DE3036428C2

DE3036428C2 - Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Wickelrohrabschnitten

Info

Publication number: DE3036428C2
Application number: DE3036428A
Authority: DE
Inventors: Richard Olney San Francisco Calif. Rhodes
Original assignee: Fafco Sa Bienne Ch; Fafco SA Bienne
Current assignee: Fafco Sa Bienne Ch
Priority date: 1980-09-26
Filing date: 1980-09-26
Publication date: 1984-08-30
Also published as: DE3036428A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Wickelrohrabschnitten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits bekannt, ein extrudiertes Kunststoffrohr gegebenenfalls nach einer Verstreckung und einer zusätzlichen Erhitzung der zu verschweißenden Kontaktseiten im wesentlichen tangential auf eine Wickeltrommel zu führen und dort wendelförmig so abzulegen, da (3 die aneinanderliegenden Kontaktflächen zweier Wicklungen gegeneinander gedrückt und während des axialen Vorschiebens auf der Wickeltrotnmel durch Zuführung weiteren wendelförmig zu legenden Kunststoffrohres verschweißt werden. Das Rohr hat einen rechteckigen Außenumfang und einen kreisförmigen inneren Querschnitt. Wesentlich ist bei der bekannten Anordnung, daß das Kunststoffrohr über zumindest eine Windung von innen gekühlt wird (DE-AS 23 08 418).

Es hat sich gezeigt, daß bei der bekannten Erzeugung eines Wickelrohrs das Kunststoffrohr die Tendenz hai, sich in seiner Längsrichtung zu verdrehen, was zu unerwünschten Spannungen in dem gewickelten Rohrabschnitt vor allem dann führen kann, wenn anstelle eines Rohrs mit einem rechteckigen Außenquerschnitt und einer sehr breiten Verschweißung ein Rohr mit einem kreisförmigen Außenquerschnitt benutzt wird, wo die Verschweißung eine erheblich geringere Breite hat.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, das Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das Kunststoffrohr im wesentlichen verdrehungsfrei zur Bildung eines Wickelrohrabsehnitts verschweißt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst. Im Anspruch 2 ist eine vorteilhalte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.

Das crfindungsgemnßc Verfahren hat den Vorteil, daß die damit hergestellten zylindrischen Wickelrohrabschnitte im wesentlichen frei von Spannungen sind und sich deshalb vor allem für den Einsatz auf dem Gebiet der solaren Wärmegewinnung besonders eignen.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweisc näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens,

F i g. 2 eine Seitenansicht des Wickelzylinders der Anordnung von Fi g. 1,

ίο F i g. 3 den Wickelzylinder in einer Stirnansicht, F i g. 4 den Schnitt 7-7 von F i g. 2, F i g. 5 den Schnitt 8-8 von F i g. 2, und F i g. 6 den Schnitt 9-9 von F i g. 2. Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung zur Herstellung von zylindrischen Wickelrohrabschnitten wird aus der Strangpreßdüse 18 eines Extruders 17 ein Kunststoffrohr 19 extrudiert. Nach dem Durchlaufen einer Kühleinrichtung 21 und einer Feuchtigkeitsabstreifeinrichtung 22 wird das extrudierte Kunststoffrohr 19 für seine Dimensionierung um zwei in gleicher Drehrichtung laufende Scheiben 23 geführt, wobei die Umfangsgeschwindigkeit dieser Scheiben 23 etwas größer ist als die Geschwindigkeit, mit der das Kunststoffrohr 19 aus dem Extruder 17 austritt.

Das in dieser Weise auf seine Endabmessungen gebrachte Kunststoffrohr 19 kann auch direkt von einer Rolle abgewickelt werden. Das von der Rolle abgewikkeltc oder die Scheiben 23 verlassende Kunststoffrohr 19 wird dann zur Erzielung einer konstanten Zufüh-

)o rungsgeschwindigkeit für das Wickeln um zwei Rollenanordnungen geführt, von denen die eine Rollenanordnung 24 ortsfest gelagert ist, während die andere Rollenanordnung 26 von der ortsfesten Rollenanordnung 24 weggedrückt wird, was in F i g. 1 durch den Kraftpfeil

i^r> W veranschaulicht ist. Die gleiche Drehrichtung der beiden Rollenanordnungen 24, 26 ist jeweils durch einen Pfeil mit gekrümmtem Schaft gezeigt. Der Doppelpfeil neben den beiden Rollenanordnungen veranschaulicht die Verkürzung bzw. Verlängerung der sich zwischen den beiden Rollenanordnungen 24 und 26 erstreckenden Abschnitte des Kunststoffrohrs 19 unter dem Einfluß der Kraft W, wodurch Geschwindigkeitsunterschie de zwischen der Zuführung und Abführung des Kunststoffrohrs 19 zur bzw. von der Rollenanordnung 24 aus geglichen werden und das Kunststoffrohr 19 mit konstanter Spannung über eine Umlenkrollenanordnung 27j zu Zuführungsrollen 28 geführt wird. Die Zuführungsrollcn 28 transportieren das Kunststoffrohr 19 zu eine Zuführungsstelle 29 eines Wickelzylinders 32. Die Zuführung erfolgt parallel zur Achse des Wickelzylinders 32.

