DE1211789B

DE1211789B - Verfahren und Vorrichtung, um die Querrillen bei einem Rohr aus Kunststoff eng aneinanderzuschieben

Info

Publication number: DE1211789B
Application number: DEH40083A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Hegler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-03-05
Filing date: 1960-08-01
Publication date: 1966-03-03
Also published as: FR1287631A; GB971021A; NL261944A; BE600909A

Description

Verfahren und Vorrichtung, um die Querrillen bei einem Rohr aus Kunststoff eng aneinanderzuschieben Zusatz zur Anmeldung: H 38835 X/39 a3 -Auslegeschrift 1 203 940 Gegenstand der Patentanmeldung H 38835 X/39 a3 ist ein Verfahren zum Herstellen von Rohren mit Querrillen aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem ein aus einer Strangpresse austretender Schlauch zwischen im Kreislauf geführte, geteilte, sich zur Hohlform ergänzende Kokillen mit Querrillen geführt und durch Unterdruck in die Querrillen der Kokillen hineingesaugt wird. Nach dem Hauptpatent wird bei einem solchen Verfahren der Schlauch mit einer Geschwindigkeit aus der Schlaudipresse ausgepreßt, die größer ist als die Geschwindigkeit, mit der die Kokillen auf ihrer Bahn geführt werden, und dabei beginnt das Einsaugen des Schlauches in die einzelnen Querrillen nacheinander.
Bei den nach der Patentanmeldung H 38835 X139 a3 hergestellten Rohren entsteht notwendigerweise zwischen den einzelnen Falten des Rohres ein Zwischenraum, der durch die Dicke der ringförmigen Rippen in der Kokille bedingt ist. Um solchen, mit Querrillen versehenen Kunststoffrohren einerseits eine erhöhte Biegsamkeit und andererseits eine erhöhte Scheiteldruckfestigkeit zu verleihen, ist es wünschenswert, die Rohre so herzustellen, daß die Falten sehr eng liegen, etwa sich gegenseitig berühren.
Es ist bekannt, mit Querrillen versehene Papier-oder Kunststoffrohre nach dem Eindrücken der Rillen einem Stauchvorgang zu unterwerfen, in dem das Rohr nach dem Eindrücken der Rillen eine Verengung durchläuft, die die Bewegung des Rohres bremst und dadurch die Stauchung bewirkt. Es ist auch bekannt, ein solches Stauchverfahren bei mit Querrillen versehenen Kunststoffrohren in der Weise anzuwenden, daß nach dem Vorformen der Falten das Rohr abschnittsweise erfaßt und die Falten zusammengeschoben werden. Dieses bekannte Verfahren hat jedoch verschiedene Nachteile. Es sind hin-und hergehende Maschinenteile erforderlich, und es besteht die Gefahr, daß zwischen den nacheinander gestauchten Abschnitten ein ungleichmäßiger Übergang besteht, vor allem aber macht es Schwierigkeiten, daß die warmplastischen Kunststoffmassen sich beim Stauchen auf einer über dem Gefrierpunkt liegenden Temperatur befinden müssen und deshalb leicht an den sie beim Stauchen erfassenden Maschinenteilen ankleben. Aus diesem Grund ist auch das bei Papierrohren bekannte Verfahren, die Bewegung des Rohres durch eine Verengung zu bremsen und dadurch die Stauchung zu bewirken, nicht anwendbar, da an der verengten Bremsstelle der Kunststoff ankleben und diese nach kürzester Zeit verstopfen würde.
Gegenstand der Zusatzerfindung ist ein Verfahren, bei dem das Stauchen eines mit Querrillen oder Querwellen versehenen Kunststoffrohres zur Erzeugung eng aneinanderliegender Falten, unter Anwendung von auf den Umfang des Rohres wirkender Reibungskraft, dadurch erfolgt, daß das in ständiger Bewegung befindliche Kunststoffrohr nacheinander durch drei Zonen geführt wird, nämlich zuerst durch eine Zone, in der das Rohr durch Wärmestrahlung oder Warmluft auf eine über dem Einfrierpunkt des Kunststoffes liegende Temperatur erwärmt wird, anschließend durch eine von einer rohrförmigenKammer umgebene Zone, in der auf das Kunststoffrohr die Vorwärtsbewegung hemmende Reibungskräfte dadurch zur Einwirkung kommen, daß durch das Absaugen der Luft die Rippenteile mit dem größten Durchmesser zum Anlegen an die Rohrwand gebracht werden, und durch eine dritte Zone, in der das Kunststoffrohr auf eine unter der Einfriertemperatur liegende Temperatur abgekühlt wird. Zweckmäßig folgt darauf noch eine vierte Zone, in der nach der Abkühlung nochmals die das Rohr umgebende Luft abgesaugt wird, so daß sich auch hier das jetzt nicht mehr plastische, aber noch elastische Rohr an die Kammerwand anlegt.
