DE2732635C3 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von mit Querprofilierungen versehenen Kunststoffrohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen sind allgemein bekannt. Insbesondere sind sie im Einzelnen z. B. in dem DE-Gm 08 897, der US-PS 32 43 850 oder der CA-PS 7 44 305 der Anmelderin beschrieben. Sie werden in erster Linie für die Herstellung von Ro.iren aus thermoplastischem Kunststoff verwendet, deren Wand wenigstens auf einem Teil des Umfangs im Axialschnitt gesehen gewellt verläuft. Vorzugsweise sind zwei Folgen von Teilkokillen vorgesehen, derart, daß sich jeweils zwei Teilkokillen zu einer Kokille ergänzen, wobei sich die in der Arbeitsstrecke befindlichen Kokillen zu der Hohlform ergänzen. Die Teilkokillen der einzelnen Folgen können in einem endlosen Kanal geführt sein. Sie können auch zu einer Kette miteinander verbunden sein.

Insbesondere bei größeren Hohlformdurchmessern und höherer Arbeitsgeschwindigkeit kann es dazu kommen, daß von der sich an die Fonnwände unter dem inneren Oberdruck anlegenden Rohrwand in den Fonnvertiefungen Luftpolster gebildet werden, weil die Luft in den Formvertiefungen nicht schnell genug abströmen kann oder vollständig eingeschlossen wird, so daß durch den in den Luftpolstern aufgebauten Gegendruck die saubere Ausformung der Querprofilierangen des Kunststoffrohres beeinträchtigt werden kann. Diese Gefahr besteht insbesondere in den von den ,Trennfugen zwischen Teilkokillen weiter abliegenden Teilen der meist rillenförmig in Umfangsrichtung an der Hohlforminnenwand verlaufenden Formvertiefungen.

Ein weiteres Problem, dessen Bedeutung ebenfalls mit wachsendem Kaliber und wachsender Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung 'ansteigt, liegt in der Wärmeabfuhr aus der Hohlform, die ja soviel Wärme aus dem thermoplastischen Rohr nach dessen Verformung ziehen muß, daß das Rohr fest wird und eine saubere Ausformung beibehält Bisher hat man zu diesem Zweck hinter den. Führungsflächen der Arbeitsstrecke Kühlwasser strömen lassen und die Kühlung der Hohlform durch Wärmeübergang von den metallenen Teilkokillen in die metallenen Führungsflächen bewirkt (DE-GM 18 08 897). Durch die obengenannten, eingeschlossenen Luftpolster wird die Wärmeabfuhr noch weiter erschwert

Beide Erscheinungen beeinträchtigen somit die saubere Formgebung des Kunststoffrohres.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, die eingangs genannte Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß eine genauere Formgebung von querprofilierten Kunststoffrohren selbst mit großem Durchmesser ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich nicht nur durch besonders gute Kühlung, sondern auch durch Ausnützung der Kühlmaßnahme zum schnelleren Abführen der Luft zwischen der Rohraußenfläche und Hohlforminnenfläche, da durch den Venturi-Effekt an den Entlüftungsbohrungen eine Saugwirkung auftritt, aus. Darüber hinaus ist die Vorrichtung mit geringem Fertigungsaufwand realisierbar. Das Kühlmedium, z. B. Kühlluft, strömt dabei in den längs der Hohlform verlaufenden, an ihren Enden gegebenenfalls ins Freie führenden Kühlmediumkanälen mit einer Geschwindigkeit, die einem Druckgefälle von mehreren bar entsprechen kann.

so Da die unter dem Innendruck in den Formvertiefungen verdrängte Luft durch die Entlüftungsbohrungen nicht nur einfach in die Kühlmediumkanäle entweichen kann, sondern zwangsweise von der Kühlmediumströmung abgesaugt wird, können sich zwischen der Rohrwand und den Oberflächen der Formvertiefungen keine Luftpolster bilden, und sowohl die Ausbildung eines das saubere Anlegen der Rohrwand an die Oberflächen der Formvertiefungen beeinträchtigenden oder verhindernden Gegendruckes als auch die Bildung wärmedämmender Luftpolster ist vermieden.

