DE69708317T2

DE69708317T2 - Verfahren und Anlage zur Herstellung von Kunststoffrohren mit biaxialer Streckung und so erhaltenes Kunststoffrohr

Info

Publication number: DE69708317T2
Application number: DE69708317T
Authority: DE
Inventors: Jean-Jacques Acket; Bernard Prevotat
Original assignee: Alphacan SAS
Current assignee: Alphacan SAS
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1997-09-18
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2017-09-19
Also published as: HUP9903923A2; PL184641B1; NO990447L; US6447710B1; PL332453A1; IL128464A0; KR20000035892A; FR2753648B1; JP2001504048A; DE69708317T3; WO1998013190A1; CN1076269C; KR100472979B1; EP0932490A1; CA2266538C; DK0932490T3; IL128464A; BR9711392A; ATE208699T1; NO990447D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffrohren der Art, bei der man einen Rohr-Vorformling, der auf eine Temperatur nahe seiner Temperatur der Molekularorientierung gebracht wurde, durch radiale Dehnung des Rohr-Vorformlings innerhalb eines Formschaft einer biaxialen Streckung unterzieht, dessen Innendurchmesser bis auf die Wärmedehnung gleich dem gewünschten Durchmesser des Rohrs aus Kunststoffmaterial ist, mit Bildung einer Blase an einem Ende des Rohrs, kontrollierter Verschiebung dieser Blase bis zum anderen Ende des Rohrs, und mit Längsstreckung.
Ein solches Verfahren ermöglicht die Herstellung von molekularorientierten Kunststoffrohren mit verbesserten mechanischen Eigenschaften.
Die Druckschrift GB-A-1 432 539 lehrt ein solches Verfahren in einer Form, die sich aber bei Rohren großer Länge als schwierig anwendbar erwiesen hat. Während des Unterdrucksetzens entstehen nämlich das Autblähen (Bildung der Blase) und somit die Molekularorientierung oft gleichzeitig an mehreren Stellen; dieses nur schwer kontrollierbare Vorgang bewirkt große Variationen der Dicke in Längsrichtung und sogar Falten beim Aufeinandertreffen von zwei Dehnungsfronten.
Die Druckschrift US-A-4 098 857 bringt eine Verbesserung des oben erwähnten Verfahrens der Biorientierung durch Verwendung eines den Vorformling umschließenden Futterals innerhalb einer Form. Bei Beginn des Vorgangs grenzt das Futteral die radiale Ausdehnung ein und wird dann nach und nach weggezogen, um die Streckzone fortschreiten zu lassen.
EP-B-0 072 064 verwendet auch ein solches einen Rohr-Vorformling umgebendes Futteral; bei der Herstellung wird das Futteral nach und nach weggezogen, und es ist ein Gegendruck-System zur Regelung der axialen Verschiebung des Futterals vorgesehen, das an einem Ende (in Kontakt mit der Wand des gerade gestreckt werdenden Rohr-Vorformlings) einen ringförmigen Kolben mit ausgeweiteter Kegelstumpfform aufweist. Das Längsstrecken des Rohr-Vorformlings wird hauptsächlich durch das Reiben des Futterals auf dem Querschnitt des Rohrs bei seiner relativen Verschiebung entlang des Rohres erhalten. Eine solche Lösung ermöglicht es zwar, die Verschiebung der Blase zu steuern, nutzt aber Reibungskräfte zur Durchführung des Längsstreckens; es ist aber bekannt, daß es schwierig ist, die Reibungskräfte zwischen zwei in Bewegung befindlichen Teilen genau zu steuern, so daß die Längsstreckung möglicherweise beträchtliche Veränderungen entlang des Rohrs aufweist. Außerdem kann das Reiben des Futterals gegen die Außenfläche des Kunststoffrohrs zu Schönheitsfehlern auf dieser Fläche führen.
EP-A-0 404 557 liefert einen positiven Antrieb der Längsstreckung des Rohr-Vorformlings, Antrieb, der bei dem oben erwähnten Verfahren nicht vorhanden ist. Das Ende des Rohr-Vorformlings entgegengesetzt zu dem, wo die Blase ursprünglich entsteht, wird in einem Kolben festgeklemmt, der eine Streckkraft auf den Rohr-Vorformling ausübt, so daß die Reibung zwischen Rohr-Vorformling und Futteral nicht mehr notwendig ist, um eine solche Streckkraft zu gewährleisten. Das Verfahren gemäß EP- A-0 404 557 ermöglicht es also, die Homogenität des Längsstreckgrads über die Länge des Rohrs zu verbessern.
Damit das Strecken des Kunststoffrohrs unter guten Bedingungen stattfinden kann, muß dieses Rohr aber durch ein heißes Fluid, das gemäß EP-A-0 404 557 nicht nur im Rohr-Vorformling aus Kunststoff, sondern auch um das Futteral herum fließt, auf eine geeignete Temperatur gebracht und gehalten werden, die nahe seiner Temperatur der Molekularorientierung liegt. Das heiße Fluid, das um das Futteral herum fließt, steht in direktem Kontakt mit der Innenfläche des Formschafts, der so auf einer relativ hohen Temperatur gehalten wird.
Am Ende der radialen Dehnung kommt gemäß EP-A-0 404 557 das Kunststoffmaterial des Rohr-Vorformlings mit der heißen inneren Oberfläche des Formschafts in Kontakt und erstarrt nicht schnell, selbst wenn, wie vorgesehen, ein kaltes Fluid innerhalb des Kunststoffrohrs in Umlauf gesetzt wird. Diese relative langsame Abkühlung der Außenschicht des Rohrs trägt dazu bei, die Dauer des Formzyklus zu verlängern und die Leistungsfähigkeit des Verfahrens zu verringern.
Die Erfindung hat zum Ziel, die radiale Dehnung über die gesamte Länge des Rohrs trotz des Ausmaßes dieser Dehnung gleichmäßig zu gestalten.
Die Erfindung hat außerdem zum Ziel, ein Verfahren anzugeben, das relativ einfach und wirtschaftlich in der Anwendung bleibt.
Vorzugsweise hat die Erfindung ebenfalls zum Ziel, ein Verfahren anzubieten, das es ermöglicht, eine Einsteckverbindung an einem Ende des Rohrs auszubilden, mit einer Kehle zur Aufnahme einer Dichtung, und gleichzeitig eine praktisch konstante Dicke des Rohrs einschließlich in Höhe der Einsteckverbindung zu gewährleisten.
Die Erfindung stützt sich auf eine Analyse des Vorgangs der Ausdehnung eines Rohr-Vorformlings durch Erhöhung des inneren Drucks und auf Betrachtungen bezüglich der tatsächlichen Spannungen, die in der Dicke des Rohrs erzeugt werden. Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen ist ein Diagramm, das die Durchmesserveränderungen, ausgedrückt in Prozent und in die Abszisse eingetragen, eines Kunststoffrohrs (auf einer Temperatur nahe der Temperatur der Molekularorientierung) angibt, das einem inneren Druck ausgesetzt ist, dessen Wert in die Ordinate eingetragen ist. Es zeigt sich, daß die Durchmesserveränderungen in mehrere Schritte zerfallen:
- ein erster Schritt, der einem aufsteigenden, im wesentlichen geradlinigen Bereich entspricht, kennzeichnet eine homogene Vergrößerung des Durchmessers des Rohrs bis auf etwa 30%, mit der Erhöhung des Innendrucks;
- ein zweiter Schritt, bei dem die Spannung in der Wand über einen Höchstwert geht und dann sehr geringfügig sinkt, um sich auf einem konstanten Wert zu stabilisieren, während der Durchmesser sich vergrößert: das ist der Vorgang der Blasenbildung.
