DE1504805B1

DE1504805B1 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines Schrumpfschlauches

Info

Publication number: DE1504805B1
Application number: DE19651504805
Authority: DE
Inventors: Heinrich Kuhlemann
Original assignee: Rehau Plastiks GmbH
Current assignee: Rehau Plastiks GmbH
Priority date: 1965-08-30
Filing date: 1965-08-30
Publication date: 1970-12-10

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem ein Schlauch stranggepreßt, unmittelbar anschließend innen und außen mit einem Überdruck auf den Schlauch eingewirkt und der Schlauch nach dem Durchlaufen einer Kühlstrecke durch Verringern des von außen wirkenden Überdrucks aufgeweitet, anschließend gekühlt, abgequetscht und abgezogen wird. Bei bekannten Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Kunststoffschläuchen mit Schrumpfeigenschaften wird gewöhnlich von bereits fertig stranggepreßten Schläuchen ausgegangen, die man in einem gesonderten Arbeitsgang durch Wiedererwärmen auf Verformungstemperatur bringt und anschließend durch Druckluft oder ein anderes Medium aufweitet. Anschließend wird abgekühlt und dabei die bei der Aufweitung erzielte thermoelastische Verformung metastabil eingefroren. Mit diesem Verfahren lassen sich taktweise immer nur bestimmte Längen erwärmen, aufweiten und einfrieren, was für eine großtechnische Fertigung naturgemäß zeitraubend und kostspielig ist. Es sind auch Vorrichtungen bekannt, mit denen Schrumpfschläuche in jeder gewünschten Länge kontinuierlich hergestellt werden sollen. Bei diesen Vorrichtungen besteht die Hauptschwierigkeit darin, zu vermeiden, daß der stranggepreßte Schlauch unmittelbar beim Austritt aus dem Strangpreßkopf mit dem Druckmedium, das zum Aufweiten des Schlauches notwendig ist, in Berührung kommt. In diesem Bereich befindet sich der Schlauch nämlich noch vollständig in plastischem Zustand, so daß nach einem Aufweiten keine Rückstellung und damit keine Schrumpfung erfolgen würde. Um nun den frisch stranggepreßten Schlauch vor der Einwirkung des Druckmediums aus dem plastischen Temperaturbereich herauszubringen, ist bei den vorbekannten Vorrichtungen ein Walzenpaar oder eine ähnliche Einrichtung erforderlich, welches den Schlauch zusammenpreßt und damit das Druckmedium von dem plastischen Bereich fernhält. Erst danach kann der Schlauch aufgeweitet werden. Das Druckmedium wird dann entweder durch die Aufwickeltrommel zugeführt, oder aber man ordnet noch ein zweites Walzenpaar an und läßt zwischen den nunmehr zwei Walzenpaaren eine unter Druck stehende Blase laufen. Es ist weiter aus der USA.-Patentschrift 2936491 ein zweistufiges Verfahren zum Herstellen von Schrumpfschläuchen bekannt. Fertig stranggepreßte Schläuche werden hier im Inneren einem Überdruck unterworfen und in diesem Zustand durch eine Druckkammer geführt, in der sie zuerst erwärmt, dann aufgeweitet und anschließend wieder abgekühlt werden. : Ein solches Verfahren ist jedoch für die kontinuierliche Fertigung wenig geeignet. Dies gilt auch für eine aus der USA.-Patentschrift 2027 962 beschriebene Arbeitsweise. Nach dieser wird ein einer Strangpresse entnommener, noch heißer Schlauch in eine dem Querschnitt des aufgeweiteten Schlauches entsprechende äußere Form gelegt. Anschließend führt man dann das Aufweiten durch einen im Schlauchinneren wirkenden Überdruck, der die Schlauchwandungen gegen die äußere Form preßt, herbei.
Schließlich ist aus der deutschen AusIegeschrift 1194560 ein Verfahren zum Verstrecken von Blasfolien in Längs- und Querrichtung bekannt. Bei diesem wird auf das Innere eines aus einem Strangpreß- kopf austretenden Folienschlauches mit einem Überdruck derart eingewirkt, daß sich der Schlauch etwa auf das Doppelte seines Durchmessers aufweitet.
