DE1704593A1 - Verfahren zur Herstellung von Wickelrohren aus Kunststoff und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Wickelrohren aus Kunststoff und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

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DE1704593A1
DE1704593A1 DE19671704593 DE1704593A DE1704593A1 DE 1704593 A1 DE1704593 A1 DE 1704593A1 DE 19671704593 DE19671704593 DE 19671704593 DE 1704593 A DE1704593 A DE 1704593A DE 1704593 A1 DE1704593 A1 DE 1704593A1
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wound
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Klaus Dipl-Ing Jensen
Franz Primessing
Michael Dipl-Ing Wienand
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Description

Abschrift
P.A. 563 249 »-2.10.67
München, 4. August 1967 M/8705
Verfahren zur Herstellung von Wickelrohren aus Kunststoff und Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Wickelrohren aus Kunststoff und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bereits bekannt, Kunststoffrohre durch spiralisches Wickeln eines Bandes um einen Dorn herzustellen. Hierzu werden faserstoffbänder, die mit härtbaren Harzen getränkt sind, verwendet.
Die Verbindung der einzelnen Wickellagen untereinander wird dadurch erreicht, daß das Harz erst während des Wickelvorgangs aushärtet. Oft bestehen Rohre, die in der soeben beschriebenen Weise hergestellt sind, aus mehreren Lagen gewickelter Bänder.
Ferner ist bekannt, Rohre aus Polyäthylenbändern durch Wickeln herzustellen. Die Ränder der Bänder werden im thermoplastischen Bereich gegeneinander gepre'ßt und so miteinander zu einem Rohr verschweißt. Das Verschweißen der Bandränder kann auch mit Hilfe von Schweißdraht vorgenommen werden.
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Die erwähnten bekannten Verfahren lassen sich nicht bei allen Thermoplasten anwenden. Die Qualität der Rohre wird durch die Schweißnähtgute bestimmt, die je nach Thermoplast sehr unterschiedlich, z.B. bei PVC sehr schlecht, ist.
Den geschilderten Nachteilen hilft die Erfindung ab. Das neue Verfahren besteht darin, daß ein profiliertes Band aus einem Thermoplast, dessen einer Rand einen Steg und dessen anderer einen Vulst mit einer Nut zur Aufnahme des Stegs, diese beiden vorzugsweise schwalbenschwanzförmig ausgebildet, aufweist, in erweichtem Zustand spiralförmig auf eine als Dorn dienende, sich drehende Trommel, so aufgewickelt wird, daß durch die Nut im Wulst des einlaufenden thermoelastischen Profilbandteiles der kalte Steg einer vorhergehenden Windung laufend unter Kühlen aufgenommen wird und das nach Verfestigung der Verbindungsstellen gebildete fertige Rohr von der Trommel fortlaufend selbständig abläuft. Für die feste Verbindung der einzelnen Windungen miteinander werden die Rückstellkräfte des Kunststoffbandes ausgenutzt.
Die Temperatur des profilierten Bandes muß beim Wickeln innerhalb des oberen thermoelastischen Bereiches ließen, um Wickdspannungen weitgehend ausziischalten.
Wird das Band unmittelbar von einem Extruder auf die Trommel geführt, so muß zwischen Extruder una Trommel entsprechend gekühlt werden.
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Man kann aber auch vorfabrizierte Bänder für das Verfahren der Erfindung verwenden. Dann muß zwischen Vorratsrolle und Trommel ein Heizkanal geschaltet werden, um das Band auf die Temperatur des oberen thermoplastischen Bereichs zu bringen.
Die Nut des Wulstes wird durch ein geeignetes Werkzeug aufgeweitet bevor das profilierte Band auf die Trommel aufläuft. Es ist dann, nach einer Umdrehung der Trommel in axialer Richtung zum Trommelende so verschoben, daß der kalte Steg der bereits aufgewickelten Windung in die elastisch aufgeweitete Nut des im thermoelastischen Bereichs auf die Trommel auflauienden Bandteiles eingreifen kann.
Mit der Kühlung des Wulstes wird erreicht, daß dieser fest auf den kalten Steg aufschrumpft. Wo es erwünscht ist, kann die Trennfläche zwischen Steg und Nut durch Schweißen, in dem man Schweißluft einbläst, oder Kleben oder Einwickeln eines Weichprofils (z.B. Silikonkautschuk)
i geschlossen werden.
Da beim Abkühlen des Rohres eine Schrumpfung auftritt, soll die Trommel in aeialer Richtung sich konisch zu dem Ende hin, von dem das fertige Rohr selbständig abläuft, verjüngen.
Die Vorrichtung nach der Erfindung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine drehbare Trommel mit einem zylindrischen und einem
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konischen Teil aufweist, wobei am äußeren Ende des zylindrischen Teils ein in einer Spiralwindung angeordnetes, feststehendes Leitblech und innerhalb dee zylindrischen Teils der Trommel mehrere radial in gleichen Abständen zur Mantelfläche des zylindrischen Teiles angeordnete Anpressrollen, sowie eine Kühlvorrichtung vorgesehen sind und daß im Bereich des zylindrischen Teils der Trommel ein Werkzeug zur Führung des Profilbandes auf die Trommel mit einem Dorn zum Aufweiten der Nut des Vulstes angeordnet sind.
Das besagte Werkzeug hat die Aufgabe, die Nut im Wulst des einlaufenden thermoplastischen Profilbandteiles genau über den kalten Steg des bereits aufgewickelten Bandteiles zu führen.
Aus diesem Grunde ist es oberhalb des Bandes mit einem Steg, der das einlaufende Profilband in der Nut, und unterhalb mit einer Nut, die das bereits aufgewickelte Profilband am kalten Steg führt, versehen.
Das Werkzeug ist in Profileinlaufrichtung durchbohrt. Durch die Bohrung kann Heißluft an die Stelle geblasen werden, wo sich Nut und Steg der Profilbandteile vereinigen. Hierdurch entsteht eine innige, feste unlösbare Verbindung zwischen Steg und Nut*
Die Breite des zylindrischen Teils der Trommel beträgt mindestens 2 Breiten des Kunststoffbandes. Die Steigung des Leitbleches wird in Abhängigkeit von Trommeldurchmesser und der Bandbreite gewählt.
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·> 5 —
