DE2302071A1

DE2302071A1 - Verfahren und vorrichtung zur inneren kuehlung von stranggepressten schlaeuchen

Info

Publication number: DE2302071A1
Application number: DE2302071A
Authority: DE
Inventors: William Joseph Edwards; Derek Cory Gray; James Mistley Jack
Original assignee: Bakelite Xylonite Ltd
Current assignee: BXL Plastics Ltd
Priority date: 1972-01-19
Filing date: 1973-01-17
Publication date: 1973-07-26
Also published as: AU5121673A; CA1011513A; FR2168476A1; FR2168476B1; DE2302071C2; JPS5625372B2; JPS4886667A; GB1422325A; SE423611B

Description

KÖLN 1, DFICHMANNHAUS

Köln, den 16. Jan. 1973 Ke/Ax/Bt

BAKFXITE XYLONITE LIMITED Enford House, 139/151 Marylebone Road, London N.W.3,

Eng]and

Verfahren und Vorrichtung zur inneren Kühlung von stranggepreßten Schläuchen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Schläuchen aus organischen thermop]astischen Materialien.

Schläuche aus organischen thermoplastischen Materialien werden durch Strangpressen des Materials im geschmolzenen oder durch Wärme erweichten Zustand aus der Spritzform einer Strangpresse hergestellt. Häufig ist es notwendig, den Schlauch nach dem Austritt aus der Spritzform zu kühlen, um seine Abmessungen einzustellen und einen bestimmten Zustand der Molekülanordnung innerhalb des Materials des Schlauchs zu erzielen. Diese Abkühlung kann erreicht werden, indem man die Wärme in die Umgebung des Schlauchs übergehen läßt. Dies? Umgebung kann gasförmig, z.B. die Luft im Gebäude sein, in dem das Strangpressen stattfindet. In diesem Fall kann der Wärmcverlust durch Strahlung und natürliche Konvektion oder durch Strahlung und Zwangskonvektion erfolgen. Eine wirk- ■ saniere Abkühlung kann erreicht werden, indem der Schlauch in eine Flüssigkeit geführt wird, die in einem geeigneten Behälter enthalten ist, aus dem der Schlauch anschließend abgezogen und einer späteren Stufe des Produktionsprozesses, in dem er verwendet wird, überführt wird. Beispielsweise kann der Schlauch dann aufgewickelt oder Jn geeignete Langen geschnitten v/erden, oder er kann vielleicht erneut erhitzt und zur Herstellung einer Schlauchfolie zu einer Blase aufge-

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blasen werden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur inneren Kühlung eines kontinuierlich stranggepreßten Schläuche aus organischen thermoplastischen Materialien, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Schlauch aus der Spritzform einer Strangprasse nach unten über eine Gruppe von wenigstens zwei Kalibrierscheiben und dann über eine Dichtung, 'die sich gegen die Innenseite des Schlauchs über dessen Umfang legt, stranggepreßt, eine Kühlflüssigkeit in den Schlauch eingeführt und hierbei im Schlauch eine Säule von kontinuierlich fließender Flüssigkeit aufrechterhalten wird, wobei die Säule am unteren Ende durch die Dichtung begrenzt ist und einen über der oberen Kalibrierscheibe befindlichen oberen Flüssigkeitsspiegel aufweist, die Flüssigkeit in den Schlauch in einer Höhe unterhalb der unteren Kalibrierscheibe eintritt, durch die Baugruppe von Kalibrierscheiben strömt und vom Schlauch in einer Höhe oberhalb der oberen Kalibrierscheibe abgezogen wird, die Kalibrierscheiben so geformt und zusammengebaut sind, daß die Bildung ruhender Bereiche in der Flüssigkeit verhindert wird, weiter dadurch gekennzeichnet, daß in dem durch die Spritzform, die Innenseite des Schlauchs und die Oberfläche der Flüssigkeit im Schlauch begrenzten Raum Gasdruck aufrechterhalten wird, der das Zusammenfallen des Schlauchs ,beim Austritt •aus der Spritzform verhindert.

Die Erfindung umfaßt ferner eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine nach unten arbeitende Spritzform zum Strangpressen von Schläuchen aus organischem thermoplastischem Material, eine Baugruppe von wenigstens zwei senkrecht zur SchJauchachse und koaxial zueinander sowie zum Schlauch angeordneten Kalibrierscneiben, die an einem Glied befestigt sind, das seinerseits an der Spritzforrn befestigt ist, eine der Spritzform zugeordnete Dichtung, Elemente zur kontinuierlichen

