NL8203995A - Extruderkop. - Google Patents

Description

* \ » VO 3796

Extruderkop.

De uitvinding betreft een extruderkop voor het slang-vormig ommantelen van stalen buis met een laag uit een thermoplastische kleefstof, in het bijzonder ethyleencopolymerisaat en een daarboven lig-gende oantellaag uit een thermoplastische kunststof, in het bijzonder 5 polyethyleen, met een eerste huisring, een tussenring en een tweede huisring, waarbij de eerste huisring met de tussenring een in een ring-vormige opening uitmondende eerste ringvormige spleet voor het opbren-gen van de kleefstof en de tussenring met de tweede huisring een in een ringvormige opening uitmondende tweede spleet voor het opbrengen van de 10 kunststof vormt, waarbij de eerste huisring, de tussenring en de tweede huisring in hoofdzaak axiaal achter elkaar aangebracht zijn en de ringvormige openingen van de beide ringvormige spleten in een gemeenschap-pelijk vlak uitmonden en waarbij in de beide met de ringvormige spleten in verbinding staande ringvormige kanalen voor de toevoer van de kleef-15 stof en de kunststof in een stuwring zijn aangebracht.

Een extruderkop van dit type is bekend uit het Duitse Offenlegungsschrift 19 57 078. Hierbij zijn in de eerste huisring de toevoer en het hierop aangesloten ringvormige kanaal voor de kleefstof, in de tussenring de voor het verhitten dienende verwarmingspatronen en 20 in de tweede huisring de toevoer en het hierop aangesloten ringvormige kanaal voor de kunststof aangebracht. De beide ringvormige kanalen met hun stuwringen liggen achter elkaar in hetzelfde vlak en hebben dezelfde diameter. De stuwringen zijn buiten de extruderkop door middel van stalen schroeven met betrekking tot de langsas excentrisch verstelbaar aange-25 bracht en hun binnenste in de ringvormige kanalen reikende omtreksvlakken hebben een elliptische vorm. Daarmee wordt bedoeld, dat de kleefstof en de kunststof met het oog op hun verschillend vloeigedrag in een gelijk-matig blijvende laagdikte over de omtrek van de stalen buis verdeeld wordt.

30 In bepaalde gevallen is het nadelig gebleken, dat het verstellen van de stuwringen tijdens bedrijf tegen de relatieve hoge werkdruk van kleefstof, respectievelijk kunststof, welke bijvoorbeeld 100 tot 300 bar bij een bedrijfstemperatuur van 150 tot 170°C bedraagt, met grote krachtsinspanning plaatsvinden, hetgeen vaak tot een blijvende 3203995

.- V

2 vervorming van de stuwringen tot een ongelijkmatig beJcleden leidt als-mede het verwisselen van de stuwringen noodzakelijk maakt.

Door de beschreven plaatsing van de ringvormige kana-len ontstaat voorts een haaks op de te ommantelen stalen buis gerichte 5 afbuiging van de met de ringvormige kanalen in verbinding staande ring-vormige spleten voor kleefstof en de kunststof, waardoor voor deze een relatief lange weg met verhoogde tegendruk door de extruderkop bij ver- -hoogde werktemperaturen tot aan de gemeenschappelijke uittreedopening ontstaat. Daardoor kunnen in het bijzonder voor een temperatuurgevoelige 10 kleefstof ontmengingsverschijnselen ontstaan, hetgeen tot een verslech-tering van het hechtvermogen van de ommanteling en tot corrosie van de binnenste delen van de extruderkop door de daarbij vrijkomende zuren leidt.

Aan de uitvinding ligt het probleem ten grondslag, 15 een extruderkop te verschaffen, welke voor het vermijden van de genoemde nadelen een comptact opbouw en een korte weg voor kleefstof en kunststof heeft en waarmee het mogelijk wordt, als kleefstof een voorgedroogd ethyleencopolymerisaat te gebruiken, waardoor verbeterde hechteigenschap-pen worden verkregen.

20 Opgelost wordt dit probleem door de kenmerken van de conlusies.

Door het aanbrengen van de kunststoftoevoer in de tus-senring vein de extruderkop, vanwege de verschillend grote diameter voor de ringvormige kanalen en de stuwringen en als gevolg van het ver-25 vallen van de verwarmingspatronen in de tussenring, is de extruderkop ten opzichte van de bekende uitvoeringsvorm korter en dus comptacter uitgevoerd. Door het lager liggen van het kleefstof-ringkanaal ontstaat een kortere en rechtere spuitweg zonder hoge tegendruk. Door de daardoor verkregen kortere verblijftijd van de kleefstof in de extruderkop ver-30 vallen ontmengingsverschijnselen en corrosieschade in de extruderkop.

Omdat op de stuwringen als gevolg van het wegvallen van stelschroeven geen druk van buitenaf wordt uitgeoefend, zijn geen blijvende vervor-mingen mogelijk.