Dieser Vorgang kann in einem dritten Schritt enden, in dem der Wert der tatsächlichen Spannung in der Wand leicht sinkt.
Für die Herstellung ist es also unbedingt notwendig, den Innendruck des Rohrs bis auf einen kritischen Wert zu erhöhen, damit eine Blasenbildung beginnt, und dann diesen Druck zu stabilisieren, um das schnelle Platzen des Rohrs zu verhindern.
Im ersten Schritt, entsprechend der gleichmäßigen Vergrößerung des Durchmessers des Rohrs, bleibt die Umfangsverlängerung, die durch die Dehnung hervorgerufen wird, unter oder gleich dem Fließpunkt des Materials des Rohrs. Im zweiten Schritt, entsprechend dem Vorgang der Blasenbildung, überschreitet die Umfangsverlängerung den Fließpunkt des Materials des Rohrs.
Um den Ausdehnungsvorgang so homogen wie möglich zu machen, ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Dehnung in mindestens zwei Phasen erfolgt, d.h.:
- einer ersten Phase, während der der Rohr-Vorformling gleichmäßig bis auf einen Zwischendurchmesser aufgebläht wird, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Formschafts, bei dem die Umfangsverlängerung unter oder gleich dem Fließpunkt des Materials des Rohrs bleibt, wobei diese erste Phase praktisch ohne Längsstrecken erfolgt, gefolgt von der Bildung einer Blase an einem Ende des Rohrs,
- und mindestens einer weiteren Phase für den Übergang auf den Innendurchmesser des Formschafts, mit Längsstreckung.
Vorzugsweise wird der Zwischendurchmesser dadurch bestimmt, daß in den Formschaft eine gleitende Hülle eingeführt wird, deren Innendurchmesser gleich dem Zwischendurchmesser ist, und nach der ersten Dehnungsphase wird diese Hülle nach und nach aus dem Formschaft entfernt, um die zweite Phase der radialen Dehnung zu ermöglichen.
Vorteilhafterweise ist die gleitende Hülle eine Hülle mit doppelter Wand, mit Umlauf eines heißen Fluids zwischen den beiden Wänden der Hülle.
Vorzugsweise wird der Formschaft außen gekühlt.
Das Vorhandensein der Hülle mit doppelter Wand mit innerem Umlauf eines heißen Fluids ermöglicht die Aufrechterhaltung der Temperatur des Rohr-Vorformlings unter Vermeidung einer direkten Erwärmung der Innenfläche des Formschafts, wodurch die Dauer des Formzyklus reduziert und die Leistungsfähigkeit erhöht wird.
Das Längsstrecken des Rohrs, das hauptsächlich während der zweiten Phase erfolgt, wird erhalten durch Festklemmen der beiden Enden des Rohr-Vorformlings in jeweiligen Klemmeinrichtungen, und durch Entfernen der Klemmeinrichtungen des einen Endes von den Klemmeinrichtungen des anderen Endes des Rohrs.
Vorteilhafterweise wird ein Druckgas, insbesondere Druckluft, zwischen die Außenwand des Kunststoffrohrs und die Innenwand der Hülle eingeblasen, um das relative Gleiten dieser beiden Teile zum Zeitpunkt des Austritts aus der Hülle zu erleichtern und eine störende Reibung zu vermeiden.
Vorzugsweise verbleibt ein Freiraum innerhalb des Formschafts zwischen dem Ende der vollständig in den Schaft eingeführten gleitenden Hülle und dem benachbarten Ende des Schafts, wobei dieser Freiraum die Entstehung der Blase durch Erhöhung des inneren Drucks im Rohr- Vorformling ermöglicht, ohne daß die gleitende Hülle vorher verschoben werden müßte.
Das Ende des Kunststoffrohrs, das von der Zone der Bildung der Blase entfernt liegt, kann zum Zeitpunkt der Entstehung der Blase zu dieser Zone gedrückt werden, um eine Erhöhung der Dicke des Materials zu bewirken, was es ermöglicht, eine Blase mit einer Dicke im wesentlichen gleich der des restlichen Teils des Rohrs zu erhalten.
Vorteilhafterweise wird bei der Bildung der Blase an einem Ende des Rohrs auf dem Kunststoffrohr eine Einsteckverbindung mit einer Nut zur Aufnahme einer Dichtung ausgebildet.
Vorzugsweise wird beim Inkontakttreten der Wand der Blase mit der Einsteckverbindungs-Formwand das benachbarte Ende des Rohrs zur Einsteckverbindung gedrückt, um in Höhe der Kehle eine Wandstärke für die Dichtung zu erhalten, die im wesentlichen gleich der des Rests der Einsteckverbindung und des Rohrs ist.
Vorteilhafterweise wird der Formschaft durch Berieselung oder Regelung außen gekühlt.
Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Anwendung des oben definierten Verfahrens, wobei diese Anlage einen Formschaft, in den der Rohr-Vorformling eingeführt ist, und Einrichtungen zum Verschließen und Einklemmen jedes Endes des Rohr-Vorformlings, sowie Einrichtungen für den Kreislauf eines Fluids, insbesondere einer Flüssigkeit, im Rohr-Vorformling, und zur Veränderung des Drucks dieses Fluids aufweist, und sie ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Hülle mit doppelter Wand und Einrichtungen aufweist, um ein heißes Fluid, insbesondere mit einer Temperatur nahe der Temperatur der Molekularorientierung, in dieser Hülle fließen zu lassen, die gleitend im Formschaft angeordnet ist und über ihren Innendurchmesser einen Zwischen-Dehnungsdurchmesser bestimmt, wobei diese Hülle ein Ende des Rohr- Vorformlings umgibt, das mit Klemmeinrichtungen versehen ist, die einen Kolben bilden, der gleitend in der Hülle angeordnet und fest mit einem Zylinder verbunden ist, der sich über das Ende der Hülle hinaus verlängert, wobei unabhängige Einrichtungen zum Gleitantrieb für die Hülle bzw. den mit dem Kolben versehenen Zylinder vorgesehen sind. Der am Ende des Zylinders angebrachte Kolben weist vorzugsweise Durchlaßeinrichtungen auf, um ein Druckgas, insbesondere Druckluft, zwischen die Außenwand des Kunststoffrohrs und die Innenwand der Hülle einzublasen und ihr relatives Gleiten zu erleichtern.
Vorteilhafterweise weist die Anlage an dem dem mit dem Kolben versehenen Zylinder entgegengesetzten Ende des Formschafts Einrichtungen zum Einklemmen des Endes des Kunststoffrohrs auf, die auch Verschlußeinrichtungen für den Formschaft bilden und eine Form für eine Einsteckverbindung am Ende des Kunststoffrohrs definieren.