Damit das Rohr in die Kammer glatt und störungsfrei einläuft, ist es zweckmäßig, das Kunststoffrohr in der Zone, in der die Anwärmung erfolgt, durch Längsrippen zu führen, die das Rohr nur mit schmalen Führungsfiächen berühren. Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen zum Stauchen von Blech- oder Papierrohren ist somit die Kammer, die das Rohr durchläuft, nicht, um die Bremswirkung zum Stauchen zu erzeugen, verengt, sondern weist an allen Stellen einen Durchmesser auf, der groß genug ist, um das Kunststoffrohr durchtreten zu lassen.
Durch Absaugen der Luft an der Stelle, an der das erwärmte Kunststoffrohr in die Kammer eintritt, wird aber erreicht, daß sich das Rohr leicht an die Kammerwand anlegt, wobei durch die Stärke der Absaugung genau reguliert werden kann, wie stark sich das Rohr an die Wand andrückt, so daß gerade die Bremswirkung erreicht wird, die erforderlich ist, daß sich die Falten des Rohres aneinanderlegen, ohne daß die Falten zusammenkleben oder das Kunststoffrohr zu stark gegen die Kammerwand gepreßt wird und an dieser anklebt.
Da die Kammer anschließend an die Absaugstelle gekühlt wird, kann dabei auch die Kammerwand an Stelle, an der sich das Kunststoffrohr durch die Absaugung anlegt, auf einer Temperatur gehalten werden, die so tief liegt, daß einem Ankleben vorgebeugt wird.
Durch das Absaugen der Luft wird aber nicht nur erreicht, daß sich das Kunststoffrohr an die Kammerwand anlegt und dadurch leicht gebremst wird, es wird auch gleichzeitig die zwischen den Falten an der Außenseite des Rohres befindliche Luft entfernt.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zweckmäßig eine Vorrichtung verwendet, die so gestaltet ist, daß die drei Behandlungszonen innerhalb einer Kammer liegen, deren vorderer Teil Durchbrechungen zum Durchtritt der Warmluft oder Wärmestrahlung, deren zweiter Teil Bohrungen zum Absaugen der Luft aufweist und deren dritter Teil mit Kühlmittelkanälen versehen ist, wobei die Kammer zweckmäßig aus zwei ineinandergesteckten hohlzylindrischen Körpern besteht und sich beim Innenkörper der äußere, beim äußeren Körper der innere Durchmesser absatzweise vergrößert, so daß durch an den Absätzen eingelegte Dichtungen der Zwischenraum zwischen den beiden Körpern in mehrere voneinander getrennte Kammern geteilt wird.
Auf diese Weise wird eine besonders einfache Formgebung der Vorrichtung erreicht. Dabei ragt der die Öffnungen für den Durchtritt der Warmluft oder Wärmestrahlung aufweisende Teil des inneren Körpers aus dem äußeren Körper heraus, und die zwischen den öffnungen liegenden Teile dieses Körpers sind als Führungsrippen für das einlaufende Rohr ausgebildet. Um das Absaugen der Luft zu ermöglichen, weist der innere Körper an seiner auf die Anwärmzone folgenden Zone und gegebenenfalls nochmals am Austrittsende für das Kunststoffrohr radiale Bohrungen auf, die in zwischen dem inneren Körper und dem äußeren Körper gebildete Ringkammern münden.
Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, an Hand deren auch das Verfahren selbst erläutert wird, ist in den Abbildungen dargestellt.
Abb. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung, Abb. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-B in Abb. 1, A b b. 3 einen Querschnitt nach der Linie C-D in Abb. 1.
Die Vorrichtung besteht aus einem äußeren Hohlkörper 1 und einem inneren Hohlkörper 2. Der Außendurchmesser des inneren Hohlkörpers nimmt von links nach rechts absatzweise zu.
