DE102015102254B4

DE102015102254B4 - Verfahren zum Herstellen eines endlosen Tubenrohres sowie Herstellvorrichtung

Info

Publication number: DE102015102254B4
Application number: DE102015102254.0A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Esser; Mario Zabel
Original assignee: Packsys Global AG
Current assignee: Packsys Global AG
Priority date: 2015-02-17
Filing date: 2015-02-17
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-02-18
Also published as: DE102015102254A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verfahren zum Herstellen eines endlosen Tubenrohres (3) für die Herstellung von Kunststofftuben, wobei ein mindestens eine Kunststoffschicht umfassendes oder daraus bestehendes zu einer Rohrform (3) geformtes Laminat (4) in einer Förderrichtung (5) entlang von Schweißmitteln (7) gefördert und entlang seiner Längskanten unter Ausbildung einer Schweißnaht (17) verschweißt wird und wobei die Schweißnaht (7, 17) durch unmittelbares Benetzen des zur Rohrform (3) geformten Laminates (4) mit einer Kühlflüssigkeit (9) gekühlt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das zur Rohrform (3) geformte Laminat (4) vor und/oder während der Benetzung mit der Kühlflüssigkeit (9) derart verformt, insbesondere nach radial innen gestülpt, wird, dass das zur Rohrform (3) geformte und verschweißte Laminat (4) mit ihrer Schweißnaht (17) eine Rinne (12) für die Kühlflüssigkeit (9) begrenzt, die mit Kühlflüssigkeit (9) gefüllt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Herstellen eines endlosen Tubenrohres für die Herstellung von Kunststofftuben, wobei ein mindestens eine Kunststoffschicht umfassendes oder daraus bestehendes, zu einer Rohrform geformtes Laminat in Förderrichtung, insbesondere auf einem langgestreckten Dorn, entlang von Schweißmitteln gefördert und entlang seiner Längskanten unter Ausbildung einer Schweißnaht verschweißt wird, und wobei die Schweißnaht durch unmittelbares Benetzen des zur Rohrform geformten Laminates mit einer Kühlflüssigkeit gekühlt wird.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14 zum Herstellen eines endlosen Tubenrohres für die Herstellung von Kunststofftuben, insbesondere ausgebildet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit Mitteln zum Fördern eines, mindestens eine Kunststoffschicht umfassenden und daraus bestehenden, zu einer Rohrform geformten Laminates entlang von Schweißmitteln, die ausgebildet und angeordnet sind, um das Laminat entlang seiner Längskanten unter Ausbildung einer Schweißnaht zu verschweißen sowie mit Mitteln zum Kühlen der Schweißnaht durch Benetzen des zu der Rohrform geformten Laminates mit einer Kühlflüssigkeit.
Aus der CH 695 937 A5 ist es bekannt, das zu einer Rohrform geformte und entlang seiner Längskanten verschweißte Laminat in einem Bereich in der Förderrichtung des Laminates nach einer Schweißeinrichtung durch unmittelbares Besprühen mit Wasser abzukühlen, wobei die Rohrform während dieses Abkühlvorgangs zylindrisch ist. Dem bekannten Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch das schnelle Abkühlen eine ungewünschte Rohrdeformation, insbesondere eine Tropfen- oder Bananenform verhindert oder entsprechende Deformationseffekte zumindest reduziert werden können. Es bestehen Bestrebungen, den bekannten Lösungsansatz weiterzuwickeln und insbesondere effizienter zu machen.
Aus der EP 2 188 110 B1 ist es bekannt das zu einer Rohrform geformte und verschweißte Laminat derart zu verformen, dass die Schweißnaht gestreckt wird. Auch bei diesem Verfahren erfolgt eine Kühlung der Schweißnaht, jedoch indirekt, d. h. nicht durch unmittelbaren Kontakt des Laminates zu Wasser. Die Abkühlung ist allerdings mit dem zu dem vorgenannten Zweck zum Einsatz kommenden Rollensystem wegen der kurzen Kontaktzeiten der Rollen mit dem Schweißbereich nicht sehr effizient, weswegen in der Regel mehrere hintereinander angeordnete Rollen zum Einsatz kommen.