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Einführung einer Flüssigkeit in das Innere des thermoplastischen Schlauche in einer Höhe zwischen der unteren Kalibrierscheibe und der Dichtung, Elemente zum kontinuierlichen Abziehen der Flüssigkeit in einer gewünschten Höhe oberhalb der oberen Kalibrierscheibe und Elemente zur Regelung des Drucks
des Gases, das sich in dem durch die Spritzform, die Innenseite des Schläuche und die Flüssigkeitsoberfläche begrenzten Raum befindet.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird das Innere der Schläuche gekühlt. Die Außenseite des Schlauchs kann ebenfalls nach beliebigen zweckmäßigen Methoden gekühlt werden. Beispielsweise kann der Schlauch in und durch eine Flüssigkeit geführt werden, um die Kühlung, die sich aus der Anwendung der Erfindung ergibt, zu ergänzen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist auf die verschiedensten organischen thermoplastischen Materialien anwendbar, z.B. auf Polyethylenterephthalat und Copolyester von Isophthalsäure
und Terephthalsäure mit einem Glykol, Vinylidenchlorid-Polymerisate und -Ctopolymerisate, Polyvinylchlorid, Polyamide,
z.B. Nylon, Polyformaldehyd und entsprechende Copolymerisate, Polystyrole und Polyolefine, z.B. Polyäthylen und Polypropylen. Die beim Verfahren verwendeten Thermoplaste können verschiedene üblicherweise verwendete Zusatzstoffe, z.B. Farbstoffe, Gleitmittel, Stabilisatoren und Antistatika, enthalten.

Im allgemeinen haben die hergestellten Schläuche einen runden Querschnitt. Die Erfindung wird im Zusammenhang mit solchen
runden Schläuchen beschrieben. Sie ist natürlich auch auf die Herstellung von Schläuchen mit anderen Querschnittsformen anwendbar.

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Beliebige übliche Strangpressen können für das Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden. Die Spritzform an der Strangpresse muß so angeordnet sein, daß der stranggepreßte Schlauch senkrech nach unten läuft.

Der im geschmolzenen oder durch Hitze erweichten Zustand ausgepreßte Schlauch wird über eine Gruppe von zwei oder mehreren Kalibrierscheiben geführt, die die innere Form des Schlauchs bestimmen; Die Gruppe von Kalibrierscheiben muß so ausgebildet sein, daß keine ruhendenBereiche innerhalb der den Schlauch wirksam kühlenden Flüssigkeit vorhanden sind. Das Vorhandensein solcher ruhenden Bereiche würde zu ungleichmäßiger Kühlung des Schlauchs und damit zu ungleichmäßiger Makromolekül struktur des organischen thermoplastischen Materials, aus dem der Schlauch besteht, führen. Diese Ungleichmäßigkeit würde ein unerwünschtes Verhalten des Schlauchs beim späteren Gebrauch zur Folge haben. Im extremen Fall eines Stillstandes der Flüssigkeit könnte die Flüssigkeit sieden, wodurch sich nachteilige Auswirkungen auf die Oberfläche des Schlauchs ergeben. Die Flüssigkeitsströmung innerhalb des thermoplastischen Schlauchs muß immer so ausgebildet sein, daß die Flüssigkeit nicht siedet.

Die Gruppe von Kalibrierscheiben besteht vorzugsweise aus einer Anzahl von Kalibrierscheiben und einer Anzahl von Ablenkscheiben, die jeweils an einer Seite oder an beiden Seiten jeder Kalibrierscheibe angeordnet sind. Die Ablenkscheiben verhindern die Bildung von ruhenden Bereichen in der Kühlflüssigkeit, die durch und über die Baugruppe von Scheiben fließt und den Schlauch wirksam kühlt. Der Abstand zwischen der ersten und letzten Kalibrierscheibe ist so bemessen,* daß ausreichende Abschreckung des thermoplastischen Schlauchs gewährleistet ist. Die Zahl der Kalibrierscheiben in einer Baugruppe kann verschieden sein.

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jedoch wird im allgemeinen eine möglichst geringe Zahl, mit der noch eine ausreichende Stützung des Schläuche während des Kühlens gegeben ist, bevorzugt. Im allgemeinen werden wenigstens drei Kalibrierscheiben in Verbindung mit drei Ablenkscheiben verwendet, wobei über der obersten Kalibrierscheibe noch eine vierte Ablenkscheibe angeordnet ist. Vorzugsweise wird ferner jede Kalibrierscheibe so dünn gehalten, wie dies mit ausreichender Abstützung des thermoplastischen Schlauchs im Einklang ist. Die als Auflage für den thermoplastischen Schlauch dienende Fläche der Scheiben wird somit möglichst klein gehalten. Dies kann durch Abschrägen des Umfangs der Scheiben erreicht werden.

