DE3147709C2 - Extruderkopf zum Ummanteln eines Stahlrohres - Google Patents

Extruderkopf zum Ummanteln eines Stahlrohres

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Extruderkopf zum schlauchförmigen Ummanteln von Stahlrohren mit einer Schicht aus einem thermoplastischen Klebstoff, insbesondere Äthylencopolymerisat, und einer darüberliegenden Mantelschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Polyäthylen, mit einem ersten Gehäusering, einem Zwischenring, und einem zweiten Gehäusering, wobei der erste Gehäusering mit dem Zwischenring einen in einer Ringöffnung mündenden ersten Ringspalt zum Aufbringen des Klebstoffes und der Zwischenring mit dem zweiten Gehäusering einen in einer Ringöffnung mündenden zweiten Ringspalt zum Aufbringen des Kunststoffes bildet, wobei der erste Gehäusering, der Zwischenring und der zweite Gehäusering im wesentlichen axial hintereinander angeordnet sind und die Ringöffnungen der beiden Ringspalte in einer gemeinsamen Ebene münden, und bei dem in den beiden mit den Ringspalten in Verbindung stehenden Ringkanälen für die Zuführung des Klebstoffes und des Kunststoffes je ein Stauring angeordnet ist. Um eine möglichst kompakte Bauweise und kurze Wege für Klebstoff und Kunststoff zu erreichen, damit als Klebstoff ein vorgetrocknetes Äthylencopolymerisat verwendet werden kann, wird vorgeschlagen, daß die Zuführung für den thermoplastischen Kunststoff und der hieran angeschlossene Ringkanal in dem Zwischenring angeordnet sind, daß die Stauringe in den Ringkanälen ortsfest und auswechselbar angeordnet sind, von denen der Stauring mit seinem Innenumfang in den ...............

Description

Die Erfindung betrifft einen Extruderkopf zum Ummanteln eines Stahlrohres gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein Extruderkopf dieser Art ist in der nachveröffentlichten DE-OS 31 22 043 beschrieben.
Weiterhin ist aus der DE-OS 19 57 078 ein Extruderkopf bekannt, bei dem in dem ersten Gehäuscring die Zuführung und der hieran angeschlossene Ringkanal für den Klebstoff, in dem Zwischenring die für die Beheizung: dienenden Heizpatronen und in dem /weiten Gehäusering die Zuführung und der hieran angeschlossene Ringkanal für den Kunststoff angeordnet sind. Die beiden Ringkanäle mit ihren Stauringen liegen jedoch hintereinander in der gleichen Ebene und weisen die gleichen Durchmesser auf. Die Stauringe sind von außerhalb des Extniderkopfes mittels Stahlschrauben in bezug auf ihre Längsachse exzentrisch verstellbar angeordnet, und ihre inneren in die Ringkanäle hineinragenden Umfangsflächen weisen eine elliptische Form auf.
Es hat sich in einigen Fällen als nachteilig ergeben, daß ein Verstellen der Stauringe während des Betriebes gegen den relativ hohen Arbeitsdruck von Klebstoff bzw. Kunststoff, der beispielsweise 100 bis 300 bar bei einer Betriebstemperatur von 150 bis 1700C beträgt, mit großem Kraftaufwand erfolgen muß, was häufig zu einer bleibenden Verformung der Stauringe und zu einer ungleichmäßigen Beschichtung führt sowie ein Auswechseln der Stauringe erforderlich macht. Durch die beschriebene Anordnung der Ringkanäle ergibt sich
ferner eine senkrecht auf das zu ummantelnde Stahlrohr gerichtete Abwinklung der mit den Ringkanälen in Verbindung stehenden Ringspalte für Klebstoff und Kunststoff, wodurch für diese ein relativ langer Weg mit erhöhten Gegendruck durch den Extruderkopf bei hohen
Arbeitstemperaturen bis zu der gemeinsamen Austrittsöffnung entsteht. Dadurch können sich insbesondere für einen temperaturempfindlichen Klebstoff Abbauerscheinungen ergeben, was zu einer Verschlechterung der Haftfestigkeil der Ummantelung und zu einer Kor-
rosion der inneren Teile des Extruderkopfes durch die dabei frei werdende Säure führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs genannten Extruderkopf so weiterzubilden, daß temperaturbedingte Abbauerscheinungen des Klebers
und ungleichmäßige Schichtdicken aller Schichten vermieden werden und daß damit auch die Möglichkeit besteht als Klebstoff ein vorgetrocknetes Äthylencopolymerisat zu verwenden, mit welchem sich verbesserte Hafteigenschaften ergeben.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Extruderkopfes sind in den Unteransprüchen enthalten.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Extruderkopfes ergibt sich eine sehr kompakte Bauform, so daß auch durch die kleineren Verweiheiten des Klebstoffes Abbauerscheinungen verhindert werden. Zudem sorgt die Ausbildung ungleichmäßiger Spaltbreiten un-
ter den gegebenen Fließbedingungen für gleichmäßige Schichtdicken des Klebstoffes und der Ummantelung.
