AT522497B1 - Verfahren zum Herstellen eines Rohres, sowie Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Rohres (1) mit einer Außenmantelfläche (2) und einer Innenmantelfläche (3), und einem an der Außenmantelfläche (2) ausgebildeten Profilelement (4). Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf: - extrudieren von plastifiziertem Kunststoffmaterial wobei mittels einer Rohrextrusionsdüse (9) ein Roh-Rohr (8) geformt wird und in Extrusionsrichtung (10) aus der Rohrextrusionsdüse (9) herausgezogen wird; - extrudieren von plastifiziertem Kunststoffmaterial wobei mittels einer Profilelementextrusionsdüse (15) das Profilelement (4) geformt wird und in Extrusionsrichtung (10) aus der Profilelementextrusionsdüse (15) herausgezogen wird, wobei die Profilelementextrusionsdüse (15) in Extrusionsrichtung (10) von der Rohrextrusionsdüse (9) beabstandet angeordnet ist; - verbinden des Profilelementes (4) mit dem Roh-Rohr (8) und dadurch bereitstellen des Rohres (1).

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Rohres mit einer Außenmantelfläche und einer Innenmantelfläche, und einem an der Außenmantelfläche ausgebildeten Profilelement. Weiters betrifft die Erfindung eine Rohrherstellvorrichtung.

[0002] Die DE3939714A1 offenbart einen Schlauch mit einer profilierten Oberfläche, sowie einen Spritzkopf zum Herstellen des Schlauches. Entsprechend der Art des herzustellenden Profils ist im Bereich des Spritzkopfes ein Außen- und/oder ein Innenprofil angeordnet, welche zusammen das Querschnittsprofil des herzustellenden Schlauches bestimmen.

[0003] Das in der DE3939714A1 beschriebene Verfahren weist den Nachteil auf, dass besonders bei Schläuchen bzw. Rohren mit einem großen Durchmesser der Spritzkopf aufwendig und somit kostenintensiv zu fertigen ist.

[0004] Weitere Verfahren bzw. Spritzköpfe sind aus der US 3496605 A, der GB 1349843 A, der DE 2333488 A1, der US 4305703 A und der EP 0662385 A1 bekannt.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels derer Rohre mit daran angeordneten Profilen einfach gefertigt werden können.

[0006] Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.

[0007] Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Herstellen eines Rohres mit einer Außenmantelfläche und einer Innenmantelfläche, und einem an der Außenmantelfläche ausgebildeten Profilelement vorgesehen. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte:

- extrudieren von plastifiziertem Kunststoffmaterial wobei mittels einer Rohrextrusionsdüse ein Roh-Rohr geformt wird und in Extrusionsrichtung aus der Rohrextrusionsdüse herausgezogen wird;

- extrudieren von plastifiziertem Kunststoffmaterial wobei mittels einer Profilelementextrusionsdüse das Profilelement geformt wird und in Extrusionsrichtung aus der Profilelementextrusionsdüse herausgezogen wird, wobei die Profilelementextrusionsdüse in Extrusionsrichtung von der Rohrextrusionsdüse beabstandet angeordnet ist;

- verbinden des Profilelementes mit dem Roh-Rohr und dadurch bereitstellen des Rohres.

[0008] Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, dass eine Rohrextrusionsdüse zum Extrudieren des Roh-Rohres als herkömmliche Rohrextrusionsdüse ausgebildet sein kann. Somit kann jede beliebige Standard-Rohrextrusionsdüse zum Extrudieren des Roh-Rohres verwendet werden. Es ist somit nicht notwendig für das spezielle erfindungsgemäße Rohr eine eigene Rohrextrusionsdüse zur Verfügung zu stellen. Das in einem weiteren Prozessschritt folgende Extrudieren des Profilelementes mittels der Profilelementextrusionsdüse und Verbinden des Profilelementes mit dem Roh-Rohr bringt den Vorteil mit sich, dass nur die vergleichsweise kleine Profilelementextrusionsdüse an die Erfordernisse des Rohres angepasst werden muss. Somit ist es beispielsweise möglich, Rohre mit verschiedenen Durchmessern herzustellen, an deren Oberflächen Profilelemente mit gleicher Formgebung angeordnet sind, wobei nur die Rohrextrusionsdüse ausgetauscht werden muss. Weiters ist es auch denkbar, dass für verschiedene Rohre eines bestimmten Durchmessers verschiedene Profilelemente vorgesehen werden können, wobei nur die Profilelementextrusionsdüsen ausgetauscht werden müssen. Die Profilelementextrusionsdüsen weisen im Vergleich zur Rohrextrusionsdüse eine geringe Größe auf und können somit einfach gefertigt werden. Somit kann durch die Verwendung von Standard-Rohrextrusionsdüsen mit einfach zu fertigenden Profilelementextrusionsdüsen kostengünstig und somit effizient eine Vielzahl von verschiedenen Rohren mit verschiedenen Durchmessern und verschiedenen Profilelementen erzeugt werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren weist die Verbindung zwischen dem Profilelement und dem Roh-Rohr eine überraschend hohe Stabilität auf. Darüber hinaus kann ein Rohr mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in überraschend hoher Fertigungsgeschwindigkeit hergestellt werden.

