DE1185365B

DE1185365B - Multi-part mandrel for manufacturing plastic pipes

Info

Publication number: DE1185365B
Application number: DEF23359A
Authority: DE
Inventors: Herbert D Boggs; Fred L Magoon Jun
Original assignee: Youngstown Sheet and Tube Co
Current assignee: Youngstown Sheet and Tube Co
Priority date: 1956-06-28
Filing date: 1957-06-28
Publication date: 1965-01-14

Description

Mehrteiliger Dorn zum Herstellen von Kunststoffrohren Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen Dorn zum Herstellen von Kunststoffrohren.Multi-part mandrel for the production of plastic pipes The invention relates to a multi-part mandrel for making plastic pipes.

Es ist bereits ein Dornaufbau mit einer Hülse bekannt, die in der Längsrichtung in zwei Segmente unterteilt ist, welche durch Bolzen mit einem Ende des Kernes lose verbunden sind. Der Kern weist eine Einrichtung auf, durch die die Hülse in der Weise gespreizt werden kann, daß die Segmente von dem Kern fortbewegt werden. Auf diese Weise kann ein auf dem Dornaufbau befindliches Kunststoffrohr so gestreckt werden, daß es gegen die Innenfläche einer Form anliegt. There is already a mandrel structure with a sleeve known in the The longitudinal direction is divided into two segments, which by bolts with one end of the core are loosely connected. The core has a facility through which the Sleeve can be spread in such a way that the segments moved away from the core will. In this way, a plastic pipe located on the mandrel structure be stretched so that it rests against the inner surface of a mold.

Es sind auch mehrteilige Dorne zum Herstellen von Kunststoffrohren bekannt, bei denen um einen Kernteil mehrere langgestreckte, im Querschnitt gebogene, parallel zur Längsachse des Kernteils verlaufende Segmente angeordnet sind und die Außen-- fläche der Segmente eine zylindrische Fläche bilden. There are also multi-part mandrels for making plastic pipes known, in which around a core part several elongated, curved in cross-section, running parallel to the longitudinal axis of the core part segments are arranged and the The outer surface of the segments forms a cylindrical surface.

Die Erfindung verbessert diese Gattung von mehrteiligen Dornen. Dies geschieht dadurch, daß ein mehrteiliger Dorn zum Herstellen von Kunststoffrohren, bei dem um einen Kernteil mehrere langgestreckte, im Querschnitt gebogene, parallel zur Längsachse des Kernteils verlaufende Segmente angeordnet sind und die Außenflächen der Segmente eine zylindrische Fläche bilden, erfindungsgemäß der Kernteil als einstückiger Zylinder ausgebildet ist, die Segmente auf seine äußere Mantelfläche auflegbar sind und eines der Segmente auf der äußeren Mantelfläche aufliegend fest mit dem Kernteil verbunden ist. The invention improves this type of multi-part mandrel. this happens because a multi-part mandrel for the production of plastic pipes, in which around a core part several elongated, curved in cross-section, parallel to the longitudinal axis of the core part extending segments are arranged and the outer surfaces of the segments form a cylindrical surface, according to the invention the core part as a one-piece Cylinder is formed, the segments can be placed on its outer circumferential surface and one of the segments resting on the outer jacket surface firmly with the core part connected is.

Zweckmäßig ist an einem Ende des Kernteils und koaxial zu diesem ein zylindrischer Zapfen kleineren Durchmessers und am anderen Ende des Kernteils und koaxial zu diesem eine Bohrung angebracht, wobei die Querschnitte der Bohrung und des Zapfens einander gleich sind, und in der Bohrung eine Ansatzstelle für eine Ausziehvorrichtung für den Kernteil vorgesehen ist. It is useful at one end of the core part and coaxial with it a cylindrical pin of smaller diameter and at the other end of the core part and a bore made coaxially therewith, the cross-sections of the bore and the pin are equal to each other, and in the bore a point of attachment for one Extraction device for the core part is provided.

Einige oder alle Segmente können an einem Ende einen Ansatz aufweisen, der sich radial nach einwärts gegen den Zapfen erstreckt, wobei der Ansatz an einer Stimseite des Kernteiles anliegt. Some or all of the segments may have a shoulder at one end, extending radially inwardly against the pin, the lug on one Front side of the core part rests.

