DE69530494T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Plastikrohren, und eine Plastikrohr - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Plastikrohren, und eine Plastikrohr Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffrohren, die eine glatte Innen- sowie Außenfläche und mindestens einen Hohlraum, der die Form einer Spirale hat und in der Rohrwand angeordnet ist, aufweisen, wobei die Windungen des Hohlraums mit Hilfe einer Trennwand voneinander getrennt sind, welche die Außen- und die Innenwand der Rohrwand miteinander verbindet, woraufhin durch einen zwischen einem rohrförmigen Gehäuse und einem darin enthaltenen Kern angeordneten ringförmigen Raum Kunststoffmasse zugeführt wird, und der Hohlraum mit Hilfe eines Formkerns gebildet wird, der dazu gebracht wird, sich in Bezug auf das Gehäuse und den Kern zu drehen.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Herstellung von Rohren aus Kunststoff, wobei die Vorrichtung ein im Wesentlichen rohrförmiges Gehäuse, einen in dem Gehäuse angeordneten Kern, der im Wesentlichen parallel zu der Achse des Gehäuses liegt und der einen ringförmigen Raum mit dem Gehäuse bildet, und mindestens einen Formkern aufweist, der in Bezug auf das Gehäuse und den Kern drehbar ist und den Kern umgibt.
  • Die Erfindung betrifft zudem ein Kunststoffrohr, das eine glatte Innen- sowie Außenwand aufweist, sowie mindestens eine zwischen den Wänden angeordnete Trennwand, die die Form einer Spirale hat, und die an der Außenwand und der Innenwand befestigt ist.
  • Kunststoffrohre mit homogenen Wänden sind sowohl schwer als auch teuer, insbesondere, wenn sie große Abmessungen aufweisen. Daher wurden Rohre mit einer aus zwei Oberflächenschichten bestehenden Wand entwickelt, wobei Öffnungen oder eine Schicht aus einem leichteren Werkstoff zwischen den beiden Schichten vorgesehen sind. Diese Art von Gefüge schafft ein Rohr, das sowohl in Richtung der Achse als auch des Radius im Wesentlichen genauso steif ist wie ein Rohr mit einer homogenen Wand, jedoch erheblich leichter ist. Das Schichtgefüge bedeutet zudem einen geringeren Materialaufwand. Zum Ausgleich dieser Vorteile weisen jedoch die Extruder, die zur Herstellung derartiger Rohre erforderlich sind, einen ziemlich komplizierten Aufbau auf.
  • Das US-Patent 4,364,882 offenbart einen Extruder, mit dessen Hilfe Rohre hergestellt werden können, die glatte Außen- und Innenflächen sowie eine sich dazwischen befindliche Schaumschicht aufweisen. Aufgrund des Gewichts des Schaums beträgt die Gesamtgewichtseinsparung in den meisten Fällen nicht mehr als 30%. Die niederländische Patentanmeldung 7,500,386 offenbart ein Extrusionsverfahren, mit dessen Hilfe glatte Rohre mit länglichen Öffnungen in den Wänden erzeugt werden. Jedoch ist die Steifigkeit derartiger Rohre in Radiusrichtung gering. Es ist zudem bekannt, Rohre mit einer gewellten Innen- und Außenfläche herzustellen, wie es z. B. in dem schwedischen Patent 7500855-7 offenbart ist, wobei jedoch die Verwendung von Rohren mit einer gewellten Oberfläche ziemlich begrenzt ist. Natürlich ist es möglich, eine glatte Außenfläche in einem Rippenrohr von der Art zu bilden, wie sie beispielsweise in der WO 81/00823 beschrieben ist, wobei jedoch zwei separate Herstellungsstufen erforderlich sind, welche den Preis des Endprodukts erheblich erhöhen und welche die mechanischen Eigenschaften des Rohrs beeinträchtigen können.
