CH677751A5

CH677751A5 - Extruded strip spirally wound into tubes - has resilient polymer has recesses along one edge to take corresp. lugs along other edge which also has another projecting feature

Info

Publication number: CH677751A5
Application number: CH529/89A
Authority: CH
Inventors: Ramez Ayoub
Original assignee: Amrotex Ag
Priority date: 1989-02-15
Filing date: 1989-02-15
Publication date: 1991-06-28

Description

Die Erfindung betrifft ein Band nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, ein Verfahren zur Herstellung eines zylinderförmigen Hohlkörpers aus dem Band nach dem Patentanspruch 1 und einen nach diesem Verfahren hergestellten Hohlkörper.

Bänder der eingangs genannten Art sind bekannt. Sie werden aus thermoplastischen Kunststoffen, wie z.B. PVC, hergestellt und zwar durch Extrudieren. Dies kann mittels eines mobilen Extruders in situ, also beispielsweise auf einer Baustelle, gemacht werden. Häufiger werden die Bänder aber in Herstellerbetrieben gefertigt. Sie werden im Anschluss an ihre Herstellung kompakt aufgewickelt und können somit platzsparend gelagert und transportiert werden. Die Breite der Bänder kann in weiten Grenzen variieren und ihre Länge ist vor allem dadurch begrenzt, dass das fertige, zu einer Spule aufgewickelte Band nicht ein zu hohes Stückgewicht oder Volumen aufweisen sollte.

Um aus diesen Bändern zylindrische Hohlkörper zu fertigen, werden sie im Herstellerbetrieb oder auf einer Baustelle schraubenlinienförmig, meist über einen Wickeldorn, aufgewickelt und die im gewickelten Zustand benachbarten beiden Randbereiche der Bänder werden miteinander verbunden. Das Wickeln in situ hat den Vorteil, dass sehr lange Rohre produziert werden können, während beim Wickeln im Herstellerbetrieb nur relativ kurze Rohre hergestellt werden können, da sie anschliessend z.B. per Bahn oder Lastwagen transportiert werden müssen.

Aus einem Band einer bestimmten Breite lassen sich Hohlkörper mit verschiedenen Durchmessern erzeugen, je nach der Steigung der Wicklungen am Hohlkörper.

Im allgemeinen werden die Randbereiche der Bänder so ausgebildet, dass sie sich im gewickelten Zustand überlappen, wobei dann Flächen entgegengesetzter Bandseiten einander zugewandt sind. Da man beim fertigen Hohlkörper eine kontinuierliche zylindrische Innenwandung bevorzugt, wird der Bandquerschnitt mit Vorteil so ausgebildet, dass er eine Stufe aufweist, derart, dass die später als Innenwand dienenden Bandflächen einschliesslich des überlappten Randbereiches einen ersten Längsstreifen bilden, und dass die überlappenden, den anderen Randbereich bildenden Teile einen zwei ten Längsstreifen bilden, der nicht in derselben Ebene liegt wie der erste.

Für Hohlkörper mit überlappenden Randbereichen müssen Vorsprünge und Ausnehmungen an entgegengesetzten Bandflächen derart angeordnet sein, dass sie beim Wickeln zusammentreffen. Der Vorsprung ist bei bekannten Bändern wulstartig ausgebildet und füllt die Ausnehmung, die als Ausstülpung ausgebildet ist, nicht vollständig aus, kommt aber mindestens teilweise zur satten Anlage, so dass man sowohl eine Dichtfläche wie auch die Wirkungen einer Labyrinthdichtung erhält.

Um einen absolut dichten Hohlkörper zu erhalten, sind bei bekannten Ausführungsbeispielen die Randbereiche des Bandes so geformt, dass sie Flächen aufweisen, die am gewickelten Hohlkörper im Überlappungsbereich eine schraubenlinienförmige Kammer bilden, in welche ein Dichtungsstreifen eingelegt werden kann. Das Einlegen dieses separaten Dichtungsbandes oder Streifens kompliziert aber den Herstellungsprozess und trägt dennoch nicht zu erhöhter Festigkeit und Dauerhaftigkeit der Verbindung bei. Sind die Ansprüche an die Festigkeit und Dichtheit höher, so wurden bisher am Band Flächen vorgesehen, welche im überlappten Zustand miteinander verklebt wurden. Dadurch suchte man nicht nur einen besseren Dichtungseffekt, sondern auch eine Fixierung der Hohlkörperform zusätzlich zur Fixierung durch die im gegenseitigen Eingriff befindlichen Ausnehmungen und Vorsprünge zu erhalten.

Es hat sich aber gezeigt, dass solche Klebestellen insbesondere infolge alterungsbedingter Veränderungen keine dauerhafte, zuverlässige Fixierung und Dichtung ergeben.

