DE3310614A1

DE3310614A1 - Device for producing a shrink tube

Info

Publication number: DE3310614A1
Application number: DE19833310614
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. 8000 München Oestreich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-03-23
Filing date: 1983-03-23
Publication date: 1984-09-27

Abstract

In the device for producing a shrink tube, a first extruder (EX1) is provided for producing the crosslinkable tube layer, a heating device (EE) and a downstream expansion device (AE) being provided downstream of this extruder. Guide devices in contact with the shrink tube are provided both at the heating device (EE) as well as at the expansion device (AE). A second extruder (EX2) for the additional application of a thermoplastic outer tube layer (SR2) is provided after the first extruder (EX1) for producing the crosslinkable tube layer (SR1). A heating device (EE) and an expansion device (AE) follow after this. <IMAGE>

Description

Vorrichtung zur Herstellung eines SchrumpfschlauchesDevice for the production of a shrink tube

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines Schrumpfschlauches unter Verwendung eines Extruders für die Erzeugung der vernetzbaren Schlauchschicht, einer den Extruder nachgeordneten Erwärmungseinrichtung, die als Vernetzungszone arbeitet, und einer direkt nachfolgenden Aufweitungseinrichtung, wobei sowohl bei der Erwärmungseinrichtung als auch bei der Aufweitungseinrichtung am Schrumpfschlauch anliegende Führungseinrichtungen vorgesehen sind.The invention relates to an apparatus for producing a Shrink tubing using an extruder for the production of the crosslinkable Hose layer, a heating device downstream of the extruder, which is used as a Networking zone works, and a directly downstream expansion device, both in the heating device and in the expansion device guide devices resting on the shrink tube are provided.

Eine Vorrichtung dieser Art,ist aus der DE-OS 27 19 308 bekannt. Die dargestellte Anordnung arbeitet mit einem horizontalen Durchlauf des zu erzeugenden Schlauches.A device of this type is known from DE-OS 27 19 308. the The arrangement shown works with a horizontal passage of the to be generated Hose.

Außerdem ist der Schrumpfschlauch selbst einschichtig ausgebildet. In vielen Fällen ist es aber erwünscht, mehrschichtige Schrumpfschläuche herzustellen, wie sie z.B. grundsätzlich aus der DE-OS 23 44 086 bekannt sind. Über die Art der Herstellung dieser mehrschichtigen Schrumpfschläuche ist dieser Veröffentlichung jedoch nicht zu entnehmen.In addition, the shrink tube itself has a single layer. In many cases, however, it is desirable to produce multi-layer heat shrink tubing, as they are known in principle from DE-OS 23 44 086, for example. About the type of Manufacture of these multilayer heat shrink tubing is part of this publication but not to be found.

Der vorliegenden Erfindung, welche sich auf eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bezieht, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die schnell und zuverlässig die Herstellung mehrschichtiger Schrumpfschläuche bei geringem Aufwand ermöglicht. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß nach dem (-ersten) Extruder für die Herstellung der vernetzbaren Schlauchschicht ein zweiter Extruder für die zusätzliche Aufbringung einer thermoplastischen, äußeren Schlauchschicht vorgesehen ist, dem unmittelbar die Erwärmungseinrichtung und anschließend die Aufweitungseinrichtung nachgeordnet sind.The present invention, which relates to an apparatus of the opening paragraph referred to, the object is to create an arrangement that fast and reliable the production of multi-layer heat shrink tubing with little Effort made possible. According to the invention this is achieved in that after to the (-first) extruder for the production of the crosslinkable hose layer a second Extruder for the additional application of a thermoplastic, outer hose layer is provided, directly to which the heating device and then the expansion device are subordinate.

