DE1177802B

DE1177802B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Schlauchfolie durch Aufweiten eines aus der lot-recht angeordneten Ringschlitzduese einer Schnek-kenpresse ausgepressten Schlauches aus einem thermoplastischen Kunststoff

Info

Publication number: DE1177802B
Application number: DEK38691A
Authority: DE
Inventors: Kurt Hartmann
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1959-09-15
Filing date: 1959-09-15
Publication date: 1964-09-10

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Schlauchfolie durch Aufweiten eines aus der lotrecht angeordneten Ringschlitzdüse einer Schnekkenpresse ausgepreßten Schlauches aus einem thermoplastischen Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Schlauchfolie durch Aufweiten eines aus der lotrecht angeordneten Ringschlitzdüse einer Schneckenpresse ausgepreßten Schlauches aus einem thermoplastischen Kunststoff, bei dem zum Aufweiten des Schlauches eine vorbestimmte Menge einer auf einer bestimmten Temperatur gehaltenen Flüssigkeit vorgesehen ist, deren auf die Innenwand des aufgeweiteten Schlauches ausgeübter hydrostatischer Druck einen Gegendruck auf die Außenwand des Schlauches hervorruft.
Um bei den bekannten Verfahren dieser Art ein Ausweiten und Recken des Schlauches zu erzielen, wird der auf die Schlauchinnenwand von der im Schlauch eingebrachten Flüssigkeit ausgeübte hydrostatische Druck nur zum Teil durch den Gegendruck einer in einem Bad enthaltenen Flüssigkeit aufgewogen, in die der Schlauch eintaucht und durch den Innendruck aufgeweitet wird. Der Durchmesser der aus dem Schlauch durch Aufweiten erhaltenen Schlauchfolie und das Recken derselben wird von der Geschwindigkeit des aus der Ringschlitzdüse ausgepreßten thermoplastischen Kunststoffes und dem Durchmesser dieser Düse bestimmt. Es hat sich indessen herausgestellt, daß auf diese Weise das genaue Einhalten eines zur Erreichung einer optimalen Zerreißfestigkeit des Schlauchfolie erforderlichen Längs-und Querreckung des Schlauches nicht erreichbar ist, weil die Reibung des Schlauches in der Flüssigkeit zur Erzielung der zum Recken erforderlichen Zugkraft viel zu klein ist, um ein praktisch widerstandsloses Herausziehen des erweichten Kunststoffes aus der Ringschlitzdüse zu verhindern. Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird zwar eine den Schlauch führende Anlagefläche verwendet, jedoch ist diese Fläche etwa waagerecht angeordnet, so daß der nur in Richtung der Schwerkraft von der Flüssigkeit auf den Schlauch ausgeübte hydrostatische Druck zu keiner Querreckung ausreicht und die Längsreckung nur im unteren Umfangsteil bewirkt werden kann. Überdies erfolgt dieses Recken auch deshalb in nur unzureichender Weise, weil die Flüssigkeit nicht auf eine im Bereich desKristallitsch.melzpunktes liegende Temperatur erwärmt wird.
Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, das Verfahren der Eingangs bezeichneten Art so weiterzubilden, daß eine gleichmäßige Weite, Dicke und Verfestigung der Schlauchfolie bei einfachstem und betriebssicherem Aufbau der zum Durchführen des Verfahrens dienenden Vorrichtung erzielt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Er- findung vorgeschlagen, daß der Schlauch durch den hydrostatischen Druck der auf die Erweichungstemperatur des jeweils zu verarbeitenden Kunststoffes erwärmten Flüssigkeit gegen eine den Schlauch führende und eine gleichmäßig verteilte Reibungskraft auf ihn ausübende Anlagefläche gedrückt wird. In vorteilhafter Weise wird die Anlagefläche von einem trichterförmigen Behälter gebildet, dessen enges Ende die Ringschlitzdüse umschließt, wobei die in das Schlauchinnere hineinragenden Rohre axial verschiebbar ausgebildet sind, von denen das eine Rohr über eine Heizvorrichtung an die Druckseite und das andere Rohr an die Saugseite einer Flüssigkeitspumpe angeschlossen ist.
