DE2231703B2

DE2231703B2 - Verfahren zum Herstellen eines selbsttragenden Rohrs aus einem thermoplastischen Kunststoff

Info

Publication number: DE2231703B2
Application number: DE2231703A
Authority: DE
Inventors: Jack Lendymore Sutton Coldfield Warwickshire Riley (Grossbritannien)
Original assignee: YORKSHIRE IMPERIAL PLASTICS Ltd LEEDS YORKSHIRE (GROSSBRITANNIEN)
Current assignee: YORKSHIRE IMPERIAL PLASTICS Ltd LEEDS YORKSHIRE (GROSSBRITANNIEN)
Priority date: 1971-06-28
Filing date: 1972-06-28
Publication date: 1979-02-01
Also published as: FR2143841B1; KE2678A; DE2231703A1; GB1382580A; IT959997B; FR2143841A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines selbsttragenden Rohrs aus einem thermoplastischen Kunststoff gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist ein, Verfahren dieser Art bekannt (DE-OS 15 04 359), bei dem zur Vermeidung einer unkontrollierbaren Expansion beim Aufblasen des geschäumten Schlauchs dieser innen und außen mit einer zusätzlichen ungeschäumten Haut versehen wird, die eine Orientierung erfährt und dadurch dem Schlauch eine erhöhte Festigkeit verleiht Bei diesem Verfahren muß der unmittelbar stranggepreßte Schlauch aus Schaumstoff auf der Innenseite und der Außenseite abgeschreckt werden, um eine schaumfreie Außen- und Innenhaut zu erhalten. Das Aufweiten zu dem selbsttragenden Rohr erfolgt dann in einer Form, indem Luft mit hoher Geschwindigkeit in den geschäumten Schlauch eingeblasen und dieser auf diese Weise zu den Formwandungen hin ausgedehnt wird. Die für die Erzielung eines selbsttragenden Rohrs notwendige Festigkeit wird also durch die geschlossene Innen- und Außenhaut erreicht, während der Schaumstoff selbst lediglich Füllfunktion übernimmt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem ein Schaumstoffrohr erhalten werden kann, dessen Schaum orientiert ist

Diese Aufgabe ist durch die gekennzeichneten Maßnahmen des Patentanspruchs 1 gelöst Durch die Orientierung des Schaumstoffs wird dessen Festigkeit erhöht und die sonst voihandene Sprödigkeit von Schaumstoffrohren beseitigt, ohne daß in der Festigkeit höhere Innen- und Außenhäute notwendig sind.

Wegen des langsamen Aufweitvorgangs empfiehlt es sich, zur Temperaturhaltung gemäß Patentanspruch 3 zu verfahren.

Sofern für das Aufweiten ein Druckgas verwendet wird, kann gemäß Patentanspruch 4 vorgegangen werden, da sonst die Möglichkeit besteht daß sich der Schlauch unter der Wirkung des leichteren Gases insgesamt nach oben wölbt

Der Gegenstand der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt einer Vorrichtung zum Herstellen eines selbsttragenden Rohrs,

F i g. 2 einen Teilschnitt der Vorrichtung nach F i g. 1 in größerer Darstellung und

Fig.3 einen Querschnitt längs der Linie IH-III in ίο F i g. 2 in kleinerer Darstellung.

Eine Mischung aus Polyvinylchlorid und einem Schäumungsmittel, z. B. Azodicarbonamid, wird bei einer Endtemperatur im Bereich von 170 bis 200⁰C extrudiert um ein geschäumtes Rohr 23 zu schaffen, das einen Außendurchmesser von 4,83 cm und eine Wanddicke von 036 cm hat Das geschäumte Rohr wird dann in Einzellängen geschnitten und in die Vorrichtung eingelegt die einen Innendurchmesser von 11,7 cm hat Die Vorrichtung besitzt einen Zylinder 1, der an beiden Enden 2 und 3 mit einem Gewinde versehen ist An den beiden Enden 2 und 3 ist mit Hilfe eines Gewindekragens 4 ein Hohlstopfen 5 befestigt der einen unterbrochenen Flansch 6 und einen innen konisch abgefasten Abschnitt 7 hat der sich nach außen in Richtung auf die Innenflache 8 des Zylinders 1 erweitert Das engere Ende des abgefasten Abschnitts 7 endet in einem zylindrischen Abschnitt 9, der zu einem breiteren Abschnitt 10 abgestuft ist um eine Schulter 11 zu bilden, wobei der abgestufte Abschnitt 10 ein Gewinde 12 aufweist Im Inneren des Gewindes 12 befindet sich ein eingedrehter weiterer Hohlstopfen 13, der eine ringförmige Vertiefung 14 und eine Zentralbohrung 15 aufweist Die ringförmige Vertiefung 14 liefert eine äußere Umfangswand 16 mit einem Dichtring 17, der d«·;·. Abschnitt 10 berührt um gegenüber dieser abzudichten, wobei der Hohlstopfen 13 eine Endfläche

18 besitzt Die Innenseite der ringförmigen Vertiefung 14 erstreckt sich über eine größere Strecke als die Umfangswand 16, um eine nach außen weisende Fläche

19 zu bilden.

