DE1504856A1

DE1504856A1 - Herstellung von Rohren aus thermoplastischem Material

Info

Publication number: DE1504856A1
Application number: DE19641504856
Authority: DE
Inventors: Van Dijk Jan Cornelis
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1963-05-02
Filing date: 1964-04-30
Publication date: 1969-10-23
Also published as: GB1024954A; US3320637A; BE647422A; FR85670E; NL292212A; SE300057B

Description

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DR.ING. F. "WTTESTHOFF ρηοτιοτρλτμι mükohen

DIPL. ING. G. PULS DR.E.V.PECHMANN

PATENTANWÄLTE

Beschreibung zu der Patentanmeldung

SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ N.V.,

Haag, Niederlande

betreffend

Herstellung von Rohren aus thermoplastischem Material. Zusatz zum Patent (Patentanmeldung S 73 4.07 x/39a)

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Rohren aus thermoplastischem Material wie Polyvinylchlorid, Polyäthylen oder Polypropylen.

In dem Patent (Patentanmeldung S 73 407 ^₁'

ist ein Verfahren zum Herstellen von Rohren aus thermoplastischem Material beschrieben, gemäß welchem das bis zum Erreichen des plastischen Zustands erhitzte Material in einer waagerechten oder im wesentlichen waagerechten Richtung über eine ringförmige Werkzeugöffnung ausgepreßt wird, welche zwischen einem hohlen Dorn und einem ringförmigen Preßwerkzeugteil vorgesehen ist, während die Innenfläche des ausgepreßten Rohrs von der Innenseite her durch direkte Berührung mit einer Kühlflüssigkeit gekühlt wird, die über einen wärmeisolierten Kanal zugeführt wird, welcher sich durch den hohlen Dorn des. Preßwerkzeugs erstreckt. Bei diesem Verfahren dient die direkte Kühlung der Innenfläche des ausgepreßten Rohrs zur herstellung von Rohren, die im Vergleich mit Rohren, welche gemäß einem der bekannten Strangpreßverfahren hergestellt werden, wobei das Rohr weder auf seiner

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Menseite direkt gekühlt noch gleichzeitig auf seiner Außenseite direkt oder indirekt gekühlt wird, erheblich bessere Eigen-' schäften bezüglich ihrer Bruchfestigkeit bei Beanspruchungen von langer Dauer aufweisen.

In dem vorstehend genannten Patent ist ferner ein Verfahren beschrieben, bei welchem das ausgepreßte Rohr mit Hilfe einer innenliegenden Kalibriervorrichtung kalibriert wird, die an einem Ende mit dem wärmeisolierten Zuführungskanal verbunden ist, während ihr anderes Ende eine oder mehrere Öffnungen aufweist, über welche die Kühlflüssigkeit in das Innere des ausgepreßten Rohrs strömt, so daß die Kühlflüssigkeit direkt in Berührung mit der Innenwand des ausgepreßten Rohrs treten kann. Bei diesem letzteren Verfahren wird das ausgepreßte Rohr somit zuerst auf seiner Innenseite kalibriert und dann ebenfalls auf der Innenseite dadurch abgekühlt, daß es in direkte Berührung mit einer Kühlflüssigkeit gebracht wird.

Beim Kalibrieren der Innenfläche des Rohrs führt der feste Sitz zwischen der Kalibriervorrichtung und der Innenwand des ausgepreßten Rohrs zu Schwierigkeiten beim Beginn des Strangpreßvorgangs. Das Anfangsstück des Rohrs gleitet nicht ohne weiteres über die Kalibriervorrichtung, und es zeigt eine deutliche Neigung, sich einzurollen und Ringe zu bilden. Ein weiterer Nachteil dieses festen Sitzes und der darauf zurückzuführenden starken Reibung besteht darin, daß man zwar das Anfangsstück des Rohrs über die Kalibriervorrichtung hinwegziehen könnte, daß man jedoch die übrigen !eile des stranggepreßten Rohrs nur dadurch veranlassen könnte, über die Kalibriervorrichtung hinwegzugleiten, daß man eine starke Zugkraft auf das Rohr aufbringt.

