DE3525530A1 - Verfahren zur herstellung eines mit innenbeschichtung versehenen kunststoffschlauches und extruderkopf zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Innenbeschichtung, vorzugsweise aus Schmelzkle­ ber, versehenen Kunststoffschlauches.

Bisher wurde ein mit Innenbeschichtung versehener Kunst­ stoffschlauch üblicherweise in zwei nacheinander folgen­ den Arbeitsgängen hergestellt. Dabei wurde zunächst der Kunststoffschlauch extrudiert und in kurze Längen zerteilt. Anschließend erfolgte der Auftrag der Innenbeschichtung mit Hilfe einer langen Injektionsnadel, die innerhalb der be­ schnittenen Kunststoffschlauchstücke entlanggeführt wur­ den, wie in der DE-OS 33 26 915 angedeutet ist.

Für vorliegende Erfindung ergibt sich nun die Aufgabe, das Verfahren zur Herstellung eines mit Innenbeschichtung versehenen Kunststoffschlauches zu vereinfachen. Die ge­ stellte Aufgabe wird mit dem Verfahren der eingangs er­ läuterten Art dadurch gelöst, daß nach der Extrusion des Kunststoffschlauches am Ende des Extrudermundstückes über gleichmäßig am Umfang verteilte Öffnungen des zur Stüt­ zung des Kunststoffschlauches dienenden, innen liegenden Extrudernippels die Einleitung des verflüssigten Beschich­ tungsmaterials, insbesondere Schmelzklebers erfolgt, wo­ bei die gleichmäßige Verteilung über der Innenfläche des Kunststoffschlauches durch einen Kalibrierdorn erfolgt und daß anschließend der so innenbeschichtete Kunststoff­ schlauch auf dem Kalibrierdorn gleitend in eine Kühlzone eingeleitet wird.

Weiterhin bestand für vorliegende Erfindung die Aufgabe, einen Extruderkopf zu schaffen, mit dessen Hilfe das vor­ hergenannte Verfahren durchgeführt werden kann. Diese Auf­ gabe wird mit Hilfe eines Extruderkopfes, der aus einem Mundstück und einem darin zentrisch angeordneten Extru­ dernippel besteht, dadurch gelöst, daß der Extrudernippel eine rohrförmige Verlängerung aufweist, daß die Verlänge­ rung am Ende eine geringe Durchmessererweiterung aufweist, daß anschließend an die Durchmessererweiterung gleichmäßig am Umfang der rohrförmigen Verlängerung verteilte, nach auswärts gerichtete Öffnungen mit flach auslaufenden Ein­ führkanälen angeordnet sind, daß im Inneren des Extruder­ nippels ein Luftrohr angeordnet ist, welches am Ende in einer Bohrung des Kalibrierdorns endet, daß der Durchmes­ ser des Luftrohres so gewählt ist, daß zwischen ihm und dem Extrudernippel ein längs verlaufender, ringförmiger Hohlraum für die Einleitung des verflüssigten Beschich­ tungsmaterials, vorzugsweise Schmelzklebers gebildet ist.

Der Vorteil an dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem dafür benötigten Extruderkopf liegt nun darin, daß es möglich ist, in einem einzigen Arbeitsgang den Kunststoff­ schlauch zu extrudieren und gleichzeitig mit einer Innen­ beschichtung zu versehen. Dieses Herstellungsverfahren ist weiterhin gegenüber bisherigen Verfahren vorteilhaft, weil dadurch die "Endlosherstellung" eines Kunststoffschlau­ ches mit Innenbeschichtung möglich ist. Dies bedeutet, daß bei diesem Verfahren unabhängig vom Beschichtungsvorgang beliebige Längen von Kunststoffschläuchen mit Innenbeschich­ tung hergestellt werden können.

Die Erfindung wird nun anhand von sechs Figuren näher er­ läutert.

Fig. 1 verdeutlicht das Prinzip einer Extrudieranordnung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchge­ führt wird.

Fig. 2 zeigt den innen liegenden Extrudernippel für die Extrusion eines Dreikammerschlauches.

Fig. 3 vermittelt die Anordnung des in Fig. 2 gezeig­ ten Extrudernippels in einem Querschnitt nahe dem Anfangsbereich.

Fig. 4 zeigt dagegen einen Querschnitt durch den Extru­ dernippel im Bereich des Beschichtungsmaterial­ auslasses.

Fig. 5 gibt die Ausbildung eines über den Extrudernip­ pel aufgestülpten Mundstückes wieder.

Fig. 6 zeigt eine Ansicht auf das Mundstück in Achsrich­ tung.