In de tekeningen is een voorkeursuitvoeringsvoorbeeld 35 van de uitvinding weergegeven en wel tonen:

Figuur 1 de extruderkop in langsdocrsnede, 8203995 4 » 3 figuur 2 een doorsnede door de extruderkop volgens de lijn A - A, figuur 3 een doorsnede door de extruderkop volgens de lijn B - B, 5 figuur 4 de voor het kleefstofkanaal aanwezige stuw- ring, figuur 5 de voor het kunststofringkanaal aanwezige stuwring en figuur 6 de beide stuwringen, zoals deze volgens figuur 10 1 axiaal achter elkaar zijn aangebracht.

2oals bekend uit het Duitse Offenlegungsschrift 19 57 078, is de extruderkop uit de drie huisringen 1, 5 en 20 samenge-steld. De huisring 1 heeft het ringvomige kanaal 2, dat voor de toevoer van geSxtrudeerde kleefstof dient en daartoe via de boring 3 met een 15 niet weergegeven aansluiting voor de kleefstofextruder in verbinding staat. In het ringkanaal 2 is de stuwring 4 uitwisselbaar vastgezet. Op de huisring 1 sluit axiaal de huisring 5 aan. Deze heeft het ringkanaal 6, waarvoor de toevoer van gedxtrudeerde kunststof voor de mantellaag dient en met twee boringen 7 en 8 op een extruder is aangesloten. In het 20 ringkanaal 6 reikt de stuwring 9. Deze heeft aan zijn naar de boringen 7 en 8 toegekeerde zijde een ringvormige verdieping 10, welke de gelijk-matiger verdeling van de taai-vloeibare kunststof ondersteunt.

Het binnenomtreksvlak 11 van de stuwring 4 en het bui-tenomtreksvlak 12 van de stuwring 9 zijn voor het verkrijgen van gelijk-25 matige laagdikte van de kleefstof, respectievelijk de thermoplastische kunststofmantel aan het buisoppervlak van een cirkel afwijkend uitgevoerd. Zoals in figuur 4 weergegeven, is het onronde gedeelte voor de binnen-zijde 11 van de kleefstofstuwring 4 uit de drie stralen Rl, R2 en R3 ge-vormd. De stralen Rl en R2 zijn even groot. Hun middelpunten Ml, M2 lig-30 gen in het middelpunt van de stuwring. De straal Rl beschrijft in het bereik van de kleefstoftoevoer 3 een hoek van 60° en de straal R2 in het tegenoverliggende bereik een hoek van 140°. In aansluiting caaraan be-schrijven de beide stralen R3, welke kleiner dan R1/R2 zijn, om hun middelpunten M3 een hoek van 80°. De middelpunten M3 liggen op een gemeen-35 schappelijke lijn C en zijn over de afstand Y onderling verzet, terwijl de lijn C van de horizontale middellijn van de stuwring de afstand X heeft.

8203995 - » 4

Uit deze opstelling volgt, dat de breedte van het ringvormige kanaal 2 op de plaats 13 in het bereik van de kleefstoftoevoer 3 aanzienlijk kleiner is dan aan de tegenoverliggende plaats 14 en dat de verbreding continu verloopt (figuur 2 en 4).

5 Volgens figuur 5 is het onronde gedeelte aan de bui- tenzijde 12 van de kunststof-stuwring 9 uit de drie stralen R4, R5 en R6 gevormd, waarvan de middelpunten M4, MS en M6 op de gemeenschappelijke middellijn D liggen en onderling de afstand Y en Z hebben. De straal R4 met het middelpunt M4, dat ook het middelpunt van de stuwring is, be-10 schrijft in het bereik van de kunststoftoevoer 7 en 8 een hoek van 30°.

De stralen R5 met hen onderling verzette middelpunten M5 strekken zich daarop aansluitend over een hoek van 59® uit. De stralen R6 met hun onderling verzette middelpunten M6 sluiten aan op R5 en beschrijven een hoek van 32°. De daardoor verkregen buitencontour van de stuwring 9 15 vormt in het kunststof-ringkanaal 6 een spleet, weIke in het bereik van de beide toevoerringen 7 en 8 op de plaatsen 15 kleiner is dan de ten opzichte daarvan over 90° verzette plaatsen 16 (figuur 3 en 5).

Het doomachtige gedeelte 17 van de huisring 1 vormt met het overeenkomstig uitgevoerde deel 18 van de aansluitende ring 5 20 een ringvormige spleet 19, waaruit de kleefstof van het ringvormige kanaal 2 aan het oppervlak van de niet weergegeven buis komt. Het over-liggende vlatk van de huisring 5 vormt met de huisring 20 de ringspleet 21, welke de voortzetting van het ringkanaal 6 is en waaruit de thermoplasti-sche kunststof op de kleeflaag komt. De beide ringspleten 19 en 21 mon-25 den op bekende wijze uit in een gemeenschappelijk vlak, waardoor de plaatselijk gemeenschappelijke vorming van de kleefstof/kunststofommante-ling ontstaat. De huisringen 1, 5 en 20 zijn, zoals uiteraard bekend, onderling en aan de flens 22 vastgeschroefd. Door 19 zijn de verwar-mingspatronen in de eerste en tweede huisring aangeduid.

30 Het in de figuren 2 tot 5 weergegeven uitvoerings- voorbeeld met de speciale aanduiding van de hoeken voor de onronde stuwringen betreft het opbrengen van de uit polyethyleenacrylzuurester bestaande kleefstof en een uit polyethyleen bestaande mantellaag, waar-bij de kleefstof een viscositeit van i 2,16 = 7 - 8 en het polyethyleen 35 een viscositeit van i 2,16 = 0,3 - 0,4 heeft. Daarbij bedraagt de dikte van de kleeflaag 0,2 - 0,3 mm en de dikte van de mantellaag 1,6 - 2,2 mm.

8203995 5 I ·

Bij het gebruik van kleefstofien ult kunststoffen van een andere viscosi-teit worden stuwringen in de extruderkop gezet, waarvan de onronde binnen-, respectieve buitenvlakken aangepaste stralen en hoekbereiken hebben en dus andere spleetbreedtes voor de ringkanalen vormen. Met het 5 oog op een gewenste dikte van de ommanteling voor een bepaalde buisdia-meter kunnen de optimale spleetbreedtes door proeven met voorafbepaalde rendementsgegevens gedaan worden, waaruit de afmetingen voor de stralen door berekeningen kunnen worden verkregen. In het algemeen geldt, dat de stralen en de afstanden van hun middelpunten onderling groter zijn 10 naarmate de kleefstof en de kunststof taaier zijn.

8203995

Claims (5)

1. Extruderkop voor het slangvonnig ommantelen van sta- len buis met een laag uit een thermoplastische kleefstof, in het bijzon-der ethyleencopolymerisaat en een daaromheen liggende mantellaag uit een thermoplastische kunststof, in het bijzonder polyethyleen, met een eerste' 5 huisring, een tussenring en een tweede huisring, waarbij de eerste huis-ring met de tussenring een in een ringvormige opening uitmondende eerste ringvormige spleet voor het opbrengen van kleefstof en de tussenring met de tweede huisring een in een ringvormige opening uitmondende tweede ringvormige spleet voor het opbrengen van kunststof vormt, waarbij de 10 eerste huisring, de tussenring en de tweede huisring in hoofdzaak axiaal achter elkaar aangebracht zijn en de ringvormige openingen van de beide ringvormige spleten in een gemeenschappelijk vlak uitmonden, en waarbij in de beide met de ringvormige spleten in verbinding staande ringvormige kanalen voor de toevoer van de kleefstof en de kunststof 15 een stuwring is aangebracht, met het kenmerk, dat de toevoer (7) voor de thermoplastische kunststof en het hierop aangesloten ringvormige kanaal (6) in de tussenring (5) zijn aangebracht, dat de stuwringen (4, 9. in de ringvormige kanalen (2, resp. 6) vast en verwisselbaar zijn aangebracht, waarvan de stuwring (4) met zijn binnenomtrek (11) in het 20 kleefstof-ringkanaal (2) en de stuwring (9) met zijn buitenomtrek (12) in het kunststof-ringkanaal (5) reikt, dat de diameter van het ringvormige kanaal (2) en de stuwring (4) kleiner zijn dan de diameter van het ringvormige kanaal (6) en van de stuwring (9) en dat de op het ringvormige kanaal (2) aansluitende ringvormige spleten (19) voor de 25 kleefstof recht is uitgevoerd.

2. Extruderkop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de buitenomtrek (12) van de voor het verdeleri van de kunststofmantellaag dienende stuwring (9) en de binnenomtrek (11) van de voor het verdeien van de kleefstoflaag dienende stuwring (4) onrond is, en uit een aantal 30 cirkelboogdelen van verschillend grote stralen (R) gevcrmd is.

3. Extruderkop volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de binnenomtrek (11) vain de kleefstof-stuwring (4) onrond is, en uit drie 8203995 stralen (Rl, R2, R3) met de middelpunten (Ml, M2, M3) gevormd is, waarvan de middelpunten Ml en M2 in het middelpunt van de stuwring (4) liggen en de middelpunten M3 daarvan over een afstand X onderling excentrisch over een afstand Y verzet zijn.

4. Extruderkop volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de buitenomtrek van de kunststof-stuwring (9) onrond is en uit drie stralen (R4, R5, R6) met de middelpunten (M4, M5, M6) gevormd is, welke op een horizontale middellijn (D) liggen, waarbij het middelpunt M4 in het middelpunt van de stuwring (9) ligt en de middelpunten M5 en M6 10 daarvan over de afstand Y, resp. 2 verzet zijn.

5. Extruderkop volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de voor het verdelen van de kunststoflaag dienende stuwring (9) aan zijn naar de toevoer (8) toegekeerde zijde een omlopende verdieping (10) heeft. 15 8203995