DE2706927B2 - Anlage zur Herstellung von Kunststoffprofilsträngen - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von Kunststoffprofilsträngen, mit einer Schneckenstrangpresse, einem Strangpreßwerkzeugkopf mit einer
Massevorkammer und einer Strangpreßdüse, einem Kühl- und Kalibrieraggregat, einer steuerbaren Abzugsvorrichtung und einer Druckregeleinrichtung, wobei das
Extrudat in der Massevorkammer einen statischen Massedruck aufbaut und die Druckrcgclcinrichtung
nach Maßgabe der Druckdifferenz eines am Extrudat gemessenen Istwertes von einem adäquaten, vorgegebenen Sollwert die Abzugsvorrichtung steuert.
Extrudat bezeichnet den gesamten Kunststoffstrom, der die Strangpresse verläßt, gleichgültig, in welcher
Form und in welchem Aggregamtstnnd sich dieser
Kunststoffstrom befindet sowie unabhängig davon, ob er sich noch im Strangpreßwerkz.eugkopf als ungcformte Kunststoffmasse befindet oder als geformter Strang
das Kühl und Kalibrieraggregat passiert, um als fertiger Kunstsknfprofilstrang in die Abzugsvorrichtung einzutreten. Kunststoffprofilstrang bezeichnet sowohl VoII-
stränge als auch Hohlstränge und selbstverständlich auch Rohre, Strangpresse bezeichnet sowohl Einschnekkenextruder als auch Mehrschneckenextruder und
insbes, Zweischneckenextruder.
Bei bekannten Anlagen der beschriebenen Gattung (Uteraturstelle: Kunststoff und Gummi, 6 (1967),
Nummer 5, Seite 157 bis 162) befindet sich zwischen Strangpreßdöse und KühJ- und Kalibrieraggregat ein
Freiraum, in dem das Extrudat eine Druckentlastung erfährt Vor der Kalibrierdüse, mit der das Kühl- und
Kalibrieraggregat beginnt, bildet sich folglich ein Massestau und der anschließende Kalibriervorgang
kommt einem Ziehvorgang gleich, wie er in der plastischen Metallverarbeitung z. B. beim Drahtziehen
definiert ist Zwar wird der Abzug des Profilstranges Ober die Abzugsvorrichtung geregelt es bleiben jedoch
störende Einflüsse von Störgrößen, die im Freiraum auf das Extrudat einwirken. Dazu gehören unkontrollierbare Temperatureinflüsse, aber auch durch Veränderung
der Masseviskosität hervorgerufene, unterschiedliche Austrittsgeschwindigkeiten des Extrudates. Diese Mangel zeigen sich insbes. dann, wenn es sich darum handelt,
Kunststoffprofilstränge komplizierter geometrischer Form im Wege des Strangpressens herzustellen. —
Daneben ist es aber auch bekannt (DE-OS 25 07 186), daß eine Verbesserung der Genauigkeit beim Strangpressen, insbes. bei komplizierten Kunststoffprofil
nur möglich ist, wcr.n der Freiraum zwischen Strangpreßwerkzeug und Kühl- und Kalibriervorrichtung
beseitigt wird, weil dadurch auch Störgrößen, die den Regelkreis beeinflussen, entfallen.
Ausgehend von dieser Erkenntnis liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anlage so
weiter auszubilden, daß Kunststoffprofilsiränge mit sehr
geringen Fertigungstoleranzen hergestellt werden können, wobei es insbes. darauf ankommt, die maschinentechnischcn und die rcgeltechnischcn Voraussetzungen
dafür zu schaffen, daß eine Verkeilung des Kunststoffprofilslranges in dem Kühl- und Kalibrieraggregat
verhindert wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Kühl- und Kalibricraggrcgat druckdicht, aber axial- und/oder
winkelverstellbar unter Zwischenschaltung von Wärmedämmbauteilen an den Slrangpreßwcrkzeugkopf angeschlossen ist und daü die Massevorkammer mit
zumindest einer Massedruckmeßvorrichtung der Druckregcleinrichtung ausgerüstet ist.
