DE1604403B1

DE1604403B1 - Method and device for producing a heat-shrink tube from thermoplastic material

Info

Publication number: DE1604403B1
Application number: DE19661604403
Authority: DE
Inventors: Francine Adany
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-04-26
Filing date: 1966-04-21
Publication date: 1970-11-26
Also published as: FR1441623A; GB1133061A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Schrumpfschlauches aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere aus bestrahltem Polyäthylen, bei dem ein stranggepreßter Schlauch in Längsrichtung gefördert, erwärmt, gedehnt und in gedehntem Zustand abgekühlt wird. The invention relates to a method for producing a shrink tube made of thermoplastic material, especially irradiated polyethylene which an extruded tube is conveyed, heated, stretched and in the longitudinal direction is cooled in the stretched state.

Ein zu diesem Zweck bekanntes Verfahren ist grundsätzlich unabhängig davon, aus welchem thermoplastischen Kunststoff der betreffende Schlauch besteht, solange dieses einen ausreichend niedrigen Schmelzbereich und ein elastisches Formgedächtnis hat. Es besteht jedoch beim bekannten Verfahren der Nachteil, daß der mit einem bestimmten Innendruck in eine Formkammer eingeführte Kunststoffschlauch beim Durchgang durch diese Formkammer zwangläufig auch in seiner Längsrichtung gedehnt und infolgedessen beim späteren Aufschrumpfen auch eine unerwünschte Verkürzung erfährt. Außerdem ist die bekannte Formkammer, in welcher der eintretende Kunststoffschlauch zunächst durch einen zusätzlichen Überdruck gegen Aufreißen geschützt wird, verhältnismäßig umständlich zu handhaben. Das betrifft nicht nur die Einhaltung des erforderlichen Differenzdruckes, sondern auch die Aufheizung und Abkühlung, die jeweils nur an einer eng begrenzten Zone außerhalb der Formkammer angelegt werden. Ein weiterer Nachteil ist die erhebliche Reibung, die der auszudehnende Schlauch beim Durchgang durch die Formkammer an den Wänden erfährt und die deshalb zwangläufig zu einer unerwünschten Dehnung in Längsrichtung führt. A method known for this purpose is fundamentally independent which thermoplastic the hose in question is made of, as long as this has a sufficiently low melting range and an elastic shape memory Has. However, there is the disadvantage that the known method with a plastic tube introduced into a molding chamber during passage through a certain internal pressure through this molding chamber inevitably also stretched in its longitudinal direction and consequently also experiences an undesirable shortening during subsequent shrinking. aside from that is the well-known molding chamber in which the plastic tube initially enters is protected against tearing open by an additional overpressure, relatively awkward to use. This does not only apply to compliance with what is required Differential pressure, but also the heating and cooling, each only on a narrow zone outside the molding chamber. Another The disadvantage is the considerable friction caused by the hose to be expanded during passage through the molding chamber on the walls and therefore inevitably to one leads to undesirable elongation in the longitudinal direction.

Es ist außerdem bekannt, ein Band aus warmschrumpfbarem Kunststoff im Temperaturbereich von 110 bis 1500 C innerhalb einer inerten Atmosphäre auf doppelte Breite auszudehnen und in diesem Zustand abzukühlen. Man erhält dadurch ein schrumpffähiges Band, das bei erneuter Anlegung von Temperaturen über 800 C um mindestens 300in in der Breite und nicht mehr als 15 <>1<> in in der Länge schrumpfen kann. It is also known to use a heat-shrinkable plastic tape in the temperature range from 110 to 1500 C within an inert atmosphere to double Expand width and cool down in this state. This gives a shrinkable one Band that, when temperatures above 800 C are applied again, by at least 300in shrink in width and not more than 15 <> 1 <> in length can.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen möglichst gleichförmigen und im Strangpreßverfahren hergestellten Schlauch aus warmschrumpffähigem Kunststoff ohne die Gefahr einer übermäßigen Aufblffiung mit einem möglichst geringen Innendruck gleichförmig und möglichst reibungslos so auszudehnen, daß der Schlauch bei dieser Warmbehandlung keinesfalls platzen kann und in einem Zustand erhalten wird, der jede unerwünschte Schrumpfung in Längsrichtung ausschließt. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren gelöst, bei dem das Dehnen unter Vermeidung einer Längsdehnung des Schlauches nur in Radialrichtung erfolgt. Besonders zweckmäßig erfolgt das Dehnen in Radialrichtung durch Aufbringen eines geringen Gasdruckes in das Innere des Schlauches, so daß eine möglichst gleichmäßige und gleichförmige Aufdehnung des Materials erreicht werden kann. In contrast, the invention is based on the object as possible uniform and extruded tube made of heat-shrinkable Plastic without the risk of excessive exposure with as little as possible Internal pressure to expand uniformly and as smoothly as possible so that the hose with this heat treatment can under no circumstances burst and is preserved in one state that excludes any undesirable shrinkage in the longitudinal direction. This task is achieved according to the invention by a method in which the stretching with avoidance a longitudinal expansion of the hose takes place only in the radial direction. Particularly useful the expansion takes place in the radial direction by applying a low gas pressure into the interior of the hose, so that it is as uniform and uniform as possible Expansion of the material can be achieved.