Die Aufgabe der Erfindung wird somit darin gesehen, ein Band der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich zu solchen zylinderförmigen Hohlkörpern aufwickeln lässt, die dauerhaft sind bezüglich Form und Dichtheit, und ferner das Verfahren zur Herstellung der Hohlkörper aufzuzeigen.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Band der eingangs genannten Art, welches in Patentanspruch 1 definiert ist.

Gegenstände der Erfindung sind ausserdem ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers das im Patentanspruch 7 definiert ist sowie der so hergestellte Hohlkörper.

Für die Bänder nach der Erfindung verwendet man thermoplastische Kunststoffe, wie beispielsweise PVC, Polyäthylen, Polypropylen, Polybutylen und ähnliche, die sich durch Extrudieren in erhitztem Zustand formen lassen. Die zusätzlich als Verschweissungsmittel verwendete Füllmasse besteht im wesentlichen jeweils aus dem gleichen Polymer wie das Band, wobei allerdings die Anteile an Zusätzen, wie z.B. Stabilisatoren und Gleitmittel, höher sein können.

Aus diesen Bändern werden zylindrische Hohlkörper gewickelt, z.B. Wandungen von Flüssigkeitstanks oder Trockensilos, oder aber äussere und/oder innere Schutzschichten für solche. Viel häufiger ist aber die Herstellung von Rohren verschiedener Länge, meist für drucklose Systeme, wie die Fertigung von inneren und äusseren Schutzmänteln für solche Rohre. Übliche Bandbreiten liegen im Bereich von 65 bis 200 mm, übliche Rohrdurchmesser liegen im Bereich zwischen 300 mm und 3000 mm. Übliche Rohrlängen sind 12 m bei Wicklung im Herstellerbetrieb, aber es lassen sich an der Baustelle auch Rohre mit fast unbegrenzter Länge herstellen. Die Bänderenden lassen sich nämlich vor dem Wickeln leicht miteinander durch Spiegelschweissen verbinden, ohne dass dadurch die Festigkeit, die Dichtheit oder die Dauerhaftigkeit der daraus erzeugten Rohre leidet.

Ein wichtiger Anwendungsbereich für die Bänder bzw. die daraus gefertigten Rohre liegt in der Möglichkeit, bestehenden Rohren, z.B. aus Guss, Beton oder Asbestzement, ein Innenrohr einzufügen, dessen lichte Weite nur unwesentlich kleiner ist als der Strömungsquerschnitt der Guss-, Beton- oder Asbestzementrohre. Auf diese Weise lassen sich veraltete Leitungssysteme in einfacher Weise und ohne grössere Arbeiten sanieren. Es genügt nämlich, z.B. längs eines Kanalisationsverlaufes im Abstand von jeweils bis zu 300 m kleine Schächte zu graben, bei welchen das Band oder eventuell mehrere zusammenzusetzende Bänder mittels einer üblichen Wickelvorrichtung in das Rohr eingebracht werden, um dort ein Innenrohr zu bilden. Die derart in ein bestehendes Rohr eingepassten Innenrohre können auch leichten Krümmungen der ursprünglichen Rohrleitung folgen.

Als Verbindungselement von im gewickelten Zustand benachbarten Randbereichen der Bänder dienen Vorsprünge und Ausnehmungen. Die Bänder können dabei so ausgebildet sein, dass einer der Randbereiche zwei Vorsprünge oder einen Vorsprung und eine Ausnehmung aufweist, während gleichzeitig der andere Randbereich zwei Ausnehmungen, oder eine Ausnehmung und einen Vorsprung aufweist.

Beim Aufwickeln der Bänder zwecks Herstellung der zylindrischen Hohlkörper wird meist so vorgegangen, dass sich die benachbarten Randbereiche überlappen. Jede Ausnehmung nimmt dann den für sie be stimmten Vorsprung federnd auf. Dabei sind die Vorsprünge im allgemeinen massiv und wenig nachgiebig, während die Ausnehmungen federnd nachgiebige Wandungen aufweisen. Es ist aber auch möglich, feste Ausnehmungen und federnde Vorsprünge vorzusehen.

Die Vorsprünge füllen die Ausnehmungen im allgemeinen nicht völlig aus. Dies hat verschiedene Vorteile, z.B. ist eine Herstellung mit grösseren Toleranzen möglich. Schliesslich kann der freie Raum in der Ausnehmung dazu dienen, eventuell überschüssiges Material aus der Kammer aufzunehmen, so dass die Aussenfläche des Rohres sauber bleibt.

Die Randbereiche können aber auch flanschartig ausgebildet sein, wobei an jedem Bandrand ein sich vertikal zur Bandfläche erstreckender Flansch vorgesehen ist. Diese Flansche enthalten die Ausnehmungen und Vorsprünge. Sie liegen im gewikkelten Zustand aneinander und verlaufen schraubenlinienförmig und radial zum Hohlkörper. Zusammengehörende Vorsprünge und Ausnehmungen müssen dabei an der gleichen Randfläche angeordnet sein.

