FI81299B

FI81299B - Arrangement in plastics extruder

Info

Publication number: FI81299B
Application number: FI884141A
Authority: FI
Inventors: Per Boen
Original assignee: Soennichsen Roervalseverk
Priority date: 1983-09-23
Filing date: 1988-09-08
Publication date: 1990-06-29
Also published as: FI884141A; FI81299C; FI884141A0

Description

81 299 1 Laite muovisuulakepuristimessa Anordning vid plastextruder 581 299 1 Device in a plastic extruder Anordning vid plastextruder 5

Keksinnön kohteena on laite suulakepuristimessa sisäpinnaltaan tasaisten ja ulkopinnaltaan rivoilla varustettujen pyöreiden lieriömäisten muoviputkien pursotusta varten käsittäen syöttöruuvin muovimateriaalin siirtämistä ja pehmentämistä varten sekä rengasmaisen suukappaleen, jossa JO oleva keskeinen valusydän muodostaa lieriömäisen koaksiaalisen jatkeen syöttöruuville, suukappaleen kiinteän ulkoisen muottiosan ollessa varustettuna yhdellä tai useammalla samansuuntaisella kierukkamaisella uralla, jotka kulkevat ruuvin ja valusydämen kiertosuunnassa, ulkoisen muotti-osan ollessa varustettuna voitelulaitteella muottiosan muottipinnan 15 voitelua varten ja kierukkamaisilla urilla varustetun kalibrointilaitteen ollessa asetettuna rengasmaisesta suukappaleesta alavirtaan.The invention relates to a device for extruding round cylindrical plastic tubes with an inner surface and ribs on the outer surface in an extruder, comprising a feed screw for transferring and softening the plastic material with a groove. , which run in the direction of rotation of the screw and the casting core, the outer mold part being provided with a lubricating device for lubricating the mold surface 15 of the mold part and the calibrating device with helical grooves being placed downstream of the annular mouthpiece.

Esilläoleva keksintö kohdistuu laitteeseen suulakepuristimessa sisäpinnaltaan tasaisten ja ulkopinnaltaan rivoilla varustettujen pyöreiden 20 lieriömäisten muoviputkien pursotusta varten.The present invention relates to an apparatus for extruding round cylindrical plastic tubes 20 with flat inner surfaces and ribs on the outer surface in an extruder.

On jo kauan tiedetty, että ulkoisilla rivoilla varustetut putket ovat paljon sileäseinäisiä putkia edullisempia sovellutuksissa, joiden yhteydessä putki joutuu säteettäisen kuormituksen alaiseksi. Tällaisia 25 kuormitusrasituksia voivat aiheuttaa sisäinen nestepaine tai ulkoinen maanpaine. Rivat antavat putkelle hyvän rengasmaisen kestävyyden suhteessa putken painoon niin, että niiden avulla voidaan säästää materiaalia putkea valmistettaessa.It has long been known that pipes with external ribs are much cheaper than plain-walled pipes in applications where the pipe is subjected to a radial load. Such loading stresses can be caused by internal fluid pressure or external ground pressure. The ribs give the pipe good annular durability in relation to the weight of the pipe, so that they can save material when manufacturing the pipe.

30 Norjalaisesta patenttihakemuksesta n:o 833433 on tunnettu ensisijaisesti mainitunlainen suulakepuristin, joka käsittää syöttöruuvin muovimateriaalin kuljettamiseksi ja pehmentämiseksi sekä rengassuuttimen, jossa on keskeinen valusydän, joka on pyöreä, lieriömäinen, syöttöruuvin koaksiaalinen pidennys, jonka suuttimen paikallaan pysyvä, ulkopuolinen 35 muottiosa on varustettu yhdellä tai usealla samansuuntaisella kierukkamaisella uralla, jonka kierteityksen suunta on ruuvin ja valusydämen vääntösuunnassa, ja ulkopuolinen muottiosa on varustettu voitelulait- 2 81299 1 teella muottiosan muotopinnan voitelemiseksi ja rengassuuttimen jälkeen on järjestetty kierukkamaisilla urilla varustettu kalibrointilaite.Norwegian patent application No. 833433 discloses an extruder of this type, preferably comprising a feed screw for conveying and softening plastic material and an annular nozzle with a central casting core which is a circular, cylindrical, coaxial shape of the feed screw with an outer extension of the feed screw 35 a plurality of parallel helical grooves having a threading direction in the direction of torsion of the screw and the casting core, and the outer mold part is provided with a lubricating means for lubricating the mold surface of the mold part, and a calibration device with helical grooves is provided after the ring nozzle.