Die Breite des konischen Teils der Trommel ist in Abhängigkeit von dem Thermoplast, aus dem das profilierte Band besteht, zu bemessen. Denn es gilt die unterschiedliche Abkühlungsgeschwindigkeit zu berücksichtigen. Das Rohr muß noch Abkühlen, während es durch die Trommel gehalten wird, um dann beim Verlassen der Trommel selbsttragend zu sein. Vorzugsweise wird man für den konischen Teil einen Bereich von o,2 - 1,o Trommeldurchmesser wählen.
Die Anpresswalzen sind zweckmäßig so ausgebildet, daß sie an ihrem einen Ende eine umlaufende Kehlung aufweisen, die der äußeren Form des Wulstes des Profilbandes entspricht.
Damit wird erreicht, daß nicht nur die Fläche des Bandes auf die Oberfläche der Trommel aufgedrückt, sondern auch gleichzeitig auf den Wulst der zur Verbindung von Nut und Steg gewünschte Druck ausgeübt und der Wickelvorgang gelenkt wird.
Die Anpresswalzen müssen entsprechend dem Wickelwinkel zur Längsachse der Trommel verstellt angeordnet sein. Dann ist ein einwandfreies Andrücken des Bandes auf die Mantelfläche des zylindrischen Teiles der Trommel gewährleistet.
Die Kühlvorrichtung ist im Bereich der ersten beiden Windungen angeordnet, da einerseits die sich laufend vollziehende Verbindung zwischen Wulst und Steg und andererseits der Steg der ersten Windung vor der Ver-
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einigung mit der Nut des Wulstes gekühlt wird.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der Vorrichtung beschrieben. Nach dem Verlassen des Extruders oder des Heizkanals läuft das profilierte Kunststoffband durch die Führungseinrichtung, wobei die im ¥ulst befindliche, vorzugsweise schwalbenschwanzförmig ausgebildete Nut elastisch aufgeweitet wird. Sobald das Band auf die sich drehende Trommel aufgebracht ist, wird es durch Anpresswalzen gegen die Oberfläche des zylindrischen Teils der Trommel angedrückt und durch Pressluft abgekühlt. Hierbei muß darauf geachtet werden, daß der Steg des Profilbandes bis auf Raumtemperatur abgekühlt wird der Wulsthingegen bleibt dabei so warm, daß er noch thermoelastisch verfonmbar ist. Nach einer Trommelumdrehung ist das Band zur Längsachse der Trommel in Richtung auf den konischen Teil um eine Handbreite verschoben.
Der kalte Steg des Teiles des Bandes, der bereits aufgewickelt ist und die elastisch aufgeweitete Nut des auf die Trommel auflaufenden Teilesdes Bandes, der sich im elastischen Bereich befindet, liegen dann genau übereinander und können bei dem kontinuierlichen Vorgang sich laufend miteinander vereinigen.
Nut und Steg werden durch eine ausgebildete Kehlung am einen Ende der Anpreßwalze fest ineinander gepreßt. Durch die Preßluftkühlung oeschleunigt kühlt die Wulst
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des Bandes mit der Nut ab und schrumpft fest auf den kalten Steg aufgrund der bedingten Rückstellung und unterhalb 6o° aufgrund des Behnungskoeffizienten auf.
Zum besseren Verständnis der Erfindung dient die Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 in schematiscier Darstellung eine Aufsicht auf die Trommel mit Anpreßwalzen und Kühlvorrichtung in axialer Richtung.
Fig. 2 in schematischer Darstellung einen Teil der Vorrichtung, teilweise geschnitten, mit einem bereits hergestellten Rohrstück in perspektivischer Ansicht.
Fig. 3-6 das profilierte Band in den verschiedenen Stufen während des Wicklungsvorgangs im Schnitt
Fig. 7 die Audenansicht eines fertigen Rohrs.
Fig. 8 ein Profil des Bandes, bei dem über die gesamte Breite abwechselnd Steg und Nut angeformt sind.
Fig. 9 das gleiche Profil wie Fig. 8 thermoelastisch verformt, kurz vor dem Wickelvorgang.
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Fig. Io einen Ausschnitt aus der Wandung eines fertigen Wickelrohrs.
Fig. 11 einen Querschnitt durch ein profiliertes Profilband
Fig. 11a ein profiliertes ^and mit einem besonders ausgebildeten Wulst der zur Verankerung des Rohrs geeignet ist.
Fig. 11b ein Längsschnitt durch die Wandung des Wickelrohrs, dessen Wulste in Beton verankert sind.
Nachstehend werden die einzelnen Figuren erläutert.
In Fig. 1 wird mit 1 die Trommel, mit 2 die Anpreßrollen und mit 3 die Kühlvorrichtung und mit h das profilierte Band bezeichnet*
Geeäß Fig. 2 ist im Schnitt das Profilband k mit Steg 5 und Wulst 6 zu sehen» oberhalb dem die Anpressrolle 2 mit Kehlung 7 über dem Wulst 6 angeordnet ist. Die gestrichelten Linien verdeutlichen, wie sich Steg und Nut vereinten, nachdem vorher die Nut mit Hilfe des Doms 8 und der Führungseinrichtung 9 aufgeweitet worden ist. Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil der Wandung des Wickelrohrs mit zwei Verbindungsstellen mit den Stegen 5 und den Wülsten 6.
In *ig. k ist ein Längsschnitt eines Teils der Rohrwandung in dem Zustand dargestellt, in dem der Steg des
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profilierten Bandes nach dem Verlassen der Kleberdüse im thermoelastisehen Bereicht erlastisch verformt wird und gemäß Fig. 5 die Nut im Wulst (rechts in der Zeichnung) im thermoelastischen Bereich elastisch durch den Dorn 9 der Führungseinrichtung aufgeweitet wird. Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil der Wandung des Wickelrohrs. Die dicken Linien bezeichnen die Stellen, an denen zum Abdichten eines Rohrs beim Wickelvorgang Klebe- oder Lösungsmittel eingebracht werden.
Fig. 8 und Fig. 1o zeigen jeweils ein Profilband mit dessen Hilfe es möglich ist, Rohre von verschiedenen Wanddicken zu wickeln. Hierbei liegt das gleiche Verhakungsprinzip zugrunde wie bei dem durch Fig. 3 dargestellten Profilband. So werden auch die Stege der Profile kurz vor dem Wickelvorgang elastisch verformt nach Fig. 9, analog zur Fig. k.
Durch mehrere Wickellagen unter Einsatz der Profile in Fig. 8 und Fig. 1o lassen sich somit Rohre mit verschiedenen Wanddicken herstellen, wie Fig. 11 zeigt.
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Claims (5)

