DE2215523A1 - Ueberdruckkalibrierduesen und kuehlvorrichtung - Google Patents

Description

• überdrucicIcalibrierdüsen und Kühlvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Überdruckkalibrier-und Kühlvorrichtung zur Herstellung beispielsweise zylindrischer Hohlprofile aus vorzugsWeise Thermoplasten, wobei der aus dem Extruder austretende Kunststorfstrang während der Kalibrierjung mit dem Temperier medium indirekten'Kontakt hat.
• Übedruckkalibriervorrichtungen sind an sich bekannt.
• Dabei wird durch eine Druckluftzufü'hrung im Dorn des Extruders Luft in den soeben extrudierten Hohlstrang gepresst und der Hohl strang am Ende außerhalb der Kalibriervorrichtung mittels eines Schleppstopfens vexschlossen Somit entsteht: in dem Rohrstück zwischen Extruderdüse und Schleppstopfen ein Überdruck, wodurch das noch weiche E.xtrudat an einer Extruderdüse nachgeschaltete Kalibrieervorrichtung gedrückt wird und außen kalibrie- sowie gekühlt wird.
• Solche sogenannte Überdruckkalibriervorrichtungen bestehen aus zwei konzentrischen Stahlrohren, die an ihren beiden Enden dicht verschweißt sind und von einem Temperiermedium, vorzugsweise Wasser, durchströmt werden. Solche Kalibriervorrichtungen sind jedoch mit verschiedenen Nachteilen behaftet, die besonders störend wirken, wenn die Kalibrlervorrichtung an moderne Extruder mit gegenüber früher stark erhöhten Aus#toßgeschwindigkeiten des Extrudats angeschlossen wird. Solche Extruder benötigen Kalibriervorrichunyen, die auf den extru- F n dierten Hohlstrang eine intensive und gleichmaßige Kühlwirkung ausüben, da sonst Klebeeffekte, besonders im Einlaufbereich der Kalibriervorrichtungsauftreten können, die zur Unbrauchbarkeit des extrudierten Rohres oder dergl. führen. Bei der Herstellung von beispielsweise Rohren mit in verschiedenen Interalle erzeugten Wandverdickungen sind diese Kalibriereinrichtungen überhaupt nicht mehr zu beliutzen, da dort eine intensive und gleichmäßige Kühlwirkung über die gesamte Kalibrierstrecke notwendig ist.
• Außerdem sind solche Vorrichtungen praktisch nicht zu demontieren, was wegen deren Korrosion und Verschlarrmung insofern von Nachteil ist, weil eine Reinigung und Entkalkung der Vorrichtung nur unter großem Aufwand möglich ist. Besonders störend bemerkbar macht sich die mit höherer Ausstoßleistung des Extruderssnoch steigend durch Korrossion und Verschlammung, bedingte ungleichmäßige Kühlmittelführung, wodurch das zu kalibrierende Profil an den entsprechenden Stellen nicht oder nur unvollkommen, jedenfalls ungleichmäßig kalibriert ist. Die Lebensdauer solcher Vorrichtungen ist begrenzt.
• Auch die mit der US-Patentschrift#3 270 8d5 vorgeschlagene Kalibrier- und Kühlvorrichtung ist nicht geeignet, die Mängel der vorher beschriebenen Art von Kalibriervorrichtungen zu beheben; sondern fügt denselben noch weitere Mängel hinzu. Nämlich dadurch, daß das extrudierte Rohr direkt mit dem Temperiermedium in den Gängen des .ralformi.gen Kalibrierwerkzeuges in Berührung kommt, Icönnttn sich im Wasser vorhandene Schwebestoffe, wie heispielsweise Kalk, Sand oder dergl., dort absetzen und die Qualität des extrudierten Rohres negativ beeinflussen, indem dort die Oberfläche beschädigt wird. Außerdem wird durch den Unterdruck, der durch das strömende Temperier medium gegenüber dem inneren des extrudierten Rohres erzeugt wird' bei dünnwandigen Rohren dasselbe in die Gänge des ICalibrierwerkzeuges hineingezogen, was einer exakten Kalibrierung hinderlich im Wege steht.
• Das Gleiche gilt für den Gegenstand der DAS 1 920 837.
• Auch die dort bescnrlesene Kalibriervorrichtung ist für dickwandigere HchirJro£ile, wie beispielsweise Rohre oder dergl., ungeeignet. Wandverdickte Zonen lassen sich damit nicht herstellen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mängel der bekannten Kalibrier- und Kühlvorrichtungen mit Sicherheit zu vermeiden und das aus dem Extruder austretende, noch plastische Profil gleichmäßig zu kühlen, exakt zu kalibrieren und um damit auch Spannungen im Endprodukt weitgehend zu verhindern.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine z.B. stählerne Kalibrierbüchse von einem z.B. aus Aluminiumguß bestehenden Kühlgehäuse derart umschlossen ist, daß von einer in den Kühlmitteleinlauf mündenden ringförmigen Kammer ausgehend eine ein- oder mehrgängige Wendel für das Kühlmedium --" bis zum Kühlmittelauslauf um die Kalibrierbüchse herum gelegt ist, zwischen deren Stegen und der Kalibrierbüchse eiii Spalt verbleibt.
