DE2855076C3

DE2855076C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von rohrförmigen Gehäusen oder Hüllen aus thermoplastischem, heißschrumpfbarem Material

Info

Publication number: DE2855076C3
Application number: DE2855076A
Authority: DE
Inventors: Otto Birger Andersson; Jan-Erik Staffanstorp Nilsson; Herwig Pupp
Original assignee: Tetra Pak International AB
Current assignee: Tetra Pak AB
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1978-12-20
Publication date: 1981-01-15
Also published as: NO784314L; US4284448A; AR215970A1; CH636802A5; NL7812365A; SU967267A3; NO149918C; IT1102436B; DE2855076B2; IE47762B1; FI783903A; NO149918B; CA1123329A; DK575878A; JPS642501B2; IE782446L; AT368063B; ES476275A1; SE7714734L; GB2011013A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von aus thermoplastischem, heißschrumpfbarem Material durch Aufwickeln einer Materialbahn auf ein Fonnwerkzeug und Verbinden der Enden der Bahn gebildeten rohrförmigen Gehäusen oder Hüllen der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Formwerkzeug zum Aufwickeln der Materialbahn sowie Elementen zum Verbinden der Enden der Materialbahn.

Gehäuse oder Hüllen aus thermoplastischem, heißschrumpfbarem Material werden häufig als Zwischenprodukt oder Halbfertigprodukt bei der Herstellung von Verpackungsbehältern, Trinkbechern, Schutzbehältern und dergleichen produziert Diese Hüllen sind häufig von zylindrischer oder konischer Form. Sie erhalten durch Schrumpfen die gewünschte Innenform, die sich für den Anwendungszweck eignet

Bei der Herstellung eines Verpackungsbehälters, z. B. des Typs der in der SE 3 81 442 beschrieben ist wird eine Folie aus laminiertem Material benützt die eine Mittelschicht aus geschäumtem Kunststoff hat die auf beiden Seiten mit homogenen thermoplastischen Schichten überzogen ist Das Laminat wird während der Herstellung behandelt um ihm heißschrumpfbare Eigenschaften zu erteilen, d. h. das Material schrumpft, wenn es über eine bestimmte Ttmperaiurgrenze erwärmt wird. Das Laminat wird um ein Formwerkzeug in Form eines drehbaren Doms gewickelt so daß die beiden Enden der Bahn einander etwas überlappen, worauf die Enden aneinandergelegt und versiegelt werden. Es wird ein Gehäuse mit einer in Längsrichtung überlappenden Njht gebildet. Das fertig geformte Gehäuse wird dann auf ein profiliertes Dornende gesetzt, wo es so angeordnet wird, daß ein Teil seiner Länge sich über das Ende des Dorns hinaus erstreckt. Eine Platte aus einem Kunststoffmaterial, z. B. demselben Material wie die Hülle, wird dann gegen die Endfläche des Dorns angedrückt, worauf das Material über seine Erweichungstemperatur erwärmt wird, so daß das freie Ende des Gehäuses bzw. der Hülle schrumpft und sich an die Form des Domes anpaßt. Durch komplementäres Erhitzen wird die freie Randfläche der Hülle erweicht so daß sie mit dem Randbereich der Materialplatte wärmeverschweißt wird, wenn danach ein Druck ausgeübt wird. Die Bildung des Behälters ist dann beendet.

Wird im Verlauf der Herstellung des Verpackungsbe» hälters die Materialbahn um das Formwerkzeug gewickelt, wird die Bahn dem Formwerkzeug Im wesentlichen tangential zugeführt, worauf das vordere Ende der Bahn mechanisch an der Oberfläche des Formwerkzeuges gehalten und dieses um etwa 360° gedreht wird. Die mechanische Halteeinrichtung am Formwerkzeug hat die Form eines kleinen Fingers, der

