NO158725B

NO158725B - DEVICE FOR PLASTIC EXTRUSTS.

Info

Publication number: NO158725B
Application number: NO86860317A
Authority: NO
Inventors: Per Boen
Original assignee: Soennichsen Roervalseverk
Priority date: 1983-09-23
Filing date: 1986-01-29
Publication date: 1988-07-18
Also published as: NO158725C; NO860317L

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning ved ekstruder for ekstrudering av sirkelsylindriske plastrør med glatt innerflate og ribbeformet ytterflate. The present invention relates to a device at an extruder for extruding circular cylindrical plastic tubes with a smooth inner surface and a rib-shaped outer surface.

Man har lenge vært klar over at rør med utvendige ribber byr på store fordeler fremfor glatte rør i de tilfellene rørene utsettes for radiell belastning. En slik belastning kan være innvendig væsketrykk eller utvendig jordtrykk. Ribbene gir røret en stor ringstyrke i forhold til vekten, slik at man ved slike rør kan spare materiale ved fremstillingen. It has long been known that pipes with external ribs offer great advantages over smooth pipes in cases where the pipes are subjected to radial load. Such a load can be internal fluid pressure or external earth pressure. The ribs give the pipe a great ring strength in relation to its weight, so that with such pipes you can save material during manufacture.

Fra norsk patentansøkning nr. 833433 er det kjent en ekstruder av den innledningsvis nevnte art som omfatter en mateskrue for transport og mykgjøring av plastmateriale, samt en ringdyse med en sentral dor som utgjøres av en sirkelsylindrisk, koaksial forlengelse av mateskruen, der dysens stillestående, ytre formdel er utstyrt med et eller flere parallelle, skruelinjeformede spor med gjengeretningen i skruens og dorens dreieretning, og der den ytre formdelen er utstyrt med en smøreinnretning for smøring av formdelens formeflate, og der det etter ringdysen er anordnet en kalibreringsinnretning med skruelinjeformede spor. From Norwegian patent application no. 833433, an extruder of the kind mentioned at the outset is known which comprises a feed screw for transporting and softening plastic material, as well as a ring nozzle with a central mandrel which is made up of a circular cylindrical, coaxial extension of the feed screw, where the nozzle's stationary, outer mold part is equipped with one or more parallel, helical grooves with the direction of threading in the direction of rotation of the screw and mandrel, and where the outer mold part is equipped with a lubrication device for lubricating the molding surface of the mold part, and where a calibration device with helical grooves is arranged after the ring nozzle.

