DE1704593C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Wickelrohres - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Wickelrohres aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem ein Profilband, dessen einer Bandrand einen Steg und dessen anderer Bandrand eine in einem Wulst angeordnete Nut aufweist, auf einer inneren Abstützung wendelförmig gewickelt wird, wobei die durch Erwärmung deformierbar gemachte Nu? des zulaufenden Profilbandes kontinuierlich auf den Steg der vorangehenden Windung geführt und anschließend gekühlt wird.

Zur Herstellung von Rohren oder Schläuchen aus Kunsisioirbanusireiien isi cb bereits uckauui, wc CaTtU-streifen an ihren Rändern mit einer Hohlleiste und einer Kopfleiste zu versehen und eine Wicklung derart vorzunehmen, daß die Hohlleiste über die Kopfleiste greift und diese mehrseitig umklammert. Bei der Verwendung von elastisch gestelltem Kunststoff erfolgt die Umklammerung elastisch, bei starr gestelltem Kunststoff wird die Hohlleiste durch Anwendung von Wärme zum Zweck der Umklammerung erweicht, bis die dichte Umklammerung durchgeführt ist. Um dies zu erreichen, wird die Hohlprofiüeiste vorübergehend durch Erwärmen deformierbar gemacht, anschließend über die Kopfleiste gedrückt und danach gekühlt. Die erwärmung, um den Kunststoff der Hohlprofilleiste deformierbar zu machen, ist relativ gering, d. h. die erforderlichen Temperaturen sind sehr niedrig. Die Vereinigung der Hohlleiste mit der Kopfleiste zur Bildung der Profilleiste kann auch dadurch erfolgen, daß die Prof.lleistenteile thermoplastisch miteinander verschweißt werden Das bedeutet, daß die Hohlprofilleiste bis in den thermoplastischen Bereich erwärmt werden muß, wobei in diesem Bereich auch die Deform.erbarkeit gegeben ist Außerdem muß auch d.e Kopfleiste bis in diesen Bereich erhitzt werden, um die Verschwe.ßung zu ermöglichen. Durch die Aufheizung der beiden Profi! teile tritt jedoch beim Abkühlen keine Schrumpfwirkung auf (DT-PS 10 03 521)..

Das bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß die Kest^keit der Naht infolge der elastischen Umklammerung !der der thermoplastischen Verschweißung insbesondere bei Hartpolyvinylchlorid sehr schlecht .st.

Es ist weiterhin bekannt, zur Verbindung von ProfilbänHorn an einem Bandrand mehrere Stege mit komplementären Ausnehmungen in dem Wulst auf dem anderen Bandrand vorzusehen, um die dadurch erzielte elastische Halterung noch zu erhöhen (US-PS

27 39 089). uii.· 1

Bekanntlich kann der Steg auch als horizontaler, mn einem Haken am vorderen Ende versehener Fortsatz eines Profilbandes ausgebildet sein, der in eine ebenfalls horizontal ausgebildete Nut unter elastischer Verformung dieser Nut eingeschoben wird (FR-PS

Die elastische Verbindung hat den Nachteil, daß die so hergestellten Rohre nicht torsionssteif sind, Um eine gute Abdichtung der Verbindungsstelle zu erreichen, ist es unbedingt erforderlich, zwischen Nut und Steg ein Dichtungsmittel, beispielsweise in Form eines Bindemittels, einzubringen.

Schließlich ist noch bekannt, Rohre aus Polyäthylenbändern durch Wickeln herzustellen, wobei die Bänder im thermoplastischen Bereich gegeneinander gepreßt und so miteinander zu einem Rohr verschweißt werden was jedt.-.i nicht bei allen Thermoplas en anwendbar ist. beispielsweise läßt sich hartes Polyvinylchlorid auf diese Weise nur schlecht verschweißen.

Cs ist bereits eine Vorrichtung mit einer aus einem zylindrischen und einem konischen Teil bestehenden drehbaren Trommel, mit einer dem zylindrischen 1 eii zugeordneten, einen Aufweitdorn für die Nut aufweisenden Führungseinrichtung für das zulaufende Profilband und mit am Außenumfang des zylindrischen Teils angeordneten Anpreßrollei zur Herstellung von Wikkelrol.ren bekannt (FR-PS 14 33 896).