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Verfahren sowie eine alternative Vorrichtung zur Herstellung eines dünnwandigen bzw. flexiblen endlosen Tubenrohres für die Tubenherstellung anzugeben, welches noch effizienter Deformationserscheinungen des Tubenrohres aufgrund des Schweißprozesses reduziert, bevorzugt verhindert.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, d. h. bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch, dass das zur Rohrform geformte Laminat vor und/oder während der Benetzung mit der Kühlflüssigkeit derart, insbesondere reversibel, verformt, insbesondere nach radial innen gestülpt, wird, dass das zur Rohrform geformte und verschweißte Laminat, d. h. das endlose Tubenrohr vor dem Ablängen in Einzelrohre mit noch nicht vollständig ausgehärteter Schweißnaht eine Rinne für die Kühlflüssigkeit begrenzt, die zumindest teilweise, mit Kühlflüssigkeit gefüllt wird.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst, d. h. bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch, dass die Vorrichtung Mittel zum Verformen des zur Rohrform geformten Laminates zu der Rinne, insbesondere durch Stülpen des Laminates nach radial innen, aufweisen, und dass die Mittel zum Benetzen der Rohrform so ausgebildet und angeordnet sind, dass die Rinne mit der Kühlflüssigkeit befüllbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die grundsätzliche Idee zur unmittelbaren Beaufschlagung des frisch verschweißten Tubenrohres, d. h. des zu einer Rohrform verformten und verschweißten Laminates mit noch frischer bzw. nicht ausgehärteter Schweißnaht dadurch zu optimieren bzw. effizienter zu gestalten, dass mittels des endlosen Tubenrohrs eine Rinne gebildet bzw. geformt wird, die abschnittsweise von der Schweißnaht des Tubenrohrs bzw. der Rohrform begrenzt ist, wobei die Rinne mit Kühlflüssigkeit befüllt wird und so das Laminat und insbesondere die Schweißnaht, zumindest abschnittsweise vollflächig benetzt wird, d. h. in Kontakt mit der Kühlflüssigkeit kommt. Anders ausgedrückt wird durch das Formen der Rohrform, d. h. des Hohlkörpers zu einer Rinne ein Auffangbehältnis für Kühlflüssigkeit geschaffen, in welchem sich ein Kühlflüssigkeitssee bildet, der gewährleistet, dass die sich relativ zu dem See in der Förderrichtung bewegte Schweißnaht großflächig mit Kühlflüssigkeit beaufschlagt ist. Durch die großflächige Benetzung des Laminates bzw. des Kühlflüssigkeitssees wird eine noch schnellere und effizientere Abkühlung der Schweißnaht erreicht, als dies bisher durch die lediglich tropfenförmige Benetzung möglich war. Die Erfindung macht sich dabei die hohe Kühlleistung der innerhalb der Rinne vollflächig das Laminat kontaktierenden Kühlflüssigkeit durch direkten Kontakt mit dem Schweißbereich zunutze. Im Ergebnis werden damit Deformationseffekte noch effizienter verhindert, als mit dem bekannten Sprüh-Benetzungsverfahren, bei welchen die Tropfen an der Rohrform einfach anhaften oder nach unten abperlen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Axialerstreckung der Kühlstrecke im Vergleich zu der bekannten Sprüheinrichtung aufgrund der effizienteren bzw. schnelleren Kühlung reduziert werden kann, was ohnehin den knappen Bauraum minimiert. Bevorzugt wird die Schweißnaht durch die Beaufschlagung mit Kühlflüssigkeit auf eine Temperatur aus einem Wertebereich zwischen 5°C und 55°C, bevorzugt zwischen 15°C und 40°C gekühlt. Für die verbesserte Wirkung gegen Deformationserscheinungen ist jedoch nicht nur die schnellere Abkühlung durch die Bildung der Rinne für die Kühlflüssigkeit bzw. den Kühlflüssigkeitssee verantwortlich, sondern die gleichzeitige Verformung bzw. Deformation des zum Tubenrohr geformten Laminates zu der Rinne, wozu das Laminat bevorzugt nach radial innen (bezogen auf die Längsachse bzw. Längserstreckung, d. h. Förderrichtung des Laminates), also in Richtung Tubenrohrinnerem kraftbeaufschlagt wird, wodurch zusätzlich mechanisch einer ungewünschten, die Rundheit verschlechternden Deformation entgegengewirkt wird. Bevorzugt wird das endlose Tubenrohr hierzu unmittelbar auf der Schweißnaht und/oder benachbart zur Schweißnaht kraftbeaufschlagt, insbesondere in Richtung Tubenrohrinnerem, was unmittelbare Auswirkungen auf die in der Kühlflüssigkeit aushärtetende Schweißnaht im Hinblick auf die Verbesserung der Rundheit hat. Zusammengefasst nutzt die Erfindung also zwei synergistisch wirkende Maßnahmen. Zum einen wird die Schweißnaht durch die Ausbildung einer Rinne und das damit verbundene Bilden eines Kühlflüssigkeitssees großflächig benetzt und damit schnell abgekühlt, zum anderen wird gleichzeitig der Hohlkörper, d. h. die Rohrform zur Ausbildung der vorgenannten Rinne deformiert, insbesondere durch Kraftbeaufschlagung nach radial innen bzw. durch Stülpen des Laminates nach innen, wobei die daraus resultierende mechanische Belastung der Schweißnaht einer reduzierten Deformierung, d. h. einer verbesserten Rundheit zuträglich ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Füllstand der Kühlflüssigkeit in der Rinne mehrere Millimeter, vorzugsweise mindestens 2 mm beträgt. Die Erfindung ermöglicht eine Verkürzung der Kühlstrecke sowie eine Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit.
