説明

熱可塑性物質製パイプを製造するための装置

【課題】熱可塑性物質製パイプを製造するための装置を提供する。
【解決手段】起伏ピークおよび起伏トラフの形態の断面を有する環状の横方向プロファイリングを有する熱可塑性物質製パイプを製造するための装置は、真直な成形部に沿って対をなして互いを完成させることで、移動方向(8)に移動させることが可能な閉じたモールド(9)を形成する型半体(6、6a)を有する。モールド(9)内には、ノズル支持体を有する押出工具(3)が突出する。型半体(6、6a)とノズル支持体との間に適正なシールを形成するため、ノズル支持体は、円筒状外面(37)を形成する交換可能に取り付けられた中空のハーフシェル(36)で覆われている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項1の前文(プリアンブル部分、所謂おいて書き部分)に記載の熱可塑性物質製パイプを製造するための装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば特許文献1または特許文献2(特許文献3に対応)から既知のこの種の装置は、実施において並々ならぬ成功を収めている。呼び幅≧400のパイプを製造するためのこの種の装置の構成では、パイプヘッドとも称される押出工具が非常に重くなり、その結果、追加的な構造上の支出および追加的なコストが相当生じる、という問題が浮上している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】欧州特許第2116352B1号明細書
【特許文献2】欧州特許第0563575B号明細書
【特許文献3】米国特許第5,320,797号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、大きい呼び幅のための構成においても、部分的真空を維持する外部へのモールドの封止を損なうことなく押出工具の重量が可能な限り小さくなるように汎用型の装置を構成するという目的に基づく。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この目的は、請求項1の特徴部分に記載の特長により本発明により達成される。ハーフシェルにより形成される円筒状外面と一般にモールドウェブにより形成される最も小さい直径の内部プロファイリング(輪郭)との間には、狭い環状間隙のみが規定され、かかる環状間隙は、制限点として作用するため、部分的真空の領域におけるプロセスに関連する圧力の増加が防止される。この種の環状間隙が1つ以上あることで、部分的真空を十分維持できる。しかし、加えて、請求項3に記載の展開方法により追加のシールを設けることも可能であり、請求項4に記載の展開方法が特に有益である。
【0006】
さらなる有益な構成は、さらなる従属請求項から明らかになる。
【0007】
さらなる特長、利点、および詳細は、下記の図面の援用により本発明の2つの実施形態の後続の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】複合パイプを製造するための装置を示す概略部分図である。
【図2】図1による装置の部分縦断面図である。
【図3】図2の断面線III−IIIに沿う図2による装置の部分横断面図である。
【図4】改造された押出工具を有する図2に対応する部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図1に示すように、横方向溝を有するプラスチック材料複合パイプを製造するための装置は、実施においてパイプヘッドとも呼ばれる押出工具3に接続された2つの押出機1、2を有する。押出工具3から、プラスチック材料メルトの2つのチューブが互いの内部にともに押し出され、かかるチューブから上記複合パイプが成形される。この目的で、型半体6、6aから形成された、実施においてコルゲータとも呼ばれる成形機4が用いられ、かかる型半体6、6aは、内部プロファイリング5が設けられ、成形部7上において対をなして互いに対するように設置され、このように形成されたモールド9の移動方向8に、互いに対するようにしっかりと配置されている。上記複合パイプは、モールド9において成形される。この方法は、実施において一般に既知であり、例えば欧州特許第0764516B1号明細書(米国特許第5,693,347号明細書に対応)において図示および説明されており、かかる文献を説明のために参照してもよい。
【0010】
押出機1は、側方メルトライン10により押出工具3内に開口するため、所謂側方押出機であり、他方の押出機2は、中心的に、すなわち、モールド9の長手方向中心軸線11に対して同心状に押出工具3内に開口する。
【0011】