In den Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Extruderkopfes dargestellt, und zwar zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt eines Extruderkopfes mit zwei Stauringen,
F i g. 2 einen Querschnitt durch den Extruderkopf nach F i g. 1 entlang der Linie II-II,
F i g. 3 einen Querschnitt durch den Extruderkopf
nach Fig. 1 entlang der Linie IH-III1
Fig.4 eine Ansicht des Stauringes für eine Haftschicht,
Fig.5 eine Ansicht des Stauringes für eine Mantelschicht und
t>r> Fig. 6 eine Einzelheit des Stauringes nach Fig. 5 in größerer Darstellung.
Der Fixtruderkopf ist aus drei Gehäuseringen 1,5 und 20 zusammengesetzt. Der Gehäusering 1 weist einen
Ringkanal 2 auf, der für die Zuführung eines extrudierien Klebstoffes für eine Haftschicht dient und für diesen Zweck über eine Bohrung 3 mit einem nich» dargestellten Kleberextruder in Verbindung steht In den Ringkanal 2 ragt ein Stauring 4 in einer auswechselbaren An- s Ordnung ortsfest hinein. An dem Gehäusering 1 schließt sich axial der Gehäusering S an. Dieser weist einen Ringkanal 6 auf. der für die Zuführung eines extrudierten Kunststoffs für eine Mantelschicht dicm und mit zwei Bohrungen 7 und 8 an je einen nicht dargestellten Extruder angeschlossen ist. In den Ringkanal 6 rag: ein Stauring 9 hinein. Dieser weist an seiner den Bohrungen 7 und 8 zugewandten Seite eine ringförmige Vertiefung 10 auf, welche die gleichmäßige Verteilung des zähflüssigen Kunststoffes unterstützt.
Ein Innenumfang 11 des Stauringes 4 und ein Außenumfang 12 des Stauringes 9 sind für die Erzielung einer gleichmäßigen Schichtdicke der Haftschicht bzw. der Mantelschicht jeweils in Form eines Unrundes ausgebildet Das Unrund für den Innenumfang 11 des Stauringes 4 ist aus drei Radien R 1, R 2 und R 3 gebildet (F i g. 4). Die Radien R 1 und R2 sind gleich groß. Ihre Mittelpunkte M1, M2 liegen im Mittelpunkt des Stauringes 4. Der Radius R 1 beschreibt im Bereich der Bohrung 3 einen Winkel von 60° und der Radius R 2 im gegenüberliegenden Bereich einen Winkel von 140°. Im Anschluß daran beschreiben die beiden Radien R 3, die kleiner als R MR 2 sind, um ihre Mittelpunkte M3 je einen Winkel von 80°. Die Mittelpunkte M 3 liegen auf einer gemeinsamen Linie Cund sind um den Abstand /zueinander versetzt, während die Linie C von der waagerechten Mittellinie des Stauringes 4 den Abstand X aufweist. Durch diese Anordnung ergibt sich, daß die Breite des Ringkanals 2 im Bereich der Bohrung 3 wesentlich kleiner ist als an der gegenüberliegenden Stelle 14 und daß die Verbreiterung kontinuierlich verläuft.
