DE2349213A1

DE2349213A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines rohrfoermigen, mit lochungen versehenen filmes

Info

Publication number: DE2349213A1
Application number: DE19732349213
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Hureau
Original assignee: HUREAU JEAN CLAUDE
Current assignee: HUREAU JEAN CLAUDE
Priority date: 1972-10-20
Filing date: 1973-10-01
Publication date: 1974-05-02
Also published as: AR199495A1; JPS5653499B2; AU6159773A; AU473433B2; ES418812A1; GB1424606A; ZA737572B; FR2203703B1; FR2203703A1; IL43327A0; CH570864A5; IL43327A; US3947174A; JPS4974750A; CA1009411A; DE2349213B2; DD107629A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung eines rohrförmigen, mit Lochungen versehenen Filmes oder Schlauches ohne Schweißung durch Extrudieren eines synthetischen, vorzugsweise thermoplastischen Materials mithilfe eines Extrusionskopfes und einer rohrförmigen Hülle, wobei die Herstellung der Öffnungen oder Lochungen auf pneumatischem Wege erfolgt, indem der rohrförmige Film auf einer durchlochten Wand einer Kammer geführt wird, die an eine Druckluftquelle angeschlossen ist.

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Um auf mehr oder weniger komplizierte Vorrichtungen zwischen der Druckluftquelle und dem Rohransatz zur Speisung des Extrusionskopfes mit der Druckluft verzichten zu können, besteht die Lösung der Erfindung darin, daß die Kammer mit Druckluft konstanten Druckes gespeist wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des vorerwähnten Verfahrens, welche dadurch gekannzeichnet ist, daß die vollständige, ungelochte Hülle sich auf einer Oberfläche bewegt, in welcher eine erste Reihe von auf dem Umfang eines Gleises verteilt angeordneten Löchern angebracht ist und daß darunter eine ringförmige Auskehlung sich befindet, in welche die öffnungen anmünden, daß in diese Auskehlung eine ringförmige Schulter einer darunter befindlichen Kammer passend hineinragt, die mit einer zweiten Reihe von öffnungen versehen ist, die mit den öffnungen der ersten Reihe periodisch zur Deckung gebracht werden können, wobei die Kammer trat der zweiten Reihe von Öffnungen ständig an eine Quelle eines pneumatischen Mediums, vorzugsweise Pressluft,angeschlossen sowie rotierbar bzw. hin- und herbewegbar ist.

Aufgrund dieser Maßnahme, bei welcher die Druckluft ständig mit konstantem Druck zugeführt wird, werden die Öffnungen in dem vollständigen Film erzeugt, wenn Deckungsgleichheit zwischen den zwei Reihen von öff-

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nungen besteht. Die Entstehung der Lochungen in dem rohrförmigen Film erfolgt sofort und ohne Verzögerung. Die Ansprechzeit der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung ist praktisch gleich Null.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung bildet die Wandung, welche die erste Reihe von Öffnungen aufweist, Teil der an die Druckluftquelle angeschlossenen Kammer, wobei in dieser Kammer eine axial bewegliche Scheibe vorgesehen ist, welche eine Rippe oder einen Ansatz besitzt, die vollständig in die erwähnte Auskehlung eindringt, um periodisch die erste Reihe von Öffnungen zu verschließen. Bei dieser Ausführungsform, bei der der Verschluß der ersten Reihe von Öffnungen durch die Rippe der axial beweglichen Platte bewirkt wird, unterliegt die Auskehlung in der Wand der Kammer, auf welcher der gelochte Film sich bewegt, keinem Verschleiß.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und scheraatisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1: einen Axialschnitt durch ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2: einen Axialschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel und

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einer Einrichtung Fig. 3: eine schematische Darstellungli'zur Herstellung des vorgeschlagenen

rohrförmigen Filmes.

In Fig. 1 ist mit 1 der Extrusionskopf bezeichnet, welcher durch einen Block 2 gebildet wird, der in seinem oberen Teil eine zylindrische öffnung 3 aufweist, die nach unten in eine konische Bohrung 4 Übergeht.

In dieser Bohrung 4ist ein konischer Einsatz 5 angeordnet, dessen oberes Ende durch ein/ zylindrischer» Teil 6 gebildet wird, der durch die zylindrische öffnung 3 des Blockes 2 hindurchverläuft. Das Ende des zylindrischen Teiles 6 trägt ein Gewinde 7, auf welchem eine Schraubenmutter 8 sitzt, die sich auf dem Boden 9 einer Ausnehmung 10 im oberen Teil des Blockes 2 abstützt.