Im folgenden wird speziell auf Bänder bzw. Hohlkörper mit sich überlappenden Randbereichen eingegangen, da diese die häufigeren Ausführungsarten bilden.

Erzeugt man einen Hohlkörper mit sich überlappenden Randbereichen der Bänder, so weist die das Band in zwei Längsstreifen teilende Stufe im allgemeinen eine Höhe auf, die ein Mehrfaches der Banddicke beträgt. Sie bildet vorzugsweise mit den angrenzenden Streifen einen Winkel, der kleiner ist als 90 DEG , damit die Innenwandung des gewickelten Hohlkörpers kontinuierlich und zylindrisch ist, auch wenn sich der Bandquerschnitt beim Aufwickeln elliptisch krümmt. Die untere äussere Stufenkante ist mit Vorteil abgerundet. Dadurch wird bewirkt, dass sie bei der Montage leicht an angrenzenden Teilen vorbeigleitet, und dass das entstehende Rohr innen optimal glatt ist.

Es hat sich als zweckmässig erwiesen, mindestens eine der im gewickelten Zustand die Kammer begrenzenden Flächen in Richtung der Kammer zu wölben oder mit einem Ansatz zu versehen, der im gewickelten Zustand einen Einbau in der Kammer bildet. Auf diese Weise verringert man den Kammer-Hohlraum und damit die Menge des Materials, das in die Kammer extrudiert werden muss, so dass weniger dieses Füllmaterial verbraucht und dieser Vorgang rationeller gestaltet werden kann. Ausserdem wird dadurch die Berührungsfläche zwischen Kammerwand und eingepresstem Füllmaterial grösser, wodurch eine innigere Verschmelzung zustande kommt. Bildet man den Einbau so aus, dass sich mit zunehmender Bauhöhe sein Querschnitt vergrössert, so erzielt man ausserdem eine Art Widerhakeneffekt gegen Kräfte, die die Verbindung lösen könnten.

Der Einbau wird vorteilhaft so dimensioniert, dass die im gewickelten Zustand freien Räume für die zu extrudierende Füllmasse etwa die Abmessungen der Banddicke haben. Einzelne oder alle Wandungen des Einbaus können in die Kammer ragende Wellen oder Rippen aufweisen, wodurch die Berührungsfläche mit der extrudierten Füllmasse grösser und dadurch die Verbindung verbessert wird.

Zur Gewichtsreduktion und Materialersparnis empfiehlt es sich ausserdem, den Einbau mit einem Hohlraum zu versehen, wobei seine verbleibenden Teile etwa die gleiche Wanddicke aufweisen sollten wie das Band. Es kann aber auch nur ein schmaler Spalt als Kammer übrigbleiben.

Anstelle eines Einbaus können auch mehrere in die Kammer ragende Rippen vorgesehen sein, die mit Vorteil ebenfalls annähernd gleich dick sein sollten wie das Band. Auch sie dienen dazu, die Berührungsflächen zwischen entsprechenden Bauteilen und eingepresster Füllmasse zu vergrössern. Solche Rippen können so ausgebildet sein, dass sie verbreiterte Endpartien haben, so dass sich ebenfalls ein Wider hakeneffekt, wie oben beschrieben, ergibt.

Das Verfahren, nach welchem aus den oben beschriebenen Bändern zylinderförmige Hohlkörper hergestellt werden, lässt sich nicht nur in einem Fabrikationsbetrieb, sondern vor allem bei Rohren zweckmässigerweise in situ direkt am Verwendungsort, also auf der Baustelle, durchführen. Mittels einer üblichen Wickelvorrichtung werden die Bänder schraubenlinienförmig zu Hohlkörpern aufgewickelt, wobei man die Randbereiche zweckmässigerweise, z.B. durch Heissluft, erwärmte. Die füreinander bestimmten Vorsprünge und Ausnehmungen werden dabei unter Krafteinwirkung zum Eingriff gebracht. Damit behält der Hohlkörper auch ohne weitere Massnahmen seine Form.

Die sich beim Wickelvorgang bildende Kammer wird mit zusätzlichem, an Ort und Stelle erhitztem Kunststoff gefüllt, den man bei entsprechender Temperatur und unter Druck hineinpresst, und zwar unter Verwendung eines speziellen Extrusionswerkzeuges bekannter Art.

Die Temperatur, auf die diese Füllmasse erhitzt werden muss, soll möglichst hoch, aber auf jeden Fall unter der Zersetzungstemperatur liegen.

Es empfiehlt sich sehr, diejenigen Flächen des Bandes, die die Wandungen der Kammer bilden werden, unmittelbar vor dem Wickeln zu reinigen und/oder aufzurauhen.

