DE2413879B2 - Vorrichtung zur herstellung eines doppelwandigen kunststoffrohrs aus einem gewellten aussenrohr und einem glatten innenrohr - Google Patents

Vorrichtung zur herstellung eines doppelwandigen kunststoffrohrs aus einem gewellten aussenrohr und einem glatten innenrohr

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DE2413879B2 DE19742413879 DE2413879A DE2413879B2 DE 2413879 B2 DE2413879 B2 DE 2413879B2 DE 19742413879 DE19742413879 DE 19742413879 DE 2413879 A DE2413879 A DE 2413879A DE 2413879 B2 DE2413879 B2 DE 2413879B2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines doppelwandigen Kunststoffrohrs aus einem gewellten Außenrohr und einem glatten Innenrohr, mit einem Spritzkopf zum gleichzeitigen Extrudieren des Außen- und Innenrohres, wobei der Spritzkopf eine Dornverlängerung zum Andrücken des Innenrohrs an das in einer Kokillenbahn gewellte Außenrohr aufweist.
Es ist bekannt, doppelwandige Kunststoffrohr mit ring- oder schraubenlinienförmig gerillter Außenwand und in Längsrichtung glatter Innenwand in der Weise herzustellen, daß in einem Arbeitsgang zwei koiizenin sehe Rohre ais zwei Ringdusen gespritzt worden, wobei das Außeiirohr nach dem Austreten aus der ersten Ringduse zwischen im Kreislauf geführte, geteilte, sich zur llohlform ergänzende Kokillen mit Querrillen gefuhrt und zum Anlegen an die Querrillen gebracht W ird, und das Innenrohr aus der zweiten, innerhalb der *>5 Kokillenbahn liegenden Düse ausgespritzt und zum Anliegen an das äußere Rohr gebracht wird. Es ist auch bekannt, bei den Vorrichtungen zur Herstellung solcher üoppelwandrohre am Dorn der Spritzdüse für das Innenrohr eine Dornverlängcrung anzubringen, deren Durchmesser dem Innendurchmesser des äußeren, gewellten Rohres mindestens annähernd entspricht, so daß durch diese Dornverlängerung das Innenrohr an das Außenrohr angcbügeli wird, und die beiden Rohre gut miteinander verschweißt werden (DT-OS 17 04 718), Bei diesen bekannten Vorrichtungen macht es Schwierigkeiten, die Dornverlängerung so genau in der Kokillenbahn zu zentrieren, daß die Wandstärke des erzeugten Doppelwandrohres über den ganzen Umfang gleichmäßig ist. Auch können Ungleichmäßigkeiten im kunstftoffsirom die Dornverlängerung zur Seite drücken, die dann diese Lage beibehält, wodurch ein Rohr ungleicher Wandstärke erzeugt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannte Vorrichtung so weiterzuentwickeln, daß Doppelwandrohre mit über Länge und Umfang gleichbleibender Wandstärke hergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf der Dornverlängerung eine radial bewegliche von Federn getragene Andrückeinrichtung vorgesehen ist. Dadurch, daß sich diese Andrückeinrichtung nach alien Seiten um einen gewissen Betrag verschieben kann, ist sichergestellt, daß sie dem Druck des warmplastischen Kunststoffes nachgeben und sich /emrisch einstellen kann. Die die Andrückeinrichtung tragenden Federn haben dabei den Zweck, das Gewicht der Andrückeinrichtung zu kompensieren, damit das Gewicht der Andrückeinrichtung sich nicht dahin auswirkt, daß die bei der Formgebung untenliegende Seite des Rohres eine geringe Wandstärke erhält als die obere Seite. Die zentrische Einstellung der Andrückeinrichtung wird auf diese Weise von der Schwerkraft unabhängig.
