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Die Erfindung betrifft eine Extrusionsvorrichtung zur Herstellung von Schläuchen aus einem thermoplastischen Material umfassend einen Extrusionskopf, der einen in Schwerkraftrichtung nach unten offenen Ringspalt aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Extrusionskopf, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Schlauches aus einem thermoplastischen Material, bei dem das thermoplastische Material im erwärmten Zustand durch einen Ringspalt eines Extrusionskopfes in Schwerkraftrichtung nach unten extrudiert wird.
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Vorrichtungen und Verfahren dieser Art sind im Stand der Technik bekannt. Durch die Form des Ringspaltes wird die spätere Querschnittsform des extrudierten Schlauches definiert. Häufig und auch bei der Erfindung bevorzugt ist der Ringspalt kreisförmig ausgebildet. Die Erfindung ist aber nicht hierauf beschränkt, es können auch davon abweichende Querschnittsformen extrudiert werden, die Kreisform ist hingegen bevorzugt, aus noch später dargelegten Gründen.
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Dem Ringspalt kann zur Extrusion eines einschichtigen Schlauches das thermoplastische Material von einer einzigen Fördervorrichtung, z.B. einem Schneckenförderer zugeführt werden. Es können im Extrusionskopf auch mehrere Zuführungen von mehreren verschiedenen Materialien zum Ringspalt vorgesehen sein, die im Extrusionskopf axial hintereinanderliegend (insbesondere in der Extrusionsrichtung in der das Material den Ringspalt verlässt) das Material in verschiedenen radial beabstandeten Schichten zum Ringspalt führen. Eine solche Anordnung ist im Stand der Technik bekannt und ermöglicht die Herstellung von mehrschichtigen Schläuchen durch Coextrusion. Zu jeder Zuführung kann das Material mit je einer eigenen Fördervorrichtung gefördert werden.
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Bei der Herstellung von Schläuchen durch Extrusion, insbesondere bei großen Dicken, stellt die Kühlung eine leistungsbegrenzende Größe dar. Ein weiteres Problem ist, dass bei einer beabsichtigten Verwendung eines hergestellten Schlauches als Verpackung gemäß dem Stand der Technik das zu verpackende Gut, wie z.B. eine Flüssigkeit, erst nach der Herstellung des Schlauches in diesen eingefüllt wird. Dies bedingt eine vorherige Handhabung des hergestellten Schlauches, z.B. zunächst eine Aufwicklung, Lagerung, Transport und spätere Abwicklung zur Befüllung. Wegen der mehrfachen Handhabung ist z.B. eine sterile Abfüllung von Produkten problematisch.
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Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Schlauches durch Extrusion und eine zur Verfahrensdurchführung geeignete Vorrichtung bereitzustellen, welche eine verbesserte Kühlung des extrudierten Schlauchmaterials ermöglicht, insbesondere hierdurch die Herstellung besonders dicker Schläuche erschließt und/oder bevorzugt auch eine gleichzeitig zur Extrusion stattfindende Verpackung eines Gutes, z.B. einer Flüssigkeit oder eines rieselfähigen Produktes gestattet.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art im Innenbereich des Ringspaltes eine Materialzuführung, insbesondere ein Rohr zur Materialzuführung durch den Extrusionskopf hindurchgeführt ist, deren Mündungsöffnung in Extrusionsrichtung/ Schwerkraftrichtung hinter/unter der Ringspaltmündung liegt. So kann während der Extrusion durch die im Innenbereich des Ringspaltes liegende Materialzuführung, insbesondere ein Rohr ein Material, bevorzugt eine Flüssigkeit in das unter dem Extrusionskopf liegende innere Volumen des extrudierten Schlauches eingefüllt werden.
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Die Materialzuführung kann z.B. als Rohr ausgeführt sein, bevorzugt, welches in Schwerkraftrichtung, also vertikal im Extrusionskopf angeordnet ist. Mit Hilfe der Materialzuführung, insbesondere des Rohres können z.B. flüssige, pastöse oder auch rieselfähige Materialen durch den Extrusionskopf hindurchgeführt werden. Dabei kann das Material aktiv gefördert werden oder es folgt passiv der Schwerkraft. Das Material gelangt so durch den Extrusionskopf in das innere Volumen des bei der Extrusion ausgebildeten Schlauches. Dabei kann die Zuführung in einen inneren Bereich des Schlauches erfolgen der über oder auch unter der Frostlinie des thermoplastischen Schlauchmateriales liegt.
