, das an der Spitze bzw. Stirnseite des Zwischenstücks 14 durch nicht dargestellte Befestigungsmittel, wie Schrauben und dergleichen, angebracht ist. Das erste Zwischenglied 8o ist an seinem oberen Ende mit einem aufrechten, ersten, vorstehenden Schaft 81 versehen. Ein mittlerer Strömungskanal 83 verläuft durch das erste Zwischenglied 8o und den ersten Schaft 81, wobei ein Harzeinlaß 82 des Strömungskanals 83 in einer gegebenen Position an der Rückseite des ersten Zwischengliedes 8o offen ist und mit dem Harzpreßauslaß 141 in Strömungsverbindung steht. Andererseits ist von der äußeren peripheren Oberfläche des ersten Schafts 81 ein Harzauslaß 84 des Strömungskanals 83 divergierend offen. Alternativ kann das erste Zwischenglied 8o separat von dem ersten Schaft 81 ausgebildet sein, und beide Glieder können lösbar gekoppelt bzw. verbunden sein.

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Bei 3 ist eine Expansions- und Universalverbindung mit einem inneren Zylinder 31 und einem äußeren Zylinder 32 dargestellt, wobei der letztere in Längsrichtung der Zylinder 31, 32 verschiebbar auf dem inneren Zylinder 31 sitzt. Dieser ist in seinem Zentrum mit einem Strömung«kanal 311 und an seinem Ende mit einem Lagerteil 312 versehen, der sich rechtwinklig zum inneren Zylinder 31 erstreckt. Der erste Schaft 81 sitzt in einer Bohrung in dem Lagerteil 312, so daß der innere Zylinder in einer um den ersten Schaft 81 drehbaren Weise gehalten ist, wobei der Strömungskanal 311 in Strömungsverbindung mit dem Harzauslaß 84 steht. Der äußere Zylinder 32 hat eine Innenzylinderzugangsöffnung 321 und in seinem Zentrum einen mittleren Strömungskanal 322. An seinem einen Ende ist der äußere Zylinder 32 mit einem Lagerteil ausgebildet, der sich rechtwinklig zum äußeren Zylinder 32 erstreckt. Der innere Zylinder 31 sitzt längsverschiebbar in der Innenzylinderzugangsöffnung 321 in einer solchen Weise, daß die beiden Strömungskanäle 311, 322 in gegenseitiger Strömungsverbindung stehen, während ein zum ersten Schaft 81 paralleler zweiter Schaft 86 in einer Bohrung 324 im Lagerteil 323 sitzt, so daß der äußere Zylinder 32 von dem zweiten Schaft 86 drehbar gehalten wird.

Bei 85 ist ein zweites Zwischenglied dargestellt, das an der rückseitigen Oberfläche des Querkopfpreßgliedes (cross head die) 4 durch Befestigungsmittel, wie Schrauben und Muttern, festgelegt ist. Ein zweiter Schaft 86 steht aufrecht auf dem zweiten Zwischenglied 85 und verläuft parallel zum ersten Schaft 81, wobei sich ein mittlerer Strömungskanal 88 durch das zweite Zwischenglied 85 und den zweiten Schaft 86 erstreckt. Ein Harzeinlaß 87 des Strömungskanals 88 öffnet sich divergierend von der peripheren Oberfläche des zweiten Schafts 86 an einer vorgegebenen Position in Strömungsverbindung mit einem Strömungskanal 322 in dem äußeren Zylinder 32, während ein Harzauslaß 89 des Strömungskanals 88 an der vorderen Oberfläche des zweiten Zwischengliedes mündet, und zwar in Strömungsverbindung mit einem Harzeinlaß in dem Querkopfpreßglied 4. Im Ergebnis befindet sich der Harzpreß- bzw. -extrudierauslaß 141 in der Spitze bzw. Düse des Zwi- - 13 -