Die ausschließlich diametrale Ausdehnung des Schlauches wird durch die Abkühlung konserviert. The exclusively diametrical expansion of the hose is made possible by the cooling is preserved.

Eine spätere Erhitzung soll die mit »Formgedächtnis« aufgespeicherten inneren Spannungen des Materials wieder freigeben und ein Schrumpfen des Schlauches auf seinen vorgefertigten Durchmesser bewirken, ohne daß dieser sich in seiner Längsrichtung zusammenzieht. Hierin besteht der wesentliche technische Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens, das sich mit außerordentlich einfachen Mitteln praktisch verwirklichen läßt.A later heating should be stored with "shape memory" Release internal tensions in the material and shrinkage of the hose effect on its prefabricated diameter without this being in its longitudinal direction contracts. This is the main technical advantage of the proposed one Procedure that to be realized in practice with extremely simple means leaves.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Kalibrierrohr zum Kalibrieren des Schlauches, einem durch dieses geführten, endlosen, antreibbaren Förderband zur Längsführung des Schlauches durch das Kalibrierrohr, einer Vorrichtung zum rohrförmigen Einrollen des Förderbandes am Einlauf in das Kalibrierrohr, einer Zuführungsvorrichtung für den Schlauch und einer am Ende des Kalibrierrohres angeordneten Kühlvorrichtung für den geformten Schlauch. The invention also relates to a device for performing the Method with a calibration tube for calibrating the hose, one through this guided, endless, drivable conveyor belt for longitudinal guidance of the hose the calibration tube, a device for the tubular rolling in of the conveyor belt at the inlet into the calibration tube, a feed device for the hose and a cooling device arranged at the end of the calibration tube for the shaped Hose.

Es ist eine solche Vorrichtung bekannt, mit welcher aus Kunststoffband zunächst ein Schlauch geformt wird und mitsamt einem endlosen Führungs-und Förderband durch ein Rohr hindurchgeht, wobei eine Vorrichtung zum Einrollen des Führungs- und Förderbandes, eine Zuführungsvorrichtung für den zu formenden Schlauch und eine am Anlaß des Rohres angeordnete Vorrichtung zum Abkühlen des geformten und innerhalb des Rohres geschweißten Schlauches vorhanden sind. Bei dieser Vorrichtung ist also nur die Herstellung eines geschweißten Schlauches möglich, jedoch kann dieser keine diametrale Aufdehnung durch Wärme erhalten, mit welcher durch die Abkühlung das Formgedächtnis des Materials für einen späteren Schrumpfvorgang gespeichert werden könnte. Ein solchermaßen hergestellter Kunststoffschlauch hat naturgemäß auch keinesfalls die gleichen und gleichförmigen Materialeigenschaften, wie ein nahtlos im Strangpreßverfahren hergestelltes Erzeugnis. Such a device is known, with which made of plastic tape First a hose is formed and together with an endless guide and conveyor belt passes through a pipe, whereby a device for rolling in the guide and conveyor belt, a feed device for the tube to be formed and a arranged at the inlet of the tube for cooling the shaped and inside of the pipe welded hose are available. So in this device only the production of a welded hose is possible, but this cannot diametrical expansion obtained by heat, with which the Shape memory of the material can be saved for a later shrinking process could. A plastic hose produced in this way naturally does not have any the same and uniform material properties as a seamless extrusion process manufactured product.