Bei dieser Vorrichtung wird somit die von den beiden Extrudern herrührende Erwärmung der Schichten direkt mit ausgenützt, weil unmittelbar nach dem zweiten Exturder die Erwärmungseinrichtung für die Vernetzung angeordnet ist, für die somit nur eine geringere Energiezufuhr bereitgestellt werden muß. Beispielsweise kann der chemisch vernetzbare Schlauch (z.B. aus LDPE-Material bestehend) bei einer Temperatur von etwa 1300C extrudiert werden, während die Extrusionstemperatur für die äußere thermoplastische Schutzhülle (z.B. aus HDPE-Material) in der Größenordnung zwischen 200 und 250 0C liegt. Für die Durchführung der chemischen Vernetzung ist für das vernetzbare Material der Innenschicht eine Temperatur in der Größenordnung von 200 0C notwendig, so daß der zweischichtige Schlauch, ein kurzes Stück hinter dem Ausgang des zweiten Extruders annähernd die gewünschte Temperatur für die Vernetzung aufweist. Die von der Erwärmungseinrichtung zuzuführende Wärmemenge kann somit besonders niedrig gehalten werden, weil die Extrusionstemperatur des zweiten Extruders bereits etwa in der Größenordnung der notwendigen Vernetzungstemperatur liegt. Ihre Aufgabe besteht im wesentlichen im Erhalten der bereits erzielten Temperatur. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die genannten Temperaturwerte im Anschluß an den Extrusionsvorgang sehr gleichmäßig im Schlauch erhalten werden, während bei einer nachträglichen Erwärmung stets die Gefahr besteht, daß über die Oberfläche verteilt ungleichmäßige Temperaturverteilungen auftreten, was zu ungleichmäßigen Vernetzungen führen kann.In this device, the resulting from the two extruders Heating of the layers is also used directly because immediately after the second Exturder the heating device is arranged for the networking, for the thus only a lower energy supply has to be provided. For example, can the chemically crosslinkable hose (e.g. made of LDPE material) at one temperature of about 1300C while the extrusion temperature for the outer thermoplastic protective sheath (e.g. made of HDPE material) in the order of magnitude between 200 and 250 0C. For performing the chemical crosslinking is for that crosslinkable material of the inner layer has a temperature of the order of 200 0C necessary, so that the two-layer hose, a short distance behind the exit of the second extruder has approximately the desired temperature for the crosslinking. The amount of heat to be supplied by the heating device can thus be particularly low be held because the extrusion temperature of the second extruder is already around is of the order of magnitude of the necessary crosslinking temperature. Your task is there essentially in maintaining the temperature already reached. Another advantage consists in that the mentioned temperature values after the extrusion process can be obtained very evenly in the hose, while with subsequent heating there is always the risk of uneven temperature distributions distributed over the surface occur, which can lead to uneven networking.

Es ist zweckmäßig, die Aufweiteinrichtung, die Erwärmungseinrichtung und die beiden Extruder vertikal übereinander anzuordnen. Der vertikale Durchlauf des Schrumpfschlauches hat dabei den Vorteil, daß periphere Temperaturunterschiede weiter reduziert werden und Unterschiede im Schmierverhalten (Schichtdichte und Geschwindigkeit) des Schmierfilms reduziert werden.It is useful to use the expansion device, the heating device and to arrange the two extruders vertically one above the other. The vertical run the shrink tube has the advantage that peripheral temperature differences can be further reduced and differences in lubrication behavior (layer density and Speed) of the lubricating film.

Außerdem sorgt das Gewicht des Schlauches weitgehend für selbständige Förderung und verringert Zugkräfte am geweiteten Schlauch.In addition, the weight of the hose ensures largely independent Promotes and reduces tensile forces on the expanded hose.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.Further developments of the invention are given in the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert, in denen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist.The invention is explained in more detail below with reference to drawings, in which an embodiment of a device according to the invention is shown is.

Es zeigen Fig. 1 in Seitenansicht eine gemäß der Erfindung arbeitende Herstellvorrichtung für einen Schrumpfschlauch und Fig. 2 einen Teilausschnitt der Vorrichtung nach Fig.1.1 shows a side view of a working according to the invention Manufacturing device for a shrink tube and FIG. 2 shows a partial section of the Device according to Fig.1.

In Figur 1 ist ein am oberen Ende der Gesamtvorrichtung gesehener Druckluftanschluß für die Schlauchaufweitung mit DL bezeichnet. Der Überdruck wird normalerweise nur zum Anfahren benötigt. Im eigentlichen Betrieb wird bevorzugt nur mit Unterdruck gefahren. Weiterhin ist eine Einrichtung für die Zuführung von Schmelzkleber SK angebracht, die beide in das Innere des Extruderkopfes des ersten Extruders EX1 hineinragen.In Figure 1 is seen at the top of the overall device Compressed air connection for the hose expansion labeled DL. The overpressure will normally only needed to start up. In actual operation is preferred only driven with negative pressure. Furthermore there is a device for the supply of Hot melt adhesive SK attached, both in the interior of the extruder head of the first Extruder EX1 protrude.