Die so definierte Form für die Einsteckverbindung weist mindestens zwei Teile auf, die eine Nut für eine Dichtung abgrenzen und zueinander gleitend angeordnet sind, wobei der Teil, der sich axial zur Außenseite des Kunststoffrohrs hin befindet, sich dem anderen Teil annähern kann, um Material in Höhe der Kehle für die Dichtung zu bringen und es zu ermöglichen, eine Wand mit im wesentlichen konstanter Dicke entlang der ganzen Einsteckverbindung zu erhalten.
Vorteilhafterweise sind Einrichtungen zur Erfassung des Anlegens der Wand der Einsteckverbindung gegen den entsprechenden Teil der Form vorgesehen, um die Verschiebung des anderen Teils der Form auszulösen, wenn der Kontakt hergestellt wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Rohr aus biorientiertem Kunststoff, das eine Einsteckverbindung mit einer Kehle zur Aufnahme einer Dichtung aufweist, wobei die Dicke dieses Rohrs im wesentlichen über seine ganze Länge und in Höhe der Einsteckverbindung konstant ist. Die Eigenschaften des Rohrs sind über seine ganze Länge im wesentlichen homogen.
Erfindungsgemäß ist ein Rohr aus biorientiertem Kunststoff, das eine Einsteckverbindung mit einer Kehle zur Aufnahme einer Dichtung aufweist, ebenfalls dadurch gekennzeichnet, daß die relative axiale Streckung der Einsteckverbindung größer ist als die axiale Streckung des restlichen Teils des fertigen Rohrs.
Vorzugsweise ist die axiale Streckung der Einsteckverbindung in ihrer Gesamtheit mindestens 1,5 mal so groß wie die axiale Streckung des übrigen Teils des Rohrs.
Abgesehen von den oben erwähnten Maßnahmen besteht die Erfindung aus einer gewissen Zahl weiterer Maßnahmen, die nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels genauer erläutert werden, das unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wird, aber keineswegs einschränkend zu verstehen ist.
Fig. 1 dieser Zeichnungen ist ein Diagramm, das die Durchmesservergrößerung eines Kunststoffrohrs in der Abszisse in Prozent ausgedrückt darstellt, während der Druck innerhalb des Rohrs, ausgedrückt in Bar (1 Bar = 10&sup5; Pa) in die Ordinate eingetragen ist,
Fig. 2 ist ein vereinfachtes Schema einer erfindungsgemäßen Anlage, von der Teile im Aufriß dargestellt sind,
Fig. 3 zeigt im Schnitt in vergrößertem Maßstab das Ende des Formschafts, das mit Einrichtungen versehen ist, um eine Form für eine Einsteckverbindung zu definieren,
Fig. 4 ist ein vereinfachtes Schema, das im Schnitt den im Inneren des Formschafts angeordneten Rohr-Vorformling zeigt,
Fig. 5 zeigt ähnlich wie Fig. 4 das aufgeblähte Rohr am Ende der ersten Phase der radialen Dehnung,
Fig. 6 zeigt ähnlich wie Fig. 5 einen folgenden Schritt des Verfahrens vor der Bildung der Einsteckverbindung,
Fig. 7 zeigt die Bildung der Einsteckverbindung,
Fig. 8 zeigt im Schnitt und in vergrößertem Maßstab ein Detail der Herstellung der Einsteckverbindung.
Fig. 9 ist ein Schema ähnlich dem der Fig. 7, das die Ausbreitung der Blase und die komplementäre radiale Dehnung des Rohrs darstellt,
Fig. 10 ist eine schematische Schnittansicht der Anlage, die ein Einblasen von Druckluft während der in Fig. 9 dargestellten Phase zeigt,
Fig. 11 ist ein Diagramm, das den Formzyklus darstellt,
Fig. 12 ist schließlich ein Teilabschnitt der Einsteckverbindung in vergrößertem Maßstab.
In Bezug auf die Figuren findet man in Fig. 1 das bereits beschriebene Diagramm.
Fig. 2 zeigt schematisch und teilweise eine Anlage 1 zur Herstellung von biorientierten Kunststoffrohren. Diese Anlage enthält einen Formschaft 2, bestehend aus einem zylindrischen Metallrohr, zum Beispiel aus Stahl, das als Form für das zu erhaltende Endprodukt dient; der Innendurchmesser des Formschafts 2 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des fertigen Rohrs aus biorientiertem Kunststoff, um den Wärmeschwund zu berücksichtigen. Der Formschaft 2 ist an einem seiner Enden (dem rechten Ende in Fig. 2) mit einer Muffe 3 versehen, die einen Teil einer Form zum Formen einer Einsteckverbindung E ( Fig. 7 bis 10) am entsprechenden Ende des Kunststoffrohrs T bildet.
Die Außenwand des Formschafts 2 wird durch Zerstäubung von Wasser auf die Außenfläche des Schafts 2 mit Hilfe einer Berieselungsrampe R gekühlt. Die Kühlung der Außenwand der Muffe 3 wird ebenfalls gewährleistet, vorzugsweise mit einer Wärmeregulierung auf eine Temperatur, die im Bereich von 20ºC bis 30ºC liegt.
Wie genauer in Fig. 3 dargestellt, weist die Muffe 3 an ihrem zum Schaft 2 weisenden Ende eine Bohrung 4 mit einem Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des Schafts 2 auf, der in diese Bohrung eingeführt ist. Die Muffe 3 wird mit dem Schaft 2 durch ein beliebiges bekanntes Mittel zusammengebaut, insbesondere durch Schweißen. Die Bohrung 4 wird innen durch eine radiale Schulter 5 begrenzt, die den Übergang zu einer weiteren Bohrung 6 kleineren Durchmessers als die Bohrung 4, aber größer als der Innendurchmesser des Schafts 2 gewährleistet. Ein radialer Absatz 7 gewährleistet den Übergang zwischen der Bohrung 6 und einer Endbohrung größeren Durchmessers und größerer Länge, die sich bis zum äußeren Ende der Muffe 3 erstreckt.
Zwischen dem Ende des Schafts 2 und der Schulter 5 befindet sich ein Metallring 8, dessen Innendurchmesser auf der dem Schaft 2 zugewandten Seite gleich dem Innendurchmesser dieses Schafts ist, und dann nach und nach größer wird, um eine kegelstumpfförmige Schräge 9 zu bilden, deren großer Durchmesser gleich dem Durchmesser der Bohrung 6 ist. Diese Bohrung 6 bestimmt die Außenfläche der Einsteckverbindung E; ihr Durchmesser ist so gewählt, daß der Innendurchmesser der Einsteckverbindung E in Höhe der Bohrung 6 es ermöglicht, mit sanfter Reibung den Außendurchmesser eines fertigen Kunststoffrohrs T aufzunehmen, das dem mit der Einsteckverbindung E versehenen gleich ist.