Für die Vorrichtung wird zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das Kalibrierrohr eine Heizeinrichtung zur Erzeugung einer in Förderrichtung des Schlauches progressiv ansteigenden Temperatur der Wand des Kalibrierrohres aufweist, die Vorrichtung zum rohrförmigen Einrollen des Förderbandes aus einer aus senkrechten Walzen gebildeten Führung und einer Reihe von Führungsringen, deren Innendurchmesser bis zum Innendurchmesser des Kalibrierrohres schrittweise abnimmt, besteht, und der Zuführungsvorrichtung für den Schlauch eine Einrichtung zum Zuführen eines Druckgases in das Schlauchinnere zugeordnet ist. For the device to carry out the method according to Invention proposed that the calibration tube is a heating device for generating a progressively increasing temperature of the wall in the conveying direction of the hose of the calibration tube, the device for the tubular rolling in of the conveyor belt from a guide formed from vertical rollers and a series of guide rings, their inner diameter gradually up to the inner diameter of the calibration tube decreases, consists, and the supply device for the hose a device is assigned to supply a pressurized gas into the hose interior.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in welcher eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens schaubildlich dargestellt ist. The invention is described below with reference to the drawing described in which a device for carrying out the method is shown in a diagram is shown.

Ein rohrförmiger Ofen 1 mit Temperaturgefälle besteht aus einem Metallrohr 1 a, um welches eine Heizeinxichtung lb gewickelt ist, deren Windungen derart verteilt sind, daß die Temperatur im Inneren des Ofens vom Einlaß des Ofens bis zu einer im letzten Drittel des Ofens in der Nähe des Auslasses des Ofens liegenden Zone der maximalen Erhitzung fortschreitend zunimmt. In der Zone der fortschreitenden Erhitzung ist daher der Heizwiderstand der Heizeinrichtung 1 b in einer Schraubenlinie mit veränderlicher Steigung aufgewickelt, deren Windungen sich einander immer mehr nähern, während der Heizwiderstand in der Zone der maximalen Erhitzung in einer Schraubenlinie mit konstanter Steigung aufgewickelt ist. A tubular furnace 1 with a temperature gradient consists of a metal pipe 1 a, around which a Heizeinxichtung lb is wound, the turns of which are distributed in this way are that the temperature inside the furnace from the inlet of the furnace to one zone located in the last third of the furnace near the outlet of the furnace the maximum heating progressively increases. In the zone of advancing Heating is therefore the heating resistance of the heating device 1b in a helical line wound with a variable pitch, the turns of which are closer and closer to each other approach while the heating resistor in the zone of maximum heating in a Helical line is wound with a constant pitch.

Der Ofen 1 ist durch einen isolierenden Überzug 1c mit Wärmeschutz versehen. The furnace 1 is covered by an insulating cover 1c with thermal protection Mistake.

Um einen Schrumpfschlauch aus Polyäthylen zu erhalten, beträgt die Temperatur der maximalen Erhitzung ungefähr 130 bis 1400 C. To get a shrink tube made of polyethylene obtain, the temperature of maximum heating is approximately 130 to 1400 C.

Im Inneren des Ofens 1 ist ein Kalibrierrohr 2 angeordnet, dessen Aufgabe darin besteht, die Kalibrierung des Schlauches bei seiner Ausdehnung zu bewirken. Das Kalibrierrohr 2 kann aus irgendeinem Material bestehen, das dauernd und ohne Verformung der maximalen Erhitzungstemperatur Widerstand leisten kann und das gleichzeitig den geringstmöglichen Reibungskoeffizienten aufweist. In the interior of the furnace 1, a calibration tube 2 is arranged, the The task is to calibrate the hose as it expands cause. The calibration tube 2 can be made of any material that is permanent and can resist the maximum heating temperature without deformation and which at the same time has the lowest possible coefficient of friction.

