Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffschläuchen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffschläuchen durch kontinuierliches Pressen einer plastischen Kunststoffmasse.
Es ist bekannt, Kunststoffschläuche dadurch zu erzeugen, dass man plastische Massen mittels einer Schneckenpresse oder dergleichen durch eine Ringdüse presst. Auf diese Weise können aber stets nur einschichtige Schläuche erhalten werden.
Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht demgegenüber darin, dass plastische Kunststoffmassen durch zwei oder mehr koaxiale Ringdüsen gepresst und die entstehenden Schläuche vereinigt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, dabei durch die koaxialen Ringdüsen Kunststoffmassen unterschiedlicher Beschaffenheit und bzw. oder Zusammensetzung zu pressen. Es können also durch die Ringdüsen zwei verschiedene Kunststoffe hindurchgepresst werden oder es können auch gleiche Kunststoffe verwendet werden, deren Beschaffenheit durch unterschiedlichen Weichmacher-, Pigment- oder dergleichen Zusatz verschieden ist.
Die Vereinigung der entsprechenden Schläuche zu einem mehrschichtigen Schlauch kann vorteilhafterweise durch Erzeugung von innerem Üb er- druck in dem innersten Schlauch erfolgen.
Man kann ferner die Luft zwischen benachbarten, koaxialen Schläuchen absaugen, wodurch Lufteinschlüsse zwischen den Schläuchen verhindert werden.
Es ist ausserdem auch möglich, die Einzelschläuche schon vor dem Austritt aus dem Spritzkopf zu vereinigen, wodurch sich das Verfahren nach der Erfindung besonders einfach gestaltet.
Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen Spritzkopf mit mindestens zwei koaxialen Ringdüsen, deren jede mit einem unter Pressdruck stehenden Raum für plastische Kunststoffmasse verbunden ist. Vorteilhafterweise ist der Spritzkopf dabei mit einem zentralen Kanal für die Zuleitung von Druckgas, vorzugsweise Pressluft, versehen.
Um zu erreichen, dass die Luft zwischen benachbarten, koaxialen Schläuchen abgesaugt wird, kann die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens weiterhin zwischen koaxialen Ringdüsen des Spritzkopfes ein oder mehrere Kanäle für den Anschluss an Unterdruck aufweisen.
Die Vereinigung der Folien vor dem Austritt aus den Düsen ist mittels einer Einrichtung möglich, bei der die koaxialen Ringdüsen in einen gemeinsamen Düsenspalt münden.
Vorteilhafterweise können die lichte Weite. der Ringdüsen und der gegenseitige Radialabstand der Ringdüsen veränderlich sein.
Auf den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen der Einrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen Spritzkopf, bei dem zwischen den Ringdüsen eine Absaugvorrichtung vorgesehen ist.
Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen Spritzkopf, bei dem die koaxialen Ringdüsen in einen gemeinsamen Düsenspalt münden.
Der Spritzkopf besteht bei den beiden, in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen aus einem Kernteil 1, der einen Kanal 2 einschliesst. Der Kernteil 1 geht an seinem vorderen Ende in einen aufgeschraubten Hohlkegel 3 über, der zwischen sich und einem Einsatzfutter 4 einen inneren ringförmigen Zuleitungskanal 6 offenlässt, der mit dem Kanal 2 kommuniziert. Der Kanal 2 ist über einen Schraubstutzen 7 mit einem unter Pressdruck stehenden Raum für plastische Kunststoffmasse ver bunden, vorzugsweise mit der Ausgangsseite einer Schneckenpresse.
In dem Kanal 2 verläuft koaxial ein Rohrstück 8, das auch mit dem Einsatzfutter 4 verschraubt ist und an seinem vorderen Ende in einen Raum 9 des Futters 4 mündet. Dieses Rohrstück dient der Zuführung von Druckluft, die aus der Öffnung 10 einer Abschluss- und Halterungsplatte 11 austritt. Diese Vorrichtung zur Zuführung von Druckluft kann auch in beliebiger anderer Weise ausgebildet sein.