  • Kunststoffrohre werden für gewöhnlich mit Extrudern hergestellt, in die Kunststoffmasse seitlich zugeführt wird. Das Kunststoffrohr weist daher mindestens eine Gussnaht auf der gegenüberliegenden Seite der Einlassöffnung auf. Diese Verbindungsnaht ist in höchstem Maße nachteilig, insbesondere wenn der Kunststoffmasse Glasverstärkungen zugesetzt werden.
  • Rohre mit einer glatten Innen- und Außenfläche sowie mit Wänden, die Hohlräume in Form einer Spirale aufweisen, werden gegenwärtig derart hergestellt, dass ein Hohlprofil mit einem rechteckigen Querschnitt extrudiert wird, dieses dann zur Bildung der Form einer Spirale um einen Formkern gewickelt wird, und die Spiralwindungen zusammengeschweißt werden. Dieses Herstellungsverfahren ist jedoch ziemlich langsam, und das resultierende Produkt weist eine unebene Außenfläche auf. Darüber hinaus schwächen die Schweißnähte zwischen den Windungen das Produkt. Auch verkompliziert eine Schweißnaht in Form einer Spirale die Abdichtung des Rohrs erheblich, wodurch in den Rohrverbindungen beispielsweise leicht Lecke entstehen. Diese Art von Herstellungsverfahren ist z. B. in der GB-1 438 321 offenbart.
  • Die deutsche Auslegeschrift 1,245,582 offenbart eine Vorrichtung, deren Aufgabe darin besteht, in der Rohrwand eine Öffnung in Form einer spriralförmigen Linie zu bilden. Die Vorrichtung arbeitet jeoch nicht in der gewünschten Art und Weise. Der Grund hierfür liegt darin, dass aufgrund der Befestigung des die Form einer spiralförmigen Linie aufweisenden Formkerns an einem Kern, beide sich in die gleiche Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit drehen, wodurch auch in Richtung des Umfangs der Kunststoffmasse eine Bewegung entsteht, die etwas langsamer als die Drehbewegung des Kerns ist.
  • Aus diesem Grund bildet sich in der Rohrwand kein Hohlraum in Form einer spiralförmigen Linie, sondern der Formkern reißt einen Kanal mit einer unbestimmten Form in die Wand. Da der Werkstoff in der Vorrichtung in den Bereich des Formkerns axial zugeführt wird, wird der Raum zwischen dem Formkern und dem Kern zudem nicht vollständig gefüllt, wodurch eine unebene Innenfläche des Rohrs entsteht.
  • Die US 3,464,450 offenbart einen rohrförmigen Körper für ein Kunststoffrohr, das eine Außen- und eine Innenwand aufweist, die konzentrisch sind und durch Drehflächen definiert sind. Der rohrförmige Körper weist eine ring- oder kreisförmige Querschnittsfläche auf, so dass ein Spalt zwischen der Außen- und Innenwand bestimmt wird. Der Spalt weist mindestens zwei Rippen auf, die wie Windungen um eine Wendelachse in dem Spalt ausgebildet sind, der die Innen- und Außenwand miteinander verbindet. Die Innen- und Außenwand werden extrudiert und es wird ein und das selbe Material verwendet.
  • Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, das die Herstellung von Rohren mit glatten Innen- und Außenflächen und ohne Schweißnähte sowie mit Wänden ermöglicht, die Hohlräume in der Form einer Spirale und Trennwände aufweisen, die derart angeordnet sind, dass das Rohr trotz seines geringen Gewichts sowohl in Richtung der Achse als auch des Radius in höchstem Maße steif ist.
  • In dem Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 wird die Kunststoffmasse dem ringförmigen Raum am inneren Ende des Formkerns durch sich verjüngende Einlasskanäle in den Innenraum und in den Außenraum des Formkerns zugeführt, wobei der Formkern, der die Form einer Spirale aufweist, in dem ringförmigen Raum zwischen dem Kern und dem Formkern angeordnet ist.
