DE2706085A1 - Vorrichtung zum strangpressen von rohren aus thermoplastischem kunststoff - Google Patents

Vorrichtung zum strangpressen von rohren aus thermoplastischem kunststoff

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Description

2706085 Andrejewski, Honlce, Gesthuysen & Masch Patentanwälte
Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honlce Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwaltsakt·:
49 255/E-
43 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf. 789
27. Dezember 1976
Patent- und Hilfsgebrauchsmusteranmeldung Reifenhäuser KG
Spicher Straße
521O Troisdorf 15
Vorrichtung zum Strangpressen von Rohren aus thermoplastischem Kunststoff
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung zum Strangpressen von Rohren, insbes. von großkalibrigen Rohren, aus thermoplastischem Kunststoff, - mit
an den Spritzkopf einer Strangpresse angeschlossenem Rohrwerkzeug aus
(hülsenförmigem) Außenwerkzeug,
(dornförmigem) Innenwerkzeug,
an das Außenwerkzeug angeschlossener Kalibrierhülse und mit einem radioaktiven Strahler ausgerüsteter Rohrwanddickenmeßvorrichtung,
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wobei das Außenwerkzeug aus einem Außenwerkzeugfestteil und einem Außenwerkzeugstellteil besteht, welches mit zumindest drei über den Umfang verteilten Zentrierschraubeinrichtungen gegenüber dem Innenwerkzeug verstellbar ist. - Rohrwanddickenmeßvorrichtung bezeichnet dabei eine Meßvorrichtung, mit der einerseits feststellbar ist, ob die Rohrwand über den Umfang des Rohres überall die gleiche Dicke aufweist, mit der aber andererseits auch diese Dicke an sich und für sich meßbar ist. Mit Hilfe der Zentrierschraubeinrichtungen kann das Außenwerkzeugstellteil gegenüber dem Innenwerkzeug so eingestellt werden, daß das stranggepreßte Rohr über den Umfang überall gleiche Wanddicke aufweist. Durch Beeinflussung der Strangpreßvorrichtung einerseits, der Abzugsvorrichtung andererseits läßt sich der Massestrom und damit die Wanddicke an sich einstellen.
Bei den (aus der Praxis) bekannten Vorrichtungen der beschriebenen Gattung ist die Rohrwanddickenmeßvorrichtung nicht mit dem Rohrwerkzeug integriert und auch nicht mit diesem verbunden. Die Rohrwanddickenmeßvorrichtung ist vielmehr ein selbständiges Aggregat sowie mit Abstand vom Rohrwerkzeug hinter einer Kühlstrecke angeordnet. Sie mißt am bereits erhärteten Rohr. Die Dickenmessung selbst erfolgt als Isotopen-Rohrwanddickenmessung und arbeitet mit einem Ruckstreumeßkopf auf einer um das Rohr kreisenden Vorrichtung. Dieses Meßprinzip verlangt ein schon erkaltetes Rohr, da sich die kreisende Vorrichtung mit Führungsrollen auf dem Rohr abstützt. Bei einer gegebenen Produktionsgeschwindigkeit vergeht eine beachtliche Zeit, ehe ein Rohrquerschnitt oder ein Volumenelement nach Verlassen des Rohrwerkzeuges die Rohrdickenmeßvorrichtung passiert. Das bewirkt eine störende
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Andrejewski, Honlce, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
Totzeit, insbes. dann, wenn es sich um Großrohre handelt. Es ist folglich sehr schwer, für eine Einstellung der Rohrwanddicke über die beschriebenen Mechanismen verwertbare Regelsignale zu erhalten. Das Ergebnis sind störende Toleranzschwankungen oder sogar Ausschuß. Darüber hinaus ist es technisch sehr aufwendig, getrennte Signale für eine automatische Zentrierung des Rohrkopfes bei auf den Umfang bezogenen Dickenunterschieden einerseits, für die Beeinflussung von Strangpresse und/oder Abzugseinrichtung für die Dicke an sich und für sich andererseits zu gewinnen. Eine Abzugsgeschwindigkeitsregelung, die den gesamten in der Zeiteinheit passierenden Massestrom (und damit die Wanddicke an sich) regelt und zu der ein entsprechender Istwert erfaßt werden muß, ist daher nur sehr aufwendig und jedenfalls nicht befriedigend möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiter auszubilden, daß ohne störende Totzeit für angeschlossene regeltechnische Maßnahmen zur Wanddickenkorrektur eine Rohrwanddickenmessung