DE2102163A1

DE2102163A1 - Plastic tubes with ends of different diameter

Info

Publication number: DE2102163A1
Application number: DE19712102163
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P Antrag
Original assignee: Braas GmbH
Current assignee: Braas GmbH
Priority date: 1971-01-18
Filing date: 1971-01-18
Publication date: 1972-08-24
Also published as: DE2102163B2

Abstract

Plastic tubes which can have their lower end inserted in a succeeding tube are produced by extruding the plastic tube, removing the extruded tube in a calibrator, allowing the tube to cool, heating one end of the tube to approx. softening temp., and allowing this end to shrink around a cooled mandrel. The tubes are especially suitable for rain drainage pipes.

Description

Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Kunststoff mit einem verjüngten Ende und eine Steckverbindung dieser Rohre Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Kunststoff, insbesondere von Dachrinnenfalirohren, und eine Steckverbindung dieser Rohre.Method of making pipes from plastic with a tapered End and a plug connection of these pipes The invention relates to a method for the production of pipes made of plastic, in particular gutter drainpipes, and a plug connection of these pipes.

Es sind Fallrohre aus Metall bekannt, z.]3. für den Wasserabfluß aus Dachrinnen, die durch Ineinanderstecken von sowohl normalen Rohrenden in aufgeweitete als auch von verjüngten Enden in normale Rohrenden miteinander verbunden werden. Neben den erheblichen Materialkosten ist die Herstellung solcher Metallrohre recht aufwendig, so daß man bei der fortschreitenden Entwicklung der Kunststoffverarbeitung dazu übergegangen ist, solche Fallrohre auch aus Kunststoff, beispielsweise aus PVC-Hart herzustellen.There are known downpipes made of metal, z.] 3. for water drainage from gutters widened by plugging both normal pipe ends into as well as tapered ends in normal pipe ends. In addition to the significant cost of materials, the manufacture of such metal pipes is right expensive, so that one with the advancing development of plastics processing has gone over to such downpipes made of plastic, for example Manufacture of rigid PVC.

In der Praxis hat man bisher überwiegend Muffenkunststoffrohrverbindungen verwendet, bei denen das Spitzende des oberen Rohres den normalen extrudierten Durchmesser aufweist und das obere Ende des unteren Rohres aufgeweitet ist. Die Aufweitung des Rohrendes wird nach dem Extrudieren in einem zweiten Arbeitsgang im Blasverfahren vorgenommen, wobei sich erhebliche Maßungenauigkeiten, insbesondere Wandstärkenunterschied aufgrund von unterschiedlichen Fließbedingungen, wie z.3. Temperaturunterschieden in den einzelnen Wandteilen meist nicht vermeiden lassen, so daß neben der wenig ästhetischen Unterbrechung eines glatten Rohrverlaufes auch die Dichtheit der Verbindung nicht in allen Belastungsfällen und für eine hinreichend lange Zeit gwa~hrleistet ist.In practice, so far one has predominantly socket plastic pipe connections used where the spigot end of the top tube is the normal extruded diameter and the upper end of the lower tube is widened. The expansion of the After extrusion, the pipe end is blown in a second operation made, with considerable dimensional inaccuracies, in particular difference in wall thickness because of of different flow conditions, such as 3. Temperature differences in the individual wall parts can usually not be avoided, so that in addition to the less aesthetic Interruption of a smooth pipe run also does not affect the tightness of the connection is guaranteed in all load cases and for a sufficiently long time.

Es sind auch Kunststoffrohrverbindungen bekannt, bei denen ein scheinbar verjüngtes Ende eines Rohres in ein scheinbar nor--males Ende eines anderen Rohres hineingesteckt wird. Hierbei ist jedoch nicht ein extrudiertes und kalibriert es Rohr an einem Ende verjüngt worden, sondern umgekehrt, das scheinbar verjüngte Ende stellt das unveränderte extrudierte Rohr dar; der andere Teil des Rohres ist in einem zweiten Arbeitsgang zu dem größeren Durchmesser aufgeblasen worden, was mit all den bekannten, im vorhergehenden angedeuteten Unzulänglichkeiten des Blasverfahrens verbunden ist.There are also known plastic pipe connections in which an apparently tapered end of a pipe into a seemingly normal end of another pipe is inserted. However, this is not an extruded one and it is calibrated Tube has been tapered at one end, but vice versa, the apparently tapered end represents the unchanged extruded tube; the other part of the tube is in a second operation has been inflated to the larger diameter, what with all of the known shortcomings of the blow molding process indicated above connected is.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kunststoffrohrsteckverbindung und ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffrohren zu schaffen, welches wirtschaftlich durchgeführt werden kann und eine maß- und formgenaue, dauerhaft dichte Verbindung der Rohre gewährleistet.The object of the invention is to provide a plastic pipe connector and to provide a method for manufacturing plastic pipes which is economical can be carried out and a dimensionally and dimensionally accurate, permanently tight connection of the pipes guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das extrudierte Rohr nach dem Austritt aus dem Extrusionswerkzeug im Kalibrator aufgeweitet, das Spitzende des Rohres nach dem Abkühlen ungefähr auf die Aufweiterungstemperatur aufgeheizt und auf einen gekühlten Dorn aufgeschrumpft wird.This object is achieved in that the extruded Tube expanded in the calibrator after exiting the extrusion tool, the Tip end of the tube after cooling to approximately the expansion temperature heated and shrunk onto a cooled mandrel.

Durch das Aufweiten des Rohres im Kalibrator, wobei die Fließbedingungen der Rohrwand aufgrund der unterschiedlichen Temperaturen über die Wandstärke sowie aufgrund der unterschiedlichen Randbedingungen innerhalb und außerhalbaes Rohres im Kalibrator unterschiedlich sind, werden in dem Rohr Eigenspannungen erzeugt, die in Abhängigkeit von der Ielpperatur und der Zeit das aufgeweitete Rohr in seine extrudierte Form zurückbringen möchten. Dieser sogenannte "Memor>Effekt", der an sich unerwünscht ist, da er die Maßgenauigkeit und Beständigkeit von Kunststofformen herabsetzt, wird erfindungsgemäß in sehr vorteilhafter Weise zur Verjüngung des Rohrendes ausgenutzt. Das verjüngte Rohrende hat daher aufgrund der bereits ausgetriebenen Eigenspannungen eine sehr hohe Maß-und Formgenauigkeit. Das normale, im Kalibrator etwas aufgeweitete Ende des unteren Rohres, in welches das verjüngte Ende des oberen Rohres hineingesteckt wird, kann höchstens mit der Zeit aufgrund von Sonneneinwirkung etwas schrumpfen, wonach die Dichtheit der Steckverbindung noch erhöht wird.By expanding the tube in the calibrator, taking the flow conditions the pipe wall due to the different temperatures over the wall thickness as well due to the different boundary conditions inside and outside of the pipe are different in the calibrator, internal stresses are generated in the pipe, which, depending on the temperature and time, the expanded pipe into its want to bring back extruded shape. This so-called "memor> effect", the is undesirable in itself, as it affects the dimensional accuracy and durability of plastic molds reduces, according to the invention in a very advantageous manner to rejuvenate the Pipe end used. The tapered pipe end therefore has due to the already expelled Residual stresses have a very high degree of dimensional and shape accuracy. The normal one, in the calibrator slightly flared end of the lower tube into which the tapered end of the upper Tube is inserted into it, can at most over time due to the sun shrink slightly, after which the tightness of the connector is increased.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß sofort nach dem Aufschrumpfen des verjüngten Rohrendes auf den Dorn eine Hülse über das verjMp te Ende, aufgeschoben wird, um eine gleichmäßige Abschrägung zwischen dem verjüngten und dem normalen Rohrteil zu erzielen.There is an advantageous further development of the method according to the invention in that immediately after shrinking the tapered pipe end onto the mandrel a Sleeve is pushed over the tapered end, to make an even bevel between the tapered and the normal pipe part.

Eine solche Abschrägung, welche die Dichtheit der Steckverbindung erhöht, läßt sich nicht nur sehr einfach, sondern auch beliebig und sehr gleichmäßig verwirklichen.Such a bevel, which the tightness of the connector increased, can not only be very easily, but also arbitrarily and very evenly realize.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das aufschrumpfende Rohrende durch Füllung eines Wassersackes, der einen Teil des Dornes bildet, gegen ein gekühltes Außenwerkzeug gedrückt. Mit diesem Verfahren wird eine sehr große Genauigkeit des wichtigsten B§nktionsmaßes der Steckverbindung, nämlich des Außendurchmessers des verjüngten Rohrendes erzielt.In another advantageous embodiment of the invention The shrink-on pipe end is made by filling a water pocket, the forms part of the mandrel, pressed against a cooled outer tool. With this The procedure ensures a very high accuracy of the most important dimension of the connector, namely achieved the outer diameter of the tapered pipe end.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den beiliegenden Darstellungen von Ausführungsbeispielen sowie aus der folgenden Beschreibung.Further features, advantages and possible uses of the invention result from the attached representations of exemplary embodiments and from the following description.

Es zeigt: Figur 1 eine schematische Darstellung der Extrusionsvorrichtung, Figur 2 eine schematische Darstellung des gekühlten Dornes mit dem aufgeschrumpften Rohrende und der übergeschobenen Hülse, Figur 3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung, bei welcher ein Wassersack das aufgeschrumpfte Rohrende gegen ein gekühltes Außenwerkzeug drückt, Figur 4 eine schematische Darstellung eines Fallrohrsystems mit Formstücken und erfindungsgemäßen Rohren, Figur 5 einen Querschnitt durch das verjüngte Ende eines Rohres oder Formstückes, wobei die Ausbeulungen in übertriebener Größe dargestellt sind, Figur 6a ein Übergangsstück mit drei Bereichen mit drei verschiedenen Durchmessern, Figur 6b ein Übergangs stück mit zwei Bereichen mit zwei verschiedenen Durchmessern, und Figur 7 eine Steckverbindung mit einem in einer Seite angeordneten Dichtungsring.It shows: FIG. 1 a schematic representation of the extrusion device, Figure 2 is a schematic representation of the cooled mandrel with the shrunk Pipe end and the sleeve pushed over, Figure 3 is a schematic representation of the Device in which a water sack pushes the shrunk-on pipe end against a cooled one External tool presses, Figure 4 is a schematic representation of a downpipe system with fittings and pipes according to the invention, Figure 5 shows a cross section through the tapered end of a pipe or fitting, the bulges being exaggerated Size are shown, FIG. 6a a transition piece with three areas with three different diameters, Figure 6b a transition piece with two areas with two different diameters, and Figure 7 shows a connector with a O-ring arranged in one side.

Die in Figur 1 darstellte Vorrichtung zeigt in der linken Hälfte andeutungsweise ein Spritzwerkzeug. Der Düsenaustrittsteil 1 weist eine rundumlaufende Ausnehmung 2 auf, in der eine Zentrierdüse 3 angeordnet ist, die einen Dorn 4 umgreift.The device shown in FIG. 1 is indicated in the left half an injection mold. The nozzle outlet part 1 has a circumferential recess 2, in which a centering nozzle 3 is arranged, which engages around a mandrel 4.

Die Zentrierdüse 3 wird durch einen Stirnring 5, der mit dem Düsenaustrittateil 1 bei 6 verschraubt ist, in der Ausnehmung 2 gehalten. Mittels Schrauben 7 kann die Zentrierdüse 3 den Ringraum 8 für die Bildung des Kunststoffrohres 9 bestimmen.The centering nozzle 3 is supported by an end ring 5, which is connected to the nozzle outlet part 1 is screwed at 6, held in the recess 2. By means of screws 7 can the centering nozzle 3 determine the annular space 8 for the formation of the plastic pipe 9.

Die Zentrierdüse kann zur Herstellung von Kunststoffrohren mit gleichen oder unterschiedlichen Wandstärken relativ zum Dorn 4 verstellt und auf kleineren Durchmesser gebracht werden.The centering nozzle can be used to manufacture plastic pipes with the same or different wall thicknesses relative to the mandrel 4 and adjusted to smaller ones Diameter are brought.

Anschließend an die#Zentrierdüse 3 in Extrusionsrichtung befindet sich der hohlzylinderförmige Kalibrator 10. Er ist wassergekühlt, was durch die Pfeile angedeutet ist. Wie in Figur 1 , so ist auch in den Figuren 2 und 3 der Zu- und Abfluß von Kühlwasser durch Pfeile angedeutet. Am rechten Ende der Figur 1 ist zu sehen, wie das schon erkaltete Kunststoffrohr 9 mit der Vorrichtung 11 aus dem Extruder herausgezogen wird. Der Raum 12 im Rohr 9 im Bereich des Kalibratorssteht unter erhöhtem Luftdruck, Die Preßluft wird aus dem Dorn 4 durch die Leitung 13 in den Raum 12 geführt.Next to the centering nozzle 3 is located in the extrusion direction the hollow cylindrical calibrator 10. It is water-cooled, which is achieved by the Is indicated by arrows. As in Figure 1, so is also in Figures 2 and 3 of the supply and outflow of cooling water indicated by arrows. At the right end of Figure 1 is to see how the already cooled plastic pipe 9 with the device 11 from the Extruder is pulled out. The space 12 in the tube 9 is in the area of the calibrator under increased air pressure, the compressed air is released from the mandrel 4 through the line 13 led to room 12.

Eine Befestigungsvorrichtung 14 hält eine Gummimembran 13 zur Aufrechterhaltung des Druckluftkissens. Eine nicht dargestellte Heizvorrichtung erwärmt den Düsenaustrittsteil 1 und die Zentrierdüse 3. Im Bereich links vom Dorn strömt aufgeheizt er Kunsttoff nach rechts in den Ringraum 8 und es bildet sich das Kunststoffrohr 9 aus, das sich im Bereich der Zentrierdüse 3 noch im plastischen Zustand befindet. Im Bereich des Kaliberators, an dessen Innenkonturen das Kunststoffrohr durch die Preßluft angedrückt wird, kühlt sich das Rohr ab und außerhalb des Kalibrators 10 befindet sich das Kunststoffrohr in kaltem erhärteten Zustand. Man erkennt, daß der Innendurchmesser des Kalibrators 10 größer als der Innendurchmesser der Zentrierdüse 3, so daß das extrudierte Rohr im Kalibrator aufgeweitet wird.A fastening device 14 holds a rubber diaphragm 13 for maintenance of the compressed air cushion. A heating device, not shown, heats the nozzle outlet part 1 and the centering nozzle 3. In the area to the left of the mandrel, heated plastic flows to the right into the annular space 8 and the plastic pipe 9 is formed, which is in the area of the centering nozzle 3 is still in the plastic state. In the area of the Caliberator, on the inner contours of which the plastic tube is pressed by the compressed air is, the tube cools and outside of the calibrator 10 is the Plastic pipe in a cold hardened state. It can be seen that the inside diameter of the calibrator 10 larger than the inner diameter of the centering nozzle 3, so that the extruded pipe is expanded in the calibrator.

Das im Kalibrator aufgeweitete und abgekühlte Rohr wird an einem Ende ungefähr auf die Aufweit ungstemperatur aufgeheizt z.B. durch Widerstandsheizung und auf einen wassergekühlsten Dorn 16, der vorteilhaft mit einer Teflonschicht 17 überzogen ist, aufgeschrumpft (siehe Figur 2). Der Außendurchmesser des Dornes ist ungefähr gleich dem Innendurchmesser des aus der Zentrierdüse 3 austretenden Rohres. Sofort nach dem Aufschrumpfen wird eine Hülse 18 über das Rohrende geschoben, um eine bestimmte gleichmäßige Abschrägung 19 am Übergang vom verjüngten zum normalen Rohrdurchmesser zu erhalten.The tube, which has been expanded and cooled in the calibrator, is at one end Heated approximately to the expansion temperature, e.g. by resistance heating and on a water-cooled mandrel 16, which advantageously has a Teflon layer 17 is coated, shrunk on (see Figure 2). The outside diameter of the mandrel is approximately equal to the inside diameter of the one emerging from the centering nozzle 3 Pipe. Immediately after shrinking, a sleeve 18 is pushed over the end of the pipe, around a certain uniform bevel 19 at the transition from the tapered to the normal Pipe diameter.

Das nach dem Abkühlen wieder ungefähr auf die Aufweit lngstemperatur aufgeheizte Rohrende kann auch auf einen Dorn geschoben werden, der im wesentlichen aus einem elastischen Wassersack 20 besteht (siehe Figur 3). Während des Aufschrumpfens wird der Wassersack schlagartig mit Wasser gekühlt, so daß das Rohrende von innen an das gekühlte Außen,-werkzeug 21 gedrückt wird, wobei der Aussendurchmesser des Rohrendes genau fixiert werden kann.After cooling down again to approximately the expansion temperature heated pipe end can also be pushed onto a mandrel, which is essentially consists of an elastic water bag 20 (see Figure 3). During shrinking the water bag is suddenly cooled with water, so that the end of the pipe from the inside is pressed against the cooled outer tool 21, the outer diameter of Pipe end can be fixed exactly.

In Figur 4 ist schematisch ein Fallrohrsystem mit Rohren 22 und Formstücken 22'gezeigt. Das Rohr 22 bzw. Formstück 22' weist ein oberes Ende 23 bzw. 23' auf mit gleichem Außen- und Innendurchmesser wie etwa in der Mitte des Rohres 22 bzw.A downpipe system with pipes 22 and fittings is schematically shown in FIG 22 'shown. The pipe 22 or fitting 22 'has an upper end 23 or 23' with the same outside and inside diameter as in the middle of the tube 22 or

Formstückes 221. Unten am Rohr oder Formstück befindet sich ein verjüngtes Ende 24 bzw. 24', welches in das obere Ende des nächsten unteren Rohres oder Formstückes eingesteckt wird.Fitting 221. There is a tapered one at the bottom of the pipe or fitting End 24 or 24 ', which in the upper end of the next lower pipe or fitting is plugged in.

Sollte durch mehrmaliges Schneiden ein Rohr mit zwei nicht verjüngten Enden 23 vorhanden und mit einem gleichen, nicht verjüngten Ende zu verbinden sein, so kann dieses mittels des Übergangs 3stückes 25 bzw. 26 (siehe Figur 6a und 6b), in der dargestellten Weise geschehen.Should not be tapered by cutting several times a pipe with two Ends 23 must be present and to be connected to an identical, non-tapered end, so this can be done by means of the transition 3 piece 25 or 26 (see Figures 6a and 6b), done in the manner shown.

Obwohl eine zusätzliche Abdichtung bei der neuen Steckverbindung an sich nicht erfaderlich ist, kann man jedoch beispielsweise für die Verwendung bei Druckrlcnran, wie in Figur 7 dargestellt, einen Dichtungsring 27 in einer Sicke 23 des normalen Endes des Rohres anordnen.Although an additional seal is required for the new connector is not accessible, but can be used, for example, at Druckrlcnran, as shown in Figure 7, a sealing ring 27 in a bead 23 of the normal end of the pipe.

Es ist auch möglich, das verjüngte, untere Ende des oberen Rohres oder Formstückes mit dem oberen Ende des nächst über greifenden Rohres oder Formstückes längs des Überlappungebereiches zu verkleben. Darüberhinaus kann man im verjüngten Teil des Rohres oder Formstückes mindestens zwei kleinste nach außen gerichtete Ausbeulungen 29 zur besseren Halterung des ohne Verklebung aufgesteckten Rohres oder Formstückes anordnen, wie in Figur 5 dargestellt ist.It is also possible to use the tapered, lower end of the upper tube or fitting with the upper end of the next cross-over pipe or fitting to be glued along the overlap area. In addition, you can be rejuvenated Part of the pipe or fitting has at least two smallest outwardly directed Bulges 29 for better holding of the pipe attached without gluing or arrange fitting, as shown in Figure 5.

Claims

Patent application

1. Process for the production of pipes made of plastic, in particular of gutter downpipes, which with their respective lower spigot end in the next following lower tube are inserted, characterized in that the extruded tube expanded into a calibrator after exiting the extrusion tool, which The spigot end of the tube is heated to approximately the expansion temperature after cooling and is shrunk onto a cooled mandrel.

2. The method according to claim 1, characterized in that immediately after shrinking the tapered pipe end onto the mandrel a sleeve over the tapered one End to bevel evenly between the tapered and normal pipe part is postponed.

3. The method according to claim 1, characterized in that the shrink-on End of the pipe by filling a water pocket, which forms part of the mandrel, against a cooled external tool is pressed.