Kalibrointilaite on normaalisti tyydyttävästi mitoitettu tuotteen tar-5 koitetun valmiin muodon mukaisesti. On kuitenkin osoittautunut, että muuodostuu ongelmia tämänlaatuisen kalibrointilaitteen yhteydessä, mitä tulee sellaisten putkien kalibrointiin, joiden ulkopinta on varustettu rengasmaisilla rivoilla. Syy tähän on, että muotosuuttimessa oleva materiaali on lämmintä ja plastista ja se puristetaan eteenpäin 10 paineella takana olevasta ruuvista. Materiaali saa jossain määrin poikkeavan muodon suhteessa teoreettisesti oikeaan muotoon. Sen jälkeen olevassa kalibrointilaitteessa pursotettu ripaputki jäähdytetään kylmällä vedellä. Materiaali tulee tällöin vähitellen kovemmaksi ja siinä kohdassa, jossa se altistetaan paineelle työkalun pintaa vasten tässä j5 vaiheessa, pyörimisvastus tulee niin suureksi, että materiaali pyrkii lukkiintumaan kiinni kalibrointilaitteen seiniin ja prosessi pysähtyy. Varsinkin alkuvaiheessa tätä ongelmaa esiintyy.The calibration device is normally satisfactorily dimensioned according to the intended finished shape of the product. However, it has been found that there are problems with this type of calibration device with regard to the calibration of pipes whose outer surface is provided with annular ribs. The reason for this is that the material in the mold nozzle is warm and plastic and is pressed forward with 10 pressures from the screw at the back. The material takes on a somewhat different shape relative to the theoretically correct shape. In a subsequent calibration device, the extruded rib tube is cooled with cold water. The material then gradually becomes harder and at the point where it is subjected to pressure against the surface of the tool at this stage, the resistance to rotation becomes so great that the material tends to lock onto the walls of the calibrator and the process stops. Especially in the early stages, this problem occurs.

Keksinnön toisena tarkoituksena on siksi saada aikaan sisäpinnaltaan 20 tasaisia ja ulkopinnaltaan rivoilla varustettuja pyöreitä lieriömäisiä muoviputkia varten sopiva kalibrointilaite, jolla vältetään edellä mainittu haitta ja joka takaa että tuotantoprosessin keskeytykset pysyvät minimissään ja että putkien laatu on hyvä.Another object of the invention is therefore to provide a calibration device suitable for round cylindrical plastic pipes with a smooth inner surface 20 and a ribbed outer surface, which avoids the above-mentioned disadvantage and ensures that interruptions in the production process are kept to a minimum and that the quality of the pipes is good.

25 Nämä tarkoitukset saavutetaan keksinnön mukaisesti siten, että sen kohteena oleva sisäpinnaltaan tasaisten ja ulkopinnaltaan rivoilla varustettujen pyöreiden lieriömäisten putkien pursotukseen tarkoitettu suulakepuristimessa oleva laite on tunnettu siitä, että kalibrointilaitteen urien akselin suuntainen leveys on suurempi kuin muotissa valettujen 30 ripojen leveys, ja että on järjestetty jäähdytysnesteen syöttö kali- brointiholkissa olevan raon tai rakojen kautta kalibrointilaitteen uriin.According to the invention, these objects are achieved in that an extruder for extruding round cylindrical tubes with smooth inner surfaces and ribs on the outer surface is characterized in that the axial width of the grooves of the calibration device is greater than the width of the molded ribs, and feeding through a slot or slots in the calibration sleeve into the grooves of the calibration device.

Edullisissa suoritusmuodoissa myös urien säteettäinen korkeus on suurempi kuin putkien ripojen.In preferred embodiments, the radial height of the grooves is also greater than the ribs of the tubes.

On osoittautunut, että keksinnön mukaisen kalibrointilaitteen avulla saavutetaan ongelmaton edellä kuvattujen sisäpinnaltaan tasaisten jaIt has been found that the calibration device according to the invention achieves without problems the uniform and uniformly described inner surface

IIII

35 3 81299 1 ulkopinnaltaan rivoilla varustettujen pyöreiden sylinterimäisten muoviputkien kalibrointi. Tämä johtuu siitä, että kalibrointilaitteen urien ja etukäteen muotoillun putken, joka putki viedään kalibrointi-laitteeseen lämpimässä ja plastisessa tilassa, ripojen välille ei 5 muodostu mitään painetta. Syy siihen, että kalibrointilaitteeseen ei muodostu painetta on, että putken kierukkamainen ripa ainoastaan tulee olemaan kalibrointilaitteen aktiivista liukuvaa sivua vasten ja on etäisyydellä laitteen toisesta sivusta siitä syystä, että kalibrointilaitteen urien aksiaalinen leveys on suurempi kuin muotoiltujen 10 ripojen.35 3 81299 1 Calibration of round cylindrical plastic tubes with ribs on the outer surface. This is because no pressure is created between the grooves of the calibration device and the ribs of the preformed tube, which tube is introduced into the calibration device in a warm and plastic state. The reason for not applying pressure to the calibrator is that the helical rib of the tube will only be against the active sliding side of the calibrator and is spaced from the other side of the device because the axial width of the grooves of the calibrator is greater than the shaped ribs 10.