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Die vorliegende Erfindung sieht nunmehr ein verbessertes Verfahren zum Herstellen von Rohren vor, bei dem es sich um eine Abwandlung des Verfahrens nach dem eingangs erwähnten Patent handelt. Gemäß diesem verbesserten "Verfahren wird ein Rohr aus einem thermoplastischen Material in der Yteise erzeugt, daß das Material waagerecht oder im wesentlichen waagerecht durch eine ringförmige V/erkzeugöffnung ausgepreßt wird, welche zwischen einem hohlen Dorn und einem ringförmigen v/erkzeugteil vorgesehen istι hierbei erfolgt die Kalibrierung und Abkühlung des ausgepreßten Rohrs von der Innenseite her durch eine direkte Berührung des Rohrs mit einer Kühlflüssigkeit, die über einen wärmeisolierten Kanal zugeführt wird, welcher sich durch den hohlen Dorn des Strangpreßwerkzeugs erstreckt, so daß die direkte Abkühlung"des Rohrs bereits gleichzeitig mit dem Kalibriervorgang erfolgt. Somit besteht bereits eine direkte Berührung zwischen der Kühlflüssigkeit und der Innenwand des stranggepreßten Rohrs, wenn dieses über die Kalibriervorrichtung hinweggleitet.

Bei dem erfindungsgemäßen /erfahren soll eine Berührung zwischen der Kühlflüssigkeit una dem Dorn vermieden werden, die eintreten könnte, wenn die Kühlflüssigkeit längs des Dorns zurückströmen würde, denn anderenfalls würde eine Abkühlung des Doms und daher auch des in dem 3trangpreßwerkzeug enthaltenen thermoplastischen Ilaterials auf eine lemperatür erfolgen, die niedriger i§t als diejenige Temperatur, welche für einen einwandfreien gleichmäßigen Ablauf des ötrangpreßvorgangs erforderlich ist. Das Zurückströmen der Kühlflüssigkeit längs des Dorns wird vorzugsweise dadurch verhindert, daß eine direkte Abkühlung während des ersten Stadiums des i\alibriervor₀-angs vermieden wird. In diesem PaHe besteht während der ersten

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Phase des Kalibriervorgangs eine enge Passung zwischen der Innenwand des ausgepreßten Rohrs und der Außenfläche der Kalibriervorrichtung, und es tritt keine direkte Berührung zwischen der Kühlflüssigkeit und der Innenwand des Rohrs ein. Somit findet · eine direkte Berührung nur während des verbleibenden Teils des . Kalibriervorgangs statt. . ' * ■

Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine innenliegende Kalibriervorrichtung, die es ermöglicht, das herzustellende Rohr auf seiner Innenseite zu kalibrieren und gleichzeitig gemäß der Erfindung eine Abkühlung des Rohrs auf seiner Innenseite zu bewirken.

Die erfindungsgemäße Kalibriervorrichtung ist mit einem innenliegenden Hohlraum versehen, der mit einem Kanal zum Zuführen der Kühlflüssigkeit in Verbindung steht, während die Außenfläche der Kalibriervorrichtung, die während des Strangpreßvorgangs in Berührung mit der Innenwand des ausgepreßten Rohrs kommt, eine oder mehrere Aussparungen oder Öffnungen aufweist, die mit dem innenliegenden Hohlraum verbunden sind. Daher kann die Kühlflüssigkeit während des Strangpreßvorgangs in direkte Berührung mit der Innenwand des ausgepreßten Rohrs treten, wobei die Kühlflüssigkeit durch die Aussparungen oder öffnungen strömt.