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Als Frostlinie wird die Umfangslinie des Schlauches verstanden, ab der das Schlauchmaterial nach Verlassen des Extrusions-Ringspaltes im flüssigen Zustand erstarrt ist.
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Zur Verbesserung einer Kühlung kann es vorgesehen sein, ein z.B. flüssiges Material in den Schlauch einzufüllen, welches von innen eine Kühlung des Schlauchmantels bewirkt. Die Flüssigkeit kann selbst über die Umgebungstemperatur erwärmt sein, aber eine Temperatur unter der Extrusionstemperatur des Schlauchmateriales haben. Die Erfindung kann vorsehen die Flüssigkeit, z.B. Wasser nur zum Zweck der Kühlung einzufüllen. Eine andere Ausführung der Erfindung kann vorsehen, das Material in das Innere des Schlauches einzufüllen, um dieses unmittelbar während des Extrusionsprozesses in dem hergestellten Schlauch zu verpacken. Eine weitere Ausführung kann vorsehen, mit dem in das Schlauchinnere zugeführten Material, insbesondere einer Flüssigkeit eine Kühlung des Schlauchmaterials zu bewirken und gleichzeitig auch das zugeführte Material, insbesondere die Flüssigkeit im Schlauch zu verpacken.
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Durch die innere Kühlung, bevorzugt auch die nachfolgend noch beschriebene zusätzliche äußere Kühlung können auch im Vergleich zum Stand der Technik größere Schlauchwandungsdicken erzielt werden. Z.B. können Schläuche mit Wandungsdicken größer 0.1 mm, weiter bevorzugt größer 0.5 mm, noch weiter bevorzugt größer 1 mm hergestellt werden.
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Neben der Zeitersparnis bei der Verpackung allgemein jeglicher Materialien ist es ein großer Vorteil der Erfindung, dass sterile Materialien, z.B. zur Sterilisation erhitze Flüssigkeiten in den durch die Erwärmung des thermoplastischen Materials ebenso sterilen Schlauch verpackt werden können und so von der Herstellung bis zur Verpackung des Material die Sterilität bewahrt wird.
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Die Erfindung kann vorsehen, dass die Extrusionsvorrichtung eine Kontrollvorrichtung umfasst, mit der das Niveau eines in das Innere eines extrudierten Schlauches zugeführten Materials, insbesondere einer Flüssigkeit kontrollierbar, insbesondere einstellbar oder regelbar ist. So wird einerseits eine Überfüllung des Schlauches vermieden, andererseits kann die Höhe der Frostlinie beeinflusst werden.
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Beispielsweise kann die Kontrollvorrichtung eine Materialabführung, insbesondere ein Rohr zur Materialabführung umfassen, das im Innenbereich des Ringspaltes durch den Extrusionskopf hindurchgeführt ist, deren Mündungsöffnung in Extrusionsrichtung/Schwerkraftrichtung vor der Mündungsöffnung der Materialzuführung liegt. Mit der Materialabführung kann überschüssiges Material aus dem Schlauchvolumen entfernt werden, z.B. durch ein aktives Abpumpen oder Absaugen. Das Niveau des Materials im Schlauch wird sich sodann auf die Höhe der Mündungsöffnung der Materialabführung einstellen.
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Bei einer bevorzugten Ausführung von Materialzuführung und Materialabführung als jeweiliges Rohr kann die Erfindung in einer möglichen Ausführung vorsehen, dass die beiden Rohe nebeneinander, z.B. parallel durch den Extrusionskopf und durch das Innere des Ringspaltes hindurchgeführt sind.
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Eine besonders platzsparende Ausführung kann auch vorsehen, dass das Rohr der Materialabführung das Rohr der Materialzuführung umgibt, insbesondere wobei beide Rohre koaxial angeordnet sind, bevorzugt koaxial zu einer durch die Ringspaltmitte verlaufenden Linie.
