DE3544991A1 - Einrichtung zur kontinuierlichen herstellung von schrumpfartikeln - Google Patents

Einrichtung zur kontinuierlichen herstellung von schrumpfartikeln

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DE3544991A1 DE19853544991 DE3544991A DE3544991A1 DE 3544991 A1 DE3544991 A1 DE 3544991A1 DE 19853544991 DE19853544991 DE 19853544991 DE 3544991 A DE3544991 A DE 3544991A DE 3544991 A1 DE3544991 A1 DE 3544991A1
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Schrumpfartikeln, wie Schrumpfschläuchen, -manschetten und dergl. aus extrudierbaren Werkstoffen, mit der ein langgestreckter, extrudierter Vorformling in einer Form aufgeweitet und kalibriert und durch Abkühlen dieses aufgeweiteten und kalibrierten Formlings dessen aufgeweiteter Zustand durch Einfrieren fixiert wird.
Bekannt ist es bereits (OE-PS 1 88 510), zur Herstellung von Schrumpfschläuchen aus thermoplastischen Massen den extrudierten und gespritzen Schlauch mit geringem Durchmesser zu erhitzen, mittels Druckluft aufzuweiten und diesen veränderten Zustand durch anschließende Kühlung zu fixieren. Da nach diesem bekannten Verfahren hergestellte Schrumpfschläuche nicht ausreichend temperaturbeständig sind und zudem auch nicht das gewünschte elastische Formgedächtnis aufweisen, d. h. beim Schrumpfvorgang zum Zwecke der Montage nicht mehr in allen Details ihre ursprüngliche Form einnehmen, ist man zu vernetzten Werkstoffen übergegangen. Die verwendeten Polymermaterialien werden hierzu beispielsweise einer hochintensiven Elektronenbestrahlung ausgesetzt, so daß ein vernetztes dreidimensionales Maschenwerk der Moleküle erreicht wird. Hieraus ergibt sich ein mechanisch widerstandsfähiges Formteil, das kriechfest ist, nicht aufreißt und ein "elastisches Formgedächtnis" aufweist.
Wird z. B. ein so verarbeiteter Schrumpfschlauch über den zu überziehenden Gegenstand gezogen, so schrumpft er bei kurzer Erwärmung über den Kristallitschmelzpunkt schnell in seine ursprüngliche Form und Abmessung zurück, und es entsteht ein fester widerstandsfähiger Überzug.
Eine andere bekannte Möglichkeit ist die, als Basismaterialien für die Schrumpfartikel Polymere zu verwenden, die nach Aufpfropfen von Vernetzungshilfsmitteln, wie Organo-Silanen, vor oder während der Formgebung des Vorformlings unter Feuchtigkeitseinwirkung vernetzt werden. Dabei ist ferner wesentlich, daß die Feuchtigkeitseinwirkung entweder mittels einer speziellen, der Herstellung des Vorformlings nachgeschalteten Einrichtung vorgenommen wird oder bereits durch die den Polymeren und Zusatzstoffen von Hause aus anhaftenden Feuchtigkeitsmengen in der Form erfolgen oder schließlich auch durch einfaches Lagern unter Umgebungseinfluß erreicht werden kann. Dieser Vorschlag geht dabei von der Überlegung aus, daß im Gegensatz zur seit langem bekannten und z. B. in der Kabeltechnik im Einsatz befindlichen peroxidischen Vernetzung unter Wärmeeinwirkung durch die Aufpfropfung reaktionsfähiger niedermolekularer Verbindungen, z. B. von Organosilanen, als Vernetzungshilfen auf die Makromoleküle der Basismaterialien, welche ihrerseits im Verlauf von Sekundärreaktionen zu einer polyfunktionellen Kettenverknüpfung führen, sich "bündelartige" Vernetzungsstellen bilden, wobei über einen Vernetzungsknoten mehrere Makromoleküle aneinander fixiert sind. Dieser besondere chemische Vernetzungsmechanismus führt zu hohen Bindungskräften im Molekularbereich, die bei Erwärmung im thermoplastischen Zustand zwar gelockert und damit eine Aufweitung z. B. des Formlings gestatten, nach einer Wiedererwärmung und raschen Schrumpfung aber ihre ursprüngliche Gestalt wieder einnehmen.
Unabhängig von der Art der Basismaterialien oder der Vernetzungstechnik, wozu auch z. B. eine chemische Vernetzung mittels Peroxiden gehört, ergeben sich bisher jedoch immer noch Schwierigkeiten dadurch, daß z. B. bei der Herstellung von Schrumpfschläuchen mittels eines extrudierten langgestreckten Formlings, d. h. einem Kunststoffrohr oder -schlauch, die Aufweitung durch einen Innendruck betrieben wird, bis die äußere Rohrwandung an der Wand der Aufweitvorrichtung (Form) anliegt. Durch diesen engen Kontakt mit der umgebenden Form entsteht Reibung, die durch eine Zugraupe überwunden werden muß, wenn, wie es die Regel ist, aus fertigungstechnischen Gründen ein kontinuierlicher Durchlauf erfolgen soll. Da die Zugraupe oder ein sonst geeigneter Abzug den gesamten Schlauch oder die gesamte Rohrlänge vom Ablauf an durch die Aufwärmvorrichtung ziehen muß, werden auf die Rohr- oder Schlauchwandungen, die gerade aufgeweitet wurde, Längskräfte übertragen, die zusätzlich zu der für die radiale Aufweitung notwendigen Längsaufweitung eine Reckung in Achsrichtung des gerade aufgeweiteten Schlauches oder Rohres bewirken. Die Folge davon kann eine erhebliche Längsschrumpfung der nach dem Aufweitvorgang abgekühlten Schläuche oder Rohre sein.