<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kunststoffrohr mit gewellter Aussenfläche und im wesentlichen glatter Innenfläche, dessen Rohrwand aus einer einzigen Schicht besteht, und das vorzugsweise als Installationsrohr zum Einziehen elektrischer Leitungen vorgesehen ist, sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Kunststoffrohre mit gewellter Aussenfläche werden vor allem dann eingesetzt. wenn im Einsatzgebiet eine gute Biegsamkeit und gleichzeitig eine verhältnismässig hohe Scheiteldruckfestigkeit gewünscht ist und diese Eigenschaften bei möglichst geringem Gewicht des Rohres bzw. unter möglichst geringem Materialeinsatz bei der Herstellung des Rohres erzielt werden sollen. Solche Rohre finden insbesondere in der Installationstechnik als Mantelrohre, in die Leitungen eingezogen werden.
Verwendung ; um das Einziehen der Leitungen zu erleichtern, sieht man dabei in den Rohren eine im wesentlichen glatte Innenfläche vor. welche bei bekannten Rohren durch ein glattes Innenrohr, welches an den nach innen gekehrten Scheiteln des gewellten Aussenrohres mit dem Aussenrohr verbunden ist. oder durch eine innen im wesentlichen glatte Schaumkunststoffschicht. welche in die gewellte Innenseite des Aussenrohres eingreift, realisiert ist. Diese bekannten Rohrstrukturen erfordern bei der Herstellung einen verhältnismässig grossen Arbeits- und Materialaufwand. welcher. abgesehen von der angestrebten glatten Innenfläche, im allgemeinen keine dem Mehraufwand entsprechende Erhöhung der Belastbarkeit der Rohre erbringt. Da solche Rohre aber ein ausgesprochener Massenartikel sind. fällt ein solcher Mehraufwand besonders ins Gewicht.
In manchen Anwen- dungsfällen, in denen zeitweise die Rohre einer erhöhten Temperatur ausgesetzt sind. wie z. B. dann. wenn sie in plastische Massen. welche beim Erhärten eine hohe Temperatur annehmen, wie dies bei der Herstellung von Betonfertigteilen der Fall ist, eingegossen werden sollen, ist es auch nachteilig. dass die Scheiteldruckfestigkeit der vorgenannten bekannten Rohre im wesentlichen durch das gewellte Aussenrohr gegeben ist, welches von seiner Herstellung her innere Spannungen aufweist. wobei die Tragfähigkeit einer solchen Struktur schon bei Temperaturen um 800C ganz erheblich absinkt. Dadurch werden solche Rohre häufig beim Eingiessen in Beton u. ähnl. Massen be- schädigt.
Es sind weiters aus der DE-OS 1778434 einschichtige Rohre aus Kunststoff bekannt, welche auf der Aussenseite gewellt und auf der Innenseite glatt ausgebildet sind. Die Herstellung dieser Rohre erfordert einen verhältnismässig grossen Materialaufwand und ist fertigungstechnisch mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, die auch nur eine geringe Fertigungsgeschwindigkeit zulassen.
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Kunststoffrohr eingangs erwähnter Art zu schaffen, bei dem die Nachteile der bekannten Rohre behoben sind und das mit verhältnismässig geringem Aufwand mit hoher Produktionsgeschwindigkeit hergestellt werden kann.
Das erfindungsgemässe Kunststoffrohr eingangs erwähnter Art ist dadurch gekennzeichnet. dass das Rohr aus Schaumkunststoff besteht. Durch diese erfindungsgemässe Ausbildung des Kunststoffrohres kann der vorstehend angeführten Zielsetzung gut entsprochen werden, und man erhält ein mit herkömmlichen Maschinen, die für die Herstellung von Kunststoffwellrohren ausgebildet sind. unter verhältnismässig geringer Adaptierung derselben ein einfach und rasch herstellbares Produkt. wobei diese Rohre neben einer sehr guten Wärmebeständigkeit auch eine in vielen Fällen wünschenswerte hohe Wärmedämmung und eine bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit gegen ein Eindrücken oder Perforieren der Rohrwand durch kleine Körper. wie z. B. kleine Steinchen, aufweisen.
welche merklich höher ist als jene herkömmlicher Wellrohre aus duktilem Kunststoffmaterial. Weiter ist es ein ganz wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Rohres. dass man seine mechanischen Eigenschaften sehr einfach dadurch den jeweiligen Erfordernissen anpassen kann, dass man die Schaumstoffrezeptur ändert. wofür meist ein Ändern der jeweils verwendeten Treibmittelmenge, welche dem Kunststoffmaterial zugefügt wird. ausreicht, wogegen bei den üblichen Kunststoffwellrohren zur Veränderung der mechanischen Eigenschaften die Wandstärke und/oder die Wellenform verändert werden muss, was ausserordentlich aufwendige Massnahmen an den Herstellungsmaschinen erfordert.