In ihrer einfachsten Ausbildungsform umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kalibrieren des herzustellenden Rohrs ein Kalibrierrohr bzw. einen hohlen Dorn mit einer zylindrischen oder leicht konischen Außenfläche, der an einem Ende mit einem Kanal zum Zuführen der Kühlflüssigkeit verbunden ist, wobei in der Rohrwand eine oder mehrere Öffnungen vorgesehen sind.

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Die Aussparungen oder Öffnungen sind jedoch vorzugsweise als schraubenlinienförmige Nuten ausgebildet, und die Punkte, an welchen diese Nuten mit dem Hohlraum im Inneren der Kalibriervorrichtung in Verbindung stehen, d.h. die Öffnungen in der Außenwand, welche in die Nuten münden, sind an geeigneten Punkten längs der Nuten, jedoch vorzugsweise am Anfang der Nuten oder nahe ihrem Anfang angeordnet. Es hat sich gezeigt, daß eine Kalibriervorrichtung ihren Zweck dann besonders gut erfüllt, wenn sie auf ihrer Außenseite mindestens vier und beispielsweise sechs schraubenlinienförmige Nuten aufweist»

Wenn man nur eine schraubenlinienförmige Nut vorsieht, wählt man für die Breite der Nut vorzugsweise einen Viert, der größer ist als die halbe Ganghöhe der Schraubenwindungen. Sieht man mehrere schraubenlinienförmige Nuten vor, können sämtliche Nuten entweder linksgängig oder rechtsgängig sein, doch ist es auch möglich, eine oder mehrere Nuten linksgängig und die übrigen Nuten rechtsgängig oder umgekehrt auszubilden.

Zwar wird die erfindungsgemäße Kalibriervorriehtung auf ihrer Außenfläche vorzugsweise mit schraubenlinienförmigen Nuten versehen, doch ist es auch möglich, Nuten von anderer Form zu verwenden, z.B. ringförmige Nuten. Ferner ist es nicht erforderlich, daß alle Aussparungen in direkter Verbindung mit dem innenliegenden Hohlraum stehen, und die erwähnte Verbindung kann auch auf indirekte Weise, z.B. über andere Aussparungen, hergestellt sein. Wenn die Aussparungen z.B. als relativ tiefe Ringnuten ausgebildet sind, können diese Nuten durch Öffnungen miteinander verbunden sein, welche in derjenigen Wand der Kaiibriervorrichtung ausgebildet sind, die nicht mit Aussparungen

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versehen iatj hierbei ist eine direkte Verbindung zwischen der ersten Nut oder den ersten Nuten und dem innenliegenden Hohlraum vorgesehen. Verwendet man schraubenlinienförmige Nuten, kann die Kühlflüssigkeit längs der Außenfläche, die nicht mit Aussparungen versehen ist, von einer Nut zur anderen,strömen, so daß es nicht erforderlich ist, daß letztere in direkter Verbindung mit dem innenliegenden Hohlraum über Öffnungen in der Wand stehen·

Aus der Kalibriervorrichtung wird die Kühlflüssigkeit vollständig oder teilweise, jedoch vorzugsweise vollständig, Über die Aussparungen oder Öffnungen an der Außenseite in Richtung auf den Innenraum des stranggepreßten Rohrs abgezogen. Zu diesem Zweck ist der Hohlraum innerhalb der Kalibriervorrichtung abgesehen von der Einlaßöffnung für die Kühlflüssigkeit und die zu den Aussparungen oder Öffnungen führenden Verbindungen vorzugsweise vollständig geschlossen.