Bevorzugt ist in der Förderrichtung des Laminates zwischen den Schweißmitteln und den Mitteln zur Ausformung der Rinne eine, bevorzugt als Kontaktkühleinrichtung ausgebildete Vorkühleinrichtung angeordnet, um die Prozessicherheit zu erhöhen. Mit der Vorkühleinrichtung kann eine verbesserte bzw. sichere Ablösung eines zusammen mit dem Laminat transportierten Schweißbandes nach dem Schweißprozess von dem endlosen Tubenrohr, insbesondere von dessen Schweißnaht garantiert werden.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Rohrform im Bereich der Rinne in einer senkrecht zur Längserstreckung bzw. zur Förderrichtung angeordneten Querschnittsansicht zumindest näherungsweise herzförmig geformt wird und/oder zumindest näherungsweise spiegelsymmetrisch zu einer durch einen Rinnenboden verlaufende und sich in Richtung der Längserstreckung des Tubenrohres erstreckenden Spiegelebene. Bevorzugt sind Temperiermittel vorgesehen, um die Kühlflüssigkeit vor dem Auftreffen auf das Laminat auf eine vorgegebene Temperatur einzustellen, wobei die Temperatur der Kühlflüssigkeit bevorzugt auf eine Temperatur kleiner 30°C, ganz besonders bevorzugt zwischen –5°C und 20°C.
Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, wonach die Schweißnaht nicht nur teilweise in den See hineinragt, sondern sich vollständig unterhalb der Kühlflüssigkeit befindet, um somit eine besonders effiziente und schnelle Abkühlung zu bewirken. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Schweißnaht den Rinnengrund, d. h. den am weitesten nach radial innen geformten und sich in der Längsrichtung bzw. Förderrichtung des Laminates erstreckenden Rinnenbereich bildet.
Insgesamt ist es von Vorteil, wenn die Rinne derart geformt wird, dass diese einen Rinnengrund und sich in Umfangsrichtung des zur Rohrform geformten Laminates zu beiden Seiten des Rinnengrundes nach radial außen ansteigende Rinnenwände aufweist, wobei es besonders bevorzugt ist, wenn, wie erwähnt, der Rinnengrund von der Schweißnaht gebildet ist. Zusätzlich oder alternativ zur Ausbildung des Rinnengrundes mit der Schweißnaht ist es möglich und bevorzugt zumindest eine der Rinnenwände, ggf. abschnittsweise beide Rinnenwände von der Schweißnaht zu bilden.
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Längenerstreckung der Rinne in der Förderrichtung aus einem Wertebereich zwischen 5 cm und 60 cm, besonders bevorzugt zwischen 30 cm und 50 cm gewählt ist.
Bevorzugt ist die sich in der Förderrichtung des Laminates erstreckende Rinne ortsfest angeordnet und das zur Rohrform geformte Laminat bewegt sich unter Ausbildung der Rinne in der Förderrichtung weiter. Anders ausgedrückt bewegt sich das Laminat durch einen ortsfesten Kühlflüssigkeitssee. Noch anders ausgedrückt bewegt sich der Rinnenboden relativ zu den entsprechenden Verformungsmitteln, wobei die eigentliche Rinnengeometrie trotz weiter bewegtem Laminat ortsfest relativ zu den Schweißmitteln angeordnet bleibt.