Die äußere Oberfläche 11 des konischen Einsatzes 5 befindet sich in einem bestimmten Abstand gegenüber der Bohrung 4 des Blockes 2, so daß ein Kanal für den Durchgang des plastischen Materials gebildet wird, welcher durch eine Öffnung 13 mit einer Zuführungsöffnung für das plastische, in Schmelze befindliche Material in Verbindung steht, z.B. mit einer nicht näher dargestellten Extrudiervorrichtung.

Die untere Fläche 14 des Blockes 2 ist eine bearbeitete Oberfläche und

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bildet einen Extrusionsspalt 15 mit der oberen Fläche 16 einer Platte 17, welche mittels Schrauben 18 an dem konischen Einsatz 5 befestigt ist. Der Extrusionsspalt 15 dient der Bildung einer konischen Decke oder Hülle 19 aus dem plastischen Material, welches durch den Kanal 12 wandert.

Der Einsatz, 5 ist hohl und besitzt in seinem unteren Teil eine konische Bohrung 20 und in seinem oberen Teil eine zylindrische Bohrung 21. In diesen zylindrisch-konischen Kanal 20-21 ist ein zentraler Kern eingesetzt, der gebildet wird durch einen unteren konischen Teil 22 und einen oberen zylindrischen Teil 23, welcher den Einsatz 5 überragt und sich darüberhinaus durch eine öffnung 26 eines Deckels 27 erstreckt, der mit dem Bolzen 28 auf dem oberen Teil des Blockes 2 befestigt ist.

Der Kern 22-23 ist elastisch aufgehängt mittels zweier Lager 29 und 30, zwischen denen eine Schraubenfeder 31 angeordnet ist. Mittels der oben aufgeschraubten Mutter 32 und Gegenmutter 33 wird er in einer gewünschten Lage gehalten. Der Kern 22-23 wird von einem axialen Kanal durchsetzt, der an eine nicht dargestellte Druckluftquelle angeschlossen werden kann. Darüberhinaus kann der zentrale Kern noch durch nicht näher dargestellte Mittel in Rotation, insbesondere auch in eine hin- und hergerichtete Rotation gemäß dem Doppelpfeil 35¹^ versetzt werdet

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Der konische Teil 22 des zentralen Kernes trägt an seinem unteren Ende eine mittels Bolzen 36 und 37 befestigte Wand 39, die sich in einem gewissen Abstand von seiner St-irnfläche befindet. Diese Stirnfläche 14 erstreckt sich Über den Umfang des Kernes 22 hinaus und bildet eine Scheibe 41, die am Umfang mit einer Rippe 42 versehen ist, welche sich unter. Bildung eines kragenartigen Bundes verlängert und gegen die Sch eibe 39 erstreckt. In dem ringförmigen Teil 43', der im Bund 43 gelegen ist, befindet sich längs des Umfanges eine Reihe von einzelnen öffnungen 44. Mit dieser Reihe von Öffnungen 44 arbeiten öffnungen 45 einer Reihe von auf der Scheibe 17 vorgesehenen öffnungen zusammen, deren untere Fläche eine Hohlkehle bildet, welche den oberen Teil der durch die Rippe 42 und den kragenartigen Bund 43 gebildeten Anordnung Überdeckt. An diesen ist die Scheibe 39 mittels der Schrauben 39' und 39** unter Zwischenlage einer Dichtung 43'' befestigt.

erfindungsgemäße Vorrichtung
Die vorbeschriebene y arbeitet wie folgt;

Dem Extrusionskopf wird das plastische Material zugeführt, welches durch den Kanal 12 wandert und durch die Düse oder den Extrusionsspalt 15 extrudiert wird, wobei ein rohrförmiger Film oder eine rohrförmige Hülle entsteht.

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Die Druckluft füllt durch die Bohrung 35 hindurch die Kamme^jr 26 mit konstantem Druck. Wird der zentrale Kern 23 im einen oder anderen Sinne etwa gemäß dem Doppelpfeil 35' rotiert, so entstehen Lochungen 47 in dem rohrförmigen, extrudierten Film« jedesmal, wenn die Reihe der öffnungen 44 mit der Reihe der Öffnunge_ji 45 zur Deckung kommt.

