DE2532085A1

DE2532085A1 - Vorrichtung zur herstellung eines kalibrierten kunststoffhohlprofilstranges

Info

Publication number: DE2532085A1
Application number: DE19752532085
Authority: DE
Inventors: Erwin Brunnhofer
Original assignee: Gofini AG; Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1975-07-18
Filing date: 1975-07-18
Publication date: 1977-01-20
Also published as: DE2532085B2; DE2532085C3

Description

Vorrichtung zur Herstellung eines kalibrierten Kunststoffhohlprofilstranges Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines innerhalb vorgegebener Toleranzen kalibrierten Kunststoffhoh#profilstranges, - mit Schneckenstrangpresse mit Strangpreßwerkzeug, Kalibriereinrichtung, Kühlvorrichtung für den kalibrierten Kunststoffhohlprofilstrang und Abzugsvorrichtung, wobei die Schneckenstrangpresse und die Abzugsvorrichtung einen steuerbaren Schneckenstrangpressenantrieb bzw. Abzugsvorrichtungsantrieb aufweisen und die Kalibriereinrichtung mit einem Außenwerkzeug sowie mit einem Innenwerkzeug versehen ist, wobei endlich nach dem Hauptpatent vor dem Kalibrierwerkzeug eine Massestau-Meßvorrichtung angeordnet und der Massestau-Meßvorrichtung eine Steueranlage oder Regelanlage zugeordnet ist, die den steuerbaren Schneckenstrangpressenantrieb und/oder den steuerbaren Abzugsvorrichtungsantrieb auf vorgegebenen, dem Soll-Massestau entsprechenden Massestau steuert. Die Vorrichtung nach dem Hauptpatent dient dabei zur Durchführung eines besonderen Verfahrens zum Betrieb einer Anlage zur Herstellung eines innerhalb vorgegebener Toleranzen außen kalibrierten Kunststoffhohlprofilstranges, wobei zunächst ein Kunststoffstrang mit einstellbarem Extrusionsmassestrom erzeugt, dieser in dem Kalibrierwerkzeug kalibriert und, nach der Kühlung, von der Abzugsvorrichtung mit einstellbarem Abzugsmassestrom abgezogen wird, während sich vor dem Kalibrierwerkzeug ein Ist-Massestau bildet. Nach diesem Verfahren wird durch Veränderung des Extrusionsmassestromes und/ oder Veränderung des Abzugsmassestromes ein Soll-Massestau vor dem Kalibrierwerkzeug ermittelt, bei dem der hergestellte Kunststoffprofilstrang die vorgegebenen Toleranzen aufweist, und werden danach betriebsmäßig der Ist-Massestau meßtechnisch erfaßt sowie bei Abweichung des Ist-Massestaus vom Soll-Massestau der Extrusionsmassestrom und/oder der Abzugsmassestrom so verändert (gesteuert oder geregelt), daß die Abweichung des Ist-Massestaus vom Soll-Massestau verschwindet oder möglichst gering ist. - All diese Maßnahmen nach dem Hauptpatent haben sich an sich bewährt, und zwar sowohl für Vollprofile als auch für Hohlprofile. Die Vollprofile können-dabei beliebigen, also runden, eckigen, aber auch U-, C-, T-, I-förmigen Querschnitt o. dgl sowie beliebige Wanddicke mit zusätzlichen Flanschen oder ohne zusätzliche Flansche, die Hohlprofile können beliebige Hohlform und auch mehrere Kammern sowie ebenfalls beliebige Wanddicke aufweisen. Die einzelnen Wände eines Profils können auch unterschiedlich dick sein. Für die Behandlung von Kunststoffhohlprofilen ist jedoch eine Verbesserung des Verfahrens nach dem Hauptpatent möglich, wenn gleichzeitig Außenkalibrierung und Innenkalibrierung durchgeführt werden und sehr enge Toleranzen verlangt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung nach dem Hauptpatent so weiter auszubilden, daß bei der Behandlung von Kunststoffhohlprofilen sehr enge Toleranzen gewährleistet werden können. Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, ausgehend von der gattungsgemäßen Vorrichtung, daß das Außenwerkzeug und das Innenwerkzeug der Kalibriereinrichtung einen Werkzeugeinlauf mit im wesentlichen in einer vertikalen Ebene liegenden Einlaufelementen, z. B.
Einlaufkanten, bilden (d. h. in bezug auf die Bewegungsrichtung des Kunststoffhohlprofilstranges im wesentlichen an gleicher Stelle beginnen), und daß im Bereich dieses Werkstoffeinlaufes die Massestau-Meßvorrichtung angeordnet ist. - Bei den (aus der Praxis) bekannten Vorrichtungen zur gleichzeitigen Außenkalibrierung und Innenkalibrierung von Kunststoffhohlprofilsträngen sind das Außenwerkzeug einerseits und das Innenwerkzeug andererseits in bezug auf die Bewegungsrichtung des Kunststoffhohlprofilstranges hintereinander angeordnet. Dann bildet sich zwar in Abhängigkeit des Verhältnisses von Extrusionsmassestrom zu Abzugsmassestrom ein Ist-Massestau vor dem Außenwerkzeug der Kalibriereinrichtung, der Gradient dieses Ist-Massestaus ist jedoch nicht sehr steil und daher für regeltechnische und/oder steuerungstechnische Maßnahmen nicht ohne weiteres sehr brauchbar. Wird die Vorrichtung jedoch nach der Lehre der Erfindung gestaltet, so erhält man einen Ist-Massestau, dessen Kurve in Abhängigkeit von einer Veränderung des Verhältnisses von Extrusionsmassestrom zu Abzugsmassestrom einen sehr steilen und definierten Gradienten aufweist, was regeltechnisch und steuerungstechnisch die bekannten Vorteile bringt. Zu sehr definierten Verhältnissen kommt man dann, wenn Außenwerkzeug und Innenwerkzeug der Kalibriereinrichtung einander starr, wenn auch zentrierbar, zugeordnet sind. Dann können sich Veränderungen des Ist-Massestaus, die auf