DE10231177A1

DE10231177A1 - Device used to manufacture tubular articles and products continuously and with a variable feed step

Info

Publication number: DE10231177A1
Application number: DE2002131177
Authority: DE
Inventors: Claudio Claus; Mario Cagliero
Original assignee: Ctc Di Claus Claudio S A S Com
Current assignee: Ctc Di Claus Claudio S A S Com
Priority date: 2001-07-10
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2003-02-06
Also published as: ITTO20010669A1; GB2377980B; GB0215889D0; FR2827211A1; FR2827211B1; GB2377980A

Abstract

Es wird eine Vorrichtung beschrieben, die dazu dient, kontinuierlich und mit einem veränderlichen Vorschubschritt röhrenartige Artikel und Erzeugnisse aus Verbundmaterial herzustellen, die einen drehbaren axialen Rumpfteil (1), eine Vielzahl von formbildenden Teilen (4) und einen Nocken (2) enthält, auf dem die formbildenden Teile (4) rotieren, wobei sie in axialer Richtung auf dem drehbaren Rumpfteil (1) gleiten.A device is described which is used to continuously and with a variable feed step produce tubular articles and products made of composite material, which contains a rotatable axial fuselage part (1), a multiplicity of shape-forming parts (4) and a cam (2) which the shape-forming parts (4) rotate, sliding in the axial direction on the rotatable fuselage part (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von röhrenartigen Artikeln und Erzeugnissen aus Verbundmaterial; sie betrifft insbesondere die mechanische Vorschubwirkung des Erzeugnisses oder Artikels, unabhängig von seiner Zusammensetzung, Form oder Anwendung. The invention relates to a device for the continuous production of tubular Articles and articles made of composite material; it concerns in particular the mechanical Feed effect of the product or article, regardless of its Composition, shape or application.

Unter "kontinuierlicher" Herstellung versteht man normalerweise eine Methode, bei der sich das hergestellte und ausgehärtete Erzeugnis selbstständig und ohne Unterbrechung mit der gleichen Form und vorgewählten Eigenschaften gleichzeitig mit dem kontinuierlichen Aufbringungsvorgang der verschiedenen Materialien, die das Verbunderzeugnis bilden, fortsetzt. "Continuous" production is usually understood to mean a method in which the manufactured and cured product independently and without interruption the same shape and preselected properties simultaneously with the continuous Application process of the various materials that make up the composite product, continues.

Die Erfindung findet insbesondere bei röhrenartigen Erzeugnissen oder Artikeln kleinen Durchmessers nützliche Anwendung, wo - nach dem Stand der Technik - normalerweise feste Kerne aus Stahl verwendet werden, die dann entfernt werden müssen und unvermeidlicher Weise einen diskontinuierlichen Produktionstakt zur Folge haben. The invention finds small in particular in tubular products or articles Diameter useful application where - according to the state of the art - normally solid steel cores are used, which must then be removed and inevitably result in a discontinuous production cycle.

Abgesehen von der oben erwähnten zylindrischen Form eignet sich die Erfindung zur kontinuierlichen Herstellung von röhrenartigen Erzeugnissen oder Artikeln mit Querschnitten jeder (elliptischen, symmetrischen und asymmetrischen, viereckigen, polygonalen usw.) Form und Dicke. Apart from the cylindrical shape mentioned above, the invention is suitable for continuous production of tubular products or articles with cross sections each (elliptical, symmetrical and asymmetrical, square, polygonal, etc.) Shape and thickness.

Die Erfindung benützt bekannte Technologien der Aufbringung von Bestandteilen, die das Verbundmaterial bilden, wobei eine feste Station oder eine bewegliche Station vorgesehen sein kann; die Erfindung betrifft insbesondere die mechanische Lösung, die den kontinuierlichen Vorschub des gewünschten röhrenartigen Erzeugnisses ermöglicht. The invention uses known component application technologies that provide the Form composite material, wherein a fixed station or a movable station is provided can be; the invention particularly relates to the mechanical solution that the enables continuous feeding of the desired tubular product.

Die Erfindung stellt insbesondere auf die Herstellung von Verbundmaterialien ab, wo die Umhüllung mit Fasern oder fortlaufenden (endlosen) Materialien vorteilhaft ist für die Endfestigkeit des Erzeugnisses. Insbesondere ist sie angezeigt für die Herstellung von röhrenartigen Erzeugnissen zylindrischer Form (Rohren), die bekanntermaßen bei der Fortleitung von Fluids im Allgemeinen breite Verwendung finden. The invention is particularly directed to the manufacture of composite materials where the Wrapping with fibers or continuous (endless) materials is beneficial for that Final strength of the product. In particular, it is indicated for the production of tubular products of cylindrical shape (tubes), which are known in the Fluids are generally used widely.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, in der anhand der beigefügten Zeichnung, in der eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt ist, lediglich ein Ausführungsbeispiel erläutert wird. Further features and advantages of the invention result from the following detailed description, in the with reference to the accompanying drawing, in which Device according to the invention is shown, only one embodiment is explained.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer rotierenden Welle 1, die beispielsweise von einem Motor M mit dem Drehsinn F 1 in Umdrehung versetzt wird und auf der Teile 4 radial angeordnet sind. Diese Teile 4 sind die formbildenden Teile, deren Anzahl veränderlich ist und bestimmt wird von der Abmessung des herzustellenden Erzeugnisses und die dessen Form bilden. The device according to the invention consists of a rotating shaft 1 , which is rotated for example by a motor M with the direction of rotation F 1 and on which parts 4 are arranged radially. These parts 4 are the shape-forming parts, the number of which is variable and is determined by the dimension of the product to be manufactured and which form its shape.

Die formbildenden Teile 4 sind radial auf der rotierenden Welle 1 angeordnet und werden auf dieser Welle 1 vereint und in ihrer Lage gehalten. Sie können sich frei in axialer Richtung bewegen und sind untereinander durch Stützen 3 an einem Nocken 2 festgelegt bzw. abgestützt. The shape-forming parts 4 are arranged radially on the rotating shaft 1 and are united on this shaft 1 and held in their position. They can move freely in the axial direction and are fixed to one another by supports 3 on a cam 2 .

Das Profil des Nockens 2 ist derart, dass während einer vollständigen Umdrehung der Welle 1 jedes der formbildenden Teile 4 eine oder mehrere axiale Hin- und Zurückbewegungen erfährt, d. h. eine Vorschubbewegung von dem Nocken 2 nach außen und eine Rücklaufbewegung von außen in Richtung auf den Nocken 2 zu. The profile of the cam 2 is such that, during a complete rotation of the shaft 1, each of the shape-forming parts 4 undergoes one or more axial back and forth movements, ie an outward movement from the cam 2 and a return movement from the outside in the direction of the cam 2 to.

Die axiale "Hin"-Bewegung, die der Vorschubrichtung des Erzeugnisses in der Richtung F4 entspricht, erfasst eine größere Anzahl von formbildenden Teilen 4 als die Rücklaufphase, die, vom Profil des Nockens 2 bestimmt, während jeder einzelnen Drehbewegung der Welle 1 eine geringere Anzahl von formbildenden Teilen 4 einbezieht. The axial "outward" movement, which corresponds to the feed direction of the product in the direction F4, detects a greater number of shape-forming parts 4 than the return phase, which, determined by the profile of the cam 2 , a smaller number during each individual rotary movement of the shaft 1 of shape-forming parts 4 .