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Für die Zu- und Abführung kann die Extrusionsvorrichtung eine Fördereinrichtung umfassen, mit der ein in das Innere eines extrudierten Schlauches zuzuführendes Material, im Kreislauf förderbar ist, insbesondere durch die Materialzuführung in das Innere des Schlauches förderbar ist und durch die Materialabführung aus dem Inneren des Schlauches absaugbar ist. Eine solche Fördereinrichtung kann bevorzugt mit einer Temperiervorrichtung ausgestattet sein, um das zu fördernde Material, bevorzugt eine Flüssigkeit auf eine gewünschte Temperatur zu temperieren, bevorzugt die größer ist als die Umgebungstemperatur, in welcher die Extrusionsvorrichtung steht und weiter bevorzugt kleiner ist als die Temperatur des thermoplastischen Material an der unteren Ringspaltmündung, welches den Schlauch ausbildet. Eine Temperierung kann somit genutzt werden, um die Kühleigenschaften des Materials, insbesondere einer Flüssigkeit einzustellen, aber auch um das Material / die Flüssigkeit vor der Zuführung zu sterilisieren oder auch ein festes Material vor der Zuführung zu schmelzen.
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Eine Kontrolleinrichtung kann alternativ zur vorgenannten Rohrausführung beispielsweise auch aussen um den extrudierten Schlauch angeordnet sein und eine Messeinheit umfassen, mit der das Niveau eines zugeführten Material, insbesondere einer Flüssigkeit im Inneren des Schlauches berührungslos messbar ist. Z.B. kann die Messeinheit eine Lichtschranke umfassen, die durch transparentes Schlauchmaterial hindurchwirkt.
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Ebenso kann die Erfindung vorsehen, insbesondere bei genügend großen Schlauchdurchmessern, dass wenigstens eine Messeinheit einer Kontrolleinrichtung unter dem Extrusionskopf im inneren Volumen des Schlauches angeordnet ist. Eine solche Messeinheit kann z.B. berührungslose oder auch das zugeführte Material berührende Sensoren umfassend. Beispielsweise können die Sensoren der Messeinheit als Schwimmer, z.B. Schwimmerschalter oder kapazitive Sensoren ausgebildet sein. Berührungslose Sensoren können z.B. Abstandssensoren sein, insbesondere solche, die nach dem Prinzip der Laufzeitmessung eines ausgesandten und reflektierten Signales arbeiten.
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Die Erfindung kann weiter vorsehen, dass durch den Extrusionskopf ein Stützgaskanal geführt ist, dessen untere Mündungsöffnung im Innenbereich des Ringspaltes angeordnet ist. So kann das innere Volumen neben der Befüllung mit einem Material zusätzlich mit einem Gas, z.B. Luft unter einen gewünschten Druck, z.B. Überdruck oder auch Unterdruck gegenüber der Umgebung gesetzt werden. Hierdurch kann eine Beeinflussung der Querschnittsgröße des Schlauches in Extrusionsrichtung hinter dem Ringspalt erfolgen in einer Zone des Schlauches über der Frostlinie, wo das Schlauchmaterial also noch nicht erstarrt ist. Da der Druck überall im Volumen gleich wirkt ist der Ringquerschnitt bei der Extrusion bevorzugt kreisförmig gewählt.
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In weiter bevorzugter Ausführung ist die Materialzuführung und/oder die Materialabführung durch den Stützluftkanal geführt.
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Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass in Extrusionsrichtung / Schwerkraftrichtung vor der Mündungsöffnung der Materialzuführung und/oder - Abführung, insbesondere den extrudierten Schlauch umgebend, eine Kühlvorrichtung zur Kühlung des extrudierten Schlauches angeordnet ist. Diese Kühlvorrichtung kann z.B. mit einem Kühlgas, bevorzugt Kühlluft betrieben werden. Das Kühlgas kann z.B. von außen in radialer Richtung auf den Schlauch gerichtet sein.
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Zur Kühlung und/oder zur Stützung des gefüllten extrudierten Schlauches sieht die Erfindung in bevorzugter Ausführung vor, dass unter dem Extrusionskopf ein Kühlmittelbecken für flüssiges Kühlmittel, insbesondere Wasser, angeordnet ist. In dieses Kühlmittelbecken ist der extrudierte Schlauch in Schwerkraftrichtung hineinführbar. Das flüssige Kühlmittel umgibt den gefüllten Schlauch, kühlt diesen und stützt diesen auch gegen ein Aufweiten durch die inneren vom eingefüllten Material ausgeübten Kräfte.