unkontrollierten elastischen Veränderungen der beiden Werkzeuge zueinander beruhen, nicht nachteilig auswirken Zur Erhöhung der Steilheit des erwähnten Gradienten und zur Erzielung definierter Verhältnisse trägt erfindungsgemäß außerdem bei, daß das Innenwerkzeug durch ein flüssiges Kühlmittel (d. h. intensiv) kühlbar und gleichzeitig zur Einführung des flüssigen Kühlmittels in das Innere des Kunststoffhohlprofils eingerichtet ist. So entsteht im Kunststoffhohlprofil gleichsam eine gekühlte Innenschale, was sich auf die Ausbildung des Ist-Massestaus vorteilhaft auswirkt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zur Herstellung eines innerhalb vorgegebener Toleranzen kalibrierten Kunststoffhohlprofilstranges 1, Zur Vorrichtung gehören im grundsätzlichen Aufbau eine Schneckenstrangpresse 2 mit Strangpreßwerkzeug, eine Kalibriereinrichtung 3, eine Kühlvorrichtung 4 für den kalibrierten Kunststoffhohlprofilstrang 1 und eine Abzugsvorrichtung 5.
Die Schneckenstrangpresse 2 und die Abzugsvorrichtung 5 sind jeweils mit einem steuerbaren Antrieb 6 bzw. 7 versehen. Im übrigen befindet sich vor dem Kalibrierwerkzeug 8 eine Massestau-Meßvorrichtung 9 und dieser Massestau-Meßvorrichtung 9 ist eine Steueranlage oder Regelanlage 10 zugeordnet, die den steuerbaren Schneckenstrangpressenantieb 6 und/oder den steuerbaren Abzugsvorrichtungsantrieb 7 auf vorgegebenen, dem Soll-Massestau entsprechenden Massestau 11 steuert.
Insbes. aus der Fig. 2 entnimmt man, daß erfindungsgemäß das Außenwerkzeug 12 und das Innenwerkzeug 13 der Kalibriereinrichtung 3 in bezug auf die Bewegungsrichtung des Kunststoffhohlprofilstranges 1, die durch den Pfeil 14 angedeutet ist, im wesentlichen an gleicher Stelle 15 beginnen. Anders ausgedrückt bilden Außenwerkzeug 12 und Innenwerkzeug 13 einen Werkzeugeinlauf 15 für den zu kalibrierenden Kunststoffhohlprofilstrang 1 mit im wesentlichen in einer Ebene liegenden Einlaufkanten 16, 17. Das schließt am Außenwerkzeug 12 einen trompetenartigen Einlaufbereich 18 nicht aus. Jedenfalls ist erfindungsgemäß im Bereich des Werkzeugeinlaufes 15 die schon erwähnte Massestau-Meßvorrichtung 9 angeordnet. Außenwerkzeug 12 und Innenwerkzeug 13 sind bei der beschriebenen Vorrichtung einander starr, wenn auch zentrierbar, zugeordnet. Die aktive Länge von Innenwerkzeug 13 und Außenwerkzeug 12 sind im Rahmen der Erfindung beliebig. Das Innenwerkzeug 13 ist als Ganzes durch das Strangpreßwerkzeug 19 geführt, wobei das Strangpreßwerkzeug 19 im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung als sog. Querspritzkopf aufgebaut ist. Die Strangpreßdüse des Strangpreßwerkzeuges 19 ist mit dem Innenwerkzeug 13 nicht konstruktiv verbunden. Andererseits sind Innenwerkzeug 13 und Außenwerkzeug 12 über das Strangpreßwerkzeug 19 starr und vorzugsweise auch zentrierbar so miteinander vereinigt, daß sie während des Anfahrens der Anlage insgesamt voneinander getrennt werden können. Die üblichen Versorgungsleitungen 20 für das Innenwerkzeug 13 sind durch das Strangpreßwerkzeug 19 insgesamt hindurchgeführt und hinter dem Strangpreßwerkzeug 19 an entsprechende Einrichtungen für beispielsweise die Zuführung eines Kühlmittels oder für die Erzeugung von Unterdruck angeschlossen. Man kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem kurzen Außenwerkzeug 12 und einem langen Innenwerkzeug 13 oder aber auch mit einem kurzen Innenwerkzeug 13 und einem langen Außenwerkzeug 12 arbeiten. Wie beim Hauptpatent kann die Kalibriereinrichtung 3 insgesamt in Verbindung mit einer sog. Unterwasserkalibrierung eingesetzt und in einen entsprechenden Kühlmittelbehälter 21 eingebaut werden. Jedenfalls ist eine intensive Kühlung kurz nach dem Einlauf des Kunststoffhohlprofilstranges 1 in die Kalibriereinrichtung 3 erforderlich, sei es über das Innenwerkzeug 13, sei es über das Außenwerkzeug 12. Besonders bewährt hat sich auch hier, die Kalibriereinrichtung 3 insgesamt in einem Kühlmittelbad 22 der Kühlvorrichtung 4 anzuordnen oder mit seinem Austritt 23 in dem Kühlmittelbad 22 münden zu lassen. Dann besteht die schon im Hauptpatent bewährte Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß eines der Kalibrierwerkzeuge 12 bzw. 13, vorzugsweise das Außenwerkzeug 12, einen Absaugschlitz 24 o. dgl.
aufweist und damit an eine Unterdruckquelle 25 angeschlossen ist.
In der beschriebenen Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl für die Kalibrierung von Einkammerhohlprofilen als auch für die Kalibrierung von Mehrkammerhohlprofilen ausgelegt werden. Im Rahmen der Erfindung liegt es, das Kunststoffhqhlprofil leicht ansteigend zum Abzug hinzuführen, so daß das in der beschriebenen Weise über das Innenwerkzeug 13 eingespritzte Kühlmittel das Profil vollkommen füllt, und zwar soweit, daß in dem mit dem Kühlmittel gefüllten Bereich der Abkühlprozeß abgeschlossen ist, Das Kühlmittel läuft dann am abgelegenen Ende des Profils ab oder man hält das Niveau im Hohlprofil durch eine Vakuumabsaugung; Vor dem Einlaufteil 17 kann ein Füllkörper 26 angeordnet sein, auf dem sich die Masse abstützt - Die Tragplatte des Strangpreßwerkzeuges wird zweckmäßigerweise in einen Versorgungsteil und in einen Halteteil aufgeteilt

