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DE19917837A1 - Kalibriervorrichtung mit zumindest einem Kalibrierwerkzeug - Google Patents

Kalibriervorrichtung mit zumindest einem Kalibrierwerkzeug

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Publication number
DE19917837A1
DE19917837A1 DE19917837A DE19917837A DE19917837A1 DE 19917837 A1 DE19917837 A1 DE 19917837A1 DE 19917837 A DE19917837 A DE 19917837A DE 19917837 A DE19917837 A DE 19917837A DE 19917837 A1 DE19917837 A1 DE 19917837A1
Authority
DE
Germany
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calibration
tool
extrusion
mold
partial
Prior art date
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Ceased
Application number
DE19917837A
Other languages
English (en)
Inventor
Franz Puerstinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Greiner & Soehne C A
Original Assignee
Greiner & Soehne C A
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Greiner & Soehne C A filed Critical Greiner & Soehne C A
Priority to DE29923511U priority Critical patent/DE29923511U1/de
Publication of DE19917837A1 publication Critical patent/DE19917837A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kalibriervorrichtung mit zumindest einem Kalibrierwerkzeug (24), welches Formflächen (66) zum Anlegen eines hindurchzuführenden extrudierten Gegenstandes, insbesondere eines Profils mit mehreren Hohlräumen, aufweist, welches mit einer Dichtungsvorrichtung (60, 62) zur Abdichtung dieses Spaltes (56) zur Ausbildung eines Hohlraums (59) versehen ist und nach Bildung dieses Hohlraums (59) dieser auf einen gegenüber dem Umgebungsdruck abgesenkten Unterdruck evakuierbar ist, wobei Mittel zur Bildung des Spaltes (56) vor der ersten Stirnfläche (53) des Kalibrierwerkzeuges (24) vorgesehen sind und zumindest einer der Stirnkanten (67) der Formflächen (66) Teilstirnflächen (76) zur Bildung des Spaltes (56) mit einer Spaltbreite (65) kleiner 1,0 mm zugeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Extrusionsanlage mit einer Formgebungseinrichtung, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben ist.
Eine Formgebungseinrichtung für eine Extrusionsanlage ist aus dem DE 297 16 343 U1 der gleichen Anmelderin bekannt geworden, welche zumindest eine Kalibriervor­ richtung aus insbesondere mehreren in Extrusionsrichtung hintereinander angeordne­ ten Kalibrierwerkzeugen aufweist, wobei diese Kalibriervorrichtung und/oder die Kali­ brierwerkzeuge mit Kühlkanälen zum Durchfluß eines Temperiermittels versehen sind.
Weiters weist die Kalibriervorrichtung Formflächen zum Anlegen eines hindurchzufüh­ renden Gegenstandes auf, wobei zumindest zwischen dem Extrusionswerkzeug, wie z. B. einer Düse, der Formgebungseinrichtung und dem in Extrusionsrichtung unmittel­ bar nachfolgenden ersten Kalibrierwerkzeug einer den hindurchzuführenden Gegen­ stand im Bereich der äußeren Oberfläche gegenüber dem Umgebungsdruck zur Ausbil­ dung eines Hohlraums abschließende Dichtungsvorrichtung angeordnet ist. Diese Dichtungsvorrichtung zur Ausbildung eines weiteren Hohlraums kann aber auch zwi­ schen dem ersten Kalibrierwerkzeug und mindestens einem weiteren Kalibrierwerk­ zeug angeordnet sein. Der Spalt zwischen dem Extrusionswerkzeug und dem ersten Kalibrierwerkzeug beträgt bei dieser Formgebungseinrichtung zwischen 1 mm und 15 mm, bevorzugt 3 mm bis 6 mm, wobei bei dieser Ausführung nicht in allen Anwen­ dungsfällen ein zufriedenstellendes Kalibrierergebnis, insbesondere der Oberflächen­ eigenschaften sowie mechanischer Werte erzielbar waren.