Die Form der Lochungen in dem rohrförmigen Film hängt ab einerseits von der Form der Öffnungen 44 und 45 und andererseits von den Längsund Querzug, dem der rohrförmige gelochte Film am Ausgang des Extrusionespaltes 15 unterworfen wird, sei es durch die konische Fläche 17' der Platte, sei es durch den Z g, der beim Aufwickeln in bekannter Weise auf die gelochte Hülle ausgeübt wird.

Der so hergestellte rohrförmige, gelochte Film wird in bekannter Weise durch ein Kaltwasserbad gefuhrt und verfestigt, wobei er, falls erforderlich, vorher noch Über eine Bohrlehre gefuhrt werden kann, und dann auf einer Spule aufgewickelt. In bekannter Weise kann manfauch auf dem Weg des rohrförmigen, gelochten Films eine Klinge oder dgl. anordnen, welche den Film längs einer seiner erzeugenden oder längs einer Schraubenlinie aufschneidet, um einen flächigen Film zu erhalten.

Bei dem Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 2 besteht der ebenfalls mit 1 bezeichnete Extrusionskopf aus einem Block 48, der mit einer konischen

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Bohrung 39 versehen ist, ση die sich im oberen Teil eine zylindrische Bohrung 50 anschließt. In dieser zylindrisch-konischen Bohrung 49, 50 ist der zentrale Kern 51 angeordnet. Dieser Kern wird gebildet durch den unteren konischen Teil 52 und den oberen zylindrischen Teil 53. Der Teil 53 sitzt passend in der zylindrischen Bohrung 50. Der konische Teil 52 hat einen etwas geringeren Durchmesser als die Bohrung 49, so daß ein Kanal 54 für den Durchgang des Materials entstehen kann, welches von der Extrudiervorrichtung durch die schematisch angedeutete Öffnung 55 kommt.

Das obere Ende des zylindrischen Teiles 53 des zentralen Kernes weist ein Gewinde 56 auf, auf welches eine Mutter 57 geschraubt ist, die sich auf dem Boden 58 einer Ausnehmung 59 abstützt, welche in dem Block 48 vorgesehen ist.

An der Basis des konischen Teils 52 ist mittels der Schraubenbolzen 61 und 62 unter ZwischenfUgung einer Distanzscheibe 60 eine Kammer befestigt, die gebildet wird durch eine Platte 63, die außen am Rand einen Kragen 64 aufweist, auf welchem durch nicht näher dargestellte Mittel ein Deckel 65 befestigt ist. Die Platte 63 trägt, außen am Umfang des Blockes 48, eine Reihe von Öffnungen 66, welche nach unten in eine Auskehlung 67 münden.

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In der Kammer 68 ist eine Platte 69 angeordnet, die von einer Welle gehalten wird. Diese Welle 70 wird in Lagern 71 und 72 geführt, welche in der Bohrung 73 des zentralen Kernes 51 angeordnet sind, und kann sich frei durch eine Platte 74, welche mittels Bolzen 75 und 76 auf die obere Stirnfläche des Blockes 48 aufgeschraubt ist, bewegen. Der Block 48 besitzt eine radiale Bohrung 77 , die in Verbindung steht mit der Ausnehmung oder Kammer 59 und über die Bohrung 73 mit der Kammer Die radiale Bohrung 77 steht in nicht näher dargestellter Weise mit der Druckluftquelle in Verbindung, während die Welle 70 mit einer an sich bekannten Vorrichtung verbunden ist, die ihr eine hin- und hergehende axiale Bewegung gemäß dem Doppelpfeil 78 erteilt.

Die Platte 69 besitzt am jRand eine Rippe 79, die derart in die Auskehlung 67 eindringt, daß durch sie periodisch alle Öffnungen 66 verschlossen werden können. Die untere Stirnfläche 80 des Blockes 48 bildet mit der oberen Fläche 81 der Platte 60 einen Extrusionsspalt für das plastische Material, welches durch den Kanal 54 gefördert wird. Am Ausgang des so gebildeten Extrusionsspaltes bildet das Material einen rohrförmigen Film, der sich Über die Platte 63 bewegt.

