DE10225582B4

DE10225582B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines doppelwandigen Rohres aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Rohrmuffe

Info

Publication number: DE10225582B4
Application number: DE10225582.2A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2016-10-27
Anticipated expiration: 2022-06-11
Also published as: DE10225582A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines doppelwandigen Rohres aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Rohrmuffe unter Verwendung eines wandernden Formtunnels. Wird bei einem solchen Verfahren die Aufweitung zur Rohrmuffe mit einem Überdruck bewirkt, während das Innenrohr mittels eines Kalibrierdorns, der dieses mittels Unterdruck an seiner Oberfläche hält, geglättet wird, dann tritt eine Störung ein, wenn mit fortschreitendem Formtunnel der Überdruckbereich in der Rohrmuffe mit dem Unterdruckbereich auf dem Kalibrierdorn kommuniziert. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, auf dem Kalibrierdorn mindestens zwei, bevorzugt drei in Längsrichtung voneinander getrennte Unterdruckbereiche vorzusehen, wobei in jedem dieser Bereiche der Unterdruck abgesperrt wird, solange er mit der Rohrmuffe oder der Atmosphäre kommuniziert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines doppelwandigen Rohres aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Rohrmuffe nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 7.
Derartige Verfahren sind bekannt. So beschreibt die EP 05 63 575 A2 ein Verfahren, bei dem ein erster Schlauch aus thermoplastischem Kunststoff in einen wandernden Formtunnel extrudiert wird, der aus mindestens einer Reihe auf einer Bahn geführter Kokillen gebildet wird. Die Kokillen sind aus Paaren von Halbkokillen gebildet, die am Ende des Formtunnels zum Ausformen des fertigen Rohres getrennt und auf beiderseits des Formtunnels angeordneten Bahnen zu dessen Anfang zurückgeführt werden. Der erste Schlauch wird auf mindestens einem ersten Abschnitt in eine gewellte Form gebracht und in mindestens einem zweiten Abschnitt zu einer Rohrmuffe aufgeweitet. Ein zweiter Schlauch wird in den ersten extrudiert und gegen die Wellentäler des ersten Schlauchs gedrückt, sodass ein Verbundrohr mit einem Außenschlauch und einem mit diesem verschweißten Innenschlauch entsteht. Während der erste Schlauch in die gewellte Form gebracht und der zweite Schlauch in den ersten extrudiert wird, beaufschlagt man den Raum zwischen den Schläuchen mit einem über Atmosphärendruck liegenden Druck p1, der so bemessen ist, dass nach dem Abkühlen der an den Wellentälern miteinander verschweißten Schläuche der Innenschlauch zwischen den Schweißstellen nicht nach innen oder nach außen gewölbt ist. Nach dem Abkühlen soll sich in dem Raum zwischen beiden Schläuchen exakt Atmosphärendruck einstellen.
Das Einformen des ersten Schlauchs in die gewellte Form geschieht durch von der Außenseite wirkenden Unterdruck und wird durch den relativ geringen Überdruck p1 unterstützt. In den zweiten Abschnitten wird der erste Schlauch unter Anlegen eines Teilvakuums von außen zu einer Rohrmuffe aufgeweitet. Danach wird der Raum zwischen den Schläuchen entlüftet und der zweite Schlauch durch Beaufschlagen von innen mit einem Überdruck p3 gegen den ersten Schlauch gedrückt wodurch eine vollflächige Verbindung beider Schläuche im Bereich der Rohrmuffe erzielt wird.