  • Erfindungsgemäß wird die Kunststoffmasse entlang sich verjün gender Zuführkanäle dem Innenraum und dem Außenraum des Formkerns an dessen Innenende zugeführt. Ein Teil der Kunststoffmasse fließt dann zwischen den Formkern und den Kern, wobei sich die glatte Innenfläche des Kunststoffrohrs bildet. Die Verdrallung des Formkerns in Bezug auf sowohl das Gehäuse als auch den Kern ermöglicht die Bildung eines die Form einer Spirale aufweisenden Hohlraums in der Rohrwand.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Formkern von Zeit zu Zeit gestoppt wird, um einen Hohlraum zu erhalten, der relativ zum Rohr in Längsrichtung verlängert ist, und dass die Rohrwand in dem Bereich dieses Hohlraums verdichtet wird. Der somit verdichtete Teil des Rohrs kann beispielsweise als Muffe oder bei der Herstellung eines gekrümmten Rohrs verwendet werden.
  • In der Vorrichtung gemäß dem Nebenanspruch 6 bilden mindestens zwei konische Statoren und mindestens ein zwischen diesen angeordneter drehbarer Rotor Einlasskanäle, entlang welchen die Kunststoffmasse in den Außenraum und in den Innenraum des Formkerns zugeführt werden kann.
  • Da die Kunststoffmasse mit Hilfe konischer Statoren und eines sich dazwischen befindlichen drehbaren Rotors in den Außenraum und in den Innenraum des Formkerns an dessen Innenende zugeführt wird, wird sichergestellt, dass die innerhalb und außerhalb des Formkerns angeordneten Nebenkanäle mit der Kunststoffmasse gefüllt werden. Die Drehung des Formkerns bezüglich des Kerns ermöglicht wiederum die Bildung eines Hohlraums mit der Form einer Spirale in der Rohrwand.
  • Um sicherzustellen, dass die Kunststoffmasse auch in den Raum zwischen dem Kern und dem Formkern fließt, ist es bevorzugt, dass der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Windungen des Formkerns am hinteren Ende des Formkerns größer ist als am vorderen Ende.
  • Falls erwünscht kann die Vorrichtung derart konstruiert sein, dass der Kern in der Nähe des Endes des Zuführkanals einen Hohlraum aufweist, der mit Hilfe einer Neigung, die die Masse zwischen die Windungen des Formkerns drückt, mit dem vorderen Ende des Kerns verbunden ist. Der auf diese Art und Weise gebildete Hohlraum des Kerns erleichtert den Fluss der Kunststoffmasse zu dem Nebenkanal zwischen dem Formkern und dem Kern.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass bei Anwendung der Erfindung das Kunststoffrohr keine Nähte aufweist, wodurch es beispielsweise sehr einfach wird, die Rohre an den Verbindungen abzudichten.
  • Das erfindungsgemäße Rohr ist dadurch gekennzeichnet, dass die Außen- und die Innenwand aus verschiedenen Werkstoffen gebildet sind, die in der Trennwand miteinander verbunden sind.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird ausführlicher mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • Es zeigen:
  • 1 einen vertikalen Längsschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 2 und 3 Längsschnitte zweier verschiedener Ausführungsformen der Rohrwand;
  • 4 eine verdichtete Rohrwand;
  • 5 einen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform der Rohrwand; und
  • 6 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Die in 1 schematisch gezeigte Vorrichtung umfasst einen Rahmen 1 mit einem damit verbundenen rohrförmigen Gehäuse 2. An dem Gehäuse 2, das befestigt oder drehbar angeordnet sein kann und das zumindest am äußeren Ende im Wesentlichen zylindrisch ist, ist in Lagern ein Kern 3 koaxial zu dem Gehäuse in dem Rahmen 1 befestigt. Das Gehäuse 2 ist vom Kern beabstandet angeordnet, so dass ein ringförmiger Kanal zwischen dem Gehäuse und dem Kern gebildet wird. Das vordere Ende dieses Kanals bildet die Düse der Vorrichtung, wobei das Rohr aus der Vorrichtung hinausragt, wohingegen das hintere Ende mit den ansteigenden Einlasskanälen 4a und 4b für den Kunststoff verbunden sind. Der konische Teil des Rahmens 1 bildet einen äußeren Stator 8a. Der Innenraum der Vorrichtung umfasst einen inneren Stator 8b, der ebenfalls eine konische Außenkante aufweist. Ein drehbarer Rotor 9 ist zwischen den Statoren 8a und 8b angeordnet. Die Vorrichtungen zum Drehen des Rotors 9 sind in 1 nicht gezeigt. Der Rotor 9 und der äußere Stator 8a grenzen an den äußeren Kunststoff-Einlasskanal 4a, und dementsprechend grenzen der Rotor 9 und der innere Stator 8b an den inneren Kunststoff-Einlasskanal 4b. Der Rotor 9 und/ oder die Statoren 8a und 8b umfassen Nuten, Vorsprünge oder andere ähnliche Einrichtungen, die bewirken, dass die Kunststoff-Rohmasse während der Drehung des Rotors 9 von den Einlasskanälen 4a und 4b in Richtung des Formkerns 5 befördert wird.