Ein zweiter äusserer und zum Zuleitungskanal 6 koaxial liegender Zuleitungskanal 12 wird durch ein Mantelstück 13 und einen in dieses Mantelstück von vorne her eingeschraubten Düsenkörper 14 gebildet. Das Mantelstück 13 schliesst mit dem Kernstück 1 einen Ringraum 15 ein, der über eine nur in Fig. 2 dargestellte Öffnung 16 mit einem zweiten Raum für unter Pressdruck stehende plastische Kunststoffmasse in Verbindung steht, vorzugsweise ebenfalls mit einer Schneckenpresse. Die Zuführung der zweiten Kunststoffmasse erfolgt im Beispielsfalle radial von aussen her.
Die innere Begrenzungsfläche des Zuleitungskanals 12, der mit dem Ringraum 15 kommuniziert, wird durch den Aussenmantel des Hohlkegels 3 gebildet. Die Mündungen 17 und 18 der beiden Zuleitungskanäle 6 und 12 werden begrenzt einerseits durch die innere bzw. äussere Mantelfläche des zylindrisch auslaufenden Kegels 3, anderseits durch Ringstücke 19 bzw. 20. Diese Ringe sind durch die Halterungsplatte 11 bzw. eine Halterungsplatte 21 gesichert; sie sind gegen Ringe unterschiedlicher Dimensionen auswechselbar, so dass sowohl die lichte Weite der Düsenmündungen wie auch der radiale Abstand derselben variiert werden können. Der Spritzkopf und insbesondere die Ringräume zur Zuführung des Kunststoffes können auch in anderer Weise als dargestellt ausgebildet sein.
Die Arbeitsweise ist folgende: Durch die Düsenmündungen 17 bzw. 18 treten koaxial Kunststoffschläuche aus, die durch die über das Rohr 8 zugeführte Druckluft auf einen grösseren Durchmesser als den Austrittsdurchmesser aufgeblasen werden, wobei der innere Schlauch noch in heissem, plastischem Zustand an den äusseren Schlauch angepresst wird.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist zwischen den Austrittsspalten 17 und 18 der koaxialen Zuleitungskanäle des Spritzkopfes ein Kanal 23 vorgesehen, dessen Mündungsspalt 24 zwischen den Mündungen 17 und 18 liegt und der bei 25 an einem Vakuumerzeuger anschliessbar ist.
Durch den Kanal 23 kann die zwischen den Einzelschläuchen vorhandene Luft abgesaugt werden, so dass das Zusammenpressen der Schläuche erleichtert und ein Lufteinschluss zwischen den Schläuchen verhindert wird.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind die beiden koaxialen Zuleitungskanäle 6 und 12 bei 22 zu einem einzigen Düsenspalt vereinigt. Dieser Düsenspalt liegt zwischen den Ringstücken 19 und 20. Die beiden Einzelschläuche werden hier also bereits während des Austrittes aus dem Spritzkopf vereinigt.
Es können nach diesem Verfahren z. B. folgende Kunststoffe verarbeitet werden:
Polymerisate des Vinylchlorids, der Acryl- und Metacrylsäure, des Athylens; Polymerisate von Celluloseestern und Mischestern und Polykondensate des Caprolactams, der Adipinsäure mit Hexamethylendiamin usw. Dabei können die Kunststoffe Weichmacher, Pigmente, Gleitmittel, Stabilisatoren usw. enthalten.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung kann man z. B. Polyäthylen mit Polyamid, mit Hart- und Weichpolyvinylchlorid und Polyvinylchlorid-Mischpolyme riss ate sowie mit Celluloseestern, Polyvinylchlorid mit Polyvinylchlorid mit anderer Beschaffenheit, Polyamid mit Polyvinylchlorid usw. kombinieren.
