NO158087B

NO158087B - DEVICE FOR EXTRACTION OF PLASTICS.

Info

Publication number: NO158087B
Application number: NO844436A
Authority: NO
Inventors: Per Boeen
Original assignee: Soennichsen Roervalseverk
Priority date: 1984-11-07
Filing date: 1984-11-07
Publication date: 1988-04-05
Also published as: NO844436L; NO158087C

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat til ekstrudering av plastrør, omfattende en skrueekstruder med et rørformehode bestående av en ytre, stasjonær formdel (dyse) med et gjennomløp svarende til rørets ytterkontur og en kjerne eller dor med et tverrsnitt som svarer til rørets innvendige kontur, hvilken dor er avstøttet mot den ytre stasjonære delen ved hjelp av ribber. The present invention relates to an apparatus for extruding plastic pipes, comprising a screw extruder with a pipe forming head consisting of an outer, stationary mold part (nozzle) with a passage corresponding to the outer contour of the pipe and a core or mandrel with a cross-section corresponding to the inner contour of the pipe, which mandrel is supported against the outer stationary part by means of ribs.

Ved konvensjonell produksjon av plastrør benyttes ekstrudere med en eller flere skruer for bearbeidelse, mykgjøring og transport av massen, samt pressing av massen i aksiell retning gjennom et dysehode. Hodet inneholder verktøy for dannelse av plastrøret, hvorav den ytre delen, dysen, og den indre delen, doren, er de viktigste formdelene for røret. In the conventional production of plastic pipes, extruders with one or more screws are used for processing, softening and transporting the mass, as well as pressing the mass in an axial direction through a nozzle head. The head contains tools for forming the plastic tube, of which the outer part, the nozzle, and the inner part, the mandrel, are the most important form parts for the tube.

Doren er formdelen for den innvendige flaten i rørveggen, og den holdes sentrert i dysen ved hjelp av ribber eller eiker som under fremstillingen lager slisser i plastmassen. For rør med store dimensjoner kan antallet eiker være opp til 16. The mandrel is the form part for the inner surface of the pipe wall, and it is held centered in the die by means of ribs or spokes which create slits in the plastic mass during production. For pipes with large dimensions, the number of spokes can be up to 16.

Ved fremstillingen av rør ved hjelp av det ovenfor beskrevne utstyr, blir plastmassen delt i langsgående strimler av eikene, og kanten av strimlene må forbindes med hverandre når eikene er passert. Dette skjer automatisk i denne ringkavi-teten som befinner seg etter eikene, og i den etterfølgende kalibreringsinnretningen. Imidlertid er disse sveiselinjene et svakt ledd i ekstruderprosessen, og ofte er rørveggen svekket langs en eller flere av disse sveiselinjene. Årsaken til dette kan være at det blir en langsgående orientering av molekylene i plastmassen der hvor eikene passerer gjennom massen. En svekning etter aksielt forløpende linjer i røret er selvfølgelig meget ugunstig, ettersom slike rør ofte utsettes for radielle spenninger. Særlig ugunstig vil denne svekningen virke dersom plastrørene skal benyttes til fremføring av væske under trykk, f.eks. ved vanlig drikke-vannforsyning. In the production of pipes using the equipment described above, the plastic mass is divided into longitudinal strips by the spokes, and the edge of the strips must be connected to each other when the spokes have passed. This happens automatically in this ring cavity which is located after the spokes, and in the subsequent calibration device. However, these welding lines are a weak link in the extruder process, and often the pipe wall is weakened along one or more of these welding lines. The reason for this may be that there is a longitudinal orientation of the molecules in the plastic mass where the spokes pass through the mass. A weakening along axially running lines in the pipe is of course very unfavorable, as such pipes are often exposed to radial stresses. This weakening will have a particularly unfavorable effect if the plastic pipes are to be used for conveying liquid under pressure, e.g. with normal drinking water supply.