Claims

A A n s p r ü c h e Torrichtung zur Herstellung eines innerhalb vorgegebener eranzen kalibrierten Kunststoffhohlprofilstranges, - mit Schneckenstrangpresse mit Strangpreßwerkzeug, Kalibriereinrichtung, Kühlvorrichtung für den kalibrierten Kunststoffhohlprofilstrang und Abzugsvorrichtung, wobei die Schneckenstrangpresse und die Abzugsvorrichtung einen steuerbaren Schneckenstrangpreßantrieb bzw. Abzugsvorrichtungsantrieb aufweisen und die Kalibriereinrichtung mit einem Außenwerkzeug sowie mit einem Innenwerkzeug versehen ist und wobei endlich nach dem Hauptpatent vor dem Kalibrierwerkzeug eine Massestau-Meßvorrichtung angeordnet und der Massestau-Meßvorrichtung eine Steueranlage oder Regelanlage zugeordnet ist, die den steuerbaren Schneckenstrangpressenantrieb und/oder den steuerbaren Abzugsvorrichtungsantrieb auf vorgegebenen, dem Soll-Massestau entsprechenden Massestau steuert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Außenwerkzeug (12) und das Innenwerkzeug (13) der Kalibriereinrichtung (3) einen Werkzeugeinlauf (15) mit im wesentlichen in einer Ebene liegenden Einlaufteilen (16, 17) bilden, und daß im Bereich des Werkzeugeinlaufes (15) die Massestau-Meßvorrichtung (9) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Außenwerkzeug (12) und Innenwerkzeug (13) der Kalibriereinrichtung (3) einander starr, aber zentrierbar, zugeordnet sind.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenwerkzeug (13) durch ein flüssiges Kühlmittel kühlbar und gleichzeitig zur Einführung des flüssigen Kühlmittels in das Innere des Kunststoffhohlprofils (1) eingerichtet ist.

L e e r s e i t e