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung wie vorstehend erwähnt zu schaffen, womit sich auf einfache Weise eine sehr feste und dichte Verbinden" der RanHränHpr auch bei solchen Thermoplasten, deren Schweißbarkeit unzureichend ist, erzielen läßt.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Erwärmung des Profilbandes über den gesamten zulaufenden Querschnitt auf einer im oberen thermoelastischen Bereich liegenden Temperatur erfolgt, mindestens der Steg der frisch aufgewickelten Windung während seines Umlaufes bis zur Vereinigung mit der Nut des zulaufenden Profilbandes auf Raumtemperatur abgekühlt wird und daß unmittelbar vor der Vereinigungsstelle von Nut und Steg deren Oberflächen auf Schweißtemperatur erhitzt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem

Oberbegriff des Anspruchs 2 zeichnet sich dadurch aus, daß im Bereich der ersten beiden, auf der Trommel aufgelegten Windungen des Profilbandes eine Kühleinrichtung angeordnet ist und die Führungseinrichtung in Profilzulauf richtung Durchtrittsöffnungen'zur Zuführung von Heißluft in die Nut und auf den Steg vor deren Vereinigungsstelle aufweist.

Das erfindungsgemäß hergestellte Rohr ist infolge des Schrur>pfsitzes und der lokalen Verschweißung von Nut und Sieg starr und selbsttragend, weist eine innere, feste, unlösbare Verbindung zwischen Nut und Steg auf, bildet in seinem Inneren inen glatten Strömungskanal und ist weitgehend frei vo^f Wickelspannungen. Für die feste Verbindung der c . !nen Windungen miteinander werden auch J;<: ι .-kstellkräftc

des Kunststoffbandes ausgersu'zi. Ms ,-.r erfindungsgemäßen Verbindung gelingt ?·. „jui_t Hart-PVC längs einer Naht zu verbinden d^ren Festigkeit die Werkstoffestigkeit nahe/ rfeicht.

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert

F i g. 1 zeigt sche.natisch im Schnitt einen Teil einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens;

F i g. 2 zeigt den in F i g. 1 gezeigten Vorrichtungsteil perspektivisch; F i g. 3 zeigt das gewickelte Profilband im Schnitt.

Wie in F i g. 1 und 2 gezeigt ist, läuft das Profilband 4 auf die Trommel I und wird durch Anpreßrollen 2 angedrückt. Mit Hilfe einer Kühleinrichtung 3, die sich im Bereich der ersten beiden, auf der Trommel t aufgelegten Windungen des Profilbandes 4 befindet, wird gekühlt. Das Profilband 4 hat, wie auch aus F i g. 3 zu sehen ist, an einem Rand einen Steg 5 und am anderen Rand einen Wulst 6, in dem die Nut für die Aufnahme des Steges 5 vorgesehen ist Die Anpreßrollen 2 haben eine dem Wulst 6 entsprechende Auskehlung 7. Die Nut in dem Wulst 6 wird mit f'ilfe eines Dorns 8 und der Führungseinrichtung 9 aufgeweitet. Die Führungseinrichtung hat zum Zuführen von Heißluft in die Nut und auf den Steg 5 vor deren Vereinigungsstelle Durchtrittsöffnungen 10 für Heißluft, die in F i g. 1 durch Pfeile veranschaulicht ist Die Verbindung des Steges 5 mit der Nut in dem Wulst 6 ist in F ä g. 2 gestrichelt eingezeichnet. In Fig.3 sind zwei Verbindungsstellen im Längsschnitt durch ein gewickeltes Rohr gezeigt.

