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Vorrichtung zum Herstellen von Rohren mit Querrillen aus thermoplastischem
Kunststoff Zusatz zum Patent: 1 203 940 Es ist bekannt, Rohre mit Querrillen aus
thermoplastischem Kunststoff auf die Weise herzustellen, daß ein aus einer Strangpresse
austretender glatter Schlauch zwischen im Kreislauf geführte, geteilte, sich zur
Hohlform ergänzende Kokillen mit Querrillen geführt und durch Unterdruck in die
Querrillen der Kokillen hineingesaugt wird. Nach Abkühlung tritt dann das fertige
mit Querrillen versehene Rohr an der Stelle, an der sich die Kokillen öffnen, aus.
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Die zum Hineinsaugen in die Querrillen der Kokillen erforderliche
Luftdruckdifferenz kann dadurch hergestellt werden, daß der Druck im Inneren des
Schlauches erhöht wird, oder dadurch, daß an der Außenseite Luft abgesaugt wird.
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Gegenstand des Hauptpatentes 1203 940 ist ein Verfahren, bei dem
besonders gute Ergebnisse dadurch erzielt werden, daß der Schlauch mit einer Geschwindigkeit
aus der Schlauchpresse ausgepreßt wird, die größer ist als die Geschwindigkeit,
mit der die Kokillen auf ihrer Bahn geführt werden, und daß das Einsaugen des Schlauches
in die einzelnen Querrillen nacheinander beginnt. Dadurch wird erreicht, daß sich
eine Querwelle nach der anderen bildet, wobei die von der Zuführungsseite des Schlauches
her nachströmende Luft einerseits ein vorzeitiges Ankleben des Schlauches an der
Innenwand der Form verhindert und andererseits das warmplastische Material in die
Rillen hineinzieht. Viele I(unststoffe, wie z. B.
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Polyvinylchlorid und Polyamide, erhalten besonders günstige Festigkeitseigenschaften,
wenn sie bei der Formgebung bis zu einem bestimmten Grade gereckt werden. Beim Verfahren
nach dem Hauptpatent ist es möglich, beim Einsaugen des Schlauches in die einzelnen
Rillen gleichzeitig eine Reckung vorzunehmen, um die Festigkeitseigenschaften zu
verbessern.
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Gegenstand des Hauptpatentes ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens nach dem Hauptpatent, bei der die Luft aus den einzelnen Rillen durch
mehrere auf den Umfang der Rillen verteilte Schlitze abgesaugt wird. Es hat sich
nun ergeben, daß bei dieser Anordnung die Reckung des Materials nicht gleichmäßig
erfolgt. Gegenstand der Erfindung ist daher eine Anordnung zur Durchführung des
Verfahrens nach dem Hauptpatent, die sich von der Vorrichtung nach Anspruch 3 des
Hauptpatentes unterscheidet und-bei deren Benutzung besonders hochwertige Rohre
erhalten werden. Gemäß der Erfindung ist in den Kokillen im Grunde jeder Rille mindestens
ein Schlitz vorgesehen, der sich ohne Unterbrechung über den ganzen Halbkreis erstreckt
und in nur dieser Querrille zugeordnete Bohrungen ausmündet, die bei der Bewegung
der Kokil-
len nacheinander mit einem Luftabsaugekanal in Verbindung treten.
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Zweckmäßig werden dabei, um den Weg der Luft innerhalb des engen
Spaltes möglichst zu verkürzen, zusätzlich in Form eines Vielecks angeordnete Bohrungen
vorgesehen, die mit den ersten Bohrungen in Verbindung stehen. Ferner können im
Grunde jeder Rille der Kokille anstatt eines Schlitzes zwei Schlitze vorgesehen
sein, wobei die der gleichen Rille zugehörigen Schlitze in die gleichen Bohrungen
ausmünden. Die Anordnung eines Schlitzes ist dann vorteilhaft, wenn die im Rohr
erzeugten Querwellen abgerundet sein sollen. Ist dagegen eine scharfkantige Ausbildung
der Wellen erwünscht, so sind zwei jeweils in den Kanten der Rille vorgesehene Schlitze
vorzuziehen.
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Durch die praktisch nicht unterbrochene und möglichst kurze Ausbildung
der Absaugschlitze wird einerseits der Strömungswiderstand in den Absaugkanälen
vermindert, und andererseits wird erreicht, daß die weiche Wandung des Kunststoffes
nach allen Richtungen gleichmäßig in die Rille eingesaugt und dabei auch gleichmäßig
über den ganzen Umfang gereckt wird. Es hat sich gezeigt, daß bei Anwendung derartiger
Kokillen nicht nur durch die gleichmäßige Reckung besonders günstige Festigkeitseigenschaften
des Rohres erzielt - werden, sondern daß auch die Herstellungsgeschwindigkeit erhöht
werden kann.
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Diese Erhöhung der Herstellungsgeschwindigkeit beruht darauf, daß
die Geschwindigkeit, mit der der glatte Schlauch aus der Strangpresse austritt,
nicht
über eine gewisse, von den Abmessungen des herzustellenden
Rohres abhängende Höchstgeschwindigkeit gesteigert werden kann. Erfolgt bei der
Herstellung des Rillenrohres eine Reckung des Kunststoffes, so kann zur Erzielung
gleicher Wandstärke die Wandstärke des glatten Schlauches vergrößert und gleichzeitig
die Laufgeschwindigkeit der Kokillen erhöht werden, so daß einerseits eine stärkere
Reckung eintritt, anderseits aber auch die Geschwindigkeit des fertigen, aus der
Vorrichtung austretenden Rohres größer ist, d. h. in der Zeiteinheit eine größere
Rohrlänge hergestellt wird.
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Ausführungsbeispiele von Kokillen gemäß der Erfindung sind in den
Figuren dargestellt.
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F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch die geschlossene Kokille,
wobei links die Absaugkanäle in Form eines Achtecks, rechts die Absaugkanäle in
Form eines Sechsecks angeordnet sind. Selbstverständlich werden in der Praxis beide
Hälften gleich ausgebildet. Die verschiedene Ausbildung der beiden Hälften zeigt
zwei verschiedene Möglichkeiten für die Anordnung der Kanäle.
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Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Teil einer Kokille nach F
i g. 1, geschnitten nach der Linie II-II.
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Die linke Seite zeigt dabei eine Ausführungsform, bei der in jeder
Rille ein Absaugschlitz, die rechte Seite eine Ausführungsform, bei der in jeder
Rille zwei Absaugschlitze vorgesehen sind. Auch hier handelt es sich um zwei verschiedene
Ausführungsbeispiele, während selbstverständlich zwei zusammengehörige Kokillenteile
stets die Schlitze in gleicher Art aufweisen müssen.
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Fig.3 zeigt einen ähnlichen Schnitt durch einen Teil einer Kokille
wie Fig. 2, jedoch sind hier die Rillen nicht als geschlossene Kreisrillen, sondern
als fortlaufende schraubenförmige Rille angeordnet; F i g. 4 zeigt ebenfalls einen
Schnitt durch eine Kokille, bei der die Rillen als zweigängige Schrauben angeordnet
sind.
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In den Figuren sind die äußeren Führungsorgane der Kokillen, die
für den Gegenstand der Erfindung ohne Bedeutung sind, nicht dargestellt. Die äußere
Ausbildung der Kokillen kann dabei etwa die gleiche sein wie bei bekannten Anordnungen,
beispielsweise wie bei der Anordnung nach dem Hauptpatent.
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Bei allen Figuren ist der Grund der Rillen mit 1, die lichte Weite
der Kokillen mit 2 bezeichnet, so daß 2 gleichzeitig die vorspringenden Rippen innerhalb
der Kokillen, die die Wellentäler im fertigen Kunststoffrohr erzeugen, bezeichnet.
In die Kokille 3 sind die Absaugkanäle 4, 5, 6, 7 und 8 eingebohrt.
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Dabei münden die Kanäle 7 und 8 in die Kanäle 5 bzw. 6 und die Kanäle
5 und 6 in den Kanal 4. Die äußeren Teile der Kanäle 5 und 6 sind durch eingeschraubte
oder eingelötete Pfropfen9 und 10 verschlossen, um den Eintritt von Falschluft zu
vermeiden. In den Grund jeder Rille ist ein Schlitz 11 eingeschnitten, der in die
Kanäle 4, 5, 6, 7, 8 ausmündet. Diese Schlitze erstrecken sich ohne Unterbrechung
über die ganze Länge der halbkreisförmigen Rille, und die Figur läßt erkennen, daß
durch die achteckförmige Anordnung der Bohrungen 4, 5, 6, 7, 8 ein sehr kurzer Weg
innerhalb des engen Schlitzes 11 erreicht wird, so daß auch der Strömungswiderstand,
der in den verhältnismäßig weiten Bohrungen nur gering ist, im ganzen gering gehalten
wird.