Bei einer Anlage zur Herstellung eines Kunslstoffprofilstrangcs mit einer Schneckenstrangpresse, einem
Strangpreßwerkzcug mit einer Massevorkammer und ciiier Strangprcßdüsc. einem Kühl- und Kalibrieraggregat, einer steuerbaren Abzugsvorrichtung und einer
Druckregeleinrichtung, wobei die Schnecke mit einer Gcgendruckmcßvorrichtung für die Druckrcgelcinrichlung ausgerüstet ist, wird die angegebene Aufgabe
dadurch gelöst, daß das Kühl· und Kalibrieraggregat druckdicht, aber axial und/oder winkelverstellbar unter
Zwischenschaltung von Wärmcbautcilen an den Slrangpreßwerkzeugkopf angeschlossen ist.
Die Erfindung nutzt die überraschende Tatsache, daß
eine Verkeilung des Kunslsioffprofilstranges in dem Kühl- und Kiilibriefäggrcgäf vermieden werden kann.
wenn die Abzugsgeschwiiidigkcil des Kunststoffprofil
stranges bzw. lcr Gegendruck der Schnecke nach Maßgabe des in der Massevorkammer gemessenen
Druckes gesteuert wird. Die Steuerung isl eindeutig und
kann ohne .Schwierigkeiten erfolgen, wem, nach
Maßgabe der Druckdifferenz des Massedriickistwerics
in der Massevorkammer mit einem vorgegebenen Massedrucksollwert gearbeitet wird, wobei nur der
Massedrueksollwert klein genug gewählt werden muß, um eine Verkeilung des Kunststoffprofilstranges zu
verhindern. Anders ausgedrückt muß die Differenz der Massedrijcke im heißen und im kalten Werkzeugteil
hinreichend groß sein. Im übrigen ist es im Hinblick auf
geringe Fertigungstoleranzen möglich, bei der erfindungsgemäßen Anlage das Kühl- und Kalibrieraggregat
axial- und/oder im Winkel zu verstellen, so JaQ bei Einrichtung der Anlage auf die Herstellung von
Kunststoffprofilsträngen mit bestimmten Profilquerschnittim
eine entsprechende Verstellung und Einstellung erfolgen kann, die auf den Profilquerschnitt
Rücksicht nimmt und in Verbindung mit den übrigen beanspruchten Maßnahmen dazu führt, daß mit
geringsten Fertigungstoleranzen gearbeitet wird. — Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte
Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert; es zeigt in schematischer Darstellung
Fig. 1 eine Anlage zum Strangpressen vcü Kunststoffprofilsträngen,
Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer solchen Anlage,
Fig.3 den vergrößerten Ausschnitt Λ aus dem
Gegenstand nach F i g. 1,
F i g. 4 den Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach F i g. 3,
F i g. 5 entsprechend der F i g. 4 einen Ausschnitt aus einer Anlage zur Herstellung von I lohlprofilen und die
F i g. 6 und 7 Skizzen zur Erläuterung des Verfahrens.
Die in den F i g. I bis 5 dargestellte Anlage dient zum Strangpressen von Kunststoffprofilsträngen 1 aus
Extrudat. Sie ist ausgerüstet mit einer Schneckenstrangpresse
2, einem Strangpreßwerk/eugkopf 3 mit einer Massevorkammer 4 und einer Strangpreßdüse 5. einem
Kühl- und Kalibrieraggregat 6, einer steuerbaren Abzugsvorrichtung 7 und einer Druckregeleinrichtung
8.