Der Erfindungsgegenstand unterscheidet sich von bekannten Vorrichtungen in der Hauptsache dadurch, daß die durch die Segmente gebildete Hülse und der Kern voneinander unabhängige und getrennte Teile sind und daß an dem Kern ein sich in Längsrichtung erstreckendes Rippensegment angebracht ist, das bei dem Zusammenbau des Kernes mit der Hülse als Führung dient und beim Herausziehen des Kernes die Hülse in sich zusammenfallen läßt. Durch diese neuartige Ausbildung wird erreicht, daß sämtliche Hülsensegmente in der Gebrauchslage des Dornaufbaus mit dem Kern in unmittelbarer Berührung stehen und mit dem Längskeil des Dornes eine Hülse bilden, die eine praktisch glatte und unterbrochene zylindrische Außenfläche aufweist. The subject of the invention differs from known devices mainly in that the sleeve formed by the segments and the core are independent and separate parts and that at the core a Longitudinally extending rib segment is attached during assembly of the core with the sleeve serves as a guide and when pulling out the core the Sleeve can collapse in itself. Through this novel training is achieved, that all sleeve segments in the position of use of the mandrel structure with the core in are in direct contact and form a sleeve with the longitudinal wedge of the mandrel, which has a practically smooth and discontinuous cylindrical outer surface.

Infolge des Umstandes, daß der erfindungsgemäß ausgebildete Dorn bei seiner Benutzung zum Abstützen der Innenfläche eines in einer Form befindlichen Kunststoffrohres eine praktisch glatte zylindrische Hülse bildet, kann er ohne Beschädigung der Innenfläche des geformten Kunststoffrohres dadurch aus der Form entfernt werden, daß der Dornkern aus dem Rohr herausgezogen wird und dadurch die Hülsensegmente veranlaßt werden, in sich zusammenzufallen. Demgegenüber muß bei dem eingangs erwähnten Spreizdorn, welcher in der gespreizten Lage innerhalb einer Form keine glatte zylindrische Außenfläche aufweist, bei dem Entfernen des Spreizdornes aus der Form der gesamte Dornaufbau als Ganzes aus der Form herausgezogen werden, da die Hülsensegmente mit dem Kern ständig verbunden bleiben. Infolgedessen ist es unvermeidlich, daß die Hülse der bekannten Vorrichtung auch im entspannten Zustand bei dem Herausziehen des Spreizdornes aus der Form mit der Innenfläche des Kunststoffrohres in Berührung kommt und bei ihrer Gleitbewegung längs des unteren Teiles der inneren Rohrwandung zu Beschädigungen der Wandung Anlaß gibt. Derartige Beschädigungen des fertigen Kunststoffrohres werden bei Verwendung des erfindungsgemäß ausgebildeten Dornaufbaus wirksam vermieden. As a result of the fact that the mandrel formed according to the invention when used to support the inner surface of an in-mold Plastic pipe forms a practically smooth cylindrical sleeve, it can be used without damage the inner surface of the molded plastic pipe are thereby removed from the mold, that the mandrel core is pulled out of the tube and thereby the sleeve segments be made to collapse. In contrast to the one mentioned at the beginning Expanding mandrel, which in the expanded position within a form is not a smooth cylindrical one Has outer surface, in the removal of the expanding mandrel from the mold of the entire The mandrel structure can be pulled out of the mold as a whole, as the sleeve segments with stay connected to the core. As a result, it is inevitable that the Sleeve of the known device also in the relaxed state when pulling out of the expanding mandrel from the mold in contact with the inner surface of the plastic pipe comes and during their sliding movement along the lower part of the inner pipe wall to Damage to the wall gives rise to. Such damage to the finished plastic pipe are effectively avoided when using the mandrel structure designed according to the invention.

Die Erfindung ist beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben, in welcher zeigt Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Dornaufbaus mit seinen inneren Ausführungseinzelheiten, F i g. 2 eine Stirnansicht des Dornes nach Linie 2-2 in Fig, 1, F i g. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 in F i g. 1. The invention is described for example with reference to the drawing, in which Fig. 1 shows a partially sectioned view of a mandrel assembly its internal execution details, FIG. 2 is an end view of the mandrel according to FIG Line 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 shows a section along line 3-3 in FIG. 1.

Auf dem Dorn aufbau nach der Erfindung können aus Glasfasern bestehende Verstärkungselemente in Form von Hüllen oder Schläuchen mittels einer üblichen Flecht- oder Umspinnmaschine hergestellt werden. Der Dornaufbau besteht aus einem zylindrischen Dornkern, der in eine zylindrische Dornhülse eingeschlossen ist, die in mehrere in Längsrichtung sich erstreckende Segmente unterteilt ist. On the mandrel structure according to the invention can be made of glass fibers Reinforcement elements in the form of sleeves or tubes by means of a conventional braiding or spinning machine. The mandrel structure consists of a cylindrical one Mandrel core, which is enclosed in a cylindrical mandrel sleeve, which is divided into several is divided in the longitudinal direction extending segments.

