DK156886B - Ekstruderingsaggregat - Google Patents

Description

DK 156886 B

Den foreliggende opfindelse angâr et ekstruderingsaggregat til ekstrudering af runde, cylindriske plastr0r med en glat indervæg og en med ribber eller forh0jninger udformet 5 overflade pâ ydervæggen.

Det har længe været kendt, at r0r med udvendige ribber eller forh0jninger byder pâ st0rre fordele end glatvæggede r0r til brug i tilfælde, hvor r0ret er udsat for radial belastning. Sâdanne belastninger kan stamme fra 10 indvendigt væsketryk eller udvendigt jordtryk. Ribberne giver r0ret st0rre ringstyrke i forhold til vægten og tillader materialebesparelser ved fremstilling af r0ret.

B0lgede τφτ, f.eks. r0r med ribber eller forh0jninger bâde indvendigt og udvendigt, har længe været fremstillet til 15 forskellige formâl. Sâdanne r0r har h0j ringstyrke i forhold til deres vægt, men er ikke egnet til brug som r0rledninger til vandtilf0rsel eller afl0bsformâl, fordi r0rets str0mningsmodstand er for stor. Sâdanne r0r har været brugt som elektriske ledningsr0r og drænr0r. B01gede 20 r0r har dog været brugt i en vis grad til fremstilling af r0r af ovennævnte type ved at bruge en anden ekstruder til at fremstille et glat τφτ, som f0res ind i et b0lget r0r og at svejse de to sammen i et fælles værkt0jsaggre-gat. R0r med en glat indervæg og en yderoverflade med 25 ribber eller forh0jninger har ogsâ været fremstillet ved at udskære forh0jninger eller ribber pâ ydervæggen pâ et glat r0r. Begge disse metoder er dyre og er kun egnet til bestemte plasttyper.

I GB-patentskrift nr. 618.356 beskrives der en fremgangs-30 mâde til fremstilling af plastr0r med en glat indervæg og en ydre overflade med ribber, som f0lger en skruelinie. If0lge patentbeskrivelsen fremstilles dette r0r direkte i kun én ekstruder, idet ekstruderens dorn er i forlængelse

DK 156886 B

2 af ekstruderens arkimediske skrue og er forsynet raed udvendige ribber, som f01ger en skruelinie. Teorien er, at den roterende dorn skal overf0re en roterende bevægelse 5 til det plastmateriale, som str0mmer ud af ekstruderdysen.

Det udvendige formeværkt0j er udstyret med riller, som f01ger en skruelinie. Dette patent var ans0gt sâ tidligt som i 1944 ved begyndelsen af moderne plastteknologi, men endnu har ingen formâet i praksis at fremstille et plast-10 r0r med ribber pà overfladen og en glat indervæg direkte fra en enkelt ekstruder.

Hovedformâlet med opfindelsen er pâ grundlag af ovennævnte kendte teknik at tilvejebringe en plastekstruder, som direkte og uafbrudt kan fremstille et plastr0r med en glat 15 indervæg og en ydervægoverflade med ribber.

Et af de st0rste problemer med en sâdan fremstilling er forbundet med sm0ring af den ringformede dyses stationære ydre formningsdel. Sâvel mængden af sm0remidlet som dets uafbrudte tilf0rsel er forholdsvis kritiske faktorer.

20 Sâfremt for lidt sm0remiddel tilf0res, vil sammenklæb-ningen mellem plastmaterialet og formvæggen blive for stærk, og plasten vil klæbe til formvæggen med afbrydelser i produktionsprocessen til f01ge. Sâfremt for meget sm0re-middel tilf0res, vil overskydende sm0remiddel blive 25 biandet med plastmaterialet, og derved vil kvaliteten af r0rets ydre overflade blive uacceptabel. Dette kan ogsà forârsage afbrydelser i produktionen.

Opfindelsen har til formai at sikre tilfredsstillende sm0ring af indervæggen af formens stationære ydre afsnit 30 for derved at muligg0re uafbrudt produktion af plastr0r af god kvalitet.

3

DK 156886 B

Dette formai opnâs if01ge opfindelsen ved et ekstrude-ringsaggregat til ekstrudering af runde, cylindriske plastr0r med en glat indervæg og en med ribber eller 5 forh0jninger udformet ydervæg, hvilket aggregat omfatter en f0desnegl til transportering og bl0dg0ring af plast-materialet og en ringformet dyse med en central dorn, som danner en cylindrisk, koaksial forlængelse af f0desneg-len, hvori den stationære dyses ydre formdel er forsynet 10 med en eller flere parallelle, skrueskârne riller med skruelinien forl0bende i sneglens og dornens omdrejnings-retning, hvorved den ydre formdel er forsynet med en sm0reenhed til sm0ring af formdelens formeoverflade, og en kalibreringsenhed med skrueskârne riller er tilvejebragt 15 nedstr0ms fra den ringformede dyse.