Bei dem Verfahren nach der deutschen Patentanmeldung 101 10 064 wird das Einformen des ersten Schlauchs in die Wellen der ersten Formabschnitte ebenfalls durch eine Überdruck p1 bewirkt bzw. unterstützt. Das Aufweiten des ersten Schlauchs zur Rohrmuffe in den zweiten Formabschnitten erfolgt jedoch durch einen Überdruck p2 ≤ p1. Dadurch ist die Abdichtung des Raums zwischen erstem Schlauch und Form nicht mehr entscheidend für das vollständige Aufweiten des ersten Schlauchs zur Rohrmuffe. Der zweite Schlauch wird während der Extrusion in die vom ersten Schlauch bereits gebildete Rohrmuffe von innen mit einem Überdruck p3 beaufschlagt und gegen die Innenfläche des ersten Schlauchs gedrückt
Bei beiden Verfahren kann das noch plastische Verbundrohr nach dem Extrudieren des zweiten Schlauchs über einen Kalibrierdorn oder -zylinder geführt werden. Dadurch soll die Innenwand des zweiten Schlauchs eine glatte Oberfläche mit konstanten Maßen erhalten. Es ist jedoch schwierig, den Druck p1 im gewellten Bereich zwischen beiden Schläuchen so einzustellen, dass keine Verformung des zweiten (inneren) Schlauchs zwischen den Verschweißungsstellen mit dem ersten Schlauch auftritt.
Es ist aus EP-B-03 81 938 bekannt, die Innenfläche von thermoplastischen Rohren bei der kontinuierlichen Herstellung mittels eines Kalibrierdorns zu glätten, der auf seiner Oberfläche Nuten aufweist, die über durch das Innere des Kalibrierdorns geführte Vakuumkanäle mit Unterdruck beaufschlagt werden können. Dadurch legt sich die Innenfläche des extrudierten, das Rohr bildenden Schlauchs gleichmäßig an die Oberfläche des Kalibrierdorns an und gleitet auf dieser weiter, bis der Kunststoff durch Abkühlen hinreichend formstabil geworden ist. Diese Technik lässt sich jedoch auf die oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung von doppelwandigen Rohren mit einer Rohrmuffe nicht übertragen, da die vakuumführenden Nuten den Überdruck p3 im Inneren des zweiten Schlauchs abführen würden, sobald der Anfang der Rohrmuffe die Nuten erreicht. Im ungünstigsten Fall erzielt man dann weder eine einwandfreie Kalibrierung der Rohrinnenfläche noch ein sauberes vollflächiges Anlegen des zweiten Schlauchs an den ersten im Bereich der Rohrmuffe.
Die EP-B-04 83 153 beschreibt ein auch zur Herstellung von doppelwandigen gewellten Rohren mit Muffe anwendbares Verfahren, bei dem auf dem Kalibrierdorn zwei getrennte Bereiche mit Kanälen vorhanden sind, die mit Unterdruck oder mit Überdruck beaufschlagt werden können. Durch den Überdruck wird der zweite (innere) Schlauch zur Muffe aufgeweitet und/oder im gewellten Bereich vollflächig an den ersten Schlauch angelegt, wenn kein glattes Innenrohr und statt dessen ein zweischichtiges Wellrohr gewünscht wird. Da auch dann, wenn ein glattes Innenrohr erwünscht ist, der Überdruckbereich zumindest für eine gewisse Zeit außer im Muffenabschnitt auch im angrenzenden gewellten Abschnitt auf den zweiten (inneren) Schlauch einwirkt, kann dieser sich mindestens teilweise an die Wellen des ersten (äußeren) Schlauchs anlegen und mit diesem verschmelzen, sodass er vom nachfolgenden Unterdruckbereich nicht mehr zu einem geraden Innenrohr geglättet werden kann.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen doppelwandige gewellte Rohre mit angeformter Rohrmuffe hergestellt werden können, deren Innenfläche auch in dem an den Muffenabschnitt angrenzenden gewellten Bereich geglättet ausgebildet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 7 gelöst.
Die Begriffe Überdruck und Unterdruck oder Teilvakuum bedeuten, dass der betreffende Druck höher bzw. niedriger als der Atmosphärendruck ist.
