DE6751806U - Vorrichtung zur herstellung von wiskelrohren aus kunststoff und mit dieser vorrichtung hergestellte wickelrohre. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Wickelrohren aus Kunststoff. 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 gepreßt und so miteinander zu einem Rohr verschweißt. Das Verschweißen der Bandränder kann auch mit Hilfe von Schweißdraht vorgenommen werden.

Zur Herstellung dieser bekannten Rohre lassen sich nicht alle Thermoplaste verwenden. Die Qualität der Rohre wird durch die Schweißnahtgüte bestimmt, die je nach Thermoplast sehr unterschiedlich, z.B. bei PVC sehr schlecht, ist.

Den geschilderten Nachteilen hilft die Neuerung ab. Die Vorrichtung der genannten Art ist neuerungsgemäß gekennzeichnet durch eine drehbare Trommel mit einem zylindrischen und einem konischen Teil, wobei am äußeren Ende des zylindrischen Teils ein in einer Spiralwindung angeordnetes, feststehendes Leitblech und innerhalb der Trommel mehrere radial in gleichen Abständen zur Mantelfläche des zylindrischen Teils angeordnete Anpreßrollen, sowie eine Kühlvorrichtung vorgesehen sind und im Bereich des zylindrischen Teils der Trommel eine Einrichtung zur Führung eines profilierten Kunststoffbandes auf die Trommel mit einem Dorn zum Aufweiten der Nut des Bandwulstes angeordnet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 4.

Die mit dieser Vorrichtung hergestellten Wickelrohre sind neuerungsgemäß gekennzeichnet durch ein profiliertes Band aus einem Thermoplast, dessen einer Rand einen Steg und dessen anderer einen Wulst mit einer Nut zur Aufnahme des Stegs besitzt, wobei Nut und Steg schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind, wobei ein Weichprofil als Dehnungsglied bzw. ein Strahlprofil zur Erhöhung der Rohrfestigkeit mitgewickelt sein kann.

Die Temperatur des profilierten Bandes muß beim Wickeln innerhalb des oberen thermoplastischen Bereiches liegen, um Wickelspannungen weitgehend auszuschalten.

Wird das Band unmittelbar von einem Extruder auf die Trommel geführt, so muß zwischen Extruder und Trommel entsprechend gekühlt werden.

Man kann aber auch vorfabrizierte Bänder verwenden. Dann muß zwischen Vorratsrolle und Trommel ein Heizkanal geschaltet werden, um das Band auf die Temperatur des oberen thermoelastischen 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 Bereich auf die Trommel auflaufenden 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, indem man Schweißluft einbläst, oder Kleben oder Einwickeln eines Weichprofils (z.B. Silikonkautschuk) geschlossen werden.

Da beim Abkühlen des Rohres eine Schrumpfung auftritt, soll die Trommel in axialer Richtung sich konisch zu dem Ende hin, von dem das fertige Rohr selbständig abläuft, verjüngen.

Das besagte Werkzeug hat die Aufgabe, die Nut im Wulst des einlaufenden thermoplastischen Profilbandteils genau über den kalten Steg des bereits aufgewickelten Bandteils 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 Leitblechs wird in Abhängigkeit von Trommeldurchmesser und Bandbreite gewählt.

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 0,2 - 1,0 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 Teils 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 Vereinigung mit der Nut des Wulstes gekühlt wird.

Nachstehend ist die Arbeitsweise der neuerungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Nach dem Verlassen des Extruders oder des Heizkanals läuft das profilierte Kunststoffband durch die Führungseinrichtung, wobei die im Wulst 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 Wulst hingegen bleibt dabei so warm, daß er noch thermoelastisch verformbar 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 Teiles des 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 beschleunigt kühlt der Wulst des Bandes mit der Nut ab und schrumpft fest auf den kalten Steg auf Grund der bedingten Rückstellung und unterhalb 60° auf Grund des Dehnungskoeffizienten auf.

Zum besseren Verständnis der Erfindung dient die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Draufsicht 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 bis 6 das profilierte Band in den verschiedenen Stufen während des Wicklungsvorgangs im Schnitt,

Fig. 7 die Außenansicht eines fertigen Rohres,

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,

Fig. 10 einen Ausschnitt aus der Wandung eines fertigen Wickelrohres,

Fig. 11 einen Querschnitt durch ein profiliertes Band.

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 4 das profilierte Band bezeichnet.

Gemäß Fig. 2 ist im Schnitt das Profilband 4 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 Dorns 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 Fig. 4 ist ein Längsschnitt eines Teils der Rohrwandung in dem Zustand dargestellt, in dem der Steg des profilierten Bandes nach dem Verlassen der Kleberdüse im thermoelastischen Bereich elastisch durch den Dorn 9 der Führungsvorrichtung aufgeweitet wird. Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil der Wandung des Wickelrohres. Die dicken Linien bezeichnen die Stellen, an denen zum Abdichten eines Rohrs beim Wickelvorgang Klebe- oder Lösungsmittel eingebracht werden.

Fig. 8 und 10 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 zu Fig. 4.

Durch mehrere Wickellagen unter Einsatz der Profile in Fig. 8 und Fig. 10 lassen sich somit Rohre mit verschiedenen Wanddicken herstellen, wie Fig. 11 zeigt.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Wickelrohren aus thermoplastischem Kunststoff, gekennzeichnet durch eine drehbare Trommel mit einem zylindrischen und einem konischen Teil, wobei am äußeren Ende des zylindrischen Teils ein in einer Spiralwindung angeordnetes, feststehendes Leitblech und innerhalb der Trommel mehrere radial in gleichen Abständen zur Mantelfläche des zylindrischen Teils angeordnete Anpreßrollen, sowie eine Kühlvorrichtung vorgesehen sind und im Bereich des zylindrischen Teils der Trommel eine Einrichtung zur Führung eines profilierten Kunststoffbandes auf die Trommel mit einem Dorn zum Aufweiten der Nut des Bandwulstes angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug die Nut des Wulstes aufweitet, bevor das profilierte Band auf die Trommel aufläuft.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Teil der Trommel 0,2 bis 1,0 Trommeldurchmesser beträgt.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Band nach einer Umdrehung der Trommel in axialer Richtung so zum Trommelende hin verschoben ist, daß der kalte Steg der bereits aufgewickelten Windung in die elastisch aufgeweitete Nut des im thermoelastischen Bereich auf die Trommel auflaufenden Bandteils eingreift.