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schenstücks 14 des Extruders 1 in Strömungsverbindung mit einem Harzeinlaß 411 im Querkopfpreßglied 4, und zwar über den Strömungskanal 83 im ersten Zwischenglied 8o sowie dem ersten Schaft 81, ferner über die Strömungskanäle 311, 322 in dem inneren Zylinder 31 sowie dem äußeren Zylinder 32 der Expansions-Universal- Verbindung 3 und über den Strömungskanal 88 in dem zweiten Schaft 86 sowie dem zweiten Zwischenglied 85. Der zweite Schaft 86 kann auch separat von dem zweiten Zwischenglied 85 ausgebildet und mit diesem lösbar gekoppelt sein. Die angegebenen Formen und Konstruktionen des ersten Zwischengliedes 8o sowie des zweiten Zwischengliedes 85 sind in keiner Weise beschränkend aufzufassen. Vom Produktionsstandpunkt ist es vorteilhaft, daß die Glieder 8o und 85 einander entsprechend geformt und aufgebaut sind. Kronenmuttern 81o, 82o dienen für eine Verwendung bei der Expansions-Universal-Verbindung 3 und sind auf die oberseitigen Enden des ersten Schafts 81 sowie des zweiten Schafts 86 aufgeschraubt. Unterlegscheiben 811 und 821 dienen zum Reduzieren der Reibung der Expansions-Universal-Verbindung 3 bei einem Drehen bzw. Verschwenken derselben. Es können auch Lager die zuvor genannten Unterlegscheiben ersetzen. Das Querkopfpreßglied 4 und die hierfür bestimmten hin- und hergehenden Antriebsmittel dieser Ausführungsform entsprechen den jeweiligen Gliedern der vorhergehenden Ausführungs- form. Bei den obigen Ausführungsformen sind flexible oder expandierbare Harzführungs- bzw. -leitungsglieder beschrieben. Die erfindungsgemäßen Ziele können auch mit einer in den Figuren 8 und 9 dargestellten anderen Ausführungsform erreicht werden, die nachfolgend erläutert wird.

In Figur 8 ist bei 1 ein Extruder zum Strangpressen eines Kunstharzes dargestellt, wobei der Aufbau demjenigen der vorherigen Ausführungsform entspricht. Ein Adapter bzw. Zwischenstück 14 mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern 131 ist an der Spitze bzw. Stirnseite eines Zylinders 11 festgelegt. Bei 9o ist ein ringförmiges Querkopf-Außenglied dargestellt, das an der Spitze bzw. der Stirnseite des Zwischenstücks 14 über zwei oder mehr Befestigungsschrauben (nicht dargestellt) angekoppelt ist. In dem Querkopf- Außenglied 9o befindet sich ein Harzströmungskanal 91, der mit

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einem in dem Zwischenstück 14 befindlichen Harzströmungskanal 141 in Strömunijsverbindu.ij steht. Ferner befindet sich in dem Außenglied 9o ein Stütz- bzw. Halteloch 92, das sich rechtwinklig zum Strömungskanal 91 erstreckt. Das Querkopfpreßglied 4 ist verschiebbar in dem Stütz- bzw. Halteloch 92 gelagert. Eine Feder bzw. ein Keil 46 ist mittels einer Schraube 47 an der äußeren Umfangsfläche des Querkopfes 4 in einer vorgegebenen Position festgelegt. Der Keil 46 sitzt gemäß der Darstellung in horizontaler Richtung verschiebbar in einer Nut 48, so daß der Querkopf 4 gemäß der Zeichnung nur in der horizontalen Richtung relativ zum Querkopf-Außenglied 9o verschiebbar ist, das heißt in der Richtung des zugeführten Stahlrohrs A.

In dem Querkopfpreßglied 4 ist ein nach außen divergierender Harz einlaß 411, der mit dem Strömungskanal 91 in Strömungsverbindung steht, und ein rechtwinklig zu dem Einlaß 411 verlaufendes Loch 412 vorgesehen. In dem Loch 412 befindet sich ein Einsatz 42. Der übrige Aufbau des Querkopfpreßgliedes 4 entspricht der vorhergehenden Ausführungsform.

