DE1504964A1

DE1504964A1 - Verfahren zur Herstellung duennwandiger Rohre oder rohrfoermiger oder flacher Filme aus thermoplastischen Massen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1504964A1
Application number: DE19641504964
Authority: DE
Inventors: Jun Taga
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-10-22
Filing date: 1964-10-19
Publication date: 1969-10-16
Also published as: NL6508986A; GB1080332A; US3337663A; FR1412203A

Description

Verfahren zur Herstellung dünnwandiger Rohre oder rohrförmiger oder flacher Filme aus thermoplastischen Massen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung dünnwandiger Rohre oder rohrförmiger oder flacher Filme aus thermoplastischen Massen sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein neues Verfahren zum Abschrecken bzwo Abkühlen eines Rohres aus thermoplastischen Massen, das aus einer Öffnung des Mundstücks einer Strangpresse extrudiert und anschließend durch ein Gas aufgeblasen wurde, welches durch eine in der Strangpresse vorgesehene Einlaßöffnung zugeführt wird, und das in im wesentlichen senkrechter Richtung aus der Strangpresse mit Hilfe von Förder- bzw. Reibrollen der Vorrichtung nach abwärts gezogen wird0 Auf dem Gebiete der Spritzgußtechnik für Kunststoffe ist es bekannt, dass es unerlässlich ist, die extrudierten Körper in geschmolzenem Zustand abzuschrecken, um kristallklare Gegenstände aus thermoplastischen Massen, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polyamidharz, Polyvinylidenchlorid und dergleichen zu erhalten, Zur Erreichung dieses Zieles, also um Gegenstände mit gleichmäßigen und reinen Kristallen und demzufolge mit guten Eigenschaften, wie insbesondere hinsichtlich der Durchsichtigkeit, zu erhalten, sind verschiedene Ausführungen von Vorrichtungen und Verfahren zum Abschrecken entwickelt worden, Keines dieser Mittel löst die gestellte Aufgabe jedoch in befriedigender Weise, Es ist beispielsweise ein Verfahren zum Abschrecken bekannt, bei welchem das aufgeblasene Rohr einen Durchgang durchwandert, der innen mit einer nach abwärts fließenden Kühlflüssigkeit bespült wird, die mit der ganzen äußeren Oberfläche des Rohres bei dessen Hindurchwandern durch den Durchgang in Berührung tritt, jedoch kann der Durchgang kaum über seine inneren Wände gleichmäßig mit der Kühlflüssigkeit benetzt werden, weil das aufgeblähte Rohr die Eigenschaft besitzt, sich innerhalb des Durchganges zu verziehen.
Gleichzeitig tritt bei diesem Verfahren eine unerwünschte Reibung zwischen dem Rohr und den Wandungen des Durchganges ein, wodurch ein weiches Hindurchziehen des Rohres durch den Durchgang unmöglich wird, was sich in der Bildung von Falten oder 8treifen auf dem Film des Rohres auswirkt Bei einem anderen bekannten Verfahren, bei welchem das Rohr abgeschreckt wird, indem die Abschreckflüssigkeit einen kataraktartigen Wasserfall um die äußere Oberfläche des Rohres herum bildet, verhindern die Kräuselungen bzw. das Geriesel, welches sich an dem Rohr bildet, einen gleichförmigen Abschreckvorgang, sodass sich Unregelmässigkeiten am Film des Rohres ausbilden.