Um eine Berührung zwischen der Kühlflüssigkeit und dem Dorn des Strangpreßwerkzeugs während des Strangpreßvorgangs zu verhindern, kann man die aus dem weiter oben genannten Patent bekannten Mittel anwenden, die eine oder mehrere flexible Abdichtungen umfassen, welche vor der Vorderseite des Dorns am Umfang des Rohrs zum Zuführen der Kühlflüssigkeit angeordnet sind. Ferner kann man zu diesem Zweck einen Dorn benutzen, der auf seiner Vorderseite eine Schicht aus einem wärmeisolierenden Material, z.B. aus Polytetrafluoräthylen, trägt. Vorzugsweise wird jedoch das Zurückströmen der Kühlflüssigkeit längs des Dorns und damit eine Berührung zwischen der Kühlflüssigkeit und der Vorderseite des Dorns durch die Verwendung einer Kalibrierverhindert, deren Außenflache Über eiiajä gifisse

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Strecke von Aussparungen oder Öffnungen völlig frei ist, wobei diese Strecke in der Richtung des Strangpressens von dem Punkt aus gemessen ist, an welchem die Innenwand des stranggepreßten Rohrs zuerst in Berührung mit der Außenfläche der Kalibriervorrichtung kommt. Dieser Teil der Außenfläche ist daher völlig glatt und legt sich während des Strangpreßvorgangs fest an die Innenwand des stranggepreßten Rohrs an.

Es hat sich gezeigt, daß eine kalibriervorrichtung besonders zweckmäßig ist, deren Außenfläche einen ersten Abschnitt umfaßt, welcher vollständig glatt ist und keine Aussparungen aufweist und an den sich ein Abschnitt anschließt, der mindestens vier sehraubenlinienförmige Nuten besitzt, wobei Breite und Ganghöhe dieser Nuten so gewählt sind, daß die Nuten bzw. Aussparungen die gleiche oder im wesentlichen die gleiche Fläche einnehmen wie die verbleibende Umfangsflache· Die Kalibriervorrichtung kann aus Metall oder aus einem künstlichen Polymer mit einem hohen Erweichungspunkt hergestellt sein, z.B. aus Polytetrafluorethylen. '

Das erfindungsgemäße Verfahren ist von besonderer Bedeutung für die Herstellung von Rohren aus in hohem Maße kristallinischem thermoplastischem Material, z.B» aus festen Äthylenpolymeren, insbesondere solchen, die mit Hilfe von Niederdurckverfahren, z.B. mit Hilfe des Verfahrens nach Ziegler, erzeugt werden* das gleiche gilt für Polypropylen und dergleichen. Zu den weiteren verwendbaren thermoplastischen Materialien gehören Polyvinylchlorid, Polymere, die Styrol enthalten, und dergleiohen. Man kann diesen thermoplastischen Materialien Füllstoffe, Oxydationsverhütungsmittel, Wärme- und Lichtstabilisatoren,

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Pigmente und dergleichen "beifügen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet man gewöhnlich v/asser als Kühlmittel, doch kann man auch andere flüssigkeiten verwenden, vorausgesetzt, daß sie das thermoplastische Material micht angreifen, und'daß ihr Siedepunkt unter 60° 0 liegt« Gegebenenfalls kann man eine ed große wenge der Kühlflüssigkeit zuführen, daß das ausgepreßte Hohr jenseits der Kalibriervorrichtung vollständig mit der Kühlflüssigkeit gefüllt gehalten werden kann. .Ferner kann man die verwendete Kühlflüssigkeit bei dem Verfahren zum Zwecke der erneuten Verwendung umwälzen.

Bei der gleichzeitigen Anwendung einer Kalibrierung der Innenfläche des Hohrs und einer direkten Kühlung der Innenfläche gemäß der Erfindung ergeben sich beim Beginn des Strangpreßvorgangs keine Schwierigkeiten. i>as ausgepreßte Rohr gleitet mit bemerkenswerter Leichtigkeit über die Kalibriervorrichtung, und dies ist nicht nur am Beginn des Strangpreßvorgangs vorteilhaft, sondern auch späterhin, denn das ausgepreßte Hohr kann jetzt durch Aufbringen kleiner Zugkräfte über die Kalibriervorrichtung gezogen werden. Ferner bewirkt die direkte Kühlung eine schnelle und besonders wirksame Abführung von »Värme während des Kalibrieren. In diesem Zusammenhang hat es sich gezeigt, daß sich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens auch auf der Außenseite profilierte Rohre ohne Schwierigkeiten herstellen lassen«,