Durch das Innere des Kalibrierrohres ist ein Förderband 3 aus einem biegsamen Material hindurchgeführt, daß der maximalen Erhitzuncstemperatur ohne Verformung Widerstand leistet. A conveyor belt 3 is made of one through the interior of the calibration tube flexible material passed through that the maximum heating temperature without Resists deformation.

Zur Herstellung eines solchen Bandes ist beispielsweise glasfaserverstärktes Polytetrafluoräthylen geeignet. For example, glass fiber reinforced tape is used to produce such a tape Suitable for polytetrafluoroethylene.

Das Förderband 3 soll eine solche Breite aufweisen, daß sich seine seitlichen Ränder berühren, wenn sich das Förderband 3 dicht an die Innenwand des Kalibrierrohres 2 anlegt Die beiden Enden des Förderbandes 3 sind derart miteinander verbunden, daß ein endloses Band gebildet wird, das durch das Kalibrierrohr 2 hindurchgeht. The conveyor belt 3 should have such a width that its touch the side edges when the conveyor belt 3 is close to the inner wall of the Calibrating tube 2 applies The two ends of the conveyor belt 3 are in such a way with each other connected so that an endless belt is formed which passes through the calibration tube 2.

Das Förderband 3 wird von Walzen 4, 4' getragen, die in einem bestimmten Abstand vom Einlaß und Auslaß des Kalibrierrohres 2 angeordnet sind, wobei das Förderband 3 auch über Spannelemente 5 und 5a geführt ist. The conveyor belt 3 is carried by rollers 4, 4 ', which in a certain Distance from the inlet and outlet of the calibration tube 2 are arranged, the conveyor belt 3 is also guided via clamping elements 5 and 5a.

Die Walzen 4, 4' werden über ein mechanisches Antriebssystem durch einen Motor 6 angetrieben. The rollers 4, 4 'are driven by a mechanical drive system a motor 6 is driven.

Die Antriebsbewegung erfolgt derart, daß sich das Förderband 3 in der Richtung des Pfeiles F vom Einlaß des Ofens 1, wo die Temperatur am niedrigsten ist, nach dem Auslaß hin bewegt, wo die Temperatur jener der maximalen Erhitzung entspricht. The drive movement takes place in such a way that the conveyor belt 3 is in the direction of arrow F from the inlet of furnace 1 where the temperature is lowest is moved towards the outlet where the temperature is that of maximum heating is equivalent to.

Am Einlaß des Kalibrierrohres 2 ist ein Führungsring 7 zum Einrollen des Förderbandes 3 angeordnet, welcher demselben ermöglicht, fortschreitend die Form des Inneren des Kalibrierrohres 2 anzunehmen. At the inlet of the calibration tube 2 is a guide ring 7 for rolling of the conveyor belt 3 arranged, which allows the same, progressively the Assume the shape of the interior of the calibration tube 2.

Statt eines einzigen Führungsringes 7 können beispielsweise mehrere Ringe 7 angeordnet sein, deren innerer Durchmesser nach dem Einlaß des Kalibrierrohres 2 hin progressiv derart abnimmt, daß der Durchmesser des dem Kalibrierrohr am nächsten liegenden Ringes 7 dem Innendurchmesser des Kalibrierrohres 2 entspricht. Die Achse der Ringe 7 liegt in der Verlängerung der Achse des Kalibrierrohres 2.Instead of a single guide ring 7, for example, several Rings 7 be arranged, the inner diameter of which after the inlet of the calibration tube 2 progressively decreases in such a way that the diameter of the calibration tube is closest lying ring 7 corresponds to the inner diameter of the calibration tube 2. The axis the rings 7 lie in the extension of the axis of the calibration tube 2.

In der Höhe der vor dem Einlaß des Ofens 1 angeordneten Walze 4 ermöglicht eine aus zwei senkrechten Walzen bestehende Führung 8 eine solche Anordnung des auszudehnenden Schlauches 9, daß ihre Achse in der Verlängerung der Achse des Kalibrierrohres 2 zu liegen kommt. At the height of the roller 4 arranged in front of the inlet of the furnace 1, it is possible a guide consisting of two vertical rollers 8 such an arrangement of the to be expanded hose 9 that its axis in the extension of the axis of the calibration tube 2 comes to rest.