Das Extrudat 9 baut in der Masscvorkamnier 4 einen
statischen Massedruck auf. Die Druckregcleinnchtunge
steuert nach Maßgabe der Differenz eines am Extrudat 9 gemessenen Istwertes von einem adäquaten, vorgegcbenen
Sollwert zumindest die Abzugsvorrichtung 7. im Ausführungibeispiel aber auch die Jchneckenstrangpresse
2 bezüglich ihres Ausstoßes. Für die Anlage ist zunächst wesentlich, daß das: Kühl- und Kalibrieraggregat
6 hinreichend druckdicht an den Strangpreßwerk-/cugkopf
3 angeschlossen ist. Hinreichend druckdicht bezeichnet die Tatsache, daß das Extrudat 9 beim
Übergang vom Strangpreßwerk/eugkopf 3 in das Küiil-
und Kalibricraggrcgat 6 keine beachtliche Druckentlastung erfährt. Gleichzeitig sind jedoch zwischen Kühl-
und Kalibrieraggregal 6 und Srangpreßwerkzeugkopf 3 Wärmedämmbauteile 10 vorgesehen, so daß auch in
lempcraturmäßiger Hinsicht eindeutige Verhältnisse entstehen. Die Massevorkammer 4 ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mit zumindest einer Massedruckmeßvorrichtung
ti ausgerüstet, die der Druckregeleinrichtung 8 zugehört. Der Massedruck in der Massevorkammer
4 kann jedoch auch auf ganz andere Weise gemessen werden, nämlich durch eine GegendruckmeU-v.iriichtung
12 der Schnecke Ii. Diese Aiisführiingsform
isi in F i g. 2 mgideutet worden. jedenfalls wird
das Extrudat 9 ohne Druckentlastung vom Str<»ngpreßwerlweugkopf
3 in das Kühl- und Kalibrieraggregat 6
eingeführt. Als am Extrudat 9 gemessener Istwert wird der Massedruckistwert in der Massevorkammer 4
gemessen sowie mit einem Massedrucksoüwert verglichen,
der klein genug ist, um eine Verkeilung des Kunststoffprofilstranges 1 in dem Kühl- und Kalibrieraggregat
6 zu verhindern. Das wird anhand der Fi g, 6 und 7 ausführlicher erläutert- Wenn Schwierigkeiten
ίο auftreten, um allein durch Änderung der Abzugsgeschwindigkeit
für den Kunststoffprofilstrang 1 den angestrebten Effekt der Verkeilungsverhinderung zu
erreichen, empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen,daß das Kühl- und Kalibrieraggregat 6 und/oder
π die Wärmedämmbauteile 10 sowie ggf. (bei der
Erzeugung von Hohlprofilen) der Dorn 14 aufgerauhte Werkzeugoberflächen 15 aufweisen. Das ist in der
Fig.3 übertrieben angedeutet worden. Es kann sich
dabei auch um unterbrochene Werkzeugoberflächen handeln. Die Wärmedämmbauteile 10 können als
keramische Paß- und Kontaktstüc! -;■. oder auch als keramischer Paß- und Kontaktring ausgeführt sein. Das
Kühl- und Kalibrieraggregat 6 kann axial verstellbar und/oder winkelverstellbar an den Strangpreßwerk-
2") zeugkopf 3 angeschlossen sein, wie es an sich bekannt
und aus Einrichtungsgründen üblich ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 wird der Ausstoß der
Schneckenstrangpresse 2 durch axiale Verstellung der Schnecke 13 gesteuert. Das empfiehlt sich also insbes.
dann, wenn der Massedruckistwert als Gegendruck an der Schnecke 13 gemessen wird. Durch axiale
Verstellung der Schnecke 13 können gleichzeitig unvermeidbare Schwankungen des Massestromes ausgeglichen
werden. Bei der Ausführungsform nach F i g. 1
r. ist der Ausstoß der Schneckenstrangpresse durch Drehzahlverstellung der Schnecke, ggf. zusätzlich,
steuerbar. Man kann aber auch mit einer verstellbaren Drossel 16 arbeiten, wie sie der Vollständigkeit halber in
F i g. 2 schematisch angedeutet worden ist.
■to Die F i g. 6 und 7 erläutern den Effekt der Anlage. In
der Fig. 6 ist zunächst im Übergangsbereich 17 /.wischen Strangpreßdüse 5 und Eintrittsdüse 18 des
Kühl- und Kalibrieraggregates 6 dargestellt worden, welches Geschwindigkeitsprofil sich im Extrudat 9
■ir) aufbaut, wenn der Kunststoffprofilstrang 1 in diesem
Bereich nur durch Pressen gefördert wird, die Abzugsvorrichtung 7 den Kunststoffprofilstrang 1 also
nur mehr oder weniger synchron abführt. Demgegenüber zeigt die F i g. 7 die Verhältnisse, die sich einstellen.
