DE2556491A1

DE2556491A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines schlauches aus thermoplastischem kunststoff

Info

Publication number: DE2556491A1
Application number: DE19752556491
Authority: DE
Inventors: Constantin George Panourgias
Original assignee: HELLENIC PLASTICS RUBBER
Current assignee: HELLENIC PLASTICS RUBBER
Priority date: 1975-12-16
Filing date: 1975-12-16
Publication date: 1977-06-30
Also published as: DE2556491C3; DE2556491B2

Description

Verfahren und Vorrichtunct, zur Herstellung eines
Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zur Herstellung eines Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff, wobei zunächst ein Innenschlauch mit Hilfe einer Kunststoffschneckenpresse mit Spritzkopf, Spritzkopfdorn und angeschlossenem Kalibrierdorn stranggepreßt, auf diesen nach ausreichender Verfestigung durch Erkaltung eine Filamentbewehrung aufgebracht und diese Filamentbewehrung von einem mittels Kreuzspritzkopf koaxial stranggepreßten und auf die Filamentbewehrung aufgespritzten Außenschlauch umgeben wird, wobei ferner die Gesamtheit gemeinsam mittels Abzugsvorrichtung abgez.ogen wird die Erfindung bezieht sich fernerhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Im Rahmen der bekannten gattungsgemäßen Maßnahmen (vgl. GB-PS 1 145 684) kommt man nicht ohne weiteres zu einer ausreichenden Verschweißung von Innenschlauch und Außenschlauch, darüber hinaus liegt die Filamentbewehrung gleichsam mehr oder weniger lose zwischen den beiden Schläuchen. Das vermeidet man (vgl. DT-OS 23 11 732), wenn man zwischen Innenschlauch und über den Kreuzspritzkopf hinaus als Stützdorn verlängertem Kalibriedorn ein hydraulisches Gleitmittel einführt und dieses als Gleitmitteschleppströmung bis in den Bereich des Kreuzspritzkopfes für den Außenschlauch mitgeführt sowie die Gleitmittelschleppströmung im Bereich des Kreuzspritzkopfes durch den Extrusionsdruck für den Außenschlauch über einen Gleitmitelschleppkeil abgebaut wird. Diese Maßnahmen haben sich an sich bewährt. Sie bewirken, daß Innenschlauch und Außenschlauch in den Maschen der Filamentbewehrung eine Verschweißung erfahren. Dazu gehört in vorrichtungsmäßiger Hinsicht, daß der Kalibrierdorn als Stützdorn bis in den Kreuzspritzkopf für den Außenschlauch verlängert und mit einer Einrichtung zur Einführung eines hydraulischen Gleitmittels zwischen Innenschaluch und Kalibrierdorn bzw Stützdorn versehen ist. Auch diese Maßnahmen sind jedoch verbesserungsfähig in bezug auf die Einbettung der Filamentbewehrung in den Verbundwerkstoff,7 der aus Innenschlauch und damit verschweißtem Außenschlauch entsteht, und in bezug' auf die Verschweißung von Innenschlauch und Außenschlauch1 Der Erfindung liegt zunächst die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so weiter auszubilden, daß die Filamentbewehrung ohne weiteres eine allseitige und umfassende Einbettung in dem thermoplastischem Kunststoff des Außenschlauches erfährt. Gleichzeitig soll der Verbund oder soll die Verschweißung zwischen Innenschlauch und Außenschlauch verbessert werden. Der Ereindung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, eine für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignete Vorrichtung anzugeben.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff, wobei zunächst ein Innenschlauch mit Hilfe einer Kunststoffschneckenpresse mit Spritzkopf, Spritzdorn und angeschlossenem Kalibrierdorn stranggepreßt, auf diesen nach ausreichender Verfestigung durch Erkaltung eine Filamentbewehrung aufgebracht und diese Filamentbewehrung von einem mittels Kreuzspritzkopf koaxial stranggepreßten und auf die Bewehrung aufgespritzten Außenschlauch umgeben wird, wobei ferner die Gesamtheit gemeinsam mittels Abzugsvorrichtung abgezogen wird.