Die Anbringung von Absaugkanälen in der Wand von Teilkokillen ist aus Vorrichtungen bekannt, bei denen die thermoplastische Verformung der Rohrwand nicht unter dem Druck von in das Rohrinnere eingebrachter Druckluft erfolgt, sondern durch Absaugen der in der I lohlform außerhalb des Rohres befindlichen Luft mittels einer Vakuumpumpe (DE-AS 12 03 940).
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind in den

Entlüftungsbohrungen Rückschlagbentile angeordnet, deren Verschlußkörper bündig mit der Formoberfläche der Teilkokillen abschließen. Damit werden entsprechende Formeindrücke an der Mündung der Entlüftungsbohrungen auch bei verhältnismäßig großen Mündungen vermieden und somit eine- noch genauere Formgebung möglich, zumal durch die verhältnismäßig großen Mündungen eine besonders rasche und vollständige Luftabfuhr möglich ist

Die Kühlmediumkanäle können wenigstens teilweise ι ο von Längsnuten in den Außenflächen der Teilkokillen gebildet werden, so daß sie vor und hinter der Formgebungsstrecke, wo die im Kreislauf geführten Teilkokillen sich gegeneinander verlagern, zur Umgebung hin offen sind; sie können auch wenigstens is teilweise in den Führungsflächen der Führungen ausgesparte Nuten sein.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Kühlmediumkanäle nahe einen*. Ende der Formgebungsstrecke über eine Bohrung an eine unter Umgebungstemperatur stehenden Druckluftzufuhr angeschlossen, so daß das in diesen Kanälen mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit strömende Gas nach der Expansion sehr kalt ist, wodurch der Kühleffekt und somit die erreichbare Formgenauigkeit verbessert wird, selbst wenn ggf. auf Entlüftungsbohrungen verzichtet wird. Solange die Kokillen mit einem ausreichend großen Anteil ihrer Außenfläche an den Führungsflächen gleiten, kann neben der erfindungsgemäßen Kühlung eine zusätzliche Kühlung der Führungsflächen beibehalten werden, z. B. die aus dem DE-GM 18 08 897 bekannte.

Bei vollständig oder nur teilweise in die Außenfläche der Kokillen eingearbeiteten Kühlmediumkanälen ist es in Weiterbildung der Erfindut g möglich, daß die Kühlmediumkanäle in den Teilkokillen von den Zwischenräumen zwischen längs der Außenflächen der Teilkokillen vorgesehenen Kühlrippen gebildet sind. Hierdurch wird die Kühlung für die Formkokille und somit die erreichbare Formgenauigkeit wesentlich begünstigt, weil die Wärmeübergangsfläche größer ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsformen erläutert, die aus der Zeichnung schematisch ersichtlich sind. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt senkrecht zur Wanderrichtung der Hohlform durch ein Paar der diese bildenden Halbkokillen

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht einer Halbkokille

Fig.3 eine Draufsicht auf einen Teil der Formgebungsstrecke gemäß F i g. 1 teilweise im Schnitt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, läuft eine in einer horizontalen Formgebungsstrecke aus Halbkokillen 3 mit vertikaler Teilungsebene gebildete Hohlfcrm 1, die der Erzeugung von Falten- oder Wellrohren dient, durch einen von Führungen 4a, 4Zj gebildeten Führungskanal, dessen den Halbkokillen 3 zugekehrte obere und seitliche Führungsflächen durch hinter ihnen angeordnete, von Platten 11 nach außen abgeschlossene Kühlwasserkanäle 7 gekühlt werden, in denen das Wasser durch abwechselnd vor der einen und der anderen Schmalseite des Kanalprofiles hineinragende Trennwände 7a zu einem langen Weg mit hoher Strömungsgeschwindigkeit gezwungen wird. Die zur Formung von Wellrohren mit kreisbogenförmigen Wellenrücken und Wellentälern dienende Hohlform 1 weist auf beiden Seiten jeweils in der Mitte der Halbkokille 3 drei Entlüftungsbohrungen 5 kleinen Durchmessers auf, die im wesentlichen radial zur Achse der Hohlform 1 durch die Halbkokillen 3 verlaufen und am Formungshohlraum der Hohlfonn 1 in deren Formvertiefungen 2 münden. In die seitlichen Führungsflächen der Führungen 4a sind als Kühlmediumkanäle 6 mehrere parallel zur Hohlformachse verlaufende Nuten eingearbeitet, die zur jeweiligen darauf gleitenden äußeren Seitenfläche der Hohlform 1 hin offen sind und in welche jeweils eine Axialreihe (Fig.2 und 3) Entlüftungsbohrungen 5 mündet

