DE2164845A1 - Verfahren zum herstellen von geringelten, d.h. an der aussenseite mit ringfoermigem profil versehenen rohren aus kunststoff und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Description

2T64845

22. Dezember 1971 P 4-290 - rewe

Emile Alfred Gourant, Manziat (Frankreich)

Verfahren zum Herstellen von geringelten, eUh. an der .Außenseite mit ringförmigem Profil versehenen !Röhren aus Kunststoff und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

,Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von geringelten, d.h. an der Außenseite mit ringförmigem Profil versehenen Rohren aus Kunststoff, bei dem ein Materialstrang als Ausgangs-Werkstück aus einer Strangpresse austritt, woraufhin man diesen einer Operation unterwirft, die zum Ziel hat, seinen Innendurchmesser zu vergrößern, um schließlich am Ende dieser Operation eine andere Operation folgen' zu lassen, bei der die Ringe gebildet werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

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Derartige Rohre haben eine sehr große Flexibilität und eine gute Festigkeit bzw. Widerstandsfähigkeit gegen äußere Drücke. Sie werden bei Elektroinstallationen als Schutz für Kabel und Leitungen, aber auch als Drainagerohre laufend verwendet.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die geringelten Rohre, die fortlaufend als rohrförmiger Strang aus Kunststoff

fc aus einer Strangpresse austreten und einem Arbeitsgang unter-

werfen werden, der dazu dient, seinen liorainaldurchmesser,zu vergrößern,um alsdann einem weiteren Arbeitsgang unterworfen zu werden, in dem die Ringe gebildet werden.

Ein bekanntes Herstellungsverfahren besteht darin., in das Innere des Stranges nach seinem Austritt aus dem Extruderoder Spritzkopf einen Strom von Druckluft einzuführen, um die radiale Ausweitung dieses Stranges sicherzustellen und seine Formgebung in Verbindung mit äuße-ren Preßformen zu erlauben,

die aus Halb-Matrizen bestehen, die sich mit der Durchlaufgeschwindigkeit des Stranges verschieben bzw. verstellen.

Dieses Verfahren macht es erforderlich, in der Verlängerung eines Doms, der gegenüber dem Extruder- oder Spritzkopf vorspringt, eine axiale Stange im Inneren des Stranges vorzusehen, die mit Durchbrüchen für die Zufuhr von Druckluft versehen ist und einen Wulst aufweist, der geeignet ist, den in Strömungsrichtung vorn gelegenen Teil des Stranges möglichst dicht abzu-

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schließen. .

Obwohl dieses Verfahren es erlaubt, ausgezeichnete Resultate zu erlangen, haften ihm doch gewisse Mangel an. Der wichtigste Nachteil geht aus der Tatsache hervor, daß die in der axialen Stange vorgesehenen Kanäle für die Zufuhr von Druckluft in einer Zone angeordnet sind, in der der aus der Strangpresse austretende Kunststoff noch sehr weich und bildsam ist. Auf diese Weise kommt es im Falle des zufälligen Anhaltens der Vorrichtung und insbesondere im Falle der Unterbrechung des Einblasens von Druckluft vor, daß das Kunststoffmaterial in die Kanäle der axialen Stange und. durch Ausbreitung in alle die Druckluft führenden Leitungen eindringt, was notwendig macht, den Extruder- oder Spritzkopf vollständig zu demontieren und dazu führt, daß die Reinigung sehr umständlich und zeitraubend ist, sobald das Material erhärtet. _

Ein anderer Nachteil entspringt aus dem Erfordernis, eine befriedigende Dichtheit zwischen dem Wulst der Stange und dem sich in Herstellung befindenden Rohr vorzusehen, um jeden Druckverlust in der in Stromungsrichtung gesehen vorn zwischen dem Materialstrang und den gegenüber dem Extrusions- oder Spritzkopf vorstehenden Partien gebildeten Kammer zu vermeiden. In der Tat gibt es, ausgenommen die schwache bzw. geringe Leckluft, die von dem an der inneren Fläche des Rohres anhaftenden Luftfilm herrühren, der dem Rohr bei seiner Verschiebung außer-

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halb des Wulstes folgt, praktisch keinerlei Druckluftfluß, der geeignet wäre, die Abkühlung des Rohres sicherzustellen. Af diese Weise ist die Abkühlung ausschließlich durch Strahlung sichergestellt, wodurch die Durchlaufgeschwindigkeit des Rohres beträchtlich begrenzt wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung hat zum Ziel, diesen Übelständen abzuhelfen, und erlaubt die Erlangung eines um vieles höheren Produktionsausstoßes bzw. -rhythmus als mit den gebräuchlichen Verfahren zu erreichen ist.