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, insbesondere Schrumpfschläuche oder -manschetten herzustellen, die eine Maßgenauigkeit garantieren, d. h. im geschrumpften Zustand keine wesentliche Verkürzung in axialer Richtung aufweisen.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Form aus längs der Aufweit- und Kalibrierstrecke und konzentrisch zum Vorformling angeordnete Kugeln, Walzen oder Rollen besteht, die am Umfang des Vorformlings verteilt angeordnet und antreibbar sind. Durch eine solche Ausbildung der die gesteuerte Aufweitung und Kalibrierung bewirkenden Form wird die Relativbewegung zwischen dem durchlaufenden Vorformling und der "Formwandung" weitgehend ausgeglichen, so daß Längsreckungen des Vorformlings bewirkende Reibungskräfte vermieden sind. Das gilt insbesondere dann, wenn in Weiterführung der Erfindung die Kugeln, Walzen oder Rollen mit einer an die Durchlaufgeschwindigkeit des Vorformlings angepaßten Drehgeschwindigkeit angetrieben werden.
Vorteilhaft ist es auch, wenn nach einem weiteren Erfindungsgedanken die Kugeln, Rollen oder Walzen in Längsrichtung hintereinander angeordnete, käfigartig zusammengefaßte Gruppen bilden, die jede für sich antreibbar ist. Auf diese Weise ist eine Anpassung an die jeweilige Form des sich aufweitenden Vorformlings möglich, auch über jeweils kurze Streckenabschnitte.
Die Zusammenfassung in Gruppen bringt aber noch die Möglichkeit mit sich, daß die längs der Aufweit- und Kalibrierstrecke hintereinander angeordnete Gruppen gegenüber der jeweils vorherigen Gruppe mit unterschiedlichem Drehsinn antreibbar sind. Auf den Vorformling, beispielsweise den durchlaufenden Schlauch, möglicherweise wirkende Torsionskräfte werden damit aufgehoben. Das gilt vor allem dann, wenn die Form aus im wesentlichen in Durchlaufrichtung mit ihren Achsen weisende Walzen oder Rollen besteht.
Die Rollen, Kugeln oder Walzen bzw. deren Gruppen können auch in Weiterführung des Erfindungsgedankens in Richtung des Vorformlings oder von diesem weg verschiebbar angeordnet sein. Damit ist mit einfachen Mitteln eine Anpassung der Form an die gewünschten Durchmesser des aufzuweitenden Schlauches möglich.
Um auch im Übergangsbereich zwischen noch nicht aufgeweitetem und aufgeweitetem Vorformling eine einwandfreie, von Reibungskräften weitgehend unbeeinflußte Führung sicherzustellen, hat es sich für den Fall, daß als äußere Form Walzen oder Rollen eingesetzt werden, als zweckmäßig erwiesen, wenn diese Elemente zumindest teilweise kegelförmig ausgebildet sind.
Die Erfindung sei an Hand der in den Fig. 1 und 2 als Ausführungsbeispiel dargestellten "Aufweit- und Kalibrierform" aus walzenförmigen Formkörpern näher erläutert.
Der aus einer nicht dargestellten Aufwärmvorrichtung, etwa einem Öl- oder Glyzerinbad, einlaufende und unter einem Innendruck P i stehende Schlauch (1) - Vorformling - wird zunächst, wie aus der Fig. 1 ersichtlich, durch die Kalibrierbuchse (2) hindurchgeführt, in der mittels entsprechender Bohrungen (3) von einer zentralen Zuführung (4) aus ein Druckmittel, z. B. Öl, auf die Oberfläche des Schlauches zur Kompensation des Innendruckes P i gedrückt wird. Nach Verlassen dieser Buchse (2) überwiegt der Innendruck P i gegenüber dem Außen-Normaldruck P a , so daß, wie dargestellt, der Schlauch aufgeweitet und gegen die im Ausführungsbeispiel aus walzenförmigen Formkörpern (5) und (6) bestehende Form gedrückt wird.
Die Formkörper (5) und (6) sind am Umfang des Schlauches (1) verteilt angeordnet, sie sind um ihre Achsen drehbar gelagert und jeweils zu um die Abzugsachse rotierbaren Gruppen (7) und (8) zusammengefaßt. Eine solche Zusammenfassung der Formkörper (5) der Gruppe (7) zeigt die Fig. 2, die einen Schnitt längs der Linie A-A veranschaulicht.
Um eine sichere Führung des Schlauches (1) zu gewährleisten, die wesentliche Zugkräfte in Abzugsrichtung vermeidet, aber auch Torsionsspannungen im sich aufweitenden Schlauch (1) unterbindet, laufen die Gruppen (7) und (8) oder mögliche weitere Gruppen aus walzenförmigen Formkörpern in jeweils unterschiedlichen Richtungen um.
Statt der dargestellten Formkörper können selbstverständlich entsprechend gelagerte Kugeln verwendet werden, auch kann es zur weiteren Anpassung an die äußere Formgebung des Schlauches (1) mitunter vorteilhaft sein, die Länge der Formkörper (5) und (6) zu verkürzen, die dargestellten Formkörper also durch zwei oder mehrere, in Achsrichtung hintereinander angeordnete Formkörper zu ersetzen.
Der aufgeweitete Schlauch (1) kann noch innerhalb der Form gekühlt und damit sein aufgeweiteter Zustand fixiert werden. Anschließend wird der aufgeweitete Schlauch einer nicht dargestellten Vorratstrommel zur Lagerhaltung zugeführt oder auch unmittelbar zur Herstellung von Schrumpfschläuchen kurzer Länge einer Weiterverarbeitungsvorrichtung zugeleitet.