Aggregatet er ejendommeligt ved, at sm0reenheden omfatter spalter mellem dele af den ydre formvæg, hvilke dele er bevægelige i forhold til hinanden i formens aksialretning til justering af spaltebredden, og at spalten eller spal-20 terne er tilsluttet en sm0remiddelkilde, som tilf0rer sm0remiddel under tryk.

Ved hjælp af opfindelsen opnâs tilf0rsel af sm0remidlet til r0rets overflade ved forskellige stillinger pâ ribberne og r0rvæggen. Med andre ord er det muligt at opnâ 25 en balanceret str0mningshastighed for materialet til dannelse af ribberne og r0rvæggen i den indledende fase for dannelse af hele r0r ved hjælp af sm0remiddelfor-syningen med forskellige tidspunkter til de to omràder pâ r0ret.

30 Ved anlægget if01ge opfindelsen opnâs pâlidelig og ensartet sm0ring mellem plastmaterialet og den stationære formvæg. Forsyningen af sm0remiddel kan for0ges eller formindskes ved hjælp af trykket, hvorved de bevægelige 4

DK 156886 B

deie, dvs. de ringformede skiver, presses sanunen. Det er enkelt at rense sm0respalterne, fordi organerne, dvs. skiverne, kan fjernes og renses. Det er n0dvendigt, fordi 5 plastmaterialet efter et stykke tid vil efterlade et lag pâ formoverfladen. Mængden af sm0remiddel kan ogsâ juste-res ved ruhedsgraden pâ tilst0dende skivers overflader.

En praktisk udf0relsesform for opfindelsen er ejendommelig ved, at de bevægelige dele omfatter bevægelige ringformede 10 hjælpeskiver. I denne forbindelse er en foretrukken udf0relsesform ejendommelig ved, at skivernes radiale endeflader har en ru overflade. For at lette monteringen og adskillelsen af skiverne kan de deles i segmenter.

Et yderligere særtræk for opfindelsen er, at en eller 15 flere sm0remiddelkanaler er tilsluttet skivernes ydre omkreds, som via de respektive aksiale kanaler fordeler sm0remidlet til aile spalter mellem skiverne og om 0nsket ogsâ til spalterne mellem yderskiverne og den tilst0dende kant af den stationære formvæg.

20 Opfindelsen vil i det f01gende blive forklaret mere detal-jeret under henvisning til tegningen, som skematisk viser et udf0relseseksempel pâ et ekstruderingsaggregat if01ge opfindelsen.

Tegningen viser kun en ydre ende af den arkimediske snegl 25 eller f0desnegl 2 i ekstruderen 1. Sneglens ydre skrueribber 3 presser plastmaterialet 4 gennem en udadtil divergerende konisk overgangsmuffe 5, hvis udgangsdiameter vil afhænge af diameteren pâ det r0r, der formes. Sneglen 2 vil forlænges af dornen 6, som sâledes roterer i samme 30 retning og ved samme hastighed som sneglen. Dornen er forsynet med udvendige skrueskârne ribber 7 for at transportera plastmassen gennem det endelige formeværkt0j 8.

5

DK 156886 B

Ribberne 7 har meget glat overflade, som er bearbejdet til præcise tolerancer i forhold til muffens 7' indvendige overflade. Udover indf0ring af plastmaterialet vil 5 skrueribberne 7 underst0tte og centrere dornen 6. Formeværkt0jet 8 er delt i tre zoner.. Den f0rste del eller zone 9 har en glat, cylindrisk indre formeoverflade 10. Derefter kommer en anden del eller zone 11 med en skrueformet rille 12, sâledes at rillernes dybde gradvis 10 formindskes. Denne del s0rger for en vis komprimering af massen, som er vigtig for den efterf01gende formning af ribberne pâ r0ret. En kritisk faktor er imidlertid, at rilleime 12 udf0rer en f0rste bl0d formning af den cy-lindriske r0rvæg, som er blevet dannet af formeoverfladen 15 10 for derved at danne en begyndende udvendig ribbe pâ r0rets ydervæg. Den sidste zone eller del 13 af forme-værkt0j et her en indvendig skrueskâren rille 14, som færdigg0r formningen af de udvendige ribber 15 pâ r0ret 16.

20 Plastmassen, som f0res ud af ekstruderen, er sâledes bragt i rotation af rotationsdornen 6. Eftersom massen samtidigt roteres og fremf0res i aksial retning, formes et cylindrisk r0r i formdelen 9 af f ormeværkt0 j et 8. Efter at plastmaterialet er blevet komprimeret i formdelen 11, 25 formes de udvendige ribber i formdelen 13. En sm0re-anordning 17 er anbragt ved formeværkt0jsdelen 9. Sm0re-anordningen omfatter fem ringformede skiver 18, som kan sammenklemmes indstilleligt. Sm0remidlet indf0res gennem en radial kanal 19 og en aksial rille 20, som fordeler 30 sm0remidlet til de respektive spalter 21 mellem de ringformede skiver. Skiverne 18 er anbragt i en âbning mellem delene 9' og 9" af formdelen 9. Ved hjælp af en klemring 21a med en afsatsdel 22, som griber ind i en fordybning pâ delen 9', kan delene 9' og 9" og skiverne 18 35 sammenspændes ved hjælp af en boit 24 og en m0trik 25.