Die formbildenden Teile 4 sind einzeln mit einer leichten Konizität konstruiert, um die gewünschte Vorschubrichtung eines biegsamen Bandes 5 zu begünstigen, das auf die Teile 4 aufgewickelt wird und zum inneren Kern wird, auf den die verschiedenen Materialien des Verbunds aufgebracht werden, wie nachfolgend erläutert werden wird. The form-forming parts 4 are individually constructed with a slight taper to favor the desired direction of advance of a flexible tape 5 which is wound onto the parts 4 and becomes the inner core to which the various materials of the composite are applied, as will be explained below becomes.

Bei jeder Umdrehung der Welle 1 erhält das biegsame Band 5 (beliebiger Dicke oder Breite oder Art des Materials) durch unterschiedliche Reibung und dank der Konizität der Teile 4 einen Schub in die gewünschte Hin-Richtung, der - nach der Ausführung einer jeden Drehbewegung der Welle 1 - eine schraubenlinienförmige Wicklung bewirkt mit einem vorbestimmten, gleichbleibenden und unmittelbar von dem Profil des Nockens 2 abhängigen Vorschub-Schritt. With each rotation of the shaft 1 , the flexible band 5 (of any thickness or width or type of material) receives a thrust in the desired direction due to different friction and thanks to the taper of the parts 4 , which - after the execution of each rotary movement of the shaft 1 - a helical winding causes a predetermined, constant and directly dependent on the profile of the cam 2 feed step.

Wird der Nocken 2 in eine mit dem Drehsinn der Welle 1 übereinstimmende Drehbewegung (Richtung F2) versetzt, so kann der Vorschub-Schritt des biegsamen Bandes 5 so weit vernngert werden, bis jeder schraubenlinienförmige Vorschub des biegsamen Bandes 5 unterbunden wird, wenn der Nocken 2 mit der gleichen Drehzahl wie die Welle 1 in Drehung versetzt wird. If the cam 2 is set in a rotational movement (direction F2) corresponding to the direction of rotation of the shaft 1 , the advancing step of the flexible band 5 can be reduced until every helical advance of the flexible band 5 is prevented when the cam 2 is rotated at the same speed as shaft 1 .

Versetzt man den Nocken 2 in eine zum Drehsinn der Welle 1 entgegengesetzte Drehbewegung (Richtung F3), so kann der Vorschubschritt des biegsamen Bandes 5 erhöht werden bis zur Verdoppelung des schraubenlinienförmigen Schritts des Bandes, der sich ergibt, wenn der Nocken 2 mit der gleichen Drehzahl wie die Welle 1 in Umdrehung versetzt wird. If the cam 2 is set in a direction of rotation opposite to the direction of rotation of the shaft 1 (direction F3), the advancing step of the flexible band 5 can be increased until the helical step of the band, which results when the cam 2 with the same speed, is doubled how the shaft 1 is rotated.

Diese Möglichkeiten, den schraubenlinienförmigen Schritt bzw. die Steigung des biegsamen Bandes 5 nach oben oder nach unten zu verändern, spiegeln sich in einer Leichtigkeit der Handhabung der Vorrichtung während der Phase der Optimierung der Wicklungs- und Formungsparameter des röhrenartigen Erzeugnisses wieder. These possibilities of changing the helical step or the slope of the flexible band 5 upwards or downwards are reflected in the ease of handling the device during the phase of optimizing the winding and shaping parameters of the tubular product.

In der beigefügten Zeichnung sind Faserspulen 6 wiedergegeben, deren Fäden auf ein biegsames Band 5 aufgewickelt werden und dann mit Harz bzw. Kunstharz getränkt werden, das aus einer Schale 7 abfließt. Auf diese Weise wird das röhrenartige Erzeugnis erzeugt und härtet - mit fortschreitendem Vorschub längs der vom Pfeil F4 bezeichneten Richtung - aus, bevor es die Reihe von formbildenden Teilen 4 verlässt, die es tragen und die die oben beschriebene Vorschubwirkung fortsetzen. In the accompanying drawing, fiber spools 6 are shown , the threads of which are wound on a flexible band 5 and then impregnated with resin or synthetic resin that flows out of a shell 7 . In this way, the tubular product is produced and cured - with advancing along the direction indicated by arrow F4 - before it leaves the row of shape-forming parts 4 which carry it and which continue the feed action described above.