Ein Antriebsmittel 6 dient zum Hin- und Herbewegen des Querkopfes 4. Ein Arm bzw. Bügel 6Io und das rückwärtige Ende des Einsatzes 42 sind an dem rückwärtigen Ende des Querkopfpreßgliedes 4 mittels einer Lokalisierungsschraube 611 und einer Befestigungsschraube 612 angekoppelt. In dem Arm 61o ist ein Stahlrohreinlaß 613 vorgesehen, der mit dem rückwärtigen Ende eines Stahlrohrführungskanals 421 in dem Einsatz 42 ausgerichtet ist. Der Arm 61o ist mit einem Arm 614 versehen, dessen Spitzen- bzw. Endabschnitt über eine Welle 615 eine drehbare Rolle 616 abstützt. Bei 7oo ist ein Nocken- bzw. Steuerkurvenmechanismus dargestellt. Eine Nockenbzw. Steuerkurvenscheibe 71o ist mit einer Steuerkurvenbahn 711 ausgebildet, mit der sich die Rolle 616 in Abrolleingriff befindet. Die Steuerkurvenbahn 711 enthält einen in Umfangsrichtung verlaufenden, den Querkopf anhaltenden bzw. festlegenden Nutenteil 712, der in Endlosform ausgebildet ist, und einen vorbewegenden bzw. vorspringenden Teil 713, der das Querkopfpreßglied bewegen kann und in der radialen Richtung vorsteht. Die Nocken-

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scheibe 71o ist an einer Antriebswelle 714 festgelegt, die mit einem nicht dargestellten Antriebsmittel, wie einem Motor, gekoppelt ist. Aufgrund der Rotation der Nockenscheibe 71 ο wird das Querkopfpreßglied 4 in dem Querkopf-Außenglied ⁽*o hin- und herbewegt, wobei Harz B von dem Extruder 1 in den HarzStrömungskanal 141 im Zwischenstück 14 gepreßt wird. Von dort gelangt das Harz in den Harzströmungskanal 91 im Querkopf-Außenglied 9o sowie anschließend in den Harzeinlaß 411 im Querkopf 4.

Es wird nunmehr die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5 erläutert. Zuerst wird ein Stahlrohr A in den Stahlrohr-Führungskanal 421 eingesetzt und durch nicht dargestellte Zufuhr- sowie Zugmittel mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in der Zeichnung nach rechts bewegt. Gleichzeitig wird ein Beschichtungsharz B geschmolzen und in dem Extruder geknetet sowie ständig dem Querkopfpreßglied 4 zugeführt/ und zwar durch Löcher 131 in der Aufbrechplatte 13, durch einen Harzpreßauslaß 141 in dem Zwischenstück 14 und durch mittlere Strömungskanäle 311 sowie 322 in der Expansions-Univereal-Verbindung 3. Dem Querkopfpreöglied zugeführtes geschmolzenes Harz wird aus dem Einlaß 411 in die Strömungskanäle 423, 424, 425 und dann in den rohrförmigen Strangpreßauslaß 426 in einer Rohrform ausgepreßt, und zwar zum Beschichten oder Bedecken der Oberfläche des Stahlrohrs A. Der Innendurchmesser des so stranggepreßten rohrförmigen Harzes B ist größer als der Außendurchmesser des Stahlrohrs A, so daß sich dazwischen ein gewisses Spiel ergibt. Jedoch kann ein solches Spiel dadurch eliminiert werden, daß die Luft aus dem Zwischenraum mittels einer bekannten und nicht dargestellten Vakuumpumpe abgesaugt wird, so daß das rohrförmige Harz B die Oberfläche eines Stahlrohrs fest umgeben bzw. bedecken kann.