[0009] Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn das Roh-Rohr beim Austritt aus der Rohrextrusionsdüse an der Außenmantelfläche eine Oberflächentemperatur zwischen 170°C und 250°C, insbesondere zwischen 180°C und 230°C, bevorzugt zwischen 190°C und 210°C aufweist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das Roh-Rohr eine ausreichende Festigkeit aufweist, um seine Oberflächengeometrie zu halten und gleichzeitig noch ausreichend formbar ist, um in einem nachgeschalteten Kalibrierprozess auf ein vorgesehenes Maß gebracht werden zu können.

[0010] Ferner kann vorgesehen sein, dass das Roh-Rohr nach dem Formen mittels einer RohRohr-Kalibriervorrichtung gekühlt und kalibriert wird, wobei eine Roh-Rohr- Kalibriervorrichtung in Extrusionsrichtung gesehen nach der Rohrextrusionsdüse und noch vor der Profilelementextrusionsdüse angeordnet ist. Mittels der Roh-Rohr-Kalibriervorrichtung kann der Außendurchmesser und/oder der Innendurchmesser des Roh-Rohres und somit auch die Wandstärke des Roh-Rohres auf ein bestimmtes Maß gebracht werden.

[0011] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Roh-Rohr beim Austritt aus der RohRohr-Kalibriervorrichtung an der Außenmantelfläche eine Oberflächentemperatur zwischen 50°C und 130°C, insbesondere zwischen 60°C und 110°C, bevorzugt zwischen 70°C und 90°C aufweist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das Roh-Rohr somit ausreichend gefestigt ist und eine ausreichende Oberflächenstabilität aufweist, sodass die erzeugten Toleranzen eingehalten werden können.

[0012] Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass das Kunststoffmaterial zum Extrudieren des Profilelementes aus einem polymeren Material aus einer Gruppe bestehend aus Polyolefinen, Polyester oder Polyamiden, ausgewählt wird. Besonders derartige Kunststoffmaterialien sind überraschend gut für die Herstellung des beschriebenen Rohres geeignet.

[0013] Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass das Kunststoffmaterial zum Extrudieren des Profilelementes aus einem polymeren Material aus der Gruppe der Polyolefine, insbesondere der Polyethylene, bevorzugt aus der Gruppe der PE 100 Materialien ausgewählt wird. Insbesondere derartige Materialien eigenen sich überraschend gut zum Herstellen der erfindungsgemäßen Rohre.

[0014] Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn das Kunststoffmaterial zum Extrudieren des RohRohres und das Kunststoffmaterial zum Extrudieren des Profilelementes aus derselben Kunststoffmaterialklasse gewählt wird, insbesondere dass als Kunststoffmaterial zum Extrudieren des Rohres und als Kunststoffmaterial zum Extrudieren des Profilelementes dasselbe Kunststoffmaterial gewählt wird. Besonders Kunststoffmaterialien ausgewählt aus derselben Kunststoffklasse bzw. das selbe Kunststoffmaterial sowohl für das Roh-Rohr als auch für das Profilelement lassen sich homogen und langzeitbeständig miteinander verbinden.