押出工具3は、複数の部品からネジ止め形成されるとともに軸芯11に対して同心状に編成される内部ノズルマンドレル12を有する。内部ノズルマンドレル12は、内部ノズルジャケット13により囲まれ、かかる内部ノズルジャケット13は、やはり多部品構成であるとともに、次いで、外部ノズルマンドレル14により軸芯11に対して同心状に囲まれている。外部ノズルマンドレル14は、次いで、外部ノズルジャケット15により囲まれている。内部ノズルマンドレル12と内部ノズルジャケット13との間に、軸芯11に対して同心状に構成された内部チャネル16が規定され、外部ノズルマンドレル14と外部ノズルジャケット15との間に、外部チャネル17が規定される。内部チャネル16は、内部ノズル18により押出工具3外に開口し、外部チャネル17は、外部ノズル19により押出工具3外に開口する。2つのノズル18、19から、上記内部チューブ20および上記外部チューブ21が押し出され、かかるチューブ20、21は、例えば欧州特許第0563575B号明細書(米国特許第5,320,797号明細書に対応)から既知のような方法で互いに接続されて複合パイプを形成する。内部ノズルマンドレル12、内部ノズルジャケット13、外部ノズルマンドレル14、および外部ノズルジャケット15は、内部星状分散器22および外部星状分散器23ならびにスリーブ工具24の介在により支持部25に締結されている。この支持部25の領域において、押出工具3は、実施において従来行われているように支持構成(図示せず)によりベース(同様に図示せず)上に支持されている。側方押出機1からのメルトライン10は、図1から推測することが可能なように、スリーブ工具24内に開口している。星状分散器22、23およびスリーブ工具24の詳細は、例えば欧州特許第2116352B1号明細書において詳細に図示および説明されており、かかる文献を参照する。
【0012】
内部ノズル18は、内側内部ノズルリング26および外側内部ノズルリング27により規定され、かかる内部ノズルリング26、27は、内部チャネル16を実際の内部ノズル18に接続するとともに漏斗形状に内部ノズル18まで拡幅する内部チャネル端部28を規定している。外部ノズル19は、内側外部ノズルリング29および外側外部ノズルリング30により規定され、かかる外部ノズルリング29、30はまた、外方に漏斗形状に、具体的には外部ノズル19に向かって拡幅する外部チャネル端部31を規定している。内側内部ノズルリング26は、内部ノズルマンドレル12に取り付けられている。外側内部ノズルリング27は、内部ノズルジャケット13に取り付けられている。内側外部ノズルリング29は、外部ノズルマンドレル14に取り付けられている。外側外部ノズルリング30は、外部ノズルジャケット15に締結されている。内側内部ノズルリング26には、冷却および較正マンドレル32が取り付けられている。
【0013】
内部ノズル18は直径D18を有し、外部ノズル19は直径D19を有する。外部ノズルジャケット15により囲まれノズル支持体33と称される押出工具3の部分は、D18およびD19よりも著しく小さい外径D33を有する。外部ノズルジャケット15は、加熱ストリップの形態に構成された加熱装置34により囲まれている。また、外側内部ノズルリング27も、対応する加熱装置35により囲まれている。
【0014】
ノズル支持体33は、アルミニウム製の薄肉のハーフシェル36により囲まれ、かかるハーフシェル36は、連続的な円筒状外面37でノズル支持体33を囲んでいる。この円筒状外面37の直径D37は、外部ノズル19の直径D19に実質的に対応している。より大きい直径D18およびD19のチューブを押出成形する場合は、ノズルリング26、27、29、30を交換する。それに従って、ハーフシェル36をより大きい直径を有するハーフシェルに取り替える。残りのノズル支持体33は、変更しない。このように、異なる呼び幅のパイプを製造するときであっても、いずれの場合も、ノズル支持体33を変更しないことが可能である。ノズル支持体33は、製造される可能性がある最も小さい呼び幅を有するパイプに適合している。
【0015】
図2から推測することが可能なように、型半体6、6aの内部プロファイリング5は、環状のモールド凹部38で構成され、かかるモールド凹部38の間には、各々、最も小さい直径D19を有する同様に環状のモールドウェブ39が構成されている。外部チューブ21は、モールド凹部38において起伏ピーク40に形成され、モールドウェブ39により外部チューブ21の起伏トラフ41に形成される。内部チューブ20は、冷却および較正マンドレル32上で、起伏トラフ41の領域において外部チューブ21に溶接される。この方法は、例えば既述の欧州特許第0563575B号明細書(米国特許第5,320,797号明細書に対応)から詳細に既知である。モールド凹部38には、型半体6、6aにおいて構成されるとともに真空スロット43によりそれぞれのモールド凹部38に接続された真空チャネル42により、部分的真空になっている。チューブ20、21間の空間44には、大気圧に対して要求される過剰な圧力を有する支持空気が導入されるか、または、この空間44は、外部に通気される。いずれも、ガスチャネル45により行われる。連続的に製造される複合パイプにおいて固定間隔でパイプソケット51を形成する場合は、やはり図2に示す対応するソケット凹部47を有する型半体46を用いる。これらの型半体46にも、対応する真空チャネル42が設けられ、かかる真空チャネル42からソケット凹部47内に真空スロット43が導かれている。外部チューブ21は、上記のように起伏ピーク40またはパイプソケット51に形成される。これはまた、上記のように、所謂真空法またはブロー成形および真空法を組み合わせた方法により行われ得る。