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Im Betrieb mit der Kontrollvorrichtung kann bevorzugt das Niveau des in das Schlauchinnere zugeführten Materials, insbesondere der Flüssigkeit zumindest im Wesentlichen übereinstimmend gehalten werden zum Niveau des Kühlmittels im Kühlbecken. Dafür kann z.B. die untere Mündungsöffnung des Rohes für die Materialabfuhr auf die Höhe des Kühlmittelniveaus im Kühlbecken eingestellt sein.
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Im Kühlmittelbecken können weiterhin sich an ihren Oberflächen berührende Abzugwalzen angeordnet sein, mit denen das Schlauchvolumen in Förderrichtung abquetschbar ist. Ein zu Kühlzecken in das Innere des Schlauches eingefülltes Material, insbesondere eine Kühlflüssigkeit wird hierdurch an der Weiterbeförderung im extrudierten Schlauch gehindert, weil dessen Querschnitt durch die Walzen abgequetscht wird. Somit bleibt das Volumen des Kühlmittels im Schlauchinneren konstant, bevorzugt wird aber zur Kühlzwecken das Kühlmittel im Schlauch durch die eingangs genannte Fördereinrichtung im Kreislauf umgewälzt.
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An den Walzen wird der Schlauch somit zusammengefaltet und nach den Walzen aufgewickelt, insbesondere volumenlos als ungefüllte, flach gelegte Schlauchhülle.
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In einer anderen Ausführung kann die Erfindung auch vorsehen, dass der extrudierte Schlauch im gefüllten Zustand durch das Kühlmittelbecken hindurchförderbar ist. Dem Kühlmittelbecken kann eine Konfektioniereinheit nachgeordnet sein, mit welcher der gefüllte Schlauch in Verpackungseinheiten unterteilbar ist, z.B. durch Abschnürung oder Abquetschung.
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In einer bevorzugten Ausführung der Extrusionsvorrichtung ist es vorgesehen, dass diese eine Umlenkeinheit umfasst, in welche der gefüllte Schlauch von oben einführbar ist und mit welcher der gefüllte Schlauch in der Richtung, insbesondre um 90 Grad in die Horizontale umlenkbar ist.
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Weiter bevorzugt ist der Umlenkeinheit ein horizontal längserstrecktes Kühlmittelbecken nachgeordnet, durch welches der Schlauch horizontal hindurchführbar ist. Dessen Länge ist vorzugsweise so bemessen ist, dass ein Material, welches durch Erwärmung aus einer erstarrten Phase verflüssigbar ist und als Flüssigkeit bei der Extrusion in den Schlauch zuführbar ist, am Ende des Kühlmittelbeckens im Schlauch erstarrt ist. Durch die vorherige Umlenkung ist somit die Kühlstrecke nicht mehr auf den Platz unter dem Extrusionskopf beschränkt, sondern kann in horizontaler eben weiter ausgedehnt werden.
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Diese erfindungsgemäße Ausführung kann bevorzugt eingesetzt werden für phasenwechselnde Materialien, z.B. schmelzbare Materialien, die in dem Kühlmittelbecken wieder zur Erstarrung gebracht werden.
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Unter einem Phasenwechselmaterial wird allgemein ein Material verstanden, das unter Wärmelasten seinen Aggregatzustand (z.B. flüssig-fest) ändert und dabei Wärmeenergie auf bzw. abgibt. Ein Großteil der zugeführten thermischen Energie wird dabei in Form von latenter Wärme, z.B. für den Phasenwechsel von fest zu flüssig, gespeichert. Die gespeicherte thermische Energie ist latent, da die Temperatur des Materials trotz Wärmezufuhr nicht weiter ansteigt, solange die Phasenumwandlung nicht ganz abgeschlossen ist. Solche Materialien werden daher auch als Latentwärmespeicher bezeichnet und können bevorzugt in einem kleinen Temperaturbereich rund um den Phasenwechsel sehr große Wärmemengen speichern.