[0015] Außerdem kann vorgesehen sein, dass vor dem Verbinden des Profilelementes mit dem Roh-Rohr, das Roh-Rohr in einem Bereich aufgeraut wird, wobei eine Aufrauvorrichtung, wie etwa eine Rändelrolle, in Extrusionsrichtung gesehen nach der Rohrextrusionsdüse, insbesondere nach der Roh-Rohr-Kalibriervorrichtung, und vor der Profilelementextrusionsdüse angeordnet ist. Mittels der Aufrauvorrichtung kann der Flächeninhalt der zu verbindenden Oberfläche erhöht werden. Somit kann die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Roh-Rohr und dem Profilelement erhöht werden. Darüber hinaus kann durch das Aufrauen des Roh-Rohres eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Roh-Rohr und dem Profilelement geschaffen werden.

[0016] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass vor dem Verbinden des Profilelementes mit dem Roh-Rohr, das Roh-Rohr in einem Bereich lokal erwärmt wird, wobei eine Heizvorrichtung in Extrusionsrichtung gesehen nach der Rohrextrusionsdüse, insbesondere nach der Roh-RohrKalibriervorrichtung, und vor der Profilelementextrusionsdüse angeordnet ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das Roh-Rohr zumindest annähernd in dessen Plastifizierungstemperatur erwärmt wird und somit eine gute Verbindung zwischen dem Roh-Rohr und dem Profilelement ermöglicht wird.

[0017] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Aufrauvorrichtung in Extrusionsrichtung

gesehen vor der Heizvorrichtung angeordnet ist. Dies bringt den überraschenden Vorteil mit sich, dass das Roh-Rohr erleichtert aufgeraut werden kann, da die Aufrauvorrichtung nicht am RohRohr anhaftet bzw. Fäden zieht.

[0018] Weiters kann vorgesehen sein, dass das Roh-Rohr nach dem lokalen Erwärmen an der Außenmantelfläche im lokal erwärmten Bereich eine Oberflächentemperatur zwischen 170°C und 260°C, insbesondere zwischen 180°C und 240°C, bevorzugt zwischen 200°C und 220°C aufweist. Besonders ein in diesen Temperaturbereich erwärmtes Roh-Rohr lässt sich beständig mit dem Profilelement verbinden. Als „nach dem lokalen Erwärmen an der Außenmantelfläche“ wird ein Bereich bzw. eine Ortlichkeit verstanden, welche unmittelbar an jenen Bereich anschließt, in welchem noch unmittelbar die Wärme einer Heizvorrichtung auf das Roh-Rohr einwirkt.

[0019] Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass beim Verbinden des Profilelementes mit dem Roh-Rohr das Profilelement mittels einer Andrückvorrichtung, insbesondere einer Andrückrolle, an das Roh-Rohr angedrückt wird. Durch diese Maßnahme kann die Bindung zwischen dem Roh-Rohr und dem Profilelement verbessert werden.

[0020] Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass nach dem Verbinden des Profilelementes mit dem Roh-Rohr zumindest der das Profilelement enthaltende Teilabschnitt des Rohres mittels einer Endkalibriervorrichtung kalibriert wird. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass somit das Rohr auf dessen Endabmaße kalibriert werden kann. Wenn nur jener Teilabschnitt des Rohres, welcher das Profilelement enthält mittels der Endkalibriervorrichtung kalibriert wird, dann kann die Endkalibriervorrichtung einen möglichst einfachen Aufbau aufweisen und somit möglichst kostengünstig hergestellt sein. Insbesondere können dadurch die Abmaße der Endkalibriervorrichtung möglichst geringgehalten werden.

[0021] Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn nach dem Verbinden des Profilelementes mit dem Roh-Rohr, insbesondere nach dem Kalibrieren des das Profilelement enthaltenden Teilabschnittes des Rohres, das Profilelement zumindest bereichsweise, insbesondere mittels spanabhebender Bearbeitung, nachbearbeitet wird. Durch diese Maßnahme kann das Rohr seine endgültige Form erreichen.

[0022] Weiters ist es denkbar, dass das Rohr nach dem Endkalibrieren mittels einer Ablängvorrichtung, insbesondere einer Säge, auf eine vordefinierte Länge gebracht wird.

[0023] Erfindungsgemäß ist eine Rohrherstellvorrichtung zum Herstellen eines Rohres mit einer

Außenmantelfläche und einer Innenmantelfläche und mit einem an der Außenmantelfläche an-

geordneten Profilelement vorgesehen. Die Rohrherstellvorrichtung umfasst:

- eine Rohrextrusionsdüse zum Formen eines Roh-Rohres;

- eine Profilelementextrusionsdüse zum Formen eines Profilelementes, wobei die Profilelementextrusionsdüse in einer Extrusionsrichtung von der Rohrextrusionsdüse beabstandet angeordnet ist.