Im Vergleich su Hohren, die während des ütrangpreßvorgangs nicht einer direkten Kühlung ihrer Innenfläche ausgesetzt sinds oder die nur gleichzeitig von der Außenseite her direkt

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oder indirekt gekühlt wei'den, weisen die ge^äß -iyr ürfiiid! hergestellten -Rohre eine erhebliche Verbesserung bezüglich ihrer Bruchfestigkeit bei langdauernder Beanspruchung auf. Auch im Vergleich zu dem Verfahren nach dem eingangs erwähnten Patent liefert das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung in man~ chen fällen eine Verbesserung der maßgebenden Eigenschaften der Rohre, ferner kann man gemäß der Erfindung Rohre herstellen, die eine sehr glatte Innenfläche aufweisen, welche glatter ist als die Innenfläche von Rohren, die mit Hilfe der bis ;jetzt gebräuchlichen Verfahren oder aber des Verfahrens nach dem eingangs erwähnten Patent hergestellt werden. Diese große Glätte der Innenfläche der Rohre erweist sieh insbesondere deshalb als vorteilhaft, weil sie dazu beiträgt, ein Verstopfen der Rohre zu verhindern. I

Wenn die Rohre aus einem kristallisationsfähigen thermoplastischen Material erzeugt werden, läßt sich eine weitere

Verbesserung der -Bruchfestigkeit unter langdauernder ^eanspru- I chung dadurch erzielen, daß man die direktt Kühlung von der : Innenseite her durch eine gewisse direkte Kühlung der Außenseite des Rohrs ergänzt. In diesem Falle soll die Kühlung der Außenseite an einem Punkt erfolgen, an welchem sich die Innenwand des Rohrs bereits infolge ihrer, direkten Berührung mit der Kühlflüssigkeit in einem gewissen Ausmaß abgekühlt hat, und Vorzugs- f

weise erfolgt die Kühlung an einer Stelle, wo daa thermoplaste j sehe Material auf der Außenseite des stranggepreßten Rohrs ,

noch nicht kristallisiert ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand sehenaatisoher · Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert«

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Fig. 1 zeigt eine erfinüuuä'Söemäße Kalibriervorrichtung, die auf ihrer Außenfläche mit -awei schraubenlinienförmigen Unten versehen ist»

Fig. 2 zeigt eine Kalibriervorriehtung mit einer einzigen schraubenlinienförmigen lut an ihrer Außenseite, wobei die Breite dieser Hut größer ist als die halbe G-anghöhej in Fig« 1 und 2 sind auch die Öffnungen dargestellt, welche zu dem hohlen Raum innerhalb der Kalibriervorriehtung führen und jeweils am Anfang der Huten vorgesehen sind,

Fig. 3 veranschaulicht schematisch das Verfahren, bei welchem eine Kalibriervorriehtung nach Fig. 1 bzw. Fig. 2 benutzt wird.

In Fig. 3 erkennt man bei 1 eine hohle Vorrichtung zum Kalibrieren der Innenfläche von Rohren} die Außenfläche dieser Kalibriervorriehtung verjüngt sich etwas in der Richtung des Strangpressens des Materials» und das Innere der Vorrichtung steht mit einem Kanal 2 zum Zuführen eines Kühlmittöls 5 in Verbindung? während des Strangpreßvorgangs strömt das Kühlmittel in Richtung der in Fig. 3 eingezeichneten Pfeile. An ihrer Außenseite ist die Kalibriervorriehtung mit Aussparungen 4 versehen, die im vorliegenden Falle eine zusammenhängende schraubenlinienförmige liut bilden» welche an ihrem Anfang über eine öffnung in der Wand der Vorrichtung mit dem innenliegenden Hohlraum in Verbindung steht, der mit Kühlflüssigkeit gefüllt ist* Zum Pressen des Hohrs aus dem thermoplastischen Material 6 dient ein ringförmiger Strangpreßkopf 7 mit einem hohlen Dorn 8^ der konzentrisch mit dem Strangpreßkopf angeordnet ist· ^Im vorliegenden Falle erstreckt sich der Kanal 2 zum Zuführen der ...... 909843/1529