Ein weiterer Ring 10 liegt axial gegen den Absatz 7 an. Die Innenbohrung dieses Rings 10 hat den gleichen Durchmesser wie die Bohrung 6 und öffnet sich auf der der Bohrung 6 entgegengesetzten Seite mit einer kegelstumpfförmigen Schräge 11, die eine Formwandzone bildet, welche dazu dient, eine Außenrippe auf dem fertigen Rohr T auszubilden. Dieser Rippe entspricht auf der Innenwand des Rohrs eine Nut k (Fig. 7) zur Aufnahme einer Dichtung. Der Ring 10 weist auf seiner zylindrischen Außenfläche einen Umfangsausschnitt 12 in Höhe seines mit der Schräge 11 versehenen Endes auf. Dieser Ausschnitt 12 ermöglicht es, einen ringförmigen Raum zu definieren, der eine zylindrische Krone 13 aufnehmen kann, mit der Möglichkeit eines axialen Gleitens. Diese vorstehende Krone 13 ist fest mit dem Ende einer Muffe 14 verbunden, die in die Bohrung der Muffe 3 mit sanfter Reibung eingeführt ist. Die Muffe 14 besitzt eine Innenbohrung 14a mit dem gleichen Durchmesser wie die Bohrung 6.
Das Innenprofil der Muffe 14 in Kombination mit dem der Muffe 3 und der zylindrischen Innenfläche der Krone 13 definiert den Formabdruck G für die Einsteckverbindung E. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist das Innenprofil der Muffe 14 im wesentlichen symmetrisch zum Profil des Teils der Muffe 3, der sich in bezug auf die Mittelebene der Krone 13 links von ihr befindet. Der Querschnitt der Nut k für die Dichtung kann eine andere Form haben als die in den Zeichnungen dargestellte V-Form, zum Beispiel eine rechteckige Form.
Eine Kehle 15 ist auf der Außenfläche der Muffe 14 zum Einsetzen einer Dichtung zwischen die Muffen 3 und 14 vorgesehen.
Eine Vorrichtung 16 zum Verschließen und Einklemmen des benachbarten Endes des Rohr-Vorformlings Te ist vorgesehen, um dicht am äußeren Ende der Muffe 14 befestigt zu werden. Die Verschlußvorrichtung 16 kann so ausgebildet sein, daß sie durch axiales Zusammendrücken eines Rings aus Elastomermaterial ein radiales Einklemmen des Endes des Rohr-Vorformlings Te gewährleistet, wodurch die Dichtheit und der Halt durch Einklemmen dieses Endes gewährleistet werden. Nicht dargestellte Einrichtungen sind vorgesehen, um die Muffe 14 in bezug auf die Muffe 3 gleitend zu verschieben, und um sie in der gewünschten Stellung zu blockieren.
Das andere Ende des Rohr-Vorformlings Te wird in einer Verschluß- und Einklemmvorrichtung 17 (Fig. 2) ähnlich der Vorrichtung 16 dicht verschlossen und blockiert, die einen fest mit dem Ende eines zylindrischen Metallrohrs 18 verbundenen Kolben bildet, der sich auf der der Muffe 3 entgegengesetzten Seite erstreckt.
Die beiden Verschlußvorrichtungen 16, 17 werden zur Einführung eines Fluids, im allgemeinen Wasser, ins Innere und/ oder für einen Kreislauf von Fluid im Inneren des Rohrs Te axial von einem Kanal 16a bzw. 17a durchquert.
Das zum Formschaft 2 koaxiale Rohr 18 kann in einer Führung 19 auf der Seite seines vom Schaft 2 entfernten Endes gleiten und wird von einer Antriebsvorrichtung B eingeklemmt, die es in axialer Richtung verschieben kann. Eine Leitung C1, insbesondere eine flexible Leitung, erstreckt sich innerhalb des Rohrs 18 und ist an den Kanal 17a angeschlossen, um das Fluid in das Rohr Te einzuführen.
Eine weitere Leitung C2, zum Beispiel auch aus einem flexiblen Schlauch bestehend, erstreckt sich im Rohr 18 und ist an einen Kanal 20 angeschlossen (Fig. 2 und 10), der in der einen Kolben bildenden Verschlußvorrichtung 17 vorgesehen ist; dieser Kanal 20 weist einen radial ausgerichteten Bereich auf, der an der äußeren zylindrischen Umfangsfläche des Kolbens 17 mündet.
Eine Hülle 21 (oder Futteral) mit zwei koaxialen zylindrischen Wänden unterschiedlichen Durchmessers, die zwischen sich eine Ringkammer bilden, ist gleitend in den Formschaft 2 eingesetzt. Der Innendurchmesser Di der Hülle 21 ist gleich dem Außendurchmesser des Verschlußkolbens 17, der mit sanfter Reibung gleiten kann. Der Außendurchmesser der Hülle 21 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Schafts 2.
Die Hülle 21 begrenzt eine axial an ihren beiden Längsenden geschlossene und mit zwei schematisch in Fig. 2 dargestellten Anschlußstutzen 22, 23 ausgestattete Innenkammer für einen Kreislauf von heißem Fluid, insbesondere für einen Kreislauf von Öl auf einer Temperatur nahe der Temperatur der Molekularorientierung des Kunststoffs des Rohrs Te. Wenn das Kunststoffrohr aus PVC ist, bei dem die Temperatur der Molekularorientierung sich in einem Bereich von etwa 90ºC bis 110ºC befindet, läßt man vorteilhafterweise in der Hülle 21 heißes Öl mit einer Temperatur von etwa 100ºC fließen.
An ihrem äußeren Ende ist die Hülle 21 an einer Vorrichtung zum Halt und zum Antrieb 24 befestigt, die einen elektrischen Getriebemotor 25 aufweist, der ein Ritzel 26 antreiben kann, welches mit einer Zahnstange 27 zusammenwirkt, die in bezug auf den Formschaft 2 parallel zur Achse dieses Schafts ortsfest eingebaut ist.
Der Innendurchmesser Di der Hülle 21 wird festgelegt, um dem Außendurchmesser des Rohr-Vorformlings Te zu entsprechen, wenn dieser eine Ausdehnung erfahren hat, die eine Umfangsverlängerung des Kunststoffmaterials höchstens gleich dem Fließpunkt des Kunststoffmaterials nach sich zieht.
Wie bereits in bezug auf Fig. 1 beschrieben, entspricht dieser Durchmesser einer Vergrößerung des Ausgangs-Außendurchmessers H des zylindrischen Rohr-Vorformlings Te um etwa 30%.
Die Länge der Hülle 21 wird so gewählt, daß, wenn diese Hülle 21 praktisch vollständig in den Formschaft 2 eingeführt ist, wie in Fig. 4 dargestellt, sie fast die ganze Länge des Rohr-Vorformlings Te überdeckt, mit Ausnahme der Endzone, die sich in Höhe des Hohlraums G zur Formung der Einsteckverbindung E befindet, und einer zylindrischen Zone verringerter Länge e, die sich ausgehend von diesem Hohlraum G auf der der Verschlußvorrichtung 16 entgegengesetzten Seite erstreckt.
Vorzugsweise hat das Stirnende 28 der Hülle 21, das zur Zone der Einsteckverbindung hin gerichtet ist, eine ausgeweitete Kegelstumpfform, die einen progressiven Übergang zwischen dem Innendurchmesser der Hülle 21 und dem Innendurchmesser des Formschafts 2 gewährleisten kann.