  • Erfindungsgemäß wird ein Formkern 5 in Form einer Spirale in dem ringförmigen Raum zwischen dem Gehäuse und dem Kern angeordnet. Der Formkern 5 besteht aus einem Rohr mit einem quadratischen Querschnitt, wobei das Rohr den Kern 3 derart umgibt, dass sich die Achse der Spirale mit der Achse des Kerns deckt. Der Formkern ist sowohl vom Kern 3 als auch vom Gehäuse 2 beabstandet angeordnet, und er teilt so den ringförmigen Raum zwischen dem Gehäuse und dem Kern in zwei Nebenkanäle 6 und 7, woraufhin der Nebenkanal 6 zwischen dem Gehäuse und dem Formkern, und der Nebenkanal 7 zwischen dem Formkern und dem Kern angeordnet ist. Die Nebenkanäle sind vorzugsweise in Radiusrichtung gleich groß.
  • 1 zeigt, dass der Abstand zwischen den Windungen des Formkerns am hinteren Ende, das an den Einlasskanälen 4a und 4b angeordnet ist, größer ist als am vorderen Ende des Formkerns, das an der Düse der Vorrichtung angeordnet ist. Der relativ große Abstand zwischen den Windungen des Formkerns am hinteren Ende des Formkerns erleichtert den Fluss der Kunststoffmasse zu dem Nebenkanal 7. Zu dem gleichen Zweck ist im Vergleich zu dem vorderen Ende des Kerns am hinteren Ende des Formkerns ein Hohlraum 10 in dem Kern 3 ausgebildet, so dass an dieser Stelle eine Verlängerung in dem Nebenkanal 7 entsteht. Eine Neigung 11 wird zwischen dem Hohlraum 10 und dem vorderen Ende des Kerns ausgebildet, und zusammen mit einer entsprechenden Neigung 12 in dem Rahmen drückt dieser Hohlraum die Masse zu den Nebenkanälen 6 und 7, sowie zu den Räumen zwischen den Windungen des Formkerns.
  • Das hintere Ende des Formkerns ist mit einer Stange 14 mit einem Zahnrad 13 verbunden, und mit Hilfe dieser Bauelemente kann der Formkern in die Drehung um seine eigene Achse und um die Achse des Kerns versetzt werden. Das Zahnrad ist mit einem Stellglied verbunden, das in den Figuren nicht gezeigt ist. Lager und Dichtungen 15, die den Rückfluss des Kunststoffs verhindern, werden zwischen dem Zahnrad 13, dem Rahmen 1 und dem Kern 3 angeordnet.