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Kühlflüssigkeit durch den hohlen Dorn und ist gegenüber dem !Dorn thermisch isoliert, z.B. mit Hilfe eines luftmantels 9» der zwischen dem Suführungskanal imä den; Dorn angeordnet ist, um ©ine unerwünschte Abkühlung ses Borns jsu verhindern, V/ährend des.Strangpreßvorgangs strömt-die Kühlflüssigkeit durch die schraub enlinienföxiaige Hirt, so daß sie in direkte Berührung mit der Innenwand. &gsj, ausgepreßten Kohrs kos&mt· Hierbei wird ein Z-iir-üciLströmen de-r Kühlflüssigkeit längs des Boras verhindert, dean der- 'erste T-edl 10 der Außsiiflllcne der Kalibz'iervorrieh'tung ist vollständig glatt um weist Heine Aussparungen auf. wane dem lande' der schraubenlinieKforaii^ er. I-;ut strömt die kühlflüssigkeit itt das ausgepreßte Eohr ein, das gegebenenfalls vollßtändig mit Küiilflüssigkeit gefüllt gehalten werden kann, (lemäß ifig# 3. ißt die Äbdiohtung bzw, der Verschluß des Hohlraums innerhalb der Kalibriervorrichtung am inde der Vorrichtung angeordnet, doch könnte man diesen Verschluß ebenso gut auch unmittelbar hinter der au der Hut führenden öffnung *i anordnen.

Bas dem Born Tazvu' dem kanal zum Zuführen des; Kühlmittels benachbarte iände der Italibriervorrichtung kann nahe dem linde des Borns imterstütst werden, z-.r-, durch ein ätopfenteil aus eines wärmsisolio^:?enäe.n I!atfcrif:l.

Bas erfinainifeSi.emäL-e 'J-jvxHhxen und aie mit coiner uilfe eraielbaren ^rgebnisre worden üuroh.uie iolgeßäen Beispiele vez-anonhaxilieh-t,

■■j"!ori γ..·it ciii-s-: -.■-'-.Λί.ΐζΐηύζ-ί von 4,0, uüs; ;.:,;>

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Wege des Strangpressens bei einer Temperatur von 230° O hergestellt, und zwar mit Hilfe eines waagerechten Strangpreßkopfes, der einen hohlen Dorn umfaßte, welcher mit einem zentralen wärmeisolierten Kühlwasserzuführungskanal versehen war. ' ' Dieser Zuführungskanal stand in Verbindung mit einer innenliegenden Kalibriervorrichtung, die in einem Abstand von einigen Zentimetern vom vorderen Ende des hohlen Dorns angeordnet war und durch ein 30 mm langes Eohr aus*Messing gebildet wurde. Die Außenfläche dieser Kalibr-iervorrichtung verjüngte sich etwas in der Strangpreßrichtung und war mit sechs schraubenlinienförmigen Nuten versehen. Die oberen Enden der Nuten lagen in diesem lalle in einem Abstand von 30 mm von dem dem hohlen Dorn zugewandten Ende der Kalibriervorrichtung, so daß die Außenfläche über eine Strecke von 30 mm völlig glatt war. Am oberen bzw. vorderen Ende jeder Hut befand sich eine zu dem innenliegenden Hohlraum führende Öffnung? mit Ausnahme der Zuführungsöffnung und der zu den Hüten führenden Austrittsöffnungen war dieser Hohlraum nach außen vollständig abgeschlossen. Während des Strangpressens des Rohrs wurde Kühlwasser mit einer Temperatur von etwa 15° C mit einer solchen G-eschwindigkeit zugeführt, daß das stranggepreßte Rohr jenseits der Kalibriervorriehtung vollständig mit Wasser gefüllt war; hierbei strömte die Kühlflüssigkeit über die lluten auf der Außenseite der Kalibriervorriehtung zu dem ausgepreßten Rohr.