Im Hinblick auf die konkrete Ausbildung von Mitteln zum Verformen der Rohrform, d. h. des zur Rohrform geformten Laminates zur Rinne gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Besonders bevorzugt ist es, wenn hierzu das zur Rohrform geformte und bevorzugt bereits verschweißte Laminat nach radial innen kraftbeaufschlagt wird, insbesondere von radial außen, insbesondere mittels mindestens einer rotierbar angeordneten Rolle und/oder einem Gleitschuh, d. h. entlang derer bzw. dessen die Rohrform gefördert und dadurch nach radial innen (bezogen auf die Längsachse der Rohrform) kraftbeaufschlagt und dadurch reversibel deformiert wird. Grundsätzlich oder alternativ zu einer mechanischen Kontaktierung bzw. Verformung des Laminates zu der Rinne ist es auch möglich eine Verformung durch Druckgasbeaufschlagung von radial außen, insbesondere mittels eines Luftstrahls zu der Rinne zu verformen und/oder durch Ansaugen des Laminates nach radial innen.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn im Inneren der Rohrform, d. h. des Hohlkörpers Widerlagermittel vorgesehen sind, bevorzugt, jedoch nicht zwingend, in der Negativform zumindest eines Rinnenabschnittes der zu formenden Rinne. Bevorzugt wird das Laminat gegen diese Widerlagermittel kraftbeaufschlagt. Die Widerlagermittel können beispielsweise eine rotierbar angeordnete Rolle bzw. Gegenrolle zu äußeren Kraftbeaufschlagungsmitteln umfassen und/oder ein Gleitwiderlager. Die Widerlagermittel können in der Förderrichtung nach einem Dorn angeordnet sein, auf dem die Rohrform bevorzugt entlang der Schweißmittel transportiert wird. Auch ist es denkbar, die Widerlagermittel in den Dorn einzuformen, d. h. als Bestandteil des Dorns, insbesondere in Form einer Dornvertiefung auszubilden.
Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn der Kühlflüssigkeitsstand in der Rinne überwacht und auf einen vorgegebenen Kühlflüssigkeitsstand oder einen Kühlflüssigkeitsstandsbereich eingestellt, insbesondere geregelt wird. Hierzu ist es bevorzugt, eine entsprechende Füllstandssensorik vorzusehen, die signalleitend mit dieser zugeordneten Steuermitteln verbunden ist, welche wiederum die Benetzungsmittel, insbesondere eine Pumpe der Benetzungsmittel und/oder ein Ventil der Benetzungsmittel zur Variation des Kühlflüssigkeitsstandes ansteuert.
Besonders bevorzugt erfolgt das Umformen der Rohrform zu der Rinne nach dem Schweißvorgang, wobei die Rohrform während des Schweißvorgangs bevorzugt eine kreisförmige Querschnittskontur aufweist, was insbesondere dadurch gewährleistet werden kann, dass die Rohrform im Bereich der Schweißmittel einen, vorzugsweise zylindrischen Dorn umschließt und während dieses Umschließens geschweißt wird, bevorzugt mit Hilfe von Hochfrequenzschweißmitteln, wobei auch andere Arten von Schweißmitteln, wie eine elektrische Widerstandsheizung, eingesetzt werden können.
Besonders zweckmäßig ist es zur Gewährleistung einer noch verbesserten Kühlwirkung das Kühlmittel so zu wählen, dass dieses teilweise durch die Wärmebeaufschlagung mittels der Schweißnaht verdampft. Hierzu ist es beispielsweise möglich, eine alkoholische Flüssigkeit einzusetzen. Durch den Phasenübergang flüssig/dampfförmig kann in kürzester Zeit eine große Wärmeenergiemenge entzogen werden.
Wie erwähnt ist es möglich, insbesondere zur Realisierung einer Kühlflüssigkeitsverdampfung Alkohol, oder andere bei unter 100°C flüchtige Flüssigkeiten einzusetzen. Auch ist es denkbar, als Kühlflüssigkeit Wasser, insbesondere deionisiertes Wasser einzusetzen.
Um einen Kühlflüssigkeitseintrag in nachgeordnete Bearbeitungsstationen, insbesondere eine der Kühlung nachgeordnete Trennstation, in der das endlose Tubenrohr in Einzelrohre abgelenkt wird zu vermeiden, ist in Weiterbildung der Erfindung mit Vorteil vorgesehen, dass das Laminat getrocknet bzw. die Kühlflüssigkeit entfernt wird. Hierzu gibt es unterschiedliche, alternativ oder kumulativ realisierbare Möglichkeiten, insbesondere Absaugen von Kühlflüssigkeit mittels Unterdruck und/oder Abblasen von Kühlflüssigkeit mittels Überdruck und/oder mechanisches Abstreifen von Kühlflüssigkeit, insbesondere mit einer elastischen, bevorzugt ringförmigen Abstreiferlippe.