Mehrere Faserschläuche können in konzentrischen Lagen auf der Außenseite des zusammengebauten Dornes hergestellt werden, wobei jeder Faserschlauch einer Wärmereinigungsbehandlung unterworfen wird, ehe der nächste Schlauch auf den vorhergehenden Schlauch aufgelegt wird. Jeder Dornaufbau hat eine Länge, die einer Länge der Abschnitte des herzustellenden Rohres entspricht, und jeder Dornaufbau ist so ausgeführt, daß er sich in Hintereinanderstellung fugenfrei an den anderen Dornaufbau anlegt, um auf diese Weise einen kontinuierlichen Dorn zu bilden, so daß die Flechtmaschinen oder Umspinnmaschinen kontinuierliche Längen von konzentrischen Schläuchen herstellen können, welche dann später in Längen geschnitten werden, die ungefähr der Länge jedes einzelnen Dornaufbaues entsprechen.Several fiber tubes can be placed in concentric layers on the outside of the assembled mandrel, each fiber tube being one Heat cleaning treatment is subjected to before the next hose on the previous one Hose is placed. Each mandrel assembly has a length that is a length of the sections of the pipe to be manufactured corresponds, and each mandrel structure is designed so that it is positioned one behind the other without joints on the other mandrel structure in order to in this way to form a continuous mandrel so that the braiders or spinning machines produce continuous lengths of concentric hoses which can then later be cut into lengths that approximate the length correspond to each individual mandrel structure.

Nachdem also die konzentrischen Faserverstärkungselemente auf den tandemartig oder hintereinanderliegend angeordneten Dornen geformt worden sind, werden die Dorne voneinander getrennt, wobei die Verstärkungselemente an der Trennstelle zerschnitten werden. Dann wird jeder Dorn, der von einem aus zwei oder mehr konzentrischen Faserschläuchen bestehenden Verstärkungselement umhüllt ist, in eine Gußformbeschickungsvorrichtung gelegt, die mehrere Rohrgußformen beliefert. Die Gußformbeschickungsvorrichtung ist mit einer ausgewählten Form ausgerichtet und kann wahlweise in bezug auf eine ausgewählte Form aufgestellt werden. So after the concentric fiber reinforcement elements on the thorns arranged in tandem or one behind the other have been formed, the mandrels are separated from each other, with the reinforcing elements at the separation point be cut up. Then each spike made by one of two or more becomes concentric Fiber tubes existing reinforcing element is encased in a mold loading device laid, which supplies several pipe molds. The mold loader is aligned with a selected shape and can optionally be with respect to a selected shape can be set up.

Dann wird die auf dieser Beschickungsvorrichtung vorhandene Antriebsvorrichtung eingeschaltet, um den Dornaufbau zusammen mit dem Verstärkungselement in die Gußform einzuschieben. Andere auf dem Formbeschickungsaufbau befindliche Vorrichtungen ziehen dann den Kern des Dornaufbaus aus der Gußform heraus, wobei ein Hauptteil der Dorn hülse zusammen mit dem faserförmigen Verstärkungselement in der Form zurückbleibt. Die übrigen Elemente oder Segmente der Dornhülse werden dann von Hand oder mittels anderer Einrichtungen herausgenommen, so daß das textilartige und faserartige Verstärkungselement glatt zurückbleibt und am Innenumfang der zylindrischen Gußform anliegt.Then the drive device present on this loading device becomes switched to the mandrel assembly together with the reinforcement element in the mold insert. Pull other devices on the mold loader assembly then the core of the mandrel assembly out of the mold, with a major portion of the mandrel sleeve remains in the mold together with the fibrous reinforcing element. The remaining elements or segments of the mandrel sleeve are then by hand or by means of other devices taken out, so that the textile-like and fibrous reinforcing element remains smooth and rests against the inner circumference of the cylindrical casting mold.