Im ersten Abschnitt des Formtunnels wird der erste Schlauch zu einem gewellten Außenrohr und der zweite Schlauch zu einem mit diesem an den Wellentälern verschweißten glatten Innenrohr geformt. Solange alle Unterdruckbereiche auf dem Kalibrierdorn vom ersten Formabschnitt umgeben sind, wird der zweite Schlauch durch den Unterdruck am Kalibrierdorn gehalten und zu einem glatten Innenrohr geformt. Gleichzeitig drückt der Kalibrierdorn den zweiten Schlauch gegen die Wellentäler des ersten Schlauchs und sorgt für sichere Verschweißung beider Schläuche an diesen Stellen. Mit dem Fortschreiten des wandernden Formtunnels erreicht jedoch ein zweiter Abschnitt den Kalibrierdorn und schiebt sich auch über den ersten der Unterdruckbereiche. Im zweiten Abschnitt besteht ein Überdruck p3, der das Anlegen des zweiten Schlauchs an den ersten Schlauch, der hier an der Muffenausnehmung anliegt, bewirkt. Sobald nun der zweite Schlauch aufgrund seiner Aufweitung zur Muffe den Anfang des ersten Unterdruckbereichs freigibt, entsteht eine Verbindung der Aufweitung mit dem Unterdruckbereich. Durch dieses Kommunizieren kann das unter Überdruck p3 stehende Druckgas aus dem Muffenabschnitt über den Unterdruckbereich zur Unterdruckquelle abfließen. Dadurch bleibt die Aufweitung des zweiten Schlauchs zur Muffe unvollständig. Erfindungsgemäß wird nun der erste Unterdruckbereich gegen die Unterdruckquelle abgesperrt, sobald er mit der unter Überdruck p3 stehenden Aufweitung des zweiten Schlauchs kommuniziert, wodurch der Überdruck p3 ungestört erhalten bleibt und der zweite Schlauch vollständig zur Muffe aufgeweitet werden kann. Wenn alle Unterdruckbereiche von einer gemeinsamen Unterdruckquelle versorgt werden, wird außerdem vermieden, daß diese überlastet wird und die anderen Bereiche nicht mehr ausreichend versorgen kann.
Der zum Aufweiten des zweiten Schlauchs angewandte Überdruck p3 wird so gesteuert, daß er nur einwirkt, solange der zweite Formtunnelabschnitt sich über der zweiten Spritzdüse befindet.
Da der zweite Schlauch möglichst dicht auf dem Kalibrierdorn gleiten soll, können Maßnahmen zum Erleichtern des Gleitens, beispielsweise ein Flüssigkeitsfilm oder eine feste Gleitmittelschicht auf dem Dorn, vorgesehen sein.
Bevorzugt wirkt der Unterdruck über drei getrennte und unabhängig mit Unterdruck beaufschlagbare und absperrbare Bereiche auf den zweiten Schlauch ein.
Vorzugsweise erfolgt die Formung des ersten Schlauchs zu Wellen in den Ausnehmungen des ersten Formtunnelabschnitts durch Beaufschlagen mit einem Überdruck p1. Nach dem Aufdrücken des zweiten Schlauchs ist der Raum zwischen den Wellen des ersten Schlauchs und dem zweiten Schlauch verschlossen und steht weiter unter dem Überdruck p1. Durch Abkühlen des Schlauchverbunds sinkt der Überdruck ab. p1 kann so bemessen werden, dass sich nach dem Abkühlen etwa Atmosphärendruck ergibt.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird der erste Schlauch zu Wellen geformt, indem man von außen ein Teilvakuum, d. h. einen Unterdruck auf den Schlauch einwirken läßt. Dies kann durch geeignete Luftabsaugkanäle in den Ausnehmungen des ersten Formtunnelabschnitts erfolgen, die mit einer außerhalb des Formtunnels vorhandenen Vakuumquelle verbunden sind. Dabei kann das Innere des Schlauchs zur Atmosphäre offen oder auch geschlossen und mit einem Überdruck beaufschlagt sein.
Die Aufweitung des ersten Schlauchs zur Rohrmuffe im zweiten Formtunnelabschnitt erfolgt vorzugsweise durch Beaufschlagen mit einem Überdruck p2. Dieser Überdruck ist so zu bemessen, dass sich eine Rohrmuffe mit gleichmäßiger Wandstärke ergibt.
Zweckmäßig ist p2 kleiner als oder höchstens gleich p1.