Fra norsk patentansøkning nr. 793128 er det kjent å forsyne dysen med skruellnjeformede spor for å danne skruelinjeformede ribber på utsiden av et ekstrudert plastrør. De skruelinjeformede ribbene støtter imidlertid ikke doren. I norsk patentansøkning nr. 833433 er det vist ribber 7 som er beregnet til transport av massen mellom ekstruderskruen og ringrommet mellom dysen og doren. Heller ikke disse ribbene støtter den frie enden av doren. Ribbene er anordnet på den roterende doren og virker således som en skruetransportør. Norsk patent nr. 110.153 viser en metode til forbedring av kvaliteten av sveisen etter eikene som avstøtter doren. Dette oppnås ifølge patentet ved at den i delstrømmer oppdelte plaststrømmen ved hjelp av skråttstilte ledeflater påtrykkes forskjellige hastigheter til snittflatene. From Norwegian patent application no. 793128, it is known to provide the nozzle with helical grooves to form helical ribs on the outside of an extruded plastic tube. However, the helical ribs do not support the mandrel. In Norwegian patent application no. 833433, ribs 7 are shown which are intended for transporting the mass between the extruder screw and the annulus between the nozzle and the mandrel. Nor do these ribs support the free end of the mandrel. The ribs are arranged on the rotating mandrel and thus act as a screw conveyor. Norwegian patent no. 110,153 shows a method for improving the quality of the weld after the spokes that support the mandrel. According to the patent, this is achieved by applying the plastic flow divided into sub-flows at different speeds to the cut surfaces by means of inclined guide surfaces.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å gi anvisning til et apparat ved hjelp av hvilket man oppnår et sterkere rør med samme materialmengde eller et rør med samme styrke og med mindre materialforbruk enn tidligere. The purpose of the present invention is to provide instructions for an apparatus with the help of which a stronger pipe is obtained with the same amount of material or a pipe with the same strength and with less material consumption than before.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen med et apparat av den innledningsvis nevnte art som er karakterisert ved at doren på i og for seg kjent måte er roterbar, og at eikene eller ribbene er skråttskilt eller følger en skruelinje og festet i den ytre formdelen, og at ribbenes ytre flater ligger støttende an mot doren, at skruelinjen for ribbene har motsatt retning i forhold til ekstruderskruens retning og at doren har ru overflate. According to the invention, this is achieved with an apparatus of the type mentioned at the outset, which is characterized in that the mandrel is rotatable in a manner known per se, and that the spokes or ribs are obliquely separated or follow a helical line and fixed in the outer mold part, and that the outer part of the ribs surfaces are supported against the mandrel, that the screw line for the ribs has the opposite direction in relation to the direction of the extruder screw and that the mandrel has a rough surface.

Oppfinnelsen skal i det følgegnde forklares nærmere under henvisning til tegningen, som viser et delsnitt gjennom en utførelsesform for apparatet ifølge oppfinnelsen. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing, which shows a partial section through an embodiment of the device according to the invention.