Im zusammengebautem Zustand befindet sich zwischen der Endfläche 18 und der Schulter U eine Reihe von im Querschnitt pfeilförmigen Ringen 20, die aus ungefülltem Polytetrafluorethylen gebildet sind und die an beiden Enden durch Messingringe 21 und 22 örtlich festgelegt werden. Die Vertiefung 14 nimmt das Rohr 23 auf. Wird der Hohlstopfen 13 gegen die Ringe 20 festgezogen, spreizen diese sich zur Seite und klemmen das Rohr 23 zwischen sich und der Fläche 19 fest um eine wirksame Abdichtung zwischen dem Inneren des Rohrs 23 und der Außenseite herzustellen.

Zwischen dem Zylinder 1 und dem Hohlstopfen 5 befindet sich ein kleiner Spalt 24, der über einen kleinen Teil seines Umfangs durch die Flansche 6 überdeckt ist und sonst im wesentlichen mit der Außenseite verbunden ist Der Zweck dieses Spalts 24 liegt darin, daß er den Wassereintritt und Austritt in bzw. aus einem ringförmigen Raum 25 zwischen dem Rohr 23 und dem Zylinder 1 gestattet.

Das einen Meter lange Rohr 23 ist auf diese Weise innerhalb des Zylinders 1 eingebaut, wobei seine Enden nicht den Boden der Vertiefung 14 berühren, weil eine solche Berührung eine unerwünschte Längsspannung in dem Rohr 23 erzeugen würde. Ansonsten ist das Rohr 23 in der Vorrichtung festgeklemmt. Diese Anordnung wird dann in ein nicht dargestelltes Wasserbad von 86° C eingetaucht, wobei das Rohr 23 nach 20 Minuten die Wassertemperatur erreicht. In dieser Zeit hat das

Heißwasserbad die Temperatur von 84° C erreicht Da die Orientierungstemperatur für Polyvinylchlorid im Bereich angenähert 80 bis 90⁰C für praktische Zwecke liegt, reicht die erhaltene Temperatur des Rohre 23 aus, um Orientierung bei Ausdehnung zu bewirken.

In das Innere des Rohrs 23 wird dann durch die Zentralbohrung 15 komprimierter Stickstoff von beiden Enden hereingeführt, um den Druck in möglichst wirkungsvoller Weise über das ganze Rohr 23 zu vergleichmäßigen. Der Druck wurde in einer Menge von 0,70 br*- pro Minute erhöht bis er nach 6 Minuten eine Höhe von 4,22 bar erreichte. Da der Stickstoff im Inneren des Rohres 23 letzteres leichter machte, wollte es sich nach oben ausbauchen, so daß es für nötig befunden wurde, einen nicht dargestellten Hohldorn im Inneren des Rohre 23 zu verwenden, um das Ausbauchen zu verhindern. Ein solcher Dorn ist jedoch unnötig, wenn anstelle von Stickstoff unter Druck stehendes Heißwasser verwendet wird. Der Grund für das langsame Aufblasen des Rohre 23 liegt darin, daß in der Rohrwanddicke eine Wandtoleranz von 10% vorliegt; die langsame üruckbeaufschlagung ermöglicht stätige Ausdehnung des Rohrs 23 ohne örtliche Verdünnung bei der Rohrausdehnung. In den Wänden des Zylinders 1 wurden nicht dargestellte Sickerrohre mit einem Durchmesser von angenähert 0,64 mm mit einem Mittenabstand von 5,08 cm angeordnet, damit Heißwasser über die Gesamtlänge des Rohrs 23 entweichen kann, während es ausgedehnt wird. Es wurde ferner auch Wasser durch den Spalt 24 an beiden Enden verdrängt Nach dem Ausdehnen des Rohrs 23 wurde der Druck des Stickstoffs auf 4,22 bar gehalten und es wurde der Zylinder 1 aus dem Heißwasserbad entnommen und in ein nicht dargestelltes Kaltwasserbad von etwa 10° C für angenähert 10 Minuten gelegt, um eine Abkühlung unter Druck zu gestatten, bis die Wandtemperatur 50⁰C erreicht, so daß die Orientierung des Rohrs 23 eingefroren wurde. Der Druck des Stickstoffs wurde dann abgelassen und es wurde das hergestellte selbsttragende nicht dargestellte Rohr aus der Vorrichtung entnommen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines selbsttragenden Rohrs aus einem thermoplastischen Kunststoff, bei dein ein geschäumter Schlauch erwärmt, durch Erhöhen des Innendrucks bis zur Berührung mit der Innenwand einer Form zu dem Rohr ausgedehnt und danach abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, da3 das Erwärmen des nahezu vollständig aus dem Schaum bestehenden Schlauchs auf eine Temperatur erfolgt, bei der ein Orientieren des Schaums eintritt, und daß das Erhöhen des Iimendrucks langsam erfolgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen des Schlauchs außen und/oder innen erfolgt

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung des Innendrucks mittels Heißwasser erfolgt das auf der Orientierungstemperatur gehalten ist

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zum Aufblasen ein Druckgas verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch auf der Innenseite mechanisch gestützt wird.