durchgeführt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Rohrwanddickenmeßvorrichtung einen an das Innenwerkzeug angeschlossenen, bis in den Bereich der Kalibrierhülse reichenden Strahlerhalter mit Strahler aufweist, der an das Innenwerkzeug koaxial angeschlossen ist, und daß dem Strahler Empfänger zugeordnet sind, die über den Umfang der Kalibrierhülse verteilt sind. Das kann auch in gewissem Abstand von dem Rohrwerkzeug geschehen. Wenn Meßwerte erzeugt werden sollen, die ohne weiteres in einen entsprechenden Regelkreis einführbar und ohne weiteres in Stellwerte für eine umfangsmäßige Wanddickenkorrektur umsetzbar sind (die aber darüber hinaus auch eine Regelung der Strangpreß- bzw. der
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Abzugseinrichtung für die Regelung der Wanddicke an sich zulassen), so empfehlen sich weitergehende Maßnahmen, die zusammengefaßt dadurch gekennzeichnet sind, daß die Rohrwanddickenmeßvorrichtung einen an das Innenwerkzeug angeschlossenen, bis in den Bereich der Kalibrierhülse reichenden Strahlerhalter mit Strahler aufweist, der an das Innenwerkzeug koaxial angeschlossen ist, und daß dem Strahler über den Umfang der Kalibrierhülse verteilte Empfänger zugeordnet sind, die umfangsmäßig im Bereich der Zentrierschraubeinrichtung angeordnet, aber an zumindest einen mit dem Außenwerkzeugfestteil verbundenen Empfängerhalter über Ausnehmungen in der Kalibrierhülse befestigt sind. - Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung erfolgt die Messung der Rohrwanddicke in der Nähe des Rohrwerkzeuges, an der auch eine evtl. Wanddickenkorrektur über die Betätigung der eingangs beschriebenen Zentrierschraubeneinrichtungen durchgeführt werden muß. Die Totzeit kann dadurch sehr weit heruntergedrückt werden. Darüber hinaus liefert jeder Empfänger ein Signal, welches zur Stellung der entsprechenden Zentrierschraubeinrichtung in eindeutiger, zumeist linearer Beziehung steht. Folglich kann ohne Schwierigkeiten eine Rohrwanddickenregelung über den Umfang des stranggepreßten Rohres so durchgeführt werden, daß das Rohr über den Umfang überall die gleiche Dicke aufweist. Durch einfache Mitteilung der Meßwerte kommt man darüber hinaus zu einer Aussage über die gesamte, in der Zeiteinheit extrudierte Masse und damit zu einem Signal, welches zur Regelung der Wanddicke an sich eingesetzt werden kann, indem beispielsweise die Abzugsvorrichtung und/oder die Strangpresse entsprechend beeinflußt wird. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß der radioaktive Strahler der Meßvorrichtung ohne Schwierigkeiten auch abgeschirmt werden kann. Hierzu empfiehlt die Erfindung, daß der Strahlerhalter als eine Strahlerabschirmhülse mit Strahlfenstern ausgeführt ist, die den Empfängern zugeordnet sind, und daß der Strahler in die Strahlerabschirmhülse mit Hilfe einer Zylinderkolbenanordnung ein-
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ziehbar und bis unter die Strahlfenster vorfahrbar ist. Die Empfänger sind zweckmäßigerweise Ionisationskammern.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab den Strahlerhalter aus dem Gegenstand nach Fig. 1 und
Fig. 3 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 2.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zum Strangpressen von Rohren 1, insbes. von großkalibrigen Rohren aus thermoplastischem Kunststoff. Zur Vorrichtung gehört zunächst ein an den Spritzkopf 2 einer nichtgezeichneten Strangpresse angeschlossenes Rohrwerkzeug 3. Dieses Rohrwerkzeug 3 besteht aus einem hülsenförmigen Außenwerkzeug 4 und aus einem dornförmigen Innenwerkzeug 5. An das Außenwerkzeug 4 ist eine Kalibrierhülse 6 angeschlossen. Zur Vorrichtung gehört aber außerdem eine Rohrwanddickenmeßvorrichtung 7, die mit einem radioaktiven Strahler 8 ausgerüstet ist. Das Außenwerkzeug 4 besteht aus einem Außenwerkzeugfestteil 9 und einem Außenwerkzeugstellteil 1o. Das Außenwerkzeugstellteil 1o ist mit zumindest drei über den Umfang verteilten Zentrierschraubeinrichtungen gegenüber dem Innenwerkzeug 5 verstellbar.