Die radial bewegliche Andrückeinrichtung kann im einfachsten Fall ein glatter Ring scm. Solche Bügelringe haben jedoch den Nachteil, daß. insbesondere wenn mit starkem Andruck gearbeitet wird, oder für das Innenrohr eine sehr geringe Wandstärke verwendet wird, das Innenrohr an der Außenfläche der Andrückeinrichtung klebenbleiben und abreißen kann, so d iß sich vor der Dornverlängerung der Kunststoff staut und zur Entfernung dieser Störung die ganze Maschine für längere Zeit stillgesetzt werden muß. LJm solche Störungen zu vermeiden, kann die Andrückeinrichtung ein Zylinder sein, der an seiner Außenseite mit Rillen, insbesondere mit mehrgängig wendelförmig verlaufenden Rillen versehen ist. Die Rillen können ein- oder mehrgängig sein. Wird dabei zwischen den Düsen, die das Innenrohr und das Außenrohr erzeugen, Stützluft mit einem geringen Überdruck zugeführt, so strömt diese Stützluft durch die wendelförmig verlaufenden Rillen des Zylinders, wobei sich Wirbel bilden, so dall zwischen dem Zylinder und der Innenseite der Innenwand sich ein Luftpolster bildet und die Innenwand mit dem Zylinder nicht in unmittelbare Oberflachenberijhrung kommt. Werden Rohre hergestellt, be denen die Querwellen des Außenrohres wendelförmig verlaufen, so verlaufen zweckmäßig die Rillen de Zylinders in einer entgegengesetzt gängigen Wendel.
In manchen Füllen, insbesondere wenn Rohre mi großer lichter Weite und großei Wandstärke hergestell werden sollen, reicht der Druck, der mit einem solehei Zylinder mit Luftpolster erzeugt weiden kann, nich mehr aus. um das Inneniohr fest an das Außenroh anzudrücken. In diesem Fall kann die Andrückeinrich nmr aus tonnenförmigen, einander überlappenden um
um quer /ur Längsachse des Domes frei drehbaren Walzen bestehen. Damit alle Stellen des Rohres durch diese Walzen gut angedrückt werden, werden zweckmäßig hintereinander zwei Gruppen von jl zwei oder mehr, vorzugsweise vier tonnenförmigeri Walzen vorgesehen.
Die /ur Herstellung solcher Rohre verwendeter. Kunststoffe, insbesondere Polyvinylchlorid, besitzen im plastisch verformbaren Zustand eine stark klebende Oberfläche. Es muß deshalb die Oberfläche der Dornverlängerung so gestaltet sein, daß der Kunststoff an dieser Oberfläche richi anklebt. In manchen Fallen genügt es nicht dafür hochglanzpolierte Oberflächen zu verwenden. Eine weitere erhebliche Verbesserung kann erzielt werden, wenn die nut der Innenseite des Innenrohres in Berührung kommenden Mächen der Andrückeinrichtung mit einer Beschichtung aus Tetrafluorpolyiilhyien versehen sind.
Aiisführungsbeisp'.ele des Gegenstandes der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigt
I-i g. I eine Andrückeinrichtung mit einem glatten Bügelring.
Fig. 2 eine Andrückeinrichtung mit einem mit wendelförmig verlaufenden Rillen versehenen Zylinder.
f· i g. 3 eine Andrückeinrichtung mit tonnenlOrmigen Walzen,
F i g. 4 einen Schnitt durch F i g. i,
F ! g. 5 einen Schnitt durch F i g. 3.