Zur Formgebung wird ein in der Zeichnung nicht gezeigtes thermoplastisch verformbares Rohr unter innerem Überdruck in der Hohlform 1 aufgeblasen, so daß sich die Rohrwand an die innere Formungsfläche der Hohlform 1 anlegt Hierbei legt sich die Rohrwand zuerst an die je zwei Formvertiefungen 2 in Längsrichtung trennenden Innenrippen an, so daß in den Formvertiefungen 2 dadurch Luft eingeschlossen wird. Diese kann nun zum Teil durch die Trennfuge 3a zwischen den Halbkokillen 3 in den Hohlraum 3b, überwiegend jedoch durch die Entlüftungsbohrungen 5 in in die Kühlmediumkanäle 6 entweichen. Wie aus Fig.3 ersichtlich, ist jeder Kühlmediumkanal 6 nahe dem Beginn der Formgebungsstrecke aber hinter diesem über eine Bohrung 8 mit einem nicht gezeigten Druckluftbehälter verbunden, so daß jeder Kühlmediumkanal 6 in Wanderrichtung der Hohlform 1 von einem schnell strömenden Kühlluftstrom durchflossen ist, der Luft aus den Entlüftungsbohrungen 5 ansaugt und damit deren Abströmen unterstützt

Die im Kreislauf durch den gekühlten Führungskanal in der Formgebungsstrecke die Hohlform 1 bildend abstandslos hindurchlaufenden Halbkokillen 3 treten in F i g. 3 von rechts entsprechend dem Pfeil 10 in die Formgebungsstrecke ein. Die Bohrung 8 verläuft nahe dem Eingang der Formgebungsstrecke schräg zur Laufrichtung der Halbkokillen 3. Die Kühlmediumkanäle 6 sind am Eingangsende 13 der Formgebungsstrecke abgeschlossen. Die in der Laufrichtung der Halbkokillen 3 durch die Kühlmediumkanäle 6 hindurchströmende Druckluft (Pfeil 12) kann am Austrittsende der Formgebungsstrecke in die Umgebung austreten oder durch einen Abführkanal abgeführt werden, der ähnlich wie die Bohrung 8 ausgebildet und angeordnet ist.

Der Vollständigkeit halber sei noch bemerkt, daß die in F i g. 1 und 2 ersichtlichen Nuten 15 der Aufnahme die Halbkokillen 3 jeder Folge zu einer Kette verbindender Laschen dienen.

Wenn die Kühlmediumkanäle 6 ganz oder teilweise in den Außenflächen der Halbkokillen 3 ausgebildet sind, erfolgt die Druckluftzufuhr in die Kühlmediumkanäle 6 etwa in der Mitte der Formgebungsstrecke, so daß die Druckluft zu beiden Enden der Formgebungsstrecke strömen und austreten kann.

Das Kühlmedium ist vorzugsweise ein Gas, am einfachsten ist es, Luft zu verwenden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von mit Querprofilierungen versehenen Kunststoffrohren, mit einem Extruder zum Extrudieren eines noch weichen Rohrstrangs, mit sich entlang einer Formgebungsstrecke zu einer längsgeteilten, wandernden Hohlform mit quer verlaufenden Formvertiefungen ergänzenden Reihen von im Kreislauf geführten Teilkokillen, mit einer Einrichtung zum Einführen von Druckluft in den in der Hohlform befindlichen Teil des Rohres, und mit die Teilkokillen in der Formgebungsstrecke führenden gekühlten Führungsflächen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Teilkokillen (3) radial zur Achse der Hohlform (1) durch die Teilkokillen (3) verlaufende Entlüftungsbohrungen (5) ausgebildet sind, mit denen die Formvertiefungen (2) mit in der Formgebungsstrecke vorgesehenen, teilweise von den Außenoberflächen der Teilkokillen (3) und teilweise von den seitlichen Führungsflächen der Führungen (Aa) begrenzten, längs der Hohlform (1) verlaufenden Kühlmediumkanälen (6) in Verbindung stehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmediumkanäle (6) wenigstens teilweise von Längsnuten in den Außenflächen der Teilkokillen (3) gebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmediumkanäle (6) wenigstens teilweise in den Führungsflächen der Führungen (Aa) ausgesparte Nuten sind.

4. Vorrichtung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmediumkanäle (6) nahe einem Ende der Formgebungsstrecke über eine Bohrung (8) an eine unter Umgebungstemperatur stehende Druckluftzufuhr angeschlossen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmcdiumkanä-Ie (6) in den Teilkokillen (3) von den Zwischenräumen zwischen längs der Außenfläche der Teilkokillen (3) vorgesehenen Kühlrippen gebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Entlüftungsbohrungen (5) Rückschlagventile angeordnet sind, deren Verschlußkörper bündig mit der Formoberfläche der Teilkokillen (3) abschließt.