  • Die Vorrichtung gemäß 1 arbeitet auf die folgende Art und Weise:
  • Kunststoff, der unter Druck durch die Kanäle 4a und 4b zugeführt wird, fließt in den Außenraum und in den Innenraum des Formkerns an dessen innerem Ende, d. h. zu den Nebenkanälen 6 und 7, sowie zu den Räumen zwischen den Windungen des Formkerns 5. Aufgrund des Drucks in den Kanälen 4a und 4b und der Drehung des Formkerns 5 fließt der Werkstoff von rechts nach links in 1 und tritt schließlich aus der Düse der Vorrichtung aus. Die glatten Innen- und Außenflächen der Rohrwand werden so in den Nebenkanälen 6 und 7 ausgebildet, wohingegen der Formkern 5 einen Hohlraum zwischen diesen Flächen bildet, der die Form einer Spirale aufweist. Die zwischen den aufeinanderfolgenden Windungen des Formkerns verbleibende Öffnung bildet Trennwände der Rohrwand, die die Form der Spirale besitzen. Um dies zu ermöglichen, muss die Flussgeschwindigkeit oder -menge des Werkstoffs natürlich entsprechend der Steigung und Drehgeschwindigkeit des Formkerns angepasst werden. Andererseits kann die Drehgeschwindigkeit des Formkerns 5 leicht mit Hilfe des Zahnrads 13 angepasst werden, damit sie der Flussgeschwindigkeit oder -menge der Kunststoffmasse entspricht.
  • Die rechte Seite von 2 zeigt im Längsschnitt einen Teil der Rohrwand, die mit der Vorrichtung gemäß 1 hergestellt wurde. Die Rohrwand 16 weist somit eine Außen- und eine Innenschicht 17 bzw. 18 auf, die mit Hilfe der Trennwände 19 miteinander verbunden sind, so dass Hohlräume 20 zwischen diesen Trennwänden angeordnet sind. Sowohl die Trennwände 19 als auch die Hohlräume 20 sind so in der Form einer Spirale um die Achse des Rohrs angeordnet. Diese Art von Wandgefüge liefert Werkstoffeinsparungen von 30 bis 60% im Vergleich zu einer homogenen Rohrwand mit der gleichen Steifigkeit in Radiusrichtung.
  • Falls erwünscht können die Hohlräume 20 beispielsweise vollständig oder zum Teil mit einer schaumähnlichen Masse gefüllt werden. So wird für diese Masse am hinteren Ende des rohrförmigen Formkerns eine Einlassöffnung gebildet, und das vordere Ende des Formkerns wird offen gelassen, so dass die Masse in den Innenraum des Hohlraums zugeführt wird, so wie sie von dem Formkern austritt. Zur Reduzierung der Reibung zwischen dem Formkern und der Kunststoffmasse kann eine reibungsmindernde Beschichtung, wie z. B. eine Kunststoffschicht, auf der Oberfläche des Formkerns ausgebildet sein. Alternativ können Öffnungen in dem Formkern ausgebildet sein, durch die ein Schmierstoff zugeführt wird.
  • 1 zeigt lediglich einen Formkern 5, wobei er jedoch selbstverständlich ist, dass auch zwei oder mehr Formkerne an dem Zahnrad 13 befestigt sein können, wobei die Formkerne jedoch in einem solchen Fall eine größere Steigung aufweisen müssen, als es in der Figur gezeigt ist. Der Formkern kann natürlich anstelle der rohrförmigen Ausführung auch geschlossen sein.
  • Die linke Seite von 2 zeigt eine Alternativform für die Trennwände 19, und sie kann mit Hilfe von Formkernwänden bereitgestellt werden, die nach außen gekrümmt sind. Eine derartige Form der Trennwand ist hinsichtlich der Festigkeit von Vorteil.
  • 3 zeigt eine Rohrwand, die mit Hilfe einer Vorrichtung geschaffen wird, welche zwei Formkerne mit der Querschnittsform eines gleichschenkligen Dreiecks aufweist,. Diese zwei Formkerne sind derart angeordnet, dass sie die in 3 gezeigte Form liefern, wobei Trennwände 19 abwechselnd in unterschiedliche Richtungen mit Bezug auf die Oberflächenschicht der Wand ansteigen. Es versteht sich, dass die Formkerne auch einen runden Querschnitt haben können.
