Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rohrkörpern durch Wickeln von blattförmigem Material. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Rohrkörpern durch Wickeln von blattförmigem Material, das mindestens teilweise durch Wärmebehandlung v erklebbar ist, wobei das Material zur Bildung des Rohr körpers um einen Wälzdorn gewickelt wird.
Mit der Erfindung wird bezweckt, dass solche Rohrkörper rasch und billig gebildet und verklebt werden können.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist. da-. durch gekennzeichnet, dass der Wälzdorn mit dem aufgewickelten Material zwischen wenig stens zwei an seiner Peripherie im Abstand voneinander befindlichen Flächen gerollt und der Wärme ausgesetzt wird.
In der beiliegenden Zeichnung ist bei spielsweise eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des erfin dungsgemässen Verfahrens dargestellt.
Fig. 1 und 4 sind Seitenansichten der Vorrichtung.
Fig. 2 zeigt. einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 3.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1.
Fig. 5 ist eine der Fig. 4 ähnliche, teil weise Seitenansicht, die die Walzen in einer andern Stellung zeigt.
Die in der Zeichnung dargestellte Vor richtung ist. in geeigneter Weise auf einem Paar vertikaler Seitenwände 1 und 2 mon tiert, zwischen welchen ein passender, hori- zontaler Aufgabetiseh angebracht ist, über welchen das zu wickelnde Blattmaterial dem Wälzdorn und den Wicklungswalzen zuge führt wird.
Der Rohrkörper wird durch Wickeln des Blattmaterials auf einem Wälzdorn 3 ge bildet, der entsprechend der Grösse des zu wickelnden Rohrkörpers irgendeinen er wünschten Durchmesser oder eine erwünschte Länge haben kann. Der Wälzdorn hat an nähernd zylindrische Gestalt, ist aber vor- zugsweise ganz leicht verjüngt, um das Ab streifen des hergestellten Rohrkörpers zu er leichtern. Im Falle eines Wälzdornes von 20 cm Länge zum Herstellen von Rohrkörpern von 2,5 cm Durchmesser und 15 cm Länge genügt für ein leichtes Abnehmen des Rohr körpers z.
B. eine Verjüngung, bei welcher der Aussendurchmesser am einen Dornende i/loo, grösser und am andern Dornende i/"" kleiner als der mittlere Durchmesser von 2,5 cm ist. Wenn erwünscht, können aber auch schrumpf fähige Wälzdorne verwendet. werden, iun das Abstreifen zu erleichtern.
Während der Wälzdorn einen Rohrkörper wickelt, ist er durch drei Walzen gehalten, die in Abständen an seinem Umfang ange ordnet sind, nämlich die Walzen 4 und 5 und eine der beiden Walzen 6 und 7. Diese Walzen sind vorzugsweise wenigstens ebenso lang wie die Breite des zu wickelnden Blatt materials, so dass der Rohrkörper beim Wick lungsvorgang und beim Verkleben auf seiner ganzen Länge durch diese Walzen abgestützt wird. Die Wellen 8 und 9 der Walzen 4 und 5 sind in den Seitenwänden 1 und 2 gelagert und parallel zueinander angeordnet.
Die Wellen 10 und 11 der Walzen 6 Lind 7 sind in Platten 12 und 13 gelagert und sowohl parallel zueinander als auch zu den Wellen 8 und 9 angeordnet. Die Platten 12 und 13 sind auf einer Welle 14 befestigt, und die Achsen der Wellen 10 und 11 haben von der Achse der Welle 14 gleichen Abstand.
Durch Schwenkung der Platten 12 und 13 mit der Welle 14 kann somit die eine oder andere der Walzen 6 und 7 in die Wicklungsstellung ge bracht werden, welche die Walze 6 in den Fig. 1 bis 4 einnimmt. Es können passende Mittel, wie die hiernach beschriebenen, vor gesehen sein, um die Platten mit der einen der beiden Walzen 6 oder 7 in Wicklungs- stellung zu halten und ebenso können auch Mittel zum Schwenken der Platten.
und Walzen aus einer Stellung in die andere vor gesehen sein.