Vorteilhafterweise wird in der Muffe 3 (Fig. 3) eine Vorrichtung S vorgesehen, um die Zufuhr von in Dehnung befindlichem Kunststoffmaterial gegen die Schräge 11 zu erfassen. Diese Vorrichtung 5 enthält vorzugsweise eine Lichtleitfaser, die mit einem Lichtaussende- und Empfangsgerät (nicht dargestellt) verbunden ist, welches die optische Erfassung der Annäherung des Kunststoffmaterials ermöglicht. Der für den Durchgang der Lichtleitfasern vorgesehene Raum mündet über eine Öffnung O in den inneren Durchlaß des Rings 10 in der Nähe der Schräge 11.
In einer Variante kann eine Erfassung durch Ultraschall vorgesehen werden.
Unter diesen Umständen ist der Betrieb der das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren anwendenden Anlage wie folgt.
Ein zylindrischer Rohr-Vorformling Te aus Kunststoff wird zunächst innerhalb des Formschafts 2 angeordnet. Dieser Vorformling Te hat einen Außendurchmesser H kleiner als der Durchmesser des gewünschten fertigen Rohrs und eine relativ große Dicke, größer als die des fertigen Rohrs. Zum Beispiel kann ein Rohr-Vorformling Te aus PVC einen ursprünglichen Außendurchmesser von 85 mm mit einer Dicke von 20 mm haben, während das fertige, biorientierte Rohr einen Durchmesser von 160 mm hat; der Zwischendurchmesser Di, entsprechend der homogenen radialen Dehnung, beträgt für dieses Beispiel etwa 125 mm.
Vorzugsweise wird der Rohr-Vorformling Te mit einer Temperatur nahe seiner Temperatur der Molekularorientierung zugeführt, zum Beispiel aus einer Anlage zur Verarbeitung von Kunststoffrohren.
Zum Einsetzen des Rohr-Vorformlings Te wird die Muffe 14 (Fig. 3) aus der Muffe 3 herausgezogen, und das zylindrische Rohr 18 wird nach rechts gedrückt, so daß die Verschluß- und Einklemmvorrichtung 17 jenseits der Muffe 3 zugänglich ist, um das Erfassen des linken Endes des Vorformlings Te zu ermöglichen.
Wenn die Befestigung des Endes des Vorformlings Te in der Vorrichtung 17 durchgeführt wurde, werden das Rohr 18 und sein Verschlußkolben 17 nach links in Fig. 2 verschoben und ziehen den Vorformling Te ins Innere des Schafts 2 und der Hülle 21, deren Position die in Fig. 4 dargestellte ist.
Dieses Einsetzen des heißen Vorformlings Te wird durchgeführt unter Vermeidung jedes Kontakts des Vorformlings Te mit kalten, zum Beispiel Umgebungstemperatur aufweisenden Bauteilen.
Wenn das rechte Ende (gemäß den Zeichnungen) des Vorformlings Te in die Nähe der Muffe 3 gelangt, wird die Verschlußvorrichtung 16 am Ende des Vorformlings befestigt und anschließend in der Muffe 14 blockiert, die schließlich in die Muffe 3 eingesetzt wird; es verbleibt ein Spiel in Längsrichtung im Raum 12 zwischen dem Ring 10 und der Krone 13, das ein späteres Gleiten der Muffe 14 ermöglicht.
Am Ende der Einführung des Rohr-Vorformlings Te ist die Konfiguration wie in Fig. 4 dargestellt. Man sieht, daß die Hülle 21 die innere Zone G freiläßt.
In den Vorformling Te wird über die Leitung C 1 und den Kanal 17a ein heißes Fluid mit einer Temperatur nahe der Temperatur der Molekularorientierung des Kunststoffmaterials des Vorformlings eingeleitet. Im Fall von PVC wird das in den Vorformling Te eingeleitete Fluid von heißem Wasser mit einer Temperatur von nahe 100ºc gebildet. Nachdem der Verschluß des Kanals 16a durch ein Ventil (nicht dargestellt) gewährleistet wurde, erhöht man den Wasserdruck im Vorformling Te, um die erste Phase der homogenen radialen Ausdehnung des Rohrs zu bewirken, das sich gegen die Innenfläche der Hülle 21 legt, die selbst aufgrund des Ölkreislaufs im Inneren heiß ist.
Wie bereits erklärt, entspricht diese erste Phase der radialen Dehnung des Rohrs einer Ausdehnung mit einer Umfangsverlängerung des Materials, die den Fließpunkt des Kunststoffmaterials nicht überschreitet. In der dem Formabdruck der Einsteckverbindung entsprechenden Zone, in der der Vorformling Te nicht von der Hülle bedeckt ist, bleibt die Dehnung homogen. Bei dieser ersten Phase der radialen Dehnung bleiben die Verschlußvorrichtungen 16 und 17 in axialer Richtung ortsfest. Die Dicke des Vorformlings verringert sich, und das Material erfährt praktisch keine Längsstreckung. Die Situation ist in Fig. 5 dargestellt.
Wie in Fig. 6 schematisch dargestellt, wird dann über den Verschlußkolben 17 und das zylindrische Rohr 18, das von der Vorrichtung B ( Fig. 2) zur Zone der Einsteckverbindung gedrückt wird, auf das linke Ende des Rohr-Vorformlings Te ein axialer Schub ausgeübt. Gleichzeitig wird ein axialer Schub auf die Hülle 21 ausgeübt, um sie ebenfalls in die Zone der Einsteckverbindung zu schieben, um die Strecke e zu kompensieren. Die gleichzeitige Verschiebung des Rohr-Vorformlings Te und der Hülle 21, vorzugsweise mit gleicher Geschwindigkeit, vermeidet jede störende Reibung, die die Außenfläche des Vorformlings Te beschädigen könnte.
Das Material der nicht vom Rohr-Vorformling Te bedeckten Zone N wird somit komprimiert und seine Dicke vergrößert.
Der Druck des heißen Wassers innerhalb des Vorformlings Te wird dann erhöht, um das Auftreten einer Blase in der Zone N und die Bildung der Einsteckverbindung E zu verursachen, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Während dieser Dehnungsphase überschreitet die Umfangsverlängerung des Materials den Fließpunkt des Kunststoffmaterials. Die während des Schritts der Fig. 6 erhaltene Vergrößerung der Dicke in der Zone N ermöglicht es, für die Wände der Einsteckverbindung E eine praktisch konstante Dicke gleich der Dicke des fertigen Rohrs T in dem nicht zur Einsteckverbindung gehörenden Bereich zu erhalten, Dicke, die ausreicht, um die Druckfestigkeitseigenschaften der Einsteckverbindung zu erhalten.
Wie bereits erklärt, wird in dieser Einsteckverbindung eine Kehle k ausgebildet, die eine Dichtung aufnimmt. Die Herstellung der diese Kehle k begrenzenden Wand ist schwierig, insbesondere in bezug auf die Form, die Abmessungen und die Dicke der Wand in Höhe dieser Kehle.