  • 4 zeigt eine Rohrwand 16, die derart verdichtet ist, dass die Innen- und die Außenschicht 17 bzw. 18 zusammengedrückt werden. Diese Art von Gefüge wird auf die Art und Weise erzielt, dass die Drehbewegung des Formkerns 5 über einen kurzen Zeitraum unterbrochen wird, so dass keine Trennwände 19 in diesem Teil des Rohrs gebildet werden. Die Innenschicht 18 des entstehenden länglichen Hohlraums wird an dem Bereich des außerhalb des Formkerns angeordneten Kerns einer Druckwirkung ausgesetzt, beispielsweise mit Hilfe von Druckluft, die von der Öffnung 22 in dem Kern 3 (siehe 5) erhalten wird. Der auf diese Art und Weise verdichtete Teil des Rohrs kann beispielsweise als Muffe oder bei der Ausbildung eines gekrümmten Rohrs eingesetzt werden.
  • 5 zeigt eine Rohrwand 16, die zwischen der Innen- und der Außenschicht 17 bzw. 18 Trennwände 19 mit der Form eines eckigen Z aufweisen. Trennwände 19, die eine derartige Form aufweisen, krümmen sich leicht, wodurch beispielsweise eine auf die Außenschicht 17 wirkende Kraft bewirkt, dass die Außenschicht 17 absinkt und die Trennwände 19 nachgeben, die Innenschicht 18 jedoch im Wesentlichen intakt bleibt und ihre Form beibehält. Daher kann die Außenfläche 17 des Rohrs erheblich verformt sein, ohne dass dies eine Auswirkung auf die Innenfläche 18 des Rohrs hat, da die Trennwände 19 als eine Art Puffer zwischen der Außen- und Innenschicht 17 bzw. 18 sowie als Werkstoff wirken, der die Schichten voneinander getrennt hält.
  • 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung. Die Windungen des Formkerns, die am Einlassende angeordnet sind, sind in diesem Fall mit Hilfe von in dem Innenumfang des Formkerns vorgesehenen Werkstoffbrücken 21 miteinander verbunden. So wird eine gleichförmige Schraube, die sich zum Auslassende der Vorrichtung hin konisch verjüngt und die außerhalb der Neigungen 11 und 12 als Formkern weiterläuft, der die Form einer Spirale besitzt, am Einlassende der Vorrichtung gebildet.
  • Diese Vorrichtung ermöglicht die Herstellung von Rohren, die Wände mit einer Innen- und Außenschicht aus unterschiedlichen Werkstoffen oder Farben aufweisen, derart, dass ein Werkstoff entlang des äußeren Einlasskanals 4a in den Außenraum des Formkerns an dessen innerem Ende, d. h. in den Nebenkanal 6, zugeführt wird, und ein anderer Werkstoff wird dementsprechend entlang des inneren Einlasskanals 4b in den Innenraum des Formkerns an dessen innerem Ende, d. h. in den Nebenkanal 7, zugeführt. Die unterschiedlichen Werkstoffe werden auf diese Weise an den Trennwänden 19 aneinander gefügt. 6 zeigt weiter, dass der Formkern 5 an dem Rotor 9 befestigt ist, wodurch sich während der Drehung des Rotors 9 der Formkern 5 gleichzeitig mit derselben Geschwindigkeit in die gleiche Richtung dreht, d. h. der Formkern 5 benötigt daher keinen eigenen Drehmechanismus. Die Durchflussgeschwindigkeit oder menge der Kunststoffmasse muss dann selbstverständlich sorgfältig angepasst werden.
  • 6 zeigt darüber hinaus, wie die Öffnungen 22 am freien Ende des Kerns 3 gebildet werden, und die Vorrichtung kann an eine Unterdruck-Quelle zum Kalibrieren der Rohrwände oder an eine Druckluft-Quelle zum Verdichten der Rohrwand angeschlossen werden.
  • Das Kunststoffrohr kann auf die zuvor erwähnte Weise von innen kalibriert werden, und falls dies erwünscht ist, gleichzeitig auch von außen mit Hilfe eines Zylinderrohr-Kalibriergeräts 23. Das Zylinderrohr-Kalibriergerät 23 umfasst Öffnungen 24, um ein Vakuum zu schaffen. Die gleichzeitige Kalibrierung der Innenfläche und Außenfläche ist möglich, da die Trennwände 19 falls nötig leicht nachgeben können, ohne das Gefüge des Kunststoffrohrs im Wesentlichen zu beschädigen.