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Eine bevorzugte Anwendung ist somit das Verpacken von Phasenwechselmaterial, z.B. Paraffin oder Salzhydraten in Schläuchen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei das Material vor der Zuführung in den Schlauch durch den Extrusionskopf hindurch in die flüssige Phase überführt wird, z.B. aufgeschmolzen wird, im Schlauch bis über den Eingang des Kühlmittelbeckens hinaus zumindest noch mit einer flüssigen Seele vorliegt und am Ende des Kühlmittelbeckens erstarrt ist. Aufgrund der Kühlung von außen mit einer im Kühlmittelbecken zumindest bereichsweise noch vorliegenden flüssigen Seele bzw. flüssigen Kernbereich wird sichergestellt, dass der Schlauch immer vollständig gefüllt ist.
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Die Erfindung sieht in einer Weiterbildung vor, dass im Kühlmittelbecken, insbesondere im Anfangsbereich des Kühlmittelbeckens eine vom extrudierten Schlauch durchlaufene Verformungseinheit angeordnet ist, mit der der gefüllte Schlauch von einem kreisförmigen Querschnitt in einen nicht-kreisförmigen Querschnitt verformbar ist.
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Diese Ausführung ist z.B. vorteilhaft bei einer Verpackung von Phasenwechselmaterial, z.B. Paraffin oder Salzhydrat im Schlauch zu dem Anwendungszweck, das verpackte Material in Latentwärmespeichern einzusetzen, weil dort ein Aufschmelzen des Material mit einer dadurch bedingten Volumenvergrößerung erfolgt, was zu einem Platzen eines vollständig gefüllten Schlauches mit Kreisquerschnitt führen könnte. Durch die von Kreisquerschnitt abweichende Form des Schlauches mit erstarrten Material, was bezogen auf den Schlauchumfang ein verringertes Volumen pro Längeneinheit bedeutet, hat der Schlauch nach dem Schmelzen und Ausdehnen des Materials noch genügend Volumenkapazität, da dieser dann wieder die Kreisform annehmen kann.
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Die Extrusionsvorrichtung umfasst bevorzugt weiterhin eine Wickeleinheit, mit welcher der extrudierte Schlauch im gefüllten oder ungefüllten Zustand zu wenigstens einem Wickel aufwickelbar ist. So kann der Schlauch gelagert und/oder weiterverarbeitet werden. Alternativ kann ein gefüllter Schlauch auch als Stangenware konfektioniert werden.
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Beim oder vor dem Aufwickeln kann der vorzugsweise gefüllte Schlauch in Verpackungseinheiten vorbestimmter Länge konfektioniert werden.
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Die Erfindung sieht bevorzugt vor einen mit Phasenwechselmaterial, z.B. Paraffin gefüllten Schlauch als Latentwärmespeicher zu verwenden, wobei der Schlauch vorzugsweise zu einem Wickel, insbesondere einem spiralförmigen Wickel gewickelt ist.
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Ein Wickel oder mehrere solche Wickel, z.B. einlagige oder mehrlagig spiralförmige mehrfach mit Abstand geschichtete Wickel können in einen mit Wasser gefüllten Tank eingesetzt werden und so als Latentwärmespeicher dienen. Die spiralförmigen Wickel sind dabei bevorzugt so in einer oder mehreren Lagen gewickelt, dass die Wicklungen einen radialen Abstand und/oder axialen haben, insbesondere sich also nichtberühren.
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Stangenförmig konfektionierte Schläuche mit Phasenwechselmaterial können z.B. parallel nebeneinander, z.B. stehend oder liegend in einem Tank angeordnet werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert.
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1 zeigt eine erste Ausführung der Erfindung, wobei nur der erfindungsgemäße Extrusionskopf dargestellt ist. Der Extrusionskopf 1 weist einen Ringspalt auf, dem hier seitlich von einer nicht gezeigten Förderschnecke über den Zuführbereich 1a geschmolzenes thermoplastische Material für die Bildung eines extrudierten Schlauches zuführbar ist. Das Material verteilt sich im Ringspalt 2, der hier nach unten im Durchmesser verjüngend ausgebildet ist und tritt in Schlauchform aus dem Ringspalt 2 aus, wobei der so gebildete Mantel des Schlauches 3 noch flüssig oder pastos ist.
