DE3440427C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von profilierten Rohren, bei dem ein Rohr aus Kunststoff auf eine et­ was oberhalb des Plastifizierungspunktes liegende Temperatur in einer Form erhitzt wird, deren Innenprofil im wesentlichen das gewünschte Außenprofil des Fertigproduktes hat, wobei auf das in der Form gehaltene Rohr ein Innendruck ausgeübt wird, um es gegen die Innenwand der Form anzulegen, wonach das Rohr aus der Form entnommen wird (DE-OS 30 22 620).

Es sind bereits Verfahren der eingangs genannten Gattung bekannt, bei denen nach Abschluß eines Blasvorganges der Vorformling der Form entnommen und im noch plastischen Zustand axial gestaucht und danach unter die Fließtemperatur des Kunststoffes abgekühlt wird. Dabei kann der gestauchte Körper vor dem endgültigen Fixie­ ren seiner Gebrauchsgestalt noch um ein geringes Maß auseinander­ gezogen werden.

Bei diesem bekannten Stand der Technik sind geteilte Formen er­ forderlich. Außerdem hängt die Maßhaltigkeit des Endproduktes und dessen Formgenauigkeit von dem nachfolgenden Stauchvorgang ab, was besondere Vorkehrungen erforderlich macht.

Ausgehend von derartigen Verfahren liegt der Erfindung die Auf­ gabe zugrunde, auch ungeteilte und damit einfachere Formen ein­ setzen und eine hohe Maßhaltigkeit und Formgenauigkeit des End­ produktes erzielen zu können.

Die Erfindung löst die vorstehend genannte Aufgabe gemäß Anspruch 1. Die Ansprüche 2 und 3 beinhalten Ausführungsbeispiele des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens.

Die erste Phase des Heizens des in der Form befindlichen Rohres erfolgt vorzugsweise in einer Heizvorrichtung, während einer aus­ reichenden Zeitspanne, damit das Rohr die Plastifizierungstempe­ ratur des Kunststoffs übersteigt.

Bei der praktischen Anwendung für dünnwandige Rohre aus PTFE mit einem Plastifizierungspunkt von 327 Grad Celsisus und für übliche profilierte Rohre mit Dicken zwischen 0,1 und sechs Milli­ meter und Durchmessern zwischen zwei und dreihundert Millimetern erfolgt das Heizen in einer Heizvorrichtung, die bei einer Tem­ peratur etwas oberhalb dieser Plastifizierungstemperatur arbei­ tet, insbesondere in Nähe von 350 Grad Celsius.

Der Verfahrensschritt der Abkühlung, bei dem der Formvorgang unter Druck stattfindet, wird vorteilhafterweise während einer Zeitspanne zwischen etwa zwei und etwa vierzig Minuten durchge­ führt, die Endtemperatur des Rohres vor Verlassen der Form be­ trägt etwa zwanzig Grad Celsius.

Die zweite Phase des Heizens, durch die das Rohr auf Grund des Memory-Effektes in die geformte Gestalt zurückgebracht wird, ist sehr kurz. Für die angegebenen Rohrabmessungen beträgt die Heizzeit zwischen etwa fünf Sekunden und etwa zehn Minuten in einer Heizvorrichtung, die auf eine zehn Prozent unterhalb der Plastifizierungstemperatur befindliche Temperatur aufgeheizt ist, insbesondere etwa 310 Grad Celsius.

Falls es gewünscht wird, können die erhaltenen, profilierten Rohre nach dem Ablängen mit zylindrischen Endbereichen ver­ sehen werden, indem die Endbereiche lokalisiert oberhalb der Plastifizierungstemperatur erwärmt werden.