Die heisse Füllmasse verschweisst sich mit den ebenfalls erwärmten Wandungen der Kammer, so dass die benachbarten Randbereiche des Bandes unlösbar und dicht miteinander verbunden sind. Im Gegensatz zu einer Klebeverbindung, die mit einer Fremdmasse realisiert wurde, ist diese Schweissverbindung mit dem gleichen Material, aus dem das Band bzw. der Hohlkörper besteht, dauerhaft. Die Füllmasse weist die gleichen chemischen und mechanischen Eigenschaften auf wie der Hohlkörper, und die Schweissverbindung bildet daher im Gegensatz zu einer Klebeverbindung keine Schwachstelle am Hohlkörper, da keine verschiedenartige Schrumpfung und somit keine Spannungen entstehen. Hohlkörper, die nach diesem Verfahren hergestellt sind, sind somit einfach zu fertigen und entsprechen bezüglich Festigkeit und Dichtheit auf lange Dauer allen an sie gestellten Anforderungen.

Um die Festigkeit von zylindrischen Hohlkörpern, insbesondere von Wickelrohren, zu verbessern, ist es üblich, Rohre bzw. Bänder, aus denen die Rohre gewickelt werden, mit Verstärkungsrippen zu versehen. Diese Rippen verlaufen bei Wickelrohren schraubenlinienförmig. Neben gewöhnlichen Radialrippen sind solche mit verschiedenen Querschnitten bekannt. Beispielsweise können Rippen mit T-Profil verwendet werden, bei denen auch der Steg gewellt ausgeführt werden kann. Es ist auch bekannt, Rippen vorzusehen, deren Querschnitte geschlossene hohle Abschnitte aufweisen und die eine bessere Versteifungswirkung haben. Gelegentlich werden auch Hohlräume solcher Rippen mit Verstärkungsmassen gefüllt oder mit Drähten versteift. Alle diese Lösungen vermögen nicht voll zu befriedigen. Entweder ist die Wirkung der so gestalteten Rippen nicht ausreichend oder ihre Herstellung ist zu aufwendig.

Diese Nachteile werden gemäss einer Ausführungsform der Erfindung mit Rippen überwunden, die paarig ausgebildet sind und sich in einfacher Weise integral mit dem Band extrudieren lassen. Die Rippen sind zweckmässigerweise geradlinig begrenzt und es müssen keine Hohlprofile erzeugt werden. Die Wandstärke der Rippen ist zweckmässigerweise etwa gleich der Banddicke. Der Abstand der Mittel zweier Rippen paare beträgt im allgemeinen je nach Bandbreite und Banddicke ungefähr 6 bis 15 mm. Die Höhe jeder Rippe beträgt meist ungefähr 6 bis 15 mm. Die Rippen werden paarweise angeordnet. Je nach Durchmesser des Hohlkörpers können etwa zwei bis sechs Rippenpaare angeordnet werden. Sie weisen gegenüber der Mantelfläche des Hohlkörpers an ihrem Fusspunkt im allgemeinen eine Neigung von 40 bis 80 DEG , bevorzugt 60 DEG , auf und zwei Rippen eines Rippenpaares neigen sich zueinander.

Ihre freien Enden weisen einen sehr geringen Abstand auf, zweckmässigerweise ca. 1 bis wenige mm. Von radial zum Hohlkörper gerichteten, auf die Rippen wirkenden Kräften wirkt dann eine Komponente längs der Rippe und eine andere Komponente senkrecht zur Rippe. Diese letztere ist bestrebt, die Rippe so zu verbiegen, dass ihr oberes Ende auf das obere Ende der zweiten Rippe des gleichen Paares trifft. Sobald dies der Fall ist, bilden die beiden Rippen ein geschlossenes annähernd dreieckiges Verstärkungsprofil. Nach diesem Verfahren verstärkte Hohlkörper, die aus extrudierten Bändern gewickelt werden, weisen sowohl bei Verlegung im Freien als auch bei Erdverlegung eine wesentlich verbesserte Steifigkeit auf.

Eine solche Verstärkung eignet sich für alle zur Herstellung von Hohlkörpern verwendbaren Bänder, einschliesslich der oben beschriebenen Bänder.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Gegenstandes wird im folgenden anhand der Zeichnung ausführlich beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Band nach der Erfindung;
Fig. 2 vereinigte Randbereiche des Bandes der Fig. 1 in vergrösserter Darstellung; und
Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Band zur Herstellung eines Hohlkörpers oder aus einem gewickelten Hohlkörper mit einem Paar Verstärkungsrippen, in vergrösserter Darstellung.

Das aus thermoplastischem Kunststoff extrudierte Band 2, dessen Querschnitt in Fig. 1 dargestellt ist, weist eine obere Fläche 4 auf, die im gewickelten Zustand den Aussenmantel eines Rohres bildet und eine untere Fläche 6, die im gewickelten Zustand den Innenmantel des Rohres bildet.