Der links aus dem Hohlkörper 1 herausragende Teil des Körpers 2 hat den kleinsten Außendurchmesser und ist außerdem mit Aussparungen 3 versehen, so daß an dieser Stelle nur die Rippen 4 stehenbleiben, die, wie aus A b b. 2 ersichtlich, einen so keilförmigen Querschnitt haben, daß ihre Innenflächen, die zur Führung des Kunststoffrohres 5 dienen, sehr schmal sind, so daß sie die gleichmäßige Erwärmung des Kunststoffrohres auf seinem ganzen Umfang nicht beeinträchtigen. Um die gleichmäßige Erwärmung des Kunststoffrohres zu gewährleisten, können gegebenenfalls die Rippen 4 auch, statt axial zu verlaufen, die Form einer sehr steilen Schraube haben, so daß keine Teile des Kunststoffrohres während ihres ganzen Weges durch die Anwärmzone durch die Rippen dauernd abgedeckt sind. Zwischen dem ersten und zweiten Absatz des Körpers 2 befindet sich eine ringförmige Ausnehmung 6, die durch zahlreiche über den Umfang verteilte Kanäle 7, die zweckmäßig in zwei oder drei Ringreihen angeordnet sein können, mit der inneren Bohrung des Körpers in Verbindung stehen. Durch eine Bohrung 8 steht der Ringraum mit dem Außenraum in Verbindung.
Nach dem Einstecken des Körpers 2 in den Körper 1 und Einlegen von Dichtungen an den Absätzen bildet die Ausnehmung 6 eine ringförmige Kammer, aus der bei 8 die Luft abgesaugt werden kann. Der nächste Abschnitt des Rohres 2 ist mit einer schraubenlinienförmig verlaufenden Aussparung 9 versehen, deren Anfang und Ende nach dem Aufstecken des Körpers 1 auf den Körpern 2 durch die Öffnungen 10 und 11 mit dem Außenraum in Verbindung stehen.
Durch den Kanal 9 kann Kühlwasser geleitet werden, das durch die Öffnung 10 eintritt und durch die Öffnung 11 austritt. Der anschließende Abschnitt des Körpers 2 besitzt wieder eine ringförmige Ausnehmung 12, die durch Kanäle 13 mit dem Innenraum in Verbindung steht, die ähnlich angeordnet sein können wie die Kanäle 7. Auch hier bildet sich durch das Ineinanderstecken der beiden Körper wieder eine ringförmige Kammer, aus der die Luft durch die Öffnung 14 abgesaugt werden kann. Die einzelnen Abschnitte, nämlich die ringförmige Kammer 6, der Kühlkanal 9 und die ringförmige Kammer 12, sind gegeneinander und gegen den Außenraum durch die an den Absätzen eingelegten Dichtungen 15, 16, 17 und 18 abgedichtet. Eine aufschraubbare Kappe 19 hält den inneren Körper 2 im äußeren Körper 1 fest und erzeugt die zur Dichtung erforderliche axiale Spannung.
Um den links aus dem äußeren Körper 1 heraustretenden, durchbrochenen Teil des inneren Körpers 2 sind Wärmestrahler 20 angeordnet. Mit der dargestellten Vorrichtung wird das erfindungsgemäße Verfahren folgendermaßen durchgeführt: Das mit Querwellen versehene Kunststoffrohr 5 wird von links in die Einrichtung eingeführt. Es kann unmittelbar aus einer Strangpresse kommen und in die dargestellte Vorrichtung weiterlaufen, es kann aber auch das in einer solchen Vorrichtung hergestellte quergewellte Rohr zunächst gelagert und erst später dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen werden. Das Rohr läuft in die Erwärmungszone durch das ringförmige Ende 21 der Vorrichtung ein. Durch die Wärmestrahlung der Wärmestrahler 20 wird das Rohr auf eine genau festlegbare Temperatur erwärmt, die über dem sogenannten Einfrierpunkt des verwendeten Kunststoffes liegen muß, die jedoch nicht so hoch sein darf, daß der Kunststoff zu fließen beginnt.
Äm Ende der Erwärmungszone hat das Kunststoffrohr die Temperatur erreicht und tritt in den geschlossenen Teil des Körpers 2 ein. ETnmittelbar hinter der Eintrittsstelle erreicht das Kunststoffrohr die Zone, in der durch die Kanäle 7 die Luft abgesaugt wird. Dadurch tritt eine geringfügige Erweiterung des weichen Rohres ein, dessen äußerste Teile, d. h. die Scheitel der in das Rohr eingedrückten Wellen, sich an die glatte Innenseite des Körpers 2 anlegen. Das Rohr erfährt so die notwendige leichte Bremsung. Wie in Abb. 1 dargestellt, legen sich an der Stelle, an der die Absaugung erfolgt, die Falten des weichen Rohres dicht aneinander, wobei gleichzeitig die zwischen den Falten befindliche Luft entweicht, so daß zwischen den Falten keine, das gleichmäßige Anlegen störender Luftblasen verbleiben können. Da der Körper 2 durch das durch den Kanal 9 fließende Kühlmittel ständig gekühlt wird, wird auch das in Falten gelegte Kunststoffrohr rasch abgekühlt, so daß es wieder eine unter dem Einfrierpunkt liegende Temperatur annimmt, und wandert dabei durch den Körper 2 nach rechts weiter. Durch das Absaugen der Luft aus der zweiten Ringkammer 12 und den Kanälen 13 wird das Rohr unmittelbar vor Verlassen der Vorrichtung nochmals an die Innenwand der Kammer angedrückt, wobei sich das Rohr an dieser Stelle nicht plastisch, sondern elastisch erweitert.