sich axial bezüglich des Formwerkzeuges erstreckt und zwischen zwei Positionen beweglich ist, nämlich einer offenen Position in einem Abstand von der Formoberfläche und einer geschlossenen Position in Kontakt mit der Formoberfläche. Wird nun eine Materialhahn eingeführt, so wird ihr vorderes Ende in den Raum zwischen dem Haltefinger in seiner offenen Position und der Formoberfläche eingebrecht, worauf der Finger in seine geschlossene Position bewegt wird, so daß das vordere Ende der Bahn eng an Ort und Stelle gehalten wird. Um das nachfolgende Versiegeln der Enden des aufgewickelten Materials zu ermöglichen, wird die Materialbahn vcr dem Erfassen ihres vorderen Endes um einen solchen Betrag vorgerückt, daß der Spannfinger in einem gewissen Abstand innerhalb der Materialbahn angreift Es steht dann ein freies Ende zur Verfügung, das ausreichend groß ist, um die Bildung einer Längsverbindung nach dem Aufwickeln zu ermöglichen. Nach dem Einklemmen zwischen dem Klemmfinger und der Werkzeugoberfläche ersteckt sich das freie Ende tangential von der Oberfläche des Formwerkzeuges weg. Wenn die Materialbahn ^l.ach der Drehung des Formwerkzeuges um das letztere gewikkelt worden ist, verhindert das freie vordere Ende der Bahn einen Kontakt des hinteren Endes der Bahn mit der Werkzeugoberfläche, das hintere zunächst auf das vordere Ende bzw. die vordere Kante der Bahn trifft und auf dieser aufliegt, dann in einem Abstand von der Werkzeugoberfläche liegt Wenn die beiden Enden nach dem Erwärmen zusammengepreßt werden, um die wärmeverschweißte Überlappungsnaht zu bilden, entsteht ein Materialüberschuß infolge des nicht zufriedenstellenden Kontaktes der Bahn mit der Werkzeugoberfläche, wodurch sich der Durchmesser der Hülle nach dem Versiegeln etwas erhöht Dies ist jedoch besonders dann ein Nachteil für die weiteie Formgebung, wenn Hüllen aus steifem und dickem Material, z. B. einem Polystyrol-Laminat hergestellt werden, das eine Mittelschicht aus geschäumtem Polystyrol hat die verhältnismäßig dick »rt und die auf beiden Seiten mit dünnen homogenen Schichten belegt ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der oben erläuterten Nachteile eine genauere Anpassung des vorderen Randes der Materialbahn an die Werkzeugoberfläche vor dem Aufwikkein der Bahn um das Formwerkzeug zu erzielen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die Einsparungen an Platz und Energie ermöglicht Es soll ferner «ine Heizvorrichtung vorgesehen werden, die es ermöglicht die aufzuwickelnde Materialbahn geeignet zu beheizen.

Die Erfindung ist in den Ansprüchen 1 und 4 gekennzeichnet und in Unteransprüchen sind weitere Verbesserungen beansprucht

Durch Ergänzen der Vorheizung des Materials bis zum Erweichen durch eine intensive Heizung eines begrenzten Oberflächenbereiches am vorderen Rand der Bahn wird es ohne Ausübung mechanischer Arbeit auf die Bahn möglich, dieses Ende in Kontakt mit der Werkzeugoberfläche zu bringen.

Vorzugsweise erhält im Falle des Aufwickeins auf ein zylindrisches Formwerkzeug das vordere Ende der Materialbahn eine Krümmung, deren Krümmungsradius weitgehend mit dem Radius des Formwerkzeuges übereinstimmt Vorzugsweise wird beim Aufwickeln einer laminierten Materiaibahn nur die Materialschicht oder die Materialschichten, die am nächsten zum Formwerkzeug liegen, intensiv erwärmt

Vorzugsweise ist die Intensivheizeinrichtung so benachbart zum Formwerkzeug angeordnet, daß vor dem Aufwickeln der Materialbahn um das Formwerkzeug das vordere Ende der Materialbahn, die auf das Werkzeug zu gerichtet ist, intensiv beheizt wird, während nach dem Aufwickeln die Enden der Materialbahn beheizt werden, um ihre Heizversiegelung zu ermöglichen. Zweckmäßigerweise ist die Heizein-ο richtung stationär angeordnet

Vorteilhafterweise hat die Vorheizeinheit und die Intensivheizeinheit eine Arbeitsbreite, die mit der entsprechenden Breite der Materialbahn übereinstimmt oder diese etwas überschreitet, und die Vorheizeinheit und die Intensivheizeinheit haben zusammen eine Arbeitslänge, die der Länge der Materialbahn entspricht, wobei die Arbeitslänge der Intensivheizeinheit um etwa ein Drittel kürzer ist als die Arbeitslänge der Vorheizeinheit

Zweckmäßigerweise ist die Inten^ivheizeinheit zwischen der Vorheizeinheit und den· Formwerkzeug angeordnet Vorteilhafterweise arbeitet die Heizeinrichtung mit Heißluft und umfaßt ein Ventil, um die Heißluft zu der Vorheizeinheit und/oder zu der Intensivheizeinheit zu führen. Das Ventil hat drei Betriebbstellungen, nämlich eine erste Stellung, in der die Zufuhr von Heißluft zu den Heizeinheiten unterbrochen ist eine zweite Stellung, in der die Heißluft beiden Heizeinheiten zugeführt wird und eine dritte Position, in der die Heißluft nur der Intensivheizeinheit zugeführt wird.