Dieses Band wird durch eine Stufe 8 in zwei Längsstreifen 10, 12 aufgeteilt. Die Stufe 8 bildet mit den Längsstreifen 10 und 12 spitze Winkel. Der in der Fig. 1 links angeordnete Streifen 10 bildet einen der Randbereiche des Bandes 2, der in der Fig. 1 rechts angeordnete Streifen 12 bildet an seinem äusse ren Ende den zweiten der Randbereiche 14 des Bandes 2. Die untere äussere Stufenkante 15 ist abgerundet.

Der Streifen bzw. Randbereich 10 ist, wie aus den Fig. 1 und 2 deutlich hervorgeht, an der unteren Bandfläche 6 mit zwei im Abstand voneinander angeordneten wulstartigen Vorsprüngen 18, 19 versehen, von denen jeder einen annähernd quaderförmigen Halsteil 20, 21 und einen daraus hervorgehenden, annähernd zylinderförmigen Kopfteil 22, 23 aufweist.

Dazwischen befindet sich ein Ansatz 24, der im wesentlichen als U-förmiger Kanal ausgebildet ist, mit Wanddicken, die annähernd gleich sind wie die Banddicke. Die Aussenflächen seiner Schenkel 26, 27 sind in ihrem untersten Abschnitt 28, 29 nach aussen verbreitert. Der Kanal schliesst mit dem ihn überdeckenden Teil des Bandes einen Hohlraum ein.

Der Randbereich 12 weist vier an der oberen Seite des Bandes und im Abstand voneinander angeordnete Rippen 30, 31, 32, 33 auf, von denen je zwei benachbarte eine kanalartige Ausnehmung 34, 35 begrenzen. Diese Ausnehmungen 34, 35 haben einen Querschnitt, der in seiner mittleren Höhe am grössten ist und sich nach oben und unten verjüngt. Die Rippe 33 ist aussen rechts durch eine vertikale Fläche begrenzt, während die anderen Rippen 30, 31, 32 durch Aussenflächen be grenzt sind, die im wesentlichen parallel zu ihren Innenflächen verlaufen. Die obere Aussenkante der Rippe 33 ist stark abgerundet. Diese Abrundung und die unten an sie anschliessende ebene Fläche erleichtern beim Zusammenfügen der Randbereiche das Darübergleiten der unteren Stufenkante 15.

Ist ein solches Band zu einem Rohr aufgewickelt, so überlappt gemäss Fig. 2 der Randbereich 10 den Randbereich 14. Die Ausnehmungen 34, 35 nehmen die Vorsprünge 18, 19 federnd auf, werden aber durch sie nicht vollständig ausgefüllt. Der Ansatz 24 ragt in eine Kammer 36, die durch einander zugewandte Teile des Bandes und der Ausnehmungen bzw. der diese begrenzenden Rippen gebildet wird und die durch den Ansatz 24 ein U-förmiges Profil enthält. Die Dicke dieses U-Profils entspricht etwa der Dicke des Bandes. Am fertigen Rohr ist diese Kammer mit einer Füllmasse aus dem gleichen thermoplastischen Kunststoff gefüllt, aus der das Band hergestellt ist. In der Zeichnung ist dies durch punktierte Schraffur angedeutet.

Diese zusätzliche Füllmasse verbindet sich mit den ebenfalls erwärmten Wandungen der Kammer 36 zu einer Verschweissung, wodurch die beiden Randbereiche integral miteinander verbunden sind. Am fertigen Rohr sind die ursprünglichen Strukturen nicht mehr erkennbar, da die sich überlappenden Randbereiche zusammen mit der zu sätzlichen Füllmasse einen kompakten Block bilden, wobei nur Räume 38, 39 auf dem Grund der Ausnehmungen 34, 35 und der Hohlraum im Ansatz 24 frei bleiben. Eventuell überschüssige Füllmasse kann in freie Räume 16, 17 beim Halsteil 20, 21 der Vorsprünge 18, 19 fliessen.

Ein aus einem Band gewickeltes Rohr bzw. ein Band zum Wickeln eines solchen Rohres, in Fig. 3 mit 102 bezeichnet, weist ausserdem mehrere Paare von Verstärkungsrippen 150, 151 auf. Die Rippen sind geradlinig begrenzt und schliessen mit der Bandfläche einen Winkel von 60 DEG ein. Die Wanddicke der Rippen ist ungefähr gleich wie die Dicke des Bandes. Da die beiden Rippen 150, 151 so angeordnet sind, dass sie sich einander zuneigen, bilden sie im Querschnitt mit dem ihre Fusspunkte verbindenden Abschnitt des Bandes ein annähernd gleichseitiges, an seiner Spitze offenes Dreieck. Die \ffnung an der Dreieckspitze ist ca. 1 bis 3 mm breit. Bei erdverlegten Rohren werden vertikal zur Rohrmantelfläche gerichtete Kräfte in den Rippen in zwei Komponenten aufgeteilt, nämlich in eine erste Komponente längs der Rippe und in eine zweite Komponente senkrecht zur Rippe.

Diese zweite Komponente hat das Bestreben, die Rippe durchzubiegen und dadurch die Neigung, die sie gegenüber dem Rohrmantel ein nimmt, zu verringern. Bei starker Durchbiegung gelangt die Rippe schliesslich mit der zweiten Rippe des gleichen Rippenpaares in Berührung, so dass sich ein geschlossenes Verstärkungsprofil ergibt. Die Höhe der Rippen im frisch extrudierten Zustand ist um ein weniges geringer als die Höhe der Stufe 8.

Die obige Beschreibung bezieht sich selbstverständlich nur auf ein einziges Ausführungsbeispiel des Bandes nach der Erfindung sowie des daraus gewickelten Rohres. In der Praxis sind zahlreiche andere Ausbildungsmöglichkeiten denkbar. Beispielsweise könnten die Vorsprünge und die Ausnehmungen vertauscht werden, oder es könnte an einem Randbereich ein Vorsprung und eine Ausnehmung und am anderen Randbereich entsprechend eine Ausnehmung und ein Vorsprung vorgesehen sein. Anstelle des U-förmigen Kanals, der den Einbau der Kammer bildet, wäre es auch möglich, mehrere Rippen anzuordnen. Ausserdem wäre es möglich, einzelne oder alle Wandungen dieses Einbaus zu wellen oder gerippt auszubilden. Es könnte auch ein Band verwendet werden, das derart ausgestaltet ist, dass der die Kammer begrenzende Abschnitt so geformt ist, dass das Kammervolumen verkleinert wird.

In diesem Fall könnte man auf einen Einbau verzichten.

Im vorliegenden Beispiel sind die Ausnehmungen nachgiebig und die Vorsprünge im wesentlichen starr ausgebildet. Es ist aber auch möglich, starre Ausnehmungen und nachgiebige Vorsprünge vorzusehen. Wesentlich ist nur, dass die beiden Randbereiche so aneinander fixiert sind, dass dazwischen eine Kammer gebildet wird, die mit zusätzlichem Kunststoff gleicher Art wie der Kunststoff, der das Band bildet, gefüllt werden kann. Auf diese Weise erhält man ein Rohr, das bezüglich Festigkeit, Dichtheit und Dauerhaftigkeit allen Ansprüchen genügt.

Die Verstärkungsrippen können an ihren oberen Enden Ansätze irgendwelcher Form aufweisen, die sich beim Verbiegen der Rippen aneinander abstützen, beispielsweise im Schnitt kreisförmige und geradlinig begrenzte Ansätze. Von Belang ist, dass sich unter senkrecht zum Rohrmantel gerichteter Belastung aus benachbarten Rippen hohle Verstärkungsprofile bilden.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung von zylinderförmigen Hohlkörpern wird im folgenden ausführlich beschrieben und zwar unter Bezugnahme auf die Herstellung eines Rohres.

Dieses Verfahren kann sowohl in einem Fabrikationsbetrieb als auch in situ auf einer Baustelle durchgeführt werden. Die Durchführung des Verfahrens im Produktionsbetrieb hat den Vorteil, dass es leichter ist, die äusseren Bedingungen, insbesondere die Temperaturen, auf der gewünschten Höhe zu halten, als es im Freien möglich wäre. Der Nachteil bei der Herstellung der Hohlkörper im Produktionsbetrieb liegt vor allem in der begrenzten Länge der hergestellten Hohlkörper, die 12 m für Lastwagentransport und ca. 30 m für Bahntransport nicht überschreiten sollte.

Das Band, aus welchem die Rohre hergestellt wurden, war auf einer Spule aufgewickelt vom Produktionsbetrieb geliefert; es bestand aus einem handelsüblichen PVC mit einem Stabilisatorenanteil von 1,8 Gewichtsprozent und den üblichen Zusätzen. Das Band kann allerdings auch auf bekannte Weise durch einen mobilen Extruder in situ gefertigt werden.

Zur Durchführung des Verfahrens diente eine im wesentlichen bekannte Einrichtung, welche das linear zugeführte Band aufnahm, schraubenförmig über einem Wickeldorn aufwickelte, die jeweils benachbarten Randbereiche miteinander verband und das so entstandene sich dabei drehende Rohr abgab.

Soll ein Innen- bzw. Aussenschutzmantel für ein bestehendes anderes Rohr hergestellt werden, so erübrigt sich der Wickeldorn, da dann das andere Rohr gewissermassen als eine Art Wickellehre oder Wickeldorn dient.

Das Band wurde derart gewickelt, dass sich am Rohr benachbarte Randbereiche überlappten. Unmittelbar vor dem Wickeln wurden diejenigen Randbereiche, die anschliessend mit der Füllmasse in Berührung kamen, zwecks Vergrösserung ihrer Oberfläche und Reinigung mittels rotierender Messer aufgerauht.

Dieser Schritt kann auch mit anderen bekannten mechanischen Mitteln oder einem Lösungsmittel erfolgen. Die Randbereiche des Bandes wurden sodann durch zwei auf sie gerichtete Heissluftstrahlen auf ca. 70 bis 80 DEG C erhitzt und die sich überlappenden Randbereiche durch Rollen zusammengedrückt, so dass die Vorsprünge in die Ausnehmungen einrasteten. In der derart entstandenen, sich vom Rohr nach aussen erstreckenden Verbindung war eine leere Kammer entstanden.

Unmittelbar nachdem der Rohrabschnitt diese Stelle passiert hatte, gelangte er in den Mündungsbereich einer schnabelförmigen Düse, die die pastenförmige Füllmasse aus einem an sich bekannten Extruder in die erwärmte Kammer führte.

Diese Füllmasse enthielt das gleiche PVC mit einem Stabilisatoranteil von 4 Gewichtsprozent und wies eine Temperatur von 225 DEG C auf.

Sobald diese heisse Füllmasse auf die erwärmten Kammerwandungen auftraf, begann der Abkühlungs- und Erstarrungsprozess. Die Füllmasse verschweisste sich dabei integral mit den Kammerwandungen und man erhielt eine dichte, alterungsbeständige Verbindung der Randbereiche. Das Rohr wurde sodann noch mit Wasser oder Luft abgekühlt, um die Formstabilität beschleunigt zu erreichen.

Wenn anstelle eines freien Rohres ein Aussen- oder Innenmantel für einen bestehenden Hohlkörper hergestellt werden soll, so dient dieser Körper beim Aufwickeln als Wickeldorn, bzw. als Wickellehre. Das übrige Verfahren erfolgt auf dieselbe Weise, wobei sich die letzte Kühlstufe erübrigt.

Die obige Beschreibung bezieht sich selbstverständlich nur auf ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung von zylinderförmigen Hohlkörpern aus Bändern. In der Praxis sind zahlreiche Varianten denkbar, insbesondere betreffend die verwendeten Werkstoffe und Temperaturen.

Claims

1. Endloses Band aus thermoplastischem Kunststoff, zur Herstellung eines schraubenlinienförmig gewickelten, zylinderförmigen Hohlkörpers, an welchem Hohlkörper ein erster Randbereich des Bandes einem zweiten Randbereich des Bandes zugewandt ist, welches Band in einem der Randbereiche einen sich randparallel über seine Länge erstreckenden Vorsprung und im anderen Randbereich eine sich randparallel über seine Länge erstreckende Ausnehmung zur Aufnahme des Vorsprungs aufweist, wobei der Vorsprung und/oder die Ausnehmung nachgiebig ausgebildet sind, und wobei die Randbereiche Flächen aufweisen, die im gewickelten Zustand eine Kammer begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Randbereich (10) einen weiteren, sich über die Länge des Bandes (2) erstreckenden randparallelen Vorsprung (19) und der andere Randbereich (14) eine weitere,

sich über die Länge des Bandes (2) erstreckende randparallele Ausnehmung (35) zur Aufnahme des weiteren Vorsprungs (19) im gewickelten Zustand aufweist, wobei der weitere Vorsprung (19) und/oder die weitere Ausnehmung (35) nachgiebig ausgebildet sind, und dass im gewickelten Zustand die Kammer (36) durch einander zugewandte Wandungen der Ausnehmungen (34, 35) sowie durch die im gewickelten Zustand einander zugewandten Flächen der Randbereiche (10, 14) begrenzt ist.

2.

Band nach Patentanspruch 1, das im Querschnitt eine sich über seine Länge erstreckende randparallele Stufe aufweist, durch die es in einem breiten, einen der Randbereiche enthaltenden Streifen und in einen schmalen, den anderen der Randbereiche bildenden Streifen unterteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im gewickelten Zustand der schmale Streifen (10) den Randbereich (14) des breiten Streifens (12) überlappt.

3. Band nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (18, 19) wulstförmig sind und die Ausnehmungen (34, 35) rinnenartig ausgebildet und von je zwei vorstehenden Wandungen (30, 31; 32, 33) begrenzt sind.

4.

Band nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der im gewickelten Zustand die Kammer (36) begrenzenden Flächen einen Ansatz (24) aufweist, der vorzugsweise hohl und in Richtung der Flächen zulaufend ausgebildet ist.

5. Band nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch integral angeformte Rippen (50, 51), welche paarweise und einander zugeneigt angeordnet sind, so dass im Schnitt zwei Rippen (50, 51) und der ihre Fusspunkte verbindende Teil der Aussenfläche des Bandes (2) annähernd ein Dreieck bilden, wobei die die Dreieckspitze bildenden Rippenenden einen gegenseitigen Abstand aufweisen.