Von diesem Extruder EX1 wird ein Schlauch SR1 extrudiert, der aus chemisch vernetzbarem Material, insbesondere LDPE besteht. Für den Fall, daß zwischen den beiden Schichten des späteren fertigen Schrumpfschlauches zugfeste Fäden oder dergleichen eingebracht werden sollen, sind Zuführungseinrichtungen ZE in Form z.B. von Vorratstrommeln oder dergleichen vorgesehen, von denen entsprediende zugfeste Fäden FD abgezogen und in den Extruderkopf des zweiten Extruders EX2 zusammen mit dem ersten Schlauchteil SR1 eingeführt werden. Der Extruder EX2 liefert eine äußere Mantelschicht SR2, insbesondere aus HDPE, so daß ein im Durchmesser vergrößerter, mit SR1 und SR2 bezeichneter zweischichtiger Schlauch entsteht. Die Extrusionstemperatur des Extruders EX1 liegt im Bereich um etwa 1300C, während die Extrusionstemperatur des zweiten Extruders EX2 etwa zwischen 200 und 250 0C gewählt ist. Die äußere Mantelschicht SR2 ist auf die innere Mantelschicht SR1 heruntergereckt.From this extruder EX1 a hose SR1 is extruded from chemically crosslinkable material, in particular LDPE. In the event that between the two layers of the later finished shrink tube with tensile strength threads or the like are to be introduced, feed devices ZE in the form of storage drums, for example or the like is provided, from which the corresponding tensile threads FD are removed and into the extruder head of the second extruder EX2 together with the first hose part SR1 will be introduced. The extruder EX2 provides an outer cladding layer SR2, in particular made of HDPE, so that a two-layer one with enlarged diameter, labeled SR1 and SR2 Hose arises. The extrusion temperature of the extruder EX1 is in the range around about 1300C, while the extrusion temperature of the second extruder EX2 about between 200 and 250 0C is selected. The outer clad layer SR2 is on top of the inner clad layer SR1 stretched down.

Da die Yernetzungstemperatur etwa in der Größenordnung von 2000 liegt (für die Innenschicht SR1),hat am Ausgang des zweiten Extruders EX2 der zweischichtige Schlauch SR1 + SR2 etwa schon die für die Vernetzung benötigte Temperatur. Die nachfolgende Erwärmungseinrichtung EE kann somit in ihrem Energiebedarf relativ niedrig gehalten werden, wobei zusätzlich immer sichergestellt ist, daß die Erwärmung der inneren zu vernetzenden Schlauchschicht SR1 gleichmäßig und allseitig gut erfolgt. Die Wärmezufuhr im Bereich der Erwärmungseinrichtung EE wird durch eine Umlaufleitung UL mit einem entsprechenden Anschluß AL bewirkt, wobei die Länge der Erwärmungseinrichtung EE und die Durchlaufgeschwindigkeit so aufeinander abgestimmt sind, daß der zweischichtige Schlauch SR1 + SR2 während des Durchlaufes die notwendige Vernetzung bei der Innenschicht SR1 erfährt. Die Temperatur im Erwärmungsbereich EE beträgt wie bereits erwähnt, etwa 200 0C und bei etwa einem m/min Abzugsgeschwindigkeit ist eine Baulänge von ca. fünf Metern erforderlich, um eine Vernetzungszeit von 5 min zu erreichen. Der nunmehr vernetzte, zweischichtige Schlauch SRV durchläuft einen Behälter SFB mit Schmierflüssigkeit SF, die über einen entsprechenden seitlichen Anschluß AF kontinuierlich zugeführt wird. Dies kann auch unter Druck geschehen, so daß die Schmierflüssigkeit gleichzeitig fördernd wirkt.Since the crosslinking temperature is around 2000 (for the inner layer SR1), the two-layer extruder at the exit of the second extruder EX2 Hose SR1 + SR2 about the temperature required for networking. The following The heating device EE can thus be kept relatively low in its energy requirement be, in addition, it is always ensured that the heating of the inner The hose layer SR1 to be crosslinked is carried out uniformly and well on all sides. The heat supply in the area of the heating device EE is through a circulation line UL with a causes corresponding connection AL, the length of the heating device EE and the throughput speed are coordinated so that the two-shift Hose SR1 + SR2 the necessary cross-linking in the inner layer during the run SR1 learns. As already mentioned, the temperature in the heating area EE is about 200 0C and at about one m / min take-off speed is one Overall length of about five meters is required to achieve a curing time of 5 minutes. The now networked, two-layer hose SRV runs through a container SFB with lubricant SF, which has a corresponding side connection AF is fed continuously. This can also be done under pressure, so that the Lubricant acts as a pumping agent at the same time.

