DE2942597A1

DE2942597A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von zylinderfoermigen rohren

Info

Publication number: DE2942597A1
Application number: DE19792942597
Authority: DE
Inventors: Rolf Berg
Original assignee: Assi Can AB
Current assignee: Assi Can AB
Priority date: 1978-11-01
Filing date: 1979-10-22
Publication date: 1980-05-14
Also published as: NO792926L; PT70213A; IT7925772A0; BE879265A; BR7907079A; CA1109779A; SE410720B; NL7906919A; IT1123196B; JPS5561433A; ES484460A1; ES484459A1; FR2440264A1; US4300963A; GB2034432A; DK378279A; FI792800A

Description

Beschreibungseinleitung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von zylinderförmigen Rohren, bei denen eine aus einem unter Wärme schmelzbarem Kunststoff bestehende Gewebebahn und ein erstes Fasergewebe schraubenförmig auf eine sich drehende, erwärmte Haspel gewickelt werden, wobei das Kunststoffgewebe mit der Haspel in Berührung ist und das dem Kunststoffgewebe gegenüberliegende Fasergewebe mit einer Kunststoffschicht überzogen ist, die durch Erwärmen entweder klebrig gemacht oder in einen Schmelzzustand gebracht werden kann und dadurch mit dem Kunststoffgewebe verbunden wird, wobei eine Kante entlang einer sich in der Längsrichtung des Kunststoffgewebes erstreckenden Kante fest mit einer Kante entlang einer gegenüberliegenden, in Längsrichtung verlaufenden Kante des Kunststoffgewebes beim Aufwickeln dieser Gewebe um die Haspel wärmeverschweißt wird. Ein Verfahren zur Herstellung eines aus Schichten bestehenden Rohres ist in der US-PS 4,087,299 offenbart.

Das für die Schaffung einer flüssigkeitsdichten Verbindung zwischen den Kanten eines Bahngewebes bekannte Verfahren ist selbst bei der Verwendung schwer zu verschweißender Harze, insbesondere von Kunststoffen von hoher Dichte,

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vollständig zufriedenstellend. Falls das Rohr zur Leitung von bestimmten Flüssigkeiten verwendet werden soll, müssen äußerst dicke Kunststoffe von hoher Dichte oder andere Kunststoffe verwendet werden, die wärmeverschweißt werden können und in bestimmten Fällen eine Dicke in einer Grössenordnung von 3OO - 500 ,um besitzen, damit ein flüssigkeitsdichter und diffusionsfester Behälter erzielt wird. Dies bedeutet, wie im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert werden wird, daß ein aus einem Rohr gemäß der Erfindung gefertigter Behälter, der aus einer kurzen Rohrlänge und aus einem, beispielsweise aus Blech hergestellten, Deckel und/oder Boden besteht, nicht vollständig dicht sein wird. Dies rührt daher, daß die Innen- und Außenfläche der Rohrlänge nicht vollständig zylindrisch sind, sondern in der Umgebung der überlappenden Kanten "Stufen" aufweisen. Eine derartige Stufe ist ungefähr 600 .um hoch, wenn das aus Packpapier oder einem ähnlichen Papierprodukt bestehende Fasergewebe-Futter ("Liner") eine Stärke von 300 .um und das Foliengewebe eine Stärke von 300 .um besitzen. Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß diese Stufe nur mit großen Schwierigkeiten zur Erzielung eines dichten Abschlusses mit dem Umfang beispielsweise des Bodens des Behälters herausgepreßt werden kann.

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Somit ist Hauptaufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, gemäß dem die Innen- und Außenflächen des hergestellten Rohres vollständig oder im wesentlichen vollständig glatt sind, so daß Abdichtungsschwierigkeiten beim Einsetzen eines Deckels oder Bodens in das dazugehörige Ende des Rohres vermieden werden.

Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das unabhängig von der Art der verwendeten wärmeverschweißten Kunststoffolie und unabhängig von der Stärke der Folie vorteilhaft verwendet werden kann.

Die Erfindung betrifft des weiteren eine Vorrichtung zur Ausführung dieses neuen Verfahrens.

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Figurenbeschreibung

Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Verdeutlichung ihrer weiteren ilerkmale wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen senkrecht zur geometrischen Achse des Rohres verlaufenden Schnitt einer Schweißverbindung durch die Kunststoffolie gemäß einem bekannten Verfahren,

Fig. 2 einen entsprechenden Schnitt durch eine gemäß der Erfindung hergestellte Verbindung,

Fig. 3 eine vereinfachte Ansicht der wesentlichen Bestandteile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 die Art und Weise, in der das Fasergewebe und das Kunststoffgewebe auf die Haspel gewickelt werden und beispielhafte Mittel zur Erwärmung der Kanten der Kunststoffolie.

Fig. 1 stellt einen Schnitt durch eine Schweißverbindung und danebenliegende Teile des Kunststoffoliengewebes und des Fasergewebes dar, die erzielt wird, wenn das in der Einführung erwähnte bekannte Verfahren verwendet wird. Die sich gegenüberliegenden und sich in der Längsrichtung

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erstreckenden Kanten des Foliengewebes sind mit 2¹ bzw. 2" bezeichnet, während die sich gegenüberliegenden Längskanten des Fasergewebes mit den Bezugsziffern 4¹ bzw. 4" gekennzeichnet sind. In Fig. 1 ragen die Kanten 2" der Kunststofffolie über die Kante 4¹ hervor; wenn die Gewebe schraubenförmig auf die Haspel gewickelt werden, wird diese Kante mit der Kante 2¹ verschweißt, wie im Einzelnen in der US-PS 4,087,299 beschrieben wird. Des weiteren ist ersichtlich, daß, obwohl die Gewebe mittels eines weiteren Fasergewebes zusammengepreßt werden können, eine Schulter oder Stufe 1 in der Nähs der Haspel, die an die Kunststoffolie angrenzt, auftritt, während eine weitere Stufe 3 auf der Außenseite entsteht. Das bedeutet, daß in der Längsrichtung Luft eingeschlossen wird, falls ein weiteres Gewebe auf das Rohr aufgewickelt wird. Das Prinzip der Erfindung wird deutlich in der Fig. 2 dargestellt. Die Kunststoffolie steht auf beiden Seiten des Fasergewebes hervor und weist die freien Kanten 2' und 2" auf, die einander überlappen, wenn sie auf die Haspel 16 gewickelt werden, und die wärmeverschweißt werden. Die beiden Kanten 4' und 4" des Fasergewebes sind voneinander entfernt; während des Schweißvorganges sinken die Xanten 2' und 2" in den Raum zwischen den Kanten 4' und 4" aufgrund des durch ein weiteres auf die Haspel 16 aufgewickelten Fasergewebes 17 ausgeübten Druckes. Wie im folgenden beschrieben wird, entsteht so eine vollständig

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glatte, stufenfreie Außen- und Innenfläche, wobei das wichtigste Merkmal darin besteht, daß die Innenfläche stufenfrei ist.

Fig. 3 zeigt eine Aufbewahrungsrolle 14 für ein Kunststofffoliengewebe 2, z.B. ein Gewebe aus Polyäthylen mit hoher Dichte. Ein Papiergewebe 4, z.B. ein Liner aus Packpapier ist auf die Speicherrolle 15 gewickelt. Die von der Mitte der Speicherrolle 15 entfernte Seite des Papiergewebes 4 ist mit einer Kunststoffschicht, z.B. einer Polyäthylenschicht von hoher Dichte, überzogen.