Bei dem zuvor genannten Beschichtungsschritt erfolgt eine Hin- und Herbewegung des Querkopfpreßgliedes 4 in horizontalen, entgegengesetzten Richtungen a¹ und b¹, wie es in Figur 1 dargestellt ist, so daß unter einem vorgegebenen Abstand an der Oberfläche der rohrförmigen Beschichtung B Verbindungsstellen oder ringför-

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mige Rippen b gebildet werden können. Wenn die Nockenscheibe 65 von dem Motor 68 mit einer vorgegebenen Drehzahl gedreht wird, erfolgt eine Hin- und Herbewegung des Querkopfpreßgliedes 4 mit einem vorgegebenen Hub in der Richtung des zugeführten Stahlrohrs, und zwar mittels der Rolle 62, der Stange 61 und der Feder 64. Zu dieser Zeit wird das Querkopfpreßglied 4 um eine vorgegebene Distanz in Pfeilrichtung a" bewegt, und zwar mit derselben Geschwindigkeit wie die Stahlrohrbeschichtungs- bzw. Stahlrohrzufuhrgeschwindigkeit, so daß die relative Geschwindigkeit der auf dem Stahlrohr ausgebildeten Beschichtung bei Null gehalten werden kann. Dementsprechend kann sich das aus dem rohrförmigen Auslaß 426 in der Spritzgußform bzw. Preßplatte gedrückte Harz an dem Auslaß 426 in einer zur Verlagerung des Querkopfpreßgliedes 4 proportionalen Menge ansammeln, wodurch eine ringförmige Rippe b oder Verbindungsstelle gebildet wird. Danach wird das Querkopfpreßglied 4 in der Richtung b' bis zu seiner Anfangsposition zurückbewegt, und während dieser Zeit kann das Harz die Oberfläche des Stahlrohrs über eine zur Rückführungszeit des Querkopfpreßgliedes proportionale Länge gleichförmig beschichten.

Auf diese Weise kann Kunstharz B die Oberfläche des Stahlrohrs A beschichten, das kontinuierlich mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit zugeführt wird. Wenn somit das Querkopfpreßglied 4 mit einem vorgegebenen Hub mittels der Nockenplatte 65 hin- und herbewegt wird, kann die relative Beschichtungsgeschwindigkeit zwischen dem Harz und dem zugeführten Stahlrohr intermittierend bei Null gehalten werden, so daß nacheinander unter einem vorbestimmten Abstand ringförmige Rippen b einer vorgegebenen Größe auf dem Stahlrohr gebildet werden können. In diesem Fall können die Größe die Form und die Drehzahl der Nockenplatte 65 frei gewählt werden Die Größe der Rippen b kann durch Auswählen einer Form der Nocken platte und des Hubes des Querkopfpreßgliedes 4 geeignet eingestellt werden. Zusätzlich kann der Rippenabstand durch Ändern der Form und/oder der Drehzahl der Nockenscheibe sowie durch Wahl der Rückführungszeit des Querkopfes geeignet eingestellt werden.

Ferner entsteht bei einem Abscherungs- bzw. Abschneidschritt für

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ein beschichtetes Stahlrohr die Notwendigkeit, den Rippenabstand teilweise zu verändern, um zu vermeiden, daß die Rippen b an einem Schneidbereich oder in enger Nähe desselben zu liegen kommen. Zu diesem Zweck erfaßt ein Detektor 691 die Drehzahl der Antriebswelle 681 für die Nockenscheibe, um einer Kupplungsbremse 69 eine Instruktion zum intermittierenden Unterbrechen der Rotation der Nockenscheibe 65 zu vermitteln. Auf diese Weise kann der Abstand der ausgebildeten Rippen b geeignet geändert werden, so daß vermieden wird, daß die Rippen an einem Schneidbereich zu liegen kommen.

Bei der obigen Ausführungsform ist ein Antriebsmittel 6 in Form eines Nockenmechanismus für ein Querkopfpreßglied vorgesehen. Anstelle des Nockenmechanismus kann alternativ auch ein Kurbelmechanismus oder ein Zahnradmechanismus benutzt werden. Außerdem kann der Führungsabstützungsmechanismus ebenfalls durch andere Mittel ersetzt werden.