Grundsätzlich gibt es im Hinblick auf die Behandlung der Kühlflüssigkeit unterschiedliche Möglichkeiten. So ist es denkbar, Kühlflüssigkeit im Kreislauf zu fördern und insbesondere nach einem Kontakt mit dem Laminat, d. h. nach erfolgter Wärmeaufnahme wieder mit geeigneten Kühlmitteln zu kühlen bzw. zu temperieren. Alternativ ist es denkbar die Kühlflüssigkeit nach erfolgter Kühlaufgabe nicht erneut dem Kühlprozess zuzuführen, wodurch die Gefahr des Eintragens möglicher Mikroorganismen sicher verhindert werden kann. Für den Fall des Führens der Flüssigkeit im Kreislauf sind bevorzugt geeignete Desinfektionseinrichtungen, insbesondere eine UV-Bestrahlung vorgesehen.
Die Erfindung führt auch auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines endlosen Tubenrohres, wobei die Vorrichtung bevorzugt ausgebildet ist zur Durchführung eines zuvor im Detail beschriebenen Verfahrens. Um dies zu gewährleisten weist die Vorrichtung bevorzugt entsprechende Mittel zur Realisierung der verfahrensgemäß offenbarten Merkmale auf. Wesentlich ist, dass die Vorrichtung Mittel zum Fördern des zur Rohrform geformten Laminates, entlang von Schweißmitteln, insbesondere auf einem Dorn aufweist, wobei die Schweißmittel derart ausgebildet und angeordnet sind, dass mit diesem das Laminat entlang seiner Längskanten unter Ausbildung einer Schweißnaht verschweißbar ist. Grundsätzlich können die Längskanten hierzu auf Stoß oder überlappend angeordnet werden oder mit Abstand zueinander, dann jedoch unter Auffüllung des Abstandes mit einem geeigneten Kunststoffmaterial, beispielsweise einem Kunststoffstreifen. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Schweißmittel eine Induktions-Schweißeinrichtung umfassen. Ferner umfasst die Vorrichtung Mittel zum Kühlen der Schweißnaht durch Benetzen des zu der Rohrform geformten Laminates mit einer Kühlflüssigkeit. Letztgenannte Mittel umfassen dabei bevorzugt eine Pumpe zum Fördern der Kühlflüssigkeit. Bei Bedarf können Temperiermittel zum Einstellen der Kühlflüssigkeit auf einen gewünschten Temperaturwert oder -bereich vorgesehen werden. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Vorrichtung Mittel zum Verformen des zur Rohrform geformten Laminates, d. h. des frisch verschweißten Tubenrohres zu einer Rinne umfassen, insbesondere indem die Mittel ausgebildet sind, um das Laminat nach radial innen zu stülpen, bevorzugt durch unmittelbare Kraftbeaufschlagung der Schweißnaht von radial außen. Wesentlich ist zudem, dass die Mittel zum Benetzen der Rohrform so ausgebildet und angeordnet sind, dass sichergestellt ist, dass die Rinne mit Kühlflüssigkeit befüllbar ist, um so zu gewährleisten, dass die einen Abschnitt der Rinne bildende Schweißnaht großflächig benetzt wird. Bei dem Zurückformen wird dem in der Rinne gebildeten Kühlflüssigkeitssee eine gewisse, erwärmte Kühlflüssigkeitsmenge durch Anhaften von dieser am Tubenrohr entzogen, die durch frische bzw. kältere Kühlflüssigkeit ersetzt wird.
Besonders zweckmäßig ist es nun, wenn die Rinne wieder entformt wird, d. h. durch entsprechende Umformung wieder entfernt wird, bevor das Endlostubenrohr abgelängt wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
Diese zeigen in
1: eine schematische Längsschnittansicht durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines endlosen Tubenrohres, und
2: eine Querschnittsansicht eines zur Rohrform geformten Laminates entlang der Schnittlinie A-A gemäß 1, das zu einer Rinne verformt ist, in welcher Kühlflüssigkeit aufgenommen ist.