6. Band nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dreieck mindestens annähernd gleichseitig ist.

7.

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines zylinderförmigen Hohlkörpers aus dem Band nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man das Band schraubenlinienförmig aufwickelt, dann die zusammengehörigen Vorsprünge und Ausnehmungen unter Krafteinwirkung zum Eingriff bringt, den Randbereich erwärmt und schliesslich die Kammer mit einem zu pastenförmigem Zustand erhitzten, thermoplastischen Kunststoff füllt, der dasselbe Polymer enthält wie der das Band bildende Kunststoff.

8. Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch 7 zur Herstellung einer Innenauskleidung eines zylinderförmigen Hohlkörpers, der nicht aus thermoplastischem Kunststoff besteht.

9. Anwendung nach Patentanspruch 8 zur Herstellung eines Mantels über einem zylinderförmigen Hohlkörper, der nicht aus thermoplastischem Kunststoff besteht.

10.

Zylinderförmiger Hohlkörper, hergestellt nach dem Verfahren gemäss einem der Patentansprüche 7 bis 9. 1. Endloses Band aus thermoplastischem Kunststoff, zur Herstellung eines schraubenlinienförmig gewickelten, zylinderförmigen Hohlkörpers, an welchem Hohlkörper ein erster Randbereich des Bandes einem zweiten Randbereich des Bandes zugewandt ist, welches Band in einem der Randbereiche einen sich randparallel über seine Länge erstreckenden Vorsprung und im anderen Randbereich eine sich randparallel über seine Länge erstreckende Ausnehmung zur Aufnahme des Vorsprungs aufweist, wobei der Vorsprung und/oder die Ausnehmung nachgiebig ausgebildet sind, und wobei die Randbereiche Flächen aufweisen, die im gewickelten Zustand eine Kammer begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Randbereich (10) einen weiteren, sich über die Länge des Bandes (2) erstreckenden randparallelen Vorsprung (19) und der andere Randbereich (14) eine weitere,

sich über die Länge des Bandes (2) erstreckende randparallele Ausnehmung (35) zur Aufnahme des weiteren Vorsprungs (19) im gewickelten Zustand aufweist, wobei der weitere Vorsprung (19) und/oder die weitere Ausnehmung (35) nachgiebig ausgebildet sind, und dass im gewickelten Zustand die Kammer (36) durch einander zugewandte Wandungen der Ausnehmungen (34, 35) sowie durch die im gewickelten Zustand einander zugewandten Flächen der Randbereiche (10, 14) begrenzt ist. 2.

Band nach Patentanspruch 1, das im Querschnitt eine sich über seine Länge erstreckende randparallele Stufe aufweist, durch die es in einem breiten, einen der Randbereiche enthaltenden Streifen und in einen schmalen, den anderen der Randbereiche bildenden Streifen unterteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im gewickelten Zustand der schmale Streifen (10) den Randbereich (14) des breiten Streifens (12) überlappt. 3. Band nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (18, 19) wulstförmig sind und die Ausnehmungen (34, 35) rinnenartig ausgebildet und von je zwei vorstehenden Wandungen (30, 31; 32, 33) begrenzt sind. 4.

Band nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der im gewickelten Zustand die Kammer (36) begrenzenden Flächen einen Ansatz (24) aufweist, der vorzugsweise hohl und in Richtung der Flächen zulaufend ausgebildet ist. 5. Band nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch integral angeformte Rippen (50, 51), welche paarweise und einander zugeneigt angeordnet sind, so dass im Schnitt zwei Rippen (50, 51) und der ihre Fusspunkte verbindende Teil der Aussenfläche des Bandes (2) annähernd ein Dreieck bilden, wobei die die Dreieckspitze bildenden Rippenenden einen gegenseitigen Abstand aufweisen. 6. Band nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dreieck mindestens annähernd gleichseitig ist. 7.

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines zylinderförmigen Hohlkörpers aus dem Band nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man das Band schraubenlinienförmig aufwickelt, dann die zusammengehörigen Vorsprünge und Ausnehmungen unter Krafteinwirkung zum Eingriff bringt, den Randbereich erwärmt und schliesslich die Kammer mit einem zu pastenförmigem Zustand erhitzten, thermoplastischen Kunststoff füllt, der dasselbe Polymer enthält wie der das Band bildende Kunststoff. 8. Anwendung des Verfahrens nach Patentanspruch 7 zur Herstellung einer Innenauskleidung eines zylinderförmigen Hohlkörpers, der nicht aus thermoplastischem Kunststoff besteht. 9. Anwendung nach Patentanspruch 8 zur Herstellung eines Mantels über einem zylinderförmigen Hohlkörper, der nicht aus thermoplastischem Kunststoff besteht. 10.

Zylinderförmiger Hohlkörper, hergestellt nach dem Verfahren gemäss einem der Patentansprüche 7 bis 9.