Wie es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, kann ein mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit zugeführtes Stahlrohr an seiner Oberfläche ständig mit dem Harz beschichtet werden. Außerdem können ringförmige Rippen oder Verbindungsstellen in einer einfachen Weise ausgebildet werden, wobei die Zufuhr des Stahlrohrs für diesen Zweck nicht unterbrochen oder verlangsamt werden muß, sondern ohne Beschränkung fortgesetzt werden kann. Dementsprechend kann die Produktionswirksamkeit verbessert werden, und zwar in Verbindung mit einer Steigerung der Produktausbeute wie auch mit einer Verminderung der Herstellungskosten.

Im einzelnen kann nach der vorliegenden Erfindung der Extruder in einem stationären Zustand benutzt werden, während allein das Querkopfpreßglied hin- und herbewegt wird, wodurch eine verschwin dende Relativgeschwindigkeit der gebildeten Harzbeschichtung zum zugeführten Stahlrohr erreicht werden kann, um auf diesem eine ringförmige Rippe zu bilden. Im Ergebnis können die Größe eines hin- und hergehenden Antriebsmittels für ein Querkopfpreßglied reduziert, die Konstruktion desselben vereinfacht und die Instal- - 18 -

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lationskosten vermindert werden. Außerdem können die Größe und der Abstand der Rippen in einfacher Weise über einen weiten Bereich gewählt werden. Während die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit spezifischen Einzelheiten gewisser Ausführungsformen beschrieben wurde, sollen diese Details die Erfindung in keiner Weise beschränken.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum Beschichten von Stahlrohr mit einem Extruder zum kontinuierlichen Strangpressen von Harz, um mit diesem das Stahlrohr zu beschichten, und mit einem Querkopfpreßglied (cross head die), das einen Harzeinlaß, einen sich in der axialen Richtung erstreckenden Stahlrohr-Führungskanal und einen Ilarzpreßauslaß hat, der an der Austrittsste Lic des Stahlrohr-Führungskanals in Form eines die Oberfläche des Stahlrohrs ringförmig umgebenden Spalts offen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Extruder (1) an einem feststehenden Rahmen bzw. Gestell (21) festgelegt ist, daß sich der Karzpreßauslaß (141) in dem Extruder (1) über ein Harzführungs- bzw. -leitungsglied in Strömungsverbindung mit einem Harzeinlaß (411) in dem Querkopfpreßgiied (4) befindet, wodurch ein Beschichtungsharz (B) von dem Extruder (1) zu dem Querkopfpreßglied (4) geleitet wird, und daß der letztere von dem feststehenden Rahmen (21) mittels hin- und hergehender Antriebsmittel (6) in einer solchen Weise gehalten ist, daß er sich mit einem vorgegebenen Hub in der axialen Richtung des Stahlrohr-Führungskanals (421) hin- und herbewegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Harzpreßauslaß (141) in dem Extruder (1) in Strömungsverbindung mit dem Harzeinlaß (411) in dem Querkopfpreßglied (4) befindet, und zwar über ein Harzführungs- bzw. -leitungsglied, das eine erwünschte Anpassungsfähigkeit bzw. Beweglichkeit oder Biegsamkeit hat.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzführungsgi Led ein Schlauch ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Harzpreßauslaß (141) des Extruders (1) in Strömungsverbindung mit dem Harzeinlaß (411) in dem QuerkopfpreHjlied (4) befindet, und zv/ar über ein Harzführungs- bzv/. -leitungsglied, das eine ervmnschte Dehnbarkeit hat.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzführungsglied einen inneren Zylinder (31) enthält, der aus einem inneren zylindrischen Körper und einem kugeligen Teil (312) besteht, welcher an einem Ende des inneren zylindrischen Körpers angeordnet sowie an dem Harzpreßauslaß (14 1) des intruders (1) drehbar ist, und einen äußeren Zylinder (32) aufweist,der aus einem auf dem inneren zylindrischen Körper verschiebbar sitzenden äußeren zylindrischen Körper und einem kugeligen Teil (323) besteht, welcher an einem Ende des äußeren zylindrischen Körpers eingeordnet und an dem Harzeinlaß (411) des Querkcpfpreßgliedes (4) drehbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzführungsglied einen Zylinder (31) enthält, der aus einem zylindrischen Körper und einem kugeligen Teil besteht, welcher an einem Ende des zylindrischen Körpers angeordnet und an dem Harzpreßauslaß (141) des Extruders (1) drehbar ist, und einen Zylinder (32) aufweist, der aus einem zylindrischen Körper und einem kugeligen Teil besteht, welcher an einem Ende des zylindrischen Körpers angeordnet und an dem Harzeinlaß (411) des Querkopfpreßgliedes (4) drehbar ist, und daß zu dem Harzführungsglied ein ringförmiges Glied (38) gehört, welches an den äußeren Umfangsteilen der zylindrischen Körper angebracht ist, die in dem ringförmigen Glied (38) verschiebbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzführungsglied ein erstes Zwischenglied (8o), welches an den Harzpreßauslaß (141) in dem Extruder (1) angekoppelt ist

