DE2321398C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines aus Kunststoff bestehenden mit Rippen versehenen endlosen Profils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines aus Kunststoff bestehenden, mit Rippen versehenen endlosen Profils, bei dem eine Unterlänge durch Spritzgießen in einer Form gebildet wird, diese Unterlänge in Lingsrichtung des Profils aus der Form so weit herausbewegt wird, daß durch seine gegebenenfalls mit einer Ausnehmung versehenen Endstirnwand die geschlossene Form abgeschlossen und eine neue weitere Unterlänge angespritzt wird.

Ein bekanntes Verfahren dieser Art (DT-OS 09 230) dient der Herstellung vor Profilstäben mit in axialer Richtung gesehen ungleichmäßigem Durchmesser, wie sie beispielsweise als Abstandshalter für Hochfrequenzkabel Verwendung finden sollen. Die jeweils schrittweise aufeinanderfolgend gespritzten Abschnitte werden aus der Form herausgezogen, was bei Vollprofilen angehen mag. nachdem man dort eine genügende Erhärtung der Randbereiciie abwarten kann, bevor man die Zugbelastung ausübt, und dennoch in der Lage ist, em genügend gutes Verschweißen des Anfangs des nachfolgend ausgeformten Abschnittes mit dem Ende des vorangehenden Abschnittes zu erzielen, weil die Erstarrung noch nicht bis in den Mittelbereich vorgedrungen sein muß.

Will man ein solches Vorgehen auf einen verhältnismäßig dünnwandigen Formling anwenden, beispielsweise auf einen rohrförmigen Formling, dessen an den Formen anliegenden Randbereiche im Verhältnis zur umschlossenen Wandstärkenfläche groß sind, so kann die Zugbeanspruchung beim Abziehen von der Form dazu führen, daß der Innendurchmesser vergrößert und gleichzeitig der Außendurchmesser verringert wird, wodurch sowohl an der Außenoberfläche als auch an der Innenoberfläche Senkungen entstehen können. Im Inneren des Rohres kann sich daher zu transportierende Flüssigkeit ansammeln, der Strömungswiderstand erhöht sich. Darüberhinaus besteht durch die Zugbeanspruchung die Gefahr einer zu frühen Belastung der Verbindungsstelle zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgend ausgeformten Unterlängen, da man bestrebt ist, ίο den noch eine relativ hohe Temperatur aufweisenden Kernbereich der Wandstärke bzw. des Profils für den Anschmelzvorgang der nächstfolgend auszuformenden Unterlänge auszunutzen. Man hat daher solche mit Rippen versehene Rohre in Formen begrenzter Länge in einem Spritzvorgang hergestellt (FR-PS 12 17 898).

Von der Vorstellung des Strangpressens her ist eine andere Herstellungsart für ein endloses Profil der hier in Frage stehenden Art bekannt (OE-PS 1 91 610), die mit einem kontinuierlichen Extrudierverfahren arbeitet Die geteilte Außenform ist mehrfach vorhanden, sie begleitet den Formling ein bestimmtes Wegstück entlang des wachsenden Stranges bis zu der für die Foi mhaltigkeit erforderlichen Erstarrung und wird dann in Reihe mit den übrigen vorhandenen Formen in einem Umlaufprozeß an den Extrud>erausgang zurückgeführt. Der Kern wird um eine entsprechende Wegstrecke taktweise hin- und herbewegt. Um Lunkerbildungen und nicht genügend verdichtete Stellen im Formling zu vermeiden, erfolgt das Strangpressen unter dem hydraulischen Druck der aus der Düsenmündung nachdrängenden Kunststoffschmelze. Auf einen Vorschub der Außenform kann damit in der Regel verzichtet werden. Um einen größeren Druck auf das noch flüssige Material auszuüben, können die umlaufenden Außenformen in ihrer Bewegung abgebremst werden. Will man den Verdichtungsdruck herabsetzen, so kann man die Außenformen in ihrer Bewegung artreiben. In jedem Falle wird der Formling unter Druck der Schmelze aus dem Formenbereich herausgefördert. Dieses Ausformen unter Druck ist dem kontinuierlichen Strangpreßverfahren immanent, die vorerwähnten Probleme einer Zugbelastung treten bereits deshalb nicht auf, weil einzeln geformte Unterlängen im Sinne der schrittweisen Ausformung nicht auftreten und damit auch keine Anschmelzprobleme im Bereich der Nahtstellen zwischen den Unterlängen gegeben sind. Dieses kontiunierliche Extrudierverfahren bedingt allerdings einen erheblichen Aufwand im Bereich der Außenform, diese muß in einer wesentlich über die Begieitstrecke des Formlings hinausgehenden Länge unterteilt und durch entsprechende Vorrichtungen umlaufend geführt vorgesehen werden. Insbesondere bei großkalibrigen Rohren zur Bildung von unterirdischen Kanälen, Silen u.dgl., und Dränageeinrichtungen macht sich dieser Aufwand unangenehm bemerkbar.