Die Kalibrieracheiben und/oder Ablenkscheiben können aus den verschiedensten V/erkstoffen hergestellt v/erden. Vorzugsweise werden Metalle oder gefüllte oder ungefüllte fluorierte Kunststoffe verwendet. Die Wahl des Werkstoffs hängt von der mechanischen Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit ab. Bei Verwendung von V/asser als Kühlflüssigkeit erwiesen sich nichtrostender Stahl oder Messing als geeignete Metalle und Polytetrafluoräthylen oder Polychlortrifluoräthylen als geeignete Kunststoffe. Der Durchmesser der Kalibrierscheiben wird so gewählt, daß der aus dem thermoplastischen Kunststoff bestehende Schlauch den richtigen Innendurchmesser erhält. In jede Scheibe sind Löcher gebohrt, so daß die Kühlflüssigkeit durch die Scheiben fließen kann. Die Löcher sind vorzugsweise möglichst dicht am Rand der Scheibe angeordnet, um den Fluß der Kühlflüssigkeit in Bereichen neben der Innenfläche des Schlauchs zu begünstigen, während dieser über die Gruppe von Kalibrierscheiben läuft. Die Ablenkscheiben werden so bearbeitet, daß ihr Durchmesser wesentlich kleiner ist als der Durchmesser der Kalibrierscheiben. Ferner sind sie zu einer Form bearbeitet, die einen stetigen Strom der Kühlflüssigkeit durch die Baugruppe gewährleistet.

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Es ist häufig zweckmäßig, getrennte Kalibriersoheiben und getrennte Ablenkücheiben zu dei? "Gruppe von Kalibrierscheiben" zusammenzusetzen, jedoch ist es auch möglich, die gesamte Baugruppe durch Bearbeitung eines geeigneten Materialblocks herzustellen. Eine solche massive Gruppe von Kalibrier- und Ablenkscheiben vereinfacht die Lagerung der Baugruppen und beschleunigt das Auswechseln dieser Baugruppen, wenn thermoplastische Schläuche mit einem anderen Durchmesser hergestellt werden sollen.

Der Satz von Kalibrierscheiben ist an einem röhrenförmigen Bauteil befestigt, daa am Dorn der Spritzform befestigt ist, aus dem der thermoplastische Schlauch stranggepresst wird. Das röhrenförmige Bauteil besteht aus zv/ei konzentrischen Rohren. Die Kühlflüssigkeit wird durch das innere Rohr geleitet und tritt in einer Höhe unterhalb der Baugruppe der Kalibrierscheiben aus. Die Flüssigkeit steigt durch und über die Baugruppe bis zu einer gewünschten Höhe, die über der obersten Kalibrierscheibe liegt, und wird durch Löcher in der Wand des äußeren der beiden konzentrischen Rohre abgesaugt und durch den Ringraum zwischen den beiden konzentrischen Rohren abgezogen.

Zusätzlich zu der inneren Kühlung durch die Kühlflüssigkeit in der oben beschriebenen V/eise kann der thermoplastische Schlauch auch außen gekühlt werden, indem er in und durch ein flüssiges Kühl bad geführt wird. Dies kann ein einfaches Flüssigkeitsbad sein, jedoch wird vorzugsweise ein Kühl - oder Abschrecksystem verwendet, wie es in der britischen Patentschrift 1 202 078 beschrieben ist, und bei dem ein Zylinder, der den Schlauch aus thermoplastischem Material über einen Teil seiner in das Kühl bad getauchten Länge umgibt, vorgesehen ist, durch den Kühlflüssigkeit umgewälzt wird.

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Der Durchmesser des thermop]astischen Schlauchs nach dem Austritt aus der Spritzform wird durch Regelung des Gasdrucks in dem Raum über der Oberfläche der Säule der Kühlflüssigkeit im thermoplastischen Schlauch eingestellt. Εε wurde gefunden, daß es zweckmäßig ist, diesen Druck: zu regeln, indem man das Gas durch diesen Raum strömen läßt. Der erforderliche Druck im Raum kann durch ein geeignetes Regelventil an einem Schlauch, der das Gas in den Raum einführt, eingestellt werden. Natürlich kann auch eine automatische oder halbautomatische Regelung der Druckbedingungen in diesem besonderen Raum innerhalb des Schlauchs durch Verwendung geeigneter nahempfindlicher Vorrichtungen erreicht werden. Eine solche Regelung ist eine wertvolle Hilfe bei der Durchführung von Produktionsverfahren. Das beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendete Gas darf mit dem thermoplastischen Material oder mit dem beim Verfahren verwendeten Vorrichtungen nicht wesentlich reagieren. Bevorzugt als Gas wird Luft.

