DE1504725C - Vorrichtung zum Kuhlen eines Kunst stoffschlauches - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen eines aus einer Ringschlitzdüse ausgeformten Kunststoffschlauch«:!;, die im Inneren des Schlauches ein Gebläse, einen Kühlmediumträger und einen Kühlgasführungsmantel aufweist.

Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Kimststoffschliuichen umfaßt folgende Verfahrensschritte:

a) Herauspressen des geschmolzenen Kunststoffes mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit aus einem Behälter, z. B. mit einer Förderschnecke;

b) Fördern des herausgepreßten Materials nach oben in eine Ringschlitzdüse,

c) Führen des ausgeformten Kunststoffschlauches in Berührung mit Stabilisierplattcn und Fühiungsrollen und

d) Aufrollen des Kunststoffschlauches auf eine Aufnahmehaspel.

Bei einem derartigen bekannten Verfahren wird der gegossene Kunststoffschlauch in ein folienartiges Produkt umgewandelt, das unter einem bestimmten Luftdruck bestimmte Abmessungen einnimmt. Das Kunststoffprodukt wird sodann der freien Luft in einer sogenannten Schlauchformzone zwischen der Ringschlitzdüse und den Stabilisierplatten ausgesetzt. Der gegossene Kunststoffschlauch wird somit in der freien Luft gekühlt. Wenn jedoch die Länge der Schlauchfonnzone zu kurz ist, ist die Trocknung des gegossenen Kunststoffschlauches ungenügend. Wenn hingegen die Länge der Schlauchfonnzone zu lang ist, hat das erhaltene Produkt ungenaue Abmessungen bezüglich des Durchmessers und der Wandstärke, und zwar über die gesamte Länge. Daher müssen bei den bekannten Gießverfahren für Kunststoffschläuche sowohl der Betrag des geschmolzenen und aus der Ringschlitzdüse herauszupressenden Kunststoffes und die Aufnahmegeschwindigkeit des gegossenen Kunststoffschlauches genau beachtet werden. Wenn darüber hinaus der gegossene Kunststoffschlauch in der freien Luft getrocknet wird, müssen die Temperatur und der Druck in der Schlauchformzone ständig überwacht werden, da der Betrag des geschmolzenen und herausgepreßten Kunststoffmateriales und die Rotationsgeschwindigkeit der Aufnahmehaspel in Übereinstimmung mit den herrschenden Temperaturen in und außerhalb des Schlauches und dem Innendruck ties Schlauches gebracht werden müssen. Wenn darüber hinaus bei dem genannten bekannten Verfahren Faktoren, welche den Betrag des geschmolzenen und herauszupressenden Kunststoffes und die Rotationsgeschwindigkeit der Aufnahmcrolle beeinflussen, sich verändern, dann muß die Vorrichtung mechanisch einjusliert werden, um zur gewünschten Qualität des Produktes zu gelangen, was nur durch eine entsprechend geschickte Bedienungsperson vorgenommen werden kann.

L\s ist auch, bereits ein Verfahren zur Herstellung von Ktinststofl'schläuchen bekannt, bei dem eine bestimmte Gasmenge in das Schlauchinnere eingebracht und als Kühlgas umgewälzt wird, weshalb eine IJmwäl/kühlvorrichlung vorgesehen ist, tlie aus einem Gebläse- und einem Kühlmediumträger bestellt. Die von dem Gebläse umgewälzte Luft wird in einem ebenfalls innerhalb des Kunststoffschlauches angeordneten Kühlmantel geführt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der r.rfiiuhm», die Aufgabe zugrunde, die Kühlwirkimg der umgewälzten Luft intensiver zu gestalten, ohne dabei die Abmessungen der Kühleinrichtung zu steigern, was bei der Herstellung extrudierter Schlauchfolien und Kunstharzrohre von Bedeutung ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kühlgasführungsmantel an seinem oberen, von der Ringschlitzdüse abgewendeten Ende geschlossen ist und regelbare Eintritts- oder Austrittsöffnungen an seinem oberen bzw. unteren Ende besitzt, daß der Kühlmediumträger aus einer achsparallel mit der Achse des Kühlgasführungsmantels im Inneren des Kühlgasführungsmantels angeordneten Kühlschlange besteht und daß das Gebläse über der Kühlschlange im Bereich der Eintrittsöffnungen angeordnet ist.