Das Papiergewebe 4 verläuft von der Speicherrolle 15 über eine frei laufende Umlenkwalze 5 und von der Walze 5 zu einer frei drehenden Umlenkwalze 6. Das Papiergewebe 4 erstreckt sich von der Umlenkwalze 6 über eine frei drehende Umlenkwalze 8. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen den beiden Umlenkwalzen 5 und 6 zwei Heizelemente 9 und 10 angeordnet, die von einer Heizquelle 11 gespeist werden. Die Heizelemente 9 und 1O können elektrische Widerstände enthalten, die bis zur Rotglut beheizt werden können, oder können beispielsweise die Form von Gasbrennern haben. Dadurch wird der den Elementen 9 und 10 gegenüberliegenden Oberfläche des Papiergewebes 4 Wärme zugeführt, und die Kunststoffschicht

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auf der anderen Seite des Papiergewebes wird in einen haftenden oder vorzugsweise in einen geschmolzenen Zustand gebracht, d.h. das Papiergewebe wird, wenn die Kunststoffschicht Kunststoffe von hoher Dichte enthält, auf eine Temperatur von 130° C - 150° C erwärmt.

Falls die Kunststoffolie 2 dünn ist, beispielsweise eine Stärke von 25 ,um besitzt, kann die Temperatur des Gewebes Zimmertemperatur betragen, selbst wenn die Kunststoffe eine hohe Dichte besitzen. Das Kunststoffoliengewebe wird jedoch vorzugsweise erwärmt, wenn es Kunststoffe von hoher Dichte enthält und eine Stärke von über 50,um hat. Vorzugsweise wird die Kunststoffolie dadurch erhitzt, daß die Rolle 14 solange in eine Wärmekammer gebracht wird, bis der Kern der Rolle auf beispielsweise 80 C erwärmt ist. Die Temperatur sollte jedoch nicht so hoch liegen, daß die Folie sich ihrem Schmelzpunkt nähert, da das Gewebe auf seinem gesamten Lauf zu der Haspel 16 Zugkräften ausgesetzt ist.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel läuft das Kunststoffoliengewebe 2 unter einer frei drehenden Umlenkwalze 12 und von da aus über das Papiergewebe 4 auf der Umlenkwalze 8. Auf diese Weise werden die beiden Gewebe bis zu einem gewissen Grade miteinander verbunden; sollte eine

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gute Verbindung erwünscht sein, wird eine Druckwalze 13 verwendet, die mit der Umlenkwalze 8 zusammenwirkt und die beiden Gewebe zusammenpreßt.

Die beiden Gewebe 2,4 laufen dann zur Speicherhaspel 16, die durch ein nicht gezeigtes Antriebsmittel um ihre Achse gedreht wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Gewebe 2 und 4 aufgewickelt, wobei diese Gewebe durch die Vorrichtung von dazugehörigen Speicherwalzen 14,15 abgespult und schraubenförmig auf die Haspel 16 aufgewickelt werden mit drei weiteren Fasergeweben 17, 18 und 19. Ähnlich wie das Fasergewebe 4 besitzen diese Fasergewebe einen Kunststoffüberzug, der mittels nicht gezeigter Wärmemittel, wie z.B. den bei 9 und 10 gezeigten, geschmolzen oder zumindest in ein klebriges Stadium gebracht werden kann. Es ist offenkundig, daß die Kunststoffbeschichtungen auf dem Fasergewebe 17, 18 und 19 der Haspel gegenüberliegen.

Fig. 4 stellt die Art und Weise dar, in der die verschiedenen Gewebe auf die sich drehende, angetriebene Haspel 16 gewickelt werden. Die Kante des Kunststoffoliengewebes 2 und des Fasergewebes 4 sind auf dieselbe Weise gekennzeichnet wie in Fig. 2.