In Fig. 1 ist das Prinzip des Verfahrens zur Herstellung von innenbeschichteten Kunststoffschläuchen in einem ein­ zigen Arbeitsgang anhand eines Extruderkopfes 6 gemäß der Erfindung erläutert. Daraus geht hervor, daß aus dem Ex­ truderkopf 6 durch umlaufende Zuführung des Kunststoff­ materials 3 a für die Extrusion des Kunststoffschlauches 3 ringförmig dem Formspalt zwischen dem innen liegenden Extrudernippel 1 und dem darauf zentrisch aufgesetzten Mundstück 2 zugeführt wird. Auf diese Weise wird der Kunststoffschlauch 3 geformt und in der rohrförmigen Verlängerung 12 weitertransportiert. Diese Verlängerung 12 weist am freien Ende eine geringfügige Durchmesser­ erweiterung auf, damit sich der extrudierte, noch weiche Kunststoffschlauch 3 geringfügig erweitern kann, da in dieser Phase von innen her die Innenbeschichtung 4, ins­ besondere aus Schmelzkleber, aufgetragen wird, wie nach­ stehend beschrieben wird. Im Inneren des Extrudernippels 1 ist eine längs verlaufende Bohrung eingebracht, in wel­ cher ein längsverlaufendes Luftrohr 5 durchgehend einge­ setzt ist. Die Durchmesserabstimmung zwischen der Boh­ rung des Extrudernippels 1 und dem Luftrohr 5 ist so ge­ wählt, daß ein ausreichender rohrförmiger Hohlraum ver­ bleibt, in dem mit Hilfe einer Presse über die Einführung 7 die verflüssigte Innenbeschichtungsmasse 4 a geführt werden kann. Am Ende der Verlängerung des Extrudernippels 1 sind nun in der Bohrung am Umfang nach außen gerichtete Öffnungen 9 angeordnet, durch welche die verflüssigte Innenbeschichtungsmasse 4 a als Innenbeschichtung 4 nach außen gepreßt wird. Diese Öffnungen 9 sind auf der Außen­ fläche des Extrudernippels 1 in Extrusionsrichtung flach auslaufend ausgebildet, so daß sich eine gleichmäßige Verteilung der Innenbeschichtungsmasse 4 a auf dem inne­ ren Umfang des leicht angehobenen, bereits extrudierten Kunststoffschlauches 3 erreichen läßt. Von innen her erfolgt nun die Stützung des mit der Innenbeschichtung 4 versehenen Kunststoffschlauches 3 durch einen Kalibrier­ dorn 8, auf dem er gleitend in eine Kühlzone 11 ein­ geleitet wird. Die Länge des Kalibrierdorns 8 ist so ge­ wählt, daß der fertig beschichtete Kunststoffschlauch 3 bis zur Selbststützung abgekühlt ist. Dabei erfüllt das innen geführte Luftrohr 5 in der verlängerten Bohrung 15 des Kalibrierdorns 8 Ausgleichsfunktionen bezüglich der Druckverhältnisse am Absatzende des Kalibrierdorns 8. Beim Absatzpunkt des extrudierten Kunststoffschlauches 3 lassen sich durch Regelungs- und Überwachungsvorrichtungen 16 für die Luftzufuhr die Druck- und Dichtungsverhältnisse einstellen. Schließlich ist der Extruderkopf 6 am Ende des verlängerten Mundstückes 12 als "thermische Abdichtung" mit einer Keramikscheibe 10 oder Kunststoffscheibe abge­ schottet und auf diese Weise gegen Abkühlung von der Kühl­ zone 11 her geschützt. Der Abstand zwischen dem Extruder­ nippel 1 und dem darüber liegenden Mundstück 2 wird durch Anziehen bzw. Lösen der Überwurfmutter 19 eingestellt, wo­ bei durch geeignete längsverlaufende Zentrierstege die ge­ genseitige Positionierung erfolgt.

Dieser in Fig. 1 gezeigte Extrudernippel 1 ist für die Herstellung eines normalen, innen beschichteten Kunststoff­ schlauches vorgesehen. Im Folgenden wird anhand einer be­ sonderen Vielfachausbildung das Verfahren zur Herstellung eines Mehrkammerschlauches erläutert, wobei auch hier das eingangs geschilderte Prinzip gemäß der Erfindung zugrun­ deliegt. Hierzu wird auch die Ausbildung der hierfür be­ nötigten Einzelteile des Extruderkopfes erläutert.