På den ytre enden av en ekstruders 1 snekke 2 er det festet en formedor 3, slik at denne roterer med sammen med snekkeskruen 2. Det ytre formeverktøyet, dysen 4, er festet ved hjelp av bolter 5 til en ringflens 6 på den stasjonære delen av ekstruderen. Mellom dorens 3 egentlige formdel 7 og enden av ekstruderskruen 2, er det et avsnitt 8 som tjener til begynnende forming av røret og som overgangsområde fra utgangsdiameteren på ekstruderen til den diameter man ønsker på røret som skal produseres. På dette avsnittet 8 må doren avstøttes, slik at den ikke får kast, men holder seg i sentrum av dysen. Som ovenfor nevnt, benyttes ved konvensjonelle rørekstrudere en stillestående dor, og det var i dette avsnittet 8 at de stasjonære eikene ble anbragt. I stedet for slike eiker er det til den ytre formdel anordnet støtteribber 9 som forløper etter en skruelinje. Som det vil fremgå av figuren forløper ribbene etter en skruelinje med motsatt retning i forhold til snekkeskruens 2 gjengeretning. Årsaken til dette er at når snekkeskruen dreier seg i pilens P retning, vil plastmassen tvinges til begynnende rotasjon i samme retning. Dette kan forsterkes ved at doravsnittet 8 har en ru overflate. Den delvis roterende massen vil fanges opp av ribbene 9 og styres til skruelinjet rotasjon. Plastmassen som passerer støtteribbene 9 vil således være delt opp i skruelinjeformede strimler. Kantene mellom de skruelinjeformede strimlene vil begynne å flyte sammen allerede med den gjenværende delen av mellomavsnittet 8, og vil være helt sammensveiset etter utgangen av rørformedelen 7. Etter denne delen, er det på vanlig måte anordnet en kalibreringsinn-retning 10 og ikke vist avtrekk. Ved rørformedelen 7 er det anordnet en smøreinnretning som er antydet ved 11 av den type som er beskrevet i norsk patentsøknad nr. 833433. On the outer end of the screw 2 of an extruder 1, a forming die 3 is attached, so that it rotates together with the screw 2. The outer forming tool, the nozzle 4, is attached by means of bolts 5 to an annular flange 6 on the stationary part of the extruder. Between the actual mold part 7 of the mandrel 3 and the end of the extruder screw 2, there is a section 8 which serves for initial shaping of the pipe and as a transition area from the output diameter of the extruder to the desired diameter of the pipe to be produced. On this section 8, the mandrel must be supported, so that it does not get thrown, but stays in the center of the nozzle. As mentioned above, conventional tube extruders use a stationary mandrel, and it was in this section 8 that the stationary spokes were placed. Instead of such spokes, support ribs 9 are provided to the outer mold part which run along a helical line. As will be seen from the figure, the ribs follow a helix line with the opposite direction to the thread direction of the self-tapping screw 2. The reason for this is that when the screw rotates in the direction of the arrow P, the plastic mass will be forced to begin rotation in the same direction. This can be reinforced by the mandrel section 8 having a rough surface. The partially rotating mass will be captured by the ribs 9 and guided to helical rotation. The plastic mass that passes the support ribs 9 will thus be divided into helical strips. The edges between the helical strips will start to flow together already with the remaining part of the intermediate section 8, and will be completely welded together after the exit of the tubular part 7. After this part, a calibration device 10 is arranged in the usual way and an outlet is not shown. A lubrication device indicated at 11 of the type described in Norwegian patent application no. 833433 is arranged at the tubular part 7.

Ved hjelp av oppfinnelsen oppnår man en kontrollert styring av sveiselinjenes beliggenhet i røret, nemlig etter en skruelinje. På den måte oppnår man et rør med større styrke mot innvendig trykk. I tillegg vil også rørene ha en fordel dersom de skal ekspanderes, f.eks. ved utblokking av muffe eller ved ekspandering for å oppnå orientering av material-molekylene. With the help of the invention, a controlled control of the location of the welding lines in the pipe is achieved, namely along a helical line. In this way, a pipe with greater strength against internal pressure is obtained. In addition, the pipes will also have an advantage if they are to be expanded, e.g. by unblocking the sleeve or by expanding to achieve orientation of the material molecules.

Claims

Apparatus for extruding plastic pipes, comprising a screw extruder (1), with a pipe forming head consisting of an outer, stationary mold part (4) (nozzle) with a passage corresponding to the outer contour of the pipe and a core or mandrel (3) with a cross section corresponding to the inner contour of the tube, which mandrel is supported against the outer, stationary nozzle (4) by means of ribs (9), characterized by the fact that the mandrel is rotatable in a manner known per se, and that the spokes or ribs (9) are inclined or follows a helix line and is fixed in the outer mold part, and that the outer surfaces of the ribs (9) are supported against the mandrel, that the helix line for the ribs has the opposite direction in relation to the direction of the extruder screw and that the mandrel (3) has a rough surface.