Beim Beginn des Strangpreßvorgangs glitt das Anfangsstück des ausgepreßten Rohrs leicht über die Kalibriervorriehtung hinweg. Auch im weiteren Verlauf des Strangpreßvorgangs traten keine Schwierigkeiten bezüglich der Bewegung des Rohrs über die Kalibriervorriehtung hinweg auf.

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Meses unter Benutzung der innenliegenden iialibriervorrichtung bei gleichzeitiger direkter Innenkühlung hergestellte Rohr, das eine völlig glatte Innenfläche aufwies, wurde bei 95° G und "bei einer tangeötialen Spannung in der Rohrwand von 70 kg/cm² geprüft, wobei das. Rohr mit wasser gefüllt war. Unter diesen Bedingungen trat der -"ruch durchschnittlich nach 120 Stunden ein. Wurde die Prüfung bei einer Tangentialspannung in der Rohrwand von 50 bzw. 30 kg/cm² durchgeführt, betrug die mittlere Haltbarkeitsdauer der Rohre bia zum Bruch 325 bzw. 1500 Stunden.

Bei Vergleichsrohren aus dem gleichen Material, die jedoch in der üblichen Y/eise unter Benutzung einer außenliegenden Kalibriervorrichtung und bei Kühlung der Außenseite hergestellt waren, ergab sich bei einer ^rrüfung bei 95° 0 und einer !Dangentialspannung von 70 bzw. 50 bzw. 30 kg/om eine mittlere HaItbarkeitsdaueruvon 45 bzw. 155 bzw. 900 Stunden»

Außerdem wurde ein Rohr im Wege.des Strangpressens hergestellt, und zwar unter Anwendung der direkten Innenkühlung, wobei eine innenliegende Kalibriervorrichtung in form eines Hohlkörpers benutzt wurde, der eine vollständig glatte Außenfläche besaß und nicht mit Aussparungen versehen war} im übrigen wurde unter den gleichen Bedingungen gearbeitet wie .bei den vorstehend behandelten Versuchen. Das von dem hohlen Dorn abgewandte Ende der Kalibriervorrichtung besaß eine Austrittsöffnung für die Kühlflüssigkeit, welche über das Zuführungsrohr, die hohle Kalibriervorrichtung und die Austrittsöffnung zu dem ausgepreßten Rohr strömte. In diesem falle erfolgte die direkte Kühlung der Innenfläche des Rohrs nicht gleichzeitig mit der

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Kalibrierung der Innenfläche, sondern in einem späteren Zeitpunkt.

Das Anfangsstück des stranggepreßten Rohrs ließ sich in ί diesem Falle nur unter· großen Schwierigkeiten über die Kalibriervorrichtung schieben,■und im weiteren Verlauf dee Strangpreßvorgangs zeigte das ausgepreßte Rohr ständig die Neigung, eich am Umfang der Kalibriervorrichtung festzusetzen, so daß sich das Material einrollte und Ringe bildete. Die Innenfläche des auf diese Weise hergestellten Rohrs war erheblich weniger glatt als die Innenfläche des Rohrs, welches unter Benutzung einer Kalibriervorrichtung mit den beschriebenen !Tuten hergestellt worden war.