Alternativ kann die Aufweitung auch durch ein von außen auf den ersten Schlauch einwirkendes Teilvakuum mittels geeigneter Luftabsaugkanäle in der Wand des zweiten Abschnitts erfolgen und ggf. durch einen Überdruck im Schlauch unterstützt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit thermoplastischen Kunststoffen, beispielsweise Polyolefinen wie Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Propylen-Copolymeren, auch PVC ausgeführt werden.
Während der Schlauchverbund über den Kalibrierdorn geführt wird, kann er zusätzlich von innen über den Dorn und/oder von außen über den Formtunnel gekühlt werden.
Zur Erfindung gehört auch eine Vorrichtung nach Anspruch 7.
Erfindungsgemäß verwendbare wandernde Formtunnel sind an sich bekannt. Sie können beispielsweise aus Paaren von Halbkokillen bestehen, die beim Eintritt in die Formstrecke geschlossen und nach Abschluss des Formvorgangs wieder geöffnet und zum Beginn der Formstrecke zurückgeführt werden. Die Halbkokillen können gelenkig verbunden und auf einer geschlossenen Bahn geführt oder auch voneinander getrennt und auf zwei sich teilweise berührenden geschlossenen Bahnen bewegt werden, wobei sie sich im Bereich der Berührung zu Kokillen vereinigen, welche den Formtunnel bilden.
Die Steuereinrichtungen zur Steuerung und Regelung des Drucks in den Gaskanälen und in den Luftabsaugkanälen können beispielsweise Druckregler sein. Steuereinrichtungen zum Beaufschlagen, Regeln und Absperren der Unterdruckbereiche auf dem Kalibrierdorn können Unterdruckregler in Verbindung mit absperrenden Ventilen sein. Dabei ist für jeden Unterdruckbereich ein Ventil vorzusehen, während Unterdruckregler für jeden Unterdruckbereich oder auch ein gemeinsamer Regler für mehrere Unterdruckbereiche vorhanden sein können.
Zum Absperren der Unterdruckbereiche können in den Unterdruckleitungen strömungsgesteuerte Ventile vorhanden sein, die einen bestimmten Luftstrom durchlassen und beim Ansteigen des Stroms infolge des Kommunizierens des Unterdruckbereichs mit dem sich unter Druck zur Rohrmuffe aufweitenden Bereichs des zweiten Schlauchs oder mit der Atmosphäre selbsttätig schließen.
Die Steuervorrichtung kann mit Messwertaufnehmern für den Druck bzw. Unterdruck in den Gaskanälen und Luftabsaugkanälen sowie den Unterdruckleitungen für die Unterdruckbereiche und mit weiteren Sensoren, welche die Stellung bzw. Bewegung des Formtunnels relativ zu den Spritzdüsen und zum Kalibrierdorn erkennen, versehen sein. Sie kann dann die Sollwerte der Steuereinrichtungen abhängig von der Position des Formtunnels steuern.
Die Steuervorrichtung kann vorteilhaft analog zu der in der Patentanmeldung 101 10 064 beschriebenen ausgebildet sein. Sie weist dann ein Programm auf, welches für jede Stellung des längs seiner Bahn wandernden Formtunnels die Drücke p1 und p3 in den Gaskanälen sowie die Unterdrücke in den Unterdruckzuführungen zum Kalibrierdorn bzw. die Stellung der in diesen angeordneten Absperrorgane und ggf. die zur Formung des ersten Schlauchs von außen durch die Formwand einwirkenden Unterdrücke über geeignete Steuereinrichtungen steuern kann. Der Beginn des Programmablaufs kann z. B. durch eine an einer bestimmten Halbkokille angebrachte Marke (Vertiefung, Erhöhung, Strichcode) ausgelöst werden, die von einem geeigneten Sensor (Näherungsschalter, Strichcodeleser) beim Vorbeigehen erkannt werden. Der Programmablauf wird mit dem Transport des Formtunnels synchronisiert, indem beispielsweise an einem Zahnrad, das zum Transport der Halbkokillen dient, ein Impulsgenerator angebracht ist, der in Abhängigkeit von Drehgeschwindigkeit oder Drehweg des Zahnrades Impulse an die Steuervorrichtung abgibt. Der Vorbeigang der Marke am Sensor löst dann einen Reset des Programms aus. So kann eine Änderung der Wanderungsgeschwindigkeit des Formtunnels berücksichtigt werden.