Weiters sind bereits Formgebungseinrichtungen bekannt geworden, mit welchen die aus einer Extrusionsdüse austretenden plastischen Stränge von Profilen, insbesondere Hohlprofile oder Rohre, auf gewünschte Außen- und Innenabmessungen kalibriert und in den gewünschten Außenabmessungen eingefroren bzw. zur Erzielung der gewünsch­ ten Eigensteifigkeit auf die dafür vorgesehene Temperatur abgekühlt werden. Der­ artige Formgebungseinrichtungen sind aus dem Buch von Walter Michaeli "Extrusions­ werkzeuge für Kunststoffe und Kautschuk" aus dem Carl Hanser Verlag, München- Wien, 2. völlig überarbeitete und erweiterte Auflage, veröffentlicht 1991, insbesonde­ re Seiten 321 bis 329, bekannt. Auf Seite 323 ist eine Außenkalibrierung mit Vakuum gezeigt, bei der das aus dem Extrusionswerkzeug austretende Extrudat in Form eines Hohlprofils in einiger Distanz nach dem Austritt aus der Düsenlippe des Extrusions­ werkzeuges in ein Kalibrierwerkzeug eingeführt wird, durch welches das Extrudat im Bereich seiner umlaufenden Außenfläche an den Formflächen des Kalibrierwerkzeuges anliegend hindurchgeführt wird. Die spielfreie Anlage der Oberfläche des Extrudates an den einzelnen Formflächen des Kalibrierwerkzeuges wird durch in den Formflächen angeordnete Luftdurchlässe, insbesondere Schlitze, erzielt, die über Versorgungs­ leitungen mit einer Vakuumquelle verbunden sind. Zur Abkühlung des Extrudates sind die Kalibrierwerkzeuge mit einem oder mehreren umlaufenden Kanälen für ein Tempe­ riermittel versehen und das Vakuum kann in den einzelnen Luftdurchlässen bzw. Schlitzen mit zunehmendem Abstand von der Düsenlippe des Extrusionswerkzeuges zunehmen. Die Temperatur des Temperiermittels ist gegenüber der Massetemperatur des extrudierten Profils sehr gering und beträgt in etwa 20°C. An derartige sogenannte Trockenkaliber schließen sich dann meistens ein oder mehrere Kühlbäder an, in wel­ chen die ausreichend steifen Profile, teilweise unter Vakuumbeaufschlagung bzw. Be­ netzung über Sprühdüsen oder das Hindurchführen durch Wasserbäder auf Raumtempe­ ratur abgekühlt werden. In vielen Fällen kann mit derartigen Kalibrierwerkzeugen keine ausreichende Oberflächenqualität der hergestellten Extrudate über eine längere Standzeit der Formgebungseinrichtung erzielt werden.
Eine weitere Vorrichtung zum Kalibrieren von stranggepreßten Profilen, insbesondere von stranggepreßten Hohlprofilen, aus thermoplastischem Kunststoff, ist aus der DE 22 39 746 A bekannt geworden, bei welcher in Abstand in Extrusionsrichtung hinter dem Extrusionswerkzeug bzw. Spritzkopf der Kunststoffschneckenstrangpresse eine Vakuumkalibriereinrichtung mit einer darin integrierten Kühleinrichtung angeordnet ist. Im Anschluß an die Vakuumkalibriervorrichtung ist ein von einem Kühlmittel durchflossener Unterdruckkalibertank vorgesehen, wobei die Vakuumkalibriereinrich­ tung so ausgelegt ist, daß in dieser lediglich die Aussenhaut und gegebenenfalls vor­ handene äußere Profilpartien sowie Feinkonturen des zu kalibrierenden Profils in ihrer endgültigen Form ausgeformt werden. Die noch im Profil enthaltene Restwärme wird durch das Kühlmittel im Unterdruckkalibertank abgeführt. In der Vakuumkalibrierein­ richtung sind einzelne Kalibrierblenden im Abstand zueinander angeordnet, welche so­ mit zwischen sich Hohlräume in Form von Vakuumschlitzen ausbilden, durch welche der extrudierte Gegenstand mit Hilfe des angelegten Vakuums an die Formflächen der einzelnen Kalibrierblenden angesaugt wird. Bei der hier vorgeschlagenen Vorrichtung zum Kalibrieren konnte nicht in allen Anwendungsfällen eine einwandfreie Oberflä­ chenqualität des extrudierten Gegenstandes sowie eine hohe Standzeit der Vorrichtung erzielt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Erzielung von hohen Durchsatzleistungen eine einwandfreie, gleichbleibende Oberflächenqualität, ins­ besondere eines hohen Glanzgrades, bei Verbesserung der mechanischen Werte der hergestellten Extrudate, insbesondere von Fensterprofilen oder Rohren oder dgl., bei gleichzeitiger Reduzierung des maschinentechnischen Aufwandes zu erzielen.