Die Erfindung bezieht sich weiters auf ein Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemässen Kunststoffrohres, und dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise mittels einer Strangpresse zunächst aus schäumbarem Kunststoff fortlaufend ein glatter Schlauch gebildet und dieser in eine mitlaufende Hohlform mit einer quergerillten Innenfläche eingeführt wird und dass in dieser Hohlform durch Anfliessenlassen des Kunststoffes an die Innenfläche der
<Desc/Clms Page number 2>
Hohlform durch den Schäumdruck die quergerillte Aussenfläche des herzustellenden Rohres und die Innenfläche des herzustellenden Rohres durch einen innerhalb dieser Hohlform angeordneten Kalibrierdorn gebildet wird.
Diese Technik hat nicht nur den grossen Vorteil, dass sie mit üblichen zur Herstellung von Kunststoffwellrohren eingerichteten Maschinen unter relativ geringer Adaptierung derselben durchgeführt werden kann und ein rasches Arbeiten erlaubt, sondern sie behebt auch die bei der Herstellung von Kunststoffwellrohren aus duktilem Material sich häufig bei der Plazie- rung der Düse der Strangpresse in bezug auf die mitlaufende Hohlform ergebenden Schwierigkeiten, da beim erfindungsgemässen Verfahren keinerlei Gefahr besteht, dass der aus der Strangpresse austretende, zunächst noch glatte Schlauch durch übermässigen Innendruck vor dem Eintreten in die mitlaufende Hohlform unzulässig aufgebläht wird ;
es tritt vielmehr beim erfindungsgemässen Verfahren ein Expandieren im Sinne einer Wanddickenvergrösserung des zunächst noch glatten Schlauches auf. welches es ohne weiteres ermöglicht, diesen Schlauch ein kurzes Wegstück von der Düse der Strangpresse bis zum Eintreten in die mitlaufende Hohlform frei verlaufen zu lassen.
Durch das Anlegen an die mitlaufende Hohlform wird das Kunststoffmaterial abgekühlt, wodurch auch die Beendigung des Schäumprozesses unterstützt wird. Der Schäumprozess wird dabei durch die Kühlwirkung ergänzend so gelenkt, dass er beendet ist. wenn das Rohr die mitlaufende Hohlform verlässt. Die Kühlung des Rohres kann auf einfache Weise unterstützt werden, wenn dem Innenraum des in der Hohlform zu formenden Kunststoffschlauches in an sich bekannter Weise Stützluft zugeführt wird. Hiebei ergibt sich auch der weitere Vorteil, dass durch die Stützluft ein Klebenbleiben des Kunststoffmaterials am Kalibrierdorn verhindert wird.
Soll mit einem geringen Schäummittelanteil bzw. Schäumdruck im Zuge der Herstellung der erfindungsgemässen Rohre das Auslangen gefunden werden. sieht man vorteilhaft vor, dass ergänzend zum Schäumdruck zur Unterstützung des Anfliessens des Kunststoffmaterials an die Innenfläche der Hohlform in an sich bekannter Weise ein im Bereich der Innenfläche der Hohlform wirksamer Unterdruck angewendet wird. Diese Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ergibt auch die Möglichkeit einer Vergrösserung der Produktionsgeschwindigkeit.
Weiters ist es vorteilhaft. wenn man beim erfindungsgemässen Verfahren vorsieht, dass der aus der Strangpresse austretende Schlauch von der Strangpresse bis zum Anfang der mitlaufenden Hohlform eine Wegstrecke durchläuft, in der er durch einen sich erweiternden Abschnitt des Kalibrierdornes aufgeweitet wird. Dies ist nicht nur für das Erzielen einer möglichen Verbesserung der mechanischen Eigenschaften durch das Recken des Kunststoffes von Bedeutung, sondern ergibt auch ein enges Anliegen des noch glatten Schlauches am Dorn, was einem unerwünschten Aufblähen in jenen Fällen entgegenwirkt, in denen dem Innenraum des Schlauches bzw. Rohres Stützluft zugeführt wird.