Der Dornaufbau 9 (F i g. 1) weist einen Dornkern 10 auf, der aus einem zylindrischen Material hergestellt ist und der zur Ersparung von Material und zur Verhütung eines übermäßig hohen Gewichtes hohl ausgeführt sein kann. Das eine Stirnende des DornkerneslO hat einen zylindrischen Zapfen 12 verringerten Durchmessers, während das andere Stirnende eine zylindrische Bohrungl4 hat, die so bemessen ist, daß sie den Zapfen 12 eines anderen gleichartig ausgeführten Dornes dicht, aber gleitend aufnimmt. Die Bodenwand oder Stirawand 16 der Bohrung 14 hat eine in der Mitte gelegene Gewindebohrung 18. Besteht der Dornkern 10 aus vollwandigem Material, dann wird die Bohrung durch eine in ähnlicher Weise aufgestellte Gewindefassung ersetzt. The mandrel assembly 9 (FIG. 1) has a mandrel core 10 which is made of a cylindrical material and to save material and to prevent excessive weight can be made hollow. That one end of the mandrel core 10 has a cylindrical pin 12 of reduced diameter, while the other end has a cylindrical bore 14 which is dimensioned so that they seal the pin 12 of another similarly designed mandrel, but picks up smoothly. The bottom wall or Stirawand 16 of the bore 14 has one in the Center threaded hole 18. If the mandrel core 10 is made of solid material, then the hole is made by a threaded socket set up in a similar manner replaced.

Das freie Ende des Zapfens 12 kann eine Abschrägung 20 haben,. um das Einschieben eines Vorsprunges in die Ausnehmung zu erleichtern. In ähnlicher Weise kann die Mündung der Bohrung 18 eine Abschrägung 22 haben, um das Aufnehmen eines Zapfens 12 eines anderen ähnlichen Dornes oder eines später noch beschriebenen Bauteils zu erleichtern. Die Axiallänge jedes Zapfens 12 ist etwas größer als die Tiefe oder die Axiallänge jeder Bohrung 14. Der Längenunterschied ist im wesentlichen gleich der Axiallänge eines Ringes 24, der von den Endabschnitten der Segmente 27, 28, 29 und 30 (Fig. 2 und 3) geformt wird. The free end of the pin 12 can have a bevel 20. around to facilitate the insertion of a projection into the recess. In a similar way Way, the mouth of the bore 18 can have a chamfer 22 to accommodate a pin 12 of another similar mandrel or one to be described later To facilitate the component. The axial length of each pin 12 is slightly larger than that Depth or the axial length of each bore 14. The difference in length is substantial equal to the axial length of a ring 24, which is formed by the end portions of the segments 27, 28, 29 and 30 (Figs. 2 and 3) is molded.

Jeder Dorn weist mehrere Segmente 27, 28,29 und 30 auf. In der bevorzugten Ausfiihrung werden vier Segmente verwendet. Die Segmente 27, 28, 29 und 30 bestehen aus verhältnismäßig dünnen Metallstreifen, von denen jeder einen bogenförmigen Querschnitt hat. Die richtig nebeneinander angeordneten Segmente eines bestimmten Dornes bilden eine zylindrische Hülse, die den Außenumfang des Dornkernes 10 ummantelt und sich über die gesamte Länge des Dornkernes erstreckt. Jedes Segment hat einen angeschweißten oder in anderer Weise geformten Ansatz 32, der sich in bezug auf die Krümmung eines Segmentes radial nach innen erstreckt. Das freie Ende jedes Ansatzes 32 ist um denselben Mittelpunkt, den die Krümmung des Segmentes hat, gekrümmt, so daß die Kombination aller Ansätze der auf einen bestimmten Dornkern 10 angeordneten Segmente27, 28, 29 und 30 einen nach innen gerichteten Ring 24 auf der von den Segmenten geformten Hülse bildet. Dieser Ring 24 ist, wie F i g. 2 zeigt, nicht vollständig, da die radial nach innen gerichteten benachbarten Flächen 25 einiger Ansätze 32 nicht parallel sind, sondern um etwa 3" nach innen divergieren. Der Ring 24 hat einen Innendurchmesser, der etwas größer als der Außendurchmesser des Zapfens 12 ist. Die Dicke des Ringes 24, d. h. seine Axiallänge, ist, wie Fig. 1 zeigt, etwa gleich der Längendifferenz zwischen der Länge des Zapfens 12 und der Tiefe, d. h. der Axiallänge, der Bohrung 14. Wenn also im Aufbau gleiche Dornkerne 10, von denen jeder eine aus den Segmenten 27, 28, 29 und 30 bestehende Hülse trägt, mit ihren Stirnenden ausgerichtet und dann axial aneinandergelegt werden, bilden die verschiedenen Dornaufbauten 9 einen im wesentlichen ohne Unterbrechung verlaufenden Kern, der eine glatte und im wesentlichen ununterbrochene zylindrische Außenfläche hat. Each mandrel has several segments 27, 28, 29 and 30. In the preferred Execution, four segments are used. The segments 27, 28, 29 and 30 exist made of relatively thin metal strips, each of which has an arcuate cross-section Has. Form the properly juxtaposed segments of a particular mandrel a cylindrical sleeve which encases the outer circumference of the mandrel core 10 and itself extends over the entire length of the mandrel core. Each segment has one welded on or otherwise shaped extension 32, which with respect to the curvature of a Segment extends radially inward. The free end of each lug 32 is around the same Center point, which the curvature of the segment has, curved so that the combination all approaches of the segments 27, 28 arranged on a certain mandrel core 10, 29 and 30 have an inwardly directed ring 24 on top of that formed by the segments Sleeve forms. This ring 24 is, as shown in FIG. 2 shows not completely, since the radially inwardly directed adjacent surfaces 25 of some lugs 32 not parallel but diverge inward by about 3 ". The ring 24 has an inner diameter which is slightly larger than the outer diameter of the pin 12. The thickness of the ring 24, d. H. its axial length is, as FIG. 1 shows, approximately equal to the difference in length between the length of the pin 12 and the depth, d. H. the axial length, the bore 14. So if the structure is the same mandrel cores 10, each of which is one from the segments 27, 28, 29 and 30 carrying existing sleeve, aligned with their front ends and are then placed axially against one another, the various mandrel structures 9 form one essentially uninterrupted core, which is a smooth and substantially has an uninterrupted cylindrical outer surface.