En kalibreringsinnretning er normalt dimensjonert nøyaktig etter den tilsiktede ferdige formen på produktet. Det har imidlertid vist seg å oppstå store problemer med en kalibreringsinnretning av en slik art når det gjelder kalibrering av rør med ringformede ribber på ytterflaten. Årsaken til dette er at materialet i formedysen er varmt og plastisk, og det presses fremover ved trykk fra den bakenforliggende skruen. Materialet vilt til en viss grad få mindre avvik i forhold til den teoretisk riktige formen. I den etter-følgende kalibreringsinnretningen kjøles det ekstruderte ribberøret med kaldt vann. Materialet blir derved gradvis hårdere, og dersom det blir utsatt for trykk mot en verktøy-flate i denne fasen, vil motstanden mot rotasjon bli så stor at materialet vil kunne låse seg fast i kal ibrer ingsinn-retningens vegger, og prosessen vil gå i stå. Særlig i startfasen er dette problemet fremtredende. A calibration device is normally dimensioned exactly according to the intended finished shape of the product. However, it has been shown that major problems arise with a calibration device of this kind when it comes to calibrating tubes with annular ribs on the outer surface. The reason for this is that the material in the molding die is hot and plastic, and it is pushed forward by pressure from the rear screw. The material will, to a certain extent, have minor deviations in relation to the theoretically correct shape. In the following calibration device, the extruded ribbed tube is cooled with cold water. The material thereby becomes progressively harder, and if it is subjected to pressure against a tool surface in this phase, the resistance to rotation will become so great that the material will be able to lock into the walls of the calibrating device, and the process will come to a standstill . This problem is particularly prominent in the initial phase.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er derfor å gi anvis-ning til en kalibreringsinnretning for sirkelsylindriske plastrør med glatt innerflate og ribbeformet ytterflate, der den ovennevnte ulempe unngås, slik at man sikrer god!kvalitet med et minimum av driftsavbrudd. The purpose of the present invention is therefore to provide instructions for a calibration device for circular-cylindrical plastic pipes with a smooth inner surface and ribbed outer surface, where the above-mentioned disadvantage is avoided, so that good quality is ensured with a minimum of service interruptions.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en anordning ved ekstruder for ekstrudering av sirkelsylindriske plastrør med glatt innerflate og ribbeformet ytterflate, omfattende en mateskrue for transport og mykgjøring av plastmaterialet, samt en ringdyse med en sentral dor, som utgjøres av en sirkelsylindrisk, koaksial forlengelse av mateskruen, der dysens stillestående ytre formdel er utstyrt med ett eller flere parallelle, skruelinjeformede spor med gjengeretningen ) i skruens og dorens dreieretning, og der den ytre formdelen er utstyrt med en smøreinnretning for smøring av formdelens formeflate, og der det etter ringdysen er anordnet en kalibreringsinnretning med skruellnjede spor. Anordningen er karakterisert ved at kalibreringsinnretningens spor har større aksiell bredde enn de 1 formeverktøyet 1 formede ribbene, og at det er anordnet tilførsel av kjølevæske gjennom en eller flere spalter i kalibreringshylsen til sporene i kalibreringsinnretningen. According to the invention, this is achieved by a device at the extruder for extruding circular cylindrical plastic tubes with a smooth inner surface and a rib-shaped outer surface, comprising a feed screw for transporting and softening the plastic material, as well as a ring nozzle with a central mandrel, which is made up of a circular cylindrical, coaxial extension of the feed screw, where the stationary outer mold part of the die is equipped with one or more parallel, helical grooves with the thread direction ) in the direction of rotation of the screw and the mandrel, and where the outer mold part is equipped with a lubrication device for lubricating the mold surface of the mold part, and where a calibration device with helical track. The device is characterized in that the calibration device's groove has a greater axial width than the 1 shaping tool 1 shaped ribs, and that cooling liquid is provided through one or more slits in the calibration sleeve to the grooves in the calibration device.

i in

Ved en foretrukket utførelsesform har sporene også større aksiell høyde enn ribbene på røret. In a preferred embodiment, the grooves also have a greater axial height than the ribs on the tube.

Det har vist seg at man ved hjelp av kalibreringsinnretningen ifølge oppfinnelsen oppnår en problemfri kalibrering av de ovenfor beskrevne sirkelsylindriske plastrør med glatt innerflate og ribbeformet ytterflate. Dette beror på at det ikke oppstår noe trykk mellom sporene i kalibreringsinnretningen og ribbene på det på forhånd formede røret som føres inn i kalibreringsinnretningen i varm og plastisk tilstand.jÅrsaken til at det ikke oppstår trykk i kalibreringsinnretningen er at rørets skruelinjeformede ribbe bare vil ligge an mot kalibreringsinnretningens aktive, skyvende flanke og ligger i avstand fra innretningens andre flanke på grunn av at kalibreringsinnretningens spor har større aksiell bredde enn de formede ribbene. It has been shown that, with the aid of the calibration device according to the invention, a problem-free calibration of the above-described circular-cylindrical plastic tubes with a smooth inner surface and a rib-shaped outer surface is achieved. This is because no pressure occurs between the grooves in the calibration device and the ribs of the pre-formed tube which is fed into the calibration device in a hot and plastic state. The reason why no pressure occurs in the calibration device is that the helical ribs of the tube will only lie against towards the calibration device's active, pushing flank and is at a distance from the device's other flank due to the fact that the calibration device's track has a greater axial width than the shaped ribs.

På grunn av at sporene også har større radiell høyde enn de dannede ribbene på røret hindres også en trykkoppbygging, og det oppnås god kontakt mellom kjølevann og ribbene. Det blir dessuten plass til et relativt stort vannvolum både over ribbene og ved siden av dem. På den måte vil vannet kunne strømme fritt og på grunn av det store vannvolum oppnås stor kjølekapasitet. Due to the fact that the grooves also have a greater radial height than the formed ribs on the pipe, a pressure build-up is also prevented, and good contact is achieved between the cooling water and the ribs. There will also be room for a relatively large volume of water both above the ribs and next to them. In that way, the water will be able to flow freely and due to the large water volume, a large cooling capacity is achieved.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under hen-visning til tegningen, som skjematisk viser en utførelsesform for en anordning ved en ekstruder ifølge oppfinnelsen. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing, which schematically shows an embodiment of a device for an extruder according to the invention.

På tegningen er bare den ytre delen av ekstruderens 1 snekke-skrue 2 vist. Snekkeskruens utvendige, skruelinjeformede ribber 3 presser plastmaterialet 4 ut gjennom en utover divergerende, konisk overgangshylse 5, hvis utløpsdiameter vil avhenge av diameteren på det røret som skal formes. Snekkeskruen 2 er forlenget til en dor 6, som således roterer i samme retning og med samme omdréiningshastighet som snekkeskruen. Doren er utvendig forsynt med skruelinjeformede ribber 7 for transport av plastmassen gjennom det endelige formeverktøyet 8. Ribbene 7 er bearbeidet med meget glatt overflate og med nøyaktig toleranse i forhold til den inn-vendige flaten på hylsen 7'. Foruten å mate frem plastmaterialet, vil de gjengeformede ribbene 7 avstøtte og sentrere doren 6. Formeverktøyet 8 er inndelt i tre soner, nemlig en første sone 9 med glatt sylindrisk innvendig formeflate 10. Etter denne kommer en del 11 med et snekkeformet spor 12 med avtagende høyde på sporet. Denne delen sørger for en viss komprimering av massen, noe som har betydning for den senere forming av rørets ribber. Det vesentlige er imidlertid at sporet 12 utfører en første, myk forming av den sylindriske rørveggen, som dannes ved formeflaten 10 til en begynnende utvendig ribbe. Den siste delen 13 av formeverk-tøyet har et innvendig skruelinjeformet spor 14, som ferdig-former de utvendige ribbene 15 på røret 16. In the drawing, only the outer part of the extruder 1 screw 2 is shown. The auger's external helical ribs 3 push the plastic material 4 out through an outwardly diverging, conical transition sleeve 5, the outlet diameter of which will depend on the diameter of the pipe to be formed. The auger 2 is extended into a mandrel 6, which thus rotates in the same direction and at the same rotational speed as the auger. The mandrel is externally provided with helical ribs 7 for transporting the plastic mass through the final forming tool 8. The ribs 7 are machined with a very smooth surface and with exact tolerance in relation to the inner surface of the sleeve 7'. In addition to feeding the plastic material forward, the threaded ribs 7 will support and center the mandrel 6. The molding tool 8 is divided into three zones, namely a first zone 9 with a smooth cylindrical internal molding surface 10. After this comes a part 11 with a worm-shaped groove 12 with decreasing height of the track. This part ensures a certain compression of the mass, which is important for the later shaping of the tube's ribs. The essential thing, however, is that the groove 12 performs a first, soft shaping of the cylindrical tube wall, which is formed at the shaping surface 10 into an incipient external rib. The last part 13 of the forming tool has an internal helical groove 14, which finishes forming the external ribs 15 of the tube 16.