Bevorzugt weist die Oberfläche des Kalibrierdorns drei in Längsrichtung hintereinander liegende, voneinander getrennte und unabhängig mit Unterdruck beaufschlagbare und absperrbare Bereiche auf. Dabei ist weiter bevorzugt der mittlere Bereich mindestens doppelt so lang wie jeder der beiden anderen Bereiche, wobei diese Längen in Richtung der Formtunnelbewegung bzw. der Längsachse des Kalibrierdorns gemessen werden. Weiter bevorzugt ist der Abstand der äußeren Bereiche größer als die Länge der Muffenausnehmung im zweiten Formtunnelabschnitt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Unterdruckbereiche auf der Oberfläche des Kalibrierdorns so ausgeführt, dass an den beiden Enden eines jeden Bereichs ringförmig um den Kalibrierdorn umlaufende Zuführungsnuten vorhanden sind, die über im Kalibrierdorn verlaufende und in den Nuten sich öffnende Unterdruckleitungen mit einer Unterdruckquelle verbunden sind. Diese Zuführungsnuten sind durch in der Oberfläche des Dorns angebrachte Verteilungsnuten miteinander verbunden. Diese Verteilungsnuten können beispielsweise axial ausgerichtet sein oder schraubenförmig um den Dorn laufen.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Die 1 bis 8 zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in 8 aufeinanderfolgenden Stadien des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung als Teilschnitt.
In 1 bewegt sich ein Formtunnel aus aneinandergereihten Kokillen in Pfeilrichtung über einen Spritzkopf 40 mit daran befestigtem Kalibrierdorn 42. Von den Kokillen ist hier jeweils nur die obere Halbkokille im Schnitt gezeigt. Man erkennt die Halbkokillen 2 für einen ersten Abschnitt 1 des Formtunnels, in dem das gewellte Rohr gebildet wird, sowie die Halbkokillen 4 und 6 für einen zweiten Abschnitt 3 zur Formung der Rohrmuffe. An die Halbkokillen 2 schließen sich weitere, hier nicht gezeigte gleiche Halbkokillen an. Die Halbkokillen 2 weisen ringförmige Ausnehmungen 8 zur Bildung der Wellen im ersten Schlauch und dazwischen ringförmige Vorsprünge 10 auf, an denen die Wellentäler geformt werden. In den Halbkokillen 4 und 6 erkennt man einen zylindrischen Bereich 12, einen Ansatzbereich 14 für die Formung des Ansatzes der Rohrmuffe an das gewellte Rohr, einen Bereich 16 zur Formung der Einführungsöffnung an der Muffe und einen Bereich 18 zur Formung des Übergangsbereichs, der bei der Abtrennung der einzelnen Rohrlängen entfernt wird. Abweichend vom hier beschriebenen Beispiel kann zur Formung der Muffe statt zwei auch eine andere Anzahl von Halbkokillen, etwa 1, 3 oder 4, im zweiten Abschnitt vorgesehen sein.
Spritzkopf 40 und Kalibrierdorn 42 sind in Seitenansicht dargestellt. Aus der ersten ringförmigen Spritzdüse 20 tritt der thermoplastische Kunststoff aus und bildet den ersten Schlauch 22. Entsprechend wird an der zweiten Spritzdüse 26 der zweite Schlauch 30 erzeugt. Ein erster Gaskanal 24 ermöglicht die Einstellung eines Drucks im Raum A zwischen dem ersten und dem zweiten Schlauch. Über einen zweiten Gaskanal 28 wird der Druck im Raum B zwischen Spritzkopf 40 und zweitem Schlauch 30, d. h. in dessen Inneren, eingestellt.