In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Herstellen eines endlosen (flexiblen bzw. deformierbaren) Tubenrohres 2 für die Herstellung von Kunststofftuben gezeigt. Die Vorrichtung 1 umfasst nicht näher dargestellte Mittel zum Fördern eines zu einer Rohrform 3 geformten ein- oder mehrschichtigen Laminates 4 in einer Förderrichtung 5. Die Fördermittel umfassen beispielsweise in an sich bekannter Weise Schweißbänder, die die Rohrform 3 im Bereich ihrer Längskanten zwischen sich aufnehmen und mit einer Klemmkraft beaufschlagen und somit in der Förderrichtung 5 antreiben. Bevorzugt sind zusätzlich entsprechende Antriebsrollen oder Bänder vorgesehen. Jedenfalls wird die Rohrform 3 axial gefördert, und zwar zumindest abschnittsweise über einen Dorn 6, der von der Rohrform 3 umschlossen wird. In einem nicht dargestellten, vorhergehenden Verfahrensschritt wird in an sich bekannter Weise das zunächst in einer Ebene liegende Laminat 4 zu der gezeigten Rohrform 3 umgeformt. Unter einer Rohrform 3 wird dabei im weitesten Sinne ein Hohlkörper verstanden, der nach einem Schweißschritt umfangsgeschlossen ist. Die Rohrform 3 weist im Bereich von Schweißmitteln 7, hier einer Induktions-Schweißeinrichtung im Querschnitt eine im Wesentlichen kreisförmige Umfangskontur auf, ebenso wie der zylindrische Dorn 6.
Jedenfalls wird das Laminat 4 im Bereich seiner vorzugsweise auf Stoß angeordneten oder überlappenden Längskanten in an sich bekannter Weise mit den Schweißmitteln 7 verschweißt.
In der Förderrichtung auf die Schweißmittel 7 folgt eine Vorkühleinrichtung 23, die bevorzugt als Kontaktkühleinrichtung ausgebildet ist und die die Schweißnaht vorkühlt, insbesondere um das Ablösen eines bevorzugt zum Einsatz kommenden Schweißbandes von dem Laminat zu erleichtern bzw. störungsfreier zu gestalten.
Daraufhin gelangt das zur Rohrform 3 umgeformte Laminat 4, d. h. das gerade geschweißte Endlos-Tubenrohr zu Mitteln 8 zum Kühlen des Laminates 4, genauer der beim Schweißvorgang entstehenden Schweißnaht. Die Mittel 8 zum Kühlen der Schweißnaht sind ausgebildet zum unmittelbaren Benetzen des Laminates 4 mit einer Kühlflüssigkeit 9 und umfassen hierzu eine Pumpe 10 zum Fördern der Kühlflüssigkeit 9 auf das Laminat 4, wobei die unmittelbare Beaufschlagung beispielsweise mittels Sprühdüsen erfolgen kann. Wesentlich ist, dass den Mitteln 8 zum Kühlen der Schweißnaht Mittel 11 zum Verformen des zur Rohrform 3 geformten Laminates 4 zu einer Rinne 12 zugeordnet sind, die das Laminat 4 bezogen auf eine Längsachse des Tubenrohrs 2 nach radial innen verformen, so dass die langgestreckte und sich in der Förderrichtung 5 erstreckende Rinne resultiert. Diese ist derart relativ zu den Mitteln 8 zum Kühlen der Schweißnaht angeordnet, dass die Rinne 12 mit der Kühlflüssigkeit zumindest teilweise gefüllt wird und somit die Kühlflüssigkeit großflächig in Kontakt kommt mit der Schweißnaht, die einen Abschnitt der Rinne 12 bildet.
In dem konkreten Ausführungsbeispiel umfassen die Mittel 8 zum Verformen der Rohrform 3 zu der Rinne 12 eine rotierbar angeordnete Rolle 13, welche aktiv angetrieben sein kann oder passiv, d. h. von dem in Förderrichtung 5 geförderten Laminat 4. Jedenfalls wirkt die Rolle 13 von radial außen auf die Rohrform 3 und beaufschlagt diese mit einer Verformkraft nach radial innen. Das Laminat 4 wird dabei gegen ein hier beispielhaft von einer rotierbar angeordneten Gegenrolle 14 gebildetes Widerlager 15 kraftbeaufschlagt unter Ausbildung der in 2 in einer sich senkrecht zur Förderrichtung 5 erstreckenden dargestellten Querschnittsansicht. Aus 1, genauer den dort gezeigten Pfeilen ist zu erkennen, dass Rolle 13 und Gegenrolle 14 im jeweiligen Kontaktbereich zum Laminat 4, genauer zu einem Rinnengrund 15 sich mit dem Laminat 4 mitbewegen. Wie sich aus einer Zusammenschau der 1 und 2 ergibt, wird die Kühlflüssigkeit in der Rinne 12 zu einer Art See 16 aufgestaut, der einen großflächigen Kontakt des Laminates 4 zu der Kühlflüssigkeit gewährleistet. Bei dem konkreten Ausführungsbeispiel ist die Rinne 12 so geformt, dass eine aus dem Schweißprozess resultierende Schweißnaht 17 den Rinnengrund 15 bildet.