Erfindungsgemäß geht man zum Erhalt einer Kehle k, die so genau wie möglich ausgeführt ist, folgendermaßen vor. Kurz vor dem Kontakt der Wand der Blase während des Dehnens mit der kalten Fläche des Formrohrs 2 in Höhe seiner Muffe 3 (Fig. 3) wird ein axialer Schub auf die Muffe 14 in Richtung des Kolbens 17 ausgeführt, wie durch einen Pfeil in Fig. 7 dargestellt ist. Die Krone 13 fügt sich dann tiefer in den Raum 12 der Fig. 3 ein. Das Ergebnis ist eine Verdickung der Wand der gerade entstehenden Blase, und hauptsächlich in Höhe der späteren Kehle k, die am Ende der Herstellung die gewünschte, korrekte Dicke haben wird.
Die Anwendung des Schubs auf die Muffe 14 wird vom Detektor 5 mit Lichtleitfaser gesteuert. Fig. 8 zeigt in vergrößertem Maßstab die Situation am Ende des Vorschubs der Muffe 14.
Die Wand der Einsteckverbindung E wird in Kontakt mit der kalten Wand des Formschafts 2 formgekühlt.
Dann wird der Druck innerhalb des Vorformlings Te verringert, um ihn von der Innenwand der Hülle 21 zu lösen. Diese Hülle 21 wird dann nach links verschoben, wie in Fig. 9 dargestellt, um nach und nach die Oberfläche des Vorformlings Te freizulegen. Der Druck im Inneren dieses Vorformlings bleibt groß genug, um die zweite Phase der radialen Dehnung und die Ausbreitung der Blase zu gewährleisten. Kurz nach dem Beginn der Bewegung der Hülle 21 nach links (gemäß Fig. 9) wird die Verschiebung des zylindrischen Rohrs 18, das die Verschlußvorrichtung 17 und den Vorformling Te zieht, in gleicher Richtung gesteuert. Man erzeugt so ein Längsstrecken des Vorformlings Te gleichzeitig mit einer Durchmesserausdehnung. Der Antrieb der Hülle 21 wird durch den Start des Motors 25 (Fig. 2) gewährleistet, der das Ritzel 26 antreibt, das mit der Zahnstange 27 zusammenwirkt. Jede andere gleichwertige Vorrichtung, die eine Längsbewegung erlaubt, wie zum Beispiel eine Kugelführung oder ein Hydrauliksystem, kann verwendet werden.
Die Hülle 21 verschiebt sich mit einer Geschwindigkeit, die größer ist als die der Verschlußvorrichtung 17, und am Ende des Formzyklus gelangt die Blase in die Nähe der Verschlußvorrichtung 17.
Um jede Reibung zwischen dem Vorformling Te und der Hülle 21 zu vermeiden, wird, wie in Fig. 10 dargestellt, Druckluft über den Kanal 20 in den zwischen dem Vorformling Te und der Innenfläche der Hülle 21 liegenden Raum eingeblasen. Die Luft bewegt sich zum Ende 28 der Hülle 21, fließt um dieses Ende herum und kommt in umgekehrter Richtung zwischen die Außenfläche der Hülle 21 und die Innenfläche des Formschafts 2 zurück, um in die Außenluft zu entweichen. Dieses Einblasen von Luft kann ab dem Beginn der Bewegung der Hülle 21 nach links erfolgen. Der in dieser Phase verwendete Luftdruck ist relativ niedrig, insbesondere in der Größenordnung von 4 Bar.
Die Längsstreckung des Vorformlings Te wird also durch die gesteuerte Verschiebung der Verschlußvorrichtung 17 perfekt kontrolliert, und die Außenfläche des Vorformlings Te erfährt keinerlei Beschädigung durch Reibung.
Da der Formschaft 2 kalt gehalten wird, kommt die Wand des Rohrs aus Kunststoffmaterial bei der Ausbreitung der Blase, die in Fig. 9 dargestellt ist, also direkt mit einer kalten Wand in Kontakt und erstarrt schnell, wodurch die Dauer des Formzyklus beträchtlich verkürzt werden kann. Es ist anzumerken, daß die Innenfläche des Formschafts 2 auf einer relativ niedrigen Temperatur bleibt, da der Kreislauf von heißem Öl innerhalb der Hülle 21 stattfindet; eine mögliche Wärmeübertragung zwischen der Außenwand der Hülle 21 und der Innenwand des Formschafts 2 kann nur durch Kontakt zwischen festen Wänden oder über ein radiales Spiel und eine Luftschicht geringer Dicke erfolgen. Die Wärmeübertragung ist also im Vergleich mit dem Fall, in dem das heiße Fluid, das den Vorformling Te auf einer für den Formvorgang der Blase geeigneten Temperatur halten soll, direkt gegen die Innenwand des Formschafts 2 fließt, wesentlich verringert. In diesem letzteren Fall wäre die Kühlung des gerade gebildeten Rohrs T länger, was die Dauer des Formzyklus erhöhen und zu einer wesentlich geringeren Leistungsfähigkeit führen würde als gemäß der Erfindung.
Wenn der Formzyklus beendet ist, führt man kaltes Wasser in das fertige Rohr T ein, um seine Temperatur zu verringern und das Material erstarren zu lassen, ehe es aus dem Formschaft 2 entnommen wird.
Da die Durchmesservergrößerung des Rohrs aus Kunststoffmaterial während der Phase der Ausbreitung der Blase, die in Fig. 9 dargestellt ist, relativ gering ist, ist es nicht notwendig, am Ende 28 der Hülle 21 eine besondere Geometrie vorzusehen. Die Wand der Blase hat eine ausreichende Druckfestigkeit, um sich alleine zu halten, ohne sich gegen eine bestimmte Fläche anlegen zu müssen.
Der Verschlußkolben 17 ermöglicht es, der axialen Ausdehnung des Rohrs während der Entwicklung der Blase zu folgen und/oder sie zu steuern.
Fig. 11 ist ein Diagramm, das die Variationen verschiedener Parameter während des Formzyklus darstellt. In diesem Diagramm zeigen drei Kurven L1, L2, L3 jeweils:
- L1 die Variationen des Drucks innerhalb des Vorformlings,
- L2 die Variationen des Wasserpegels in einem Behälter, aus dem heißes Wasser entnommen wird, um in den Vorformling Te eingespritzt zu werden, und in den es zurückgeschickt wird bei der Einführung von kaltem Wasser in den Vorformling,
- und L3 die Verschiebung des Verschlußkolbens 17 und des entsprechenden Endes des Vorformlings.
Für L1 sind die in Bar (oder in 10&sup5; Pa) ausgedrückten Druckveränderungen in der Ordinate eingetragen in Abhängigkeit von der Zeit, ausgedrückt in Sekunden, die in die Abszisse eingetragen ist. Das erste waagrechte Segment L1a mit einem Druck von im wesentlichen Null entspricht dem Füllen des Rohr-Vorformlings; es wird gefolgt von einem ansteigenden Segment L1b entsprechend der Druckerhöhung im Rohr. Das folgende waagrechte Segment L1c entspricht dem Wasserkreislauf im Rohr-Vorformling mit konstantem Druck. Das folgende ansteigende Segment L1d entspricht der Druckerhöhung zur Bildung der Blase; der Druck wird im waagrechten Segment L1e aufrechterhalten und wird dann verringert, um während der Ausbreitung der Blase über die ganze Länge des Rohrs (Schritt der Fig. 9) auf dem Pegel der Stufe L1f zu bleiben. Am Ende des Formvorgangs kann der Druck erneut gemäß der Spitze L1g erhöht werden, um das Anlegen der Einsteckverbindung E gegen die Form zu gewährleisten. Der Druck sinkt anschließend auf den Pegel der waagrechten Stufe L1h, im wesentlichen auf den gleichen Druckwert wie die Stufe L1c, für den Kreislauf von Kühlwasser und die Evakuierung des heißen Wassers. Der Druck kommt durch das absteigende Segment L1i wieder auf den relativen Wert Null zurück.