【0016】
図2から推測することが可能なように、型半体6、6aのモールドウェブ39とハーフシェル36の円筒状外面37との間には、2mm〜10mmの間隙幅aを有する狭い環状間隙48のみが存在する。移動方向8に関してソケット凹部47に直接続く2つのモールドウェブ39aと円筒状外面37との間には、各々、2mm≦b≦5mmである間隙幅bを有する環状間隙48aが構成される。その理由は、パイプソケット51に直接隣接するパイプの起伏部は、製造後に切除されるためである。このため、複合パイプが起伏トラフ41において弱められることなく、制限を増加することが可能である。このように、これらのモールドウェブ39aの内径D39aは、一般に内径D39よりもわずかに小さい。加えて、径方向にわずかに外方に突出する好適なプラスチック材料製のシール49をハーフシェル36に取り付け、各々、モールド9を方向8に移動させる際にモールドウェブ39に係合させることにより、完全なシールを形成することが可能である。この種の複数の薄板状のシール49が設けられる場合は、移動方向8におけるそれらの間隔cを、各々、少なくとも1つのシール49が常にモールドウェブ39または39a上に接するように選択することが好都合である。これらのシール49とは独立して、環状間隙48または48aは、モールド凹部38またはソケット凹部47と外部チューブ21との間に真空チャネル42および真空スロット43により形成される部分的真空も維持されるように、狭くなるように選択することが可能である。このように、外部チューブ21は、パイプ製造中にモールド9の内部プロファイリング5上に確実に保持または配置される。
【0017】
パイプソケット51用のソケット凹部47において少なくとも部分的に予備成形された外部チューブ21に対して内部チューブ20が配置されるとすぐに、ソケット凹部47を有する一対の型半体46に続く一対の型半体6、6aが、一対の型半体46上に既に配置される。このように、外部チューブ21と内部チューブ20との間の通気が始まるとすぐに、適正な数の制限点が形成される。
【0018】
モールド9が適正な間隔で外部ノズル19ひいては内部ノズル18の上流において既に閉じられている、換言すれば、上記のように部分的真空を維持することが可能であるように、型半体6、6aまたは46が、図1に示すように成形部7からの除去後に成形部7の上流端50に戻るように運搬されると好都合である。戻された後、それぞれの型半体6、6aおよび、従って、型半体46は、モールドの移動方向8に横方向に成形部7に戻されることにより、ハーフシェル36により形成された円筒状外面37に対応するシールが即座に実現される。この運搬の詳細は、欧州特許第0764516B1号明細書(米国特許第5,693,347A号明細書に対応)および欧州特許出願公開第0007556A号明細書(米国特許第4,212,618A号明細書に対応)において図示および説明されており、かかる文献を参照してもよい。
【0019】
特に図3から明らかになるように、2つのそれぞれのハーフシェル36、36aは、調整ピン52により互いに位置決めおよび中心決めされるとともにネジ53により互いに接続され、それにより、2つのハーフシェル36および36aは、各々、全周囲にわたり延在する、換言すれば、一種のパイプ部を形成する。
【0020】
ハーフシェル36および36aは、各々、それらの端部にフランジ54、54a、54bを有し、軸芯11の方向に互いに接する2つのフランジ54、54aは、各々、ネジ55により互いに接続されている。ハーフシェル36、36aの全体は、ノズル支持体33に対して個々のフランジ54、54a、54bにより径方向に支持され、ネジ53により外部ノズルリング30上に装着されている。
【0021】
シール49は、各々、軸方向に互いに接する2つのフランジ54または54a間の接合部に編成され、ネジ55および56により締め付けられている。
【0022】
図4による実施形態は、構造の詳細に関してのみ図2による実施形態と異なる。このため、構造的に同一の部分には、図2のものと同じ参照符号が与えられている。機能的には同じだが構造的にわずかに異なる部品は、図2のものと同じだがアポストロフィを伴う参照符号により示す。このため、上記の説明を全体的に参照することが可能である。
【符号の説明】
【0023】
1、2 押出機
3 押出工具
4 成形機
5 内部プロファイリング
6、6a、46 型半体
7 成形部
8 移動方向
9 モールド
10 側方メルトライン
11 軸芯
12 内部ノズルマンドレル
13 内部ノズルジャケット
14 外部ノズルマンドレル
15 外部ノズルジャケット
16 内部チャネル
17 外部チャネル
18 内部ノズル
19 外部ノズル
20 内部チューブ
21 外部チューブ
22 内部星状分散器
23 外部星状分散器
24 スリーブ工具
25 支持部
26 内側内部ノズルリング
27 外側内部ノズルリング
28 内部チャネル端部
29 内側外部ノズルリング
30 外側外部ノズルリング
31 外部チャネル端部
32 冷却および較正マンドレル
33 ノズル支持体
34、35 加熱装置
36 ハーフシェル
37 円筒状外面
38 モールド凹部
39、39a モールドウェブ
40 起伏ピーク
