DE2519705C2 - Vorrichtung zum Strangpressen von Rohren - Google Patents

Vorrichtung zum Strangpressen von Rohren

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Strangpressen von Rohren aus thermoplastischem Kunststoff mit wendeiförmiger Profilierung der Innen- und/oder Außenfläche, wobei der rotierende Extrusionskopf der Strangpresse eine aus Düsenkern und Düsenmantel gebildete Ringdüse aufweist und im Kern und/oder Mantel axial verlaufende Ausnehmungen zum Ausformen der Profilierung vorgesehen sind.
Eine Vorrichtung der vorgenannten Art ist bekannt aus der AT-PS 2 32 704. Dort sind für die Bildung einer wendeiförmigen Außen- bzw. Innenprofilierung des Kunststoffrohres ein Düsenkern und ein Düsenmantel vorgesehen, die relativ zueinander gegensinnig rotieren. Damit wird — abgesehen von der Bildung von über Kreuz verlaufenden Außen- und Innenrippen — eine intensive Scherbewegung und Durchmischung innerhalb des im Düsenkanal befindlichen Kunststoffes erreicht, der teilweise an der Bewegung der Dlsenkanal-Außenfläche einerseits und an der Bewegung der Düsenkanal-Innenfläche andererseits teilnimmt. Diese intensive innere Scherung des" Kunststoffmaterials beeinträchtigt jedoch das Materialgefüge, insbesondere bei vergleichsweise komplizierten Profilformen. Außerdem führt die Scherung zu einer entsprechenden inneren Reibung im flüssigen Kunststoffmaterial und damit zu einer zusätzlichen Aufheizung, welche die Einstellung und Aufrechterhaltung der erforderlichen Extrusionstemperatur erschwert.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Strangpreßvorrichtung, die eine materialschonende Formgebung bei vergleichsweise hohen Extrusionsgeschwindigkeiten und damit auch eine besonders wirtschaftliche Herstellung von wendelförmig profilierten Kunststoffrohren ermöglicht Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich bei einer Vorrichtung der eiegangs erwähnten Art durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Bei einer in dieser Weise gestalteten Strangpreßvor-
JO richtung ist die Verformungsarbeit vergleichsweise gering und wird irn wesentlichen nur im Bereich der Düsenmündung durch Umlenkung des Kunststoffstromes aus dem gleichförmig rotierenden Bereich im Inneren des Düsenkanals in den nichtrotierenden Abzugsbereich geleistet. Infolge der vergleichsweise geringen Formänderungsarbeit ist der Energieaufwand besonders niedrig und die Formgebung materialschonend, so daß auch kompliziertere Profilierungen, z. B. solche mit Hinterschneidungen, einfach herstellbar sind.
Die Steigung der Profilierungswendei kann durch Wahl der Drehgeschwindigkeit des Exfrusionskopfes im Verhältnis zur axialen Extrusionsgeschwindigkeit in einfacher Weise eingestellt werden.
Mit der erfindungsgemäßen Strangpreßvorrichtung
■»5 lassen sich sowohl außenprofilierte wie auch innenprofilierte und an der Außen- und Innenfläche gleichermaßen wendelförmig profilierte Rohre herstellen. Für die Außenprofilierung kann ein mit dem Düsenmantel drehfest verbundene/ Außenkalibrator verwendet werden, womit die erforderliche Synchrondrehung der wendeiförmigen Kalibratorprofilieriing mit dem Extrusionskopf auf einfachste Weise erreicht ist. Bei größerer Vorrichtung mit entsprechenden Axialabmessungen empfiehlt es sich nach einer Fortbildung der Erfindung
gegebenenfalls, den Außenkalibrator mit einem gesonderten Drehantrieb zu versehen, der auf synchrone Rotation mit dem Extrusionskopf eingestellt bzw. geregelt wird.
Für die Herstellung von wendeiförmigen Innenprofilierungen empfiehlt es sich dagegen im allgemeinen, einen im Röhr angeordneten Innenkalibrator mit entsprechend gewendelter Außenprofilierung drehfest mit dem Düsenkern zu verbinden. Dies führt zu einfachen und robusten Konstruktionsformen.
f» Der dem Extrusionskopf nachgeorclnete Innenkalibrator kann vorzugsweise mit einem Kühlmittel beaufschlagt werden, welches über im Düsenkern angeordnete Leitungen und den F.xtrusionskopf umge-
bende, stationäre Ringleitungen von außen zugeführt wird.