Die Anordnung mit stationären Heizeinheiten, zwischen denen Heißluft in vorgegebener Weise verteilt werden kann, bildet die Basis einer zuverlässigen Arbeitsweise und ermöglicht die Umschaltung von Heißluft während der verschiedenen individuell sehr kurzen Arbeitsphasen. Die schnelle Umschaltung des Strömungsverlaufes der Heißluft wird durch die Ventilausbildung erleichtert die einfach und schnell zwischen den verschiedenen genauen Arbeitspositionen bewegt werden kann.

Die Erfindung wird später in Verbindung mit einer Heizeinrichtung beschrieben, die Heißluft verwendet und die sich als eine optimale Lösung bei der Herstellung von Hüllen aus laminierteir Material, das Schichten aus geschäumtem Kunststoff umfaßt, erwiesen hat Es können aber auch andere Materialien verwendet werden, und die Heizeinrichtung kann auch mit anderen Arbeitsmedien betätigt werden.

Beispielsweise kann in bestimmten Fällen eine Heizeinrichtung mit Infrarot-Heizung verwendet werden.

Abhängig davon, ob das laminierte Material symmetrisch ist oder nicht, ob es Schichten aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien enthält oder abhängig ¹On anderen Faktoren, kann es notwendig sein, dit gesamte Folie vorzuheizen, d. h„ beide Seiten der Folie vorzuheizen, was einfach in der Weise erfolgen kann, daß ein Teil der der Vorheizeinheit zugeführten Luft um die Materialzone herumgeführt und gegen die gegenüberliegende Seite der Folie gerichtet wird.

Die Nachteile der bisherigen Methode bei der Herstellung von Verpackungen, bei der eine Materialbahn um einen Dorn gewickelt und die sich überlappenden Enden wärmevjrschweißt wurden, sind bei dem Verfahren gemäß der Erfindung vermieden. Wegen der Steifheit des Materials ragt bei dem bekannten Verfahren während des Aufwickeins das vordere Ende

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der Folie tangential vom Dorn ab Und verhindert eine genaue Anpassung der Materialfolie an die Oberfläche des Öorns. Dies wird bei dem Verfahren nach der Erfindung vermieden, da das vordere Ende der Folie auf der Seite vorgeheizt wird, die dem Dorn zu gerichtet wird, und zwar in einem solchen MaDe, daß eine Schrumpfung eingeleitet wird; Die Schrumpfung auf einer Seite führt dazu, daß das vordere Ende der Materialfolie eine gekrümmte Form rriil einem Radius erhält, der mit dem Radius des Domes Obereinstimmt, so cEdß das vordere Ende kein Hindernis mehr für das Aufwickeln bildet.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird im nachfolgenden anhand der Zeichnungen erläutert Darin zeigen

Fig. la—e die aufeinanderfolgenden Arbeitsstufen bei der Umformung einer Materialbahn in eine Hülle und

F i g. 2 einen Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer Heizeinrichtung nach der Erfindung.

Fig. la—e zeigen die wesentlichen Maschinenteile für die Herstellung von Hüllen aus thermoplastischem, heißschrumpfbarem Material. Jede der Figuren zeigt ein Formwerkzeug 1, das aus einem zylindrischen Dorn besteht Das Formwerkzeug 1 ist mit einem Haltefinger 2 versehen, der zwischen einer Position in einem Abstand vom Formwerkzeug 1 (Fig. la, b, c) und einer Position bewegbar ist in der er am Formwerkzeug 1 anliegt(Fig. Idund Ie).

Eine Materialbahn 3 wird in den Zwischenraum zwischen dem Formwerkzeug 1 und dem Haltefinger 2 längs einer Bahn eingeführt die tangential zum Formwerkzeug 1 verläuft. Längs dieser Bahn ist eine Heizeinrichtung 4 angeordnet, die aus einer Vorheizeinheit 5 und einer Intensivheizeinheit 6 besteht, die mit Heißluft arbeiten. Beide, d. h. die Vorheizeinrichtung 5 und die Intensivheizeinrichtung 6 sind mit Heißluftdüsen versehen, die auf die Zuführbahn für die Materialbahn 3 gerichtet sind. Die Heizeinrichtung 4 wird im Detail mit Bezug auf F i g. 2 beschrieben.