Beliebige Flüssigkeiten, die das thermoplastische Material oder die Werkstoffe, die zur Herstellung der beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten Vorrichtung verwendet werden, nicht angieifen, können als Kühlflüssigkeit im Schlauch und als Flüssigkeit im äußeren Kühl bad verwendet werden. Die Flüssigkeit muß ferner geeignete thermische Eigenschaften, wie frierpunkt, Siedepunkt und spezifische Wärme, aufweisen. In den meisten Fällen wird Wasser bevorzugt. Vorzugsweise wird die als Kühlflüssigkeit im thermoplastischen Schlauch verwendete Flüssigkeit vor ihrer Verwendung beim Verfahren gemäß der Erfindung entgast. Hierdurch wird die Bildung von Luftblasen vermieden, die eine gleichmäßige Kühlung des thermoplastischen Schlauchs verhindern.

Die gemäß der Erfindung verwendete Dichtung wirkt mit der Innenseite des über die Dichtung nach unten laufenden Sohlauchs so zusammen, daß sie die untere Grenze dor im Schlauch liegenden

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Säule der Kühlflüssigkeit bildet. Die Dichtung ist unter der Unterseite der Baugruppe von Kalibrierscheiben und unter der Stelle, an der die Flüssigkeit dor Säule kontinuierlich zugeführt wird, angeordnet.

In den meisten Fällen wird eine flexible Dichtung verwendet, die die Fähigkeit hat, sich leicht dem Inneren des über die Dichtung laufenden Schlauchs anzupassen^und die Belastung aushält, die durch die FlUssigkeits- und Gassäule, die sie trägt, auf ihr ruht. Die Dichtung kann vorteilhaft aus Gummi bestehen. Die Dichtung kann die Form einer einfachen Scheibe haben, jedoch kann es vorteilhaft sein, ein oder mehrere der in der britischen Patentschrift 1 106 99^ beschriebenen Mittel vorzusehen, um die Wirksamkeit der Abdichtung zu erhöhen. . ■■...·...

Wenn beispielsweise Polypropylen das thermoplastische Material des Schlauchs ist, hat sich jedoch gezeigt, daß eine starre Dichtung, z.B. eine aus nicht rostendem Stahl bestehende Dichtung, von Vorteil sein kann. Eine solche Dichtung kann eine einfache Scheibe sein, vorzugsweise ist sie jedoch pilzförmig ausgebildet.

Die Dichtung kann einteilig oder mehrteilig sein. In den meisten Fällen ist sie einteilig. Wenn es jedoch notwendig ist, den Durchtritt von Flüssigkeit aus der Säule der Kühlflüssigkeit, zu verringern, kann die Dichtung aus zwei oder mehr Dichtungen bestehen, die nacheinander unter Ausbildung einer Mehrfachdichtung angeordnet sind. Bei Mehrfachdichtungen kann ein Teil der Dichtung flexibel und ein anderer Teil starr sein.

Die Dichtung kann an einem Rohr, das sich durch die Dichtung nach unten erstreckt, an einer Stelle, die an oder neben der Achse des Schlauchs. liegt, befestigt sein. Ein solches Rohr

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client vorteilhaft als Mittel zur Einführung eines Gases in den Schlauch an einer unterhalb oer Dichtung liegenden Stelle. Dieses Mittel zur Einführung eines Gases unterhalb der Dichtung ist besonders vorteilhaft, wenn der Schlauch aus organischem thermoplastischem Material noch nicht vollständig gehärtet ist, wenn er über die Dichtung läuft, und unter dem Außendruck, der durch die Flüssigkeitssäule in einem Kühltank, in die er eintaucht, auf ihn einwirkt, eingedrückt würde. Natürlich muß ungefähr/ein Gleichgewicht zwischen dem auf den Schlauch einwirkenden Innen- und Außendruck aufrechterhalten werden, nachdem er über die Dichtung gelaufen ist. Dieses Mittel zur Einführung eines Gases unterhalb der Dichtung kann auch dazu dienen, den Schlauch aufzublasen, wenn eine Folie aus dem organischen !thermoplastischen Material hergestellt werden soll.

Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß die Erfindung die Verwendung von Bauteilen innerhalb des Schläuche umfaßt, durch die a) die Kühlflüssigkeit unterhalb der Baugruppe von Kalibrierscheiben eingeführt und b) die Flüssigkeit so entfernt wird, daß ihr Spiegel über der Baugruppe von Kalibrierscheiben liegt, c) ein Gas in den Raum über der Flüssigkeitssäule im Schlauch eingeführt und d) dieses Gas aus dem Raum über der Flüssigkeit mit der jeweils notwendigen Geschwindigkeit entfernt wird. Darüber hinaus kann es notwendig sein, Bauteile zu verwenden, durch die e) ein Gas an einer unterhalb der Dichtung liegenden Stelle in den Schlauch eingeführt wird. Ferner können Mittel f) notwendig sein, die sich zur Veränderung der Abmessungen der Dichtung eignen, wenn eines der in der britischen Patentschrift 1 106 99*» beschriebenen Systeme verwendet wird. Alle diese Bauteile müssen entv/eder direkt oder indirekt an der Spritzform der Strangpresse befestigt werden. Jedes dieser Bauteile kann ein einzelnes Rohr oder ein einzelner Stab sein, die an geeigneten Stellen über den Querschnitt des Doms

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der Spritzform befestigt werden können, Jedoch ist es im alJ gemeinen für einige dieser Bauteile vorteilhaft, sie koaxia] zueinander anzuordnen. Beispie]sweise kann ein Rohr koaxia] in einem anderen Rohr angeordnet sein, so daß ringförmige Durchgänge gebi]det werden.