Sillä, että myös urien radiaalinen korkeus on suurempi kuin putkeen muodostettujen ripojen, estetään myös paineen muodostus, ja saavutetaan hyvä kontakti jäähdytysveden ja ripojen välillä. Jää sitäpaitsi tilaa 15 suhteellisen suurelle vesimäärille sekä ripojen yläpuolelle että niiden viereen. Sillä tavalla vesi voi virrata vapaasti ja suuren vesimäärän ansiosta saavutetaan suuri jäähdytyskapasiteetti.The fact that the radial height of the grooves is also greater than that of the ribs formed in the pipe also prevents the build-up of pressure, and good contact between the cooling water and the fins is achieved. In addition, space is left for relatively large amounts of water both above and next to the ribs. In this way, water can flow freely and a large amount of water achieves a large cooling capacity.

Keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin seuraavassa oheiseen piirustuk-20 seen viitaten, joka esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaisen suulakepuristimessa olevan laitteen erästä sovellutusmuotoa.The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawing, which schematically shows an embodiment of a device according to the invention in an extruder.

Piirustuksessa näkyy ainoastaan suulakepuristimen 1 Arkimedeen ruuvin 2 ulompi pää. Arkimedeen ruuvin ulkoiset kierukkamaiset rivat 3 puristavat 25 muovimateriaalin 4 ulos ulospäin laajenevan kartiomaisen siirtoputken 5 kautta, jonka loppupään läpimitta riippuu valmistettavan putken läpimitasta. Arkimedeen ruuvi 2 jatkuu valusydämenä 6, joka siis kiertää samaan suuntaan ja samalla nopeudella kuin Arkimedeen ruuvi. Valusydän on varustettu ulkoisilla kierukkamaisilla rivoilla 7 muovimassan siirtämi-30 seksi lopullisen muotin 8 läpi. Ripojen 7 pinta on muotoiltu hyvin tasaiseksi ja tehty tyydyttävien mittatoleranssien mukaisesti suhteessa johtimen 7' sisäpintaan. Muovimateriaalin syöttämisen ohella kierukkamaiset rivat 7 tukevat ja ympäröivät valusydäntä 6. Muotti 8 on jaettu kolmeen vyöhykkeeseen, nimittäin ensimmäiseen vyöhykkeeseen 9, joka 35 sisältää tasaisen ja lieriömäisen sisäisen muottipinnan 10. Tätä seuraa toinen osa 11, joka sisältää kierukkamaisen uran 12, jonka syvyys asteettaisesti vähenee. Tämä osa puristaa jonkin verran muovimassaa, 4 81299 1 jolla on merkitystä putkiripojen myöhemmin seuraavaa valmistusta ajatellen. Olennaista on kuitenkin se, että ura 12 suorittaa muottipinnan 10 muodostaman lieriömäisen putkiseinän alustavan pehmeän valun valmistaen siten ulkoisen rivan putken pintaan. Muotin viimeinen osa 13 sisältää 5 sisäisen kierukkamaisen uran 14, joka viimeistelee ulkoisten ripojen 15 valun putkeen 16.Only the outer end of the Archimedean screw 2 of the extruder 1 is shown in the drawing. The outer helical ribs 3 of the Archimedean screw compress the plastic material 4 outwards through an outwardly expanding conical transfer tube 5, the end end diameter of which depends on the diameter of the tube to be manufactured. The Archimedean screw 2 continues as a casting core 6, which thus rotates in the same direction and at the same speed as the Archimedean screw. The casting core is provided with external helical ribs 7 for transferring the plastic mass 30 through the final mold 8. The surface of the ribs 7 is shaped very flat and made according to satisfactory dimensional tolerances with respect to the inner surface of the conductor 7 '. In addition to feeding the plastic material, the helical ribs 7 support and surround the casting core 6. The mold 8 is divided into three zones, namely a first zone 9 containing a flat and cylindrical inner mold surface 10. This is followed by a second part 11 containing a helical groove 12 with a depth of . This part compresses some of the plastic mass, 4 81299 1, which is important for the subsequent manufacture of the pipe ribs. However, it is essential that the groove 12 perform a preliminary soft casting of the cylindrical tubular wall formed by the mold surface 10, thus preparing an outer rib on the surface of the tube. The last part 13 of the mold contains 5 internal helical grooves 14 which finish the casting of the outer ribs 15 into the tube 16.