• Mittels der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kalibrier- und Kühlvorrichtung lassen sich-auch dickwandige Hohlprofile einwandfrei und gleichmäßig kalibrieren und kühlen.
• Von Anstelle tahl für die Kalibrierbüchse können auch andere Werkstoffe, z.B. Graphit und für das Kühlgehäuse z.B. glasfaserverstärkter Kunststoff> eingesetzt werden. Der#Aufbau der Vorrichtung gestattetes, dieselbedennotwendigen Reinigungs- und Wartungsarbeiten ohne Aufwand zu unterziehen.
• Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispieles erläùter-t; Die Überdruck-r Kalibrier- und Kühlvor-richtung besteht im wesentlichen aus einer beispielsweise stähiernen Kalibrierbüchse 1, dem eigentlichen Kalibrierwerkzeug. Diese Kalibrierbüchse 1 ist in einem vorzugsweise aus Aluminiumguß hergestellten Kühlgehäuse 2 lösbar eingesetzt, Mit ;3 sind an#der Vorrichtung angebrachte Zentrierstifte bezeichnet, mittels derer ein genauer Anschluß an das Extrusionswerkzeug möglich ist. Das Kühlgehäuse 2 weist eine ringförmigeKainmer 4 auf, in die der Einlauf 5 mündet.
• Von der ringförmigen Kammer 4 ausgehend verlauf die Wendel 6 bis zum Auslauf 7. Die Wendel 6 bildet mit den dazwischen verbleibenden Stegen 8 und der Kalibrierbüchsei eine Kühlkammer, wobei sich die jtalibrierbüche 1 an-dem--Kühigehäuse 2-vorn und hinten abstützt. Mit 9 sind Klemmeinrichtungen bezeichnet zur Befestigung der Kalibriervorrichtung an dem Extrusionswerkzeug.
• Durch die Ausbildung der ringförmigen Kammer 4-im Einlaufbereich der Kühlvorrichtung wird das Temperiermedium, vorzugsweise Wasser, tangential der Kalibrierbüchse i zugeführt. Diese wird dabei turbulent umströmt. Zwischen der Kalibrierbüchse 1 und den Stegen 8 verbleibt ein geringXeL Spalt, wodurch ein Leckfluß des Temperiermediums erzeugt wird, der eine vollkommende Umspülung der Kalibrierbüchse 1 ermoglicht.
• Um einen großen Kühleffekt.' besonders beim Eintritt des zu kalibrierenden Hohl stranges aus dem Extruder in die Kalibrier- und Kühlvorrichtung zu erreichen, ist der Anschluß der Vorrichtung an das Extrusionswerkzeug über die Zentrierstifte 3 vorgenommen, wodurch verhindert ist, daß ein die Kühlung und Kalibrierung beeinflussender Wärmeübergang vom Extrusionswerkzeug auf die Kalibriervorrichtung stattfindet.
• Es ist beispielsweise auch möglich, die Kalibrierbüchse 1 durch eine andere zu ersetzen, um auf diese Weise mit einer Kalibriervorrichtung mehrere Rohrdimensionen kalibrieren zu können1 oder'auch die Wendel 6 und Stege 8 auf der Kalibrierbüchse 1 in das Kühl gehäuse 2 ragend vorzusehen.
• Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kalibrier- und Kühlvorrichtung liegt in ihrem niedrigen Eigengewicht, bedingt durch die -Verwendung von Aluminium als Kühlgehäuse. Somit sind sehr kurze Austauschzeiten und Montagezeiten am Extruder möglich.
• Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf Hohlprofile beschränkt#' sondern ist auch mit Vorteil bei Vollprofilen anwendbar.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   ~#Überdruckkalibrier- und Kühlvorrichtung zur Herstellung beispielsweise zylindrischer Hohlprofile aus vorzugsweise Thermoplasten, wobei der aus dem Extrud-er austretende Kunststoffstrang während der Kalibrierung mit dem Temperiermedium indirekten Kontakt hat, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß eine Kalibrierbüchse (#i) von einem Kuhlgehäuse (2) derart umschlossen ist, daß von einer in den Kühlmitteleinlauf (5) mündenden ringförmigen Kammer (4) ausgehend eine ein- oder mehrgängige Wendel (6) für das Kühlmedium izh bis zum Kühlmittelauslauf (7) um die Kalibrierbüchse (1) herum gelegt ist, zwischen deren Stegen (8) und der Kalibrierbüchse (1) ein Spalt verbleibt.

   Überdruckkel,.brier- und Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c 11 n e t, d a ß die Kalibrierbüchse (1) aus Stahl besteht und das Kühigehäuse (2) aus Aluminium, Überdruckkalibrier- und Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, d a ß die Kalibrierbüchse aus Graphit besteht.

   Überdruckkalibrier- und Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 und einem der folgenden, d a d u r c h g e.k e n n z e i c h n e t, d a ß das Kühige häuse aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.

   Überdruckkalibrier und Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 und einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß die Kalibrierbüchse und das Kühl gehäuse aus verschiedenen geeigneten Materialien bestehen