[0024] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Rohrherstellvorrichtung weitere der obig beschriebenen Merkmale aufweist.

[0025] Die erfindungsgemäße Rohrherstellvorrichtung bringt den Vorteil mit sich, dass mittels dieser das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.

[0026] Als Rohr im Sinne dieses Dokumentes wird die Einheit aus einem Roh-Rohr und einem mit dem Roh-Rohr verbundenen Profilelement bezeichnet. Die Bezeichnung Roh-Rohr betrifft demnach das Rohr noch vor dem Verbinden mit dem Profilelement.

[0027] Als Rohr bzw. Roh-Rohr im Sinne dieses Dokumentes wird jedes längliche Objekt gesehen, welches eine geschlossene Außenmantelfläche und eine geschlossene Innenmantelfläche aufweist. Die Außenmantelfläche ist hierbei in einem Abstand zur Innenmantelfläche angeordnet, was als Wandstärke bezeichnet wird. Die Wandstärke des Roh-Rohres ist vorzugsweise über den Umfang gesehen konstant. Ein Roh-Rohr im Sinne dieses Dokumentes kann vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt aufweisen und somit im Querschnitt gesehen eine Kreisringfläche aufweisen. Weiters ist es auch denkbar, dass das Roh-Rohr einen polygonalen Querschnitt, ins-

besondere einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist.

[0028] Als kalibrieren wird ein Vorgang bezeichnet, bei dem das Roh-Rohr auf Maß gebracht wird oder auch das Rohr mitsamt dem Profilelement auf Maß gebracht wird. Der Vorgang des Kalibrierens erfolgt mittels einer Kalibriervorrichtung. Die Kalibriervorrichtung kann eine Kalibrierdüse aufweisen, welche die finale Formgebung des Roh-Rohres oder des Rohres bestimmt.

[0029] Mittels einem Roh-Rohr-Extruder kann das Roh-Rohr kontinuierlich hergestellt werden.

[0030] Ein Extruder im Sinne dieses Dokumentes ist eine Vorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, ein längliches Profil aus einem Kunststoffgranulat oder einem Kunststoffpulver herzustellen. Vorzugsweise wird für die Roh-Rohr-Herstellung bzw. für die Profilelement-Herstellung ein Schneckenextruder verwendet.

[0031] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0032] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: [0033] Fig. 1 eine Querschnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Rohres; [0034] Fig. 2 eine Querschnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Rohres;

[0035] Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Rohrherstellvorrichtung in einer schematischen Seitenansicht;

[0036] Fig. 4 eine Querschnittdarstellung durch die Rohrherstellvorrichtung im Bereich einer Heizvorrichtung;

[0037] Fig. 5 eine Längsschnittdarstellung durch die Rohrherstellvorrichtung im Bereich der Profilelementextrusionsdüse, wobei ein erstes Ausführungsbeispiel der Profilelementextrusionsdüse dargestellt ist;

[0038] Fig. 6 eine Längsschnittdarstellung durch die Rohrherstellvorrichtung im Bereich der Profilelementextrusionsdüse, wobei ein zweites Ausführungsbeispiel der Profilelementextrusionsdüse dargestellt ist;

[0039] Fig. 7 eine Längsschnittdarstellung durch die Rohrherstellvorrichtung im Bereich der Profilelementextrusionsdüse, wobei ein drittes Ausführungsbeispiel der Profilelementextrusionsdüse dargestellt ist;

[0040] Fig. 8 eine Querschnittdarstellung durch die Rohrherstellvorrichtung im Bereich der Profilelementextrusionsdüse, wobei das dritte Ausführungsbeispiel der Profilelementextrusionsdüse dargestellt ist;

[0041] Fig. 9 eine Querschnittdarstellung durch die Rohrherstellvorrichtung im Bereich einer Endkalibriervorrichtung.

[0042] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0043] Fig. 1 zeigt eine Querschnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Rohres 1. Das Rohr 1 weist eine Außenmantelfläche 2, eine Innenmantelfläche 3 und ein an der Außenmantelfläche 2 angeordnetes Profilelement 4 auf. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das Profilelement 4 einstückig mit der Außenmantelfläche 2 verbunden ist.