  • Falls erwünscht können der Kern 3 und/oder das Gehäuse 2 auch drehbar hergestellt sein. Es versteht sich, dass die Kunststoffmasse sowie die darin enthaltenen Faserteilchen oder Kristalle innerhalb der Rohrwand auch mit Hilfe der Drehbewegung des Formkerns ausgerichtet sein können. Des Weiteren können doppelwandige Rohre ohne Trennwände hergestellt werden, wenn der Formkern 5 nicht gedreht wird.
  • Alternativ kann der Kern aus einem Rohr hergestellt sein, das in die Vorrichtung ein- und durchgeführt wird, und das mit Hilfe der Vorrichtung mit einer Isolier-Oberflächenschicht beschichtet werden kann, die einen Hohlraum in Form einer Spirale aufweist, hergestellt sein.
  • Der Formkern kann auch zur freien Drehung derart in Lagern befestigt sein, dass der Druck der Masse dessen Drehung bewirkt.
  • Verstärkungsfasern, die in die Richtung der Spirale ausgerichtet sein können, können auch in die Außenschicht 17 und die Innenschicht 18 eingebracht werden, oder in eine der beiden Schichten. Die Struktureigenschaften des Kunststoffrohrs können so erheblich verbessert werden.

Claims (17)

  1. Verfahren zu Herstellung von Kunststoffrohren, die eine glatte Innen- sowie Außenfläche und mindestens einen Hohlraum (20), der die Form einer Spirale hat und in der Rohrwand angeordnet ist, aufweisen, wobei die Windungen des Hohlraums mit Hilfe einer Trennwand (19) voneinander getrennt sind, welche die Außen- und die Innenwand (17, 18) der Rohrwand miteinander verbindet, woraufhin durch einen zwischen einem rohrförmigen Gehäuse (2) und einem darin enthaltenen Kern (3) angeordneten ringförmigen Raum Kunststoffwerkstoffzugeführt wird, der Hohlraum mit Hilfe eines Formkerns (5) gebildet wird, der in dem die Form einer Spirale aufweisenden ringförmigen Raum angeordnet ist, und der in Bezug auf das Gehäuse (2) in Drehung versetzt wird, der Kunststoffwerkstoff in den ringförmigen Raum am Innenende des Formkerns (5) durch sich verjüngende Einlasskanäle (4a, 4b) in den Innenraum und in den Außenraum des Formkerns (5) zugeführt wird, und der Formkern (5) dazu gebracht wird, sich in Bezug auf den Kern (3) zu drehen.
  2. verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkern (5) von Zeit zu Zeit angehalten wird, um einen Hohlraum (20) zu schaffen, der in Längsrichtung des Rohrs relativ verlängert ist, und dass die Rohrwand (16) im Bereich dieses Hohlraums zusammengedrückt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrwand (16) zusammengedrückt wird, indem die Innenwand (18) der Wirkung der aus dem Kern (3) austretenden Druckluft ausgesetzt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr mit einer Isolier-Oberflächenschicht beschichtet wird, indem das Rohr durch die Vorrichtung geschoben wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außen- und die Innenfläche des Kunststoffrohrs im Wesentlichen unmittelbar nachdem sich das Kunststoffrohr außerhalb des Gehäuses (2) befindet, gleichzeitig kalibriert werden.