"hi wenn die Abzugsvorrichtung 7 so arbeitet, daß eine
Verkeilung des Kunslsloffprofilstranges in dem Kühl- und Kalibrieraggregat 6 nicht mehr möglich ist. Auch
hier erkennt man ein Geschwindigkeitsprofil im Ktinsty'offprofilstrang I, dieses ist jedoch viel langgc-
■■>■'> streckter als bei Fig. 7. Folglich ist der radiale Druck
PR 1 bei der Ausführungsform nach I- i g. ό sehr viel
größer als der radiale Druck PR 2 bei der Ausführungsform nach Fig. 7, und man erkennt, daß der radiale
Druck des KunslMoffprofilstranges 1 so klein gemacht
wi werden kann, daß Verkeilungen nicht mehr eintreten.
Dazu ist es aber nicht erforderlich, im Kunststoffprofilstrang I innerhalb der Strangpreßdüse 5 oder innerhalb
des Kühl- und Kalibrieraggregates b selbst :u messen.es
genügt vielmehr die beschriebene Messung in der
'■· Massev.irkiimmer 4. wenn mit einem Masscdrucksollwerl
verglichen wird, ik'r eben klein genug ist.
Hierzu 4 Blatt ZeidiiHimzcn
Claims (4)
1. Anlage zur Herstellung von Kunststoffprofjtsträngen, mit einer Schneckenstrangpresse, einem
Strangpreßwerkzeugkopf mit einer Massevorkammer und einer Strangpreßdüse, einem Kohl- und
Kalibrieraggregat, einer steuerbaren Abzugsvorrichtung und einer Druckregeleinrichtung, wobei das
Extrudat in der Massevorkammer einen statischen Massedruck aufbaut und die Druckregeleinrichtung
nach Maßgabe der Druckdifferenz eines am Extrudat gemessenen Istwertes von einem adäquaten, vorgegebenen Sollwert die Abzugsvorrichtung
steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühl- und Kalibrieraggregat (6) druckdicht, aber
axial- und/oder winkelverstellbar unter Zwischenschaltung von Wärmedämmbauteilen (10) an den
Strangpreßwerkzeugkopf (3) angeschlossen ist und daß die Massevorkammer (4) mit zumindest einer
Massedruckmeßvorrichtung (11) der Druckregeteinrichtung (8) ausgerüstet ist.
2. Anlage zur Herstellung eines Kunststoffprofilstranges, mit einer Schneckenstrangpresse, einem
Strangpreßwerkzeugkopf mit einer Massevorkammer und einer Strangpreßdüse, einem Kühl- und
Kalibrieraggregat, einer steuerbaren Abzugsvorrichtung und einer Druckregeleinrichtung, wobei die
Schnecke mit einer Gegendruckmeßvorrichtung für die Druckregelcinrichtung ausgerüstet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das KQh!- und Kalibrieraggre- κι
gat (6) druckdicht, aber axial- und/oder winkelverstellbar unter Zwischenschaltung von Wärmcdämmbauteilen (10) an den Strangpreßwerkzeugkopf (3)
angeschlossen ist.
3. Anlage nach einen, der Ansprüche I oder 2, η
dadurch gekennzeichnet, daß it! Combination dazu das Kühl- und Kalibrieraggregat (6) und/oder die
Wärmedämmbauteile (10) sowie ein zur Hohlprofilherstellung vorgesehener Dorn (14) eine unterbrochene Werkzeugoberflächc (15) aufweisen. w
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmedammbauteile (10) keramische Paß- und Komaktstückc oder
ein Paß- und Kontaktring angeordnet sind.
Priority Applications (1)
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DE2706927A DE2706927C3 (de) | 1977-02-18 | 1977-02-18 | Anlage zur Herstellung von Kunststoffprofilsträngen |
Applications Claiming Priority (1)
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DE2706927A DE2706927C3 (de) | 1977-02-18 | 1977-02-18 | Anlage zur Herstellung von Kunststoffprofilsträngen |
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ID=6001520
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DE2706927A Expired DE2706927C3 (de) | 1977-02-18 | 1977-02-18 | Anlage zur Herstellung von Kunststoffprofilsträngen |
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