Die Enden der Welle 14 sind in einem. U-förmigen Bügel 15 drehbar, gelagert, der bei 16 in. den Seitenwänden schwenkbar mon tiert ist, wobei er durch eine Feder 17 nach oben gedrängt wird, um je nachdem die Walze 6 oder 7 gegen den Wälzdorn und den selben seinerseits gegen die Walzen 4 und -5 zu halten.
Der Wälzdorn ist von einem zylindrischen Führungsrohr 18 umgeben, welches vorzugs weise an beiden Enden offen ist, -am das Ein setzen und Herausnehmen eines Wälzdornes zu erlauben, und welches zwei Funktionen übernimmt, - nämlich erstens, den Wälzdorn zu führen und zu tragen, während der Bügel 15 gesenkt wird,
um das Einsetzen oder Herausnehmen des Dornes oder das Schwen ken der Walzen 6 und 7 aus einer Wickhuigs- stellung in die andere zu erlauben, und zwei tens, das Vorderende des zu wickelnden Blattes dem Dornumfang entlang zu führen, so dass es der Reihe nach in die Einroll- spalten zwischen dem Wälzdorn und den Walzen 5, 4 und 6 oder 7 eintritt.
Im letzt genannten Spalt wird das Vorderende des Blattes unter die nächstfolgende Windung eingewickelt. Das Rohr 18 ist in den Seiten wänden der Vorrichtung befestigt und mit Schlitzen 19 versehen, durch welche hindurch die Walzen mit dem Wälzdorn zusammen- arbeiten können.
In der veranschaulichten Ausführungs form sind alle Walzen 4, 5, 6 und 7 angetrie ben, obwohl es genügen würde, nur eine der den Wälzdorn haltenden Walzen anzutreiben. In der veranschaulichten Ausführungsform tragen die Wellen S und 9 somit Riemen scheiben 19c und 20 und die Welle 14 eine Riemenscheibe 21. Ein Riemen 22 läuft über alle diese Riemenscheiben Lind über eine Rie menscheibe 23 auf der Welle eines Antriebs motors.
Die Welle 14 trägt eine weitere Riemenscheibe 24 und die Wellen 10 und 11 die Riemenscheiben 25 und 26, über welche ein Riemen 27 läuft. Die Riemenscheiben 21 und 24 sind starr miteinander verbunden oder bestehen, wie gezeigt, aus einem Stück, so dass die Riemenscheiben 24, 25 und 26 durch die Riemenscheibe 21 angetrieben wer den. Die Scheiben 21 und 24 rotieren frei auf der Welle 14.
In Fig. 4 sind geeignete Mittel zum Fest halten der einen oder andern der Walzen 6 oder 7 in der Wicklungsstellung gezeigt, welche Mittel einen auf der Welle 14 befestig ten Arm 28 und eine Feder 29 umfassen, deren eines Ende am Ende des Armes und deren ,anderes Ende am Bügel 15, wie gezeigt, befestigt ist. Um die Schwenkung der Platten 12 und 13 zu begrenzen, sind passende Anschläge 30, 30' vorgesehen, so dass je nach dem die Walze 6 oder 7 durch die Spannung der Feder 29 in richtiger Wicklungsstellung gehalten wird.
Der Arm 28 dient als geeig netes Mittel zum Schwenken der Walzen 6 und 7 aus der einen in die andere Stellung.
Wenn beim Betrieb der Vorrichtung ein Rohrkörper gewickelt werden soll, wird der Bügel 15 abwärtsgedrückt und ein Wälz dorn 3 in das Rohr 18 eingesetzt. Alsdann wird der Bügel 15 freigegeben und unter dem Einfluss der Feder 17 gehoben, um die Walze 6-in Kontakt mit dem Wälzdorn zii bringen und den letzteren gegen die Walzen 4 und 5 zu drücken. Das Zusammenwirken der Walzen mit dem Wälzdorn verursacht, dass der Wälzdorn im CTegenuhrzeigersinn rotiert, wie Fig. 1 zeigt, wobei der Dorn während des Wicklungsvorganges nur durch die Walzen getragen wird.