Zusätzlich zu diesen llängelnXbei den bekannten Verfahren muss eine Anzahl unterschiedlich bemessener zylindrischer Röhren, die als Durchgang für die extrudierten halb geschmolzenen Gegenstände und als Formen wirken, vorgesehen werden, da der Durchmesser der verwendeten zylindrischen Röhre übereinstimmen muss mit dem Durchmesser des herzustellenden Rohres aus thermoplastischen Nassen, und es muss diese Röhre erforderlichenfalls unter großen Schwierigkeiten durch eine andere ersetzt werden, die in ihrem Durchmesser dem herzustellenden Rohr aus thermoplastischen Nassen besser angepasst ist Diese Mängel werden gemäß vorliegender Erfindung durch die Anwendung eines Verfahrens vermieden, bei welchem die geschmolzenen thermoplastischen Massen in Rohrform kontinuierlich extrudiert werden, und bei welchem das extrudierte Rohr in im wesentlichen senkrechter Richtung aus der Strangpresse kontinuierlich nach abwärts weggezogen wird, während in dem Rohr ein Gasvolumen derart unterhalten wird, dass der Füllungsgrad bzw der Grad des Aufblasens und die Geschwindigkeit, mit der das Rohr weggezogen wird, eine Verminderung der Wandstärke des Rohres ergeben; bei einem solchen Verfahren bestehen die Merkmale der Erfindung darin, dass das aufgeblasene Rohr durch eine leicht auswechselbare Abschreckscheibe hindurchgezogen wird, die unterhalb der Öffnung des Mundstücks der Strangpresse angeordnet und in ihrer Mitte mit einer kreisfhrmigen Öffnung versehen ist, die derart bemessen ist, dass die äußere Oberfläche des extrudierten Rohres sich in dichter Berührung mit der auf dem Umfang angeordneten Lippe der kreisrunden Öffnung befindet, wobei ein waagerechter Fluss oder eine kontinuierliche Zirkulation eines Stromes von Abschreckflüssigkeit unterhalten wird, deren Oberfläche im wesentlichen stillstehend, also auf gleichem Niveau, oberhalb der Abschreckscheibe gehalten wird, sodass das Rohr durch die Flüssigkeit hindurchläuft und dabei wirksam abgeschreckt wird.
Es ist daher ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zur Herstellung kristallklarer und dünnwandiger Rohre aus thermoplastischen Massen vorzusehen, bei welchem das aufgeblasene Rohr durch eine kreis- -runde Öffnung einer leicht austauschbaren Abschreckscheibe hindurchgezogen wird, die unterhalb der Mündung der Strangpresse angeordnet und mit einer waagerecht fließenden oder kontinuierlich zirkulierenden Abschreckflüssigkeit bedeckt ist, deren Oberfläche im wesentlichen auf konstanter Höhe gehalten wird.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens.
Weitere Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es stellen dar: Figo 1 eine schematische vertikale Schnittansicht der erfindungsgemäß verwendeten Vorrichtung, aus der insbesondere die Abschreckvorrichtung zu ersehen ist, bei der die Abschreckflüssigkeit oberhalb der Abschreckscheibe kontinuierlich erneuert wird, 909842/1563 indem die Abschreckflüssigkeit über einen Damm hinwegfließt, Fig, 2 eine Schnittansicht gemäß der Linie II - II nach Bigo 1 und Fig, 3 eine schematische vertikale Schnittansicht ähnlich derjenigen nach Figo 1 bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welches die Oberfläche der Abschreckflüssigkeit, welche die äußere Oberfläche des extrudierten Rohres ringförmig und berührend umschließt, unter Ausnutzung der Oberflächenspannung angestaut ist.
Unter Bezugnahme auf Figo 1 und 2 wird die geschmolzene thermoplastische Masse 1 in Rohrform, im Folgenden einfach als Rohr bezeichnet, kontinuierlich aus der kreisringförmigen Öffnung 3 extrudiert, die in dem Mundstück 2 der nicht dargestellten Strangpresse vorgesehen ist, und es wird das Rohr 1 durch die Reibrollen 6 kontinuierlich im wesentlichen in senkrechter Richtung nach unten von der Strangpresse weggezogen und durch die kreisrunde Öffnung 5 der Abschreckscheibe 4 hindurchgeführt, die sich unterhalb des Mundstücks 2 befindet, wobei das Rohr 1 gleichzeitig mit einem bestimmten Volumen eines Gases aufgeblasen wird, das durch den Gaseinlass 7 zugeführt wird, welcher sich in der Mitte des Mundstücks 2 befindet, sodass das Rohr 1 in enger Berührung mit der ringförmigen Lippe 3' der kreisrunden Öffnung 5 steht.
Obgleich die Abschreckscheibe 4 in die innere Wandung 12 des die Flüssigkeit liefernden Behälters 11 austauschbar eingesetzt ist, haben Versuche erwiesen, dass sich extrudierte Rohre unterschiedlichen Durchmessers in erfindungsgemäßer Weise herstellen lassen, ohne dass die Ab »-hreckscheibe durch eine anders bemessene Scheibe ersetzt werden muss.
