DE4430038A1

DE4430038A1 - Verfahren zur Herstellung doppelwandiger Rohre aus Kunststoff

Info

Publication number: DE4430038A1
Application number: DE4430038A
Authority: DE
Inventors: Karl Dietrich
Original assignee: Drossbach GmbH and Co KG
Current assignee: Drossbach GmbH and Co KG
Priority date: 1994-03-21
Filing date: 1994-08-24
Publication date: 1995-09-28

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung doppelwandi ger Rohre aus Kunststoff.

Im Rahmen umweltbewußter Abfallwirtschaft fallen große Mengen von wiederverwertbaren Kunststoffen an, deren Verwendung jedoch zu nehmend größere Probleme bereitet. Es sind bereits zahlreiche Vorschläge gemacht worden, wiederverwendbare Kunststoffe einer möglichst auch gewinnbringenden wirtschaftlich sinnvollen Verwer tung zuzuführen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstel lung doppelwandiger Rohre aus wiederverwertbarem thermoplasti schem Kunststoff vorzuschlagen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß wiederver wertbare, in einem Extruder plastifizierte thermoplastische Kunststoffe aus einem Spritzkopf mit ringförmigen Düsenspalt ex trudiert werden, daß der innere Durchmesser des extrudierten Roh res auf einem gekühlten inneren Dorn kalibriert und der Mantel des Rohres in einer sich im wesentlichen über die Länge des Dor nes erstreckenden Formstrecke, die aus paarweise ringförmig zu sammengeführten und dicht aneinander liegenden Formhälften besteht, mit einem gepreßten Profil aus umlaufenden Rippen ver sehen wird und daß mit einem Querspritzkopf auf die Rippen ein Ummantelungsrohr aus wiederverwertbaren Kunststoffen extrudiert und die äußere Oberfläche des Ummantelungsrohres durch eine Kali briereinrichtung kalibriert und geglättet wird. Nach dem erfin dungsgemäßen Verfahren lassen sich ansehnliche Rohre aus recycel ten Kunststoffen, beispielsweise recycelten Massenkunststoffen wie PE und PP, herstellen, weil sich nach diesen auch Kunststof fe schlechterer Qualität verarbeiten lassen. Nach dem erfindungs gemäßen Verfahren hergestellte Rohre weisen eine glatte Ober fläche der Innenwandung auf, weil das innere Rohr aus einem gekühlten Dorn kalibriert wird. Ein derartiger gekühlter Kali brier-Dorn ist aus der DE-PS 35 13 708 bekannt. Weiterhin weisen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rohre eine glatte und ansprechende äußere Oberfläche auf, weil diese in entsprechenden Kalibriereinrichtungen kalibriert und geglät tet und dadurch gleichsam glattgebügelt wird. Derartige Kali briereinrichtungen für den äußeren Mantel des Rohres sind als Vakuum-Kalibratoren bzw. Kalibrier-Tanks bekannt, die aus einer wassergekühlten Vakuum-Hülse bestehen und auch bei der Verwen dung von minderen Material-Qualitäten die Schaffung von im wesentlichen porenfreien glatten Oberflächen gestatten.

Zur Profilierung des Mantels des Innenrohres werden mit dem ex trudierten Rohr bzw. dem extrudierten plastischen oder schmelz flüssigem Schlauch mitwandernde Formen verwendet, wie sie bei spielsweise aus der DE-PS 43 18 514 zur Herstellung von Wellrohren bekannt sind. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Pro fil jedoch nicht durch eingeblasene Preßluft geformt, sondern gleichsam durch Formpressen, wobei der Formhohlraum zwischen dem Dorn und der mitwandernden Formstrecke unter Druck mit dem extru dierten Kunststoff gefüllt wird, so daß sich ein möglichst bla senfreies profiliertes Innenrohr ergibt.

Auf dieses Innenrohr wird sodann nach dessen Ausformung mit ei nem Querspritzkopf ein Ummantelungsrohr aufextrudiert. Derartige Querspritzköpfe sind ebenfalls bekannter Art. Da nach dem erfin dungsgemäßen Verfahren schlechtere Materialqualitäten zum Ein satz kommen, werden die Oberflächen entsprechend verminderter Qualität dadurch kaschiert, daß diese einander zugewandt in dem Innern des doppelwandigen Mantels des Rohres liegen, während die inneren und äußeren Wandungen des doppelwandigen Rohres durch die entsprechende Kalibrierung geglättet sind.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Rohr zeich net sich durch ein innen glattwandiges, inneres Rohr aus wieder verwendetem Kunststoff aus, das an seinem äußeren Mantel mit umlaufenden Rippen versehen ist, die mit einem äußeren Mantel rohr ebenfalls aus wiederverwendetem Kunststoff mit glatter Außenwand verbunden sind.

Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Kunststoffe aus einem Spritzkopf und zwei konzentrischen, ringförmigen Düsenspalten, die von zwei voneinan der getrennten Extrudern gespeist werden, extrudiert werden, und daß dem aus dem äußeren, ringförmigen Düsenspalt extrudierten Kunststoff ein Treibmittel zugesetzt wird, so daß in der Form strecke aus geschäumtem Kunststoff bestehende Rippen geformt wer den. Nach dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich ein innen glattwandiges, inneres Rohr und ein zu diesem kon zentrisches äußeres Rohr mit glatter Außenwand aus wiederverwend barem Kunststoff herstellen, bei dem in dem Ringraum zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr ein umlaufende Rippen aufweisen des Rohr aus geschäumtem Kunststoff angeordnet ist.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in erster Linie re cycelte Kunststoffe verarbeitet. Nach den erfindungsgemäßen Ver fahren lassen sich natürlich auch hochwertigere Kunststoffe ver arbeiten, wenn Rohre für höhere Ansprüche hergestellt werden sol len.

Werden nach den erfindungsgemäßen Verfahren doppelwandige Rohre aus recycelten Kunststoffen hergestellt, lassen sich diese bei spielsweise als drucklose Rohre, wie Kabelschutzrohre oder Sickerrohre verwenden.

Zweckmäßigerweise wird das Ummantelungsrohr durch einen Vakuum- Kalibrator kalibriert. Der das Ummantelungsrohr kalibrierende Kalibrator kann auch aus einem wassergekühlten Kalibriertank be stehen.

Um eine gute Verbindung des Ummantelungsrohres mit dem profilier ten Innenrohr zu erreichen, werden zweckmäßigerweise die äußeren Bereiche der umlaufenden Rippen in dem Gehäuse oder Körper des Querspritzkopfes angeschmolzen, so daß diese mit dem aufextru dierten Mantel verschweißen.

Das Innen- und Außenrohr kann in runder Form oder aber auch in mehreckiger Form extrudiert werden. Die Rippen können umlaufend oder spiralig ausgebildet sein und beliebige Querschnitte, vor zugsweise jedoch rechteckige Querschnitte aufweisen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Anlage zur Herstellung der dop pelwandigen Rohre in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Vakuumkalibrators der Anlage nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht des nach der ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Rohres, zur Hälfte geschnitten, und

Fig. 4 eine Seitenansicht des nach der zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Rohres, zur Hälfte geschnitten.

Eine Anlage zur Herstellung des Rohres gemäß Fig. 3 besteht aus einem sogenannten Axial-Spritzkopf (1) mit ringförmigem Düsen spalt, der von einem Axial-Extruder (2) mit einem plastifizier ten Kunststoff bzw. Kunststoffschmelze gespeist wird, dessen Achse mit der Achse des Axial-Spritzkopfes fluchtet.

Der aus dem Axial-Spritzkopf extrudierte schlauchförmige Kunst stoffstrang läuft in eine Wellrohr-Einrichtung ein, die aus ei nem gekühlten Innendorn und einer die Außenseite des Mantels formenden Formstrecke besteht, die aus ringförmig zusammengeführ ten und dicht aneinander liegenden Formhälften gebildet ist. Das aus der Wellrohr-Einrichtung austretende und mit einem durch Pressen hergestellten, profilierten Mantel versehene Innenrohr tritt anschließend in einen Ummantelungsspritzkopf (4) bekannter Art ein, der von einem etwa rechtwinkelig zur Produktionslinie angeordneten Querextruder mit einer plastifizierten bzw. schmelz flüssigen Kunststoffmasse gespeist wird. Durch den Ummantelungs- oder Querspritzkopf (4) wird auf das gerippte Profil des Innen rohres ein Ummantelungsrohr aufextrudiert, dessen innere Wandung mit den Rippen verschweißt. Das aus dem Ummantelungsspritzkopf austretende doppelwandige Rohr wird anschließend in einem Vakuum-Kalibrator kalibriert, durch den das Rohr kalibriert und mit einer geglätteten Oberfläche versehen wird. Der Vakuum-Kali brator (6) ist ebenfalls bekannter Bauart und aus Fig. 2 näher ersichtlich. Der Vakuumtank 15 ist ein luftdicht abgeschlossener Raum mit Sprühkühlung oder Vollflutung, der auf einen einstellba ren Unterdruck (absolut 0,3 - 0,5 bar) evakuiert werden kann. Als Kalibratoren verwendet man im Einlauf geschlitzte Kalibrier buchsen aus Buntmetall, denen in der dargestellten Weise Kali brierblenden-Pakete nachgeschaltet sind. Das derart hergestellte doppelwandige Rohr wird anschließend in einer Kühlstrecke (7) in einem Sprühkühlbad gekühlt. Das Rohr wird anschließend durch eine Trennsäge (8) auf geeignete Länge abgelängt und durch eine Kipprinne (9) abgelegt.