Die Umfangsgeschwindigkeit des Zylindermantel des Wickelzylinders 32 wird abhängig von der Ablaufgeschwindigkeit des Kunststoffrohrs 19 von den Roller 23 für die Dimensionierung oder von der Abwickelroll« gesteuert. Trotzdem treten Geschwindigkeitsdifferen zen /wischen dieser Ablaufgeschwindigkeit des Kunst sloffrohrs 19 und der Wickelgeschwindigkeit auf, die eine L.ängenveränderung der Kunststoffrohrabschnitt*

Wi zwischen den Rollcnanordnungen 24 und 26 hervorbrin gen. Solche Geschwindigkeitsdiffcrenzen können au: dem Antrieb des Wickelzyliiiders 32. aus auf den Zylin dermantel einwirkenden Lastiindcrungcn sowie aus An laulbedingungen resultieren. Eine Nachrcgelung erfolg

b"> abhängig von der Längenänderung des Kunststoffrohr 19 /wischen den Rollcnanordnungen 24 und 26 übe eine Steuerung des Antriebs des Wickelzylinders, bei spielsweise mit Hilfe eines Potentiometers, dessen Ab

griff mit der von der Kraft W beaufschlagten beweglichen Rollenanordnung 26 gekoppelt ist. Längenänderungen der Kunslstoffrohrabschnitte zwischen der ortsiesten Rollenanordnung 24 und der beweglichen Rollenanordnung 26, die zu Geschwindigkeilsändcrungen des der Rollenanordnung 24 zugcführtcn Kunststoffrohr 19 proportional sind, werden so in Form einer entsprechenden Spannungsänderung am Antrieb des Wickel/ylinders 32 wirksam, dessen Umfangsgeschwindigkeit entsprechend nachgeregelt wird. Dadurch wird erreicht, daß die mittlere Geschwindigkeit des unter konstanter Spannung für die Zuführungsrollen 28 dem Zylindermantel des Wickelzylinders 32 zugeführten Kunststoffrohrs 19 der mittleren Ablaufgeschwindigkeit des Kunststoffrohrs 19 /on den Rollen 23 bzw. der Abwikkelrolle entspricht. Das Kunststoffrohr 19 ist dabei so geführt, daß sich die Rollen 23 und die Rollen der Rollenanordnungen 24, 25, 27 und 28 in der gleichen Richtung drehen. Dabei drehen sich die Zuführungsrollen 28 in einer Ebene, die nahezu senkrecht zur Drehebene des Wickelzylinders 32 ist. Dadurch, daß das Kunststoffrohr 19 nur über sich in der gleichen Richtung drehende Rollen zur Zuführstelle 29 transportiert wird, wird ein Verdrehen des Kunststoffrohrs 19 um seine Längsachse im wesentlichen ausgeschlossen.

In unmittelbarer Nähe der Zuführungsstelle 29 ist eine ortsfeste Führung 31 dem Stirnrand 33 des Wickelzylinders 32 zugeordnet. Die Führung 31 hat eine von den Zuführungsrollen 28 abgewandte Leitfläche 34, die eine in Drehrichtung des Wickelzylinders 32, die durch den Pfeil 36 veranschaulicht ist, verlaufende Steigung aufweist.

Die Seite des Kunststoffrohrs 19, die der über die Zuführungsrollen 28 laufenden Seite des Kunststoffrohrs 19 gegenüberliegt, wird durch Heizeinrichtungen 41, beispielsweise Quarzlampen mit elliptischen Reflektoren, linienförmig bis zum Schmelzpunkt erhitzt.