Durch den nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten mehrschichtigen Schlauch ist es möglich, die spezifischen Eigenschaften mehrerer, z. B. zweier Kunststoffe zweckdienlich zu kombinieren. Derartige Kombinationsschläuche finden hauptsächlich Anwendung auf dem Verpackungssektor, auch zur Erzielung absolut luftdichter, porenfreier, hauchdünner Folien, wobei der mehrschichtige Schlauch aus zwei Schläuchen von gleicher Rohstoffbasis kurz nach dem Austreten aus der Düse in plastischem Zustand durch den Innendruck verschweisst wird.
Durch die Kombination von Polyäthylen mit Polyamid wird z. B. ein Verpackungsmaterial erstellt, das neben der guten Wasserdampfdichte, der chemischen Beständigkeit, der Geschmack- und Geruchlosigkeit und der physiologischen Unbedenklichkeit des Poly äthylens auch eine absolute Fett- und Aromadichte garantiert.
Kombiniert können alle Kunststoffe werden, die im wesentlichen bei gleicher Spritzkopftemperatur verarbeitet werden können. Die Spritzkopftemperatur richtet sich dabei nach dem Kunststoff, der die höhere Verarbeitungstemperatur benötigt.
Beispiel
Zur Herstellung eines mehrschichtigen Schlauches aus Igamid (eingetragene Marke) und Polyäthylen können die beiden Kunststoffe auf die gleiche Temperatur von etwa 250"C erhitzt und dann je durch die koaxialen Ringdüsen ausgepresst werden. Der Abstand zwischen den beiden Austrittdüsen wird entsprechend dem Abstand gewählt, an dem die beiden Folien zusammentreffen sollen. Die Austrittsstärke kann je nach Bedarf verändert werden, was insbesondere zu beobachten ist, wenn ein Material mit grosser Festigkeit mit einer weniger festen Folie kombiniert werden soll. Je nach Verwendungszweck kann man den mehrschichtigen Schlauch so wie er anfällt oder aber erst nach der Herstellung aufschneiden, da dann eine laufende Bahn vorliegt.
Method and device for the production of plastic hoses
The invention relates to a method and a device for producing plastic hoses by continuously pressing a plastic plastic compound.
It is known to produce plastic tubes by pressing plastic masses through an annular nozzle by means of a screw press or the like. In this way, however, only single-layer tubes can be obtained.
In contrast, the method according to the invention consists in that plastic plastic masses are pressed through two or more coaxial ring nozzles and the resulting hoses are combined.
It is particularly advantageous to press plastic masses of different properties and / or composition through the coaxial ring nozzles. Two different plastics can therefore be pressed through the ring nozzles or identical plastics can also be used, the nature of which is different due to different plasticizers, pigments or similar additives.
The combination of the corresponding hoses to form a multi-layer hose can advantageously take place by generating internal excess pressure in the innermost hose.
You can also suck out the air between adjacent, coaxial hoses, which prevents air pockets between the hoses.
It is also possible to combine the individual hoses before they exit the spray head, which makes the method according to the invention particularly simple.
A device for carrying out the method according to the invention is characterized by an injection head with at least two coaxial ring nozzles, each of which is connected to a pressurized space for plastic plastic compound. The spray head is advantageously provided with a central channel for the supply of compressed gas, preferably compressed air.
In order to ensure that the air is sucked out between adjacent, coaxial hoses, the device for carrying out the method can furthermore have one or more channels between coaxial ring nozzles of the spray head for connection to negative pressure.
The unification of the foils before they exit the nozzles is possible by means of a device in which the coaxial annular nozzles open into a common nozzle gap.
Advantageously, the clear width. of the ring nozzles and the mutual radial spacing of the ring nozzles can be variable.
In the drawings, two embodiments of the device according to the invention are shown by way of example.
Fig. 1 is a section through a spray head in which a suction device is provided between the ring nozzles.
Fig. 2 is a section through a spray head in which the coaxial ring nozzles open into a common nozzle gap.
In the two embodiments shown in FIGS. 1 and 2, the spray head consists of a core part 1 which includes a channel 2. At its front end, the core part 1 merges into a screwed-on hollow cone 3 which, between itself and an insert chuck 4, leaves an inner annular feed channel 6 open, which communicates with the channel 2. The channel 2 is connected via a screw socket 7 with a pressurized space for plastic plastic compound, preferably with the output side of a screw press.