Das Verfahren und die Vorrichtung werden nachstehend ausführ-]icher anhand der Abbi]düngen beschrieben.

Figur ] zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Vorrichtung.

Figur 2 zeigt im vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch die in Fig. ] dargeste]]tenBaugruppe von Ka]ibrierscheiben.

Figur 3 zeigt einen Schnitt durch eine AusfUhrungsform der Vorrichtung, die mit einer mehrtei]igen Dichtung versehen ist.

Bei der in Figur ] und 2 dargeste]]ten Vorrichtung wird ein Sch]auch ] aus organischem thermoplastischem Materia] aus einer Spritzform 2, die durch eine (nicht dargeste]]te) geeignete Strangpresse gespeist wird, stranggepreßt. Der heiße Schlauch ] ]äuft senkrecht nach unten in die KUh]flüssigkeit J> die in einem (nicht dargestellten) Kühl bad enthalten ist. Der Schlauch 1 läuft nach unten über eine Baugruppe 4 von Kalibrierscheiben und danach über eine Dichtung 5· Die Baugruppe 4 von Kalibrierscheiben ist an einem Rohr 6 angeordnet, in dem koaxia] ein zweites Rohr 7 befestigt ist. Durch Dichtungen wird an jedem Ende des Rohres 6 der Ringraum zwischen den beiden Rohren 6 und 7 verschlossen. Die Dichtung 5 ist am Rohr 7 befestigt. Ein weiteres Rohr 11 erstreckt sich koaxia] durch das Rohr 7 und die Dichtung 5 und öffnet sich an einer Stelle 12 unter der Dichtung 5· Das obere Ende des Rohres 1.1 kann mit einer Gasquelle, die unter einem geeigneten Druck steht, verbunden werden.

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Die aus den Rohren 6, 7 und 3 3 bestehende Rohrgruppe ist an der Spritzform 2 mit Hi3fe von (nicht dargestellten) Tragarmen befestigt. Ein Rohr 3j5 verläuft durch die Spritzform Durch das RohrlJ kann ein Gas eingeführt werden, um ein positives Druckgleichgewicht in dem,von der Innenwand des Schläuche 1, der Spritzform 2 und der Oberfläche der Kühlflüssigkeit im Schlauch 3 eingeschlossenen Bereich des Schlauches einzustellen. Wenn der Gasdruck zu hoch ist, kann Gas durch den Spalt zwischen dem Rohr 6 und der Spritzform 2 nach außen abgeblasen werden. Der Gasdruck im Raum innerhalb des Sch3auchs 3 kann dazu dienen, die Größe des Schlauchs einzustellen, bevor er über die Baugruppe von Ka-3ibriersehelben 4 läuft.

Die in Figur 2 dargestellte Baugruppe von Kalibrierscheiben ist mit einer Mutter 20 versehen,, die auf das Rohr 6 geschraubt ist. Das Rohr 6 ist koaxial durch abwechselnd angeordnete Ablenkscheiben 21, 23, 25 und 27 und Kalibrierscheiben 22, 24 und 26 geführt. Die Kalibrierscheiben sind mit einer Anzahl von Löchern 28 versehen, die in der Nähe ihres ümfanges angeordnet sind. Die Ablenkscheiben und Kalibrierscheiben 23 bis 26 werden zwischen einer Ablenkscheibe 27, die auf das Rohr 6 geschraubt ist, und der Mutter 20 festgeklemmt. Löcher 29 sind an vier Stellen in gleichem Abstand um den Umfang des Rohres 6 unmittelbar über der waagerechten Oberfläche der Ablenkscheibe 27 angeordnet. Ein Rohr 9, das an eine Absaugvorrichtung angeschlossen werden kann, ist an das obere Ende des Rohres 6 so angesetzt, daß Flüssigkeit, die duroh die Löcher 29 hindurchtritt, im Ringraum zwischen den Rohren 6 und 7 nach oben gesaugt werden kann.