Im Bereich der nachfolgenden Aufweiteinrichtung AE ist zunächst beim Formrohr FR eine Kühlzone KB vorgesehen, wobei in einem größeren zylindrischen Kühlbehälter KH ein Zulauf AK1 und ein Ablauf AK2 für das Kühlmittel vorhanden sind. Dieser Kühlbehälter KH weist eine Einlauföffnung auf, welche etwa dem Außendurchmesser des vernetzten Schlauches SRV entspricht und weitet sich im Mittelbereich etwa konusförmig auf den gewünschten Durchmesser des aufgeweiteten Schrumpfschlauches SRA aus. Im Aufweitungsbereich selbst ist eine Durchmesser-Übergangszone DZ vorgesehen, in der mit einem Unterdruck auf die Wandung des aufzuweitenden Schlauches gearbeitet wird. Einzelheiten hierzu sind der vergrößerden Darstellung nach Figur 2 zu entnehmen, wo ersichtlich ist, daß eine Unterdruck-. Zuführungsleitung UAZ etwa parallel zur Wandung verläuft und entsprechende Kanäle UK aufweist, die bis hin zur Öffnung des konischen Ubergangsbereiches DZ reichen. Durch den angelegten Unterdruck wird der aufzuweitende Schlauch SRV nach außen an die Wandung gezogen und an dieser entlang bewegt. Das Ganze stellt eine Unterdruck-Aufweitung dar, da mit Ausnahme des Anfahrprozesses meist auf den Innenüberdruck verzichtet werden kann. Man kann aber auch als einfachste Lösung die ganze Aufweitkammer mit Hilfe z.B. einer Luft-Wasser-Pumpe beim Anschlußrohr VA unter Unterdruck setzen. Dann sind die Kanäle UK in der Übergangszone DZ überflüssig. Es ist dann nur noch notwendig, zwischen warmem Schmiermittel und Kühlmittel für den Unterdruckkreislauf zu unterscheiden. Das Formrohr FR braucht nicht einmal geschlossen zu sein, eine dern kann auch perforiert sein.In the area of the subsequent expansion device AE is initially at Form tube FR a cooling zone KB is provided, in a larger cylindrical cooling container KH an inlet AK1 and an outlet AK2 for the coolant are available. This cooling container KH has an inlet opening which is approximately the outer diameter of the cross-linked Hose SRV corresponds and widens approximately conically in the middle area the desired diameter of the expanded shrink tubing SRA. In the expansion area even a diameter transition zone DZ is provided in which with a negative pressure is worked on the wall of the hose to be expanded. Details on this can be found in the enlarged view of Figure 2, where it can be seen that a negative pressure. Feed line UAZ runs approximately parallel to the wall and has corresponding channels UK, which extend up to the opening of the conical transition area Double rooms are enough. The hose to be expanded becomes SRV as a result of the negative pressure applied pulled outward against the wall and moved along this. The whole represents a negative pressure expansion, since with the exception of the start-up process mostly on the Internal overpressure can be dispensed with. But you can also use the simplest solution the whole expansion chamber with the help of e.g. an air-water pump at the connection pipe Put VA under negative pressure. Then the UK channels in the transition zone DZ are superfluous. It is then only necessary between warm lubricant and To distinguish coolant for the negative pressure circuit. The shaped pipe FR needs not even to be closed, one of them can also be perforated.

Die Reibungskräfte sind durch die Schmierflüssigkeit SF herabgesetzt, wobei durch die Kühleinrichtung KB ein 0 Absinken der Temperatur von etwa 200 C aus dem Vernetzungsbereich auf etwa 1500C bis 1800C im Aufweitbereich sichergestellt wird. In der Aufweit- und Kühlzone erfolgt der Wärmeübergang stets über den Schmierfilm der z.B. aus Alkoholen oder Ölen bestehenden Schmierflüssigkeit oder auch direkt zur Kühlflüssigkeit (die dann identisch mit der Schmierflüssigkeit ist).The friction forces are reduced by the lubricant SF, whereby the cooling device KB causes the temperature to drop by about 200 ° C from the crosslinking area to around 1500C to 1800C in the expansion area will. In the expansion and cooling zone, the heat is always transferred via the lubricating film the lubricating liquid, e.g. consisting of alcohols or oils, or directly to the coolant (which is then identical to the lubricant).

ImXBereich der Aufweitzone kann Schmierflüssigkeit SF unter Druck zugeführt werden. Wenn das Formrohr FR geschlossen ist, kann Schmierflüssigkeit von oben (bei AF) zugepumpt werden (dort ist dann eine Dichtung erforderlich) und fördert den aufgeweiteten Schlauch SRA.In the X area of the expansion zone, lubricant SF can be pressurized are fed. When the molding tube FR is closed, lubricating fluid can be pumped in from above (at AF) (a seal is then required there) and promotes the expanded hose SRA.