Dadurch, daß die Kühlschlange im Innern des zylindrischen Kühlmantels derart angeordnet ist, daß ein enger Ringspalt zwischen den äußeren Krümmungen der Kühlschlange und der Innenwand des Kühlmantels verbleibt, wird in Verbindung mit der Anordnung des Gebläsemotors über der Kühlschlange eine intensivere Kühlung als bei der bekannten Vorrichtung erreicht. Die von dem Gebläse geförderte Luft wird nämlich auf eine wesentlich längere Strecke als bei der bekannten Vorrichtung abgekühlt. Durch die Anordnung des Gebläsemotors über der Kühlschlange erfolgt außerdem erfindungsgemäß im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung keine erneute Aufheizung durch die Verlustwärme des Elektromotors, die keinesfalls unerheblich ist. Vorteilhaft ist auch, daß durch die Regelung der Kühlluftstrom und seine Temperatur den jeweils geforderten optimalen Verhältnissen der unterschiedlichen Schlauchwandstärken angepaßt werden kann. Zur exakten Regulierung der Kühlstromtemperatur wird das Kühlgas, ζ. Β. Luft, auf einer längeren Strecke an dem Kühlmediumträger entlang geführt. Das kommt nicht nur der Exaktheit der Regelung, sondern infolge der guten Ausnutzung des apparativen Aufbaus generell auch der Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung entgegen.

Die Öffnungen für das Kühlgas oder die Kühlluft können Ein- und Auslaßstutzen sein, die am inneren Kühlmantel angebracht sind, wodurch diese von außen her einjustiert werden kann.

Die Drehgeschwindigkeit des Ventilators, der im oberen Teil der innenliegenden Kühlmittel angeordnet ist, kann von außen eingestellt werden, so daß die Kühlluftmenge regelbar ist. Das Kühlluftvolumen kann während der gesamten Herstellungszeit konstant gehalten werden, so daß ein Schlauch von gleichmäßiger Gestalt hergestellt wird. Durch Einstellen und Einregeln des Volumens des Kühlgases kann ein Schlauch beliebiger Größe hergestellt werden.

Das am äußeren Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelegene Kühlmittel wird über eine Rohrleitung zu einer zentralen Stelle geleitet, wo die Kühllcitungen anderer parallelgeschalteter Vorrichtungen einmünden und ebenfalls gekühlt werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel in Form eines schematischen, senkrechten Schnittes dargestellt.

Die Vorrichtung zur Erzeugung von Kunststoffschläuchen 25 besteht hauptsächlich aus einer Gießeinheit und einer Materialzuführeinrichtung. Die Gießeinheit besteht aus einer Ringschlitzdüse 4 mit einem Einsatzstück 5, dessen Umriß im wesentlichen der Gestalt der Höhlung in der Ringschlitzdüse 4 entspricht. Die Materialzuführeinrichtung 2 besteht aus

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einer Schnecke, welche geschmolzenes Material aus sprechende Blaseinrichtungen 24 gegen den Umfang

dem Behälter 1 zur Gießeinheit fördert, wobei die des im Entstehen begriffenen Kunststoffschlauches 25

Schnecke rotiert. Die Fördereinrichtung 2 liegt in geleitet wird.

einem Gehäuse, das eine axiale Bohrung aufweist. Ein Paar Schlauchstabilisicrplatten 26 ist oberhalb

Das eine Ende dieser Bohrung steht mit einem pas- 5 des Kühlgasführungsmantels 9 angeordnet. Die

senden, nicht gezeichneten Auslaß des Behälters 1 in Stabilisierplatten 26 sind so eingerichtet, daß der

Verbindung, das andere Ende der axialen Bohrung Zwischenraum zwischen ihren oberen Enden Platz

führt zu einer Leitung 3 für geschmolzenes Material, für den Durchtritt eines gebildeten Kunststoff-

die in einem sich verjüngenden Teil des Förder- Schlauches 25 bietet und daß der Zwischenraum der

gehäuses liegt. Das andere Ende der Leitung 3 steht io Platten 26 nach unten hin größer wird. Ein Paar

mit einer seitlichen Bohrung 4' in der Ringschlitz- Klemmrollen 27 sind oberhalb und in geringem Ab-

düse4 im Zusammenhangt Ein Zwischenraum 6 zur stand von den Stabilisierplatten 26 angeordnet. Der

Bildung von Schläuchen ist in der Höhlung in der fortlaufend gebildete Schlauch 25 wandert durch die