[0044] Wie aus Fig. 1 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das Profilelement 4 beispielsweise eine trapezförmige Formgebung aufweist. Insbesondere ist das Profilelement 4 derart ausgebil-

det, dass damit eine formschlüssige Verbindung mit einem weiteren Bauteil hergestellt werden kann. Wie aus Fig. 1 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das Profilelement 4 als Vollprofil ausgebildet ist.

[0045] Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Rohres 1, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Fig. 1 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in der vorangegangenen Fig. 1 hingewiesen bzw. Bezug genommen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das Profilelement 4 einen Hohlraum 5 aufweist. Der Hohlraum 5 kann beispielsweise zur Materialeinsparung ausgebildet sein. Weiters ist es auch denkbar, dass der Hohlraum 5 gleichzeitig als Kanal beispielsweise zum Führen von Kabeln oder dergleichen dient.

[0046] Natürlich können im Profilelement 4 auch mehrere Hohlräume 5 ausgebildet sein. Das Profilelement 4 kann auch sämtliche sonstige Formen aufweisen.

[0047] Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Rohrherstellvorrichtung 6.

[0048] Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Rohrherstellvorrichtung 6 einen Roh-Rohr-Extruder 7 umfasst, welcher zum Herstellen eines Roh-Rohres 8 dient. Der Roh-RohrExtruder 7, kann beispielsweise als ein aus dem Stand der Technik bekannter Schneckenextruder ausgeführt sein. Der Roh-Rohr-Extruder 7 umfasst eine Rohrextrusionsdüse 9, welche zur Formgebung des Roh-Rohres 8 dient. Das Roh-Rohr 8 wird in Extrusionsrichtung 10 aus der Rohrextrusionsdüse 9 extrudiert.

[0049] Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass in Extrusionsrichtung 10 gesehen nach der Rohrextrusionsdüse 9 eine Roh-Rohr-Kalibriervorrichtung 11 angeordnet ist, welche zum Kühlen und zum Kalibrieren des Roh-Rohres 8 dient. Unter dem Kalibrieren des Roh-Rohres 8 wird die finale und exakte Formgebung des Roh-Rohres 8 verstanden. Die Roh-Rohr-Kalibriervorrichtung 11 kann beispielsweise in Form einer Vakuum- Tankkalibrierung ausgebildet sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Roh-Rohr-Kalibriervorrichtung 11 eine Kalibrierdüse umfasst, welche zur exakten Formgebung des Roh-Rohres 8 dient. Weiters kann die Roh-RohrKalibriervorrichtung 11 ein Kühlmedium umfassen, welches zum Kühlen des Roh-Rohres 8 dient.

[0050] Weiters kann vorgesehen sein, dass in Extrusionsrichtung 10 anschließend an die RohRohr-Kalibriervorrichtung 11 eine Aufrauvorrichtung 25 ausgebildet ist, welche zum Aufrauen des Roh-Rohres 8 dient.

[0051] Weiters kann vorgesehen sein, dass in Extrusionsrichtung 10 anschließend an die Aufrauvorrichtung 25 eine Heizvorrichtung 12 ausgebildet ist, mittels welcher das Roh-Rohr 8 in einem Bereich 13 lokal erwärmt werden kann. Die Heizvorrichtung 12 kann beispielsweise eine Elektroheizschlange bzw. ein Elektroheizfeld umfassen, mittels welchem das Roh-Rohr 8 durch Strahlungswärme erwärmt werden kann. Weiters ist es auch denkbar, dass die Heizvorrichtung 12 beispielsweise einen Gasbrenner zum Erwärmen des Roh-Rohres 8 umfasst.

[0052] In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch denkbar, dass in Extrusionsrichtung 10 gesehen die Aufrauvorrichtung 25 nach der Heizvorrichtung 12 angeordnet ist.

[0053] Weiters ist ein Profilelementextruder 14 ausgebildet, welcher zum Extrudieren des Profilelementes 4 dient. Der Profilelementextruder 14 kann analog zum Roh-Rohr- Extruder 7 ebenfalls als Schneckenextruder ausgebildet sein.

[0054] Der Profilelementextruder 14 umfasst eine Profilelementextrusionsdüse 15, welche für die Formgebung des Profilelementes 4 dient. Das Profilelement 4 wird hierbei ebenfalls in Extrusionsrichtung 10 aus der Profilelementextrusionsdüse 15 extrudiert.