A pipe section 8, which is also screwed to the insert chuck 4 and opens at its front end into a space 9 of the chuck 4, runs coaxially in the channel 2. This pipe section is used to supply compressed air which emerges from the opening 10 of a closing and mounting plate 11. This device for supplying compressed air can also be designed in any other way.
A second outer feed duct 12, which is coaxial with the feed duct 6, is formed by a casing piece 13 and a nozzle body 14 screwed into this casing piece from the front. The jacket piece 13 encloses an annular space 15 with the core piece 1, which is connected via an opening 16 shown only in FIG. 2 with a second space for plastic plastic mass under pressure, preferably also with a screw press. In the example, the second plastic compound is fed in radially from the outside.
The inner boundary surface of the supply channel 12, which communicates with the annular space 15, is formed by the outer surface of the hollow cone 3. The mouths 17 and 18 of the two supply channels 6 and 12 are limited on the one hand by the inner or outer jacket surface of the cylindrically tapering cone 3, on the other hand by ring pieces 19 and 20. These rings are secured by the mounting plate 11 and a mounting plate 21; they can be exchanged for rings of different dimensions so that both the clear width of the nozzle orifices and the radial distance between them can be varied. The injection head and in particular the annular spaces for supplying the plastic can also be designed in a different way than shown.
The method of operation is as follows: plastic hoses exit coaxially through the nozzle orifices 17 or 18, which are blown to a larger diameter than the outlet diameter by the compressed air supplied via the pipe 8, with the inner hose still in a hot, plastic state on the outer hose is pressed.
In the embodiment shown in Fig. 1, a channel 23 is provided between the outlet gaps 17 and 18 of the coaxial feed channels of the spray head, the opening gap 24 of which lies between the openings 17 and 18 and which can be connected at 25 to a vacuum generator.
The air present between the individual hoses can be sucked out through the channel 23, so that compressing the hoses is facilitated and an air lock between the hoses is prevented.
In the embodiment shown in FIG. 2, the two coaxial supply channels 6 and 12 are combined at 22 to form a single nozzle gap. This nozzle gap lies between the ring pieces 19 and 20. The two individual hoses are thus already combined here as they exit the spray head.
It can according to this method, for. B. the following plastics are processed:
Polymers of vinyl chloride, acrylic and methacrylic acid, and ethylene; Polymers of cellulose esters and mixed esters and polycondensates of caprolactam, adipic acid with hexamethylenediamine, etc. The plastics can contain plasticizers, pigments, lubricants, stabilizers, etc.
In the method according to the invention, for. B. Polyethylene with polyamide, with hard and soft polyvinyl chloride and polyvinyl chloride copolymers riss ate as well as with cellulose esters, polyvinyl chloride with polyvinyl chloride of a different nature, polyamide with polyvinyl chloride, etc. combine.
The multi-layer hose produced by the process according to the invention makes it possible to use the specific properties of several, e.g. B. to combine two plastics expediently. Such combination hoses are mainly used in the packaging sector, also to achieve absolutely airtight, pore-free, wafer-thin films, with the multilayer hose consisting of two hoses made from the same raw material base being welded in a plastic state by the internal pressure shortly after exiting the nozzle.
The combination of polyethylene with polyamide z. For example, a packaging material is created that, in addition to good water vapor density, chemical resistance, tastelessness and odorlessness and the physiological harmlessness of polyethylene, also guarantees absolute fat and aroma density.
All plastics that can be processed at essentially the same injection head temperature can be combined. The injection head temperature depends on the plastic that requires the higher processing temperature.
example
To produce a multi-layer hose made of Igamid (registered trademark) and polyethylene, the two plastics can be heated to the same temperature of about 250 "C and then each pressed out through the coaxial ring nozzles. The distance between the two outlet nozzles is selected according to the distance The exit thickness can be changed as required, which is particularly important when a material with greater strength is to be combined with a less rigid film. Depending on the intended use, the multi-layer tube can be used as it is or but only cut open after production, because then there is a running web.