Das Laminat 4 wird unter gleichzeitiger Ausbildung der Rinne 12 durch die Rinne 12 bzw. den darin gebildeten See 16 in der Förderrichtung weiterbewegt und überschüssiges Kühlwasser wird in Form von Tropfen 18 aus der Rinne 12 mitgerissen. Ein Teil dieser Tropfen 18 sowie aus der Rinne 12, überschwappende Kühlflüssigkeit 9 wird, wie durch den Pfeil 19 angedeutet abgeführt, und, wie im allgemeinen Beschreibungsteil erwähnt, entweder im Kreislauf gefördert und bevorzugt zu diesem Zweck wieder gekühlt oder anderweitig verwendet bzw. entsorgt.
Nach Durchlaufen der Rinne 12 erhält die Rohrform 3 durch entsprechende Zurückverformung bzw. nach außen Stülpen des Laminates 4 wieder eine querschnittliche Kreisform. An dem Laminat 4 nach Durchlaufen der Rinne 12 noch anhaftende Tropfen werden mittels einer Lippe 20 abgestreift und gleichzeitig durch Vakuumbeaufschlagung (Pfeil 21) abgesaugt. Zusätzlich oder alternativ können Tropfen auch abgeblasen werden.
In 2 ist, wie erwähnt, eine Querschnittsansicht der Rohrform 3 im Bereich der Rinne 12 gezeigt. Zu erkennen ist eine im Wesentlichen spiegelsymmetrische Ausbildung zu einer Spiegelebene 22, die in etwa mittig durch die Rinne 12 sowie durch den Rinnengrund 15 verläuft und sich in Richtung der Längserstreckung des Tubenrohrs 2, d. h. in der Förderrichtung 5 erstreckt.
Nicht gezeigt ist eine bevorzugt vorgesehene Trenn- bzw. Ablängstation, welche der Trocknungseinrichtung nachgeordnet ist und mit Hilfe derer das endlose Tubenrohr 2 in Einzelrohre unterteilt wird, die dann im weiteren Tubenherstellprozess mit einer Tubenschulter sowie einem Tubenauslass versehen werden.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Tubenrohr
3: Rohrform
4: Laminat
5: Förderrichtung
6: Dorn
7: Schweißmittel
8: Mittel zum Kühlen
9: Kühlflüssigkeit
10: Pumpe
11: Mittel zum Verformen
12: Rinne
13: Rolle
14: Gegenrolle
15: Rinnengrund
16: See
17: Schweißnaht
18: Tropfen
19: Pfeil
20: Lippe
21: Pfeil
22: Spiegelebene
23: Vorkühleinrichtung

Claims

Verfahren zum Herstellen eines endlosen Tubenrohres (3) für die Herstellung von Kunststofftuben, wobei ein mindestens eine Kunststoffschicht umfassendes oder daraus bestehendes zu einer Rohrform (3) geformtes Laminat (4) in einer Förderrichtung (5) entlang von Schweißmitteln (7) gefördert und entlang seiner Längskanten unter Ausbildung einer Schweißnaht (17) verschweißt wird und wobei die Schweißnaht (17) durch unmittelbares Benetzen des zur Rohrform (3) geformten Laminates (4) mit einer Kühlflüssigkeit (9) gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Rohrform (3) geformte Laminat (4) vor und/oder während der Benetzung mit der Kühlflüssigkeit (9) derart verformt, insbesondere nach radial innen gestülpt, wird, dass das zur Rohrform (3) geformte und verschweißte Laminat (4) mit seiner Schweißnaht (17) eine Rinne (12) für die Kühlflüssigkeit (9) begrenzt, die zum Kühlen der Schweißnaht (17) mit Kühlflüssigkeit (9) gefüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (17) vollständig mit der in der Rinne (12) befindlichen Kühlflüssigkeit (9) bedeckt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne (12) derart geformt wird, dass diese einen Rinnengrund (15) und sich in Umfangsrichtung des zur Rohrform (3) geformten Laminates (4) zu beiden Seiten des Rinnengrundes (15) nach radial außen ansteigende Rinnenwände aufweist, und dass der Rinnengrund (15) und/oder zumindest eine der Rinnenwände, zumindest abschnittsweise von der Schweißnaht (17) gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rinne (12) in der Förderrichtung (5) erstreckt und bezogen auf die Schweißmittel (7) ortsfest angeordnet wird, und dass das zur Rohrform (3) geformte Laminat (4) unter Bildung der Rinne (12) in der Förderrichtung (5) weitergefördert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Rohrform (3) geformte Laminat (4) zum Formen der Rinne (12) nach radial innen bezogen auf die Förderrichtung (5) mit einer Verformkraft beaufschlagt wird, insbesondere mit einer rotierbar angeordneten Rolle (13) und/oder einem Gleitschuh.