Die Kühlflüssigkeit kann dem Rohr 7 durch eine Leitung 8 zugeführt werden. Die im Ringraum zwischen den Rohren 7 und 11 nach unten strömende Flüssigkeit tritt an den Löchern 10 in der Wand des Rohres 7 oberhalb der Dichtung 5 aus und steigt dann in Schlauch 1. Diese steigende Kühlflüssigkeit strömt

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durch und über die Baugruppe 4 von Kalibrierscheiben durch die Löcher 28 in den Kalibrierscheiben. Der obere Spiegel der sich hierbei bildenden Säule der Kühlflüssigkeit im Rohr vrird durch die Lage der Lücher 29* den Druck in der Flüssigkeit und die Kraft der der Leitung 9 zugeordneten Absaugvorrichtung eingestellt. Die Flüssigkeitssäule im Schlauch 1 ruht auf der Dichtung 5. Die' Strömung der Kühlflüssigkeit ist durch Pfeile in Figur 1 angedeutet.

Die in Figur 3 dargestellte Anordnung weist alle in Fig. 1 dargestellten Merkmale auf, unterscheidet sich jedoch davon, daß eine zweite Dichtung 15 und eine Absaugvorrichtung zur Entfernung von über den Rand einer ersten Dichtung 5 gelaufenen Flüssigkeit vorgesehen sind. Bei dieser Ausführungsform ist. ein Rohr 14 zwischen den Rohren 7 und 11 angeordnet, so daß Ringräume zwischen den Rohren 7 und 14 sowie 14 und 11 gebildet werden. Das Absaugen kann aus dem Ringraum zwischen den Rohren 11 und 14 mit einer nicht dargestellten Vorrichtung erfolgen. Das Absaugen von der unteren Dichtung 15 erfolgt durch ein Loch 16 in der Wand des Rohres 14 in die Löcher 17, die in die Auflagescheibe 19 gebohrt sind, und mit Hi]fe von Löchern und Nuten 3 8 in der Dichtung 3 5. Die zweite Dichtung 3 5 muß nicht unbedingt die Wand des Rohres 3 berühren. Es genügt in den meisten Fä3 3en, wenn die Dichtung 3 5 sich nahe an der Wand des Rohres 3 befindet. Über der Dichtung 3 5

■ ist die obere Dichtung 5 angeordnet, die auf einer Stützscheibe 30 auf3 legt, die mit der Dichtung 3 5 in direkter Berührung ist. Die Baugruppe von Dichtungen und Auf3agescheiben ist am Rohr 34 befestigt. Die kontinuier3iche Einführung eines Gases in den Raum zwischen den beiden Dichtungen 5 und 3 5 er3eichtert die Entfernung der über die Dichtung 5 überge3aufenen FJüssigkeit durch Absaugung. Eine Mög3ichkeit dieser Einführung eines Gases ist in Figur 3 veranschau]icht. Gas kann aus dem Bereich des Rohres j unter ^fler Dichtung 3 5 durch Kanä3e 33 in der Auf3ageschei.be 3 9 und in der Dichtung D 5 in den Raum r-w-Uu-lion

> den beiden Dichtungen und der Auf3agc3cheibe 30 .strömen.

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Beispie] j

Dieses Beispiel veranschaulicht die Polypropylenschlauch-Herstellung nach dem Verfahren gemäß der Erfindung.

Ein Schlauch aus Polypropylen (Produkt PXC 3391, Hersteller I.C.I. Ltd.) wurde mit einer Schlauchspritzform von 50,8 mm Durchmesser, gespeist von einer mit einem Durchsatz von 40,82 kg/Std. arbeitenden 76 mm-Strangpresse, hergestellt. Der aus der Spritzform austretende Schlauch hatte eine Temperatur von etwa 200⁰C. Der stranggepreßte Schlauch 3 wurde über die Baugruppe von Kalibrierscheiben 4 und die f3exib3e Dichtung 5 geführt, während durch das Rohr 13 ein Luftdruck zur Einwirkung gebracht wurde, um zu verhindern, daß das heiße Extrudat während des Anfahrens an der Apparatur klebte. Das Ende des leicht aufgeblasenen Schlauchs wurde abgeklemmt und verschlossen und dann durch die Kühlflüssigkeit 3 in ein Quetschwalzenpaar eingeführt. Der Polypropylenschlauch 3 wurde dann gegen die KaDibrierscheiben 4 gelegt, indem der Stand der Kühlflüssigkeit 3 bis ungefähr in die in Fig. 1 dargestellte Höhe gebracht wurde. Durch das Rohr 11 wurde Luft eingeführt, und der Druck im Polypropylenschlauch 1 unterhalb der flexiblen Dichtung 5 wurde so eingestellt, daß er den auf die Außenseite des Polypropy]ensch] auchs 1 durch die Kühlflüssigkeit ausgeübten hydrostatischen Druck ausglich. Innere Kühlflüssigkeit wurde durch das Rohr 8 eingeführt und durch das Rohr 9 abgeführt. Das Absaugen und die Stromungsbedingungen wurden so eingestellt, daß das Wasser über die obere Ablenkscheibe floß und einen Flüssigkeitsspiegel etwa 3*2 mm über dem obersten Umfangbereich dieser Ablenkscheibe bildete. Die übrigen Bedingungen, unter denen der Versuch durchgeführt wurde, werden nachstehend genannt:

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Innere Kühlflüssigkeit Wasser

Temperatur der inneren Kühlflüssigkeit Eintritt 1O°C

Austritt 3O°C Durchflußmenge der inneren

Kühlflüssigkeit H8 !/stunde

äußere Kühlflüssigkeit Wasser

Temperatur der äußeren Kühlflüssigkeit 1O°C

Durchmesser der Kalibrierscheiben 47 > ■ i*v*«^ mittlerer Durchmesser der flexiblen

•Dichtung 46,23 mm

Abzugsgeschwindigkeit des Schlauchs 3»96 m/Minute

Wandstärke des Schlauchs 1,27 mm

Die flexible Dichtung bestand aus einem Leder-Gummi-Verbundmaterial des Typs, der für Becherdichtungen in der Technik verwendet wird.

Während des gesamten Versuchs wurde die Säule der Kühlflüssigkeit im Polypropylenschlauch 1 von der flexiblen Dichtung vollständig zurückgehalten. Dies hatte zur Folge, daß die Innenseite des Schlauchs vollständig trocken war, nachdem der Schlauch über diese Dichtung gelaufen war.

Beispiel 2

Dieses Beispiel veranschaulicht die Verwendung einer mehrteiligen flexiblen Dichtung.

Ein stranggepreßter Schlauch aus Polyäthylen von niedriger Dichte (Produkt PZ 176, Hersteller Bakel J te Xylonite Ltd.) wurde mit einer Vorrichtung des Typs gekühlt, die in Fig. !dargestellt ist und auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise betrieben wird. Ebenso wie bei dem in Beispiel 1 be-, schriebenen Versuch wurde Wasser als Innere und äußere Kühlflüssigkeit verwendet. Es zeigte sich, daß durch die Dichtung 5 das innere Kühlwasser nicht vollständig zurückgehalten

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werden kovwte. Ein Teil des Wassers trat über die Dichtung 5 über und konnte an der Innenwand des SchJauchs 3 beobachtet vrerden. Nun wurde die in Fig. 3 dargeste3 3te Vorrichtung eingebaut. Diese Vorrichtung wurde zur Kühlung eines Sch3auchs aus Po3yäthy]en (Produkt PZ 376) verwendet. Es zeigte sich, daß das Wasser, das an der Dichtung 5 vorbei durchtrat, durch Nuter 3 8 aufgefangen und durch Absaugen durch den Ringraum zwischen den Rohren 31 und 3 4 unmittelbar daraus entfernt wurde. Dies wurde mit Hilfe einer Saugpumpe erreicht, die über eine Leitung angeschlossen war, die mit dem Ringraum an einer Stelle oberhalb der Rückseite der Spritzform 2 in Verbindung stand. Es wurde auf diese Weise möglich, einen Schlauch aus Polyäthylen niedriger Dichte von 50,8 mm Innendurchmesser und 0,254 mm Wandstärke mit trockener Oberfläche kontinuierlich und einwandfrei herzustellen. Die flexiblen Dichtungen hatten einen mittleren Durchmesser von 46,23 cm. Die Versuchsbedingungen waren im wesentlichen die g3eichen, die am Ende von Beispiel 1 genannt wurden. Der einzige Unterschied bestand darin, daß der Schlauch mit einer Geschwindigkeit von 9,3 4 m/Minute abgezogen wurde.

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Claims

- 16 Patent an β ρ ν ü c h e

1)J Verfahren zur inneren Kühlung von kontinuierlich strang- -—'

gepreßten Schläuchen aus organischen thermoplastischen Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlauch aus der Spritzform einer Strangpresse nach unten über eine Gruppe von wenigstens zwei Kalibrierscheiben und dann über eine Dichtung, die sich gegen die Innenseite des Schlauchs über dessen Umfang legt, stranggepreßt, eine Kühlflüssigkeit in den Schlauch eingeführt und hierbei im Schlauch eine Säule von kontinuierlich fließender Flüssigkeit aufrechterhalten wird, wobei die Säule am unteren Ende durch die Dichtung begrenzt ist und einen über der oberen Kalibrierscheibe befindlichen oberen Flüssigkeitsspiegel aufweist, die Flüssigkeit in den Schlauch in einer Höhe unterhalb der unteren Kalibrierscheibe eintritt, durch die Baugruppe von Kalibrierscheiben strömt und vom Schlauch in einer Höhe oberhalb der oberen Kalibrierscheibe abgezogen wird, die Kalibrierscheiben so geformt und zusammengebaut sind, daß die Bildung ruhender Bereiche in der Flüssigkeit verhindert wird, weiter dadurch gekennzeichnet, daß in dem durch die Spritzform, die Innenseite des Schlauchs und die Oberfläche der Flüssigkeit im Schlauch begrenzten Raum ein Gasdruck aufrechterhalten wird, der das Zusammenfallen des Schlauchs beim Austritt aus der Spritzform verhindert.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlauch mit rundem Querschnitt stranggepreßt wird.