Bei der Herstellung einer Hülle aus einem thermoplastischen, heißschrumpfbaren Material wird eine Mate-

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1 zugeführt Die Materialbahn 3 hat eine Länge, die so angepaßt ist daß sie nach dem Aufwickeln um das Formwerkzeug 1 eine genügend breite Überlappung hat um eine dichte Verbindung zu ermöglichen. Die Zuführrichtung der Materialbahn 3 ist in F i g. 1 a durch einen Pfeil angedeutet In der dargestellten Position ist das Formwerkzeug 1 dazu näher angeordnet der Haltefinger 2 hat einen Abstand von der Oberfläche des Formwerkzeuges 1 und die Vor- und Intensivheizeinrichtung 5 bzw. 6 sind inaktiv.

Fig. Ib zeigt einen Zeitpunkt während der Bildung der Hülle, wenn die Materialbahn 3 momentan in einer Position unmittelbar gegenüber der Heizeinrichtung 4 anhält Das Formwerkzeug 1 ist stationär und der Haltefinger 2 befindet sich in offener Position. Heißluft wird der Heizeinrichtung 4 zugeführt und zwischen der Vorheizeinrichtung 5 und der Intensivheizeinrichtung 6 verteilt so daß die Materialbahn 3 längs ihrer gesamten Länge auf der der Heizeinrichtung 4 zugewandten Seite erwärmt wird, die diejenige Seite bildet, die beim nachfolgenden Aufwickeln dem Formwerkzeug zu gerichtet ist Unter der Annahme, daß das Material aus der oben erwähnten Materialkombination besteht d. h. aus einer verhältnismäßig dicken Mittelschicht (annähernd 1 mm) aus geschäumtem Polystyrol, das auf beiden Seiten durch dünne Schichten (0,4 — 0j2 mm) aus homogenem Polystyrol überzogen ist, wird die Materialbahn 3 erwärmt bis die homogene Schicht, die auf die Heizeinrichfung zu gerichtet ist, eine Temperatur von

etwa 100—-110⁰G hat, die etwas niedriger is( als die Erfeichungstemperatur des Materials;

Fig. Ic entspricht Fig. Ib in jeder Hinsicht äuQer in der Zufuhr der Heißluft Die Beheizung der gesamten Länge der" Materialbahn 3 würde nun unterbrochen und die gesamte Heißluftmenge wird auf die Materialbahn 3 iber die interistvheizeinrichtung 6 zugeführt. Wenn die Materialbahn 3 in der gezeigten Position angehalten hat wird die Intensivheizeinrichtung 6 auf die Materialbahn 3 zu gerichtet in einem kleinen Abstand

is innerhalb des vorderen Endes der Matcrialbahn 31 und der entsprechende Bereich wird nun auf eine Temperatur erwärmt die diejenige übersteigt, bei der eine Schrumpfung eingeleitet wird, d.h. eine Temperatur zwischen 120 und 130⁰C Dies veranlaßt den intensiv beheizten Bereich auf der der Heizeinrichtung 4 zugerichteten Seite der Materialbahn 3 zu schrumpfen, so daß das vordere Ende der Materialbahn 3 sich in Richtung auf Formwerkzeug 1 zu krümmt Wenn die Beheizung ausreichend lang am vorderen Ende der Materialbahn 3 fortgesetzt wird, so daß dieses einen Krümmungsradius hat das im wesentlichen dem Radius des zylindrischen Formwerkzeuges 1 entspricht wird die Intensivheizung 6 unterbrochen und die Heißluftzufuhr wieder zwischen der Vorheizeinrichtung 5 und der Intensivheizeinrichtung 6 verteilt in einer Weise, die der in Verbindung mit Fig. Ib beschriebenen entspricht Gleichzeitig wird die Materialzufuhr, d. h. üer Transport der Materialbahn 3 erneut in Tätigkeit gesetzt so daß das vordere gekrümmte Ende der Materialbahn 3 zwischen dem Formwerkzeug 1 und dem Haltefinger 2 hineinbewegt und in einer solchen Position gehalten wird, daß ein freies Ende sich über den Finger hinaus längs der Gehäuseoberfläche des Formwerkzeuges 1 erstreckt