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Aus Fig. 4 geht hervor, daß das Kunststoffoliengewebe breiter ist als das Fasergewebe 4 und entlang zwei sich längsweise erstreckenden Seitenkanten des Gewebes 4 von dem Gewebe hervorragt. Die beiden freien Kanten 2" und 2"¹ des Foliengewebes 2 werden, wie in den Fig. 2 und 4 dargestellt ist, auf der Haspel 16 aufeinander gelegt, vorausgesetzt, daß die Gewebe 2 und 4 im richtigen Winkel zugeführt werden.

Zur Erzielung der erforderlichen Schweißtemperatur wird die Oberfläche der Haspel 16 auf eine Temperatur von beispielsweise 100° C erhitzt. Das Erhitzen auf diese Temperatur kann dadurch bewirkt werden, daß das Innere der Haspel mit einem elektrisch beheizbaren Element versehen wird oder daß, wie in Fig. 4 dargestellt wird, eine hohle Haspel 16 verwendet wird, durch die durch eine Leitung Dampf geleitet wird. Wenn die Folie 2 jedoch aus Kunststoffen von hoher Dichte besteht, reicht diese Temperatur nicht aus, sondern muß in dem Gebiet der überlappenden Kanten 2¹, 2" erhöht werden, damit diese Teile entweder klebrig werden oder schmelzen. Diese Kanten können mittels eines Gasbrenners 20 oder einem anderen geeigneten Heizelement auf die erforderliche Temperatur gebracht werden. Wie schon oben erwähnt wurde, sollte das Gewebe auf eine Temperatur unter der Schmelztemperatur vorgeheizt werden,

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wenn das Kunststoffoliengewebe 2 aus einem verhältnismäßig dicken Kunststoff von hoher Dichte besteht, so daß es schnell reagiert, wenn die zusätzliche Wärme zugeführt wird. Falls die Folie 2 aus einem Kunststoff von hoher Dichte besteht, kann das Fasergewebe 17 auf eine hohe Temperatur, z.B. auf 160° C erwärmt werden. Falls die beiden Kanten 2' und 2" aneinander liegen, und auf diese Weise nur auf eine Temperatur von 100° C erhitzt werden, d.h. eine Temperatur, die unter dem Schmelzpunkt von Kunststoffen von hoher Dichte liegt, kann den Kanten 2¹, 2" genügend Wärme zugeführt werden, so daß diese Kanten verschweißt werden. In diesem Fall werden die Kanten nicht direkt an der Stelle, an der sie auf der Haspel 16 aufeinanderstoßen, sondern zuerst beispielsweise an der Stelle A. zusammengeschweißt. Der für das mögliche Zusammenpressen der beiden Folienkanten erforderliche Druck wird, wie in Fig. 2 dargestellt ist, durch das erhitzte Fasergewebe 17 erzeugt. Die erforderliche Ausrichtung des Foliengewebes 2 und des Fasergewebes 4 dergestalt, daß die Kanten 2", 2"' einander überlappen, wird dadurch erzielt, daß die Drehachsen der verschiedenen Richtungswalzen 5, 6, 8, 12 und 13 auf die Drehachse der Haspel 16 ausgerichtet werden.

Zusammengefaßt kann die Erfindung wie folgt beschrieben werden:

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Bei der Herstellung von zylinderförmigen Rohren für Behälter werden ein Foliengewebe und mindestens ein Fasergewebe schraubenförmig auf eine beheizte, sich drehende Haspel gewickelt. Das Foliengewebe ist breiter als das Fasergewebe und seine Kanten liegen außerhalb der Längsachsen des Fasergewebes. Das Foliengewebe und das Fasergewebe werden der Haspel in einem derartigen Winkel zugeführt, daß die freien Kanten des Foliengewebes aufeinandergelegt und zusammengeschweißt werden.