Die Fig. 2 zeigt nun einen Extrudernippel 1, der für die Herstellung eines dreikammerigen Kunststoffschlauches ge­ eignet ist. Dies bedeutet, daß der Extrudernippel 1 zum Ausgang des Extruders hin drei rohrförmige Stützkörper in Form der Verlängerungen 12 a, 12 b und 12 c (hier nicht sichtbar) aufweisen muß. Diese Verlängerungen 12 a, 12 b und 12 c entsprechen in ihrer Ausführungsform der bereits in Fig. 1 beschriebenen Verlängerung 12 und jede dieser Verlängerungen 12 a, 12 b, 12 c weist im Innern eine Bohrung auf, in welcher ein Luftrohr 5 geführt ist. Auch diese Ausführungsformen entsprechen in der Gestaltung wie in der Funktion dem bereits vorher beschriebenen Luftrohr 5. Die einzelnen Verlängerungen 12 a, 1 b, 12 c sind durch einen längs verlaufenden Hohlraum 13 voneinander getrennt, in dem das Kunststoffmaterial für die Zwischenwände des Mehrkammerschlauches eingepreßt wird. Aus dem Teilquer­ schnitt dieser Figur durch die Verlängerung 12 a ist er­ sichtlich, daß das im Inneren geführte Luftrohr 5 am Ex­ truderende verankert ist, so daß dort der längsverlau­ fende Hohlraum 18 für die Führung der Innenbeschichtung abgeschlossen ist. Dafür sind vor diesem Ende radial nach außen gerichtete Öffnungen 14 angeordnet, durch die die verflüssigte Innenbeschichtung nach auswärts auf die Innenwandung des extrudierten Kunststoffschlauches ge­ preßt wird. Auslaufende Auslaßkanäle 9 begünstigen da­ bei eine gleichmäßige Verteilung auf der Innenwandung des Kunststoffschlauches, der in diesem Bereich leicht angehoben ist durch eine geringfügige Erweiterung der Durchmesser der Verlängerungen 12 a, 12 b bzw. 12 c um etwa 0,5 bis 1 mm. Auf diese Weise wird das Einfließen der Innenbeschichtung zwischen dem Kunststoffschlauch und dem nachfolgend angeordneten Kalibrierdorn erleich­ tert. In zwei Querschnitten III-III und IV-IV, die den nachfolgenden Fig. 3 und 4 zugrunde liegen, wird der Extrudernippel 1 weiter erläutert.

Der in Fig. 3 gezeigte Schnit III-III verdeutlicht die Anordnung der drei Verlängerungen 12 a, 12 b und 12 c mit ihren längsverlaufenden Bohrungen, die senkrecht vom Kopf des Extrudernippels 1 nach oben gerichtet sind und in denen die Luftrohre 5, wie bereits beschrieben, ein­ gesetzt sind. Dabei sind auch jeweils die Hohlräume 18 für die Führung des verflüssigten Materials der aufzu­ bringenden Innenbeschichtung sichtbar. Deutlich erkenn­ bar ist auch der als sternförmige Ausfräsung im Kopf des Extrudernmippels 1 erscheinende Hohlraum 13, in dem bei der Extrusion das Material für die Zwischenwände des Mehrkammerschlauches geführt wird. Dieser Schnitt zeigt auch, daß Kammern verschiedener Durchmesser ausführbar sind.

Die Fig. 4 zeigt den Teilschnitt IV-IV durch den Extru­ dernippel 1 im Auslaßbereich für die Innenbeschichtung. Dabei ist erkennbar, daß die einzelnen Verlängerungen 12 a, 12 b und 12 c an ihren Enden im Durchmesser erweitert sind, um die gewünschte Aufdehnung des extrudierten Kunststoffschlauches zu erreichen. Außerdem werden die radial nach auswärts gerichteten Öffnungen 14 für den Austritt der Innenbeschichtung deutlich.

In Fig. 5 wird nun das Mundstück 2 des Extruderkopfes 6 dargestellt, wobei aus dem Teilschnitt die innere Ausbildung der Bohrung 2 a für die Aufnahme des Extru­ dernippels 1 hervorgeht. Der rückwärtige Teil 2 b des Mundstückes 2 ist konisch ausgebildet und entspricht in der Steigung dem Konus des Extrudernippels 1 aus Fig. 2. Der Abstand zwischen beiden bestimmt schließ­ lich die Wandstärke des zu extrudierenden Kunststoff­ schlauches. Dieser Abstand wird zunächst durch die Wahl der Durchmesser von Extrudernippel 1 und Mundstück 2 bestimmt. Eine Feinabstimmung erfolgt mit Hilfe der Überwurfmutter 19, die sich am Sattel des Mundstückes 2 abstützt und auf den Extruderkopf 6 aufschraubbar ist. Durch längsgerichtete, innenliegende Zentrierstege 17 im rohrförmigen Teil des Mundstücks 2 und Extrudernippel 1 wird ein Verdrehen des Extrudernippels 1 im Mundstück 2 verhindert.