Für L2 wird der Wasserpegel im Behälter in die Ordinate eingetragen, und die in Sekunden ausgedrückte Zeit ist in die Abszisse eingetragen. Die homogene radiale Ausdehnung des Vorformlings, entsprechend dem. Segment L1b, L1c wird von einer Erhöhung des Wasservolumens innerhalb des Rohr-Vorformlings und somit einer Absenkung des Wasserpegels im Behälter begleitet.
Diese Erhöhung des Wasservolumens innerhalb des Rohr-Vorformlings setzt sich während der Formung der Blase und der Ausbreitung dieser Blase bis zum Ende des Formens fort, das sich am Anfang der Spitze L1g befindet.
Wenn das Kühlwasser am Anfang der Stufe L1h eingeführt wird, wird das heiße Wasser in den Behälter zurückbefördert und der Wasserpegel in diesem Behälter steigt gemäß dem Segment L2h an.
Für L3 ist die Amplitude der Bewegung des Verschlußkolbens 17 in die Ordinate eingetragen, in Abhängigkeit von der Zeit in Sekunden, die in die Abszisse eingetragen ist. Ein erstes waagrechtes Segment L3a entsprechend einer Verschiebung Null wird gefolgt von einem abfallenden Segment L3b, das eine negative Verschiebung darstellt, d.h. die Verschiebung des Verschlußkolbens 17 zur Zone der Einsteckverbindung G für den Schritt der Fig. 6. Die Verschiebung vergrößert sich anschließend gemäß dem Segment L3c, was der Ausbreitung der Blase entspricht, bis zum Anhalten des Kolbens 17 entsprechend dem waagrechten Segment L3d.
Das biorientierte Rohr T wird schließlich aus dem Schaft 2 herausgezogen, wird ggf. noch durch Aufsprühen von Wasser auf seine Außenfläche gekühlt, und die Verschlußvorrichtungen 16 und 17 werden abgebaut.
Die nicht ausgedehnten Enden des Rohrs T, die in den Verschlußvorrichtungen 16 und 17 gehalten wurden, werden abgeschritten, während ein neuer Vorformling Te in den Formschaft 2 eingeführt wird.
Die Eigenschaften eines durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen Rohrs wurden analysiert, insbesondere in Höhe der Einsteckverbindung oder Aufweitung E, die zu Analysezwecken, wie in Fig. 12 dargestellt, virtuell in mehrere Segmente Ea, Eb, usw. zerlegt wurde.
Ea entspricht der Anfangszone der Einsteckverbindung, Zone, in die das Ende eines anderen Rohrs zuerst eindringt, das mit dem mit der in Fig. 12 dargestellten Einsteckverbindung versehenen Rohr zusammengebaut werden soll.
Eb entspricht der ersten schrägen Wand der Kehle k und im wesentlichen der Hälfte des Bodens der Kehle.
Die Zone Ec entspricht der anderen Hälfte des Bodens der Kehle k und der anderen schrägen Wand.
Ed entspricht der zylindrischen Zone des Bodens der Einsteckverbindung, die sich zwischen der Kehle k und der kegelstumpfförmigen Übergangszone Ee befindet.
Schließlich entspricht die Zone f (Schaft) dem Anfang des zylindrischen Rohrs und ist nicht Teil der eigentlichen Einsteckverbindung E.
Um die Veränderungen der axialen Länge zwischen den verschiedenen Zonen des Vorformlings entsprechend denen der fertigen Einsteckverbindung E zu analysieren, wurde folgendermaßen vorgegangen:
Eine Probe einer Aufweitung oder Einsteckverbindung E, die erfindungsgemäß aus PVC hergestellt wurde, wurde ausgeschnitten und dann während einer Stunde bei 150ºC in einen Trockenofen eingesetzt.
Nach Beendigung dieses Vorgangs wurde die Erwärmung des Trockenofens unterbrochen, und die Temperatur bis auf Umgebungstemperatur des Teils sinken lassen; dieser Vorgang wurde in etwa 15 Stunden durchgeführt.
Nach einer solchen Behandlung nimmt die Einsteckverbindung E wieder ihre ursprüngliche zylindrische Vorformlings-Form an (da die Temperatur den Glasübergang des Polymers überschritten hat). Die Grenzen zwischen den verschiedenen Zonen Ea, Eb, ... Ee, f wurden vorher mit n1, n2, ... n6 gekennzeichnet.
Vor der Wärmebehandlung, die zur Rückführung zum Vorformling führt, wurden die entwickelten Längen der verschiedenen Zonen Ea, ... Ee, f an der fertigen Einsteckverbindung gemessen; diese Längen entsprechen den entwickelten Strecken zwischen den Markierungen n0 ... n6.
Im Bereich der Einsteckverbindung, die nach der Wärmebehandlung wieder die Form des Vorformlings angenommen hat, wurden die Längen der gleichen Zonen gemessen.
Die relative axiale Streckung Δ1/1 wird definiert als gleich:
(entwickelte Länge einer Zone auf dem fertigen Rohr - entwickelte Länge auf dem wiederhergestellten Vorformling)/entwickelte Länge auf dem wiederhergestellten Vorformling
Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten (Längen in mm):
Man sieht, daß die axiale Streckung der Einsteckverbindung alleine über ihre ganze Ausdehnung, das heißt, über die Zonen Ea bis Ee, etwa 15% beträgt, während auf dem Rohr (entsprechend der Zone f) diese axiale Streckung nur etwa 9% beträgt. Anders gesagt, ist die axiale Streckung in Höhe der Gesamtheit der Einsteckverbindung größer als das des übrigen Teils des Rohres, und sie ist sogar größer als 1,5 mal die axiale Streckung des übrigen Teils des Rohrs.
Diese axiale Streckung trägt zu einer verstärkten Biorientierung in Höhe der Einsteckverbindung und zu guten mechanischen Eigenschaften dieser Einsteckverbindung bei.