Auf der Oberfläche des Kalibrierdorns 42 sind drei Unterdruckbereiche 50, 52, 54 eingerichtet. Diese weisen an den Enden jeweils ringförmig um den Kalibrierdorn umlaufende Zuführungsnuten 58 auf, die durch schraubenförmig umlaufende Verteilungsnuten 60 verbunden sind. Die Zuführungsnuten 58 sind über die Unterdrucköffnungen 56 und nicht gezeigte Zuleitungen im Inneren des Kalibrierdorns über Steuereinrichtungen mit einer Steuervorrichtung und einer Vakuumquelle verbunden. Dadurch können die Unterdruckbereiche 50, 52, 54 über die Zuleitungen und die Öffnungen unabhängig voneinander mit Unterdruck beaufschlagt oder abgesperrt werden.
Im Verfahrensstadium nach 1 wird der erste gewellte Abschnitt des doppelwandigen Rohrs gebildet. Der erste Schlauch 22 wird durch den im Raum A herrschenden Druck p1 in die Ausnehmungen 8 gedrückt und bildet Wellen. An die durch die Vorsprünge 10 geformten Wellentäler des ersten Schlauchs 22 legt sich der aus der dicht darunter aus der zweiten Spritzdüse 26 austretende zweite Schlauch 30 an und wird dort mit dem ersten Schlauch verschweißt. Das so geformte noch plastische Verbundrohr wird weiter über den Kalibrierdorn 42 geführt. Dabei sind alle drei Unterdruckbereiche 50, 52, 54 mit Unterdruck beaufschlagt und der zweite Schlauch wird an der Oberfläche des Kalibrierdorns gehalten, so dass er eine präzise zylindrische Form erhält.
In 2 ist der Formtunnel weiter über Spritzkopf und Kalibrierdorn gewandert. Nun befinden sich die Halbkokillen 4 und 6, welche die Rohrmuffe formen, über den Spritzdüsen 20 und 26. Der Druck im Raum A ist nun über den Druckgaskanal 24 auf p2 ≤ p1 eingestellt, wodurch der erste Schlauch sich aufweitet und an den die Muffe formenden Bereich des Formtunnels anlegt. Der zweite Schlauch 30 wird hier gerade an das letzte Wellental vor der Muffe angedrückt. Am Kalibrierdorn 42 sind noch alle drei Unterdruckbereiche 50, 52, 54 mit Unterdruck beaufschlagt.
3 zeigt das dritte Verfahrensstadium. Hier tritt auch der zweite Schlauch 30 in den Formtunnelbereich für die Rohrmuffe ein. Um den zweiten Schlauch im Muffenbereich vollflächig an den ersten Schlauch anzulegen, wird der Raum B innerhalb des zweiten Schlauchs 30 über den zweiten Gaskanal 28 mit einem Überdruck p3 beaufschlagt. Der Unterdruckbereich 50 ist nun abgesperrt, damit der Überdruck in dem nun mit ihm kommunizierenden Raum B erhalten bleibt. Die beiden anderen Unterdruckbereiche 52 und 54 sind weiter aktiv und halten den zweiten Schlauch in zylindrischer Form.
In 4 ist ein folgendes viertes Verfahrensstadium dargestellt. Da hier der erste Schlauch 22 im folgenden ersten Abschnitt wieder zu Wellen geformt wird, ist der Überdruck im Raum A wieder auf p1 eingestellt. Im Raum B ist der Druck noch auf p3 eingestellt. Da Raum B nun sowohl mit dem Unterdruckbereich 50 als auch mit 52 kommuniziert, sind diese beiden Unterdruckbereiche abgesperrt und nur der Bereich 54 noch aktiviert.
Das fünfte Verfahrensstadium ist in 5 gezeigt. Hier hat ein weiterer erster Abschnitt des Formtunnels die zweite Spritzdüse 26 erreicht und die Formung der Rohrmuffe ist abgeschlossen. Die mit dem Raum B kommunizierenden Unterdruckbereiche 50 und 52 bleiben abgesperrt, um die frisch geformte Rohrmuffe nicht mit der Druckdifferenz gegenüber dem Atmosphärendruck zu belasten.