Patentansprüche
1.) Verfahren zur Herstellung von Wickelrohren aus thermoplastischen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß ein profiliertes Band aus einem Thermoplast, dessen einer Rand einen Steg und dessen anderer einen Wulst mit einer Nut zur Aufnahme des Stegs, diese beiden vorzugsweise schwalbenschwanzförmig ausgebildet, aulweist, in erweichtem Zustand spiralförmig auf eine als Dorn dienende, sich drehende Trommel, so aufgewickelt wird, daß durch die Nut im Wulst des einlaufenden thermoelastischen Profilbandteiles der kalte Steg einer vorhergehenden Windung laufend unter Kühlen aufgenommen wird und das nach Verfestigung der Verbindungsstellen gebildete fertige Rohr von der Trommel fortlaufend selbständig abläuft .
2») Verfahren nach Anepruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere profilierte Bänder gleichzeitig gewickelt werden·
3.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Weichprofil als Dehnungsglied »itgewickelt wird.
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4.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Stralilprofil zur Erhöhung der Rohrfestigkeit mit gewickelt wird.
5.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aie eine drehbare Trommel mit einem zylindrischen und einem konischen Teil aufweist, wobei am äußeren fcnde des zylindrischen Teils ein in einer SpFira!windung angeordnetes, feststehendes leitblech und innerhalb der Trommel mehrere radial in gleichen Abständen zur Mantefläche des zylindrischen Teiles angeordnete Anpressrollen, sowie eine Kühlvorrichtung vorgesehen sind und daß im Bereich des zylindrischen Teils der Trommel eine Einrichtung zur Führung des Bandes auf die Trommel mit einem Dorn zum Aufbreiten der Nut des Wulstes angeordnet sind»
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Gl.
DE19671704593 1967-10-02 1967-10-02 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Wickelrohres Expired DE1704593C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DED0054252 1967-10-02
DED0054252 1967-10-02