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Claims

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Anmelder: ASSI CAN AKTIEBOLAG, Sveavägen 59,
S-105 22 Stockholm, Schweden

Titel: Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung
von zylinderförmiqen Rohren

Patentansprüche

j1.'i Verfahren zur Herstellung von zylinderförmigen Rohren,

bei dem ein aus einem unter Warme schmelzbarem Kunststoff hergestelltes Kunststoffoliengewebe und ein
erstes Fasergewebe schraubenförmig unter Berührung des Kunststoffoliengewebes mit einer sich drehenden, erhitzten Haspel auf diese gewickelt werden, wobei die dem Fasergewebe gegenüberliegende Oberfläche des Kunststoffoliengewebes mit einer Kunststoffschicht überzogen ist, die in einen klebrigen Zustand oder einen geschmolzenen Zustand zur Verbindung mit dem Kunststoffoliengewebe erwärmt werden kann und bei dem ein Kantenteil entlang einer Längskante des Kunststofffoliengewebes mit einem Kantenteil entlang der gegenüberliegenden Längskante des Kunststoffoliengewebes während des Aufwickeins des Gewebes auf die Haspel wärmeverschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kunststoffoliengewebe verwendet wird, dessen beide sich in der Längsrichtung erstreckenden parallelen

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Kantenteile (2", 2"') sich über die beiden sich in der Längsrichtung erstreckenden parallelen Kantenteile (4', 4") des Fasergewebes erstrecken und daß das Kunststoffoliengewebe und das Fasergewebe in einem gemeinsamen Winkel der Haspel (16) zugeführt werden, so daß ein freies Kantenteil (2"¹) des Kunststofffoliengewebes das andere freie Kantenteil (2") überlappen wird, daß den überlappenden Kantenteilen auf dem Kunststoffoliengewebe Wärme zugeführt wird und daß ein weiteres erhitztes Fasergewebe (17) auf das schraubenförmig gewickelte Kunststoffoliengewebe und das erste Fasergewebe dergestalt gewickelt wird, daß die Kantenteile (2",2"') verschweißt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffoliengewebe (2) vor der Berührung mit der Haspel (16; auf eine unter der Schmelztemperatur liegende Temperatur erhitzt wird und daß die für die Verschweißung der sich gegenseitig überlappenden Teile des Kunststoffoliengewebes (2) erforderliche Wärme zufuhr durch getrennte Wärmequellen (20,21) erhalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Wärmezufuhr durch Erhitzen der Hasoel erzielt wird.

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4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Wärmequelle (20) mit einem offenen Flansch versehen ist und so angeordnet ist, daß sie die sich gegenseitig überlappenden Kantenteile (2",2"') des Kunststoffoliengewebes (2) erhitzt.

5. Verfahren nach einein der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haspel (16) auf eine geringfügig unter der Schmelztemperatur des Kunststofffoliengewebes liegende Temperatur erhitzt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung von zylinderförmigen Rohren aus Papier oder ähnlichen fasrigen Stoffen mit einer inneren dichten Schicht von Kunststoffolie, bestehend aus ersten Führungs~ mitteln zur Führung des Kunststoffoliengewebes zu einer drehbaren, erhitzbaren Haspel und aus zweiten Führungsmitteln zur Führung eines Fasergewebes zu der Spindel, wobei die eine Oberfläche des Fasergewebes mit einer Schicht aus Kunststoff überzogen ist, die durch Wärmezufuhr in ein klebriges oder geschmolzenes Stadium gebracht werden kann, wobei das Kunststoffgewebe und das Fasergewebe durch die

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Führungsmittel zur überlagerung der beiden parallelen Kantenteile des Kunststoffoliengewebes außerhalb der parallelen Längsachsen des Fasergewebes gebracht werden und schraubenförmig auf die Spindel gewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel so angeordnet sind, daß sie das Fasergewebe und das Kunststoffoliengewebe'in einem derartigen Winkel zur Drehachse der Haspel (16) führen, daß die Kantenteile (2",2"') des Kunststoffoliengewebes (2) auf der Haspel aufeinander liegen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Wärmezufuhr (20) zur Erhitzung von zumindest einer der aufeinanderliegenden Kantenteile vorhanden sind.

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