Die Trommel 1 besteht aus einem zylindrischen und einem konischen Teil, wobei der konische Teil nicht gezeigt ist. Die Breite des zylindrischen Teils der Trommel beträgt mindestens zwei Breiten des Profilbandes. Der Durchmesse) des konischen Teils kaⁿn sich ausgehend vom Trommeldurchmesser bis auf etwa das 0,2fache dieses Durchmessers verringern. Die Führungseinrichtung ist ebenfalls wie die Anpreßwaizen dem Wick^Iwinkel entsprechend angeordnet, wobei die Anpreßwalzen zur Längsachse der Trommel entsprechend verstellt sind. Mit den Anpreßrollen 2 wird dadurch nicht nur die Fläche des Bandes auf die Oberfläche der Trommel gedrückt, sondern auch gleichzeitig durch die Auskehlung 7 auf den Wulst 6 der zur Verbindung der Nut und des Steges gewünschte Druck ausgeübt und der Wickelvorgang gelenkt.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Da die Temperatur des Profilbandes im oberen thermoelastischen Zustandsbereich des gewählten Thermoplasten liegen muß, muß bei Verwendung von vorfabrizierten Profilbändern das Band entsprechend erwärmt werden. Wird das Profilband direkt aus dem Extruder kommend zugeführt, muß für die erforderlic'..·£ Abkühlung gesorgt werden. Die auf der einen Profilseite ausgebildete Nut wird durch den Dorn 8 der Führungseinrichtung 9 aufgeweitet. Unmittelbar danach wird das Profilband 4 auf die sich drehende Trommel 1 aufgebracht, wobei die aufgeweitete Nut des einen Profilrandes um den Steg ΐ des anderen Profilrandes angeordnet wird. Anpi eßwalzen drücken das Band gegen die Oberfläche des zylindrischen Trommelteils, wobei gleichzeitig von auiien durch Druckluft gekühlt wird. Die Kühlung erfolgt so, daß der Steg 5 des aufgebrachten Profilbandes 4 vor dem Vereinigen mit der Nut in dem Wulst 6 des zulaufenden Profilbandes 4 bereits auf Raumtemperatur abgekühlt ist, während er einmal auf der Trommel umläuft.

Zusätzlich wird durch Einblasen von Heißluft durch die Durchtrittsöffnungen 10 an die Vereinigungsstelle von Steg 5 und Nut eine örtliche Erwärmung erreicht, so daß die Verbindungsflächen durch Schweißen geschlossen werden.

Die Druckluftkühlung beschleunigt die Abkühlung der Verbindung zwischen Nut und Steg 5, so daß eine feste, lokal an Oberflächenbereirhen thermoplastisch verschweißte Schrumpfverbindung erreicht wird. Das fertiggestellte Rohr läuft dann von dsr Trommel 1 nach dem Abkühlen und Verfestigen selbständig und selbsttragend ab.

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Wickelrohres aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem ein Profilband, dessen einer Bandrand einen Steg und dessen anderer Bandrand eine in einem Wulst angeordnete Nut aufweist, auf einer inneren Abstützung wendelförmig gewickelt wird, wobei die durch Erwärmung deformierbar gemachte Nut des zulaufen- to den Profilbandes kontinuierlich auf den Steg der vorangehenden Windung geführt und anschließend gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Profilbandes über den gesamten zulaufenden Querschnitt auf eine im oberen thermoplastischen Bereich liegende Temperatur erfolgt, mindestens der Steg der frisch aufgewickelten Windung während seines Umlaufs bis zur Vereinigung mit der Nut des zulaufenden Profilbandes auf Raumtemperatur abr; -kühlt wird und daß unmittelbar vor der Vereinigungsstelle von Nut und Steg deren Oberflächen auf Schweißtemperatur erhitzt werden.

2. Vorrichtung zur Purchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer aus einem zylindrischen »5 und einem konischen Teil bestehenden drehbaren Trommel, mit einer dem zylindrischen Teil zugeordneten, einen Aufweitdorn für die Nut aufweisenden Führungseinrichtung für das zulaufende Profilband und mit am Außer -mfang des zylindrischen Teils angeordneten Anpreßrollen, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der ersten beiden a"^f der Trommel (1) aufgelegten Windungen des Profilbandes (4) eine Kühleinrichtung (3) angeordnet iri und die Führungseinrichtung (9) in Profilzulaufrichtung Durchtrittsöffnungen (10) zur Zuführung von Heißluft in die Nut und auf den Steg (5) vor deren Vereinigungsstelle aufweist.

4°