Wird ein Blatt Wicklungsmaterial über den Tisch dem Einrollspalt zwischen dem Wälzdorn und der Walze 6 zugeführt, so wird das Vorderende des Blattes darin von Wälz dorn und Walze erfasst und weiterbewegt. Bei dieser Vorwärtsbewegung gelangt das Blatt in Kontakt mit der Zylinderwandung des Rohres 18 und wird längs des Dorn umfanges in den Einrollspalt zwischen dem Wälzdorn und der Walze 5 geführt.
Bei fort gesetzter Weiterbewegung wird das Vorder ende des Blattes weiter durch das Rohr 18 längs des Dornumfanges und der Reihe nach in den Einrollspalt zwischen der Walze 4 und dem Dorn und den Einrollspalt zwischen der Walze 6 und dem Dorn geführt, wobei somit das Vorderende des Blattes unter die nächstfolgende Windung eingewickelt wird. Da die Walzen den Wälzdorn zu drehen fort fahren, ist die Wirkung derart, dass sich das Blattmaterial um den Dorn herum an schmiegt und der Rohrkörper somit glatt und satt auf den Wälzdorn gewickelt wird.
Eine der Walzen 6 oder 7, z. B. die Walze 7, ist heizbar, und es kann irgendein ge eignetes Heizmittel, wie ein thermostatisch ge steuertes, elektrisches Heizelement (nicht ge zeigt), das im Innern der Walze montiert ist, zu diesem Zwecke benützt. werden.
Zur Erzielung der besten Ergebnisse beim Wickeln von Rohrkörpern und Verkleben derselben durch Wärmebehandlung wird vor zugsweise zur Bildung des Rohrkörpers die unbeheizte Walze verwendet, worauf dann die beheizte Walze zur Durchführung des Verklebungsvorganges in Wicklungsstellung geschwenkt, wird. Das Herstellungsverfahren nimmt folgenden Verlauf: Das zu wickelnde Materialblatt wird gewöhnlich auf die für die gewünschte Zahl von Windungen erforder liche Länge zugeschnitten. Ein solches Blatt wird auf dem Wälzdorn mit. der unbeheizten Walze 6 in Wicklungsstellung in der zuvor beschriebenen Weise gewickelt.
Nachdem der Rohrkörper gewickelt ist, wird die beheizte Walze 7 rasch in Wicklungsstellung ge schwenkt und setzt den Wälzvorgang fort, bis der durch Wickeln des Blattes gebildete Rohrkörper durch die Wärmebehandlung ver klebt ist. Während des Verklebungsvorganges fährt. das Material fort, durch die Roll- wirkung, wie zuvor beschrieben, sieh dem Wälzdorn satt anzuschmiegen. Der Bügel 15 kann dann niedergedrückt und der Wälz- dorn aus dem Rohr 18 herausgenommen werden.
Dann wird die Walze 6 in Bereit schaft für den nächsten Wicklungsvorgang in die Wicklungsstellung zurückgeschwenkt.
Als Beispiel für Blattmaterialien, welche sich in der beschriebenen Weise wickeln lassen, kann insbesondere Metallfolie genannt werden, wie z. B. Aluminiumfolie, die mit thermoplastischem Material, wie Vinylester- harzen, Zelluloseazetat und dergleichen über zogen ist, da es zahlreiche Verwendungsarten für aus solchen Materialien hergestellte Rohr körper gibt. Jedoch können verschiedene an dere Materialien verwendet werden, wie durch Wärmebehandlung verklebbare Zellu- losefolie oder Papier, das mit thermoplasti schen oder durch Wärmebehandlung verkleb baren Materialien überzogen ist.