Die Anlegung von Unterdruck hat den Vorteil, daß das Schlauchende offen bleiben kann und der axiale"Rückstoß auf den Schlauch unterbleibt. Voraussetzung sind allerdings geschmierte Dichtungen (oben: Schmiermittel.The application of negative pressure has the advantage that the hose end can remain open and the axial "recoil on the hose does not occur. Prerequisite are, however, lubricated seals (above: lubricant.

unten: Kühlflüssigkeit).below: coolant).

Der fertig aufgeweitete und zusätzlich über eine Flüssigkeitskühlung (Zulauf FK1, Ablauf FK2) in seiner Temperatur abgesenkte Schlauch kann anschließend ohne Abquetschen abgezogen und aufgewickelt werden. Damit ist das stückweise Abschneiden auch innen beschichteter Schläuche möglich.The completely expanded and additionally via a liquid cooling (Inlet FK1, outlet FK2) the temperature of the hose can then be lowered can be pulled off and wound up without being squeezed off. So that is the piece-by-piece cutting Inner coated hoses are also possible.

Am unteren Ende der Herstellvorrichtung ist eine Lippendichtung LD vorgesehen, die in eine Kammer KA eingesetzt ist. Diese Kammer KA hat einen Anschluß VA, der zu einer Vakuumpumpe geführt wird und der den Unterdruck in der gesamten Aufweiteinrichtung AE sicherstellt. Weiterhin ist an der Kammer KA ein am Boden befindlicher Anschluß SFA vorgesehen, mit dem die durch die Lippendichtung LD abgestreifte Schmierflüssigkeit abgezogen werden kann, allerdings nur dann, wenn Schmier- und Kühlmittel getrennt sind.At the lower end of the manufacturing device is a lip seal LD provided, which is inserted into a chamber KA. This chamber KA has a connection VA, which is fed to a vacuum pump and which the negative pressure in the entire AE expander. Furthermore is at the chamber KA is provided at the bottom connection SFA, with which the through the lip seal LD stripped lubricant can be drawn off, but only if Lubricant and coolant are separate.

Die Pumpe saugt ein Wasser-Luft-Gemisch an, wie bei üblichen Kalibrieranlagen und scheidet Luft aus. Das Wasser wird ggf.(bei fehlender Trennung von Schmieru. Kühlmittel) weiter oben wieder zugepumpt.The pump draws in a mixture of water and air, as is the case with conventional calibration systems and excretes air. The water is possibly (if there is no separation of lubricants Coolant) is pumped in again further up.

2 Figuren 11 Patentansprüche2 Figures 11 claims

Claims

Device for producing a shrink tube using an extruder (EX1) to produce the crosslinkable hose layer (SR1), one of the extruder (EX1) downstream heating device (EE), which as Networking zone works, and a directly following expansion device (AE), with both the heating device (EE) and the expansion device (AE) there are guide devices on the outside of the shrink tube, characterized in that after the (first) extruder (EX1) for the production the cross-linkable hose layer (SR1) a second extruder (EX2) for the additional Application of a thermoplastic, outer hose layer (SR2) is provided, directly to the heating device (EE) and then the expansion device (AE) are subordinate.

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the expansion device (AE), the heating device (EE) and the two extruders (EX1, EX2) are arranged vertically one above the other and a vertical one Pass through the shrink tubing.

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that g It is noted that there is a feed device between the two extruders (EX1, EX2) (ZE) is intended for high-tensile threads (FD).

4. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that in the area of the heating device (EE) for guiding the shrink tubing supporting drive devices (R01 to R06) are provided.

5. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that in front of the widening device (AE) a feed device (SFB) is intended for a lubricant (SF).

6. Apparatus according to claim 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c It does not mean that the lubricant (SF) is also the heating and / or cooling medium forms.

7. Apparatus according to claim 5 or 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that on the entry and / or exit side of the expansion device (AE) sealants (LD) are provided.

8. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that in the area of the expansion device (AE), preferably a negative pressure is applied in the diameter transition zone.

9. Apparatus according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the negative pressure via negative pressure channels (UK) with the outside of the to be expanded shrink tubing is connected.

10. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the entire expansion device (AE) under There is negative pressure.

11. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h e k e k e n n n n e i c h n e t that there is a feed device in front of the first extruder (EX1) (SK) is provided for hot-melt adhesive on the inside of the shrink tube.