Der Schlauch 9 ist vor der Ausdehnung beispielsweise auf einer (nicht dargestellten) Trommel aufgewickelt. Das im Inneren der Trommel befindliche Ende ist dicht auf einem mit der Trommel aus einem Stück bestehenden Rohransatz befestigt und mit einer Quelle des Druckgases verbunden, z. B. mit einem Druckluftbehälter oder dem Gehäuse eines Verdichters. The tube 9 is, for example, on a (not shown) drum wound. The end located inside the drum is tightly attached to a tube extension that is made in one piece with the drum and connected to a source of the pressurized gas, e.g. B. with a compressed air tank or the housing of a compressor.

Das freie Ende des Schlauches9, das von dem Förderband 3 getragen wird, kommt nacheinander mit der Führung 8, den Ringen 7 und dem Kalibrierrohr 2 in Eingriff. The free end of the hose 9 carried by the conveyor belt 3 comes one after the other with the guide 8, the rings 7 and the calibration tube 2 engaged.

Am Auslaß des Kalibrierrohres 2 geht der Schlauch 9 an einer Kühlvorrichtung 10 vorbei, wie z. B. einer Belüftungsvorrichtung. At the outlet of the calibration tube 2, the hose 9 goes to a cooling device 10 over, such as B. a ventilation device.

In der Höhe der am Auslaß des Kalibrierrohres 2 befindlichen Walze 4' sind kleine Hilfswalzen 11 angeordnet, deren Aufgabe darin besteht, den ausgedehnten und abgekühlten Schlauch 9 derart einzuklemmen, daß der Gasdruck ; während des Vorganges konstant gehalten wird. At the height of the roller located at the outlet of the calibration tube 2 4 'are arranged small auxiliary rollers 11, the task of which is the expanded and to clamp the cooled hose 9 in such a way that the gas pressure; during the process is kept constant.

Im Falle eines Schlauches aus bestrahltem Polyäthylen beträgt dieser Gasdruck ; beispielsweise ungefähr 50 mm Quecksilbersäule. In the case of a hose made of irradiated polyethylene, this is Gas pressure; for example about 50 mm of mercury.

Die tangentiale Geschwindigkeit der kleinen Hilfswalzen 11, welche den Schlauch 9 einklemmen, muß auf einen Wert geregelt werden, der gleich ist der linearen Verschiebegeschwindigkeit des Förderband des 3. The tangential speed of the small auxiliary rollers 11, which pinch the hose 9 must be regulated to a value that is equal to linear displacement speed of the conveyor belt of the 3rd

Der Schlauch 9 wird schließlich von einer (nicht dargestellten) Trommel aufgenommen, die mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, welche mit jener der Ausdehnungsbehandlung vereinbar ist. The hose 9 is finally driven by a drum (not shown) recorded, which is driven at a speed which with that of the Expansion treatment is compatible.

Claims

Claims: 1. Method for producing a shrink tube made of thermoplastic material, especially irradiated polyethylene which an extruded tube is conveyed, heated, stretched and in the longitudinal direction is cooled in the stretched state, d a d u r eh g e characterizes that the stretching takes place only in the radial direction while avoiding a longitudinal expansion of the hose.

2. The method according to claim l, characterized in that the stretching in the radial direction by applying a low gas pressure into the interior of the hose he follows.

3. Device for performing the method according to the claims 1 and 2, with a calibration tube for calibrating the hose, one through this guided endless drivable conveyor belt for longitudinal conveying of the hose the calibration tube, a device for the tubular rolling in of the conveyor belt at the inlet into the calibration tube, a feed device for the hose and a cooling device arranged at the end of the calibration tube for the shaped Hose, characterized in that the calibration tube (2) has a heating device (1 b) for generating a progressively increasing in the conveying direction of the hose (9) Has the temperature of the wall of the calibration tube (2), the device for tubular Rolling in of the conveyor belt (3) from a guide formed from vertical rollers (8) and a number of guide rings (7), the inside diameter of which is up to the inside diameter of the calibration tube (2) decreases, there is, and the feed device for the Hose (9) a device for introducing a compressed gas into the hose interior assigned.