DE1704718B2 - Vorrichtung zur herstellung von doppelwandigen kunststoffrohren mit ring- oder schraubenlinienfoermig gerillter aussenwand und glatter innenwand - Google Patents

Vorrichtung zur herstellung von doppelwandigen kunststoffrohren mit ring- oder schraubenlinienfoermig gerillter aussenwand und glatter innenwand

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DE1704718B2 DE1968H0065317 DEH0065317A DE1704718B2 DE 1704718 B2 DE1704718 B2 DE 1704718B2 DE 1968H0065317 DE1968H0065317 DE 1968H0065317 DE H0065317 A DEH0065317 A DE H0065317A DE 1704718 B2 DE1704718 B2 DE 1704718B2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von doppelwandigen Kunststoffrohren mit ringodcr schraubenlinienförmig gerillter Außenwand und glatter Innenwand, mit einem Spritzkopf, der zwei Ringdüsen, aus denen in einem Arbeitsgang zwei konzentrische Rohre extrudiert werden, wobei das äußere Rohr nach dem Austreten aus der eisten Ringdüse zwischen umlaufende, geteilte, sich zur Hohlform ergänzende Kokillen mit Querrillen geführt und durch eine Druckdifferenz zum Anlegen an die Querrillen gebracht wird und das innere Rohr aus einer zweiten, innnerhalb der Kokillenbahn liegenden Ringdüse extrudiert wird und wobei der Spritzkopf Bohrungen, durch die Luft in den Innenraum des inneren Rohres und in den Raum zwischen den Rohren einlcitbar ist, aufweist.
Im Extrusionsverfahren aus Ringdüsen gespritzte, glatte Kunststoffrohre haben den Nachteil, daß sie nur eine geringe Scheiteldruckfestigkeit besitzen, also leicht zusammendrückbar sind. Um ihnen die nötige Festigkeit zu geben, müssen sie eine erhebliche Wandstärke aufweisen. Durch die große Wandstärke wird aber die Biegsamkeit der Rohre, die an sich schon gering ist, noch weiter beeinträchtigt, so daß derartige Rohre
praktisch starre Rohre sind.
Diese Mangel sind vermieden bei den ebenfalls bekannten, mit ring- oder schraubenlinienförmig verlaufenden Rillen versehenen Rohren. Diese Rohre besitzen eine verhältnismäßig hohe Scheiteldruckfestigkeit bei guter Biegsamkeit sie weisen aber den Nachteil auf, daß ihre Innenwand nicht glatt ist, sondern ebenfalls Querrillen aufweist, so daß solche Rohre nicht für Zwecke eingesetzt werden können, in denen eine glatte innenwand gefordert werden muß, z.B. für die Abwassertechnik oder für Klima-, Belüftungs- und Förderleitungen. Auch als Druckrohre sind derartige Rohre nicht geeignet, da eine Druckänderung im Inneren des Rohres eine Längenänderung bewirkt.
Es ist auch eine Vorrichtung zur Herstellung von doppelwandigen Kunststoffrohren bekannt, bei der zwei konzentrische Ringdüsen innerhalb der umlaufenden, geteilten, sich zur Hohlform ergänzenden Kokillen angeordnet sind, die aus einem Kunststoffstrom gespeist werden, der erst kurz vor der ersten Ringdüse in zwei Kunststoffströme geteilt wird. Durch Einleiten von Druckluft sowohl in den Innenraum des inneren Rohres als auch in den Raum zwischen den beiden Rohren wird die zum Anlegen an die Querrillen erforderliche Druckdifferenz erzeugt. Es hat sich ergeben, daß es bei dieser bekannten Vorrichtung große Schwierigkeiten macht, beide Ringdüsen gleichmäßig zu speisen, so daß, insbesondere wenn das innere Rohr nur geringere Wandstärke aufweisen soll als das äußere Rohr die Gefahr besteht, daß der Kunststoffstrom aus einer der beiden Ringdüsen abreißt, so daß kein befriedigendes Ergebnis erzielt wird.
Es ist auch bekannt, unter Verwendung einer Doppeiringdüse zwei Kunststoffrohre konzentrisch zueinander zu spritzen, wobei an das innere Rohr Längsrippen angeformt werden können, durch die es sich gegen das äußere Rohr abstützt. Diese Rohre haben aber eine noch geringere Biegsamkeit als die einfachen, glatten Kunststoffrohre.