Im übrigen können gegebenenfalls zusätzlich zu einem wendelförmig profilierten Außen- und/oder Innenkalibrator nachgeordnete Kalibratoren bzw. Kühlvorrichtungen vorgesehen werden, die mit der Außenfläche der wendeiförmigen Profilrippen oder — bei nur außen oder nur innen profilierten Rohren — mit einer glatten Oberfläche des zylindrischen Rohrgrundkörpers in Berührung treten.
Weiterhin kann in an sich bekannter Weise der Innenraum des abgezogenen Rohres mit einem Stützdruckmedium beaufschlagt werden. Hierzu empfiehlt sich die Anordnung eines Stopfens im abgezogenen Rohr zur Abdichtung gegen den Außenraum, so daß mittels einer in den Raum zwischen Innenkaiibrator und Stopfen mündenden Druckluftleitung der Stützdruck aufgebracht werden kann. Auch diese Druckluftleitung wird an den Düsenkern des rotierenden Extrusionskopfes angeschlossen und steht mit einer zugehörigen, stationären Ringleitung für die Druckluftzufuhr in Verbindung.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieien näher erläutert Hierin zeigt
F i g. 1 eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Strangpreßvorrichtung zur Herstellung eines Kunststoffrohres mit Außenwendel im Längsschnitt und
F i g. 2 eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Strangpreßvorrichtung zur Herstellung eines Kunststoffrohres mit Außen- und Innenwendel im Längsschnitt
Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 ist ein Extrusionskopf 1 mittels eines Antriebsmotors 2 drehbar angeordnet Der Extrusionskopf 1 ist mit einem Düsenmantel 3 versehen, der axial gerichtete Profilierungen aufweist und einen Düsenkern 30 umgibt. Der Extrusionskopf mit Düsenmantel und Düsenkern rotiert als ganzes mit einer Drehgeschwindigkeit, die im Verhältnis zur axialen Extrusionsgeschwindigkeit durch die Wendelsteigung der herzustellenden Profilierung bestimmt ist
Ferner ist der Extrusionskopf von einem stationären Ring 4 mit Ringleitungen 5, 6 und 7 und zugehörigen Anschlüssen für die Zufuhr von Stütz-Druckluft bzw. für die Zu- und Abfuhr von Kühlmitte! umgeben. Dem Extrusionskopf ist ein Kalibrator nachgeordnet, der einen Innenkalibrator 11 und einen Außenkalibrator 18 umfaßt
Dem Düsenkern 30 iy» der mit diesem drehfest verbundene, glattflächige innenkalibrator 11 nachgeordnet dessen Inneres von einem Kühlmittel beaufschlagt wird, das über die Ringleitung 6 und eine konzentrische Leitung 9 zugeführt und über eine konzentrische Leitung 10 und die Ringleitung 7 abgeführt wird.
Dem Innenkalibrator 11 ist ein Stopfen 12 nachgeordnet, der durch eine Zugstange 13 mit kugeligem Ende 14 in einer entsprechend kugeligen Halterung am Innenkalibrator 11 gehalten ist.
Dem Raum 15 zwischen Innenkalibrator 11 und Stopfen 12 wird Druckluft über die Ringleitung 5 und eine zentrische Leitung 8 zugeführt
Außen ist das den Extrusionskopf 1 verlassende Kunststoffrohr 16, dessen wendeiförmige Profilrippen
17 durch drehungsfreies Abziehen des Rohres beim ίο Verlassen des Düsenmantels 3 gebildet werden, von einem mit Kühlmittel beaufschlagten Außenkalibrator
18 umgeben. Letzterer weist an seiner Innenfläche eine wendeiförmige Profilierung mit Nuten entsprechend den Profilrippen 17 auf. Der Außenkalibrator 18 wird mittels eines Antriebsmotors 19 angetrieben. Die Drehzahl des Außenkalibrators 18 kann stufenlos verstellbar sein, um eine genaue Synchronisierung der Drehgeschwindigkeit zwischen dem Extrusionskopf 1 und dem Außenkalibrator 18 zu erzielen. Der Außenkalibrator kann auch eine Schwalbenschwanzführung aufweisen und sich dann der Steigung der wendeiförmigen Profilierung des Rohres selbsttätig anpassen.