Ringschlitzdüse 4 und dem Einsatzstück 5 vorgesehen. Klemmrollen 27 zu einer Aufnahmehaspel 28. Ein

Der Zwischenraum 6 steht mit der seitlichen Boh- 15 Steuerventil 29 für das Kühlgas oder die Kühlluft liegt

rung 4' im Zusammenhang und erhält von dort her in der Kühlgasleitung 19 und dient zur Steuerung des

geschmolzenen Kunststoff. Eine zylindrische Befesti- Betrages des Kühlgases bzw. der Kühlluft, die durch

gungshülse 8 ist am oberen Teil des Einsatzstückes 5 die Kühlgasleitung 19 in den Schlauch 25 geleitet

befestigt. Ein zylindrischer Kühlgasführungsmantel 9 wird. Ein Schalter 30 ist in der zum Elektromotor 13

sitzt auf der Befestigungshülse 8. Eine Kühlschlange 20 führenden Leitung vorgesehen. Ein Thermometer 31

10 sitzt im Kühlgasführungsmantel 9 und bildet die ist mit der Leitung 21 zur Messung der Temperatur

Kühleinrichtung. im Innern des entstehenden Schlauches 25 verbun-

Die entgegengesetzten Enden der Kühlschlange 10 den, ein Druckmesser 32 ist mit der Leitung 22 verstehen über vertikal angeordnete Leitungen? und bunden und dient zur Messung des Druckes im Innern über Ventile 11 bzw. 1Γ mit einer außenliegenden, 25 des entstehenden Schlauches 25.
Kühlmittel liefernden Vorrichtung 12 in Verbindung. . Geschmolzenes Kunstharz wird laufend vom Be-AIs Kühlmittel kann jedes passende Gas oder jede hälter 1 mit konstanter Geschwindigkeit durch die' passende Flüssigkeit verwendet werden. Ein Elektro- Leitung 3 des Liefergehäuses und die Bohrung 4' in motor 13 ist am oberen Ende des zylindrischen Kühl- der Ringschlitzdüse 4 in den Zwischenraum 6 gegasführungsmantels 9 befestigt und reicht mit seiner 30 bracht. In dem Maße, wie das Kunststoffmaterial aus Welle 14 in den Kühlgasführungsmantel 9 hinein. Die dem Zwischenraum 6 hervortritt, wird es zu einem Welle 14 bildet mit dem Elektromotor 13 und einer Schlauch geformt, der den vorgesehenen Durchmesser Einrichtung zum Fördern eines Gases ein Gebläse 15, und die vorgesehene Wandstärke aufweist. Der so welches erwärmtes Gas bzw. Luft innerhalb des Kühl- gebildete Kunststoffschlauch 25 wird zunächst z.B. gasführungsmantels 9 nach unten zu der Kühlschlange 35 von Hand nach oben verschoben und in die innen 10 treibt, wo es gekühlt wird. liegende Kühleinrichtung eingeführt; anschließend