Claims (6)

1. Einrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Schrumpfartikeln, wie Schrumpfschläuchen, -manschetten und dergleichen aus extrudierbaren Werkstoffen, mit der ein langgestreckter extrudierter und vernetzter Vorformling in einer Form aufgeweitet und kalibriert und durch Abkühlen dieses aufgeweiteten und kalibrierten Formlings dessen aufgeweiteter Zustand durch Einfrieren fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Form aus längs der Aufweit- und Kalibrierstrecke und konzentrisch zum Vorformling angeordnete Kugeln, Walzen oder Rollen besteht, die am Umfang des Vorformlings verteilt angeordnet und antreibbar sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln, Walzen oder Rollen mit einer an die Durchlaufgeschwindigkeit des Vorformlings angepaßten Drehgeschwindigkeit angetrieben werden.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln, Rollen oder Walzen in Längsrichtung hintereinander angeordnete, käfigartig zusammengefaßte Gruppen bilden, die jede für sich antreibbar ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die längs der Aufweit- und Kalibrierstrecke hintereinander angeordneten Gruppen gegenüber der jeweils vorherigen Gruppe mit unterschiedlichem Drehsinn antreibbar sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln, Rollen oder Walzen bzw. deren Gruppen in Richtung des Vorformlings oder von diesem weg verschiebbar angeordnet sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden mit Walzen oder Rollen längs der Aufweit- oder Kalibrierstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen oder Rollen zumindest teilweise kegelförmig ausgebildet sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114474641A (zh) * 2020-10-23 2022-05-13 中国石油化工股份有限公司 一种薄膜生产装置及采用其生产的生物降解地膜

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