Wenn der Kopf an eine die Kammer 68 ständig speisende Druckluftquelle angeschlossen ist, und wenn die Welle 70 gemäß dem Doppelpfeil 78 hin-

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und herbewegt wird, so erkennt man, daß die Rippe 79 periodisch die Öffnungen 66 verschließt und jeweils zwischen zwei Verschlüssen die Erzeugung von Lochungen 84 in dem rohrförmigen Film ermöglicht.

Der Abstand in Axialrichtung zwischen den hergestellten Lochungen in dem rohrförmigen Film hängt ab von der Frequenz der Hin- und Herbewegung der Platte 69 und der Geschwindigkeit, mit der die Hülle extrudiert wird.

Der so hergestellte rohrförmige Film kann über eine Bohrungslehre 83 und alsdann durch ein Kaltwasserbad geführt werden, um dann in bekannter Weise weiterbehandelt zu werden.

Um die Herstellung der Öffnungen in der rohrförmigen extrudierten Hülle zu erleichtern, sei es mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1, sei es mit der Vorrichtung gemäß Fig. 2, sieht die Erfindung vor, daß die in den Extrusionskopf 1 eingeführte Druckluft auf eine der Schmelztemperatur des verwendeten plastischen Materials benachbarte Temperatur erwärmt wird, vorzugsweise auf eine Temperatur von ungefähr 150 C.

Eine Einrichtung zur Herstellung der rohrförmigen gelochten Hülle mit der einen oder anderen der Vorrichtungen ist in Fig. 3 dargestellt.

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Die Schnecke 101 einer Extrudervorrichtung wird durch den Motor 102 angetrieben und dient in bekannter Waise zum Verpressen des durch den Trichter 103 in den Extruder eingeführten plastischen Materials. Dieses plastische Material wird durch die Schnecke über die Leitung 104 in den Extruderkopf 1 gedrückt, von wo die gelochte Hülle austritt, die nach dem Übergang über eine Bohrungslehre 107 in einen Behälter mit kaltem Wasser eintaucht. Oberhalb des Extruderkopfes 1 befindet sich ein Kompressor 105, dessen Druckluft in dem Erhitzer 105¹ erwärmt und durch die Leitung 105'' in die Bohrung 35 bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bzw. in die Bohrung 73 bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 geführt wird. Im unteren Bereich des Behälters rotieren zwei Zylinder 109 und

110 in entgegengesetzter Richtung, durch welche der rohrförmige Film

111 plattgedrückt wird und in Form eines Bandes 112 durch den Zylinder 110 nach oben umgelenkt wird. Das Band 112, welches durch die gelochte Hülle gebildet wird, welche aus dem rohrförmigen, ungeschweißten Film besteht, verläßt den Behälter und läuft über die beiden Umlenkzylinder 113, 114, welche sich in entgegengesetztem Sinne drehen und in einer Einrichtung zu führen, welche dazu dient, das von dem Band mitgeschleppte Wasser zu entfernen.

Diese Einrichtung besteht aus einem offenen Kasten 115, unter welchem das Band 112 auf einem sich lose drehenden Zylinder 116 hindurchläuft.und da-

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bei an den Rändern 17 und 18 des Kastens 115 entlangstreift. Die Einrichtung umfaßt ferner nach dem Kasten 115 noch zwei weitere Kästen 119 und 120, durch die das Band 112 frei hindurchläuft. In jedem dieser Kästen rotieren Bürsten 121 jeweils auf einer Achse 122.

Am Ausgang des Trocknerkastens 120 läuft das Band 112 zwischen zwei Zylindern 123, 124 hindurch und über einen Umlenkzylinder 125,nach welchem es auf der Welle 126 einer Wickelvorrichtung 127 aufgewickelt wird, so daß es eine Spule 128 bildet.

Die zu" verwendenden plastischen Materialien können z.B. Polyolefine sein, wie Polyäthylene hoher oder geringer Dichte, Polypropylene, plastisches oder nicht plastisches PVC oder Mischungen dieser Materialien.

Die Öffnungen, welche den Durchgang der unter einem konstanten Druck stehenden und eventuell auf 150 C erhitzten Druckluft dienen, besitzen einen nur geringen Durchmesser, denn es genügen bereits geringe Lochungen in der Hülle, da diese Lochungen anschließend durch den auf die Hülle ausgeübten in zwei Richtungen, in Längs- und in Querrichtung,wirkenden Zug infolge der Bohrungslehre vergrößert werden. Die Anzahl der Löcher kann variiert werden.