[0055] Weiters ist es auch denkbar, dass die Profilelementextrusionsdüse 15 leicht zum RohRohr 8 hin geneigt ist, sodass das aus der Profilelementextrusionsdüse 15 extrudierte Profilelement 4 an das Roh-Rohr 8 angedrückt wird.

[0056] Weiters kann vorgesehen sein, dass in Extrusionsrichtung 10 gesehen, der Profilelementextrusionsdüse 15 eine Endkalibriervorrichtung 16 nachgeordnet ist. Die Endkalibriervorrichtung 16 kann zum Kalibrieren und somit zur Formgebung des Profilelementes 4 dienen.

[0057] Weiters kann eine Bearbeitungsvorrichtung 17 ausgebildet sein, welche zur spanabhebenden Bearbeitung des Rohres 1 dient. Die Bearbeitungsvorrichtung 17 kann insbesondere im Bereich des Profilelementes 4 angeordnet sein. Insbesondere ist es denkbar, dass die Bearbeitungsvorrichtung 17 ein Fräswerkzeug umfasst, welches zum Bearbeiten des Rohres 1 dient.

[0058] Weiters kann vorgesehen sein, dass in Extrusionsrichtung 10 gesehen, eine Abzugvorrichtung 18 ausgebildet ist, welche zum Fördern des Rohres 1 in Extrusionsrichtung 10 dient. Die Abzugvorrichtung 18 kann beispielsweise einen ersten und einen zweiten Umlaufförderer 19 umfassen, welche einander gegenüberliegend am Rohr 1 angeordnet sind. Die Umlaufförderer 19 können beispielsweise ein umlaufendes Förderband aufweisen, welches am Rohr 1 anliegt und somit mittels Reibung eine Zugkraft auf das Rohr 1 aufgebracht werden kann.

[0059] Alternativ zur Verwendung von Umlaufförderern 19 ist es auch denkbar, dass nicht dargestellte Förderrollen ausgebildet sind, welche ebenfalls am Rohr 1 anliegen und ebenfalls mittels Reibung eine Zugkraft auf das Rohr 1 aufbringen.

[0060] Weiters kann eine Ablängvorrichtung 20 ausgebildet sein, welche zum Ablängen des endlos erzeugten Rohres 1 in Rohrstücke mit einer bestimmten Länge dient.

[0061] Fig. 4 zeigt in einer Detailansicht, insbesondere in einem Querschnitt, ein erstes Ausführungsbeispiel einer Heizvorrichtung 12. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass sich die Heizvorrichtung 12 nur über einen Teilbereich des Roh-Rohres 8 erstreckt, um diesen Bereich 13 des Roh-Rohres 8 erwärmen zu können. Die von der Heizvorrichtung 12 abgestrahlte Wärmeenergie wirkt auf die Außenmantelfläche 2 des Rohrohres 8 ein, um das Roh-Rohr 8 in diesem Bereich zu erwärmen.

[0062] Fig. 5 zeigt in einem schematischen Längsschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel der Profilelementextrusionsdüse 15. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Profilelementextrusionsdüse 15 in einem Anstellwinkel 21 zur Extrusionsrichtung 10 angeordnet ist, Sodass das Profilelement 4 gut mit der Außenmantelfläche 2 des Roh-Rohres 8 verbunden werden kann.

[0063] Zusätzlich kann eine Andrückvorrichtung 22 vorgesehen sein, mittels welcher das Profilelement 4 an die Außenmantelfläche 2 des Roh-Rohres 8 angedrückt werden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Andrückvorrichtung 22 eine Andrückrolle 23 aufweist, welche zum Andrücken des Profilelementes 4 an das Roh-Rohr 8 dient. Die Andrückrolle 23 kann hierbei an die Kontur des Profilelementes 4 angepasst sein.

[0064] Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Profilelementextrusionsdüse 15, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Fig. 5 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in der vorangegangenen Fig. 5 hingewiesen bzw. Bezug genommen. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Profilelementextrusionsdüse 15 an ihrer dem Roh-Rohr 8 zugewandten Seite eine nur sehr geringe Wandstärke aufweist, wodurch das extrudierte Profilelement 4 bereits beim Austritt aus der Profilelementextrusionsdüse 15 möglichst nahe am Roh-Rohr 8 angeordnet sein kann. Dadurch kann das Profilelement 4 mittels der Andrückvorrichtung 22 gut mit dem Roh-Rohr 8 verbunden werden.