Es ist auch günstig, wenn der aus der Strangpresse austretende Schlauch von der Strangpresse bis zur Zone des Eingreifens seiner Aussenfläche in die Rillen der mitlaufenden Hohlform eine Wegstrecke durchläuft, in der er durch eine höher als die Austrittsgeschwindigkeit des Schlauches aus der Strangpresse gewählte Laufgeschwindigkeit der Hohlform einer Längsdehnung unterworfen wird. Hiedurch kann die Produktionsgeschwindigkeit erhöht bzw. variiert werden. ohne die Förderung der Strangpresse verändern zu müssen. Weiter ergibt sich der Vorteil. dass durch das Dehnen des von der Strangpresse kommenden Schlauches eine Verzögerung der Schäumungsexpansion erzielbar ist. und diese Expansion erst im Hohlformbereich stattfindet.
Die Erfindung wird nun an Hand in den Zeichnungen dargestellter Beispiele weiter erläutert.
In den Zeichungen zeigen Fig. 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Rohres, im Schnitt, Fig. 2 eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Rohres. gleichfalls im Schnitt, Fig. 3 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, im Schnitt. Fig. 4 eine andere Ausführungsform einer zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens vorgesehenen Vorrichtung, gleichfalls im Schnitt, und Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer solchen Vorrichtung, wieder im Schnitt.
Es sei erwähnt, dass die Zeichnungen schematisch gehalten sind.
Das in Fig. 1 im Schnitt dargestellte Kunststoffrohr-l-weist eine wellenartig geformte Aussenfläche --2-- und eine im wesentlichen glatte Innenfläche --3-- auf. An der Aussenfläche wechseln dabei Rillen --5-- und Rippen --6-- miteinander ab. Die Rohrwand --4-- besteht aus einer einzigen Schicht aus Schaumkunststoff. In den unter den Rillen --5-- gelegenen Bereichen hat die
<Desc/Clms Page number 3>
Rohrwand --4-- eine geringere Dicke als im Bereich der auf der Aussenfläche des Rohres vorgesehenen Rippen --6--. und das Rohr weist dadurch eine gute Flexibilität auf. wobei beim Biegen des Rohres vor allem die unter den Rillen --5-- gelegenen Bereiche der Rohrwand --4-- verformt werden. während die Rippen --6-- beim Biegen des Rohres im wesentlichen unverformbar bleiben.
Die Rippen --6-- hingegen bestimmten die Scheiteldruckfestigkeit des Rohres und damit dessen Widerstandsfähigkeit gegenüber von aussen angreifenden Kräften und verbessern auch die Verankerung eines solchen Rohres. wenn es in Mörtel oder Beton eingegossen wird. Die Innenwand des Rohres ist im wesentlichen glatt. was das Einziehen von Drähten od. dgl. sehr erleichtert.
Bei dem in Fig. 2. gleichfalls im Schnitt dargestellten Kunststoffrohr --1--. dessen Rohrwand - wieder aus einer einzigen Schicht aus Schaumkunststoff besteht. sind höhere Rippen --6-als beim Beispiel nach Fig. 1 vorgesehen, wodurch sich eine höhere Scheiteldruckfestigkeit bei gleichzeitig sehr guten Flexibilität ergibt, da zwischen der Dicke der Rohrwand im Bereich der Rillen --5-- und der Dicke der Rohrwand im Bereich der Rippen --6-- ein verhältnismässig grosser Unterschied vorliegt.
Durch die grosse Wandstärke im Bereich der Rippen --6-- und durch die im Vergleich dazu sehr geringe Wandstärke im Bereich der Rillen --5-- kann es dabei zu geringfügigen Schrumpfungs- und Nachexpansionserscheinungen des Schaumkunststoffes im Zuge der Rohrherstellung kommen, da aus wirtschaftlichen Gründen nicht mit beliebig langer Verweilzeit des Materials in der Form gearbeitet werden kann. Die durch solche Schrumpfungs- oder Nachexpansionserscheinungen auftretenden Abweichungen von der angestrebten Form sind aber gering und äussern sich z. B. in einer leichten Wellung der Innenfläche --3-- des Rohres und/oder in Abrundungen der Kanten der Rillen --5-- und Rippen --6--. wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
Letztere Abrundungen sind dabei aber sogar vielfach erwünscht. da sie das Entformen begünstigen und einem Entstehen von Rissen bei starker Beanspruchung der Rohre entgegenwirken. Selbstverständlich kann man solche Abrundungen aber auch bereits in der Form, die zur Herstellung des Rohres Verwendung findet. vorsehen.