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sowie einen Harzkanal (83) hat, ferner ein zweites Zwischenglied (85), das an den Harzeinlaß (411) in dem Querkopfpreßglied (4) angekoppelt ist sowie einen Harzkanal (88) hat, und eine Expansions-Universal-Verbindung (3) enthält, die dazu dient, die Harzkanäle (83, 88) in den ersten und zweiten Zwischengliedern (8o, 85) in eine gegenseitige Strömungsverbindung zu bringen, wobei die Expansions-Universal-Verbindung (3) an der Verbindungsstelle zu den ersten und zweiten Zwischengliedern (8o, 85) drehbar ist.
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8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzführungs- bzw. -leitungsglied einen an den Harzpreßauslaß (141) des Extruders (1) angekoppelten Adapter bzw. ein entsprechendes Zwischenstück (14) enthält und daß ein ringförmiger Körper sich in Eingriff mit dem Zwischenstück (14) befindet sowie in das Querkopfpreßglied (4) eingefügt ist und von diesem verschiebbar gehalten wird, wobei der ringförmige Körper ein Loch hat, das eine Strömungsverbindung des Harzkanals in dem Zwischenstück (14) mit dem Harzeinlaß (411) in dem Querkopfpreßglied (4) herstellt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das hin- und herbewegende Antriebsmittel (6) mit einem Stoppmechanismus (682) zum zeitweiligen Unterbrechen der Hin- und Herbewegung des Querkopfpreßgliedes (4) versehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoppmechanismus (682) ein Kupplungs- und Bremsmittel ist.
11. Verfahren zum kontinuierlichen Beschichten der Oberfläche eines Stahlrohrs mit Harz, wobei ein erweichtes bzw. geschmol zenes Harz von einem Querkopfpreßglied, das über ein Harzführungs- bzw. -leitungsglied mit einem an einem feststehenden Rahmen festgelegten Extruder gekoppelt ist, in einer Rohrform über der Oberfläche des Stahlrohrs extrudiert bzw. stranggepreßt wird, um hierdurch die Oberfläche des Stahl-

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rohr: sLändig mit Harz zu beschichten, dadurch gekennzeichnet daß das Qucrkopfpreßglied mit einem vorgegebenen Hub in der axialen Richtung des Stahlrohrs in einer vorgegebenen zeitlichen Beziehung während des Beschichtungsvorgangs hin- und herbewegt wird und dadurch die Relativgeschwindigkeit zwischen dem zugeführten Stahlrohr sowie dem Querkopfpreßglied intermittierend verändert wird, um so die Menge des von dem QuorJ-opfpreßglied zugeführten Harzes intermittierend zu ver-αη·1':ίΐι, wodurch sich das Harz auf der Oberfläche des Stahlrc.iM .intermittierend in Form von Rippen ansammeln kann.

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