Die Erfindung besteht darin, daß im Bereich des Kreuzspritzkopfes der Innenschlauch über eine rillenförmige, umlaufende Einsenkung des bis inden Kreuzspritzkopf verlängerten Kalibrierdornes geführt sowie durch den Druck des thermoplastischen Kunststoffes für den Außenschlauch im Kreuzspritzkopf in die Einsenkung gedrückt wird, und daß gleichzeitig im Bereich der Einsenkung die Filamentbewehrung in den thermoplastischen Kunststoff für den Außenschlauch und damit in den Innenschlauch eingebettet wird. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung wird mit einem thermoplastischen Kunststoff für den Außenschlauch gearbeitet, der mit den für den Innenschlauch im Bereich der Einsenkung eine Schweißverbindung eingeht.
Die Erfindung geht von der zur Erfindung gehörenden Erkenntnis aus, daß bei dem gattungsgemäßen Verfahren im Bereich des Kreuzspritzkopfes der Innenschlauch eine temporäre Durchmesserreduzierung erfahren kann, wenn der Innenschlauch im Bereich des Kreuzspritzkopfes über eine rillenförmige, umlaufende Einsenkung geführt wird, und der Druck des thermoplastischen Kunststoffes für den Außenschlauch im Kreuzspritzkopf ausreichend hoch ist, wobei überraschenderweise die Filamentbewehrung diese temporäre Verformung des Innenschlauches nicht mitmacht. Das gilt insbesondere dann, wenn die Filamentbewehrung als Umflechtung des Innenschlauches auf diesen aufgebracht ist. Durch eine zusätzliche, gleichsam unter Zugspannung stehende axiale Filamentbewehrung kann jedenfaLls verhindert werden, daß die Filamentbewehrung die Bewegung des Innenschlauches im Bereich der Einsenkung mitmacht. Im Ergebnis kann stets erreicht werden, daß die Filamentbewehrung vollständig in dem thermoplastischen Kunststoff für den Außenschlauch und damit später in der Wandung des Außenschlauches liegt. Die Erfindung erreicht jedoch darüber hinaus noch besondere Effekte.
Tatsächlich bedeutet die Durchmesserreduzierung des Innenschlauches im Bereich der Einsenkung einen rheologischen Fließvorgang in dem noch weichplastischen Material des Innenschlauches. Dieser Fließvorgang ergreift auch die Oberflache mit dem Ergebnis, daß Innenschlauch und Außenschlauch sehr innig miteinander verschweissen und gleichsam stoffschlüssig ineinander übergehen, wenn mit einem thermoplastischen Kunststoff für den Außenschlauch gearbeitet wird, der mit dem für den Innenschlauch im Bereich der Einsenkung eine Schweißverbindung eingeht. Im übrigen bewirkt die Einsenkung auch besondere Strömungsvorgänge in dem thermoplastischen Kunststoff des Außenschlauches, während dieser der Austrittsdüse des Kreuzspritzkopfes zugeführt wird. Auch diese Strömungsvorgänge fördern die Einbettung der Filamentbewehrung in den thermoplastischen Kunststoff des Außenschlauches. Im Ergebnis entsteht ein Schlauch aus thermoplastischem Kunststoff, der in bezug auf Einbettung der Filamentbewehrung in den Kunststoff und in bezug auf Verschweißung von Innenschlauch und Außenschlauch den bekannten Schläuchen dieser Art überlegen ist. Die beschriebenen Effekte sind im übrigen besonders ausgeprägt, wenn (wie nach einleitendem Vortrag an sich bekannt, vgl. DT-OS 23 11 732) zwischen Innenschlauch und über den Kreuzspritzkopf hinaus als Stützdorn verlängertem Kalibrierdorn im Quasiflüssigkeitsbereich ein hydraulisches Gleitmittel eingeführt und dieses als Gleitmittelschleppströmung bis in den Bereich des Kreuzspritzkopfes für den Außenschlauch mitgeführt sowie die Gleitmittelschleppströmung im Bereich des Kreuzspritzkopfes durch den Extrusionsdruck für den Außenschlauch über einen Gleitmittelschleppkeil abgebaut wird.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens. Die Vorrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau seiner ersten Schneckenstrangpresse mit Spritzkopf, Spritzkopfdorn und angeschlossenem Kalibrierdorn für den Innenschlauch, einer zweiten Schneckenstrangpresse mit Kreuzspritzkopf für Sen Außenschlauch, einer Vorrichtung zum Auflegen der Bewehrung und einer Abzugseinrichtung, wobei der Kalibrierdorn als Stützdorn bis in den Kreuzspritzkopf für den Außenschlauch verlängert ist. In vorrichtungsmäßiger Einsicht besteht die Erfindung hauptsächlich darin, daß der Kalibrierdorn im Bereich des Kreuzspritzkopfes eine rillenförmige, umlaufende Einsenkung aufweist und der Kreuzspritzkopf sowie die Schnekenstrangpresse für den Außenschlauch für einen Druck ausgelegt sind, der ausreicht, den Innenschlauch in die Einsenkung einzudrücken.