In der dargestellten bevorzugten Ausführung werden vier Segmente 27, 28, 29 und 30 verwendet. Es können jedoch auch eine geringere oder eine größere Zahl von Segmenten zur Verwendung gelangen. In jedem Fall ist das Segment 27, das vorzugsweise schmal ist, mittels Schrauben 36 (F i g. 1) für dauernd an dem Dornkern 10 befestigt. Die anderen Segmente werden in ihrer Stellung von einer Ringspannfeder 38 gehalten, von denen eine Feder oder mehrere Federn den gesamten Dornaufbau 9 umgeben. In the preferred embodiment illustrated, there are four segments 27, 28, 29 and 30 used. However, a smaller or a larger one can also be used Number of segments to be used. In any case, segment 27 is that is preferably narrow, by means of screws 36 (FIG. 1) for permanent at attached to the mandrel core 10. The other segments are in their position by a Annular tension spring 38 held, one or more springs of which the entire Surrounding mandrel structure 9.

Jeder Ansatz 32 (Fig. 1) hat auf seiner Innenfläche, d. h. an der Fläche, die an den Stirnflächen des Dorn kernes 10 anliegt, einen kleinen Zapfen 39, während die Stirnfläche des Kernes eine entsprechende Ausnehmung hat, in die dieser Zapfen dicht hineinragt. Each lug 32 (Fig. 1) has on its inner surface, i. H. at the Surface that rests against the end faces of the mandrel core 10, a small pin 39, while the end face of the core has a corresponding recess into which this pin protrudes tightly.

Patentanspriiche: 1. Mehrteiliger Dorn zum Herstellen von Kunststoffrohren, bei dem um einen Kernteil mehrere langgestreckte, im Querschnitt gebogene, parallel zur Längsachse des Kernteiles verlaufende Segmente angeordnet sind und die Außenflächen der Segmente eine zylindrische Fläche bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernteil (10) als einstückiger Zylinder ausgebildet ist, die Segmente (27, 28, 29, 30) auf seine äußere Mantelfläche auflegbar sind und eines der Segmente (27) auf der äußeren Mantelfläche aufliegend fest mit dem Kernteil (10) verbunden ist. Patent claims: 1. Multi-part mandrel for the production of plastic pipes, in which around a core part several elongated, curved in cross-section, parallel to the longitudinal axis of the core part extending segments are arranged and the outer surfaces of the segments form a cylindrical surface, characterized in that the core part (10) is designed as a one-piece cylinder, the segments (27, 28, 29, 30) its outer surface can be placed and one of the Segments (27) on the outer The outer surface is firmly connected to the core part (10).

Claims

2. mandrel according to claim 1, characterized in that at one end of the core part and coaxial to this a cylindrical pin (12) of smaller diameter and at the other end of the core part and coaxially therewith made a bore (14) is, the cross sections of the bore (14) and the pin (12) are the same and in the bore (14) an attachment point (18) for an extractor for the Core part (10) is provided.

3. mandrel according to claim 1 or 2, characterized in that some or all segments have a shoulder (32) at one end, which extends radially extends inwardly against the pin (12), -wherein the approach on one end face of the core part (10) is applied.

Documents considered: French patents No. 1 111 213, 1096597; U.S. Patent Nos. 2,747,649, 1,676,325.