Ein Abschnitt des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge stellten Rohres ist aus Fig. 3 ersichtlich. Das Rohr (10) be steht aus einem Innenrohr (11) mit einer durch einen gekühlten Dorn hergestellten geglätteten Innenwandung (12) und äußeren im Abstand voneinander angeordneten umlaufenden ringförmigen Rippen (13) mit rechteckigem Querschnitt. Auf diese umlaufenden Rippen ist ein Ummantelungsrohr (14) aufextrudiert, das mit den äußeren Umfangsflächen der Rippen (13) verschweißt ist.

Das aus Fig. 4 ersichtliche Rohr ist ebenfalls aus wiederverwend baren Kunststoffen nach der zweiten Variante des erfindungsgemä ßen Verfahrens hergestellt worden. Das Rohr 21 unterscheidet sich von dem Rohr 10 nach Fig. 3 dadurch, daß zwischen dem Innen rohr 22 und dem Außenrohr 23 ein Rohr 24 aus geschäumtem Kunst stoff mit umlaufenden Rippen 25 angeordnet ist. Um auf das Rohr 22 das Rohr 24 aus geschäumtem Kunststoff mit umlaufenden Rippen aufzuextrudieren, muß statt eines Axialextruders mit einem Axial spritzkopf ein Spritzkopf verwendet werden, bei dem die beiden konzentrischen, ringförmigen Düsenspalte von zwei voneinander getrennten Extrudern mit Kunststoff gespeist werden, wobei dem aus dem äußeren, ringförmigen Düsenspalt extrudierten Kunststoff ein Treibmittel zugesetzt wird, so daß der aus diesem extrudier te Kunststoffschlauch in der Formstrecke aufschäumt. Die wieder verwendbaren Kunststoffe zur Herstellung des Rohres nach Fig. 4 können ebenfalls aus PE oder PP bestehen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung doppelwandiger Rohre aus Kunst stoff, dadurch gekennzeichnet,
daß wiederverwertbare, in einem Extruder plastifizierte ther moplastische Kunststoffe aus einem Spritzkopf mit ringförmi gem Düsenspalt extrudiert werden,
daß der innere Durchmesser des extrudierten Rohres auf einem gekühlten inneren Dorn kalibriert und der Mantel des Rohres in einer sich im wesentlichen über die Länge des Dornes er streckenden Formstrecke, die aus paarweise ringförmig zusam mengeführten und dicht aneinander liegenden mitwandernden Formhälften besteht, mit einem gepreßten Profil aus umlaufen den Rippen versehen wird und
daß mit einem Querspritzkopf auf die Rippen ein Ummantelungs rohr aus wiederverwertbaren Kunststoffen extrudiert und die äußere Oberfläche des Ummantelungsrohres durch eine Kali briereinrichtung kalibriert und geglättet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffe aus einem Spritzkopf mit zwei konzentrischen, ringförmigen Düsenspalten, die von zwei voneinander getrenn ten Extrudern gespeist werden, extrudiert werden und daß dem aus dem äußeren, ringförmigen Düsenspalt extrudierten Kunst stoff ein Treibmittel zugesetzt wird, so daß in der Form strecke aus geschäumtem Kunststoff bestehende Rippen geformt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Ummantelungsrohr durch einen Vakuum-Kali brator kalibriert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Ummantelungsrohr durch einen wassergekühl ten Kalibriertank kalibriert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die äußeren Bereiche der umlaufenden Rippen in dem Gehäuse oder Körper des Querspritzkopfes angeschmolzen werden, so daß diese mit dem aufextrudierten Ummantelungs rohr verschweißen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das Innen- und Außenrohr in runder Form extru diert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Innen- und Außenrohr in mehreckiger Form extrudiert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Rippen aus ringförmigen Stegen mit recht eckigem Querschnitt bestehen.

9. Rohr, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprü che 1 und 3 bis 8, gekennzeichnet durch ein innen glattwandiges, inneres Rohr aus wiederverwertbarem Kunststoff, das an seinem äußeren Mantel mit umlaufenden Rip pen versehen ist, die mit einem äußeren Mantelrohr ebenfalls aus wiederverwendetem Kunststoff mit glatter Außenwand ver bunden sind.

10. Rohr, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprü che 2 bis 8, gekennzeichnet durch ein innen glattwandiges inneres Rohr und ein zu diesem konzentrisches äußeres Rohr mit glatter Außenwandung aus wiederverwendbarem Kunststoff, bei dem in dem Ringraum zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr ein umlaufende Rippen aufweisendes Rohr ausgeschäumtem Kunststoff angeordnet ist.