ι Beispiel II

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Gemäß Mg· 1, d.h. unter Benutzung der gleichen Kalibrier- T vorrichtung, deren Außenfläche mit sechs sohraubenlinienförmigen

\ Hüten versehen war, wurden Rohre aus einem Polyäthylen von

\' hoher Dichte (Schmelzindex 0>3) hergestellt, wobei das Material

keinen Plauraruß enthielt·

\ In diesem Falle wurde jedoch eine geringe örtlich, begrenz-) te direkte Kühlung der Außenwand des Rohrs gleichzeitig mit der Innenkühlung bewirkt, und zwar an einer Stelle, die etwa 80 mm vor dem von dem hohlen Dorn .abgewandten Ende der Kalibriervorrichtung lag. -

Das ausgepreßte Rohr glitt ohne Schwierigkeit zügig über die Kalibriervorrichtung hinweg, und zwar sowohl am Beginn des Strangpreßvorgangs als auch im weiteren Verlauf des Strangpressens. Das so erzeugte Rohr wurde bei einer Temperatur von

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95° C und unter einer tangentialen Spannung in der Rohrwand von 30 kg/cm geprüft, wobei das Rohr mit Wasser gefüllt war. Das auf diese v/eise untersuchte Rohr war nach 2500 Stunden noch unbeschädigt.

Ein Vergleichsrohr, das in der üblichen Weise unter Abkühlung seiner Außenseite und unter Benutzung einer außenliegenden Kalibriervorrichtung hergestellt war, zeigte unter gleichen Prüfbedingungen eine Haltbarkeitsdauer von 1050 Stunden.

Ein weiteres Vergieichsrohr, bei dessen Herstellung die Kalibrierung der Innenfläche nicht gleichzeitig mit der Abkühlung der Innenfläche erfolgte, wobei eine Kalibriervorrichtung benutzt wurde, deren Außenfläche nicht mit Aussparungen versehen war, und bei welchem während des Strangpressens erhebliche Schwierigkeiten auftraten, als sich das Rohr über die Kalibriervorrichtung hinweg bewegte, zeigte eine weniger glatte Innenfläche als das Rohr, welches unter Benutzung einer mit Nuten versehenen Iialibriervorrichtung hergestellt worden war.

Patentansprüche 3/1629 -

Claims

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PAO? EN T A W SPRÜCHE

Verfahren zum Herstellen von Bohren im Wege des Strangpressens eines thermoplastischen Materials in einer waagerechten oder im wesentlichen waagerechten Richtung mit Hilfe'einer ringförmigen Werzeugöffnung zwischen einem hohlen Dorn und einem ringförmigen V/erkzeugteil, wobei eine Kalibrierung der Innenfläche und eine Kühlung des stranggepreßten Rohrs durch direkte Berührung mit einer Kühlflüssigkeit bewirkt wird, welche über einen wärmeisolierten Kanal zugeführt wird, der sich durch den hohlen Dorn des Werkzeugkopfes erstreckt, wie es dem Patent (Patentanmeldung S 73 407 ) beschrie-

ben ist, dadurch gekennzeichnet , daß die direkte Abkühlung bereits gleichzeitig mit der Kalibrierung bewirkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Strangpreßvorgangs eine Berührung zwischen der Kühlflüssigkeit und dem hohlen Dorn dadurch verhindert wird, daß eine direkte Abkühlung während des ersten x'eils des Kalibriervorgangs vermieden wird.
3. Rohre, gekennzeichnet durch ihre Herstellung mit Hilfe eines Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2. ■
4. Vorrichtung zum durchführen dee Kalibrierens der Innenfläche bei gleichzeitiger direkter Innenkühlung bei dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit einem innenliegenden Hohlraum versehen ist, der mit einem Kanal zum- Zuführen einer Kühlflüssig*.

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keit verbunden ist, wobei die Kalibriervorrichtung an ihrer
Außenfläche, die mit der Innenwand des stranggepreßten Rohrs während des Strangpreßvorgangs in -Berührung kommt, eine oder mehrere-Aussparungen oder Öffnungen aufweist, die mit dem innenliegenden Hohlraum in Verbindung stehen, so daß schon während der Kalibrierung der Innenfläche die Kühlflüssigkeit in direkte Berührung mit der Innenwand des stranggepreßten Rohrs treten, kann·

5· Kalibriervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenfläche mit einer oder mehreren - vorzugsweise mindestens vier - schraubenlinienförmigen Uuten versehen ist.

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Λ?

L e e r s e i t e