Der Kühlgasführungsmantel 9 hat eine Austritts- wird der Schlauch 25 zwischen den Stabilisierplatten öffnung 16 für das umgewälzte Kühlgas an seinem 26 und den Klemmrollen 27 hindurchgeführt und bis unteren Ende. Der Betrag des herausgepreßten Kühl- zu der Aufnahmehaspel 20 gebracht und dort begases wird durch einen Steuerhebel 17 gesteuert, der 40 festigt. Der weitere Betriebsablauf erfolgt nun autounterhalb der Ringschlitzdüse 4 angeordnet ist und matisch, d.h. die Klemmrollen 27 und die Haspel 28 auf die Größe des Zwischenraumes 6 einwirkt. Der ziehen den Schlauch 25 laufend weiter. Dabei wird Kühlgasführungsmantel 9 weist außerdem an seinem das Steuerventil 29 für das Kühlgas oder die Kühlluft oberen Ende einen Einlaß 18 für das erwärmte Kühl- geöffnet, so daß ein abgemessener Betrag von Kühlgas auf. Eine zentrale Bohrung in dem Einsatzstück 5 45 gas oder Kühlluft ins Innere des Schlauches 25 im dient als Durchtrittsöffnung für die Leitungen 7 zu Bereich zwischen den Stabilisierplattcn 26 und dem den inneren Kühleinrichtungen und zur Vorrichtung Einsatzstück 5 sowie ins Innere des Kühlgasführungs-12. Eine Kühlgasleitung 19 liegt unterhalb der Breit- mantels 9 eingeführt wird. Danach werden die Venschlitzdüse 4. Eine Leitung 20 liegt unterhalb und tile 11 und 1Γ der Vorrichtung 12 geöffnet, so daß parallel zur Kühlgasleitung 19 und führt zum Elektro- 50 Kühlmittel (Kühlgas oder Kühlflüssigkeit) aus der motor 13. Eine Leitung 21 dient zur Ermittlung der Vorrichtung 12 in die Kühlschlange 10 fließt und das Temperatur des im Entstehen begriffenen Kunststoff- Kühlgas innerhalb des Kühlgasführungsmaniels 9 Schlauches 25. Eine Leitung 22 dient zur Druckfest- wirksam gekühlt wird. Das so innerhalb des Manstellung innerhalb des in der Entstehung begriffenen tels 9 gekühlte Gas wird zwangsweise durch die Aus-Kunststoffschlauches 25. Die zentrale Bohrung ist zu- 55 trittsöffnungen 16 aus dieser herausgepreßt und gesammen mit den durch sie hindurchgeführten Leitun- langt ins Innere des Schlauches 25. Das herausgen gegen die Umgebung verschlossen. Das aus der gepreßte Gas steigt an der inneren Wandung des Kühlgasleitung 19 stammende Kühlgas wird in den Kunststoffschlauches 25 auf, bis es zur Eintritts-Kühlgasführungsmantel 9 geleitet, wo. das Gas durch öffnung 18 gelangt, wo es durch das Gebläse 15 aiidie Kühlschlange 10 gekühlt wird und dann in 60 gesaugt wird. Es wird dann wieder über die Kühlden. zu kühlenden Schlauch 25 hincingeleitet wird. schlängele geleitet, gekühlt und in beschriebener Dabei, wird die Luft durch das Gebläse 15 herum- Art und Weise im Kreislauf herumgeführt,
bewegt. Während dieser Abläufe wird die Temperatur

Um den im Entstehen begriffenen Kunststoff- innerhalb des Schlauches 25 über die Leitung 21 er-

schlauch 25 auch noch gleichzeitig von außen zu küh- 65 mittelt und der gemessene Betrag durch das Thcrmo-

len, sind außerhalb liegende Gebläse 23 seitlich vom" meter 31 angezeigt. Entsprechend diesem Beirag kann

vom Kühlgasführungsmantel 9 angeordnet. Die Ge- die Temperatur im Inneren des Schlauches 25 nach-

bläse 23 erzeugen einen Kühlluftstrom, der durch ent- geregelt werden. Die Kühlwirkung des vom Gebläse

15 umgewälzten Kühlgases hängt von der Drehzahl des Gebläses 15 ab; da als Antriebsmotor für das Gebläse 15 ein Gleichstrommotor verwendet wird, kann die Drehzahl leicht von außen her eingestellt werden. Der Betrag des durch die AustrittsöiTnung 16 strömenden Gases kann noch über den außen angebrachten Steuerhebel 17 eingestellt werden.

Die innerhalb des Schlauches 25 abgegebene Wärme kann jederzeit über das umgewälzte und im Kreislauf geführte Gas aufgenommen werden, gleichzeitig kann jedoch auch außen mit der von den Geblasen 23 über die Blaseinrichtungen 24 kommenden Luft gekühlt werden, wobei eine gleichmäßige Qualität des Kunststoffschlauches 25 erzielt wird, der insbesondere den gewünschten Durchmesser und die gewünschte Wandstärke aufweist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Kühlen eines aus einer Ringschlitzdüse ausgeformten Kunststoffschlauches, die im Innern des Schlauches ein Gebläse, einen Kühlmediumträger und einen Kühlgasführungsmantel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlgasführungsmantel (9) an seinem oberen, von der Ringschlitzdüse (4) abgewendeten Ende geschlossen ist und regelbare Eintrittsoder Austrittsöffnungen (18 bzw. 16) an seinem oberen bzw. unteren Ende besitzt, daß der Kühlmediumträger aus einer achsparallel mit der Achse des Kühlgasführungsmantels (9) im Innern des Kühlgasführungsmantels (9) angeordneten Kühlschlange (10) besteht und daß das Gebläse (15) über der Kühlschlange (10) im Bereich der Eintrittsöffnungen (18) angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen