DE1629692A1

DE1629692A1 - Vorrichtung zum Herstellen duennwandiger Schlaeuche aus thermoplastischem Material

Info

Publication number: DE1629692A1
Application number: DE19661629692
Authority: DE
Inventors: Jon Thordarson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-10-27
Filing date: 1966-10-27
Publication date: 1971-01-28
Also published as: AT295127B; DK120361B; US3445891A; FR1497907A; SE325701B; AU2383867A; AU429876B2; NL6709556A; CH470251A; GB1153604A; NO119195B

Description

DR. ING. F.WUBSTHOFF 100CB1 ⁸ MUlTOHSN θ

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U-32 503

Beeohreibung au der Patentanmeldung

JOff IHORDABSQir, Heylcjalundur, Seykjarik, Island

betreffend

Yorriohtung iua Heretellea, dünnwandiger Sohläuohe »u» thermoplaatiaahem Material.

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Vorrichtung zum Herstellen nahtloser film- bzw. folienförmiger Schläuche.im Wege des Spritzens oder Strangpressens· Bei einer solchen Vorrichtung wird ein filmbildendes Polymerisat, ζ.B. Polyäthylen, mit Hilfe eines ringiÖrmigöii Werkzeugs bzw. einer Düse ausgepreßt, die in einen Strangpreßkopf eingebaut ist, innerhalb dessen vor dem eigentlichen Ausspritzen eine gründ- ' liehe Homogenisierung des thermoplastischen Materials bewirkt wird. Hierbei wird das Material über die Düse so ausgepreßt-, daß es 'ein Bohr bzw. einen Schlauch bildet, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der vorgesehene Durchmesser des schließlich daraus herzustellenden Schlauche, der aus einem dünnen filmförmigen Material besteht 5 dieser dünnwandige Schlauch wird dadurch erzeugt, daß das zunächst hergestellte Bohr bzw. der Schlauch mit Hilfe eines unter einem geeigneten Druck stehenden Crafjes aufgeblasen, w.trdj im folgenden wird aus Gründen der ■Mnt'it'bh'iib la <lleF.-.m «m^un^Hihanf-; mw -'tm .uructeluft :$*-.

dieser Luftdruck wird in dem Rohr sowie dem dünnwandigen Schlauch z.B* dadurch aufrechterhalten, daß ma? ine ständige Verbindung zwischen der in dem ^öchlauch vorhandenen"Blase" und einer Quelle aufrechterhält, die Druckluft oder ein anderes unter Druck stehendes Gas liefert; dies hat zur Folge, daß .der Schlauch, dessen Material sich in einem halbplastischen Zustand befindet, durch dasDruckgas aufgeblasen wird, wobei sich seine Wandstärke allmählich verringert, bis sich das Material in einem solchen Ausmaß abgekühlt hat, daß keine weiter· Auedehnung mehr möglich ist. Bit BiIfe dieses Verfahrene erhält man einen dünnwandigen Schlauch, dessen Wandstärke innerhalb bestimmter Grenzen im wesentlichen gleichmäßig ist. Dadurch, daß der dünnwandige Schlauch zwischen Auf wickelwalzen zusammengedrückt wird, mittels deren der Schlauch von der Strangpreßdüae weg bewegt wird, wird im wesentlichen verhindert, daß Luft aus der erwähnten Blase entweicht 1 dies hat zur Folge, daß die Luftblase, nachdem sie einmal innerhalb des Schlauche entstanden ist, ihre Lage im Baum praktisch beibehält, und daß keine Luft aus der Blase entweichen kann. Allerdings nimmt die eingeschlossene Luft allmählich eine ziemlich hohe Temperatur an, wosdurch eine Erhöhung der Spritzgeschwindigkeit über einen bestimmten Grenzwert hinaus unmöglich gemacht wird? daher ist es üblich, die Luftblase von außen her zu kühlen, um so eine Erhöhung der Spritzgeschwindigkeit zu ermöglichan.

Ein Ziel der Erfindung besteht nunmehr darin, eine Vorrichtung vorzusehen, die ea ermöglicht, die erwähnte Blase von Innen her au kühl en ι ..li© erfindungse.eäiäBe Vorrlch hung- ι-

ORIGINAL

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umfaßt ein langgestrecktes Kühlrohr, das auf dem mittleren Teil des Strangpreßkopfes angeordnet ist und sich in der Richtung des Auspressens des Materials in den Gasraum bzw« die Blase hinein erstreckt, welche beim Aufblasen des ausgepreßten dünnwandigen Schlauche entsteht; hierbei'ist das Kühlrohr mit Mitteln versehen, um das in derBlase enthaltene Gas zwangsläufig umzuwälzen.

Zweckmäßig wird die Kühleinrichtung in Form eines Wärmeaustauschers ausgebildet, der gesonderte Zirkulations systeme für die zu kühlende Luft und ein Kühlmittel - vorzugsweise Wasser - umfaßt.

Die Kühlvorrichtung kann ein sich in axialer Richtung erstreckendes Kühlorgan umfassen, und das Kühlmittel kann der Vorrichtung über eine langgestreckte hohle Tragkonstruktion zugeführt und wieder -aus der Vorrichtung abgeführt werden.

Die hohle, einem Mast ähnelnde Tragkonstruktion für die Kühlvorrichtung ist auf dem zentralen Kern der Strangpresse angeordnet und nimmt Rohrleitungen zum Zu- und Abführen von Kühlwasser und zum Zuführen von unter einem konstanten Druck stehender Luft zum Erzeugen der Blase sowie elektrische Leitungen auf; mit Hilfe der elektrischen Leitungen werden Mittel betätigt, um das in der Blase enthaltene Gas zwangsläufig umzuwälzen} auf diese Weise sieht die Erfindung eine einfache und betriebssichere Konstnktion vor.

Damit das in der Blase enthaltene Gas längs des Kühlrohrs zwangsläufig umgewälzt werden kann, ist nahe dem oberen Ende des Kühlrohrs ein durch einen Motor antreibbares Gebläse angeordnet. Hierdurch wird gewährleistet, daß die in dem^J

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enthaltene Luft in enger Berührung mit Kühirganen zirkuliert, die in das Kühlrohr eingebaut sind, und die von dem kalten ,Kühlwasser durchströmt werden.

Auf ,dem unteren Ende des Kühlrohrs sind ortsfeste schraubenlinienförmige Leitorgane vorgesehen, so daß sich die längs des Kühlrohrs nach unten strömende Luft längs einer schraubenlinienförmigen Bahn bewegt, bevor sie aus dem unteren - Ende des Kühlrohrs austritt, um dann in dem Ringraum zwischen der Außenseite des Kühlrohrs und der Innenseite der Blase nach oben zu strömen, so daß die gewünschte Abkühlung des entstehenden dünnwandigen Schlauchs von dessen Innenseite her bewirkt wird.

Auf der Austrittsseite der ortsfesten schraubenlinienförmigen Leitorgane kann eine frei drehbar gelagerte Düse vorgesehen sein, die einen oder mehrere im wesentlichen radial verlaufende Austrittskanäle aufweise, so daß der bzw. jeder aus dem Rohr austretende Luftstrom im wesentlichen radial nach außen auf die Innenfläche des dünnwandigen Schlauchs geleitet wird, und zwar derart, daß die Luft die Kühlvorrichtung über deren ganzen Umfang im wesentlichen gleichmäßig umströmt.

Natürlich ist es vorteilhaft, wenn man die Vorrichtung mit bekannten Mitteln versieht, um den dünnwandigen Schlauch auch von außen her am kühlen j zu diesem Zweck kann man z.B. einen &©n vorsehen, der einen ringförmigen Schlitz aufweist,

©Lea 'Stemngpreßkopf umschließt_? so daß ein kalter Luft- ©■fer©a aach oben über all® ScsilfÄer Außenfläche des dii geleitet ^©rdea kann_o

— *

ORIGINAL

Dadurch, daß ständig ein und dieselbe Luftmenge durch die Kühlvorrichtung hindurch umgewälzt und gegen die Innenfläche des dünnwandigen Schläuche geblasen wird, ist es möglich, eine gleichmäßige und sehr wirksame Abkühlung des Films zu erzielen. Es hat sich gezeigt, daß es möglich ist, die Strangpreßgeschwindigkeit im Vergleich zu den bis jetzt bekannten Verfahren, bei denen der dünnwandige Schlauch nur von außen her gekühlt wird, um mehr als 50 % zu erhöhen, denn die erwähnte gleichmäßige Abkühlung führt zu einer deutlichen Verbesserung der Qualität des Erzeugnisses, und zwar sowohl bezüglich der Gleichmäßigkeit der Filmdicke als auch bezüglich der Homogenität des Filmmaterials. Gleichzeitig ermöglicht die Verbesserung der Kühlwirkung im Vergleich zu den bis jetzt gebräuchlichen Verfahren das Arbeiten mit einer Luftblase von geringerer Länge.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert«

Fig. 1 zeigt schematisch im Längsschnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, bei der das Kühlrohr durch den Strangpreßkopf unterstützt wird, wobei die Strömungswege der Kühlluft durch Pfeile angedeutet sind·

Fig, 2 zeigt im Längsschnitt weitere Einzelheiten der , Kühlvorrichtung.