In 6 ist ein weiterer erster Abschnitt des Formtunnels bereits über dem Unterdruckbereich 50 angekommen. Dieser kann nun wieder aktiviert werden, während der Bereich 52 noch abgeschaltet bleibt, da er noch mit dem Raum B in der Muffe kommuniziert.
7 zeigt den Formtunnel so weit fortgeschritten, daß nun der Unterdruckbereich 54 mit dem Hohlraum der Rohrmuffe kommuniziert, der seinerseits über das offenen Ende des Formtunnels mit der Atmosphäre kommuniziert. Dementsprechend ist er abgesperrt, während die anderen Unterdruckbereiche 50 und 52 aktiviert sind und normal an der Formung des zweiten Schlauchs mitwirken.
In 8 ist der Muffenbereich des Formtunnels auch über den Unterdruckbereich 54 hinweg gewandert. Nun sind wieder alle drei Bereiche 50, 52, 54 aktiviert. Dieser Zustand bleibt erhalten, bis sich wieder ein Muffenbereich des Formtunnels der ersten Spritzdüse 20 nähert, wie in 1 gezeigt.
Bezugszeichenliste

1: erster Abschnitt des Formtunnels
2: Halbkokille des ersten Abschnitts
3: zweiter Abschnitt des Formtunnels
4, 6: Halbkokillen des zweiten Abschnitts
8: Ausnehmung
10: Vorsprung
12: zylindrischer Rohrmuffenbereich
14: Muffenanschlußbereich
16: Einführendenbereich
18: Übergangsbereich
20: erste Spritzdüse
22: erster Schlauch
24: erster Gaskanal
26: zweite Spritzdüse
28: zweiter Gaskanal
30: zweiter Schlauch
40: Spritzkopf
42: Kalibrierdorn
50, 52, 54: Unterdruckbereiche
56: Unterdrucköffnung
58: Zuführungsnuten
60: Verteilungsnuten
A: Raum zwischen erstem und zweitem Schlauch
B: Raum innerhalb des zweiten Schlauchs

Claims

Verfahren zur Herstellung eines doppelwandigen Rohres aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Rohrmuffe, wobei a) ein erster Schlauch in einen Formtunnel extrudiert wird, der aus mindestens einer Reihe auf einer Bahn geführter Kokillen gebildet wird, b) der erste Schlauch durch über einen ersten Gaskanal (24) angelegten Überdruck und/oder über von außen wirkende Luftabsaugkanäle in mindestens einem ersten Abschnitt des Formtunnels in eine gewellte Form gebracht wird und in mindestens einem zweiten Abschnitt zu einer Rohrmuffe aufgeweitet wird, c) ein zweiter Schlauch in den ersten Schlauch extrudiert, gegen die Wellentäler des ersten Schlauchs im ersten Abschnitt gedrückt und dort mit diesem verschweißt wird, d) während des Extrudierens des zweiten Schlauchs in den zur Rohrmuffe aufgeweiteten ersten Schlauch der zweite Schlauch von innen über einen zweiten Gaskanal (28) mit einem über Atmosphärendruck liegenden Druck p3 beaufschlagt und gegen den ersten Schlauch gedrückt wird, e) der zweite Schlauch nach dem Verschweißen mit den Wellentälern des ersten Schlauchs im ersten Abschnitt über einen Kalibrierdorn geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass f) der zweite Schlauch durch Unterdruck an dem Kalibrierdorn gehalten wird, wobei dieser Unterdruck über mindestens zwei auf dem Kalibrierdorn in Längsrichtung angeordnete und voneinander getrennte und unabhängig mit Unterdruck beaufschlagbare Bereiche auf den zweiten Schlauch einwirkt und g) in jedem dieser Bereiche der Unterdruck abgesperrt wird, solange er mit den zur inneren Schicht der Rohrmuffe sich aufweitenden und unter Druck p3 stehenden oder mit den zur Atmosphäre offenen Abschnitten des zweiten Schlauchs kommuniziert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck über drei getrennte und unabhängig mit Unterdruck beaufschlagbare und absperrbare Bereiche auf den zweiten Schlauch einwirkt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formung des ersten Schlauchs zu Wellen in den Ausnehmungen des ersten Abschnitts durch Beaufschlagung mit einem Überdruck p1 bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formung des ersten Schlauchs zu Wellen in den Ausnehmungen des ersten Abschnitts durch ein von außen einwirkendes Teilvakuum bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweitung des ersten Schlauchs zur Rohrmuffe im zweiten Abschnitt durch einen Überdruck p2 ≤ p1 bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweitung des ersten Schlauchs zur Rohrmuffe im zweiten Abschnitt durch ein von außen einwirkendes Teilvakuum bewirkt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche mit A) einem aus mindestens einer Reihe auf einer Bahn geführter Kokillen gebildeten Formtunnel, der in mindestens einem Abschnitt (1) eine mit Ausnehmungen (8) gewellte Formwand und in mindestens einem zweiten Abschnitt (3) eine der Rohrmuffe entsprechende Muffenausnehmung (12, 14, 16) aufweist, B) einer mit einem Spritzkopf (40) versehenen Extrusionseinrichtung, wobei der Spritzkopf eine erste Spritzdüse (20) zur Extrusion eines ersten Schlauchs (22) in den Formtunnel und eine in Bewegungsrichtung der Kokillen im Formtunnel nachgeordnete zweite Spritzdüse (26) zur Extrusion eines zweiten Schlauchs (30) in den Innenraum des ersten Schlauchs aufweist, C) einen im Spritzkopf angeordneten, zwischen beiden Spritzdüsen ausmündenden ersten Gaskanal (24) und/oder Luftabsaugkanäle, welche die Formwand an den Ausnehmungen (8) des ersten Abschnitts und/oder an der Muffenausnehmung des zweiten Abschnitts durchdringen und außen mit einer Vakuumquelle verbunden sind, D) einen in Bewegungsrichtung der Kokillen des Formtunnels hinter der zweiten Spritzdüse ausmündenden zweiten Gaskanal (28), E) einen am Spritzkopf in Bewegungsrichtung der Kokillen des Formtunnels hinter der zweiten Spritzdüse angebrachten Kalibrierdorn (42), der auf seiner Oberfläche Mittel aufweist, mit denen ein Unterdruck an den über den Kalibrierdorn gezogenen zweiten Schlauch (30) angelegt werden, wobei F) diese Mittel in mindestens zwei in der Bewegungsrichtung der Kokillen des Formtunnels hintereinander liegenden, voneinander getrennten und unabhängig voneinander mit Unterdruck beaufschlagbaren und gegen den Unterdruck absperrbaren Bereichen (50, 52, 54) angeordnet sind, G) Steuereinrichtungen zur Steuerung und Regelung des Drucks in den Gaskanälen und ggf. des Vakuums in den die Formwand durchdringenden Luftabsaugkanälen sowie zum Beaufschlagen, Regeln und Absperren von Unterdruck an die Bereiche der Kalibrierdornoberfläche und H) einer Steuervorrichtung zur Steuerung der Steuereinrichtungen nach G) für Druck und Unterdruck.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche des Kalibrierdorns drei getrennte und unabhängig voneinander mit Unterdruck beaufschlagbare und absperrbare Bereiche (50, 52, 54) vorhanden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bereich an seinen beiden Enden ringförmig um den Kalibrierdorn umlaufende Zuführungsnuten (58) aufweist, die durch Öffnungen (56) und durch das Innere des Dorns verlaufende Unterdruckleitungen mit einer Unterdruckquelle verbunden sind, wobei die Zuführungsnuten eines Bereichs durch in der Oberfläche des Dorns angebrachte Verteilungsnuten (60) miteinander verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Bereichs in Richtung der Formtunnelbewegung mindestens doppelt so lang wie jeder der beiden anderen Bereiche ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den äußeren Bereichen größer als die Länge der Muffenausnehmung im zweiten Abschnitt (3) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtungen zum Beaufschlagen mit Unterdruck und Absperren der Bereiche des Kalibrierdorns strömungsgesteuerte Ventile sind.