6

DK 156886 B

Bolten 24 er indskruet i ekstruderens stationære del 26.

En kalibreringsenhed 27 med skrueformet rille 28 er an-bragt nedstr0ms fra formeværkt0jet 8, idet nævnte rille 5 har en st0rre aksial bredde end de pâ r0ret 16 dannede ribber 15. Den sâledes freraadvendte overflade af skrue-skârne ribber 29 i kalibreringsenheden 27 presses mod r0rribberne 15. Rillerne 28 i kalibreringsenheden 27 har ogsâ en st0rre radial dybde end ribberne 15' s h0jde.

10 Gennem et spor 30 i kalibreringsmuffen 31 indf0res k0levæske til ribberne 28.

Dornen 6 rager ud forbi enden af kalibreringsenheden 27, og dornens ydre ende 6' er svagt konusformet for at sikre en pâlidelig afformning af r0ret. Dornens frie ende vil 15 underst0tte r0ret ved dets udgang fra kalibreringsenheden, f0r r0ret f0res ind i et k01eapparat.

Opfindelsen er ikke begrænset til det foran beskrevne og pâ tegningen viste udf0relseseksempel. F.eks. kan der tilvej ebringes et mindre eller st0rre antal ringforraede 20 ski ver 18. I nogle tilfælde kan det endda være tilstrækkeligt kun at anbringe en enkelt skive 18, sâledes at i dette tilfælde vil spalten 20 opstâ mellera skivens radiale kant og den stationære del af formeværkt0jet. Sm0reanordningen 17, som i udf0relsesformen er 25 tilvejebragt ved den cylindriske formedel 10, kunne i stedet anbringes ved den skrueformede del eller pâ selve delen 13, som former de endelige udvendige ribber pâ r0ret. Indf0relse af sm0remiddel kan ogsâ foregâ pâ forskellige mâder. Kun en enkelt kanal 19 kunne sâledes 30 være tilvej ebragt med en ringformet fordelingsspalte, som ville fordele sm0remidlet til kanalerne omkring hele omkredsen for samtlige skiver.

Claims (6)

7 DK 156886 B PATENTKRAV.

1. Ekstruderingsaggregat (1;) til ekstrudering af runde, cylindriske plastr0r med en glat indervæg og en med 5 ribber eller forh0jninger udformet ydervæg, hvilket aggre-gat omfatter en f0desnegl (2) til transportering og bl0d-g0ring af plastmaterialet (4) og en ringformet dyse med en central dorn (6), som danner en cylindrisk, koaksial forlængelse af f0desneglen, hvori den stationære dyses 10 ydre formdel (8) er forsynet med en eller flere paraliéné, skrueskârne riller (14) med skruelinien forl0bende i sneglens og dornens omdrejningsretning, hvorved den ydre formdel (8) er forsynet med en sm0reenhed (17) til sm0ring af formdelens formeoverflade, og en kalibreringsenhed (27) 15 med skrueskârne riller (28) er tilvejebragt nedstr0ms fra den ringformede dyse, kendetegnet ved, at sm0reenheden (17) omfatter spalter (21) mellem dele (18) af den ydre formvæg (8), hvilke dele (18) er bevægelige i forhold til hinanden i formens (9) aksialretning til justering af 20 spaltebredden, og at spalten eller spalterne (21) er tilsluttet en sm0remiddelkilde (19), som tilf0rer sm0re-middel under tryk.

2. Ekstruderingsaggregat if01ge krav 1, kendetegnet ved, at de bevægelige dele (18) bestâr af ringformede 25 skiver (20).

3. Ekstruderingsaggregat if01ge krav 2, kendetegnet ved, at skivernes (20) radiale endeflader har ru overflade.

4. Ekstruderingsaggregat if0lge krav 2 eller 3, ken-30 detegnet ved, at skiverne er delt i segmenter. DK 156886 B 8

5. Ekstruderingsaggregat if01ge krav 2, 3 aller 4, kendetegnet ved, at en eller fiera radiait anbragte sm0re-middelkanaler (19) er tilsluttet skivernas (20) ydre om- 5 kreds, som via respektive aksiale kanaler eller sm0reril-ler fordeler sm0remidlet i aile spalter (21) mellem ski-verne og efter behov til spalterne mellem de ydre skiver og den stationære formdels tilst0dende kant.

6. Ekstruderingsaggregat if0lge et eller flere af 10 kravene 1-5, kendetegnet ved, at sm0reenheden (17) er anbragt pâ et afsnit af dysen med en glat ringformet formeoverflade, som er beliggende opstr0ms fra delen med skrueskârne riller.