In Fig. 1 erkennt man bei 1 einen Strangpreßkopf zum Herstellen eines dünnwandigen Schlauchs 2, der zunächst in Form dines Mohre- 2a ausgebpraß 1? wird_? dessen Wandstärks ©twas größer ist als Ü© ©n&giiltig;© Waatstärk© d®s herzustellenden.Schlauche"2« p.qi 3, &?&ornit aas. ®±nmi aHBoa2,i@@Qaö,oa llsoteastom ait ©iaca

förmigen Schlitz 3a, mittels dessen Kühlluft nach oben über den entstehenden dünnwandigen Schlauch 2 geleite« wird. Der dünnwandige »Schlauch wird mit Hilfe von Aufwickelleisten 4-von der Strangpreßvorrichtung abgezogen; diese walzen dienen auch dazu, den Schlauch zu verschließen, damit die eingeschlossene Luft nicht entweichen kann; zu diesem Zweck werden die Walzen mit einer ausreichenden Kraft gegeneinander gedrückt. Nach dem Passieren der Walzen 4- wird der dünnwandige Schlauch 2 auf bekannte Weise auf Hollen aufgewickelt oder aufgeschnitten. Die Strömungsrichtung der Luft ist in I¹Ig. 1 und 2 durch Pfeile 5 angedeutet, die zeigen, daß die Luft zunächst in dem Raum zwischen einem Kühlrohr 6 und dem Schlauch 2 nach oben strömt, um dann innerhalb des Kühlrohrs 6 wieder nach unten zu strömen. Im oberen Endabschnitt des Kühlrohre ist im vorliegenden lall innerhalb des Kühlrohrs ein elektrisch angetriebenes Gebläse 7 angeordnet. Am unteren Snde.ist das Kühlrohr 6 mit einer frei drehbaren Luftdüse 8 versehen, um ein gleichmäßiges Ausströmen der Luft zu gewährleisten, die während ihres Herabströmens innerhalb des Kühlrohrs 6 abgekühlt worden ist. Die drehbare Düse 8 ist zusammen mit ortsfesten schraubenlinienförmig gekrümmten Leit^rganen 9 im untersten Teil des Kühlrohrs 6 angeordnet, und diese Teile bewirken, daß sieh die Luft längs einer schraubenlinienförmigen Bahn bewegt, so daß die Luft» mittels deren die Düse 8 in Drehung Versetzt 'wird, den untersten Teil 10 der umlaufenden Düse passiert; der Büsenfeabschnitti 10 weist mindestens einen oder aber mehrere radial nach außen, gerichtete Auslaßkanäle auf, die sich im w©B©atllch©a ra4ial laaeli außen zm dem Schlauch 2a-2 erstrecken«

BAD ORfGiNAL

Gemäß Fig. 1 ist ein Tragrohr 11 vorgesehen, mittels dessen die erfindungsgemäße Vorrichtung vom zentralen Kern des Strangpreßkopfes 1 aus unterstützt wird. Das Tragrohr 11 ragt durch den zentralen Kern 12, und es nimmt Rohrleitungen und 14 zum Zuführen bzw. zum Abführen von Kühlwasser, ferner eine Rohrleitung 15 zum Zuführen von unter einem konstanten Druck stehender Luft zum Erzeugen der erwähnten Blase in dem Schlauch 2 sowie elektrische Leitungen 16 zur Versorgung des das Gebläse 7 antreibenden Motors auf.