EMI3.1
<Desc/Clms Page number 4>
vermindern. Hiebei ist es auch vorteilhaft, wenn dieser Dorn eine Oberfläche aus einem reibungsarmen Material. z. B. Polytetrafluoräthylen. besitzt.
Es ist vorteilhaft. wenn der aus der Strangpresse --10-- austretende Schlauch --8-- zwischen der Austrittsstelle im Ringspalt --9-- und dem Eingreifen der Rippen --19-- der mitlaufenden Form- hälften --15-- in seiner Oberfläche einer Längsdehnung unterworfen wird, da durch eine solche Längsdehnung des Schlauches --8-- nicht nur eine günstige Beeinflussung der Eigenschaften des Kunststoffmaterials herbeigeführt werden kann, sondern auch einem unerwünschten Aufblähen der Schlauchwandstärke vor dem Eintritt in die mitlaufende Hohlform --14-- entgegengewirkt werden kann.
Hiezu braucht man nur den nicht näher dargestellten Antrieb der beiden Reihen von Form- hälften-15-, die die mitlaufende Hohlform --14-- bilden, rascher laufen lassen als der Schlauch - aus der Strangpresse --10-- austritt. um solcherart die gewünschte Längsdehnung des Schlauches zu erhalten.
Die in Fig. 4 dargestellte Vorgangsweise entspricht weitgehend der vorstehend an Hand der Fig. 3 diskutierten, wobei aber zur Unterstützung der Ausformung des herzustellenden Rohres-l-und zur Un- terstützung der Kühlung dieses Rohres im Bereich der Hohlform-14-- ein Abschnitt-25-- vorgesehen ist, in dem das Rohr mittels Stützluft an die Innenfläche --17-- der Hohlform angepresst wird.
Zur Zufuhr der
EMI4.1
vorgesehen, welcher über Austrittsbohrungen --22-- in das Innere des Rohres-l-ausmündet. Im Bereich des Abschnittes --25-- setzt sich dabei der Kalibrierdorn --12-- in einer Stange --27--, welche einen geringeren Durchmesser als der Kalibrierdorn --12-- hat, fort. so dass zwischen der Stange --27-- und der Innenfläche --3-- ein Ringraum --26--, in dem die zugeführte Stützluft ihre Andruckfunktion ausübt. gebildet ist. Dieser Ringraum --26-- ist durch eine an der Stange --27-- sitzende Verdickung --28--, deren Durchmesser nahezu dem Innendurchmesser des Raumes --26-- entspricht. gegen ein unerwünscht grosses Abströmen der zugeführten Stützluft abgedichtet.
Die Stützluft strömt dabei nur langsam durch den zwischen der Verdickung --28-- und der Innenfläche --3-- des Rohres --1-- gebildeten Spalt ab. In Richtung zur Strangpresse --10-- hin ist der Ringraum --26-- durch den Kalibrierdorn --12--, an dessen Oberfläche das Kunststoffmaterial anliegt, abgedichtet.
Eine sehr günstige Vordehnung des von einer Strangpresse --10-- kommenden Schlauches --6-- vor der Wellverformung in einer mitlaufenden Hohlform --14-- erhält man bei der in Fig. 5 skizzierten Vorgangsweise, bei der der Schlauch --8-- auf einer zwischen dem Austritt aus der Strangpresse --10-- und dem Anfang --29-- der mitlaufenden Hohlform --14-- liegende Wegstrecke auch aufgeweitet wird. Dies wird dadurch erzielt. dass der Schlauch --8-- über einen sich erweiternden
EMI4.2
in dem der Kalibrierdorn einen konstanten Querschnitt besitzt.
Hiebei ergibt sich neben einer sehr weitgehenden Variationsmöglichkeit der Eigenschaften des herzustellenden Rohres durch Verändern der Laufgeschwindigkeit der mitlaufenden Hohlform --14-- vor allem auch eine besondere Sicherheit gegen ein unerwünschtes Aufblähen des Schlauches --8-- durch Stützluft. welche durch einen Kanal --21--, analog wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, dem Inneren des herzustellenden Rohres zugeführt wird. Weiter kann so auch besonders wirksam einem zu frühen Aufschäumen bzw. Expandieren des Kunststoffmaterials vor dem Eintritt in die mitlaufende Hohlform --14-- entgegengewirkt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kunststoffrohr mit gewellter Aussenfläche und im wesentlichen glatter Innenfläche, dessen Rohrwand aus einer einzigen Schicht besteht. und das vorzugsweise als Installationsrohr zum Einziehen elektrischer Leitungen vorgesehen ist. dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr aus Schaumkunststoff besteht.