Der Ei findung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebene Vorrichtung so zu verbessern, daß eine steuerbare Speisung der beiden Ringdüsen möglich ist, damit hochwertige doppelwandige Rohre herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die beiden Ringdüsen aus zwei getrennten unabhängig voneinander regelbaren Extrudern gespeist werden, daß am Dorn der Ringdüse, die das innere Rohr erzeugt, eine Dornverlängerung angeordnet ist, deren Außendurchmesser dem gewünschten Innendurchmesser des herzustellenden Rohres entspricht. Durch die Speisung der beiden Ringdüsen aus zwei getrennten unabhängig voneinander regelbaren Extrudern ergibt sich der Vorteil, daß sichergestellt ist, daß beide Kunststoffrohre ständig gleichmäßig aus den Ringdüsen extrudiert werden und noch der weitere Vorteil, daß äußere Wand und innere Wand aus verschiedenem Material bestehen können, z. B. die äußere Wand aus einem verhältnismäßig hartem Material, das die erforderliche Scheiteldruckfestigkfcit gewährleistet, während die innere Wand aus einem weichen und elastischen Material bestehen kann, wodurch eine höhere Biegsamkeit des Rohres gewährleistet wird. Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann somit ein Rohr mit glatter Innenwand, bei dem die äußeren, mechanischen Beanspruchungen durch die gewellte Außenwand aufgenommen werden, erzeugt werden, so daß das Rohr eine hohe Scheiteldruckfestigkeit besitzt, während das innere Rohr
verhältnismäßig dünnwandig sein kann, so daß derartige Rohre auch noch gut biegsam sind.
pie Geschwindigkeit, mit der die beiden Rohre aus ,!en Ringdüsen extrudiert werden, wird so auf die Geschwindigkeit mit der die Kokillen auf ihre Bahn geführt werden abgestimmt, daß das äußere Rohr mit : Jner Geschwindigkeit aus der Ringdüse austritt, die irößer ist ^ die Gescnwindigkeit der Kokillen, während das innere Rohr mit einer Geschwindigkeit aus der Ringdüse austritt, die gleich oder kleiner ist als die Geschwindigkeit, mit der die Kokillen auf ihrer Bahn geführt werden. Dadurch kann sichergestellt werden, daß sich das innere Rohr an allen Stellen, an denen die Außenseite Rillen aufweist an das äußere Rohr anlegt, pid zwar sollen an der Stelle, an der dieses Anlegen erfolgt, sowohl das Material der Außenwand als auch <jas Material der Innenwand noch genügend plastisch sein, so daß eine feste Verbindung zwischen den beiden Rohren erfolgt Andererseits aber kann dabei das innere Rohr unter einer gewissen Zugspannung gehalten werden, damit sich das innere Rohr nicht vor dem Erhärten in die Wellen des äußeren Rohres einsenkt, wodurch die Innenwand wieder eine Querwellung erhalten würde.
Soll das hergestellte Rohr auch an der Außenseite glatt sein, so kann in einem weiteren Arbeitsgang über das Rohr noch ein drittes glattes, äußeres Rohr gespritzt werden. Auch dieses äußere Rohr kann wieder aus einem anderen, beispielsweise einem weicheren Material als das quergewellte Rohr bestehen, damit die Biegsamkeit des ganzen Rohres möglichst wenig beeinträchtigt wird.
Die Ringdüse zur Erzeugung des äußeren Rohres kann sich am Anfang innerhalb oder außerhalb der Kokillenbahn befinden. Ragt das die Ringdüse zur ^5 Erzeugung des äußeren Rohres tragende Metallrohr in die Kokillenbahn hinein, so wird der Abstand zwischen den Ringdüsen und dem Extruder verhältnismäßig groß. Wird die zum Anlegen des äußeren Rohres an die Kokillenbahn erforderliche Druckdifferenz durch Abiaugein der Luft aus den Kokillen erzeugt, so strömt entlang dieses Rohres dauernd Luft aus der Umgebung nach und kühlt dieses Rohr ab. Um zu vermeiden, daß lieh in diesem Rohr der Kunststoff unter die Erweichungstemperatur abkühlt, wird dieses Rohr mit einem Heizband oder einer wärmeisolierenden Umhüllung, insbesondere aus Asbest, versehen. Die Ringdüse, die das innere Rohr erzeugt, ist zweckmäßig an einer Verlängerung des Domes der Ringdüse, die das äußere Rohr erzeugt, angeordnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung, bei denen die Formgebung durch Absaugen der Luft aus den Kokillen erfolgt, sind in den Figuren dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Vorrichtung,bei der sich die Ringdüse zur Erzeugung des äußeren Rohres außerhalb der Kokillenbahn befindet.
Fig. 2 eine Vorrichtung zur Herstellung größerer Rohrdimensionen, bei der sich die Ringdüse zur Erzeugung des äußeren Rohres innerhalb der Kokillenbahn befindet.
Fig. 3 ein mit der Vorrichtung hergestelltes Rohr, zum Teil in Ansicht, zum Teil mit abgebrochener Außenhaut und zum Teil im Schnitt.
Bei der Vorrichtung nach F i g. 1 wird de·: aus dem Ende 22 eines ersten Extruders, der nicht dargestellt ist, kommende Kunststoffsti orn 3 über den Tragring 23 der Ringdüse 5 zugeführt, während der aus einem zweiten Extruder kommende Knnststoffstrom 4 über ein Anschlußstück 24 und eine zusätzliche Bohrung im Tragring 23 als innerer Kunststoffstrom der Ringdüse 8 zugeführt wird. Der äußere Kunststoffstrom 3 tritt als glatter Schlauch aus der Ringdüse 5 aus, deren Dorn 6, mit einer Verlängerung 7, trägt die zweite Ringdüse 8, deren Dorn 9 von einem zweiten Tragring 10 getragen wird. Die Ringdüse 8 und der Dorn 9 sind so geformt, daß das innere Rohr, wie dargestellt, schräg im spitzen Winkel gegen das inzwischen in Falten gelegte äußere Rohr gespritzt wird. An dem Dorn 9 ist eine Dorn Verlängerung 11 angebracht, deren Außendurchmesser dem gewünschten Innendurchmesser des herzustellenden Doppelwandrohres entspricht, d. h. der Durchmesser ist um so viel kleiner als die lichte Weite der Kokillen 12, als der Dicke des herzustellenden Rohres entspricht.
Das aus der Düse 5 austretende glatte Rohr gelangt zwischen die raupenkettenartig umlaufenden Kokillen 12. Aus den Rillen 13 der Kokillen wird, sobald diese vollständig geschlossen sind, mittels der Vakuumleitung 15 die Luft abgesaugt.
Durch den Unterdruck wird, wie in der Figur dargestellt, der vorher glatte, äußere Schlauch in die Rillen 13 der Kokillen 12 hineingezogen und legt sich an diese an. Da dabei Voraussetzung ist, daß innerhalb des äußeren Rohres normaler Luftdruck herrscht, sind im Tragring 2 Bohrungen 16 und im Dorn 6 Bohrungen 17 vorgesehen, durch die, wie die Pfeile 18 und die gestrichelte Linie 19 andeuten, die Luft nachströmen kann. Durch weitere Bohrungen 20 im Dorn 9 bzw. 21 im Tragring 10 kann auch Luft aus dem inneren Rohr in das Innere des äußeren Rohres nachströmen. Die Führung der Kokillen 12 ist im einzelnen nicht dargestellt, da derartige raupenkettenartig im Kreislauf geführte Kok Ilen an sich bekannt sind. Sind äußeres und inneres Rohr nach dem Passieren der Dornverlängerung 11 fest miteinander verschweißt, so werden die Kokillen J2 unter die Erstarrungstemperatur des Kunststoffes abgekühlt, und das fertige Rohr tritt aus den sich öffnenenden Kokillen 12 fortlaufend aus.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 sind die Extruder und die Zuführungen nicht dargestellt Bei dieser Vorrichtung wi.-d der Kunststoff aus zwei Extrudern, wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1, zugeführt. Diese Vonrichtung unterscheidet sich von der Vorrichtung nach Fig. 1 dadurch, daß sich die Ringdüse 26 zur Herstellung des äußeren Rohres nicht außerhalb, sondern innerhalb der Kokillenbahn befindet. Eine solche Anordnung ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn es sich um die Herstellung von Rohren mit verhältnismäßig großem Durchmesser handelt, während die Vorrichtung nach Fig. 1 für Rohre mit kleineren Durchmessern besser geeignet ist. Die Ringdüse 26 und der zugehörige Dorn 27 sind hier so gestaltet, daß der austretende Kunststoff im spitzen Winkel in die Rillen 28 der Kokillen 29 hineingespritzt, und so die Bildung der Querwellen unterstützt wird. Das Absaugen der Luft aus den Rillen 28 mittels der Vnkuumleilung 30 beginnt in diesem Fall an der Stelle, an der der Kunststoff zur Bildung des äußeren Rohres in die Rillen 28 eingespritzt wird. Wie bei der Vorrichtung nach F i g. 1 ist auch hier wieder an einem Tragring 31 der Ringdüse 32 der Dorn 33 angeordne' mit der Donverlängerung 34, durch die das innere Rohr gegen die inneren Falten des äußeren Rohres gedrückt und auf diese Weise mit diesen verschweißt wird.
Wie bereits erwähnt, hat das Absaugen der Luft aus
den Rillen 28 zur Folge, daß von links durch die sich schließenden Kokillen 29 entlang des Rohres 35 Luft nachströmt. Dadurch könnte eine zu starke Abkühlung des Rohres 35 eintreten, die zu einem Erstarren des Kunststoffes innerhalb des Rohres 35 führen könnte, wodurch Betriebsstörungen und Explosionsgefahr bestehen. Aus diesem Grund ist das Rohr 35 mit einem Heizband oder einer wärmeisolierenden Schicht 36 umgeben. Diese Wärmeisolation wird durch ein Spannband 37 festgehalten.
Das mit einer der Vorrichtung nach F i g. 1 oder 2 hergestellte Rohr kann, sofern dies erwünscht ist, nachträglich noch nach bekannten Verfahren m t einem dritten, glatten, äußeren Rohr umgespritzt werden. Ein solches Rohr ist in F i g. 3 teilweise im Schnitt dargestellt. Dieses Rohr besteht aus dem glatten, inneren Rohr 40, dem quergewellten, äußeren Rohr 41 und dem darübergezogenen glatten, äußeren Rohr 42. Das Rohr 40 und das Rohr 42 können aus einem verhältnismäßig weichen oder elastischem Kunststoff bestehen, und eine verhältnismäßig dünne Wanduni» besitzen, da diese beiden Rohre keine mechanische! Beanspruchungen aufnehmen müssen, sich aber bein Biegen des gesamten Rohres (dehnen oder stauchen lassen sollen. Das Rohr 41 dagegen ist verhältnismäßig dickwandig oder besteht aus einem verhältnismäßig
ίο hartem Kunststoff, so daß es die erforderliche Scheiteldruckfestigkeit aufweist, und dieses Rohr ist dazu bestimmt, die mechanischen Beanspruchungen aufzunehmen. Fig.3 zeigt auch in Übereinstimmung mit den F i g. 1 und 2, daß bei einem mit der beschriebenen Vorrichtung hergestellten Rohr die schraubenförmigen Rippen nicht aus vollem Material bestehen, sondern hohl sind.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Herstellung von doppelwandigen Kunststoffrohren mit ring- oder schraubenli- nienförmig gerillter Außenwand und glatter Innenwand mit einem Spritzkopf, der zwei Ringdüsen, aus denen in einem Arbeitsgang zwei konzentrische Rohre extrudiert werden, wobei das äußere Rohr nach dem Austreten aus der ersten Ringdüse zwischen umlaufende, geteilte, sich zur Hohlform ergänzende Kokillen mit Querriilen geführt und durch eine Druckdifferenz zum Anlegen an die Querrillen gebracht wird und das innere Rohr aus der zweiten, innerhalb der Kokillenbahn liegenden Ringdüse extrudiert wird, und wobei der Spritzkopf Bohrungen, durch die Luft in den Innenraum des inneren Rohres und in den Raum zwischen den Rohren einleitbar ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ringdüsen (5 bzw. 26,8 bzw. 32) aus zwei getrennten, unabhängig voneinander regelbaren Extrudern gespeist werden, daß am Dorn (9 bzw. 33) der Ringdüse, die das innere Rohr erzeugt, eine Dornverlängerung (Ii bzw. 34) angeordnet ist, deren Außendurchmesser dem gewünschten Innendurchmesser des herzustellenden Rohres entspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Ringdüse (26) zur Erzeugung des äußeren Rohres innerhalb der Kokillenbahn liegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Verlängerung de* Domes (6 bzw. 27) der Ringdüse (5 bzw. 26) die das äußere Rohr erzeugt, die Ringdüse (8 bzw. 32), die das innere Rohr erzeugt, angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz zur Formgebung des äußeren Rohres in an sich bekannter Weise durch Absaugen der Luft aus den Kokillen erfolgt.
DE1968H0065317 1967-02-27 1968-02-15 Vorrichtung zur herstellung von doppelwandigen kunststoffrohren mit ring- oder schraubenlinienfoermig gerillter aussenwand und glatter innenwand Ceased DE1704718B2 (de)

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