3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, "daß eine Baugruppe von Kaiibrierseheiben aus einer Anzahl von Kalibrierscheiben mit einer Ablenkscheibe auf einer Seite oder auf beiden Seiten jeder Kalibrierscheibe besteht.

4) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus wenigstens drei Kalibrierscheiben und wenigstens vier Ablenkscheiben bestehende Baugruppe verwendet wird.

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5) Verfahren nach Anspruch 3 bis 4, dadurch gekennzeichr net, daß Ka3ibrierscheiben verwendet werden, die so dünn sind, wie dies mit ausreichender Abstützung des thermoplastischen Schiauchs im EinKlang ist.

6) Verfahren nach Anspruch 3 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß Ka3ibrierscheiben und/oder Ab3enkscheiben aus Metall oder einem gefü3 3ten oder ungefü3 3ten f3uorhaltigen Kunststoff verwendet werden.

7) Verfahren nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß a3s Küh3f3üssigkeit Wasser verwendet .wird und .Kalibrierscheiben und/oder Ab3enkscheiben aus Messing, nichtrostendem Stahl, Po3ytetrafluoräthylen oder Polychlortrif3uoräthy3en verwendet werden.

8) Verfahren nach Anspruch 3 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß Kalibrierscheiben verwendet werden, in die Löcher möglichst nahe am Rand der Scheibe gebohrt sind.

9) Verfahren nach Anspruch 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus einem einzigen Werkstoffb3ock gearbeitete Baugruppe von Ka3ibrierscheiben und Ab3enkscheiben verwendet wird.

3 0) Verfahren nach Anspruch 3 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß eine f3exible Dichtung verwendet wird.

31) Verfahren nach Anspruch 3 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der stranggepreßte Schlauch auch außen geküh3t wird.

32) Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußeres Kühlsystem verwendet wird, das mit einem den thermoplastischen Schlauch über einen Teil seiner Länge umgebenden und in ein Kühlbad tauchenden Zylinder versehen ist, durch den die Kühlflüssigkeit umgewälzt wird.

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13) Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck in dem von der Oben/lache der PlUssigkeit im Schlauch, den Schlauchwänden und der Spritzform eingeschlossenen Raum geregelt wird, indem .nan einen Gasstrom in geregelter Menge durch diesen Raum führt.

14) Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die für die innere Abschreckung verwendete Flüssigkeit vor dem Einführen in den Schlauch entgast wird.

15) Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Schläuche aus Polyäthylenterephthalat, Copolyestern von Isophthalsäure und Terephthalsäure mit einem Glykol, Vinylidenchloridpolymerisäten oder -copolymerisäten, Polyvinylchlorid, Polyamiden, Polymerisaten oder Copolymerisaten von Formaldehyd, Polystyrol oder Polyolefinen stranggepreßt werden.

16) Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Schläuche aus Polypropylen oder Polyäthylen stranggepreßt werden.

17) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine nach unten arbeitende Spritzform (2), eine über ein Bauteil an dieser Spritzform befestigte Baugruppe aus Kalibrierscheiben (22,24,26), durch die eine Flüssigkeit hindurchtreten kann, eine zur Spritzform (2) gehörende Dichtung (5), die den Innendurchmesser eines aus der Spritzform (2) stranggepreßten Schlauchs (l) abzudichten vermag, Bauteile zur kontinuierlichen Führung von Kühlflüssigkeit durch ein Rohr in das Innere des stranggepreßten Schlauchs (l) in einer Höhe unterhalb der unteren Kalibrierscheibe (22), Bauteile zur kontinuierlichen Entfernung von Flüssigkeit in einer ausgewählten Höhe oberhalb der oberen Kalibrierscheib~

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(26) und Bauteile zur Regelung eines Gasdrucks in dem von der Spritzform (2), dem thermoplastischen Schlauch (l) und der Oberfläche dor Flüssigkeit eingeschlossenen Raum.

18) Vorrichtung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (5) aus flexiblem Material besteht.

19) Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, gekennzeichnet durch eine Doppeldichtung (5/15) und Bauteile zum Absaugen von Flüssigkeit, die durch die erste Dichtung (5) hindurchtritt, aus einem Raum zwischen den beiden Dichtungen (5*15)·

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