Außerdem ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, obwohl die axiale Streckung in Höhe der Einsteckverbindung größer ist, die Dicke der Wand dieser Einsteckverbindung im wesentlichen gleich der des restlichen Teils des Rohrs.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Kunststoff, bei dem ein Rohr-Vorformling (Te), der auf eine Temperatur nahe seiner Temperatur der Molekularorientierung gebracht wurde, durch radiale Dehnung des Rohr-Vorformlings innerhalb eines Formschafts (2) einer biaxialen Streckung unterzogen wird, dessen Innendurchmesser bis auf die Wärmedehnung gleich dem gewünschten Durchmesser des Rohrs (T) aus Kunststoffmaterial ist, mit Bildung einer Blase an einem Ende des Rohrs, kontrollierter Verschiebung dieser Blase bis zum anderen Ende des Rohrs, und mit Längsstrecken, Verfahren gemäß dem die radiale Dehnung in mindestens zwei Phasen erfolgt, d.h.:

- einer ersten Phase, während der der Rohr-Vorformling (Te) gleichmäßig bis auf einen Zwischendurchmesser (Di) aufgebläht wird, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Formschafts, bei dem die Umfangsverlängerung unter oder gleich dem Fließpunkt des Materials des Rohrs (Te) bleibt, wobei diese erste Phase praktisch ohne Längsstrecken erfolgt, während die Bildung der Blase am Ende dieser ersten Phase stattfindet,

- und mindestens einer weiteren Phase für den Übergang auf den Innendurchmesser des Formschafts (2), mit Längsstrecken.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischendurchmesser (Di) dadurch bestimmt wird, daß in den Formschaft (2) eine gleitende Hülle (21), insbesondere mit doppelter Wand mit innerem Kreislauf eines heißen Fluids, eingeführt wird, deren Innendurchmesser gleich dem Zwischendurchmesser (Di) ist, und daß nach der ersten Dehnungsphase diese Hülle (21) nach und nach aus dem Formschaft (2) entfernt wird, um die zweite Phase der radialen Dehnung zu ermöglichen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formschaft (2) außen gekühlt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Längsstrecken des Rohrs (Te), das hauptsächlich während der zweiten Phase erfolgt, erhalten wird, indem die beiden Enden des Rohr-Vorformlings (Te) je in Klemmeinrichtungen (16, 17) blockiert werden, und indem die Klemmeinrichtungen (17) des einen Endes von den Klemmeinrichtungen (16) des anderen Endes des Rohrs (Te) entfernt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckgas, insbesondere Druckluft, zwischen die Außenwand des Kunststoffrohrs (Te) und die Innenwand der Hülle (21) eingeblasen wird, um das relative Gleiten dieser beiden Teile zum Zeitpunkt des Austritts aus der Hülle (21) zu erleichtern und eine störende Reibung zu vermeiden.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Freiraum (G) innerhalb des Formschafts (2) zwischen dem Ende der in den Schaft eingeführten, gleitenden Hülle (21) und dem benachbarten Ende des Schafts verbleibt, wobei dieser Freiraum (G) die Entstehung der Blase durch Erhöhung des inneren Drucks im Rohr- Vorformling (Te) ermöglicht, ohne daß die gleitende Hülle vorher verschoben werden müßte.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Kunststoffrohrs (Te), das von der Zone (N) der Bildung der Blase entfernt liegt, zum Zeitpunkt der Entstehung der Blase zu dieser Zone (N) gedrückt wird, um eine Erhöhung der Dicke des Materials zu bewirken, wodurch eine Blase mit einer Dicke im wesentlichen gleich der des restlichen Teils des Rohrs erhalten wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kunststoffrohr bei der Bildung der Blase an einem Ende des Rohrs eine Einsteckverbindung (E) mit Nut (k) zur Aufnahme einer Dichtung ausgebildet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Inkontakttreten der Wand der Blase mit der Einsteckverbindungs- Formwand (G) das benachbarte Ende des Rohrs zur Einsteckverbindung gedrückt wird, um eine Wandstärke in Höhe der Nut (k) zu erhalten, die im wesentlichen gleich der des Rests der Einsteckverbindung und des Rohrs ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Formschaft (2) durch Besprühen (R) oder Regelung außen gekühlt wird.

11. Anlage zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, die einen Formschaft (2), in den der Rohr-Vorformling (Te) eingeführt ist, und Einrichtungen zum Verschließen und Einklemmen (16, 17) jedes Endes des Rohr-Vorformlings, sowie Einrichtungen (16a, 17a, C1) zur Einführung eines Fluids, insbesondere einer Flüssigkeit, in den Rohr-Vorformling, und zur Veränderung des Drucks dieses Fluids aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Hülle (21) mit doppelter Wand und Einrichtungen (22, 23) aufweist, um ein heißes Fluid in dieser Hülle (21) fließen zu lassen, die gleitend im Formschaft (2) angeordnet ist und über ihren Innendurchmesser (Di) einen Zwischen-Dehnungsdurchmesser des Kunststoffrohrs bestimmt, wobei diese Hülle ein Ende des Rohr-Vorformlings (Te) umgibt, das mit Klemmeinrichtungen (17) versehen ist, die einen Kolben bilden, der gleitend in der Hülle (21) angeordnet und fest mit einem Zylinder (18) verbunden ist, der sich über das Ende der Hülle (21) hinaus verlängert, wobei unabhängige Einrichtungen (24, B) zum Gleitantrieb für die Hülle (21) bzw. den mit dem Kolben (17) versehenen Zylinder (18) vorgesehen sind.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der am Ende des Zylinders angebrachte Kolben (17) Durchlaßeinrichtungen (20) aufweist, um ein Druckgas, insbesondere Druckluft, zwischen die Außenwand des Kunststoffrohrs (Te) und die Innenwand der Hülle (21) einzublasen.

13. Anlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie an dem dem mit dem Kolben versehenen Zylinder (18) entgegengesetzten Ende des Formschafts (2) Einrichtungen (16) zum Einklemmen des Endes des Kunststoffrohrs (Te) aufweist, die auch Verschlußeinrichtungen für den Formschaft bilden und eine Form (G) für eine Einsteckverbindung (E) des Kunststoffrohrs definieren.

14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (G) für die Einsteckverbindung (E) mindestens zwei Teile (3, 10; 13, 14) aufweist, die eine Nut (k) für eine Dichtung definieren und zueinander gleitend angebracht sind, wobei der Teil (13, 14), der sich axial zur Außenseite des Kunststoffrohrs (Te) hin befindet, sich dem anderen Teil (3, 10) annähern kann, um Material in Höhe der Kehle (k) für die Dichtung zu bringen.

15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (S) zur Erfassung des Anlegens der Wand der Einsteckverbindung (E) gegen den entsprechenden Teil der Form (G) vorgesehen sind, um die Verschiebung des anderen Teils (13, 14) der Form auszulösen, wenn der Kontakt hergestellt wird.

16. Rohr aus biorientiertem Kunststoff, das eine Einsteckverbindung (E) mit einer Kehle (k) zur Aufnahme einer Dichtung aufweist, insbesondere erhalten durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Rohrs (T) im wesentlichen über seine ganze Länge und in Höhe der Einsteckverbindung (E) konstant ist.

17. Rohr aus biorientiertem Kunststoff, das eine Einsteckverbindung (E) mit einer Kehle (k) zur Aufnahme einer Dichtung aufweist, insbesondere nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die relative axiale Streckung (Δ1/1) der Einsteckverbindung (E) größer ist als die axiale Streckung des restlichen Teils (t) des fertigen Rohrs.

18. Rohr aus biorientiertem Kunststoff nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Streckung der Einsteckverbindung (E) über ihre Gesamtheit mindestens 1,5 mal so groß wie die axiale Streckung des restlichen Teils des Rohrs ist.