  6. Vorrichtung zur Herstellung von Rohren aus Kunststoff, wobei die Vorrichtung ein im Wesentlichen rohrförmiges Gehäuse (2), einen in dem Gehäuse angeordneten Kern (3), der im Wesentlichen parallel zu der Achse des Gehäuses liegt und der einen ringförmigen Raum mit dem Gehäuse bildet, mindestens einen Formkern (5), der in dem ringförmigen Raum mit Abstand zu dem Gehäuse (2) und dem Kern (3), der in Bezug auf das Gehäuse (2), das den Kern (3) umgibt und die Form einer Spirale hat, drehbar ist, angeordnet ist, mindestens zwei sich verjüngende Statoren (8a, 8b) und mindestens einen zwischen diesen angeordneten Rotor (9) aufweist, wobei zwischen den Statoren (8a, 8b) und dem Rotor (9) Einlasskanäle (4a, 4b) ausgebildet sind, entlang welchen der Kunststoffwerkstoff in den Außenraum und in den Innenraum des Formkerns (5) zugeführt werden kann, wobei der Formkern in Bezug auf den Kern (3) drehbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Windungen des Formkerns (5) am hinteren Ende des Formkerns Größer ist als am vorderen Ende.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkern (5) zur freien Drehung in Lagern befestigt ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkern (5) so angeordnet ist, dass er sich in engem Abstand mit dem Rotor (9) dreht.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Einlassende der Vorrichtung angeordneten Formkern-Windungen mit Hilfe von Werkstoffbrücken (21) zur Schaffung einer gleichförmigen Schraube miteinander verbunden sind.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe des Endes der Einlasskanäle (4, 4b) der Kern (3) eine Vertiefung (10) aufweist, die mit Hilfe einer Neigung (11), die den Werkstoff zwischen die Windungen des Formkerns drückt, mit dem vorderen Ende des Kerns (3) verbunden ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Kalibriereinrichtung aufweist, die im Wesentlichen unmittelbar nach dem Gehäuse (2) für das gleichzeitige Kalibrieren von sowohl der Außenfläche als auch der Innenfläche des Kunststoffrohrs angeordnet ist.
  13. Kunststoffrohr, welches eine glatte Innen- sowie eine glatte Außenwand (17, 18) aufweist, sowie mindestens eine zwischen den Wänden angeordnete Trennwand (19), die die Form einer Spirale hat, und die an der Außenwand und der Innenwand befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (17) und die Innenwand (18) aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind, die in der Trennwand (19) zusammengefügt sind.
  14. Kunststoffrohr nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Außen- und/oder Innenwand (17, 18) Verstärkungsfasern aufweisen, die parallel zu der Spirale ausgerichtet sind.
  15. Kunststoffrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (19) einen derartigen Aufbau besitzt, dass, wenn die Außenwand (17) verformt wird, die Trennwand (19) nachgibt, so dass die Innenwand (18) im Vergleich zu der Außenwand (17) geringer verformt wird.
  16. Kunststoffrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (19) im Wesentlichen die Querschnittsform eines eckigen Z aufweist.
  17. Kunststoffrohr nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass an manchen Stellen keine Trennwände (19) vorgesehen sind, und dass die Außenund die Innenschicht (17, 18) der Rohrwand (16) an derartigen Stellen in Kontakt miteinander sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6405974B1 (en) 1998-08-12 2002-06-18 F. John Herrington Ribbed core dual wall structure
EP1444084A2 (de) 2001-08-03 2004-08-11 Proteus Inc. Herstellungsverfahren und vorrichtung zur herstellung eines mit schraubenförmigen rippen versehenen rohrs
HU226663B1 (en) * 2003-06-20 2009-06-29 Plast Engineering Kutatas Fejl Method and extrusion apparatus for producing extruded product especially for plastic foil-tubes

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1735017C3 (de) * 1966-02-07 1979-04-05 Francesco Dr.-Ing. Mailand Steffenini (Italien) Einteilige Wickelhülse aus Kunststoff, insbesondere zur Aufnahme von Garnwicklungen
DE1507952A1 (de) * 1966-03-26 1970-01-08 Becker & Co Naturinwerk Hautfaserdarm sowie Vorrichtung zu dessen Herstellung
JPS57126627A (en) * 1981-01-30 1982-08-06 Matsushita Electric Works Ltd Forming method of hose
DE3212721A1 (de) * 1982-04-05 1983-10-20 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Abschussrohr fuer flugkoerper
ES2149209T3 (es) * 1993-06-30 2000-11-01 Manfred Arno Alfred Lupke Metodo y aparato para formar un tubo termoplastico de doble pared con campanas integradas.

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