Die Abschreckflüssigkeit 9, die zentripetal und kontinuierlich über die Abschreckscheibe 4 herangeführt wird, tritt aus dem Ringspalt 10 aus, der längs der inneren Wandungen 12 des Flüssigkeitszuführungsbehälters 11 vorgesehen ist, und der zwischen dem oberen Rand der Wand 12 und einem nach einwärts ragenden Kragen 14 des Eintrittsdammes 13 des Behälters 11 gebildet wird. Der Eintrittsdamm 13 ist auch mit; einer nach abwärts ragenden kreisringförmigen Wand 15 versehen, welche in die in dem Behälter 11 befindliche Abschreckflüssigkeit eintaucht und als Sperre gegenüber kräuselnden Wellenbewegungen wirkt, die sich innerhalb des Behälters ausbilden können, wenn die Flüssigkeit aus dem Einlaßrohr 16 über das Regelventil 17 zugeführt wird. Der Eintrittsdamm 13 ist ferner mit einem nach auswärts ragenden Flansch 18 versehen, der mittels eines Gewindes in die äußere Wand 19 des Flüssigkeitsbehälters 11 eingeschraubt ist und zusammen mit einer äußeren Wand 8 des Eintrittsdammes 13 und mit der äußeren Wand 19 des Behälters eine Rinne 21 für die Aufnahme der Abschreckflüssigkeit bildet, welche über den Damm 20 hinwegfließt, der von der äußeren Wand 8 nach aufwärts ragt.
Die in die Rinne 21 geflossene Abschreckflüssigkeit wird durch das Auslassrahr 21 abgeführt.
Bei der Betätigung der erfindüngsgemäßen Vorrichtung wird der Zustrom der Abschreckflüssigkeit mit Hilfe des Regelventils 17 in gewünschter Weise eingestellt, und der Eintrittsdamm 13, der mittels Gewinde in den Behälter 11 einschraubbar ist, wird derart angehoben oder abgesenkt, dass Brüche oder Verformungen der das Rohr 1 bildenden Filmwand als Folge des Druckes der Flüssigkeit vermieden werden. Die Abschseckflüssigkeit fließt kontinuierlich oder im Kreislauf über die Abschreckscheibe hinweg, sie wird dauernd erneuert und trotzdem auf gleichbleibendem Niveau ihres Flüssigkeitsspiegels gehalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise mit einer Vorrichtung, wie sie an Hand der Figuren 1 und 2 beschrieben wurde, in folgender Weise ausgeführt werden.
Polypropyren wird bei 265 °C durch die Öffnung eines Mundstücks von 100 mm Durchmesser einer Strangpresse extrudiert, die eine Schraube bzw. ein Schneckengewinde von 45 mm Durchmesser hat und mit einer Geschwindigkeit umläuft, die einer Förderleistung von 10 kg je Stunde entspricht. Die Ausstoßgeschwindigkeit beträgt 165 cm prö Minute. Die Abschreckscheibe besitzt eine kreisrunde Öffnung mit einem Durchmesser von 114 mm. Der Ringspalt für die Zuführung der Abschreckflüssigkeit über die Abschreckscheibe hinweg besitzt eine Öffnungsweite von 1 bis 2 mm Höhe, und die durch den Ringspalt zugeführte Flüssigkeitsmenge beträgt 7,5 1/min.
Wenn der Gasdruck innerhalb des extrudierten Rohres auf 4 mm Wassersäule oder auf 5 mm Wassersäule eingestellt wurde, dann gleitet das extrudierte Rohr durch die kreisrunde Öffnung der Abschreckscheibe in einer solchen Weise hindurch, dass das hindurchgeführte Rohr Unregelmäßigkeiten seiner filmartigen Wandung aufwies. Bei Anwendung eines Gasdruckes von 6 mm Wassersäule oder 7 mm Wassersäule wird das extrudierte Rohr durch die Öffnung der Abschreckscheibe hindurchgeführt, ohne dass Unregelmäßigkeiten seiner Filmwandung entstehen.
Die Wandstärke des extrudierten Rohres betrug 0,03 mm, und der Durchmesser betrug 180 mm, wenn das Rohr von gegenüberliegenden Seiten abgedrückt wurde, und seine Trübung betrug 3,1.