Die in Zulaufrichtung des Kunststoffrohrs 19 vorderste Wendel auf dem Zylindermantel des Wickelzylindcrs 32 wird vor dem Zulauf zur Zuführungsstelle 29 nach Verlassen der Leitfläche 34 der ortsfesten Führung 31 von Heizeinrichtungen 42 auf der den Zuführungsrollen 28 zugewandten Seite vor der Zuführungsstclle 29 bis zum Schmelzen erhitzt. Das Erhitzen erfolgt beispielsweise durch Quarzlampen mit elliptischen Reflektoren, die der Krümmung des Zylindermantels folgend in der Nähe des Stirnrandes 33 des Wickelzylindcrs 32 in Drehlichtung des Wickelzylinders 32 vor der Zuführungsstelle 29 angeordnet sind.

Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, wird von einem Motor 43 über einen Treibriemen 44 eine Welle 47 in Drehung versetzt, an der über Speichen 46 der Zylindermantel des Wickelzylinders 32 gehalten ist.

Wie aus den F i g. 3 bis 6 zu ersehen ist, wird das über die Zuführunj?srolle 2# zu der Zufiihrungsstelle 29 zugeführte Kunststoffrohr 19 längs der Leitfläche 34 mit deren Steigur'lj um de·¹ Zylindermantel des Wickelzylinders 32 herumgeführt- Die Wendel wird dann von der Heizeinrichtung 42 läⁿgs einer zum Zylindermantel im wesentlichen konzentrischen Linie in Drehrichtung des Wickelzylindct's 32 vo^p der Zuführungsstelle 29 bis zum Schmelzen erhitzt unfl kommt im Bereich der Zuführungsstelle 29 mit der Von der Heizeinrichtung 41 linienförmig erhitzen SeiK¹ des durch die Zuführungsrollen 28 zugeführt^ und dabei rechtwinklig umgelenkten Kunststoffrol'rs 19 in Kontakt. Das zugeführtc Kunststoffrohr 19 Wird längs der Steigung der Leitfläche 34 geführt und verschiebt dabei die vorher gebildete Wendel des Kunststoffrohrs 19 auf dem Zylindermantel in dessen Axialrichtung von der Zuführungssielle 29 weg. Der bei dieser Verschiebung auftretende Reibungswiderstand, der durch Aufrauhen des Zylindermantels gcsteigert werden kann, sorgt dafür, daß die vorher gelegte Wendel und das /ugeführte Kunststoffrohr 19 axial gegeneinander gepreßt werden, wodurch eine Verschweiöung eintritt und das auf den Zylindermantel aufgewickelte Kunststoffrohr 19 einen zylindrischen Wikkelrohrabschnitt bildet Die Wickelrohrabschnitte werden mit Hilfe eines in Richtung des Doppelpfeils bewegbaren Messers 48 auf Länge geschnitten.

Durch die im wesentlichen rechtwinklige Umlenkung des zugeführten Kunststoffrohrs 19 über die Zuführungsrolle 28 zur Zuführungsstelle 29 und dadurch, daß das Kunststoffrohr 19 mit kompensierter Geschwindigkeit und gleichbleibender Spannung über alle in der gleichen Drehriehiung laufenden Rollen 23, 24, 26, 27 und 28 zugeführt wird, wird das Kunststoffrohr 19 im wesentlichen verdrehungsfrei für die Verschweißung gegen die auf den Zylindermantel gelegte Wendel mit einer zur Wickelzylinderachse parallelen Kraft gepreßt. so daß ohne Beeinträchtigung der Festigkeit des Kunststoffrohrs 19 und ohne Deformation eine hervorragende spannungsfreie Schweißverbindung erhalten wird, so daß die daraus gebildeten Wickelrohrabschtiitte bei der Gewinnung solarer Wärme eingesetzt werden können.

Hierzu J Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Wickelrohrabschnitten, bei welchem ein kontinuierlich gefördertes Kunststoffrohr auf gegenüberliegenden Kontaktseiten erhitzt und wendelförmig auf einen rotierenden Zylindermantel gewickelt wird, auf dem die erhitzten Kontaktseilen während des axialen Vorschubs" des gebildeten Wickelrohrabschnitts gegeneinander gedrückt und dabei miteinander verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffrohr nach einer Kompensierung seiner Zuführ- und Wickelgeschwindigkeit dem Zylindermantel parallel zu dessen Achse unter Erhitzung seiner einen Kontaktseite zugeführt und auf den Zylindermantel in die Anpreßiage an die dort vorher ausgebildete Wicklung im wesentlichen rechtwinklig umgelenkt wird, deren freie Kontaktseite vor dem Erreichen der Anpreßlage auf dem Zylindermantel erhitzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Kompensieren der Zuführ- und Wickelgeschwindigkeit sowie während des Erhitzens der einen Kontaktseite vor dem Aufwickeln das Kunststoffrohr über Rollen geführt wird, die alle in dergleichen Richtung gedreht werden.