Fig. 2 zeigt weitere Einzelheiten der eigentlichen Kühlvorrichtung bzw. des Kühlrohrs 6 und läßt deutlich erkennen, auf welche Weise die in der Blase enthaltene Luft umgewälzt wird. Der Innenraum des Kühlrohrs 6 enthält ein langgestrecktes Kühlelement 17, das von Kühlwasser durchströmt wird. Das Gebläse 7 ist im oberen Endabschnitt des Kühlrohrs angeordnet und wird durch einen Elektromotor 18 angetrieben, so daß erwärmte Luft aus dem oberen Teil der Luftblase über öffnungen nahe dem oberen Ende des Kühlrohrs angesaugt und innerhalb des Kühlrohrs so nach unten gefördert wird, daß sie über das Kühlelement 17 hinwegstreicht. Die ortsfesten schraubenlinienförmigen Leitorgane 9» mittels deren die abgekühlte Luft in drehende Bewegung versetzt wird, .sind im unteren Ende der Kühlvorrichtung so angeordnet, daß die im. unteren Ende der Vorrichtung fr©! drehbar gelagerte Düse 8 in Drehung versetzt;, wird ξ wie schoa erwähnt, weist die Düse einen oder mehrere im wesentliches radial nach außen verlaufende radial© Auslaßkanäle auf ο EoE-lt wird die ausströmende Luft in drehend© B©w©gtiag versestjg @® eteß die aus der Kühlvorrichtung 6 austretend© gekühlte Luft iai wesentlichen radial nach außen auf die Innenfläche &<&& cffi^u-

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wandigen Schlauchs 2a geleitet wird, um eine gleichmäßige Abkühlung zu bewirken»

Bei der vorstehend beschriebenen Torrichtung wird Luft verwendet, um die erwähnte Blase zu erzeugen und den Schlauch abzukühlen, doch sei bemerkt, daß es im Hahmen der Erfindung auch möglich ist, in stärkerem Maße inerte Gase zu verwenden, z.B. Kohlendioxyd, Stickstoff usw. Ferner sei bemerkt, daß man außer wasser auch ein anderes Kühlmittel verwenden könnte, um das in der Blase enthaltene Gas zu kühlen; allerdings dürfte sich die Verwendung von Wasser in den meisten Fällen als die zweckmäßigste Lösung erweisen.

Patentansprüche: 009885/2013

Claims

1. Vorrichtung zum Herstellen nahtloser Schläuche.aus thermoplastischem Material, umfassend einen Strangpreßkopf mit einem ringförmigen Schlitz zum Auspressen eines thermoplastischen Materials ±a Porm eines Films_$ eine Quelle zum Zuführen eines unter einem konstanten Druck stehenden Gases, Mittel, um die Druckgasquelle mit der Stirnfläche des Strangpreßkopfes zu verbinden, sowie zwei in einem Abstand von der Stirnfläche des Strangpreßkopfes angeordnete Aufwickelwalzen,^ gekenn ζ ei chnet durch ein hohles langgestrecktes Bauteil (6), das sich von einem Punkt nahe der Stirnfläche des Strangpreßkopfes (1) zu einem Punkt nahe den beiden Aufwickelwalzen (4) erstreckt, wobei im oberen Endabschnitt, des hohlen · Bauteils Gebläsemittel (7) und im unteren Endabschnitt dieses Bauteils Düsenmittel (8) vorgesehen sind, damit es möglich ist, ein von der erwähnten Quelle aus zugeführtes Gas längs der Außenseite des hohlen Bauteils nach oben und im Inneren des hohlen Bauteils nach unten umzuwälzen.

2· vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das langgestreckte hohle Bauteil außerdem ein lanfcgeatrecktes Kühlelement (17) enthält, das sich längs der Achse d£s hohlen Bauteils erstreckt, und dessen Innenraum mit einer Quelle für ein Kühlmittel/verbunden ist,

I3» Vorriehtung naoh Anspruch 2, dadurch g e k e η η - . ·■ . 2 ti c h η e t , daß die »rate hohle Bauteil (6) und das ^

BAD ORIGINAL

Kühlelement (1?) durch, ein langgestrecktes Tragrohr (11) unterstützt werden, das auf dem Strangpreßkopf angeordnet ist, sich durch diesen hindurch erstreckt und Rohrleitungen (15» 131 14-) .zum Zuführen von Gas bzw. zum Zu- und Abführen eines Kühlmittels aufnimmt.

4o Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet » daß das Gebläse (7) im oberen Endabschnitt des ersten hohlen Bauteils (6) in der Nähe mehrerer Öffnungen (19) in der Wand des ersten hohlen Bauteils angeordnet ist, und durc slsea Elektromotor (18) angetrieben werden kann, dessen Zuleitungen (16) sich durch das Innere des ersten hohlen Bau-, teils und des Strangpreßkopfes erstrecken,,

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet „ daß die am unteren Ende des ersten hohlen Bauteils (6) angeordneten Büseximittel ortsfeste schraubenlinienförmig gekrümmte Leitorgane (9) und einen frei drehbar gelagerten Düsenkopf (8) umfassen, der mit im wesentlichen radial verlaufenden Auslaßkanälen versehen ist.

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