DK171734B1 - Apparat til ekstrudering af homogene monolagsplastrør - Google Patents

Description

i DK 171734 B1

Opfindelsen omhandler et apparat til ekstrudering af homogene plastrør hvilket apparat er af den art, der er angivet i krav l’s indledning· 5 Sådanne plastrør, der har en let vægt, er lette at anbringe og forbinde og er modstandsdygtige over for korrosion, er blevet fremstillet gennem flere årtier ved hjælp af et på fig. 1 vist apparatur.

10 Dette apparatur eller ekstruderingshoved består af to hovedlegemer, imellem hvilke det smeltede materiale strømmer til et dyseudløb. Det centrale legeme består i det væsentlige af to koniske partier, der er forbundet indbyrdes ved deres største grundflade, og hvor den kegle, 15 som divergerer i forhold til dyseudløbet, har facon som en kørner, og det mod dyseudløbet konvergerende parti udgør en dorn. Dornen er ved hjælp af flige fastgjort til apparaturets yderlegeme således, at der består en fri rørformet kanal mellem de to legemer ved dyseåbningen.

20

Dette konventionelle apparatur frembyder visse ulemper som følge af væsentlige temperaturdifferenser i det udløbende formstofmateriale, hvilket medfører væsentlige viskositetsforskelle i forskellige punkter af apparaturet.

25 Disse viskositetsvariationer bevirker svingninger i den udstrømmende materialemængde og medfører væsentlige tykkelsesforskelle for det færdige rør. Dette er forsøgt afhjulpet ved en forøgelse af materialemængden i apparaturet for at formindske temperaturforskellene eller ved at 30 indføre forskellige automatiske centreringsmekanismer til at afhjælpe svingningerne i godstykkelsen.

Dette er eksempelvis tilfældet ved det apparat, der er beskrevet i Soviet Inventions Illustrated, 23.06.1988, 35 del 8829, abstract nr. 88-203870/29 Derwent Publications, DK 171734 B1 2

London GB; SU-A-1362646 (UKR Plastic Rubber) 30.12.1987.

I dette apparat passerer materialestrømmen gennem et fordelerhoved dannet af to divergerende kanaler, som hver især føder en skrueformet kanal. De skrueformede kanaler, 5 der konvergerer mod hinanden, forenes foran ekstruderen. Dette system med skrueformede kanaler er ligeledes blevet udviklet til blæseekstrudering af folier som eksempelvis beskrevet i DE-A1-3 542 241. Disse systemer med skrueformede kanaler fører til en ophobning af materiale i appa-10 ratet, hvilket bevirker en overhedning med deraf følgende fejl i ensartetheden af den endelige tykkelse af røret.

Apparater hvor materialestrømmen passerer gennem et fordelerhoved hvor kanalerne konvergerer mod hinanden og mø-15 des inden ekstruderen er kendt fra eksempelvis DE-C2-2510127 til fremstilling af folier eller af flasker ved ekstrudering med blæseinjicering. I denne type af apparater dannes ved hjælp af et stempelsystem et volumen til at optage injektionsmaterialet.

20

Ved et andet system til at afhjælpe denne ulempe korrigeres for tykkelsesforskelle ved apparatets udgang under anvendelse af forskellige systemer til automatisk centrering: det være sig ved en relativ mekanisk forskydning af 25 stemplet og dornen i forhold til dysen, eller ved at tilvejebringe temperaturforskelle ved dysens omkreds. Sådanne korrigerende systemer kræver særligt udviklede indretninger til konstant måling af tykkelsen langs omkredsen af det færdige rør.

30

Apparatet ifølge opfindelsen er af den indledningsvis nævnte art og er ejendommeligt ved at være indrettet som angivet i krav l's kendetegnende del. Med apparatet gøres det på overraskende måde muligt at regulere permanenttem-35 peraturen af det ekstruderede materiale ved at lade mate- DK 171734 B1 3 rialemængden absorbere de lokale temperatursvingninger i mængden. Herved bliver temperaturen af materialet i hele apparatet homogen og alle centreringsorganer for røret bliver unødvendige. Apparatet vil samtidig kunne forøge 5 mængden af ekstruderet rør under fremstillingen af et homogent rør med uvæsentlige tykkelsesforskelle.

Ganske som for apparater bestemt til fremstilling af flerlagsrør omfatter apparatet ifølge opfindelsen, fødet 10 fra en ekstruder, ved dennes udgang et fordelerhoved. Dette fordelerhoved, som hidtil har været unødvendigt til fremstilling af homogene rør, idet den ved fremstillingen af flerlagsrør tjener til at forene strømmen af materialerne med forskellig sammensætning, muliggør som senere 15 beskrevet for hele mængden af smeltet formstofmateriale at absorbere variationerne af de lokale temperaturer, der skyldes ekstruderen.

Apparatet ifølge opfindelsen består af et fordelerhoved 20 med organer til opvarmning og regulering, hvormed den fra ekstruderen udløbende hovedstrøm kan opdeles i to strømme, der føder hver sin ringformede kanal. Ansamlingen af smeltet materiale bliver således opdelt i to rørformede kanaler, der kan løbe sammen igen i apparatet, men for-25 trinsvis forenes i det væsentlige ud for ekstruderings-redskabet i form af dornen og dysen. Som følge af opdelingen i to strømme vil temperaturforskellen først overføres aksialt i den ene strøm, men vil blive afbøjet radialt, når materialet strømmer ind i den ene af de to 30 ringformede kanaler. Endvidere vil temperaturdifferensen effektivt påvirke fordelingen af hver strøm, men da denne fordeling sker ringformet, er de to strømme i modstrøm, og temperatursvingningerne vil da forsvinde i de to rørformede kanalernes skæringspunkt. Endelig er temperatur-35 afvigelserne forud væsentligt dæmpet som følge af materi- DK 171734 B1 4 alemængdens opdeling i to mængder, hvilket muliggør en væsentlig forøgelse af det smeltede materiales udbredelsesoverflade i apparatet.