Das biegsame Band 5 verlässt dann mit dem nunmehr ausgehärteten Erzeugnis die formbildenden Teile 4, während der Erzeugungsvorgang im Bereich der Wicklung, Beharzung und Aushärtung andauert. The flexible band 5 then leaves the form-forming parts 4 with the now cured product, while the production process in the area of winding, resin coating and curing continues.

Selbstverständlich können bei gleichbleibendem Erfindungsgedanken erhebliche Änderungen an dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel vorgenommen werden, ohne dass deshalb der Schutzumfang der Erfindung verlassen wird. Of course, with the same inventive idea, considerable Changes are made to the described and illustrated embodiment, without therefore leaving the scope of the invention.

Das den Gegenstand der Erfindung bildenden röhrenartige Erzeugnis kann mit jeder Art von thermoplastischem oder warmehärtenden Harz bzw. Kunstharz, härtendem Material im Allgemeinen, Fasern oder fortlaufenden Materialien oder vorgeschnittenen, extrudierten und vorextrudierten Materialien im Allgemeinen, Pulver- oder Sandzusätzen hergestellt werden. The tubular product forming the subject of the invention can be of any kind of thermoplastic or thermosetting resin or synthetic resin, hardening material in the Generally, fibers or continuous materials or pre-cut, extruded and pre-extruded materials in general, powder or sand additives become.

Die Aufbringung kann durch kontinuierliche oder diskontinuierliche, radiale oder kreuzweise Aufwicklung der oben erwähnten Fasern oder fortlaufenden Materialien erfolgen, durch einfaches Gießen oder Zwangsgießen, Besprühen, Projizieren (Aufbringen) oder Tauchen erfolgen. The application can be continuous or discontinuous, radial or crosswise winding of the fibers or continuous materials mentioned above, by simply pouring or forcing, spraying, projecting (application) or Diving done.

Das Erzeugnis kann durch Heizeinrichtungen, Kühleinrichtungen, chemische Beschleuniger oder sonstige an sich bekannte Verfahren ausgehärtet werden. The product can be heated, cooled, chemical Accelerators or other methods known per se are cured.

Es wird eine Vorrichtung beschrieben, die dazu dient, kontinuierlich und mit einem veränderlichen Vorschubschritt röhrenartige Artikel und Erzeugnisse aus Verbundmaterial herzustellen, die einen drehbaren axialen Rumpfteil, eine Vielzahl von formbildenden Teilen und einen Nocken enthält, auf dem die formbildenden Teile rotieren, wobei sie in axialer Richtung auf dem drehbaren Rumpfteil gleiten. A device is described which is used continuously and with a variable feed step tubular articles and products made of composite material to manufacture a rotatable axial fuselage part, a variety of shape-forming parts and includes a cam on which the shape-forming parts rotate, being in axial Slide direction on the rotating fuselage.

Claims

1. Device for the continuous production of tubular articles and products made of composite material with variable feed step, characterized in that an axially rotatable body part ( 1 ), a plurality of shape-forming parts ( 4 ) and a cam ( 2 ) are provided on which the shape-forming Parts ( 4 ) rotate, sliding in the axial direction along the rotatable fuselage part ( 1 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that a flexible band ( 5 ) is wound onto the shape-forming parts ( 4 ) during the rotational movement of the rotating fuselage part ( 1 ).

3. Device according to claims 1 or 2, characterized in that the cam ( 2 ) can rotate independently of the rotational movement of the axially rotatable body part ( 1 ).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that delivery devices are provided for applying fibers or continuous materials ( 6 ) to the flexible belt ( 5 ) during the rotational movement of the rotatable body part ( 1 ).