Nach bevorzugter Ausführungsform ist die Einsenkung im Axialschnitt des Kalibrierdorns als bogenförmige Rille geführt1 jedoch mit abgerundeten Kanten im Übergangsbreich zwischen Rille und Zylindermantel des Kalibrierdornes.
In folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
Es zeigen in schenatischer Darstellung Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 den vergr5ßerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1 und Fig. 3 einen nochmals vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 2.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zur Herstellung eines Schlauches aus Innenschlauch 1, Filamentbewehrung 2 und Außenschlauch 3, wobei diese Elemente werkstoffmäßig miteinander integriert sind. Die Anlage besteht aus einer ersten, nur mit einem Spritzkopf 4 angedeuteten Schneckenstrangpresse, wobei sich im Spritzkopf 4 ein Spritzkopfdorn 5 befindet und an den Spritzkopfdorn 5 ein Kalibrierdorn 6 für den Innenschlauch 1 angeschlossen ist. Der Spritzkopfdorn 5 hat einen etwas kleineren Durchmesser als der Kalibrierdorn 6. Nachgeschaltet ist eine ebenfalls nur mit ihrem Kreuzspritzkopf 7 angedeutete zweite Schneckenstrangpresse für den Außenschlauch 3, wobei zwischen diesen beiden Spritzköpfen 4 und 7 eine Vorrichtung 8 zum Aufliegen der Filamentbewehrung 2 angeordnet ist, während eine Abzugseinrichtung 9 nachgeschaltet ist. Zusätzlich kann auch eine Einrichtung vorgesehen sein, um in axialer Richtung verlaufende Filamentbewehrungen aufzubringen. Im allgemeinen befindet sich vor der Abzugseinrichtung 9 noch ein Kühlbad 10. Man entnimmt aus der Fig. 1, daß der Kalibrierdorn 6 bis in den Kreuzspritzkopf 7 für den Außenschlauch verlängert ist. Er funktioniert dort stützend und kalibrierend, Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung mit einer Einrichtung 11 zur Einführung eines hydraulischen Gleitmittels 12 zwischen Innenschlauch 1 und Kalibrierdorn 6 bzw. Stützdorn versehen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß ein Gleitmittelschleppkeil 19 entsteht. Der Kalibrierdorn 6 ist mit einer Kühleinrichtung 13 ausgerüstet. Dazu fließt eine Kühlflüssigkeit durch das Röhrchen 14 zu und in Richtung der Pfeile zwischen diesem Röhrchen 14 und dem Kalibrierdorn 6 zurück. Die Einrichtung 11 für die Einführung des hydraulischen Gleitmittels besteht aus einer Rille 11 zwischen Spritzkopfdorn und Kalibrierdorn 6 bzw. Stützdorn. Die Rille 11 steht über Bohrungen 15 im Spritzkopf 4 bzw. im Steg 16 des Spritzkopfdornes 5 mit einem Gleitmittelbehälter 17 in Verbindung, der lediglich unter atmosphärischem Druck steht oder sogar unter Unterdruck stehen kann. Im übrigen geht diese Rille 11 über einen konisch erweiterten Wandungsteil 18 in den Kalibrierdorn 6 über.
Erfindungsgemäß ist nun, wie sich insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 2 und 3 ergibt, die Anordnung so getroffen, daß der Kalibrierdorn 6 im Bereich des Kreuzspritzkopfes 7 eine rillenförmig umlaufende Einsenkung 20 aufweist. Also wird im Bereich des Kreuzspritzkopfes 7 der Innenschlauch 1 über diese rillenförmige, umlaufende Einsenkung 20 des bis in den Kreuzspritzkopf 7 verlängerten Kalibrierdornes 6 geführt. Er wird dort durch den Druck des thermoplastischen Kunststoffes für den Außenschlauch 3 im Kreuzspritzkopf 7 in die Einsenkung 20 gedrückt. In den Fig.
2 und 3 erkennt man, daß die Filamentbewehrung 2 diese Bewegung des Innenschlauches 1 nicht mitmacht. Folglich wird gleichzeitig im Bereich der Einsenkung 20 die Filamentbewehrung 2 in den thermoplastischen Kunststoff für den Außenschlauch 3 und damit in den Außenschlauch 3 eingebettet. Wird mit einem thermoplastischen Kunststoff für den Außenschlauch 3 gearbeitet, der mit dem für den Innenschlauch 1 verschweißbar ist, so wird gleichzeitig eine innige Schweißverbindung zwischen Innenschlauch 1 und Außenschlauch 3 erreicht.