5 Apparatet ifølge opfindelsen omfatter det træk, at tilførelsen af materialet fra ekstruderen opdeles i et fordelerhoved i to tilgangsmængder i to indbyrdes uafhængige ringformede kanaler, der fortrinsvis skærer hinanden ud for ekstruderingsværktøjet. De to tilgangsmængder er ud-10 regnet således, at der opnås to i det væsentlige ækvivalente materialestrømme, der fortrinsvis ledes i modstrøm indbyrdes til omverdenen.

På tegningen viser fig. 1 et kendt apparat til ekstrude-15 ring af homogene plastrør og fig. 2 viser et tværsnit gennem et apparat ifølge opfindelsen.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med fig. 2, der viser et tværsnit igennem et apparat ifølge 20 opfindelsen. Apparatet består af en opbygning af et fordelerhoved A og et ekstruderingsredskab B. Fordelerhovedet A omfatter en tilgangskanal 1, der er forbundet med udløbet fra en ikke vist ekstruder, der fortrinsvis er anbragt i det væsentlige i apparatets akse. Kanalen 1 er 25 opdelt i to i det væsentlige divergerende tilgangskanaler 2 og 3 for to ringformede kanaler henholdsvis 4 og 5, der konvergerer mod hinanden til et skæringssted beliggende i det væsentlige ud for ekstruderingsredskabet B. Ekstrude-ringsredskabet B består konventionelt af en dorn 6 og en 30 dyse 7.

En fordel ved apparatet ifølge opfindelsen er bortfaldet af støttefligene for det centrale legeme i den kendte teknik i form af lokstemplet og dornen. Ifølge opfindel-35 sen er de ringformede kanaler 3 og 4 ikke i direkte berø- DK 171734 B1 5 ring med ekstruderens udløbskanal, men forbundet med denne via de to indbyrdes divergerende kanaler 2 og 3. Dette arrangement muliggør at fiksere det centrale legeme 8, der nu udgør ekstruderingsredskabets B dorn 6, direkte på 5 apparatets yderparti uden brug for ophængsflige.

Organer 9 og 10 til tykkelsesregulering muliggør en forskydning af dornen 6 fra det centrale legeme 8 til forøgelse eller formindskelse af de ringformede kanalers 4 10 og 5 rumfang i deres konvergerende områder 11 og 12. Denne ændring af kanalrumfanget indvirker på reguleringen af materialestrømmen i de indbyrdes divergerende kanaler 2 og 3.

15 Ved hjælp af apparatet ifølge opfindelsen kan man fremstille homogene etlagsrør med et fremragende udseende og frembydende udmærkede mekaniske egenskaber og med en meget ringe variation af rørvæggens godstykkelse. Denne regelmæssighed af rørvæggens godstykkelse opnås uden behov 20 for at omcentrere ekstruderingsredskabet B som funktion af temperaturvariationer i indløbsmængden af det smeltede formstof.

Ved fremstilling af homogene formstofrør tilføres en 2‘5 smeltet formstofmasse via en ekstruder til fordelerhovedet A, der omfatter tilgangskanalen 1, som er forbundet med ekstruderens udløb. Kanalen 1 er opdelt i to indbyr-4 des divergerende kanaler 2 og 3, hvorved det smeltede formstofmateriale strømmer gennem to ringformede, hinan-30 den overlejrende kanaler 4 og 5, der konvergerer mod hinanden til et skæringspunkt, der ligger i det væsentlige ud for apparatets ekstruderingsredskab B. I skæringspunktet forenes de to formstofstrømme, fortrinsvis mellem ekstruderingsredskabets B dorn 6 og dyse 7. Apparatet op- DK 171734 B1 6 retholdes konventionelt på en temperatur, der svarer til omdannelsestemperaturen for det anvendte formstof.

Derved tilvejebringes en nogenlunde konstant godstykkelse 5 af rørvæggen, og det fremstillede rør er fuldstændig homogent. Modsat af, hvad man kunne forvente, er foreningen af de to materialestrømme ved udløbet af de to ringformede kanaler absolut ikke fremtrædende i det færdige rør.

Der sker en fuldstændig kohæsion af de to strømme under 10 passagen gennem ekstruderingsredskabet.

Ved hjælp af apparatet ifølge opfindelsen kan man, under passende ekstruderingsbetingelser for hvert aktuelt formstof, fremstille alle kendte arter af plastrør.

1-5

Claims (2)

1. Apparat til ekstrudering af homogene monolagsplastrør, 5 bestående af en opbygning af et fordelerhoved (A) og et ekstruderingsredskab (B) i form af en dorn (6) og en dyse (7), hvilket fordelerhoved (A) omfatter en tilgangskanal (1), der er forbundet med udløbet fra en ekstruder, og som er opdelt i to i det væsentlige indbyrdes divergeren-10 de tilgangskanaler (2, 3) til to ringformede kanaler (4, 5), der konvergerer mod hinanden til et skæringspunkt, der er beliggende i apparatets ekstruderingsredskab (B) , kendetegnet ved, at de to divergerende tilgangskanaler (2), (3), der er beregnet til at tillade 15 gennemstrømning af i det væsentlige ækvivalente materialestrømme, er rettet i det væsentlige modsat mod apparatets ydre.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved orga- 20 ner (9) (10) til tykkelsesregulering og som tillader an bringelse af dornen (6) i større eller mindre afstand fra apparatets centrale legeme (8). 25