Bei Bigo 3 wird die Abschreckflüssigkeit längs der äußeren Oberfläche des Rohres 1 von dem Zuführungsbehälter 11 durch die Öffnung des Ringspaltes 10 herangeführt, sodass sich die Oberfläche der Abschreckflüssigkeit infolge ihrer Oberflächenspannung am Rohr 1 anstaut und in im wesentlichen gleicher Höhe gehalten wird; die Flüssigkeit umgibt die äußere Oberfläche des Rohres an einer Stelle, an der das Rohr in die erfindungsgemäße Abschreckvorrichtung eingeführt wird.
Der Strömungsweg der Abschreckflüssigkeit ist bei Fig. 3 ebenso wie bei Figo 1 durch Pfeile angedeutet, und entsprechende Teile haben in Fig 1 und 3 gleiche Bezugszeichen Die Erfindung ist an konstruktive Einzelheiten der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele nicht gebunden, vielmehr können einzelne konstruktive Elemente durch entsprechende gleichwirkende andere ersetzt sein.
Patentansprüche:

Claims

P a t e n t a n s p r u rerfahren zur Herstellung kristallklarer und dünnwandiger Rohre, Schläuche od,dgl. aus thermoplastischen Massen, bei dem die geschmolzenen thermoplastischen Massen kontinuierlich in Rohrform extrudiert werden und die rohrförmigen Körper in im wesentlichen senkrechter Richtung nach unten von der Strangpresse weggezogen werden, während in dem Rohr ein Gasvolumen unterhalten wird, sodass entsprechend dem Grad des Aufblasens und der Geschwindigkeit, mit der das Rohr weggezogen wird, eine Verminderung der Wandstärke des Rohres eintritt, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgeblähte Rohr (1) durch eine Abschreckscheibe (4) hindurchgezogen wird, die unterhalb des Mundstücks (2) der Strangpresse angeordnet ist und eine kreisrunde Öffnung (5) besitzt, gegen deren lippenartigen Rand (5') sich das Rohr (1) mit seiner Außenwand dicht anlegt, und dass ein waagerechter Strom kontinuierlich umlaufender Abschreckflüssigkeit (9) mit im wesentlichen gleichbleibendem Flüssigkeitsspiegel oberhalb der Abschreckscheibe (4) aufrechterhalten und das Rohr (1) durch dauernd erneuerte Flüssigkeit hindurchgeführt und dabei wirksam und gleichmäßig abgeschreckt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschreckflüssigkeit (9) von einem die Abschreckscheibe (4) umschließenden Ringspalt (10) in waagerechter Richtung zentripetal und kontinuierlich über die Abschreckscheibe (4) hinweggeführt wird0
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschreckflüssigkeit (9) von einem die Ab schreckscheibe (4) umschließenden Ringspalt (10) fwärts und kontinuierlich an die äußere Oberfläche des Rohres (1) herangeführt und die Oberfläche der Flüssigkeit infolge ihrer Oberflächenspannung gegen das Rohr angestaut wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Strangpresse mit einem Mundstück (2) und einer kreisringförmigen Austrittsöffnung (3), durch welche die geschmolzenen thermoplastischen Massen kontinuierlich in rohrförmiger Gestalt extrudiert werden, und mit einem Gaseinlass (7) zum Einführen eines Gases in das extrudierte Rohr (1) zwecks Aufblasens desselben, gekennzeichnet ferner durch eine Einrichtung (6) zum Wegziehen des Rohres (1) von der Strangpresse in im wesentlichen senkrechter Richtung, und durch eine zwischen der Austrittsöffnung (3) und der Fördereinrichtung (6) angeordnete torrichtung zum Abschrecken des Rohres (1), bestehend aus einer Abschreckscheibe (4) mit einer kreisrunden Öffnung (5), durch welche das Rohr (1) hindurchgeführt wird, und einen die Abschreckscheibe (4) umgebenden Ringspalt (10), durch den die Abschreckflüssigkeit (9) zentripetal und kontinuierlich über die Abschreckscheibe t4) hinweg aus einem Flüssigkeitsbehälter (11) zugeführt wird, der mit dem Ringspalt (10) in Verbindung steht.

L e e r s e i t e