[0065] In den Figuren 7 und 8 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Profilelementextrusionsdüse 15 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren 5 und 6 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren 5 und 6 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

[0066] Fig. 7 zeigt hierbei eine Längsschnittdarstellung der Profilelementextrusionsdüse 15 mit einem Teil des Roh-Rohres 8 und Fig. 8 die zugehörige Querschnittdarstellung der Profilelemen-

textrusionsdüse 15 mit einem Teil des Roh-Rohres 8.

[0067] Wie aus den Figuren 7 und 8 ersichtlich, kann die Profilelementextrusionsdüse 15 an ihrer dem Roh-Rohr 8 zugewandten Seite ohne Wandung ausgeführt sein, sodass die Außenmantelfläche 2 des Roh-Rohres 8 zusammen mit der Profilelementextrusionsdüse 15 die Form des Profilelements 4 vorgibt. Eine derartige Ausführung bringt den Vorteil mit sich, dass das Profilelement 4 im noch aufgeschmolzenen Zustand bereits in Kontakt mit der Außenmantelfläche 2 des RohRohres 8 kommt und somit eine besonders gute Verbindung zwischen dem Roh-Rohr 8 und dem Profilelement 4 hergestellt werden kann.

[0068] Wie aus den Figuren 5 bis 8 ersichtlich, liegt der Kunststoff des Profilelements 4 innerhalb der Profilelementextrusionsdüse 15 noch in einem geschmolzenen Zustand vor. Spätestens beim Austritt aus der Profilelementextrusionsdüse 15 weist der Kunststoff eine ausreichende Formbeständigkeit auf, sodass die Außenkontur des Profilelements 4 gehalten werden kann.

[0069] Fig. 9 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung einen Querschnitt des Rohres 1 im Bereich der Endkalibriervorrichtung 16. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass die Endkalibriervorrichtung 16 eine Kalibriergeometrie 24 umfasst, welche sich über Teile der Außenmantelfläche 2 und über das Profilelement 4 erstreckt. Durch Bewegen des Rohres 1 relativ zur Kalibriergeometrie 24 in Extrusionsrichtung 10, kann die Außenmantelfläche 2 des Rohres 1 in eine gewünschte Form bzw. Fertigungstoleranz gebracht werden.

[0070] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Österreichisches

BEZUGSZEICHENLISTE

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Rohr Außenmantelfläche Innenmantelfläche Profilelement

Hohlraum Rohrherstellvorrichtung Roh-Rohr-Extruder Roh-Rohr Rohrextrusionsdüse Extrusionsrichtung Roh-Rohr-Kalibriervorrichtung Heizvorrichtung erwärmter Bereich Profilelementextruder Profilelementextrusionsdüse Endkalibriervorrichtung Bearbeitungsvorrichtung Abzugvorrichtung Umlaufförderer Ablängvorrichtung Anstellwinkel Andrückvorrichtung Andrückrolle Kalibriergeometrie Aufrauvorrichtung

AT 522 497 B1 2021-10-15

Claims (12)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines Rohres (1) mit einer Außenmantelfläche (2) und einer Innenmantelfläche (3), und einem an der Außenmantelfläche (2) ausgebildeten Profilelement (4), gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

-extrudieren von plastifiziertem Kunststoffmaterial wobei mittels einer Rohrextrusionsdüse (9) ein Roh-Rohr (8) geformt wird und in Extrusionsrichtung (10) aus der Rohrextrusionsdüse (9) herausgezogen wird;

-extrudieren von plastifiziertem Kunststoffmaterial wobei mittels einer Profilelementextrusionsdüse (15) das Profilelement (4) geformt wird und in Extrusionsrichtung (10) aus der Profilelementextrusionsdüse (15) herausgezogen wird, wobei die Profilelementextrusionsdüse (15) in Extrusionsrichtung (10) von der Rohrextrusionsdüse (9) beabstandet angeordnet ist;