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Rohrform (3) geformte Laminat (4) mit der Verformkraft in Richtung auf im Inneren der Rohrform (3) angeordnete Widerlagermittel kraftbeaufschlagt wird, bevorzugt gegen die Widerlagermittel gedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerlagermittel einen Gleitschuh und/oder eine rotierbar gelagerte Widerlagerrolle umfassen und/oder das die Widerlagermittel zumindest abschnittsweise von einer Einformung in einem Dorn (6) gebildet sind, auf dem das zur Rohrform (3) geformte Laminat (4) entlang der Schweißmittel bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlflüssigkeitsfüllstand in der Rinne (12) überwacht und bevorzugt auf einen vorgegebenen Kühlflüssigkeitsfüllstand oder Kühlflüssigkeitsfüllstandsbereich eingestellt, insbesondere geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Rohform (3) geformte und verschweißte Laminat (4) vor einer Trennstation zum Ablängen des endlosen Tubenrohres (2) zu einer kreisförmigen Querschnittskontur geformt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Rohrform (3) geformte Laminat (4) im Bereich der Schweißmittel vor dem Umformen zur Rinne (12) eine kreisförmige Querschnittskontur aufweist, mit der es bevorzugt einen Dorn (6) umschließt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Kühlflüssigkeit (9) durch die Wärmeeinwirkung der Schweißnaht (17) verdampft wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzte Kühlflüssigkeit (9) wasserhaltig und/oder alkoholhaltig, insbesondere ethanolhaltig ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Rohrform (3) geformte Laminat (4) in Förderrichtung des Laminates (4) nach einem Beaufschlagungsbereich mit Kühlflüssigkeit (9) getrocknet wird, insbesondere durch Absaugen von Kühlflüssigkeit (9) und/oder durch Abblasen von Kühlflüssigkeit (9) und/oder durch mechanisches Abstreifen von Kühlflüssigkeit (9), bevorzugt mit einer elastischen Abstreiferlippe (20).
Vorrichtung (1) zum Herstellen eines endlosen Tubenrohres (2) für die Herstellung von Kunststofftuben, insbesondere ausgebildet zur Durchführung eines Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit Mitteln zum Fördern eines, mindestens eine Kunststoffschicht umfassenden oder daraus bestehenden, zu einer Rohrform (3) geformten Laminates (4) entlang von Schweißmitteln (7), die ausgebildet und angeordnet sind, um das Laminat (4) entlang seiner Längskanten unter Ausbildung einer Schweißnaht (17) zu verschweißen sowie mit Mitteln zum Kühlen (8) der Schweißnaht (17) durch Benetzten des zu der Rohrform (3) geformten Laminates (4) mit einer Kühlflüssigkeit (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) Mittel zum Verformen (11) des zur Rohrform (3) geformten Laminates (4) zu einer Rinne (12), insbesondere durch Stülpen des Laminates (4) nach radial innen, aufweist und dass die Mittel zum Benetzen der Rohrform (3) derart ausgebildet und angeordnet sind, dass die Rinne (12) mit der Kühlflüssigkeit (9) befüllbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Verformen (11) Kraftbeaufschlagungsmittel zum Beaufschlagen des zur Rohrform (3) geformten Laminates (4) mit einer äußeren Verformungskraft, insbesondere in einem in der Förderrichtung den Schweißmitteln (7) nachgeordneten Bereich, umfassen.