In Fig. Id ist dargestellt wie die Materialbahn 3 während der fortgesetzten Zufuhr von Heißluft über die Vorheizeinheit 5 und über die Intensivheizeinheit 6

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das sich nun in Richtung des Pfeiles zu drehen beginnt Wenn die Materialbahn 3 während des Aufwickeins an der Heizeinrichtung 4 vorbeiläuft erfolgt eine weitere Steigerung der Temperatur der der Heizeinrichtung 4 zugewandten Seite, so daß diese Temperatur die Erweichungstemperatur des Materials von annähernd 110—120⁰C erreicht wodurch die Formgebung der Materialbahn 3 in Hüllenform erleichtert und ein Aufwickeln in genaue Anpassung an die Oberfläche des Formwerkzeuges 1 ermöglicht wird.

In F i g. Ie ist gezeigt, wie die Formeinrichtung 1 nach dem vollständigen Aufwickeln der Materialbahn 3 wieder stationär ist wobei das hintere Ende der Materialbahn 3 ihr vorderes Ende überlappt und gerade gegenüber einer PreBeinrichtung liegt, die strichpunktiert angedeutet ist Die Zufuhr von Heißluft an die Vorheizeinrichtung 5 wurde wieder eingestellt und der gesamte Luftstrom geht nun zur Intensivheizeinrichtung 6, die infolge ihrer Lage nunmehr Heißluft in die Tasche einbläst, die zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende der Mateririöahn 3 gebildet wird. Als Folge hiervon werden die einander gegenüberliegenden Materialoberflächen aiaf eine Temperatur erwärmt die die Schmelztemperatur übersteigt, d. h. auf annähernd 150—160⁰C Wenn das Material nach einer kurzen Zeit

diese Temperatur erreicht hat« wird die Presseheinrichtürig betätigt und diese preßt die beiden Enden der Matenaibahn S so zusammen, daß eine Mülle gebildet wird, deren Innendurchmesser im wesentlichen¹ genau dem Außendurchrriesser des Formwerkzeuges 1 entspricht Gleichzeitig beginnt die Zufuhr der nächsten MplSnalbahri 3 und der Zyklus wird in der oben genäiintcn Weise wiederholt mit einer Zykluszeit von annähern'd 2 Sekunden,

Praktische Untersuchungen haben gezeigt, daß diese Methode eine wiederholte Herstellung von Hüllen mit einem Durchmesser erlaubt, der praktisch überhaupt nicht variiert. Dies ist hauptsächlich möglich wegen dem Einbiegen des vorderen Endes der Matenaibahn 3. da dieses Einbiegen es ermöglicht, eine genaue Anpassung der Materialbahn 3 an das Formwerkzeug 1. um dessen gesamte Oberfläche herbeizuführen. Die Anpassung wird weiter Befördert dnrrh Ha? Vorheizen Hgr Seite der Materialbahn 3. die auf dem Formwerkzeug 1 liegt, und zwar bis auf F.rweichungstemperatur des Materials. Wenn die Vorheizung weggelassen wird oder wenn die Oberfläche der Materialbahn 3, die dem Formwerkzeug i zugerichtet ist niehl in ausreichendem Maße erwärmt wird, d. h. auf den Bereich der Erweichungstemperatur des Materials, entstehen in dieser Schicht beim Aufwickeln in Hüllenform eine große Anzahl von Rissen öder Brüchen oder Falten, die axial zum Formwerkzeug i verlaufen, so daß zunächst die Innenseite der Hülle nicht zylindrisch ist und außerdem die Hülle ungenaue Abmessungen hat.

Das beschriebene Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von Hüllen aus laminiertem Material, das eine mittlere relativ dicke Schicht aus geschäumtem Kunststoff hat. da ein solches Material leicht bricht oder reißt, wenn es Biegespannungen über einer bestimmten Grenze ausgesetzt wird. Bei diesem Typ von Material ist es ferner sehr einfach, die zugeführte Wärmemenge zu dosieren, so daß die erforderliche Biegung des vorderen Endes der Materialbahn 3 erzielt wird, da die geschäumte Kunststoffschicht, die in der Mitte der Bahn liegt, als Isolierschicht wirkt und verhindert, daß Wärme sich bis zur gegenüberliegenden Oberflächenschicht der Materialbahn 3 ausbreitet. Als Folge hiervon wird es während der Intensivheizung einfach, die Beheizung der Materialschicht oder der Materialschichten zu begrenzen, die während des Aufwickeins dem Formwerkzeug 1 am nächsten liegen und dies gewährleistet wiederum eine einfach einstellbare oder steuerbare Beheizung und damit eine einfache Steuerung und Einstellung der Biegung, so daß der Radius der Krümmung so gemacht werden kann, daß er mit dem Radius des Formwerkzeuges 1 übereinstimmt.