Die gefertigten Rohre haben eine Dimensionsstabilität bis zur Plastifizierungstemperatur. Um so mehr weisen derartige Rohre eine Dimensionsstabilität in den üblichen Anwendungsbereichen derartiger Rohre, beispielsweise für PTFE zwischen minus dreißig Grad Celsius und plus 260 Grad Celsius auf.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im folgenden bei­ spielhaft und nicht einschränkend ein spezielles Ausführungs­ beispiel der Erfindung beschrieben, wobei auf die Zeichnung Be­ zug genommen wird. In dieser zeigt

Fig. 1 eine schnittbildliche Prinzipdarstellung einer Form für das erfindungsgemäße Verfahren;

Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1, mit zusätzlich in die Form eingelegtem Rohr;

Fig. 3 eine schnittbildliche Darstellung einer Einheit aus Form, eingelegtem Rohr und endseitigen, montierten Verschluß­ vorrichtungen;

Fig. 4 eine Darstellung der Anordnung gemäß Fig. 3 in einem schnittbildlich dargestellten Ofen;

Fig. 5 eine Darstellung der Anordnung gemäß Fig. 3 mit zusätz­ lichen Mitteln für den Formvorgang unter Druck;

Fig. 6 eine schnittbildliche Darstellung für den Verfahrens­ schritt der Entnahme des geformten Rohres und

Fig. 7 eine schnittbildliche Darstellung für den Verfahrens­ schritt des zweiten Heizvorganges zur Wiedererlangung der vermittelten Form.

In Fig. 1 ist eine Form 1, 2 für die Durchführung der Er­ findung einer Herstellung von Rohren mit gewelltem Längsprofil ge­ zeigt.

Die Form 1, 2 hat einen länglichen, rohrförmigen Körper 1, bei­ spielsweise aus nicht rostendem Stahl, der endseitig mit Flan­ schen 2 versehen ist.

Die Länge, der Durchmesser und auch die Profilform der Form 1, 2 sind den Merkmalen des profilierten Rohres angepaßt, das ge­ fertigt werden soll.

Beispielsweise wurde eine Form aus nicht rostendem Stahl aus einem gefalteten Rohr hergestellt, das eine Länge von einem Me­ ter, einem freien Innendurchmesser von 12,3 Millimetern und schraubenlinienförmige Wellen bei einem Außendurchmesser von 17,8 Millimetern mit einer Ganghöhe von 3,5 Millimeter aufwies.

Für die Durchführung der Erfindung wird in eine derartige Form ein Rohr 3 eingelegt, im speziellen Ausführungsbeispiel ein ex­ trudierter Rohrmantel aus PTFE, mit einem Innendurchmesser von 10,5 Millimeter und einem Außendurchmesser von zwölf Millimeter, das in Längsrichtung mit seinen Endbereichen 4 gegenüber der Form 1, 2 übersteht.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, wird danach das Rohr 3 in der Form 1, 2 festgelegt, indem endseitige Verschlußvorrichtungen 5, 6 angebracht werden. Jede dieser Verschlußvorrichtungen 5, 6 weist ein Gehäuse 7 bzw. 8, das mittels geeigneter Verriegelungsein­ richtungen 9 an dem zugehörigen Flansch befestigt werden kann, sowie ein Ansatzstück 10 bzw. 11 auf, das einen kegelstumpf­ förmigen Bereich 12 hat, der in eine Ausnehmung 13 mit entspre­ chender Formgebung des Gehäuses 7 bzw. 8 dergestalt einsetzbar ist, daß die Endbereiche 4 des Rohres 3 festgelegt werden.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist mindestens ein Ansatz­ stück, im gezeigten Ausführungsbeispiel das Ansatzstück 10, einen inneren Durchlaß 14 auf, der mit einer Leitung 15 oder einem Schlauch (Fig. 4) verbunden werden kann und eine Ver­ bindung zu einer Quelle für dein Druckmedium (nicht dargestellt) schafft.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, wird die so erhaltene Einheit aus der durch die Verschlußvorrichtungen 5, 6 abgeschlossenen Form 1, 2 mit Rohr 3 in eine Heizvorrichtung 16 eingebracht.

Im betrachteten Ausführungsbeispiel wird die Einheit auf eine Temperatur von etwa 340 Grad aufgeheizt, die Einheit wird wäh­ rend einer Zeitspanne von etwa vierzig Minuten in der Heizvor­ richtung 16 belassen.