Bei der Andrückeinrichtung nach Fig. 1 wird durch eine Düse 1 mit Dorn 2 ein Kunststoifstrom 3 extrudiert, der durch die Kokillen 4. aus deren Rillen die Luft abgesaugt wird, zu einem mit Querwellen versehenen Rohr verformt wird. Fun zweiter Kunststoffstrom 7 wird zur Herstellung des Innenrohres aus einer Düse "5 mit Dorn 6 extrudiert. Durch Bohrungen 8, 9 wird Stützluii zugeführt, deren Druck etwas über Atmosphärendruck liegt, wobei der Druck in der Bohrung 8 höher sein soll als in der Bohrung 9. An der am Dorn 6 befestigten Dornverlängerung IO ist die als Ring 11 ausgebildete Andrückeinrichtung angeordnet, wobei zwischen der Üornvcrlängerung 10 und dem Ring 11 ein Späh 12 belassen ist, der eine allseitige Verschiebung des Ringes
11 in radialer Richtung in der Ebene senkrecht zur Achse des Spritzwerkzeuges ermöglicht. Ein Schraubring 13 sichert den Ring 11 gegen axiale Verschiebung und dient gleichzeitig als Abdichtung, um das Entweichen der Druckluft durch den Spalt 12 zu verhindern. Um das Andrücken nach allen Richtungen gleichmäßig zu gestalten, ist zwischen der Dornverlängerung 10 und dem Ring 11 eine Feder 14 vorgesehen, dccn Vorspannung gerade so groß ist, daß sie, wenn der Spalt
12 oben und unten gleich weit ist, das Gewicht des Ringes 11 gerade ausgleicht. Beim Einbau des Domes muß selbstverständlich darauf geachtet werden, daß diese Feder 14 stets in der durch die Achse des Domes gelegten senkrechten Ebene und über dieser Achse liegt.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 2, die ein etwas anders gestaltetes Spritzgerät zeigt, wird wieder aus einer Düse 21 nut Dorn 22 ein erster Kunslsloffslrom 2i zur I lerstellung des quergewellien Außenrohres und aus einer Düse 25 mit Dorn 26 ein /weiter Kunstsioifstroni
27 zur Herstellung des Innenrohres extrudiert. Zur Zuführung von Stützluft dienen wieder die Bohrungen
28 und 29. wobei mindestens durch die Bohrung 28 eine Stütz.luft zugeführt werden muß, deren Druck etw.i IO bis 30% über Atmosphärendruck liegt.
An dem Dorn 26 is· cmc Dornverlangerung 50 hi>iVstii>t und diese tränt r.idial beweglich den Zylinder
51. Zum Ausgleich des Gewichtes des Zylinders 31 ist in dem Luftspalt /wischen der Dornverlangerung 30 und dem Zylinder 31 eine Blattfeder 32 eingelegt, deren Vorspannung wieder gerade ausreicht, bei zentraler Stellung des Zylinders 3t dessen Gewicht zu kompensieren. Line Abschlußscheibe 33, die durch eine Mutter 34 befestigt ist, sichert den Zylinder 31 gegen Längsverschiebung und dichtet den Spalt zwischen dem Zylinder 31 und der Dornverlängerung 30 ab. Der
ίο Zylinder 31 ist an der Außenseile mit wendelförmig verlaufenden Rillen versehen, die /.weckmäßig mehrgängig angeordnet sind und die entgegengesetzt zu den wcndelförmigen Rillen in den Kokillen 35 verlaufen. Durch den etwas erhöhten Druck, der durch du-Bohrung 28 dem Raum 36 zugeführien Stüizluft, versucht die Luft zwischen Innenrohr und Zylinder 31 zu entweichen. Durch die wcndelförmigen Rillen wird eine Wirbelbildung erzielt, so daß sich zwischen dem Zylinder .31 und dem Innenrohr em Luftpolster bildet.
Dadurch wird es ermöglicht, den Durchmesser des Zylinders 31 etwas zu vermindern, d. h. der Durchmesser dieses Zylinders kann kleiner sein als die lichte Weile des fertigen Kunststoffrohres. Da uas Innenrohr in diesem Fall den Zylinder 51 überhaupt nicht berührt, sondern inlolge des /wischengeschalteten Lullpolsters leicht über diesen hinweggleitet, können auf dieser Vorrichtung Doppelwandrohre hergestellt werden, mit extrem dünner Innenwand, deren Wandstärke bis zu 0,05 mm herabgesetzt werden kann. Derartige Doppel wandrohre haben neben dem Vorteil, daß sie bei geringem Gesamtgewicht und geringem Kunststoffverbraueh eine hohe Scheiteldruckfestigkeit und eine glatte Innenfläche haben, noch den weiteren Vorteil, daß durch die Innenwand die Biegsamkeit des Rohres, im Vergleich zu einem Wellrohr ohne Innenwand kaum beeinträchtigt wird.