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Durch den Extrusionskopf 1 ist im Innenbereich des Ringspaltes 2 ein Rohr 4 als Materialzuführung angeordnet, mit dem Material, z.B. eine Flüssigkeit in das innere Volumen des Schlauches 3 zugeführt werden kann. Die untere Mündung 4a des Rohres 4 liegt hier in der Schwerkraftrichtung, die der Extrusionsrichtung entspricht, mit Abstand hinter bzw. unter dem Ringspalt. In dieser Ausführung liegt parallel zum rohr 4 ein Rohr 5 mit dem das Material im Schlauch aus diesem abgesaugt werden kann. Die Mündung 5a des Rohres 5 liegt vor bzw. über der Mündung 4a des Rohres 4 und definiert dadurch die Füllhöhe bzw. das Niveau des zugeführten Material, vorzugsweise einer Flüssigkeit.
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Beide Rohre 4 und 5 sind durch einen Stützgaskanal 6 hindurchgeführt, der ebenso den Extrusionskopf von oben nach unten durchsetzt. Über diesen Stützgaskanal kann ein Gas, z.B. Luft in das Schlauchinnere zugeführt werden, um diesen von innen zu stützen oder aufzublähen.
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2 zeigt eine bevorzugte Ausführung eines Extrusionskopfes 1, zu der die Beschreibung der 1 zutreffend ist mit der Ausnahme, dass hier die Rohre 4 und 5 koaxial ineinander geführt sind.
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3 zeigt eine Gesamtansicht einer Extrusionsvorrichtung mit einem Extrusionskopf 1 gemäß 1. Gemäß dieser 3 wird eine Kühlflüssigkeit 7 mit einer Fördervorrichtung 8 durch das Rohr 4 in das Volumen des Schlauches 3 zugeführt und mit dem Rohr 5 bis auf das Niveau an dessen Mündung 5a abgesaugt.
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Die Rohre 4 und 5 verlaufen hier durch den Stützluftkanal 6, der an eine Luftkammer 6a angeschlossen ist, die über die Leitung 6b mit Luft versorgt wird. In der 3 ist erkennbar, dass durch die Stützluft in der Extrusionsrichtung nach dem Ringspalt 2 eine Vergrößerung des Schlauchdurchmessers bewirkt wird. Nicht gezeigt, aber auch möglich wäre eine Verkleinerung des Durchmessers.
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Der extrudierte Schlauch gelangt hier in Schwerkraftrichtung, also nach unten in das Kühlbecken 9, das ebenso mit Kühlmittel 10 gefüllt ist. Inneres Kühlmittel 7 und äußeres Kühlmittel 10 sind auf demselben Niveau und bewirken so eine Stützung und Kühlung des Schlauches 3.
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Im Kühlbecken 9 ist eine Abzugvorrichtung 11 aus zwei sich kontaktierenden Walzen ausgebildet, zwischen denen der Schlauch flachgequetscht wird. Das innere Kühlmittel 7 hier hierdurch in Abzugrichtung abgesperrt. Vor der Abzugvorrichtung 11 ist eine Flachlegeeinheit 12 angeordnet, welche den Schlauch bereits im gefüllten Zustand zusammenführt. Der abgezogene flach gelegte Schlauch 3 wird hiernach aus dem Kühlbecken 9 herausgeführt und mit einer Wickelvorrichtung 13 aufgewickelt, z.B. auf ein oder mehrere Wickel. Dabei kann der Schlauch auch der Länge nach konfektioniert werden, z.B. durch schneiden.
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4 zeigt ein Extrusionsvorrichtung bei der abweichend zur 3 der gefüllte extrudierte Schlauch 3 aus dem Kühlmittelbecken 9 herausgeführt wird, was hier in der Führung nach unten gezeigt ist, aber grundsätzlich auch in umgelenkter Form erfolgen könnte. Dadurch könnte der Schlauch z.B. nach oben oder auch horizontal aus dem Becken herausgeführt werden.
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Im Kühlmittelbecken 9 erfolgt wie bei der 3 die Stützung und Abkühlung durch das äußere Kühlmittel. Das im Schlauch vorliegende Mittel oder Material 7 kann eine Kühl- und Stützfunktion Ausführung, soll aber vornehmlich mit der Erfindung im Schlauch als Produkt verpackt werden.
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Abweichend zur 3 ist hier erkennbar, dass nach einer Abzugsvorrichtung 11, die außerhalb des Kühlmittelbeckens 9 liegt, eine Konfektioniereinheit 14 folgt, mit der z.B. durch Abschnürung die Produktverpackung erfolgt.