41 起伏トラフ
42 真空チャネル
43 真空スロット
44 空間
45 ガスチャネル
47 ソケット凹部
48、48a 環状間隙
49 シール
50 上流端
51 パイプソケット
52 調整ピン
53、55、56 ネジ
54、54a、54b フランジ
D18、D19、D37 直径
D33 外径
D39、D39a 内径

【特許請求の範囲】
【請求項1】
起伏ピーク(40)と起伏トラフ(41)の形態の横断面を有する環状の横方向プロファイリングを有する熱可塑性物質で成るパイプを製造するための装置にして、型半体(6、6a)と、押出工具(3、3’)とを有する装置であって、
− 前記型半体(6、6a)は、真直な成形部(7)に沿って対をなして互いを完成させることで、長手方向中心軸線(11)を有する移動方向(8)に可動な閉じたモールド(9)を形成し、
− 前記型半体(6、6a)は、前記モールド(9)の前記移動方向(8)とは逆方向に、前記成形部(7)の上流端(50)に巡回するように運搬可能であり、
− 前記型半体(6、6a)は、最も小さい内径D39を有する部分的真空を与えることが可能な環状の内部プロファイリング(5)を有することで、前記横方向プロファイリングを形成し、
− 前記押出工具(3、3’)は、プラスチック溶融物のための少なくとも1つのチャネル(17、17’)を有する外径D33またはD33’のノズル支持体(33,33’)を有し、
− 前記押出工具(3、3’)は、直径D19のノズル(19、19’)を有し、このノズル(19、19’)は、このノズルに向かって拡幅するチャネル端部(31)により前記チャネル(17、17’)に接続されており、
− 前記押出工具(3、3’)は、内側ノズルリング(29、29’)と外側ノズルリング(30,30’)を有し、かかるノズルリングは、それらの間で前記チャネル端部(31)を画定するとともに前記ノズル支持体(33、33’)に締結されている、
パイプ製造装置において、
前記外径D33またはD33’は前記内径D19よりも小さく、
前記移動方向(8)に関して前記外側ノズルリング(30)の上流側の前記ノズル支持体(33、33’)は、直径D37の円筒状外面(37)を形成する交換可能に取り付けられた中空のハーフシェル(36、36a、36’)で覆われており、
前記円筒状外面(37)と最も小さい内径D39を有する前記内部プロファイリング(5)との間に、間隙幅aを有する狭い環状間隙(48)が形成されていることを特徴とする、装置。
【請求項2】
前記間隙幅aは2mm≦a≦10mmであることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記ハーフシェル(36、36a、36’)上に、最も小さい内径D39を有する前記内部プロファイリング(5)に封止当接させることが可能な前記外面(37)にわたり外方に突出するシール(49)が設けられていることを特徴とする、請求項1または2に記載の装置。
【請求項4】
複数のシール(49)が、そのうちの少なくとも1つのシール(49)が最も小さい直径D39を有する前記内部プロファイリング(5)に対して封止するように常に接するように、前記長手方向中心軸線(11)の方向に間隔cで設けられていることを特徴とする、請求項3に記載の装置。
【請求項5】
最も小さい内径D39を有する前記内部プロファイリング(5)は、モールドウェブ(39)により形成されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。
【請求項6】
前記ハーフシェル(36)は、アルミニウムかアルミニウム合金で構成されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の装置。
【請求項7】
前記ハーフシェル(36、36a、36’)内で前記ノズル支持体(33、33’)に加熱装置(34、34’)が取り付けられていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の装置。
【請求項8】
少なくとも1対の型半体(46)にソケット凹部(47)が構成され、
前記ソケット凹部(47)の移動方向(8)に関して直接続く前記内部プロファイリングは、最も小さい内径D39aを有する少なくとも1つのモールドウェブ(39a)として構成され、かかるモールドウェブ(39a)は、2mm≦b≦5mmである間隙幅bを有する環状間隙(48b)を円筒状外面(37)に対して画定することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置。
【請求項9】
1〜3つのモールドウェブ(39a)が設けられていることを特徴とする、請求項8に記載の装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2012−101539(P2012−101539A)
【公開日】平成24年5月31日(2012.5.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−242124(P2011−242124)
【出願日】平成23年11月4日(2011.11.4)
【出願人】(596137162)
【Fターム(参考)】