Nach Durchlaufen einer ersten Zone, die auf einer Temperatur zwischen dem Erweichungspunkt und der Einfriertemperatur des verwendeten thermoplastischen Kunststoffs gehalten ist, wird der Folienschlauch durch ein auf etwa gleiche Temperatur beheiztes hochpoliertes Rohr gezogen, wobei der Folienschlauch fest an der Wandung anliegt. Schließlich erfolgt in einer zweiten Zone durch Reduzieren des äußeren Druckes eine Verstreckung in Längsrichtung durch Anlegen eines Zuges. Abschließend wird gekühlt, abgequetscht und abgezogen. Durch diese gezielte Kombination von Temper- und Verstreckungsvorgängen wird eine Veränderung des molekularen Gefüges erzielt, die sich in einer Erhöhung der mechanischen Festigkeitswerte äußert.
Schrumpfeigenschaften lassen sich auf diese Weise nicht erhalten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem Schrumpfschläuche kontinuierlich in einem Arbeitsgang in unmittelbarem Anschluß an das Strangpressen hergestellt werden können. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß für das Herstellen eines Schrumpfschlauches der unmittelbar nach dem Strangpressen auf das Schlauch äußere einwirkende Überdruck dem auf das Schlauchinnere wirkenden Überdruck gleich groß gehalten wird, bis der Schlauch nach dem Durchlaufen der Kühlstrecke den thermoelastischen Zustand erreicht hat, und daß der Schlauch nach dem Aufweiten und Abkühlen mit einer der Austrittsgeschwindigkeit des Schlauches aus der Strangpresse gleichen Geschwindigkeit abgezogen wird. Dabei behält der Schlauch, während er sich im plastischen Zustand befindet, infolge des innerhalb und außerhalb des Schlauches gleichen Druckes die ihm von dem Strangpreßkopf gegebene Form. Erst wenn eine so weitgehende Abkühlung eingetreten ist, daß die für den thermoelastischen Bereich charakteristischen Rückstellkräfte in Erscheinung treten, erfolgt durch die Verminderung des Außendruckes eine elastische Aufweitung, die beim nachfolgenden Abkühlen metastabil eingefroren wird und die durch spätere Erwärmung rückgängig gemacht werden kann.
Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung mit einem Kanäle zum Einführen eines Druckmediums in das Innere des stranggepreßten Schlauches aufweisenden Strangpreßkopf, mit einer durch eine Austrittsdüse abgeschlossenen Druckkammer, einer nachgeordnetenKühlvorrichtungund einer Abquetsch-und Abzieheinrichtung. Die Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der Strangpreßkopf im Inneren der Druckkammer angeordnet ist und daß die Kanäle des Strangpreßkopfes in Verbindung mit dem Druckkammerinneren stehen. Dadurch wird die für das erfindungsgemäße Verfahren wesentliche Gleichheit von Innen- und Außendruck beim Strangpressen des Schlauches besonders vorteilhaft erzielt, ohne daß gesonderte Regelorgane für den Innen- und Außendruck benötigt werden.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, die eine Ausführungsform einer zur Verwirklichung des neuen Verfahrens dienenden Vorrichtung wiedergibt, und zwar schematisch in Draufsicht.
Die Vorrichtung weist einen Strangpreßkopf 1 auf, der sich in einer Druckkammer 2 befindet und mit einer Strangpresse3 fest verbunden ist. Der Strangpreßkopf 1 ist mit einem Kanal 4 versehen, der den Innenraum eines auf der Strangpresse 3 hergestellten Schlauches 5 mit dem Inneren der Druckkammer 2 verbindet. Gegenüber dem Strangpreßkopf 1 ist am Ende der Druckkammer 2 eine Austrittsdüse 6 angeordnet, durch welche der Schlauch 5 aus der Druckkammer 2 austritt. Außerhalb der Druckkammer 2 sind anschließend an die Austrittsdüse 6 hintereinander eine Kalibrierdüse 7, eine Kühleinrichtung 8 und ein Abzugsrollenpaar 9 vorgesehen. Die Druckkammer 2 weist weiter ein Druckregelventil 10 auf.
Außerdem ist die Druckkammer 2 mit einer Klappe 11 ausgestattet, um beim Anfahren der Vorrichtung die üblichen Arbeiten am Spritzkopf 1 ausführen und den Schlauch 5 durch die Austrittsdüse 6 aus der Druckkammer 2 herausführen zu können.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist die folgende: Der aus dem Strangpreßkopf 1 der Strangpresse 3 kontinuierlich austretende Schlauch 5 wird zu Beginn des Arbeitsgangs zunächst bei geöffneter Klappe 11 durch die Druckkammer 2 zur Austrittsdüse 6 und von da durch die Kalibrierdüse 7 zu dem Abzugsrollenpaar 9 geführt, wo er zusammengepreßt wird.
Man schließt nun die Klappe 11 der Druckkammer 2 und öffnet das Druckregelventil 10 so weit, daß sich innerhalb der Druckkammer 2 der gewünschte Überdruck einstellt. Da der Innenraum des kontinuierlich aus dem Strangpreßkopf 1 austretenden Schlauches 5 über den Kanal 4 in Verbindung mit dem Inneren der Druckkammer 2 steht, stellt sich im Innenraum des Schlauches 5 der gleiche Druck wie im Inneren der Druckkammer 2 ein. Der Schlauch 5 kann daher weder einfallen noch sich aufweiten, da innerhalb und außerhalb des Schlauches der gleiche Druck herrscht. Er behält daher während seines Aufenthaltes in der Druckkammer 2 die ihm durch den Strangpreßkopf 1 gegebene Gestalt. Erst wenn der Schlauch 5 durch die Austrittsdüse 6 die Druckkammer 2 verläßt, kann der im Schlauchinneren herrschende Überdruck wirksam werden. Der Schlauch 5 weitet sich daher entsprechend dem in der Druckkammer 2 vorgegebenen Überdruck aus.
Die Aufweitung ist begrenzt durch die Kalibrierdüse 7 und die anschließende Kühleinrichtung 8.
Letztere kühlt den Schlauch auf Temperaturen ab, bei denen keine merkliche Rückstellung mehr erfolgt, so daß die durch den Überdruck erfolgte Aufweitung metastabil fixiert wird. Das die Vorrichtung abschließende Abzugsrollenpaar9 verhindert durch Zusammenpressen, daß größere Luftmengen oder andere zum Aufweiten verwendete Medien aus dem Schlauch 5 entweichen können. Für eine zweckentsprechende Ausführung des neuen Verfahrens ist die Länge der Druckkammer 2 von Bedeutung. Die Länge soll so bemessen sein, daß der SchlauchS beim Austritt aus der Austrittsdüse 6 auf einen Temperaturbereich abgekühlt ist, bei dem Verformungen nicht mehr ausschließlich plastisch, sondern vorwiegend thermoelastisch erfolgen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem ein Schlauch stranggepreßt, unmittelbar anschließend innen und außen mit einem Überdruck auf den Schlauch eingewirkt und der Schlauch nach dem Durchlaufen einer Kühlstrecke durch Verringern des von außen wirkenden Überdruckes aufgeweitet, anschließend gekühlt, abgequetscht und abgezogen wird, d a -durch gekennzeichnet, daß für das Herstellen eines Schrumpfschlauches der unmittelbar nach dem Strangpressen auf das Schlauchäußere einwirkende Überdruck dem auf das Schlauchinnere wirkenden Uberdruck gleich groß gehalten wird, bis der Schlauch nach dem Durchlaufen der Kühlstrecke den thermoelastischen Zustand erreicht hat, und daß der Schlauch nach dem Aufweiten und Abkühlen mit einer der Austrittsgeschwindigkeit des Schlauches aus der Strangpresse gleichen Geschwindigkeit abgezogen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Anspruch 1 mit einem Kanäle zum Einführen eines Druckmediums in das Innere des stranggepreßten Schlauches aufweisenden Strangpreßkopf, mit einer durch eine Austrittsdüse abgeschlossenen Druckkammer, einer nachgeordneten Kühlvorrichtung und einer Abquetsch- und Abzieheinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Strangpreßkopf (1) im Inneren der Druckkammer (2) angeordnet ist und daß die Kanäle (4) des Strangpreßkopfes (1) in Verbindung mit dem Druckkammerinneren stehen.