DE2200964A1

DE2200964A1 - Verfahren zur herstellung von rohren aus vernetzbaren polymeren

Info

Publication number: DE2200964A1
Application number: DE19722200964
Authority: DE
Inventors: Hans-Martin Schmidtchen
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1972-01-10
Filing date: 1972-01-10
Publication date: 1973-07-19

Description

Verfahren zur Herstellung von Rohren aus vernetzbaren Polymeren Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Herstellung von Rohren, insbesondere für die Verwendung in Rohrbündelkabeln, aus vernetzbaren Polymeren, bei dem das Polymermäterial durch Zusatzwärme noch im Spritzkopf auf Vernetzungsteinperatur gebracht, die Rohrformung bei dieser Temperatur erfolgt und anschließend die geformten Rohre in einer an den Spritzkopf anschließenden Warmhaltezone vernetzt werden.
Im Rahmen fortschreitender Automatisierung kommen in zunehmendem Maße pneumatische oder hydraulische Fernsteuerungseinrichtungen zur Anwendung. Dabei werden für die Übertragung der Meß- und Regel impulse über längere Strecken anstelle einer Vielzahl von Einzelrohren mit wirtschaftlichem Vorteil Rohrbündelkabel, d. h. mehrere zu einem Bündel verseilte Rohre, verwendet. So hat sich beispielsweise in der chemischen Industrie eine pneumatische Übertragung der Meßwerte oder Regelimpulse von Anlagen wegen der hierbei möglichen Explosionsgefahr zu den Kontroll- oder Regelstationen durchgesetzt.
Ein anderer wesentlicher Anwendungsbereich ist die Entnahme von Probematerial, z. B. flüssige oder gasförmige Stoffe mittels der oben näher bezeichneten Rohrbündelkabel.
Die für Rohrbündelkabel verwendeten Röhrchen können aus Metall, beispielsweise Aluminium, Kupfer oder Stahl, oder auch aus Kunststoff hergestellt sein. Als Kunststoffrohre werden beispielsweise solche aus Polyäthylen, Polyamid oder Polyvinylchlorid eingesetzt. Bekannt ist es auch, anstelle der bisher üblichen Röhrchen solche aus vernetztem Polyäthylen herzustellen, das mit Peroxyden vermischt ist. Bei der erst neuerdings möglich gewordenen Herstellung solcher vernetzter Polyäthylenröhrchen wird das mit Peroxyden versetzte Polymermaterial durch eine zusätzlich aufgebrachte Wärmebeaufschlagung bereits im Spritzkopf auf Vernetzungstemperatur gebracht, wobei die eigentliche Rohrformung bei die-5er erhöhten Temperatur erfolgt und anschließend die geformten Rohre in einer anschließenden Warmhaltezone durchvernetzt werden. Auf diese Weise hergestellte Vollformstränge aus vernetzten Werkstoffen erfüllen die an sie gestellten Anforderungen, bei der Herstellung von Rohren ergeben sich jedoch dann Schwierigkeiten, wenn, wie es bei Rohrbündelkabeln gefordert wird, die Maßhaltigkeit dieser Rohre zwischen verhältnismäßig engen Toleranzgrenzen eingehalten werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem für die Herstellung vernetzbarer Formstränge bekannten Verfahren, Kunststoffrohre aus vernetzbarem Material herzustellen, die ebenso wie solche mit üblichen unvernetzten Kunststoffen eine hohe Maßhaltigkeit aufweisen.
Gelöst wird diese Aufgabe bei der Herstellung von Rohren aus vernetzbaren Polymeren gemäß der Erfindung dadurch, daß in der sich unmittelbar an den Spritzkopf anschließenden Warmhaltezone die gespritzten Rohre bei Vernetzungstem peratur und Unterdruck kalibriert werden. In der Warmhaltezone erfolgt die abschließende Vernetzung des verwendeten Kunststoffes, wobei durch die gleichzeitige unter Unterdruck erfolgende Kalibrierung die geforderte Maßhaltigkeit sichergestellt ist.
In Durchführung'der Erfindung beträgt die Temperatur in der Warmhaltezone etwa 160 - 200 OC, diese Temperatur reicht aus, um bei den üblichen, beispielsweise mit Peroxyden versetzten thermoplastischen Kunststoffen eine abschließende Vernetzung sicherzustellen. Die Kalibrierung der Rohre erfolgt während dieser Zeit vorteilhaft bei 0,1 - 0,6 Atmosphären Unterdruck. Zur Kalibrierung kann man als das Rohr umströmendes Medium beispielsweise ein Gas verwenden, besonders vorteilhaft ist es hierbei, die Kalibrierung in einer Schutzgasatmosphäre, wie Stickstoff oder dergleichen, vorzunehmen.
Bisweilen kann es vorteilhaft sein, die Temperatur in der Warmhaltezone zu staffeln, beispielsweise dadurch, daß das gespritzte Rohr im Bereich der Vernetzung, d.h. beim Durchlaufen der Warmhaltezone, hintereinander geschaltete Kammern durchläuft, die mit zum Ende hin abfallender Temperatur beaufschlagt sind.
Die Kalibrierung der vernetzbaren Kunststoffröhrchen im Bereich der Warmhaltezone erfolgt in Durchführung der Erfindung-in besonders vorteilhafter Weise dadurch,- daß das gespritzte Rohr in Abständen angeordnete Lochscheiben durch läuft, die durch an sich bekannte perforierte Rohrstücke in Abstand gehalten werden. Da außerhalb dieser Rohrstücke Unterdruck herrscht, werden jeweils zwischen den Lochscheiben die mit Normaldruck gefüllten Rohre beim Durchlaufen an die Außenwandung der perforierten Rohrstücke gezogen und durchlaufen anschließend eine Lochscheibe, durch die sie wieder auf das gewünschte Maß heruntergezogen werden.