Wie beschrieben erfolgt die Biegung des vorderen Endes der Materialbahn 3 vollständig ohne jede mechanische Einwirkung auf die Materialbahn 3, was ein großer Vorteil ist, da die geschäumten Kunststoffe leicht deformiert werden können, wenn sie gleichzeitig einer Erwärmung und einer mechanischen Bearbeitung unterzogen werden. Da eine mechanische Formung vermieden wird, werden auch keine entsprechenden mechanischen Einrichtungen hierzu benötigt. Diese wären sehr massig und schwierig im Bereich um das drehbare Formwerkzeug anzubringen, da in diesem Bereich in der Praxis weitere andere Einrichtungen angeordnet sind zum Führen der Materialbahn und zum Formen der Hülle; diese Geräte, die bekannt sind, sind nicht dargestellt

Zur Durchführung des Verfahrens eignet sich eine

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besondere Heizvorrichtung, die anhand von Fig. I beschrieben wird. Die Vorrichtung umfaßt eine Heizeinrichtung 4, die nahe dem Formwerkzeug i angeordnet ist und aus einer Vor- Und einer intensivheizeinrichtüng 5 bzw. 6 besteht. Die Heizeinrichtungen 5 bzw. 6 bestehen aus Heißluft'düsehi die in direkter Nachbarschaft angeordnet und auf die Zufuhrbahn gerichtet sind, längs der die Materialbahn 3 dem Formwerkzeug zugeführt Wird. Die Vörheizeinrichtüng 5 und die Intensivheizeinrichtüng 6 haben beide eine Arbeitsbreite, die der entsprechenden Breite der Materialbahn 3 entspricht oder diese leicht übersteigt. Die Arbeitslänge der Vorheizeinrichtung 5 ist etwas kleiner als die Länge der Materialbahn 3. während die Intensivheizeinrichtüng 6 eine merklich kürzere Arbeitslänge hat, die um etwa ein Drittel kleiner als die Länge der Vorheizeinrichtung 6 ist. Die Vor- und die !riierisivhcizcinrichiüng 5 bzw. 6 haben ίϋϊαπ'ιιιικιι eine Arbeitslänge, die der Länge der Materialbahn 3 entspricht. Die Bezeichnungen Arbeitsbreite und Arbeitslänge bedeuten hier die Breite und Länge der Oberfläche der stationären Materialbahn 3, die durch die Heizeinrichtung 4 erwärmt wird.

Der Auslaß der Intensivheizeinrichtüng 6 hat die Form eines Spaltes, dessen Längsrichtung parallel zur Mittelachse des Formwerkzeuges 1 verläuft. Die Intensivheizeinrichtüng 6 ist ferner so ausgerichtet, daß Heißluft schräg nach vorn gegen das Formwerkzeug 1 geblasen werden kann.

Der Luftstrom wird mit Hilfe eines nicht gezeigten Gebläses erzeugt und strömt in Richtung des Pfeiles 7 durch einen Wärmetauscher 8, durch eine Heizkammer 9. mit Heizelementen in Form von elektrischen Widerstandsdrähten 10, sowie durch ein Ventil 11. das die Luft zwischen einer ersten Auslaßleitung 15. die an die Vorheizeinrichtung 5 angeschlossen ist. einer zweiten Auslaßleitung 16, die entsprechend an die intensivheizeinrichtüng 6 angeschlossen ist, und einer dritten Auslaßleitung 17 verteilt, die die Luft über den Wärmetauscher 8 zur Atmosphäre führt.