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale im Anspruch 1, insbesondere dessen Kennzeichenteil, gelöst. Der überraschende Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß bei einer Verringerung des Spaltabstandes zwischen dem Extrusionswerkzeug und dem Kalibrierwerkzeug unterhalb von 1.0 mm der notwendige Geschwindigkeitsaus­ gleich der einzelnen Teilströme des austretenden Gegenstandes aufgrund der unter­ schiedlichen Stauwirkung des durch das Kalibrierwerkzeug aufgebauten Staudruckes und dem damit in Verbindung stehenden Abzug des Profils durch die Abzugsvorrich­ tung besser auszugleichen ist. Weiters tritt eine bessere Materialaufteilung zwischen den Profilsektionen, welche als Vollprofile ausgebildet sind, und jenen Profilsektio­ nen, welche als Hohlprofilsektionen ausgebildet sind, gleichmäßig über den Quer­ schnitt des Profils gesehen auf. Durch diesen aufgebauten Staudruck bzw. Rückstau des Materials ist stets genügend Material vorrätig, um eine vollständig Ausfüllung der Vollprofilsektionen während des Kalibriervorganges sicherzustellen, und gleichzeitig damit in Verbindung zu den Hohlprofilsektionen ein gleichmäßigeres Geschwindigkeits­ profil, über den Querschnitt des Gegenstandes gesehen, erzielbar ist. Bedingt durch diese unmittelbare Nachordnung kann innerhalb des Extrusionswerkzeuges der bisher notwendige Dosieraufwand des aus diesem austretenden Kunststoffmaterials großteils bzw. vollständig wegfallen, wodurch ein geringerer Aufwand bei der Werkzeugabstim­ mung für die Vollprofilsektionen, welche mit Funktions- und Anschlußmassen behaf­ tet sind, nötig wird. Durch diesen Rückstaueffekt durch diese unmittelbare Nachord­ nung aufgrund des geringen Spaltabstandes führt dies zu einem Rückstau in Richtung der Düse, wodurch im Übertrittsbereich eine Selbstdosierung des benötigten Kunst­ stoffmaterials zur Ausbildung der Profilgeometrie eigenständig erfolgt. Ein weiterer Vorteil liegt noch darin, daß das Extrusionsergebnis nahezu unabhängig von der ver­ wendeten Mischung des Kunststoffmaterials mit diversen Zusätzen bzw. auch unem­ pfindlich gegenüber Schwankungen des Mischungsverhältnisses innerhalb der einzel­ nen Chargen ist. Weiters können dadurch auch einmal abgestimmte Formgebungsein­ richtungen in Verbindung mit unterschiedlichen Extrudern bzw. Extrudertypen einge­ setzt werden. Weiters wird noch die Einhaltung des Schrumpfverhaltens des extrudier­ ten Gegenstandes erleichtert, da bedingt durch die bereichsweise unterschiedliche Stauchung erzielt wird, daß die notwendige Abzugskraft das Profil nicht übermäßig dehnt. Ein weiterer Vorteil dieser erfindungsgemäßen Lösung liegt auch darin, daß der erzielbare Glanzgrad unabhängig von den Füllstoffen, insbesondere der zugesetzten Kreide, erzielbar ist.
Die Aufgabe der Erfindung kann aber auch eigen ständig durch die Merkmale des An­ spruches 2 gelöst werden. Die aus der Merkmalskombination des Kennzeichenteils dieses Anspruchs erzielbaren Vorteile liegen darin, daß durch die rasche Kühlung ein Anhaften des austretenden Kunststoffmaterials an den Formblechen des Kalibrierwerk­ zeuges vermieden wird, wodurch es zu keinen Geschwindigkeitsunterschieden inner­ halb des Profilquerschnittes im Anschluß an den Eintritt in das Kalibrierwerkzeug kommt. Dadurch werden vor allem die mechanischen Eigenschaften des Profils, eine hohe Maßhaltigkeit sowie Spannungsfreiheit des Profils über dessen Querschnitt so­ wie Längserstreckung erreicht.
Vorteilhaft sind Weiterbildungen, wie sie in den Ansprüchen 3 bis 7 beschrieben sind, wobei auch bei mehreren Vorsprüngen bzw. Ausnehmungen unter Anordnung von Kanälen eine gleichmäßige Abkühlung, vor allem aber auch eine gleichmäßige Massen­ verteilung des plastifizierten Kunststoffmaterials über den gesamten Umfang, insbeson­ dere im Bereich der Außenflächen und der Außenwandungen sowie der Vollprofilsek­ tionen, erzielt werden kann.