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Mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 erhalt man in der Einrichtung ge-..iäß Fig. 3 nach der Abkühlung für die Hüllen einen Durchmesser, der sich etwo zwischen 130 und IvO mm bewegt. Der Durchmesser des Kreises, auf welchem die öffnungen 45 angeordnet waren, betrug 80 mm, das verwendete plastische Material war Polyäthylen niedrigen Druckes, die Luft stand unter einem Druck von etwa 3 bis 4 bar und war auf ungefähr Λ50 C erhitzt. Der rotierbare Luftverteiler war mit Öffnungen versehen, deren Durchmesser etwa dem der festen öffnungen 45 entspräche Versuche haben ergeben, daß sich bessere Ergebnisse erzielen lassen, wenn der Durchmesser der öffnungen 44 etwa zwei- oder dreimal größer ist als der der öffnungen 45. Die Anzahl der Öffnungen 44 des Verteilers kann gleich odsr abweichend von der der festen öffnungen sein. Man öjrhält ein besseres Ergebnis, wenn die Anzahl der öffnungen 44 des Verteilers geringer als die festen öffnungen 45 sind, beispielsweise etwa die Hälfte der Öffnungen 45.

Bei einem Kopf, bei welchem 110 feste öffnungen 45 und fünfundfünfzig öffnungen 44 in dem Verteiler vorgesehen waren, betrug die Rotationsgeschwindigkeit des letzteren etwa 30 Umdrehungen pro Minute.

Erhöht fian die Geschwindigkeit des Verteilers, müssen auch die Extrusionsgeschwindigkeit und der Zug auf die Hülle erhöht werden. Denn

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mit einem Verteiler von beispielsweise 55 Öffnungen 44 erzielt man bei einer Usidrehung 55 aufeinanderfolgende Reihen von öffnungen, die jeweils in der zur Längsachse der Hülle senkrechten Ebene liegen.

Patentansprüche

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.) Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen, mit Lochungen versehenen F ilms ohne Schweißung durch Extrudieren eines synthetischen, vorzugsweise thermoplastischen Materials, mit Hilfe eines Extrusionskopfes und einer rohrförmigen Hülle, wobei die Herstellung der Lochungen oder Perforationen auf pneumatischem Wege erfolgt, indem der rohrförmige Film auf einer durchlochten Wand einer Kammer gefuhrt wird, die an eine Druckluftquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer mit Druckluft konstanten Drucks gespeist wird.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft auf eine Temperatur in der Nähe der Schmelztemperatur des verwendeten plastischen Materials, vorzugsweise auf

150 C, erwärmt wird.

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3.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vollwandige Hülle (19,84) über eine Oberfläche (16,81) geführt ist, in der eine erste Reihe von auf dem Umfang eines Kreises verteilt angeordneten Öffnungen (45) angebracht ist, und daß unter dieser Fläche eine ringförmige Auskehlung sich befindet, in die die Öffnungen (45) einmünden, daß in dieser Auskehlung eine ringförmige Schulter (43,43') einer darunter befindlichen Kammer (46) passend hineinragt, die mit einer zweiten Reihe von Öffnungen (44) versehen ist, die mit den Öffnungen (45) der ersten Reihe periodisch zur Deckung gebracht werden können, wobei die Kammer (46) mit der zweiten Reihe von Öffnungen (44) ständig an eine Quelle eines pneumatischen Mediums, vorzugsweise Druckluft, angeschlossen sowie rotierbar oder hin- und herbewegbar ist.

4.) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Öffnungen (44,45) bei beiden Reihen gleich ist.

5.) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Öffnungen (45) der ersten Reihe doppelt so groß ist wie die Zahl der Öffnungen (44) der zweiten Reihe.

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6.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (44, 45) in beiden Reihen gleich sind.

7.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (44) der zweiten Reihe einen größeren* Durchmesser haben als diejenigen (45) der ersten Reihe.

8.) Vorrichtung nach Anspruch 3, |dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung, welche die erste Reihe von Öffnungen (45) aufweist, einen Teil (63) einer Kammer (68) bildet, welche an eine Druckluftquelle (105) angeschlossen ist, und daß in dieser Kammer (68) eine axial bewegliche Platte (69) vorgesehen ist, die eine Rippe trägt, welche vollständig in die Auskehlung zum periodischen Verschließen der ersten Reihe von Öffnungen eindringen kann.

Dipl.-Ing. H.-D. Ernicke Patentanwalt

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