Es besteht ein Bedarf an außenseitig derart rippenverstärkten Rohren, daß verhältnismäßig große Drücke auf die Rohrwandung aufgenommen werden

könne, ohne daß der eigentliche Rohrmantel zu dick und damit materialaufwendig ausgebildet sein muß. Dies ist insbesondere bei solchen großvolumigen Rohren der Fall, die durch unterirdisches Verlegen einem äußeren Druck durch das Erdreich u. dgl. ausgesetzt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß sich außenseitig mit quer zur Längsrichtung verlaufenden Rippen verstärkte Rohre

Ii

aus Kunststoff, insbesondere unterirdisch verlegte großvoJumige Kunststoffrohr^ in praktisch beliebiger Länge herstellen lassen, ohne daß die Gefahr von Wandungseinschnürungen oder mangelhaften Verbindungen zwischen den Unterlängen besteht.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht daß die Unterlänge als Rohr ausgebildet und in Längsrichtung unter Druckbelastung ausgeformt wird.

Durch das Ausformen unter Druck tteten die im Zusammenhang mit der Ausformung von Unterlängen unter Zugbelastung vorstehend aufgezeigten Gefahren nicht auf. Während der Kern einer Einschnürung des Wandmaterials und damit einer entsprechenden Vertiefung im Bereich der Innenwand des Rohres bei Zugbeanspruchung keinen Widerstand entgegensetzt, kann sich eine solche Einschnürung bei Druckbeanspruchung nicht bilden, weil der Kern einer beim Stauchen möglichen Auswölbbewegung der Wand im Sinne einer Verdickung entgegensteht. Man e.hält also mit Sicherheit die erstrebte glatte Ausbifdung der Rohrinnenwand. Da man durch das Ausformen unter Druckbelastung die frisch gebildete Anschmelzzone zwischen der zuvor ausgeformten Unterlänge und der frisch ausgeformten Unterlänge nicht belastet, bedarf es hinsichtlich der Ausformkräfte keiner besonderen Berücksichtigung dieser Nahtstelle. Wird die frisch ausgeformte Unterlänge mit Hilfe der Außenform vom Kern abgezogen, so tritt am formenseitigen Endbereich der Unterlänge praktisch keine Belastung auf, wird die frisch ausgeformte Unterlänge mit einem hohlzylincerförmigen Kolben vom Kern abgeschoben, so wird dieser Endbereich über die Förderstrecke hinweg mit dem den stirnseitigen Abschluß der Form bildenden Kolben in Kontakt gehalten, wodurch sich die Wärmeverhältnisse in diesem Endbereich hinsichtlich des Anschmelzvorganges für die nächstfolgend auszuformende Unterlänge günstig gestalten.

Durch das schrittweise Ausformen in Unterlängen bedarf es nur einer geteilten Form, eine Redundanz an Formaufwand ist damit völlig vermieden.

Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Vorrichtung durchgeführt, die einen zylindrischen Formkern und eine wenigstens zweigeteilte, die äußere Mantelfläche und die Rippenausbildung des Rohres bestimmende Außenform sowie einen Stimseitenformteil aufweist, wobei ein Außenformteil in radialer Richtung versetzbar ist und ein Formteil und der Formkern relativ zueinander in Längsrichtung bewegbar sind, und die erfindungsgemäß derart ausgestaltet ist, daß sämtliche Teile der Außenform radial zur Längsachse des Kernes versetzbar sind und daß entweder die geschlossene Form von dem Stirnseitenformteil oder der Stirnseitenformteil bei radial nach außen versetzten Teilen der Außeniorm in Längsrichtung um eine Unterlänge verschiebbar ist.

In bevorzugter Ausführung ist an den Stirnseitenformteil ein Absatz angeordnet, wodurch erreicht wird, daß da., formseitige Ende der zuletzt ausgeformten Unterlänge der Schmelze der folgenden Unterlänge eine größere Angriffsfläche bietet.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines mit Rippen ausgebildeten Rohres

Fig.2 einen Teilquerschnitt durch das Schema eines Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens,

F i g. 3 a) und b) zwei weitere Ausführungsbeispiele von mit Rippenausbildungen versehenen Rohren.

F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines mit Rippen ausgestalteten Rohres, bei dem senkrecht zur Achsrichtung verlaufende Querrippen 2 und vier gleichmäßig über den Umfang verteilte achsparaliele Rippen 3 ausgeformt sind, so daß zwischen den Rippen 2 und 3 abgeschlossene Felder normaler Rohrwandungsdicke abgeteilt werden. Die Rippen 2 und 3 sind einstückig mit der Rohrwand des Rohres 1 an dessen äußerer Wandungsoberfläche ausgeformt und erhöhen aufgrund ihrer Anordnung die Festigkeit des Rohres erheblich.

In Fig.2 ist schematisch eine Formvorrichtung dargestellt, die einen zylindrischen Formkern 4 von

'5 kreisförmigem Querschnitt und eine geteilte äußere Form aus zwei Formteiien 5 aufweist, welch letztere den zylindrischen Formkern 4 umschließen. In der Arbeitsstellung bilden der Formkern 4 und die äußeren Formteile 5 eine Unterlänge 6 zwischen sich, in welcher flüssiger Kunststoff eingespritzt wird, wozu man sich bekannter Einspritzgeräte 7 bedient.

Die äußeren Formteile 5 sind derart angeordne t, daß sie auch in der Arbeitsstellung den Formkern 4 nicht berühren. Deshalb muß der Formhohlraum der Unterlänge 6 in Achsrichtung des Kerns 4 gesehen an beiden Enden verschlossen werden, bevor das Einspritzen des flüssigen Kunststoffes beginnt.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß die Formteile 5 Formausbildungen 15 aufweisen, die zur Ausformung der Rippen 2 und 3 führen.

An dem zylindrischen Formkern 4 ist ein als Kolben ausgebildetes Stirnseitenformteil 8 verschiebbar geführt, das hydraulisch oder auf andere Weise über ein Gestänge 9 betätigt werden kann. Das Stirnseitenformteil 8 dient zugleich da/u, die linke Seite der Unterlänge 6 zu verschließen.

Bei Ingebrauchnahme der Vorrichtung wird die Unterlänge 6 auf der einen, der linken Seite durch das Stirnseitenformteil 8 und auf der anderen, der rechten Seite durch ein zusätzliches Schließteil abgeschlossen, welch letzteres nicht dargestellt ist. Dieses weitere Schüeßteil kann ein gewöhnliches ringförmiges Element sein, das lösbar am Formkern 4 festgelegt sein kann und dem Stirnseitenformteil 8 ähnelt.