F i g. 5 zeigt eine Vorrichtung, die zur 1 lerstellung von Rohren mit dicker Innenwand geeignet ist. Die Anordnung der Düsen und der Kanäle zur Zuführung der Stüt/kift entspricht hier der Anordnung nach I 1 g. 1 und ist mit gleichen Be/.ugsziffern bezeichnet. An dem Dorn 6 ist wieder eine Dornverlangerung 10 hele.itigt. die radial bew eglich einen Ring 11 trägt, dessen (iewiehl durch eine Feder 14 ausgeglichen ist. An diese Vorrichtung, die hier nur dem Vorglätten dient, und die auch weggelassen werden kann, schließt sich die ebenfalls radial beweglich gelagerte Andrückeinrichtung mit den tonnenförmigen Andrückwalzen 40,41 an. Diese Walzen sind in einem Walzenkopflagerring 42 drehbar gelagert, der sich über eine Feder 4 5 und eine Kugel 44 gegen die Dornverlangerung 45 abstützt. Bei dem Ausführungsbeispiel sind je vier Walzen in einer zur Längsachse der Sprit/von ichuing senkrechten Ebene angeordnet, und die beiden Walzensätze sind so gegeneinander versetzt, daß durch die Walzen 41 des zweiten Walzensatzes diejenigen Stellen des Innenrohres an das Außenrohr angedruckt werden, die durch die Walzer, 40 des ersten Walzensavz.es noch nicht erfaßt W-Uu.en. |ede einzelne Walze ist am Walzenkopflager ring 42. an Achsen 4b. über Kugellager 47 leicht drehbar gelagert. Die Walzenachsen sind durch Sicherungssiifte 48 gegen Verschiebung gesichert Die Vorspannung tier Feder 4 5 ist so bemessen, it,il< das Gewicht des ganzen Walzenkopfes bei zeiilrischer Einstellung gerade
(>5 kompensiert wird Der Durchmesser der Walzenkople ist so bemessen, daß an den Stellen, an denen die Innenwand mit der Außenwand verschweißt wird, die < '-esamtdicke der Kimststolfscluchi auf die Dicke der
Wand des iiullcrcn Rohres gebracht wird, so daß an diesen Stellen die Wandstärke nicht tier Summe der Wandstärken der Innen- und Außenwand entspricht, sondern allein der Dicke der Außenwand, während das überschüssige Material der Innenwand durch die Walzen zur Seite gedruckt wird. Wenn die Rohre als Dränrohre verwendet werden sollen, erleichtert dies das Linschneidcn von Öffnungen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

U, Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Herstellung eines doppelwandigen Kunsistoffrohrs aus einem gewellten Außenrohr und einem glätten Innenrohr, mit einem Spritzkopf zum gleich/eiligen Extrudieren des Außen- und Innenrohres, wobei der Spritzkopf eine Dornverlängerung zum Andrücken des Innenrohrs an das in einer Kokillenbahn gewelhe Außenrohr to aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Dornverlängerung (10) eine radial bewegliche, von Federn getragene Andrückeinrichtung vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückeinrichtung ein glatter Ringfl J)Jm.
3. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückeinrichtung ein Zylinder (31) ist. der an seiner Außenseite mit Rillen. insbesondere mit ein- oder mehrgängig wendelförmig verlaufenden Rillen versehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch j. dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen eines Rohres, dessen Außenwand wendeiförmige Wellungen aufweist, die Wendelrichtung der Rillen im Zylinder entgegengesetzt /u den Wellungen des Außenrohres ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückeinrichtung aus tonncnförmigen, einander überlappenden und um quer zur Langsachse des Domes frei drehbaren Walzen (40, 41) besieht.
b. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß hintereinander zwei Gruppen von je zwei oder mehr, vorzugsweise vier, tonnenförmigen Walzen (40,41) vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Innenseite des Innenrohres in Berührung kommenden Flächen der Andrückeinrichtung mit einer Beschichtung aus Tetrafluorpolyäthylen versehen sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis b, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen der Andrückeinrichtung und der Dornverlängerung durch einen .Schraubring (13, 33) abgedichtet ist.
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