Das Verfahren besteht darin, den Materialstrang von seinem Aus-" tritt aus der Strangpresse ab mechanisch zu gestalten, um einen Rohrrohling zu bilden mit einem äußeren Durchmesser, der kleiner ist als der endgültige Durchmesser, und das im Entstehen befindliche geringelte Rohr auf seine endgültige Form und auf seine endgültigen Abmessungen zu bringen mittels eines ringförmigen Druckluftfilms, der gleichzeitig die Abkühlung des geringelten Rohres sicherstellt.

Der Lufbfilm, der die Fertigstellung und die Einstellung auf den Enddurchmesser des Rohres sicherstellt, wird in einer Zone verwirklicht, in der das thermoplastische Kunststoffmaterial eine Weichheit und Malleabilität besitzt, die ausreicht, damit dieses Material noch geformt werden kann, aber nicht mehr ausreicht, um im Falle einer Störung das Material in die. Teile der

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Vorrichtung eindringen zu lassen, die den Luftfilm hervorbringen bzw. erzeugen. Außerdem verbessert dieser Iiuftfilm die Abkühlung des Rohres beträchtlich, so daß es auf diese Weise mit viel größerer Geschwindigkeit durchgelassen werden kann,

Vorzugsweise ist der äußere Durchmesser des Eohrrohlings größer als der kleinste innere Durchmesser von geder der Preßformen,, welche die Bildung der Binge auf dem Rohr sicherstellen,.

Daraus geht hervor, daß die Bildung der Ringe auf dem vor dem Ende der Phase der mechanischen Formung des beginnen kann. '

Die Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens gehört zu der Art von Vorrichtungen, die mit einem Extruder— oder Spritz·=· <kopf verbunden sind, der seinerseits aus einer zentralen Spitze besteht, die durch eine rohrförmige Partie und einen ringförmigen Körper verlängert ist, der durch eine Hülse verlängert ist, die mit den vorgenannten Elementen einen ringförmigen Kanal für den Durchgang des Stranges aus Kunststoff begrenzt,-wobei die vorgenannte rohrförmige Partie mit einer axialen Bohrung in der Spitze in Verbindung steht, die ihrerseits an eine Druckluftquelle angeschlossen ist. Gemäß der Erfindung besteht die Vorrichtung aus folgenden Teilen:

a) aus einer an ihrem Ende mit Gewinde versehenen axialen

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Stange, die mit ihrem Ende in die Verlängerung der zentralen rohrförmigen Partie des Extrusions- oder Spritzkopfes eingeschraubt ist, wobei diese Stange eine Saekbohrung aufweist, die sich nahezu über ihre ganze Länge erstreckt und deren in Strömungsrichtung vorderes äußeres Ende mit dem Luftzuführungskanal der vorgenannten rohrförmigen Partie in Verbindung steht, während in ihre rückwärtige Partie radiale Bohrungen einmünden; b; eine Ausweithülse, die in koaxialer Anordnung um die in

Strömungsrichtung vordere und zentrale Partie der axialen Stange angeordnet ist und die in Strömungsrichtung von vorn nach hinten gesehen eine konische Partie enthält, die durch eine zylindrische Partie verlängert ist, deren äußerer Durchmesser gleich dem inneren Durchmesser des Rohrrohlings ist, und
c) eine koaxial an dem in Strömungsriehtung gesehen vorderen

Ende der Stange angeordnete Nuß, die radiale Kanäle ent*- Ψ hält, die mit den radialen Bohrungen der axialen Stange in Verbindung stehen, wobei die vorerwähnte Nuß einen äußeren Durchmesser aufweist, der etwas geringer als der innere endgültige Durchmesser des geringelten Rohres ist, um auf diese Weise mit der inneren Fläche des letzteren einen ringförmigen Druckluftfilm zu begrenzen, der die Fertigstellung und die Abkühlung des besagten Rohres sicherstellt.

Pie Erfindung kann besser mit Hilfe der nachfolgenden Besehrei-

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bung verstanden werden, die Bezug nimmt auf die beigefügte schematische Zeichnung, die anhand eines nicht einschränkenden Beispiels eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung darstellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht teilweise im Schnitt der Vorrichtung gemäß der Erfindung, wenn sie auf einem Extrusionskopf aufgebaut ist,

Fig. 2 und 3

die Anordnung nach Fig. 1 in je einem Längsschnitt in größerem Maßstab entsprechend den Partien links und rechts der Linie A-A der Fig. 1.

In dieser Zeichnung ist mit 2 ein Extrusionskopf bezeichnet, der in bekannter Art aus einer Spitze 3 besteht, die durch eine rohrförmige Partie 4- verlanget und in einem Körper 5 angeordnet ist, der seinerseits durch ein Futter 6 verlängert ist. Mit 7 ist der ringförmige Kanal bezeichnet, der zum einen Teil von dem Körper 5 und dem Futter 6 und zum anderen Teil von der Spitze 3 und der rohrförmigen Partie 4- begrenzt ist. Der Strang aus thermoplastischem Material tritt in bekannter Weise am äußeren Ende 7a des Kanals 7 aus.

Wie dies Fig. 2 im besonderen zeigt, enthält die rohrförmige Partie 4- einen Längskanal 8, der mit einem in der Spitze 3 vor-

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gesehenen Kanal 9 fluchtet. Die Spitze 3 ist in einem Tragstück 10 unter Zwischenschalten von radialen Armen 12 zenti^iert, von denen einige von einem Kanal 13 durchzogen sind, der einerseits mit dem Kanal 9 in der Spitze und andererseits mit einer Druckluftquelle verbunden ist.

Die Vorrichtung gemäß·der Erfindung besteht aus einer Längsstange 14, die an einem Ende mit Gewinde 15 versehen ist, weldies erlaubt, die Stange in die axiale Verlängerung und. in das äußere mit Gewinde versehene Ende 16 der vorerwähnten rohrförmigen Partie 4 einzuschrauben. Diese Stange 14 ist nahezu über ihre ganze Länge von einer Sackbohrung 17 durchzogen, die mit dem Kanal 8 der rohrförmigen Partie 4 fluchtet und in Verbindung steht. In diese Sackbohrung münden radiale Bohrungen 18.

An der in Strömungsrichtung gesehen vorderen und" der zentralen Partie der Stange 14 ist eine Hülse 19 angeordnet, die in Strömungsrxchtung gesehen von vorn nach hinten eine konische Partie 19a enthält, die durch eine zylindrische Partie 19b verlängert ist. Diese letztere hat einen äußeren Durchmesser glei'ch dem inneren Durchmesser des Rohrrohlings, den man zu erhalten wünscht,

Endlich ist noch eine Nuß 20 koaxial zur Stange 14 und in Strömungsrichtung gesehen hinter der Stange 14 angeordnet. Diese innen hohle Nuß weist einen äußeren Durchmesser auf, der etwas kleiner als der endpiltige innere Durchmesser des geringe!toi!

SAD ORIGINAL

Rohres Ist. Die Nuß "enthält? mehrere Vertiefungen oder Nuten 22, in die radiale Bohrungen 23 einmünden, die ihre Wandung durchdringen und der von den Kanälen 18 der Stange 14 herkommenden Luft erlauben, ins Freie zu entweichen. Die Nuß 20 ist gegen Verschiebung auf der axialen Stange 14 zwischen einer Verlängerung 24-, die auf ihr mit Gewinde versehenes Ende 25 aufschraubbar ist, und einer Schulter 26 festgehalten,

Wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung auf das äußere Ende des Extrusxonskopfes oder Spritzkopfes aufgebaut ist, wie in Fig. 1 gezeigt, geht der Strang aus thermoplastischem Material 27 beim Verlassen des Kopfes 2 zuerst über die Ausweithülse hinweg, die ihn auf mechanischem Weg umformt bzw. ausweitet, wobei er einer fortschreitenden radialen Ausweitung unterworfen ist. Unter der Einwirkung dieser Ausweitung wird der Strang zunehmend und allmählich auf die inneren und äußeren Durchmesser des Rohlings gebracht, den man dabei erzielen will. Wenn man darauf geachtet hat, der zylindrischen Partie'19b der Ausweithülse einen Durchmesser zu geben, der es erlaubt, einen Rohrrohling zu erreichen, der selbst einen äußeren Durchmesser hat, der größer ist aLs der kleinste innere Durchmesser der HaIb-Matrizen 28a und 28b, die dazu dienen, die Bildung der Ringe auf dem Rohr sicherzustellen, ist es möglich, in der Endphase der mechanischen Aufweitung den. Rohlings, gleichzeitig die Bildung der- Ri.np;e vorzubereiten. ·

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ORIGINAL

Es muß weiterhin, festgehalten und präzisiert werden, daß die Halb-Matrizen 28a und 28b mit ihren Homologen zwei paternoster-¹ artig wirkende Gebilde darstellen, die sich in kontinuierlicher Weise im Sinne des Pfeiles 29 und mit einer linearen Geschwindigkeit fortbewegen, die gleich ist der Durchlaufgeschwindigkeit des Rohres.

Wenn der Rohrrohling rings um die Nuß 20 herum gelangt ist, zwingt der ringförmige Film aus Preßluft, der zwischen der inneren Fläche dieses Rohres und der Nuß 20 enthalten ist, das noch weiche und schmiegsame thermoplastische Material, sich an die Form der in die Halb-Matrizen 28a und 28b eingearbeiteten Rillen oder Nuten anzuschmiegen und'sichert auf diese Weise die Fertigstellung des "geringelten" Rohres. Außerdem sichert dieser aufgrund der mangelnden Dichtheit., zwischen der Nuß und dem Rohr ständig erneuerte Luftfilm gleichzeitig die Abkühlung des thermoplastischen Materials. Es scheint also, daß es möglich ist, die Geschwindigkeit des Durchlaufs des Rohres beliebig zu verändern im Sinne einer Zunahme, da es,um eine einwandfreie Abkühlung zu erlangen, genügt, die Menge der DruckLuft zu erhöhen, die den ringförmigen Film erzeugt.