Gemäß Fi g. 5 ist das Unrund des Außenumfangs 12 des Stauringes 9 aus drei Radien R 4, R 5 und R 6 gebildet, deren Mittelpunkte M4, MS und Mβ auf einer gemeinsamen Mittellinie D liegen und voneinander die Abstände Y und Z aufweisen. Der Radius R 4 mit dem Mittelpunkt M4, der auch der Mittelpunkt des Stauringes 9 ist, beschreibt im Bereich der Bohrungen 7 und 8 jeweils einen Winkel von 30°. Die Radien R 5 mit ihren zueinander versetzten Mittelpunkten M5 erstrecken sich daran anschließend jeweils über einen Winkel von 59°. Die Radien /?6 mit ihren zueinander versetzten Mittelpunkten Af 6 schließen sich an RS an und beschreiben je einen Winkel von 32°. Die sich damit ergebende Außenkontur des Stauringes 9 ergibt in dem Ringkanal 6 einen Spalt, der im Bereich der Bohrungen 7 und 8 kleiner ist als an den dazu um 90° versetzten Stellen 16.
Das Ausführungsbeispiel mit den speziellen Winkelangaben für die unrunden Stauringe bezieht sich auf das Aufbringen eines aus Polyäthylenacrylsäureestcr bestehenden Klebstoffes und einer aus Polyäthylen bestehende Mantelschicht, wobei der Klebstoff eine Viskosität von 7 2,16 - 7—8 und das Polyäthylen eine Viskosität von /2,16 =■= 0,3—0,4 aufweist. Dabei beträgt die Dicke der Kleberschicht - 0,2—0,3 mm und die Dicke der Mantelschicht >= 1,6—2,2 mm. Im allgemeinen gilt, daß die Radien und die Abstände ihrer Mittelpunkte voneinander um so größer sein müssen, je zäher Klebstoff und Kunststoff sind.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Extruderkopf zum Ummanteln eines Stahlrohres mit einem aus einer Haftschicht aus thermoplastischem Klebstoff, insbesondere aus einem Äthylencopolymerisat, und aus einer darüberliegenden Mantelschicht aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus Polyäthylen, bestehenden coextrudierten Verbundschlauch, mit einem ersten Gehäusering, mit einem Zwischenring und mit einem zweiten Gehäusering, wobei der erste Gehäusering mit dem Zwischenring einen aus einem Ringkanal in sine Ringöffnung mündenden, geradlinig ausgebildeten Ringspalt für die Haftschicht und der Zwischenring mit dem zweiten Gehäusering einen aus üinem Ringkanal in eine Ringöffnung mündenden !Ringspalt für die Mantelschicht bildet, wobei der erste Gehäusering, der Zwischenring und der zweite Gehäusering im wesentlichen axial hintereinander und die Ringöffnungen der beiden Ringspalte in einer gemeinsamen Radialebene angeordnet sind, wobei der Ringkanal für die Mantelschicht und dessen Zuführung für den Kunststoff in dem Zwischenring angeordnet sind, mit je einem in den beiden Ringkanälen ortsfest und auswechselbar angeordneten Stauring, von denen der Stauring für die Haftschicht mit seinem Innenumfang und der Stauring für die Mantelschicht mit seinem Außenumfang in den zugeordneten Ringkanal hineinragt, wobei die Durchmesser des Ringkanals und des Stauringes für die Haftschicht kleiner sind als die Durchmesser des Ringkanals und des Stauringes für die Mantelschicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang (12) des Stauringes (9) für die Mantelschicht und der Innenumfang (11) des Stauringes (4) für die Haftschicht unrund aus mehreren Kreisbogenabschnitten mit unterschiedlich großen Radien (7?^ ausgebildet ist.
2. Extruderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Radien (R 1 und R 2) für den Innenumfang (11) des Haftschicht-Stauringes (4) mit ihren Mittelpunkten (M 1) im Zentrum des Stauriinges (4) und die Mittelpunkte (M 3) der beiden anderen Radien (R 3) vom Zentrum um einen Abstand (X) exzentrisch mit einem Abstand (Z. Y) versetzt voneinander angeordnet sind.
3. Extruderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Radien (R 4) für den Außenumfang des Mantelschicht-Stauringes (9) mit ihren Mittelpunkten (M4) im Zentrum des Stauringes (9) und die beiden Mittelpunkte (M 5 und M6) von jeweils zwei weiteren Radien (R 5 bzw. R 6) auf einer waagerechten Mittellinie (D) vom Zentrum um je einen Abstand (Y bzw. Z) versetzt angeordnet sind.
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