Suulakepuristimesta syötetty muovimassa asetetaan tällä tavoin kiertoliikkeeseen kiertävän valusydämen 6 avulla. Muovimassan samalla kier-10 täessä ja siirtyessä eteenpäin akselin suunnassa lieriömäinen putki valetaan muotin 8 valuosassa 9. Sen jälkeen kun muovimateriaali on puristettu muottiosassa 11, ulkoiset rivat muodostetaan muottiosaan 13. Voitelulaite 17 on järjestetty muotin osaan 9. Voitelulaite muodostuu viidestä rengasmaisesta levystä 18, jotka voidaan säädettävällä tavalla 15 kiristää toisiaan vasten. Voiteluaine syötetään säteettäisen kanavan 19 sekä akselinsuuntaisen uran 20 välityksellä, joka jakaa voiteluaineen vastaaviin rengasmaisten levyjen välissä oleviin uriin 21. Levyt 18 on asetettu muottiosan 9 osien 9' ja 9" välissä olevaan aukkoon. Osan 9’ syvennykseen kiinnittyvällä sivuosalla 22 varustetun pinnerenkaan 21 20 avulla osat 9',9" ja levyt 18 voidaan kiinnittää yhteen ruuvipulttia 24 ja mutteria 25 käyttämällä. Pultti 24 ruuvataan suulakepuristimen kiinteään osaan 26.The plastic mass fed from the extruder is thus circulated by means of a rotating casting core 6. As the plastic mass rotates and moves axially forward, the cylindrical tube is molded in the mold part 9 of the mold 8. After the plastic material is compressed in the mold part 11, the outer ribs are formed in the mold part 13. The lubricator 17 is arranged in the mold part 9. The lubricator consists of five annular plates 18 can be tightened against each other in an adjustable manner. The lubricant is fed through a radial channel 19 and an axial groove 20 which divides the lubricant into respective grooves 21 between the annular plates. The plates 18 are inserted in the opening between the parts 9 'and 9 "of the mold part 9. The part 9' is provided with a clamping ring 21 20. the parts 9 ', 9 "and the plates 18 can be fastened together using a screw bolt 24 and a nut 25. The bolt 24 is screwed into the fixed part 26 of the extruder.

Muotista 8 alavirtaan on asetettu rengasmaisella uralla 28 varustettu 25 kalibrointilaite 27 sanotun uran ollessa akselin suunnassa leveämmän kuin putkeen 16 muodostetut rivat 15. Siten ainoastaan kalibrointilait-teen 27 kierukkamaisten ripojen 29 etukylki työntyy putkiripoja 15 vasten. Kalibrointilaitteen 27 urilla 28 on myös ripojen 15 korkeutta suurempi säteettäinen syvyys. Kalibrointiholkissa 31 olevan raon 30 kaut-30 ta jäähdytysneste syötetään uriin 28.Downstream of the mold 8 is a calibration device 27 provided with an annular groove 28, said groove being axially wider than the ribs 15 formed in the tube 16. Thus, only the front side of the helical ribs 29 of the calibration device 27 protrudes against the tube ribs 15. The grooves 28 of the calibration device 27 also have a radial depth greater than the height of the ribs 15. Through the gap 30 in the calibration sleeve 31, coolant is fed into the grooves 28.

Valusydän 6 ulottuu kalibrointilaitteen 27 pään ulkopuolelle ja valusydämen ulkopää 6' kapenee hieman kartiomaisesti putken luotettavan irrotuksen takaamiseksi. Valusydämen vapaa pää tukee kalibrointilaitteesta 35 poistuvaa putkea ennen kuin putki johdetaan jäähdytyslaitteisiin.The casting core 6 extends beyond the end of the calibration device 27 and the outer end 6 'of the casting core tapers slightly conically to ensure reliable removal of the tube. The free end of the casting core supports the pipe leaving the calibrator 35 before the pipe is led to the cooling devices.

IlIl

Claims

Device for extruder (1) for extruding round cylindrical plastic tubes whose inner surface is smooth and outer surface is provided with grooves including a feed screw (2) for transporting and softening the plastic material (4) and an annular nozzle having a a central casting core (6) forming a cylindrical coaxial extension to the feed screw, the stationary outer molding portion of the nozzle being provided with one or more parallel helical grooves (14) extending in the rotational direction of the screw and casting core, the outer molding portion (8) is provided with a lubricating device (17) for lubricating the mold surface of the mold member and wherein a calibrating device (22) with helical grooves (28) is arranged downstream of the annular nozzle, characterized in that the width of the calibrating device (27) the groove (28) in the direction of the shaft is greater than the width of the grooves cast in the mold (8), and that it is arranged a supply of coolant via one or more slots (30) in the calibration sleeve (31) to the calibration of the calibration device (27).

1 Patent claim

2. Device according to claim 1, characterized in that the groove (28) also has a greater radial height than the grooves (15) of the tube (16). 25 30 II 35