In einigen Fällen, besonders wenn die Temperatur der beheizten Walze sorgfältig überwacht wird, kann zur Herstellung von befriedigenden Rohrkörpern sogar nur die beheizte Walze verwendet werden, welche in diesem Falle die beiden Funktionen des Wickelns und Verklebens ausübt.
Dabei muss jedoch die Temperatur der beheizten Walze genügend niedrig gehalten werden, um zu ermöglichen, dass die Wicklung des Rohr körpers beendet ist, bevor die an den Rohr körper abgegebene Hitze zur Verklebung ge nügt, da.ss somit der Rohrkörper satt. auf dem Wälzdorn gewickelt ist, bevor der Ver- klebungsvorgang einsetzt.
Im folgenden wird eine Variante des Ver fahrens beschrieben, welche besonders beim Wickeln iund Verkleben von Rohrkörpern geeignet ist, die aus bedruckten oder in an derer Weise verzierten Blättern hergestellt werden und bei welcher Verfahrensvariante irgendwelche Beschädigung des Aufdruckes oder der Verzierung während des Wick- lungs- oder Verklebungsvorganges vermieden wird. Hierbei wird zuerst ein derartiges Ma terialblatt, wie zuvor beschrieben, auf den Wälzdorn gewickelt.
Dann wird ein sehr dünnes Blatt aus nichtthermoplastischem Material mit glatter Oberfläche zugeführt und auf den vorher gewickelten Rohrkörper gewickelt. In hervorragender Weise eignet sich hierfür eine Zellulosefolie in einer Dicke von ungefähr 0,025 nun. Nachdem ein solches Schutzblatt auf den Rohrkörper gewickelt worden ist, wird die beheizte Walze 7 in Wickliwgsstellang geschwenkt und der Rohr körper durch Wärmebehandlung, wie zuvor beschrieben, verklebt.
Nach dem Heraus ziehen des Wälzdornes aus dem Rohrkörper kann die Zellulosefolie vom fertigen und ver klebten Rohrkörper abgewickelt werden.
Eine weitere Variante des Verfahrens ist folgende: Blätter verschiedenartiger Mate rialien können der Reihe nach der Vorrich tung zugeführt und auf den Wälzdorn ge wickelt werden, um einen aus Schichten be stehenden Rohrkörper zu bilden. Es lassen sich verschiedene Kombinationen von Blatt materialien verwenden, entsprechend den er wünschten Eigenschaften der angefertigten Rohrkörper. Es kann z.
B. ein Blatt nicht thermoplastischen Materials, wie Metallfolie, mit einer oder mehreren Lagen thermoplasti schen Materials, wie Film aus Zelluloseazetat oder Vinylesterharz, belegt sein. In diesem Fall werden vorzugsweise die aufeinander folgenden Lagen zuerst mittels der unbeheiz- tenWalze 6 in die Rohrkörperform gewickelt, dann wird dieser Rohrkörper mittels der be heizten Walze 7, wie zuvor beschrieben, durch Wärmebehandlung verklebt.
In allen Fällen wird vorgezogen, den durch Wärmebehandlung verklebten Rohr körper auf annähernd Rahmtemperatur ab- zitkühlen, bevor er vom Wälzdorn abgenom men wird. Bei den meisten gebräuchlichen, thermoplastischen und durch Wärmebehand lung verklebbaren Materialien vollzieht sich bei der Abkühlung etwelche Schrumpfung. Diese Schrumpfung bewirkt, dass sich der Rohrkörper auf dem Wälzdorn anschmiegt, und ergibt einen Zustand der Spannung am Umfang und radialen Druckes, welcher die Qualität des angefertigten Rohrkörpers ver bessert.
Somit werden die sich überdecken den Windungen des gewickelten Rohrkörpers unter Druck verklebt, wodurch sich eine sehr dichte, gleichmässige Klebung ergibt. Ausser dem wird die Rohrkörperwandung sehr glatt und ausgeglichen.