Durch diese zweite Bremsung wird erreicht, daß sich die Falten, in die das Rohr an der ersten Absaugstelle gelegt wird, nicht vor der Abkühlung unter die Einfriertemperatur wieder öffnen können. Da das gefaltete Rohr bis zur Abkühlung unter die Einfriertemperatur an der glatten Innenwand des Körpers 2 anliegt, wird gleichzeitig erreicht, daß das fertige Faltenrohr an allen Stellen genau den gleichen Außendurchmesser hat, was bei der Montage von großer Bedeutung ist.
Am rechten Ende der Vorrichtung verläßt das Rohr, in enge Falten gelegt und mit einer Temperatur, die niedrig genug ist, um eine weitere plastische Verformung des Rohres zu verhindern, die Vorrichtung. Zur weiteren Abkühlung kann das Rohr gegebenenfalls noch durch ein Wasserbad geführt werden. Bei der Verwendung eines handelsüblichen Polyvinylchlorids wird das Rohr durch die Wärmestrahler, an deren Stelle auch Warmluftgebläse verwendet werden können, auf eine Temperatur von etwa 1200 C, die es unmittelbar vor Erreichen der Absaugkanäle 7 annimmt, erwärmt; dann wird das Rohr beim Durchlaufen der Vorrichtung wieder auf eine Temperatur von etwa 60 bis 700 C abgekühlt.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren, um die Querrillen bei einem nach Patentanmeldung H38835X/39a3 hergestellten Rohr aus Kunststoff unter Anwendung von auf den Umfang des Rohres wirkender Reibungskraft eng aneinanderzuschieben, d a d u r c h gekennzeichnet, daß das in ständiger Bewegung befindliche Kunststoffrohr nacheinander durch drei Zonen geführt wird, nämlich zuerst durch eine Zone, in der das Rohr durch Wärmestrahlung oder Warmluft auf eine über dem Einfrierpunkt des Kunststoffes liegende Temperatur erwärmt wird, anschließend durch eine von einer rohrförmigen Kammer umgebenen Zone, in der auf das Kunststoffrohr die Vorwärtsbewegung hemmende Reibungskräfte dadurch zur Einwirkung kommen, daß durch Absaugen der Luft die Rippenteile mit dem größten Durchmesser zum Anlegen an die Kammerwand gebracht werden, und durch eine dritte Zone, in der das Kunststoffrohr auf eine unter der Einfriertemperatur liegende Temperatur abgekühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr nach der Abkühlung nochmals eine Zone, in der die das Rohr umgebende Luft abgesaugt wird, durchläuft.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zone, in der die Anwärmung erfolgt, das Kunststoffrohr durch Längsrippen geführt ist, die das Rohr nur mit schmalen Berührungsflächen berühren.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Behandlungszonen innerhalb einer Kammer liegen, deren vorderer Teil Durchbrechungen zum Durchtritt der Warmluft oder Wärmestrahlung, deren zweiter Teil Bohrungen zum Absaugen der Luft aufweist und deren dritter Teil mit Kühlmittelkanälen versehen ist, wobei die Kammer aus zwei ineinandergesteckten hohlzylindrischen Körpern besteht und sich beim Innenkörper der äußere, beim äußeren Körper der innere Durchmesser absatzweise vergrößert, so daß durch an den Absätzen eingelegte Dichtungen der Zwischenraum zwischen den beiden Körpern in mehrere voneinander getrennte Kammern geteilt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen für den Durchtritt der Warmluft oder Wärmestrahlung sich in einem aus dem äußeren Körper herausragenden Teil des inneren Körpers befinden und die zwischen den Öffnungen liegenden Teile als Führungsrippen für das einlaufende Rohr ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Körper in seiner auf die Anwärmzone folgenden Zone und gegebenenfalls nochmals am Austrittsende für das Kunststoffrohr radiale Bohrungen aufweist, die in zwischen dem inneren Körper und dem äußeren Körper gebildete Ringkammern münden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1016 009; USA.-Patentschrift Nr. 2 866 230.