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Die rechte Seite von Fig.1 zeigt eine ähnliche Anordnung, bei der
die Bohrungen jedoch nicht in
Form eines Achtecks, sondern in Form eines Sechsecks
angeordnet sind. Hier münden in die Bohrung 4 die Schrägbohrungen 12 und 13. Wenn
die Ausmündungen der Bohrungen 12 und 13 an der Fläche, mit der die beiden Kokillenhälften
bei geschlossener Kokille aneinander anliegen, von den Kanten einen ausreichenden
Abstand haben, kann auf das Einsetzen von Pfropfen verzichtet werden. Auch hier
ist in den Grund der Rille ein Schlitzlla eingeschnitten, der in die Bohrungen 4,
12 und 13 ausmündet.
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Die Kokille bewegt sich über eine Grundplatte 15 mit Absaugöffnungen
16, 17. Diese Absaugöffnungen stehen ständig mit einer Vakuumpumpe in Verbindung,
so daß bei der Bewegung der Kokillen, die senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1
erfolgt, die Bohrungen 4 nacheinander mit den Öffnungen 16, 17 in Verbindung kommen
und aus den Rillen die Luft somit nacheinander abgesaugt wird.
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Fig. 2 zeigt in der linken Hälfte die Anordnung eines Absaugschlitzes
11 in jeder Rille, in der rechten Hälfte die Anordnung von zwei Absaugsehlitzen
11a und 11 b in jeder Rille. Sind zwei Absaugschlitze in einer Rille vorgesehen,
so können die Absaugschlitze nicht durchgehend bis in die Bohrungen 4, 12 und 13
eingeschnitten sein, sondern es müssen in den Ecken zwischen zwei ineinander mündenden
Bohrungen Stützen 18 stehengelassen werden, die den Rillensteg zwischen den beiden
Schlitzen festhalten.
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Diese Stützen sind selbstverständlich auch bei der sechseckförmigen
Anordnung der Bohrungen nicht erforderlich, wenn nur ein Schlitz eingeschnitten
wird, und sie sind bei der Achteckform notwendig, wenn zwei Schlitze eingeschnitten
werden.
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Bei Verwendung einer Kokille, wie sie in Fig. 3 im Schnitt dargestellt
ist, wird ein Kunststoffrohr mit einer schraubenlinienförmig fortlaufenden Wellung
erzeugt. Die Bohrungen können dabei grundsätzlich in gleicher Weise angeordnet sein
wie in F i g. 1, doch müssen die schrägliegenden, in Fig. 3 nicht dargestellten
Bohrungen 5, 6, 7, 8 bzw. 12, 13 der Steigung der Schraubenlinie entsprechend schräg
zur Querschnittsebene angeordnet und die Öffnungen aller Bohrungen, wie bei den
Bohrungen 5 und 6 dargestellt, durch Pfropfen verschlossen sein. Bei der Bewegung
der Kokille über die Grundplatte kommen dabei die gegeneinander versetzten Öffnungen
4 ab wechselnd in Verbindung mit den auf gleicher Höhe angeordneten Absaugöffnungen
16, 17 der Grundplatte, so daß die Absaugstelle fortlaufend fortschreitet. Gemäß
F i g. 3 sind, wie auch gemäß Fig. 2, rechts zwei Absaugschlitze pro Rille vorgesehen,
doch kann selbstverständlich auch, wie in Fig.2 links, lediglich ein Absaugschlitz
vorgesehen sein.
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F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform einer Kokille, die insbesondere
für Rohre größerer Abmessungen geeignet ist. Hier verlaufen die Wellen des erzeugten
Kunststoffrohres in einer zweigängigen Schraube, wobei die zum gleichen Gang gehörigen
Absaugöffnungen 4 a bzw. 4b um die volle Ganghöhe gegeneinander versetzt sind, so
daß je eine Bohrung 4a und eine Bohrung 4b einander gegenüberliegen und gleichzeitig
mit den Absaugöffnungen 16, 17 in Verbindung kommen. Diese Ausführungsform mit zweigängiger
Schraubenlinie hat den Vorteil, daß an den Stirnflächen der Kokillen, mit denen
die Kokillen an der nächstfolgenden Kokille anliegen, keine Halbkanäle 4 entstehen,
wie dies bei der Ausführungsform nach Fig. 3 der Fall ist.