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1704593A1 true DE1704593A1 (de) 1972-01-13
DE1704593B2 DE1704593B2 (de) 1975-11-27
DE1704593C3 DE1704593C3 (de) 1976-07-08

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2721242A1 (de) * 1976-05-12 1977-11-24 Automation Ind Inc Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen rohrherstellung

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Also Published As

Publication number Publication date
DE1704593B2 (de) 1975-11-27
NO134513B (de) 1976-07-19
GB1231660A (de) 1971-05-12
CH473670A (de) 1969-06-15
NL6810291A (de) 1969-04-08
SE339562B (de) 1971-10-11
RO64580A (ro) 1981-04-26
AT303372B (de) 1972-11-27
YU32069B (en) 1974-02-28
DK135616C (de) 1977-11-07
JPS5223651B1 (de) 1977-06-25
FR1580024A (de) 1969-08-29
DK135616B (da) 1977-05-31
SU513606A3 (ru) 1976-05-05
NL149423B (nl) 1976-05-17
BE721267A (de) 1969-03-24
US3606670A (en) 1971-09-21
BG16429A3 (bg) 1972-11-20
YU213970A (en) 1976-12-31
YU33564B (en) 1977-08-31
YU223868A (en) 1973-02-28
NO134513C (de) 1976-10-27

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