i Plastmassen som mates ut av ekstruderen settes således i en rotasjon ved hjelp av den roterende doren 6, og under samtidig rotasjon og aksiell fremføring formes et sylindrisk rør i formeverktøyets 8 formedel 9. Etter at plastm<i>aterialet er komprimert i verktøydelen 11, formes de utvendige ribbene i verktøydelen 13. En smøreinnretning 17 er anordnet ved verktøydelen 9. Smøreinnretningen består av fem ringformede skiver 18, som er regulerbart fastspennbare mot hverandre. Smøremiddel tilføres gjennom en radielt rettet smørekanal 19 og et aksielt spor 20, som fordeler smøremiddel til de for-skjellige spaltene 21 mellom de ringformede skivene. Skivene 18 er anordnet i en åpning mellom deler 9' og 9'' avi verktøy-delen 9. Ved hjelp av en spennring 21' med en ansats 22, som The plastic mass that is fed out of the extruder is thus set in a rotation by means of the rotating mandrel 6, and during simultaneous rotation and axial advance a cylindrical tube is formed in the forming part 9 of the forming tool 8. After the plastic material has been compressed in the tool part 11, the outer ribs are formed in the tool part 13. A lubrication device 17 is arranged at the tool part 9. The lubrication device consists of five ring-shaped discs 18, which are adjustably clampable against each other. Lubricant is supplied through a radially directed lubrication channel 19 and an axial groove 20, which distributes lubricant to the various gaps 21 between the annular discs. The discs 18 are arranged in an opening between parts 9' and 9'' of the tool part 9. By means of a clamping ring 21' with a shoulder 22, which

i in

angriper mot en avtrapping på delen 9' kan delene 9',9'' og skivene 18 spennes sammen ved hjelp av en pinneskrue 24 med mutter 25. Pinneskruen 24 er skrudd inn i ekstruderens faste del 26. attacks against a taper on the part 9', the parts 9', 9'' and the disks 18 can be clamped together by means of a stud screw 24 with nut 25. The stud screw 24 is screwed into the fixed part 26 of the extruder.

f f

Etter formeverktøyet 8 • er det anordnet en kalibreringsinnretning 27 med et skrueiinjeformet spor 28, som har større aksiell bredde enn de formede ribbene 15 på røret 16. Det er således bare den fremre flanken på de skruelinjeformede ribbene 29 i kalibreringsinnretningen 27 som skyver på ribbene 15. Sporene 28 i kalibreringsinnretningen 27 har også større radiell høyde enn ribbene 15. Gjennom en spalte 30 i kalibreringshylsen 31 tilføres kjølevæske til sporene 28. After the forming tool 8 • a calibration device 27 is arranged with a helical groove 28, which has a greater axial width than the shaped ribs 15 on the tube 16. It is thus only the front flank of the helical ribs 29 in the calibration device 27 that pushes on the ribs 15 The grooves 28 in the calibration device 27 also have a greater radial height than the ribs 15. Coolant is supplied to the grooves 28 through a slot 30 in the calibration sleeve 31.

Doren 6 er forlenget ut over enden av kalibreringsinnretningen 27, og den ytre enden 6' er gjort svakt konisk spissende for å sikre god slipp. Den frie enden av doren vil understøtte røret det første stykket ut av kalibreringsinnretning før røret føres inn i en kjøleinnretning. The mandrel 6 is extended beyond the end of the calibration device 27, and the outer end 6' is made slightly conically pointed to ensure good release. The free end of the mandrel will support the tube the first part out of the calibration device before the tube is fed into a cooling device.

Claims

1. Device at the extruder (1) for extruding circular cylindrical plastic tubes with a smooth inner surface and a rib-shaped outer surface, comprising a feed screw (2) for transporting and softening the plastic material (4), as well as a ring nozzle with a central mandrel (6), which consists of a circular-cylindrical, coaxial extension of the feed screw, where the stationary outer mold part (8) of the nozzle is equipped with one or more parallel, helical grooves (14) with the thread direction in the direction of rotation of the screw and the mandrel, and where the outer mold part (8) is equipped with a lubrication device (17) for lubricating the molding surface of the mold part, and where a calibration device (27) with helical grooves (28) is arranged after the ring nozzle, characterized in that the calibration device's (27) grooves (28) have a greater axial width than those in the molding tool (8) shaped ribs (15), and that a supply of cooling liquid is arranged through one or more slits (30) in the calibration sleeve (31) to the grooves (28) in the calibration device (27).

2. Device according to claim 1, characterized in that the grooves (28) also have a greater radial height than the ribs (15) on the tube (16).