Insbes. aus der Fig. 1 entnimmt man, daß die Rohrwanddickenmeßvorrichtung 7 einen an das Innenwerkzeug 5 angeschlossenen, bis
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in den Bereich der Kalibrierhülse 6 reichenden Strahlerhalter mit Strahler 8 aufweist. Dieser Strahlerhalter 12 ist an das Innenwerkzeug 5 koaxial angeschlossen. Dem Strahler 8 sind über den Umfang der Kalibrierhülse 6 verteilt Empfänger 13 zugeordnet, Die Kalibrierhülse 6 besitzt entsprechende Ausnehmungen 14. Die Empfänger 13 sind umfangsmäßig im Bereich der Zentrierschraubeinrichtungen 11 angeordnet. Sie sind aber an Empfängerhalter befestigt, die ihrerseits mit dem Außenwerkzeugfestteil 9 starr verbunden sind. Werden die Zentrierschraubeinrichtungen 11 betätigt, so verstellen sich folglich die Empfängerhalter 15 und die Empfänger 13 gegenüber dem Innenwerkzeug 5 und damit gegenüber dem Strahlerhalter 12 nicht. Das führt zu der schon angegebenen eindeutigen Beziehung zwischen den Meßwerten und der Stellung der Zentrierschraubeinrichtungen 11, so daß auf einfache Weise eine entsprechende Regelung der Rohrwanddicke auf über den Umfang gleiche Rohrwanddicke möglich ist. Eine Mittelwertbildung der genannten Meßwerte läßt es zu, die Rohrwanddicke an sich zu regeln.
Insbes. aus der Fig. 2 entnimmt man, daß der Strahler 8 abgeschirmt untergebracht werden kann. Man erkennt, daß der Strahlerhalter 12 als eine Strahlerabschirmhülse ausgeführt ist, die Strahlfenster 16 aufweist. Diese Strahlfenster 16 sind den Empfängern 13 zugeordnet. Der Strahler 8 ist mit Hilfe einer Zylinderkolbenanordnung 17 in die Strahlerabschirmhülse 12 einziehbar und auch wieder vorfahrbar, bis er unter den Strahlfenstern 16 steht. Es ist folglich möglich, den Strahler 8 gleichsam abgeschirmt zu verwahren, bis von Zeit zu Zeit eine Messung nach bestimmtem Programm durchgeführt werden muß.
Es versteht sich von selbst, daß zur Vorrichtung die üblichen
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Maßnahmen zur Kalibrierung u. dgl. gehören. Im Ausführungsbeispiel ist dazu angedeutet, daß der Strahlerhalter 12 zugleich als Halter für Schleppstopfen 18 funktioniert, die im Inneren des Rohres 1 einen aufrechtzuerhaltenden Druck sicherstellen.
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Claims (3)

  1. Andrejewski, Honlce, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
    Ansprüche :
    I 1.)Vorrichtung zum Strangpressen von Rohren, insbes. von groß-Ntalibrigen Rohren aus thermoplastischem Kunststoff, - mit
    an den Spritzkopf einer Strangpresse angeschlossenem Rohrwerkzeug aus
    Außenwerkzeug,
    Innenwerkzeug,
    an das Außenwerkzeug angeschlossener Kalibrierhülse und
    mit einem radioaktiven Strahler ausgerüsteter Rohrwanddickenmeßvorrichtung,
    wobei das Außenwerkzeug aus einem Außenwerkzeugfestteil und einem Außenwerkzeugstellteil besteht, welches mit zumindest drei über den Umfang verteilten Zentrierschraubeinrichtungen gegenüber dem Innenwerkzeug verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrwanddickenmeßvorrichtung (7) einen an das Innenwerkzeug (5) angeschlossenen, bis in den Bereich der Kalibrierhülse (6) reichenden Strahlerhalter (12) mit Strahler (8) aufweist, der an das Innenwerkzeug (5) koaxial angeschlossen ist, und daß dem Strahler (8) Empfänger
    (13) zugeordnet sind, die über den Umfang der Kalibrierhülse
    (6) verteilt sind.
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    ORIGINAL INSPECTED
    Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger (13) umfangsmäßig im Bereich der Zentrierschraubeinrichtung (11) angeordnet, aber an zumindest einem mit dem Außenwerkzeugfestteil (9) fest verbundenen Empfängerhalter (15) über Ausnehmungen (14) in der Kalibrierhülse (6) befestigt sind.
  3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlerhalter (12) als eine Strahlerabschirmhülse mit Strahlfenstern (16) ausgeführt ist, die den Empfängern (13) zugeordnet sind, und daß der Strahler (8) in die Strahlerabschirmhülse (12) mit Hilfe einer Zylinderkolbenanordnung (17) einziehbar und bis unter die Strahlfenster (16) verfahrbar ist.
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