Die Tatsache, daß die radialen Khäle, welche die den ringförmigen FiLm erzeugende DruckLuft zuführen, in einer Zone vorgesehen sind, in der das therinopLastische Material noch'weich, d.h. pl.nnbifjch, jedoch nicht mehr genügend flüssig ist, verhindert

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8AD ORiGSNAL

■jedes Risiko der Verstopfung dieser Kanäle durch das thermoplastische Material in dem Falle, daß bei den Mitteln, welche die Druckluft erzeugen oder zuführen, eine Störung'entstehen könnte.

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Claims (4)

1. A η s ρ r.ü ehe

   Verfahren zum Herstellen von geringelten, d.h. an der Außenseite mit ringförmigem Profil versehene!Rohren aus Kunststoff, bei dem ein Materialstrang als Ausgangs-Werkstück aus

   einer Strangpresse austritt, woraufhin man diesen einer Opera-B₁

   tion unterwirft, die zum Ziel hat, seinen Innendurchmesser zu vergrößern, um schließlich am Ende dieser Operation eine andere Operation folgen zu lassen, bei der die Ringe gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Strang erzeugt und ihn mechanisch so verformt, daß am Austritt aus der Strangpresse ein Rohling gebildet wird, der einen kleineren äußeren Durchmesser als der endgültige Durchmesser hat, und daß man das geringelte Rohr im Verlauf seiner Fertigbearbeitung auf die endgültige Form und die endgültigen Abmessungen mittels eines ringförmigen Druckluftfilms bringt, der gleichzeitig die Ab kühlung des geringelten Rohres sicherstellt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Durchmesser des Rohffohlings größer ist als dei? kleinste innere Durchmesser jeder der Preßformen, welche die Bildung der Rinpjo auf dem Rohr sicherstellen.
3. 3. Vorrichtung.für die Durchführung des Verfahrens na-üi Anspruch Λ und 2, von der Art, die -mit einem Extrusions- oder

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   BAD

   Spritzkopf verbunden sind, der eine zentrale Spitze besitzt, die durch eine rohrförmige Partie und einen ringförmigen Körper verlängert ist , der durch eine Hülse verlängert ist, die mit den vorerwähnten Elementen einen ringförmigen Kanal für den Durchgang des Stranges aus Kunststoff begrenzt, wobei die vorgenannte rohrförmige Partie mit einer axialen Bohrung in der Spitze in Verbindung steht, die ihrerseits' an eine Drucklüftquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus folgenden Teilen besteht:

   a) eine an ihrem Ende mit Gewinde versehene axiale Stange, die mit ihrem Ende in die Verlängerung der zentralen rohrförmigen Partie des Extrusions- oder Spritzkopfes eingeschraubt ist, wobei diese Stange eine Sackbohrung aufweist, die sich nahezu über ihre ganze Länge erstreckt und deren in Strömungsrichtung vorderes äußeres Ende mit dem IiuftzufÜhrungskahal der vorgenannten rohrförmigen Partie in Verbindung steht, während in ihre rückwärtige Partie radiale Bohrungen einmünden;

   b) eine Äusweithülse, die in koaxialer Anordnung um die in Strömungsrichtung vordere und zentrale Partie der axialen Stange angeordnet ist und die in StrÖmungsrichjbung von vorn nach hinten gesehen eine konische Partie enthält, die durch eine zylindrische Partie verlängeret ist, deren äußerer Durchmesser gleich dem inneren Durchmesser des Rohrrohlings ist, und

   c) eine koaxial an dem in Strömungsrichtung gesehen vorderen Ende der Stange angeordnete Nuß, die radiale Kanäle ent-

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   hält j die mit den radialen Bohrungen der axialen Stange in Verbindung stehen, wobei die vor-erwähnte Nuß einen . äußeren Durchmesser aufweist, der etwas geringer als der innere endgültige Durchmesser des geringelten Rohres ist, um auf diese Weise mit der inneren Flache des letzteren einen ringförmigen Druckluftfilm zu begrenzen, der die Fertigstellung und die Abkühlung des besagten Rohres sicherstellt. . .
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet $ daß. die Nuß in Längsrichtung unbeweglich festgehalten wird zwischen einer an das hintere äußere Ende der axialen Stange angeschraubten Verlängerung und einer Schulter dieser Stange, gegen welche die in Strömungsrichtung gesehen vordere fläche sich abstützt*

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