Das Ventil 11 umfaßt eine Ventilspindel 12. die sich durch öffnungen in Zwischenwänden, die zwischen den verschiedenen Leitungen angeordnet sind, in der folgenden Reihenfolge erstreckt (von oben nach unten in Fig. 2), Auslaßleitung 17, Speiseleitung, Auslaßleitung 16 und Auslaßleitung 15. Die Ventilspindel 12, die axial zwischen drei Positionen bewegbar ist, trägt eine Ventilscheibe 13, die fest auf der Ventilspindel 12 sitzt, sowie eine Ventilscheibe 14, die axial relativ zur Ventilspindel 12 verschiebbar ist. Die Bewegung dieser Ventilscheibe 14 bezüglich der Ventilspindel 12 ist in einer Richtung (abwärts in F i g. 2) durch einen Anschlag 18 an der Ventilspindel 12 begrenzt. Die Ventilscheiben 13,14 arbeiten mit Ventilsitzen 19,20,21 zusammen, die die oben erwähnten Öffnungen in den Wänden zwischen den verschiedenen Luftleitungen bilden. Der Ventilsitz 19 liegt zwischen der Speiseleitung und der dritten Auslaßleiiung 17 und er arbeitet mit der Ventilscheibe 14 zusammen, die axial bezüglich der Ventilspindel 12 verschiebbar ist, während die Ventilsitze 20 und 21 zwischen der Speiseleitung und der zweiten Auslaßleitung 16 und zwischen der zweiten Auslaßleitung 16 und der ersten Auslaßleitung 15 entsprechend liegen und mit der Ventilscheibe 13 zusammenwirken, die fest auf der Ventilspindel sitzt

Das Ventil 11 hat drei Arbeitsstellungen, nämlich eine erste Stellung, in der die Zufuhr von Heißluft zu den Heizeinrichtungen 5 und 6 unterbrochen ist eine zweite

Stellung, in der Heißluft beiden Heizeinrichtungen 5 und 6 zugeführt wird, und eine dritte Stellung, in der Heißluft der Intensivheizeinrichtung 6 zugeführt wird. In der ersten Stellung befindet sich die Ventilspindel 12 in ihrer obersten Endposition, wobei die fest angeordnete ι Veritilscheibe 13 auf dem Ventilsitz 20 aufsitzt und somit verhindert, daß den Heizeinrichtungen 5 und 6 Heißluft zugeführt wird. Die Ventilscheibe 14 wird über den Anschlag an der Ventilspindel 12 in eine obere offene Position angehoben und die Heißluft kann frei durch die dritte Auslaßleitung 17 über den Wärmeaustauscher 8 zur Atmosphäre abströmen. Die beschriebenen Ventilpositionen sind strichpunktiert dargestellt. Das Ventil 11 nimmt die erste Arbeitsposition ein, wenn das Material zugeführt wird, d.h. in einer Position, die Fig. la i'5 entspricht.

In der zweiten Position des Ventils 11 befindet sich die Ventilspindel 12 in einer Zwischenstellung und ermöglicht einen Fluß von Heißluft zu der Intensivheizeinrichtung 6 und zu der Vorheizeinrichtung 5. in dieser Position ist die Ventilspindel 12 abgesenkt, so daß die Ventilscheibe 13 gerade halbwegs zwischen den beiden Ventilsitzen 20 und 21 sich befindet, während die Ventilscheibe 14 auf dem Ventilsitz 19 aufsitzt und verhindert, daß Heißluft durch die dritte Auslaßleitung 17 abströmt, in dieser Position sind die Ventilscheiben 13 und 14 in voll ausgezogenen Linien dargestellt und es ist zu sehen, daß die Ventilscheibe 13 nicht auf dem Ventilsitz 20 oder dem Ventilsitz 21 aufsitzt, d. h. der Luftstrom vor der Einlaßleitung sowohl zu der Jö Vorheizeinrichtung 5 als auch zu der Intensivheizeinrichtung 6 strömen kann.

Diese Arbeitsposition wird von dem Ventil 11 während der Beheizung der stationären Malerialbahn 3 (Fig, Ib) und während der Aufwickelphase (Fig. Id) eingenommen.

In der dritten Arbeitsposition des Ventils 11 wird der gesamte Heißluftstrom der Intensivheizeinrichtung 6 zugeführt. In dieser Position befindet sich die Ventilspindel 12 in einer unteren Fndposition, in welcher die Ventilscheibe 13 auf dem Ventilsitz 21 aufsitzt, was gestrichelt in Fig.2 gezeigt ist. Die bewegliche Ventilscheibe 14 bleibt infolge ihrer axialen Verschiebbarkeit bezüglich der Ventilspindel 12 in Eingriff mit dem Ventilsitz 19. Als Folge davon, daß die Ventilscheibe 13 auf dem Ventilsitz 21 aufsitzt, wird eine Strömung Von Heißluft in die Vorheizeinrichtung 5 verhindert und der gesamte Heißluftstrom fließt statt dessen von der Einiaßleitung durch den Ventilsitz 20 und über die zweite Auslaßleitung 16 zur Intensivheizeinrichtung 6. Diese Arbeitsposition nimmt das Ventil 11 einerseits dann ein, wenn eine Intensivheizung auf das vordere Ende der Folie ausgeübt wird (F i g. I c) und andererseits während der Intensivheizung der beiden sich überlappenden Folienenden (F ig. Ie).