Claims

p atentansprüche: 1. Verfahren zur erstellung eines Schlauches aus thermoplastihem hem Kunststoff, wobei zunächst ein Innenschlauch mit Hilfe einer Kunststoffschneckenpresse mit Spritzkopf, Spritzkopfdorn und angeschlossenem Kalibrierdorn stranggepreßt, auf diesen nach ausreichender Verfestigung durch Erkaltung eine Filamentbewehrung aufgebracht und diese Filamentbewehrung von einem mittels Kreuzspritzkopf koaxial stranggepreßten und auf die Bewehrung aufgespritzten Außenschlauch umgeben wird, wobei ferner diese Gesamtheit gemeinsam mittels Abzugsvorrichtung abgezogen wird, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Bereich des Kreuzspritzkopfes der Innenschlauch über eine rillenförmig umlaufende Einsenkung des bis in den Kreuzspritzkopf verlängerten Kalibrierdornes geführt sowie durch den Druck des thermoplastischen Kunststoffes für den Außenschlauch im Kreuzspritzkopf in die Einsenkung gedrückt wird, und daß gleichzeitig im Bereich der Einsenkung die Filamentbewehrung in den thermoplastischen Kunststoff für den Außenschlauch und damit in den Außenschlauch eingebettet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem thermoplastischen Kunststoff für den Außenschlauch gearbeitet wird, der mit dem für den Innenschlauch im Bereich der Einsenkung eine Schweißverbindung eingeht.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus erster Schneckenstrangpresse mit Spritzkopf, Spritzkopfdorn und angeschlossenem Kalibrierdorn für den Innenschlauch, zweiter Schneckenstrangpresse mit Kreuzspritzkopf für den Außenschlauch, einer Vorrichtung zum Auflegen der Bewehrung und einer Abzugseinrichtung, wobei der Kalibrierdorn als Stützdorn bis in den Kreuzspritzkopf für den Außenschlauch verlängert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalibrierdorn (6) im Bereich des Kreuzspritzkopfes (7) eine rillenförmige, umlaufende Einsenkung (20) aufweist, und daß der Kreuzspritzkof (7) sowie die Schneckenstrangpresse für den Außenschlauch (3) für einen Druck des thermoplastischen Kunststoffes ausgelegt sind, der ausreicht, den Innenschlauch (1) in die Einsenkung (20) einzudrücken.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die rillenförmige, umlaufende Einsenkung (20) des Kalibriendornes (6) im Axialschnitt bogenförmiges Profil und abgerundete Ecken aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4 mit Einrichtung für das Einführen eines hydraulischen Gleitmittels, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtung aus einem unmittelbar hinter dem Spritzkopf (4) für den Innenschlauch (1) angeordneten Rille (11) zwischen Spritzkopfdorn (5) und Kalibrierdorn (6 besteht und die se Rille (11) über Bohrungen (15) im Spritzl-onf (4) für den Innenschlauch (1) an einen Gleitmittelbehälter (17) angeschlossen ist.