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5 zeigt eine erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung mit einem Extrusionskopf gemäß 1, bei dem die Zuführung 1a für geschmolzenes thermoplastisches Material durch eine Förderschnecke ausgebildet ist. Dies kann bei den vorherigen Figuren ebenso der Fall sein, wenn gleich es dort nicht gezeigt ist.
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Anders als bei den 3 und 4 ist hier unter dem Extrusionskopf 1 kein Kühlmittelbecken angeordnet. Vielmehr wird in Extrusionsrichtung nach dem Extrusionskopf der Mantel des Schlauches 3 von außen mit Kühlluft in radialer Richtung mit der Kühlluftzuführung 15 gekühlt.
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Die hier gezeigte Vorrichtung ist vorzugsweise vorgesehen, um ein temperiertes Material, bevorzugt geschmolzenes Paraffin in den Schlauch 3 abzufüllen, wobei das geschmolzenen Paraffin auch als inneres Kühlmittel 7 im Schlauch 3 dient, da dessen Temperatur geringer ist als die Temperatur des Schlauchmaterials nach der Extrusion aus dem Ringspalt 2.
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Für die Temperierung ist eine Temperierungseinheit 8a in der Fördereinheit 8 vorgesehen. Die Zuführung und Abführung des geschmolzenen Materials 7 erfolgt durch die Rohre 4 und 5 wie zuvor beschrieben. Auch hier kann Stützluft durch den Kanal 6 zugeführt werden, soll aber keine Querschnittsaufweitung des Schlauche 3 bewirken, sondern nur, dass dieser im Querschnitt gleichbleibend gestützt ist.
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Die Höhe der Mündungsöffnung 5a des Rohes 5 kann hier die Lage der Frostlinie definieren. Eine Kalibiereinheit 16 kann hier vorgesehen sein, um die erstarrte Schlauchhülle definiert zu führen und /oder zu formen.
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Wesentlich ist bei dieser Ausführung, dass eine vollständige Erstarrung des Materials 7 im Schlauch vor dem Aufwickeln mit der Wickeleinheit 13 erfolgen soll. Hierzu ist es vorgesehen, den gefüllten Schlauch 3 mit dem noch flüssigen Material 7 durch eine Umlenkeinheit 16 um 90 Grad in die Horizontale umzulenken. Die Umlenkreinheit 16 kann durch Rollen ausgebildet sein, zwischen denen der Schlauch 3 geführt wird.
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Nach der Umlenkeinheit wird der Schlauch 3 in das horizontal längserstreckte Kühlmittelbecken eingeführt und dort hindurchgeführt, wobei das Material 7 im Schlauch 3 von außen nach innen gekühlt wird und erstarrt.
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Durch die Kalibiereinheit 18, z.B. zwei sich mit Abstand gegenüberliegende Walzen im Kühlmittelbecken 17, bevorzugt in dessen Anfangsbereich kann der kreisförmige Querschnitt des Schlauches in einen nicht-kreisförmigen Querschnitt, z.B. durch Abflachung geändert werden, mit dem Vorteil, wie er im allgemeinen Beschreibungsteil erwähnt ist.
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Der Schlauch 3 mit erstarrten Material 7 kann mit einer Schneideeinheit 19 auf eine gewünschte Länge geschnitten und mit der Wickeleinheit 13 aufgewickelt werden.
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Die Erfindung sieht als bevorzugte Anwendung vor, mit Phasenwechselmaterial, z.B. Paraffin gefüllte und gewickelte Schläuche 3 als Latentwärmespeichermaterial einzusetzen.
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Die Ausführungen der 4 und 5 können ebenso eingesetzt werden, um ein sterilisiertes, z.B. durch erhitztes sterilisiertes Material 7, z.B. ein Medizinprodukt im Schlauch 3 steril zu verpacken.
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Die 6 beschreibt mit einem Ablaufdiagramm die Herstellung eines ungefüllten Schlauches 3 gemäß der 3.
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7 beschreibt die Verpackung eines Phasenwechselmaterials, z.B. von Paraffin, im Ablaufdiagramm mit PCM (Phase Change Material) bezeichnet, gemäß der 5.
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8 beschreibt die Verpackung eines Materials gemäß 4.