Die Anordnung mit stationären Heizeinrichtungen 5 und 6, zwischen denen Heißluft in vorgegebener Weise verteilt werden kann, bildet die Basis einer zuverlässigen Arbeitsweise und ermöglicht die Umschaltung von Heißluft während der verschiedenen individuell sehr kurzen Arbeitsphasen, die oben beschrieben wurden. Die schnelle Umschaltung des Strömungsverlaufes der Heißluft wird durch die Ventilausbildung erleichert, die einfach und schnell zwischen den verschiedenen genauen Arbeitspositionen bewegt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

9ft 07fi Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen Gehäusen oder Hüllen aus thermoplastischem, heißschrumpfbarem Material durch Aufwickeln einer Matenalbahn um ein Formwerkzeug und Verbinden der überlappenden Enden der Bahn, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn vor dem Aufwickeln um das Formwerkzeug auf ihrer gesamten Länge wenigstens auf der Seite, die dem Formwerkzeug zugewendet ist, auf eine Temperatur in der Nähe der Erweichungstemperatur des Materials vorgeheizt wird und daß das vordere Ende der Matenalbahn auf der dem Formwerkzeug zugewandten Seite einer ergänzen- is den Intensivbeheizung auf eine Temperatur ausgesetzt wird, die diejenige übersteigt, bei der eine Schrumpfung einsetzt, so daß infolge der Schrumpffähigkeit des Materials dem vorderen Ende der Materialbahn eine Krümmung in Richtung auf das Formwerkzeug erteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufwickeln auf ein zylindrisches Formwerkzeug das vordere Ende der Materialbahn So gekrümmt wird, daß der Krümmungs-Radius weitgehend mit dem Radius des Formwerkzeuges übereinstimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufwickeln einer laminierten Materialbahn nur die Materialschicht oder Materialschichten, die dem Formwerkzeug am nächsten liegen, intensiv erwärmt werden.

4. Vorrichtung zur D jrchfül ung des Verfahrens nach einem der Ansprache 1 bis 3, mit einem Formwerkzeug zum Aufwickeln iner Materialbahn in Form einer Hülle und Elementen zum Verbinden der überlappenden Enden der Materialbahn, dadurch gekennzeichnet, daß eine Heizeinrichtung (4) längs einer Zuführstrecke für die Materialbahn (3) angeordnet ist und daß die Heizeinrichtung (4) eine Vorheizeinrichtung (5) zum Beheizen der Hauptlänge der Materialbahn (3) sowie eine Intensivheizeinrichtung (6) zum Beheizen des vorderen Endes dei Materialbahn (3) umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennleichnet, daß die Intensivheizeinheit (6) so benachbart zu dem Formwerkzeug (1) angeordnet ist daß vor dem Aufwickeln der Materialbahn (3) um das Formwerkzeug (1) das vordere Ende der Materialbahn (3) intensiv beheizt wird und daß nach dem Aufwickeln die Enden der Materialbahn (3) beheizt werden, um sie zu versiegeln.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (4) stationär ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorheizeinheit (5) ■nd die Intensivheizeinrichtung (6) eine Arbeitsbreite haben, die mit der entsprechenden Breite der Materialbahn (3) übereinstimmt oder diese etwas fibersteigt, daß die Vorheizeinrichtung (5) und die Intensivheizeinrichtung (6) zusammen eine Arbeits* länge haben, die der Länge der Materialbahn (3) entspricht, Und daß die Arbeitslänge der Intensiv heizeinrichtung (6) im wesentlichen um ein Drittel kleiner ist als die Arbeitslänge der Vorheizeinrichtung (5).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die Intensivheizeinrichtung (6) zwischen der Vorheizeinrichtung (5) und dem Formwerkzeug (1) angeodnet ist

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (4) als Heizmittel Heißluft verwendet und daß sie ein Ventil (11) aufweist durch das der Heißluftstrom der Vorheizeinrichtung (5) und/oder der Intensivheizeinrichtung (6) zuführbar ist