Die Einheit wird sodann aus der Heizvorrichtung 16 entnommen, man läßt sie während einer Zeitspanne von etwa dreißig Minuten abkühlen, wobei durch die Leitung 15 ein Fluid unter Druck, beispielsweise Stickstoff bei einem Druck von sechzehn bar, zu­ geführt wird. Das Fluid dringt, wie schematisch in Fig. 5 dar­ gestellt ist, in den Innenraum des Rohres 3 ein und preßt die­ ses gegen die Innenwand der Form 1, 2.

Nach Druckentspannung werden die Verschlußvorrichtungen 5, 6 von den Flanschen 2 der Form 1, 2 gelöst, das Ansatzstück 11 wird entfernt, wodurch der rechte Endbereich 4 des Rohres 3 freigegeben wird, und schließlich wird das Rohr 3 aus der Form 1, 2 herausgezogen, wie in Fig. 6 dargestellt ist, indem ein axialer Zug auf die linke Verschlußvorrichtung 5 im Sinne des Pfeiles (Fig. 6) ausgeübt wird.

Auf Grund dieses axialen Zuges wird das Rohr 3 gelängt, hier­ durch geht die ihm verliehene Welligkeit mehr oder weniger voll­ ständig verloren.

Nachdem auch die linke Verschlußvorrichtung 5 entfernt wurde, durchläuft das Rohr 3 eine zweite Heizvorrichtung 7, während einer Zeitspanne von drei Minuten wird es auf eine Temperatur von dreihundert Grad Celsius gebracht. Auf Grund dieses Aufhei­ zens gewinnt das Rohr 3 seine längsprofilierte Form wieder, die ihm während des Verfahrensschrittes einer Formgebung im heißen Zustand und unter Druck (Fig. 5) verliehen wurde, dies erfolgt auf Grund der plastischen Formgedächtniseigenschaften des PTFE. Das Rohr wird daraufhin auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Das erhaltene Rohr hat einen Innendurchmesser von 10,5 Millimetern mit Wellen eines Durchmessers von 14,8 Millimeter. Die Wand­ stärke des Rohres 3 variiert zwischen 0,5 und 0,65 Millimeter, der Gang der Wellen liegt bei vier Millimeter.

Abkühlungs- und Heizversuche für das so gefertigte Rohr 3 im Temperaturbereich zwischen minus dreißig Grad Celsius und plus 260 Grad Celsius haben gezeigt, daß, wenn nach jedem Temperatur­ schritt das Rohr 3 auf die Umgebungstemperatur zurückgebracht wird, eine hervorragende thermische Stabilität des erhaltenen Rohres erreicht wird, dieses bewahrt vollständig die ihm ver­ liehene, gewählte Form.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von profilierten Rohren, bei dem ein Rohr aus Kunststoff auf eine etwas oberhalb des Plasti­ fizierungspunktes liegende Temperatur in einer Form erhitzt wird, deren Innenprofil im wesentlichen das gewünschte Außenprofil des Fertigproduktes hat, wobei auf das in der Form gehaltene Rohr ein Innendruck ausgeübt wird, um es gegen die Innenwand der Form anzulegen, wonach das Rohr aus der Form entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Heraus­ ziehen des Rohres aus der Form dieses in der Form unter Auf­ rechterhaltung des Innendruckes abgekühlt wird, daß nach der Abkühlung das Rohr unter Verformung aus der Form herausgenom­ men wird, und daß dann unter Ausnutzung des Memory-Effektes des Rohmaterials dieses auf eine Temperatur erwärmt wird, die unterhalb des Plastifizierungspunktes liegt, damit das Rohr die profilierte Gestalt wieder annimmt, die ihm in der Form aufgeprägt wurde.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abkühlung des Rohres in der Form Stickstoff unter Druck in das Rohr eingeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Rohr nach Abschluß des Abkühlvorganges ein axialer Zug ausgeübt wird, der zu einer Längung des Rohres führt, und daß das Rohr in seiner gelängten Gestalt der Form entnommen wird.