Durch dieses abwechselnde Aufblähen und Kalibrieren der Röhrchen läßt sich eine besonders gute Maßhaltigkeit der gespritzten KunStstoffrohre erzielen.
Erfolgt die Kalibrierung bei erhöhter Temperatur und unter Unterdruck beispielsweise in einer Schutzgasatmosphäre, etwa unter Stickstoff, dann wird. es vorteilhaft sein, sowohl die perforierten Rohrstücke als auch die Lochscheiben aus einem geeigneten Kunststoff herzustellen, der besondere Gleiteigenschaften aufweist, wie beispielsweise Polytetrafluoräthyl en.
Die Erfindung sei an Hand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
In dem Spritzkopf der schematisch dargestellten Spritzvorrichtung 1 ist eine Zone 2 vorgesehen, in der zusätzlich zu der üblichen. Spritztemperatur eine Zusatzwärme aufgebracht wird. Diese kann in bekannter Weise z. B. durch eine geeignete Widerstandsheizung erfolgen. Zusätzlich zur im Bereich 2 aufgebrachten Zusatzwärme kann in dem fließenden Polymermaterial eine Friktionswärme erzeugt werden, so daß in dem beispielsweise mit Peroxyden vermischten Polyäthylen die Vernetzung ausgelöst wird. Anschließend passiert das bereits so vorbehandelte Polymermaterial das Mundstück und tritt als Röhrchen 3 bei einer Temperatur von 180 - 190 OC beispielsweise aus. Nach Passieren eines kurzen Ubergangsstükkes 4 gelangt das gespritzte Polyäthylenröhrchen in die Warmhaltekammer 5, die ständig auf Temperaturen von etwa 160 - 200° C gehalten wird und mit Stickstoff unter Unterdruck von 0,1 bis 0,6 Atmosphären gefüllt ist. In dieser Warmhaltekammer 5 befindet sich zusätzlich die eigentliche Kalibriervorrichtung für die aus dem vernetzbaren Polymermaterial bestehenden Röhrchen. Diese setzt sich aus einzelnen perforierten Rohrstücken 6 und mit diesen abwechselnden Lochscheiben 7 zusammen. Der Innendurchmesser der Lochscheiben entspricht dabei dem geforderten Außendurciimesser der Polymerröiirchen. Beim Einlauf in die Warmhaltekammer 5 wird liun das Polymerröhrchen 3, dessen Innenraum normalerweise-unter Noreáldruck steht, durch den in der Warmhaltekammer herrschenden Unterdruck jewei#ls in dem Bereich 8 zwischen den einzelnen Lochscheiben 7 gegen die umgebende Wand der Rohrstücke 6 gezogen; d. h. die Röhrchen werden aufgebläht, um unmittelbar daran anschließend durch die Lochscheiben 7 geführt zu werden, wo sie kurzzeitig auf den geforderten Endwert in Bezug auf die Abmessungen gebracht werden, um anschließend in einem erneuten Bereich 8 wieder aufgebläht zu werden usw. Zusätzlich zu dieser stufenweisen Kalibrierung kannman auch so vorgehen, daß beispielsweise zwei oder mehrere solcher Lochscheiben in getrennten Kammern untergebracht sind, die mit zum auslaufenden Ende hin abfallenden Temperaturen beaufschlagt werden.
Es ist zweckmäßig, für die Kalibriervorrichtung Materialien zu verwenden, die von sich aus die erforderlichen Gleiteigenschaften für die gespritzten Rohre mitbringen. Hier haben sich im allgemeinen Werkstoffe wie z. B. Polytetrafluoräthylen u. ä. als besonders geeignet erwiesen.
Nach Abschluß der Vernetzung und Kalibrierung der Kunststoffröhrchen 3 werden diese in eine bekannte Kühlvorrichtung 10, beispielsweise ein Wasserbad,eingeführt, um dann anschließend in bekannter Weise auf eine Aufwickeltrommel 11 gewikkelt zu werden.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Rohren, insbesondere für die Verwendung in Rohrbündelkabeln, aus vernetzbaren Polymeren, bei dem das Polymermaterial durch Zusatzwärme noch im Spritzkopf auf Vernetzungstemperatur gebracht, die Rohrformung bei dieser Temperatur erfolgt und anschließend die geformten Rohre in einer an den Spritzkopf anschließenden Warmhaltezone vernetz ierden, dadurch gekennzeichnet, daß in der sich unmittelbar an den Spritzkopf anschließenden Warmhaltezone die gespritzten Rohre bei Vernetzungstemperatur und Unterdruck kalibriert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenizeichnet, daß die Temperatur in der Warmhaltezone etwa 160 - 200 OC beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierung der Rohre bei etwa 0,1 - 0,6 Atmosphären Unterdruck erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierung in einer Schutzgasatmosphäre, wie Stickstoff oder einem anderen Gas oder Gasgemisch erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Warmhaltezone mit zum Ende ~hin fallender Charakteristik gestaffelt ist.
6. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die gespritzten Rohre zum Zwecke der Kalibrierung durch in Abständen angeordnete undzdurch perforierte Rohrstükke voneinander getrennte Lochscheiben aus einem gleitfähigen Werkstoff, wie Polytetrafluoräthylen oder dergleichen, hindurchgeführt werden.

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