Am Ende des Mundstückes 2 erfährt die Bohrung 2 a eine kurze geringfügige Durchmesserverengung, damit der ex­ trudierte und nun auch bereits innenbeschichtete Kunst­ stoffschlauch vor Eintritt in die Kühlzone im Durchmes­ ser komprimiert wird. Das hat den Vorteil, daß dabei die Oberfläche geglättet wird. Außerdem wird verhindert, daß Kühlmittel zwischen dem Kunststoffschlauch und dem Mund­ stück eintreten können.

Fig. 6 zeigt letztlich die Frontansicht des Mundstückes 2 mit den drei Öffnungen 2 a für die Aufnahme der drei Verlängerungen 12 a, 12 b und 12 c des Extrudernippels 1 für einen Dreikammerschlauch. Im Inneren dieser Öffnun­ gen 2 a sind die Zentrierstege 17 sichtbar, über die sich Mundstück 2 und Extrudernippel 1 gegenseitig zen­ trieren.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung eines mit einer Innenbeschich­ tung, vorzugsweise aus Schmelzkleber, versehenen Kunststoff­ schlauches, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Extrusion des Kunststoffschlauches (3) am En­ de des Extrudermundstückes (2) über gleichmäßig am Umfang verteilte Öffnungen (9) des zur Stützung des Kunststoff­ schlauches (3) dienenden, innen liegenden Extrudernippels (1) die Einleitung des verflüssigten Beschichtungsmaterials, insbesondere Schmelzklebers (4) erfolgt, wobei die gleich­ mäßige Verteilung über der Innenfläche des Kunststoff­ schlauches (3) durch einen Kalibrierdorn (8) erfolgt und daß anschließend der so innen beschichtete Kunststoff­ schlauch (3) auf dem Kalibrierdorn (8) gleitend in eine Kühlzone (11) eingeleitet wird.

2. Extruderkopf mit einem Mundstück und einem darin zen­ trisch angeordneten Extrudernippel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Extrudernippel (1) eine rohr­ förmige Verlängerung (12) aufweist, daß die Verlängerung (12) am Ende eine geringe Durchmessererweiterung aufweist, daß anschließend an die Durchmessererweiterung gleichmäßig am Umfang der rohrförmigen Verlängerung (12) verteilte, nach auswärts gerichtete Öffnungen (14) mit flach auslau­ fenden Auslaßkanälen (9) angeordnet sind, daß im Innern des Extrudernippels (1) ein Luftrohr (5) angeordnet ist, welches am Ende in einer Bohrung (15) des Kalibrierdorns (8) endet, daß der Durchmesser des Luftrohres (5) so ge­ wählt ist, daß zwischen ihm und dem Extrudernippel (1) ein längsverlaufender, ringförmiger Hohlraum für die Ein­ leitung des verflüssigten Beschichtungsmaterials, vorzugs­ weise Schmelzklebers (4) gebildet ist.

3. Extruderkopf nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Mundstück (2) am Ende eine geringe Durchmesserverengung aufweist.

4. Extruderkopf nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (2) einen Kühlschild, vorzugsweise aus Keramik, aufweist.

5. Extruderkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Luft­ rohr (5) an der Einspeisestelle (16) Regelungs- und Meß­ organe für die Luftzufuhr aufweist.

6. Extruderkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß im Extru­ derkopf mehrere Extrudernippel (1) mit jeweils einem innen liegenden Luftrohr (5) angeordnet sind.

7. Extruderkopf nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Extrudernippel (1) sternförmig innerhalb eines gemeinsamen Mundstückes (2) angeordnet sind und daß zwischen den einzelnen Verlänge­ rungen (12 a, 12 b, 12 c) des Extrudernippels (1) und dem umgebenden Mundstück (2) längsverlaufende, ringförmige und ineinander gehende Hohlräume (13) so angeordnet sind, daß ein Mehrkammerschlauch extrudierbar ist.

8. Extruderkopf nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß drei Verlängerungen (12 a, 12 b, 12 c) am Grundteil des Extrudernippels (1) parallel zueinander angeordnet sind.

9. Extruderkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß längsge­ richtete Zentrierstege (17) auf der Innenwandung des Mund­ stückes (2) für die Extrudernippel (1) angeordnet sind.