- verbinden des Profilelementes (4) mit dem Roh-Rohr (8) und dadurch bereitstellen des Rohres (1),

dadurch gekennzeichnet, dass

das Roh-Rohr (8) nach dem Formen mittels einer Roh-Rohr-Kalibriervorrichtung (11) gekühlt und kalibriert wird, wobei eine Roh-Rohr-Kalibriervorrichtung (11) in Extrusionsrichtung (10) gesehen nach der Rohrextrusionsdüse (9) und noch vor der Profilelementextrusionsdüse (15) angeordnet ist.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Roh-Rohr (8) beim Austritt aus der Rohrextrusionsdüse (9) an der Außenmantelfläche (2) eine Oberflächentemperatur zwischen 170°C und 250°C, insbesondere zwischen 180°C und 230°C, bevorzugt zwischen 190°C und 210°C aufweist.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Roh-Rohr (8) beim Austritt aus der Roh-Rohr-Kalibriervorrichtung (11) an der Außenmantelfläche (2) eine Oberflächentemperatur zwischen 50°C und 130°C, insbesondere zwischen 60°C und 110°C, bevorzugt zwischen 70°C und 90°C aufweist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial zum Extrudieren des Profilelementes (4) aus einem polymeren Material aus einer Gruppe bestehend aus Polyolefinen, Polyester oder Polyamiden, ausgewählt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial zum Extrudieren des Profilelementes (4) aus einem polymeren Material aus der Gruppe der PoIyolefine, insbesondere der Polyethylene, bevorzugt aus der Gruppe der PE 100 Materialien ausgewählt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial zum Extrudieren des Roh-Rohres (8) und das Kunststoffmaterial zum Extrudieren des Profilelementes (4) aus derselben Kunststoffmaterialklasse gewählt wird, insbesondere dass als Kunststoffmaterial zum Extrudieren des Rohres und als Kunststoffmaterial zum Extrudieren des Profilelementes (4) dasselbe Kunststoffmaterial gewählt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verbinden des Profilelementes (4) mit dem Roh-Rohr (8), das Roh-Rohr (8) in einem Bereich (13) lokal erwärmt wird, wobei eine Heizvorrichtung (12) in Extrusionsrichtung (10) gesehen nach der Rohrextrusionsdüse (9), insbesondere nach der Roh-Rohr-Kalibriervorrichtung (11), und vor der Profilelementextrusionsdüse (15) angeordnet ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Roh-Rohr (8) nach dem lokalen Erwärmen an der Außenmantelfläche (2) im lokal erwärmten Bereich (13) eine Oberflächentemperatur zwischen 170°C und 260°C, insbesondere zwischen 180°C und 240°C, bevorzugt zwischen 200°C und 220°C aufweist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verbinden des Profilelementes (4) mit dem Roh-Rohr (8) das Profilelement (4) mittels

einer Andrückvorrichtung (22), insbesondere einer Andrückrolle (23), an das Roh-Rohr (8) angedrückt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verbinden des Profilelementes (4) mit dem Roh-Rohr (8) zumindest der das Profilelement (4) enthaltende Teilabschnitt des Rohres (1) mittels einer Endkalibriervorrichtung (16) kalibriert wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verbinden des Profilelementes (4) mit dem Roh-Rohr (8), insbesondere nach dem Kalibrieren des das Profilelement (4) enthaltenden Teilabschnittes des Rohres (1), das Profilelement (4) zumindest bereichsweise, insbesondere mittels spanabhebender Bearbeitung, nachbearbeitet wird.

12. Rohrherstellvorrichtung (6) zum Herstellen eines Rohres (1) mit einer Außenmantelfläche (2) und einer Innenmantelfläche (3) und mit einem an der Außenmantelfläche (2) angeordneten Profilelement (4), die Rohrherstellvorrichtung (6) umfassend:

- eine Rohrextrusionsdüse (9) zum Formen eines Roh-Rohres (8);

-eine Profilelementextrusionsdüse (15) zum Formen eines Profilelementes (4), wobei die Profilelementextrusionsdüse (15) in einer Extrusionsrichtung (10) von der Rohrextrusionsdüse (9) beabstandet angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Roh-Rohr-Kalibriervorrichtung (11) in Extrusionsrich-

tung (10) gesehen nach der Rohrextrusionsdüse (9) und noch vor der Profilelementextrusi-

onsdüse (15) angeordnet ist, mittels welcher das Roh-Rohr (8) nach dem Formen gekühlt und kalibriert wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen