CH686122A5

CH686122A5 - Vorrichtung zum Herstellen von Tubenkorpern.

Info

Publication number: CH686122A5
Application number: CH57592A
Authority: CH
Inventors: Heinrich Ueberegger
Original assignee: Heinrich Ueberegger
Priority date: 1992-02-25
Filing date: 1992-02-25
Publication date: 1996-01-15

Description

1

CH 686 122 A5

2

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Tubenkörpern aus Folienlaminaten. Solche Tubenkörper werden nach dem Stande der Technik aus auf Rollen aufgespulten Laminaten oder einschichtigen Kunststoff-Bändern in bekannten Vorrichtungen zu endlosen Rohren geformt und geschweisst, welche in einem nachfolgenden Arbeitsgange zu Rohren gewünschter Länge abgeschnitten werden.

Solche Vorrichtungen sind mehrere bekannt, so aus folgenden Veröffentlichungen: FR 1 571 778; BE 871 223; WO 88/02 690 und EP 0 409 021 A2. Gemeinsame Merkmale dieser bekannten Vorrichtungen, die den Stand der Technik bestimmen, sind folgende: Das Ausgangsmaterial für die Tubenkörper, ein- oder mehrschichtige Folien oder Laminate, sind als Endlosgut auf Rollen aufgewickelt und werden durch eine dazu geeignete Transportvorrichtung zur Formungs- und Verschweiss-Station transportiert, verschweisst und anschliessend in Rohre gewünschter Länge geschnitten. Diese Abschnitte werden danach mit dem Tubenkopf verschweisst. Weiteres gemeinsames Merkmal der genannten und bekannten Vorrichtungen ist ein langer Dorn mit im wesentlichen kreisrundem Querschnitt. Um diesen Dorn herum, der sich in der Laufrichtung des Endlosgutes erstreckt, wird das genannte Endlosgut mit Hilfe eines Transportriemens herumgelegt, bis die beiden zu verschweissenden Kanten des Endlosgutes übereinander liegen. Die nun übereinanderliegenden Kanten werden zusätzlich zwischen zwei Transportbändern geführt und nach verschiedenen bekannten Verfahren verschweisst, und die Schweissnaht anschliessend gekühlt. Die Schwierigkeiten und Unzulänglichkeiten, die an diesen bekannten Vorrichtungen in Erscheinung treten, hängen im wesentlichen mit dem um den genannten Dorn herumgeführten Transportband zusammen, das sich in axialer Richtung dem Dorn entlang bewegt. Die Führung dieses Bandes besorgen eine grössere Auswahl von Rollen, die seitlich und unter dem Dorn angeordnet sind. Diese Rollen sind im Längsschnitt so geformt, dass sie sich im wesentlichen dem Dorn anpassen, wie beispielsweise aus der Fig. 3 von EP 409 021 A2 klar hervorgeht. Das hat zur Folge, dass die das Transportband berührende Mantellinie einer solchen Rolle unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten aufweist; der kleinste Umfang bewegt sich am langsamsten, der grösste am schnellsten. Der einwandfreie Lauf des genannten Transportportbandes - und damit des Foliengutes - hängt damit von den Reibungsverhältnissen zwischen den genannten Rollen und der Aussenseite des Transportbandes ab. Deshalb muss jede einzelne Rolle justierbar sein und nach Maschinenstillstand auch jedesmal wieder sorgfältig justiert werden. Krummlaufende Transportbänder bewirken Ausschuss in der Produktion und Maschinenstillstand. Zudem kann die Einstellung der Rollen nur von erfahrenem Fachpersonal vorgenommen werden.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die die genannten Nachteile nicht aufweist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist wiedergegeben im Patentanspruch 1; weitere Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Patentansprüchen 2 bis 8.

Anhand der beiliegenden Zeichnung wird der Erfindungsgedanke näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zum ersten Ausführungsbeispiel gehörende Rolle,

Fig. 3 eine Perspektive des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 4a, b Seiten- und Grundriss des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Teil des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel.

Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung.

Dem Stand der Technik entsprechend wird auch bei der erfindungsgemässen Vorrichtung das Folien- oder Laminatband, das in Fig. 1 mit 1 bezeichnet ist, in einem Transportriemen 2 geführt, wobei der Transportriemen 2 etwa um soviel schmaler ist als das Folien- oder Laminatband 1, als der doppelten Breite einer mit 3 bezeichneten Schweissnaht entspricht. Im Querschnitt gezeichnet ist ein Gestell 4, das die Form eines starken U-Profils aufweist mit Schenkeln 5, 6. Zwischen den Schenkeln 5, 6 ist eine zylindrische Rolle 7 mit horizontaler Achse 8 eingebaut. Entlang der Längsachse des Gestells 4 ist eine Vielzahl solcher, untereinander im wesentlichen gleicher Rollen 7 vorgesehen, deren Achsen 8 zueinander parallel und im wesentlichen in einer horizontalen Ebene liegen. Die Rollen 7 drücken den Transportriemen 2 und das auf ihm liegende Folien- oder Laminatband 1 gegen einen Dorn 9 mit viereckigem Querschnitt, dessen Kanten gerundet sind. An den beiden Schenkeln 5, 6 des Gestells 4 ist aussen je ein Stab 14 befestigt, dessen Längserstreckung parallel zu jener des Gestells 4 verläuft. Die beiden Stäbe 14 tragen auf vertikalen Achsen 10 je eine Rolle 11, deren Details anhand von Fig. 2 näher beschrieben sind. Die Rollen 11, die je in einen zylindrischen Teil 12 und einen konischen Teil 13 gegliedert sind, drücken den Transportriemen 2 und das Folien- oder Laminatband 1 seitlich an den Dorn 9. Die in Fig. 1 gezeigten Rollen 11 sind, analog zur Rolle 7, in einer Vielzahl vorhanden. Die in Fig. 1 nicht gezeigten weiteren Rollen 11 liegen ebenfalls hintereinander in den Längsachsen des Gestells, 4 bzw. jenen der Stäbe 14.

Der konische Teil 13, dessen Winkel a bei dem längs des Dorns 9 angeordneten Rollen 11 vorzugsweise unterschiedlich ist, hat die Aufgabe, den Transportriemen 2 und das durch ihn geführte Folien- oder Laminatband 1, die durch die zylindrischen Rollen 7 und die zylindrischen Teile 12 der Rollen 11 bereits U-förmig an den Dorn (9) angelegt werden, um die oberen, gerundeten, Kanten des Dorns

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

3

CH 686 122 A5

4

9 herumzulegen. An geeigneter Längsposition des Dorns 9 angegebrachte Finger 15 legen dann die beiden zu verschweissenden Kanten des Folienoder Laminatbandes 1 übereinander, so dass sie auf ein weiteres, in Richtung des Domes 9 endlos umlaufendes Band 16 zu liegen kommen. Zwischen diesem Band 16 und einem weiteren Band 17, die beide im wesentlichen dieselbe Breite aufweisen und die sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen, wie der Transportriemen 2, wird das nun zum vierkantigen Rohr geformte Folien- oder Laminatband 1 zur Schweiss-Station transportiert. Sämtliche dem Stand der Technik entsprechenden Schweissverfahren sind möglich.

Da das Folien- oder Laminatband 1 nur gerade im Schweissbereich erwärmt wird, ist das Biegemoment auf dem ganzen Umfang des entstandenen Rohres gleich gross, und damit sind die zu Tuben verarbeitenden Rohrabschnitte, wenn sie den Dorn 9 verlassen, nicht vierkantig, sondern rund, wie erforderlich.

Der in Fig. 1 im Querschnitt gezeigte Dorn 9 trägt seitlich beispielsweise zwei Nuten 18, in der Kühlmittelrohre 19 eingelassen sind. Ferner trägt er unten eine flache Nut 20 für den Rücklauf des Bandes 16. Das Band 16 kann je nach Schweissverfahren beispielsweise aus Stahl oder glasfaserarmiertem Kunststoff bestehen; gleiches gilt für das Band 17.

Die Fig. 2 zeigt eine Rolle 11 im Querschnitt. Der abgebrochen gezeichnete Stab 14 trägt die Achse 10, auf welcher jener Teil der Rolle 11 umläuft, der in Fig. 1 mit konischer Teil 13 bezeichnet ist. Er weist selbst einen zylindrischen Teil 29 auf. Der zylindrische Teil 29 dient als Gleitlager für den in Fig. 1 als zylindrischer Teil 12 bezeichneten Teil. Der Teil 12 ist unten beispielsweise mit einem Spannring 21 gesichert. Der Teil 13 ist um die Achse 10 drehbar, der Teil 12 um den zylindrischen Teil 29 des Teils 13. Damit ist gewährleistet, dass zwischen dem Transportriemen 2 und den Rollen 11 kein Schlupf entsteht: Die Berührungslinie des Teils 13 mit dem Transportriemen 2 hat einen grösseren Radius als der Teil 12; daraus entstehen unterschiedliche Umdrehungsgeschwindigkeiten der Teile 12 und 13.

Fig. 3 zeigt in einer schematischen Perspektive das Einlauf-Ende der erfindungsgemässen Vorrichtung. Der Dorn 9 ist an diesem Ende mit einer Lasche 22 versehen, mit welcher er maschinenseitig befestigt wird. Der Transportriemen 2 und das Folien- oder Laminatband 1 werden in flachem Zustand zugeführt und mit Hilfe der Rollen 11 um den Dorn 9 herumgelegt. Der in Fig. 1 gezeigte Winkel a des konischen Teils 13 der Rollen 11 ist zu diesem Zweck zunächst klein und wird dann von Rolle 11 zu Rolle 11 schrittweise vergrössert, beispielsweise von 30° über 45° zu 60". Am hier nicht gezeigten Auslauf-Ende des Dorns 9 wird der Winkel beispielsweise wieder verkleinert, um das Überführen des Transportriemens 2 in die flache Form in kontrollierter Weise ablaufen zu lassen.

Bisher nicht erwähnt wurde die Funktion einer Stellvorrichtung 23. Zum Beispiel an jedem Ende des Gestells 4 befindet sich je eine der Stellvorrichtungen 23; hier in der Form einer Differen-zialschraube. Damit kann der seitliche Abstand des Stabes 14 vom Gestell 4 fein eingestellt werden,

was direkt die Anpresskräfte der Rollen 11 auf das Transportband 2, das Folien- oder Laminatband 1 und auf den Dorn 9 beeinflusst.

Anstatt lediglich zwei Stellvorrichtungen 23 können längs des Stabes 4 auch mehrere vorgesehen werden. Die Ausführung als Differenzialschraube ist ebenfalls nur als Beispiel zu verstehen; andere, dem Maschinenbauer bekannte Mittel sind gleicher-massen im Sinne der Erfindung.

In Fig. 4a, b ist das Gestell 4 mit den darauf und daran angebauten Teilen dargestellt; in Fig. 4a im Aufriss, in Fig. 4b im Grundriss. Eine Reihe von Rollen 11 ist in Fig. 4a dargestellt, ebenso die Reihe der Rollen 7. Da die Anzahl der Rollen 11 und 7 von weiteren Parametern und Anforderungen der Herstellung des Laminat- oder Folienrohres abhängt und sie zudem nicht erfindungswesentlich ist, ist im mittleren Teil des Gestells 4 ein Teil herausgebrochen dargestellt. Die Gesamtzahl von Rollen 11 auf der einen Seite des Gestells 4 liegt praktischerweise zwischen 10 und 30. Entsprechendes gilt für die Rollen 7.

Im Grundriss gemäss Fig. 4b sind beide Reihen von Rollen 11, sowie die Rollen 7 eingetragen.

Fig. 5 zeigt den Längsschnitt des Dorns 9. An seinem Auslauf-Ende ist in einer durchgehenden Ausnehmung 24, die sich quer durch den Dorn 9 erstreckt, eine Rolle 25 eingelassen, um welche das Band 16 umläuft. Je nach dem verwendeten Schweissverfahren ist der Dorn 9 mit Hilfsvorrichtungen hiezu versehen, die jedoch, weil nicht erfindungswesentlich, weggelassen sind.

Fig. 6 ist die Darstellung des Querschnitts durch ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung. Hier sind die Aufgaben, die die zylindrischen Teile 12 und die konischen Teile 13 der Rollen 11 übernahmen, verteilt auf zwei Rollen 26, 27. Beide Rollen 26, 27 sind zylindrisch. Die Rollen 26 legen den Transportriemen 2 und das Folien- oder Laminatband 1 seitlich an den Dorn 9 an. Die Achsen der Rollen 27 bilden mit jenen der Rollen 26 einen Winkel a, der wiederum am Einlaufende der Vorrichtung klein, beispielsweise 30°, ist, dann zunimmt bis beispielsweise 60° und am Auslauf-Ende der Vorrichtung wiederum kleiner wird. In der Längenausdehnung der Vorrichtung sind die Rollen 26 und 27 beispielsweise alternierend angeordnet. Die Winkel a werden bewirkt beispielsweise durch entsprechendes Abbiegen von Stäben 28, deren obere Enden als Drehachsen für die Rollen 27 ausgebildet sind.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Herstellen von Tubenkörpern aus Folienlaminaten, dadurch gekennzeichnet, dass

- sie besteht aus einem Gestell (4) in der Form eines langgestreckten U-Profils mit zwei Schenkeln (5, 6)

- zwischen den Schenkeln (5, 6) des Gestells (4) eine Vielzahl von untereinander gleichen ersten zylindrischen Rollen (7) mit horizontalen Achsen (8) eingebaut ist, wobei die Richtung der Achsen (8) der Rollen (7) senkrecht steht zur Längsachse des Gestells (4), und die Achsen (8) der ersten Rollen (7) im wesentlichen in einer Ebene liegen,

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

5

CH 686 122 A5

6

- zwei ebenfalls langgestreckte Stäbe (14) vorhanden sind, die aussen an den Schenkeln (5, 6) des Gestells (4) und parallel zu diesen befestigt sind mittels Stellvorrichtungen (23),

- dass die beiden Stäbe (14) je eine Vielzahl von zweiten und dritten Rollen (11, 27) tragen, wobei diese zweiten und dritten Rollen (11, 27) mindestens teilweise zylindrisch ausgebildet sind,

- ein langgestreckter Dorn (9) vorhanden ist, dessen viereckiger Querschnitt gerundete Kanten aufweist, und dass sich dieser Dorn (9) zwischen den Schenkeln (5, 5) des U-förmigen Gestells (4) erstreckt,

- ein endloses Transportband (2) vorhanden ist, mit welchem ein Folien- oder Laminatband (1) parallel zur Längsachse des Dorns (9) transportiert und geführt wird,

- das Transportband (2) zusammen mit dem Folien- oder Laminatband (1) aus der zunächst ebenen Form durch die zwischen den Schenkeln (5, 6) des Gestells (4) laufenden ersten Rollen (7) und die von den Stäben (14) getragenen zweiten und dritten Rollen (11, 27) um den Dorn (9) herum gelegt werden,

- die zweiten und dritten Rollen (11, 27) so angeordnet sind, dass sie das vom Transportband (2) geführte und getragene Folien- oder Laminatband (1) zuerst in eine U-Form um den Dorn (9) herumlegen und anschliessend ganz an den Dorn (9) anliegend zum Viereck schliessen,

- ein erstes endloses umlaufendes Band (16) vorhanden ist, welches sich gleich schnell und in der gleichen Richtung auf dem Dorn (9) bewegt, wie das Transportband (2),

- ein zweites endloses umlaufendes Band (17) vorhanden ist, welches sich gleich schnell parallel zum ersten Band (16) bewegt, und gleich breit ist wie dieses,

- die Dimensionen des Domes (9) so bemessen sind, dass das zum Viereck geschlossene Folienoder Laminatband (1) um die Breite der zu erzeugenden Schweissnaht überlappt,

- das erste Band (16) so über den Dorn (9) geführt ist, dass es unter die Überlappungszone des Folien- oder Laminatbandes (1) zu liegen kommt,

- zwei Finger (15) vorhanden sind, die das Folienoder Laminatband (1) ganz zum Viereck schliessen,

- das zweite Band (17) so geführt ist, dass es auf die Überlappungszone des Folien- oder Laminatbandes (1) zu liegen kommt, die Überlappungszone also zwischen den beiden Bändern (16, 17) liegt und in dieser Lage verschweisst werden kann,

- die zweiten und dritten Rollen (11, 27) so angeordnet sind, dass das Transportband (2) in seine ebene Form zurückgeführt wird, nachdem das Folien- oder Laminatband (1) zum Viereck geschlossen und verschweisst ist.

2. Vorrichtung zum Herstellen von Tubenkörpern nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

- die zweiten Rollen (11) auf vertikalen Achsen (10) laufen, die zu den Achsen (8) der ersten zylindrischen Rollen (7) senkrecht stehen,

- die zweiten Rollen (11) gegliedert sind in einen zylindrischen Teil (12), der das Transportband (2)

und das Folien- oder Laminatband (1) seitlich an den Dorn (9) andrückt, und in einen konischen Teil (13), der das Transportband (2) und das Folienoder Laminatband (1) im Bereich der oberen Kanten des Dorns (9) an diesen andrückt, wobei die konischen Teile (13) der zweiten Rollen (11) selbst je einen zylindrischen Teil (29) aufweisen, um welchen der zylindrische Teil (12) der zweiten Rolle (11) umläuft,

- der konische Teil (13) jeder zweiten Rolle (11) einen Winkel a aufweist gegenüber der Richtung seiner Drehachse.

3. Vorrichtung zum Herstellen von Tubenkörpern nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel a. des konischen Teils der zweiten Rollen (11) sowohl auf der Einlaufseite als auch auf der Auslaufseite des Transportbandes (2) 30° beträgt, auf der Höhe der Finger (15) 60° und dazwischen 45° beträgt.

4. Vorrichtung zum Herstellen von Tubenkörpern nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

- die zweiten Rollen (11) auf vertikalen Achsen

(10) laufen, die zu den Achsen (8) der ersten zylindrischen Rollen (7) senkrecht stehen,

- die zweiten Rollen (11) zylindrisch sind und das Transportband (2) und das Folien- oder Laminatband (1) seitlich an den Dorn (9) andrücken,

- die beiden Stäbe (14) zusätzlich zu den zweiten Rollen (11) vertikale Stäbe (28) tragen, deren Richtung parallel steht zur Richtung der Achsen (10) der zweiten Rollen (11), und dass diese Stäbe (28) in ihrem oberen Teil abgeknickt sind um einen Winkel a und am abgeknickten Teil wiederum je eine schiefstehende dritte zylindrische Rolle (27) tragen, die das Transportband (2) und das Folien- oder Laminatband (1) gegen die oberen gerundeten Kanten des Dorns (9) drücken.

5. Vorrichtung zum Herstellen von Tubenkörpern nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die schiefstehenden dritten zylindrischen Rollen (27) alternierend zu den zweiten zylindrischen Rollen

(11) mit vertikalen Achsen (10) angeordnet sind.

6. Vorrichtung zum Herstellen von Tubenkörpern nach Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel a des abgeknickten Teiles der vertikalen Stäbe (28), und damit der Achsen der schiefstehenden dritten zylindrischen Rollen (27) sowohl auf der Einlaufseite als auch auf der Auslaufseite des Transportbandes (2) 30° beträgt, auf der Höhe der Finger (15) 60° und dazwischen 45° beträgt.

7. Vorrichtung zum Herstellen von Tubenkörpern nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (9) seitlich zwei Nuten (18) aufweist, die sich über seine ganze Länge erstrecken, in welche Nuten (18) Kühlmittelrohre (19) eingelassen sind.

8. Vorrichtung zum Herstellen von Tubenkörpern nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (9) auf seiner Unterseite eine flache Nut (29) aufweist, die sich über seine ganze Länge erstreckt, zur Aufnahme des ersten umlaufenden Bandes (16).

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4