Die Vorteile dieser Maßnahmen sind in der genauen Einhaltung der eingestellten Schlauchweite und Foliendicke sowie der gewünschten gleichmäßigen Verfestigung des Schlauchwerkstoffes zu sehen. Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß es nach dem Verfahren gemäß der Erfindung leicht möglich ist, den auf die Innenwand der Schlauchfolie ausgeübten hydrostatischen Druck und die Übertragung einer genau dosierbaren Wärmemenge infolge der einstellbaren Menge der Flüssigkeit im Schlauch und des ständigen Durchflusses durch die Heizvorrichtung genau zu dosieren. Für die Verfestigung des Schlauchwerkstoffes ist es von besonderer vorteilhafter Bedeutung, daß durch die genaue Dosierung der Menge und Temperatur des Kunststoffes die Schlauchfolie gleichmäßig quer gereckt und infolge der Reibung der Schlauchfolie auf der Anlagefläche beim Abziehen des Schlauches auch gleichmäßig längs gereckt wird, zumal auch während des Reckens der Schlauch durch das aus den Düsen der Kühlschlange bzw.
-ringe ausgestrahlte gasförmige Kühlmittel gekühlt wird und hierdurch die Reckspannugen erhalten bleiben.
Es ist auch schon eine Kühlvorrichtung zur Verfestigung von cxtrudierten Kunststoffschläuchen bekannt, die aus einem zylindrischen Gehäuse mit axialen Durchtrittsöffnungen für den Schlauch in den Stirnwänden und einer mit Düsen versehenen Rohrschlange im Bereich des Innenmantels besteht, aus denen Kaltluft gegen den Schlauch bläst. Diese Vorrichtung ist jedoch infolge der gegebenen Größe der Durchtrittsöffnungen nur für Schläuche bis zu einem bestimmten Durchmesser verwendbar.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung erforderlichen Vorrichtung schematisch dargestellt.
An einer in der Zeichnung nur angedeuteten Schneckenpresse 1 für thermoplastische Kunststoffe ist ein Spritzkopf2 mit einer Ringschlitzdüse 3 so angeordnet, daß aus dieser der hoch erhitzte Kunstsroff in Form eines Schlauches in lotrechter Richtung nach oben ausgepreßt wird. Erfindungsgemäß ist an den Spritzkopf 2 ein als Anlagefläche für den zu einer Schlauchfolie ausgeweiteten Rohrstrang dienender trichterförmiger Behälter4 mit seinem engen Ende so befestigt, daß die Ringschlitzdüse 3 des Spritzkopfes 2 innerhalb dieser Öffnung liegt. Der den Schlauch innen begrenzende Teil der Ringschlitzdüse 3 weist zwei sich verschieden lang in den Rohrstrang erstreckende Rohre 5 auf, die mit ihren Enden 6 aus der der Ringschlitzdüse 3 gegenüberliegenden Seite des Spritzkopfes 2 herausragen. Das Ende 6 des längeren Rohres 5 ist über eine regelbare elektrische Heizvorrichtung 7 mittels einer Verbindungsleitung8 an die Druckseite einer Flüssigkeitspumpe 9 und das entsprechende Ende 6 des anderen Rohres 5 mittels einer Verbindungsleitung 10 an die Saugseite dieser Pumpe angeschlossen. Die Verbindungsleitung 10 läßt sich mittels eines Umschaltventils 11 auch an einen Reservebehälter 12 für die Flüssigkeit, z. B. Öl, anschließen. Die beiden Rohre 5 sind axial verschiebbar in der Ringschlitzdüse 3 geführt um die Flüssigkeitsmenge im trichterförmigen Behälter 4 verändern zu können. Durch diese Veränderung kann nicht nur der Durchmesser des aufzuweitenden Schlauches bzw. der Schlauchfolie geändert, sondern auch die Reibung des aufgeweiteten Schlauches im Behälter 4 und damit die Reckung beeinflußt werden.
Oberhalb des trichterförmigen Behälters 4 ist eine Kühlschlange, Ringrohre 13 od. dgl. konzentrisch zu diesem angeordnet, deren Innendurchmesser etwa dem des weiten Behälterendes entspricht. Die Ringrohre 13 sind mit radial nach innen gerichteten düsenartigen Öffnungen 14 versehen und mit einem Ende an einem in der Zeichnung nicht dargestellten Drucklufterzeuger angeschlossen. Weiterhin ist der Innenteil der Ringschlitzdüse 3 mit einem Zuführungsrohr 15 versehen, das gleichfalls in den Rohrstrang sowie mit dem anderen Ende aus dem Spritzkopf 2 ragt und das ebenfalls mit dem Drucklufterzeuger absperrbar verbunden ist. Schließlich ist konzentrisch über de-n Ringrohren 13 eine Abzugsvorrichtung 16 mit zwei Quetschwalzen 17 für den Schlauch 18 vorgesehen.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Bei der Inbetriebsetzung der Vorrichtung nach der Erfindung wird ein so langer Schlauch hergestellt, daß dessen freies Ende von den Quetschwalzen 17 erfaßbar ist, um den Schlauch durch Zusammenquetschen seines Endes luftdicht abzusperren. Durch das an den Drucklufterzeuger angeschlossene Zuführungsrohr 15 wird Druckluft in den Schlauch geblasen, um ein Zusammenfallen des Schlauches und ein vorzeitiges Berühren bzw. ein Verkleben der Schlauchwand zu vermeiden.