Wird nun geschmolzener Kunststoff in den Formhohiraum der Unterlänge 6 gespritzt und ist danach der Kunststoff in dem Formhohlraum erhärtet, so werden die äußeren Formteile 5 von der ausgeformten Unterlänge 6 des Rohres 10 abgehoben und das Schüeßteil entfernt. Mit Hilfe des als Kolben ausgebildeten Siirnseitenformteiles 8 wird dann die ausgeformte Unterlänge 6 des Rohres 10 in axiale Richtung entlang des zylindrischen Kernes 4 in eine Lage verschoben, in welcher das dem Stirnseitenformteil 8 zugewandte Schlußende 12 im Ausgangsbereich der Vorrichtung liegt. Hierbei ist natürlich auf die Verteilung der ausgebildeten Rippen zi' achten. Das Stirnseitenformteil 8 wird daraufhin in seine Ausgangslage zurückverfahren, und die äußeren Formteile 5 werden in die

6c Arbeitslage zurückbewegt. Das Schlußende 12 der soeben ausgeformten Unterlänge 6 des Rohres 10 bildet nunmehr den Verschluß des Formhohlraums der Unterlänge 6 an der Ausgangsseite der Formvorrichtung, die gegenüber dem in seiner Ruhelage befindlichen Stirnseitenformteil 8 liegt. Nun wird wiederum geschmolzener Kunststoff in den Formhohlraum der Unterlänge 6 eingespritzt. Dieser Kunststoff verschmilzt mit dem .SohlllRpnHp 19 rW _antopfnrml»n

Rohrunterlänge 10. Die nunmehr insgesamt entstandene neue Rohrlänge aus zwei Unterlängen 6, die in ihrem Längsmittelbereich miteinander verschweißt sind, werden nunmehr, wie zuvor geschildert, in Achsrichtung durch das Stirnseitenformteil 8 verschoben. Dieser Arbeitsrhythmus wird wiederholt, bis das gerippte Kunststoffrohr 10 die gewünschte Länge erreicht hat.

Das Schlußende 12 der ausgeformten Rohrunterlänge 10 kann derart ausgebildet sein, daß die Vereinigung mit dem Kunststoff der nachfolgend ausgeformten Rohr-Unterlänge 6 verbessert wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieses Schlußende 12 mit einem abgesetzten Durchmesser wie bei 14 ersichtlich ausgeformt, es sind aber auch andere geeignete Formgebungen ohne weiteres denkbar.

Weiterhin können die Querrippen 2 unterschiedlich ausgebildet sein, sie können insbesondere bei geneigter Lage zur Rohrachse aus unterbrochenen Rippenabschnitten bestehen, wobei Kreuzungen solcher Abschnitte vorgesehen sind, wie dies F i g. 3 a) zeigt. Ein weiteres Beispiel besteht in der Ausbildung von kontinuierlich über die Länge hinweg schraubenförmig durchlaufenden Rippen, die einander kreuzen, wie dies in F i g. 3 b) wiedergegeben ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines aus Kunststoff bestehenden, mit Rippen versehenen endlosen Profils, bei dem eine Unterlänge durch Spritzgießen in einer Form gebildet wird, diese Unterlänge in Längsrichtung des Profils aus der Form so weit herausbewegt wird, daß durch seine gegebenenfalls mit einer Ausnehmung versehenen Endstirnwand die geschlossene Form abgeschlossen und eine neue weitere Unterlänge angespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlänge als Rohr ausgebildet und in Längsrichtung unter Druckbelastung ausgeformt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem zylindrischen Formkern und einer wenigstens rweigeteilten, die äußere Mantelfläche und die Rippenausbildung des Rohres bestimmenden Außenform sowie einem Stirnseitenformteü. wobei ein Außenformteii in radialer Richtung versetzbar ist und ein Formteil und der Formkern relativ zueinander in Längsrichtung bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Teile der Außenform (5) radial zur Längsachse des Kernes (4) versetzbar sind und daß entweder die geschlossene Form (5) von dem Stirnseitenformteil (8) oder der Stirnseitenformteil (8) bei radial nach außen versetzten Teilen der Außenform (5) in Längsrichtung um eine Unierlänge (6) verschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Stirnseitenformteil (8) ein Absatz angeordnet ist.