Dem Außenkalibrator 18 ist noch ein Nachkühlkalibrator 20 nachgeordnet, der keine Innenprofilierung aufweist Dieser Nachkühlkalibrator 19 ist stationär angeordnet und nimmt das Kunststoffrohr 16, ggf. in Verbindung mit weiteren nachgeschalteten, nicht gezeigten Mitteln, drehungsfrei auf.
Die Ausführungsform gemäß Fig.2 entspricht im grundsätzlichen Aufbau derjenigen gemäß Fig. 1, wobei entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Unterschiedlich ist im wesentlichen, daß der Extrusionskopf 1 einen Düsenmantel mit radial nach innen sowie einen Düsenkern 30a mit radial nach außen gerichteter Wendelprofilierung aufweist derart, daß das den Extrusionskopf verlassende Kunststoffrohr 16a durch drehungsfreies Abziehen wendeiförmige äußere und innere Profilrippen 17a erhält
Entsprechend ist auch ein Innenkalibrator 11 a mit den nach innen gerichteten Profilrippen 17a entsprechenden Nuten vorgesehen, wobei diesem ersten Innenkalibrator 11a anstelle des Stopfens 12 bei der Ausführungsform gemäß Fi g. 1 ein zweiter, gleich ausgebildeter Innenkalibrator 12a nachgeschaltet ist. Die Beaufschlagung des Inneren der beiden Innenkalibratoren 11a und 12a mit einem Kühlmittel erfolgt über die Ringleitungen 7,6 und die konzentrischen Leitungen 9, JO im Extrusionskopf in der durch Pfeile angedeuteten Weise, während die Aufbringung eines Stützdruckes in den Raum 15a zwischen den beiden Innenkalibratoren 11a und 12a über die Ringleitung 5, die zentrische Leitung 8 und Querleitung 21 erfolgt.
Der Außenkalibrator 18 mit Antriebsmotor 19 entspricht der Anordnung gemäß Fig. 1, wobei für das drehungsfreie Abziehen des Kunststoffrohres 16a nachgeordnete, nicht gezeigte Mittel vorgesehen sind.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Strangpressen von Rohren aus thermoplastischem Kunststoff mit wendeiförmiger Profilierung der Innen- und/oder Außenflächen, wobei der rotierende Extrusionskopf der Strangpresse eine aus Düsenkern und Düsenmantel gebildete Ringdüse aufweist und im Kern und/oder Mantel axial verlaufende Ausnehmungen zum Ausformen der Profilierung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im rotierenden Extrusionskopf (1) der Düsenmantel (3, 3a) und der Düsenkern (30,3Oa^ drehfest miteinander verbunden sind und daß im Abstand vom Extrusionskopf (1) ein mit dem wendeiförmigen Profil versehener Kalibrator (18, 11 bzw. 18, Wa) angeordnet ist, der das nichtrotierende, abgezogene Rohr (16, \Sa) aufnimmt und der gleichsinnig und synchron mit dem Extrusionskopf (1) rotiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS der Kalibrator einen das abgezogene Rohr (16) umgebenden, mit wendeiförmiger Innenprofilierung versehenen und mit der Düse (3) des Extrusionskopfes (1) drehfest verbundenen Außenkalibrator aufweist
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalibrator eksen das abgezogene Rohr (16, i6a) umgebenden, mit wendeiförmiger Innenprofilierung versehenen und mit einem gesonderten Drehantrieb (19) für die bezüglich des Extrusionskopfes (1) synchrone Rotation gekoppelten Außenkaliorator(18,18a^aufweist.
4. Vorrichtung nach einem Jer vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalibrator einen in dem abgezog >nen Rohr (16a^ angeordneten, mit wendeiförmiger Außenprofilierung versehenen und mit dem Düsenkern (30a,) des Extrusionskopfes (1) drehfest verbundenen Innenkalibrator (11 a,J aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkalibrator (llaj an im Düsenkern {30a) angeordnete, mit den Extrusionskopf (1) umgebenden, stationären Zuführ- bzw. Abführ-Ringleitungen (6, 7) verbundene Kühlmittelkanäle (9, 10) angeschlossen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Innenkalibrator (Ma)mit axialem Abstand ein in dem abgezogenen Rohr (16a) angeordneter und dessen Innenraum nach außen abdichtender Stopfen (12) nachgeordnet ist und daß an den Raum (15) zwischen dem Innenkalibrator (llaj und Stopfen (12) eine Druckluftleitung (8) angeschlossen ist, die über eine den Extrusionskopf (1) umgebende, stationäre Zuführ-Ringleitung (5) mit Druckluft beaufschlagbar ist.
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