Hierauf wird die durch die Heizvorrichtung 7 auf Erweichungstemperatur des Kunststoffes gebrachte Flüssigkeit in den Schlauch gepreßt, der unter dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeit bis zum Anliegen an der Innenfläche des Behälters 4 ausgeweitet wird. Der Vorschub des Schlauches und der Abzug des Schlauches sind so aufeinander abgestimmt, daß der Schlauch unter einer vorbestimmten Zugkraft steht. Gleichzeitig werden beim Abzug des Schlauches durch das Gewicht der Flüssigkeit bzw. der Reibung des Schlauches auf der Anlagefläche des Behälters Umfangskräfte im Schlauch hervorgerufen. Diese Axial- und Umfangskräfte bewirken eine Längs- und Querreckung der Schlauchfolie, wobei die entstandenen Spannungen durch das anschließende Abkühlen der Schlauch folie mittels der den düsenartigen Öffnungen 14 der Ringrohre 13 entströmenden Kühlluft bleibend gemacht bzw. eingefroren werden und eine Verfestigung des Schlauchwerkstoffes bewirken.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen einer Schlauchfolie durch Aufweiten eines aus der lotrecht angeordneten Ringschlitzdüse einer Schneckenpresse ausgepreßten Schlauches aus einem thermoplastischen Kunststoff, bei dem zum Aufweiten des Schlauches eine vorbestimmte Menge einer auf einer bestimmten Temperatur gehaltenen Flüssigkeit vorgesehen ist, deren auf die Innenwand des aufgeweiteten Schlauches ausgeübter hydrostatischer Druck einen Gegendruck auf die Außenwand des Schlauches hervorruft, d a -durch gekennzeichnet, daß der Schlauch durch den hydrostatischen Druck der auf die Erweichungstemperatur des jeweils zu verarbeitenden Kunststoffes erwärmten Flüssigkeit gegen eine den Schlauch führende und eine Reibungskraft auf ihn ausübende Anlagefläche gedrückt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Schneckenpresse und einer Ringschlitzdüse sowie zwei durch die Ringschlitzdüse geführte in das Schlauchinnere ragende Rohre zur Zu- und Abführung der Flüssigkeit dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche von einem trichterförmigen Behälter (4) gebildet ist, dessen enges Ende die Ringschlitzdüse (3) umschließt, und daß die in das Schlauchinnere hineinragenden Rohre (5) axial verschiebbar ausgebildet sind, von denen das eine Rohr über eine Heizvorrichtung (7) an die Druckseite und das andere Rohr an die Saugseite einer Flüssigkeitspumpe (9) angeschlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im vorbestimmten Abstand vor dem weiten Ende des trichterförmigen Be hälters (4) eine Kühlschlange, Ringrohre (13) od. dgl. mit radial nach innen gerichteten düsenartigen Öffnungen (14) für ein gasförmiges Kühlmittel angeordnet ist, deren Innendurchmesser etwa dem des weiten Endes des Behälters (4) entspricht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einbringen eines Druckgases in den aufgeweiteten Schlauch ein von der Ringschlitzdüse (3) umschlossenes Zuführungsrohr (15) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 655 013, 657 525, 858771; deutsche Auslegeschriften Nr. 1 056 817, 1 060 133; schweizerische Patentschrift Nr. 277 406; französische Patentschriften Nr. 1 070 596, 1 103 835; belgische Patentschrift Nr. 526 909; britische Patentschrift Nr. 798 238; USA.-Patentschriften Nr. 2 452 080, 2 641 022, 2 668 323, 2 844 846; Dr. G. Schenkel: »Entwicklung und Erfahrungen in der Herstellung von Blasfolien«, erschienen als Sonderdruck aus der Zeitschrift »Plastica« vom August, September, Oktober, November 1955.