Die weiteren Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 8 bis 17 ermöglichen eine an das abzukühlende Volumen des plastifizierten Kunststoffmaterials angepaßte, gleich­ mäßige Abkühlung über den Außenumfang bzw. den gesamten Querschnitt des Gegen­ standes. Dabei erweist es sich als zweckmäßig, als Kühlmedium eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Öl oder Wasser, oder auch Medien, die ein sehr hohes Wärmeaufnahme­ vermögen aufweisen, wie tiefgekühlte Gase oder dgl., zu verwenden. Selbstverständ­ lich ist auch die Verwendung von Umgebungsluft in vorgekühlter oder ungekühlter Form von Vorteil, wodurch eine gleichmäßige Abkühlung in der Kalibriervorrichtung erzielt wird.
Um eine ausreichende Dehnung bzw. Stauchung in den einzelnen Teilen des Profilquer­ schnittes des Gegenstandes zu erzielen, kann es sich auch als zweckmäßig erweisen, die weiteren Ausführungsvarianten nach den Ansprüchen 18 bis 29 zu verwenden.
Die Aufgabe der Erfindung kann jedoch auch durch eine Formgebungseinrichtung ge­ löst werden, wie sie im Anspruch 30 beschrieben ist.
Durch die Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen 31 bis 48 können mit Vorteil glatte, wellenfreie Oberflächen der herzustellenden Gegenstände erreicht und in gleich­ mäßigem Spannungsverlauf über unterschiedlichste Querschnittsbereiche des Profils bzw. unterschiedliche Schnittebenen durch das Profil erzielt werden. Vor allem der Spannungsausgleich in Verbindung mit der Ebenflächigkeit der Profile erhöht auch die erzielbaren Festigkeitswerte des Gegenstandes und ermöglicht deren Einsatz, insbeson­ dere im Bereich von Fensterprofilen, Türprofilen oder ähnlichem, beispielsweise auch bei Fassadenverkleidungen im Bereich höherer Temperaturbelastungen. Der überra­ schende Vorteil der einzelnen Lösungen liegt aber auch darin, daß durch die beschrie­ benen Merkmale und Maßnahmen in beliebiger unterschiedlicher Kombination ein hoher Glanzgrad der Oberfläche der Gegenstände bzw. Profile erzielt werden kann.
Durch den hohen Glanz wird aber auch eine Erhöhung der Reflexion der einfallenden Wärmestrahlungen erzielt, und damit noch eine zusätzliche Erhöhung der Festigkeit bzw. ein zusätzlicher Einsatzbereich in Bereichen mit höherer Temperaturbelastung er­ zielt.
Damit einhergehend wird aber auch die Porigkeit der Oberflächen verringert, wodurch das Eintreten von Feuchtigkeit verringert und damit unter anderem auch ein geringerer Wärmedurchgang als ein höherer k-Wert erzielt werden kann. Auch wird die Lebens­ dauer dadurch verlängert, daß Ausblühungen oder Aufplatzungen im Bereich der Ober­ fläche vermieden werden. Zusätzlich wird ein Eindringen von Schmutz in die Oberflä­ che des Gegenstandes wesentlich verringert bzw. vermieden, wodurch eine Reinigung der Oberfläche des Gegenstandes wesentlich erleichtert wird.
Ein besonderer Vorteil von einzelnen der vorstehenden Merkmale der einzelnen An­ sprüche liegt darin, daß durch die Auslegung der unterschiedlichen Durchströmwider­ stände im Bereich der Außenwände der Gegenstände bzw. Vollprofilsektionen ohne die Anordnung von einer Inbetriebnahme der Extrusionswerkzeuge bzw. Kalibriervor­ richtungen bisher notwendigen Abstimmungen, d. h. daß ohne eine Vielzahl von Ver­ suchen zum Abgleichen der Geschwindigkeitsverteilung der durch strömenden plastifi­ zierten Kunststoffmassen, das Auslangen gefunden werden kann. Damit ist es mög­ lich, derartige Werkzeuge mit höherer gleichbleibender Ausstoßqualität der Gegen­ stände in kürzerer Zeit und somit auch kostengünstiger zu erstellen.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber unabhängig davon auch durch ein Verfahren zum Kalibrieren sowie Kühlen eines länglichen, insbesondere kontinuierlich extrudier­ ten Gegenstandes, gemäß den im Anspruch 49 angegebenen Merkmalen gelöst. Die aus der Merkmalskombination dieses Anspruchs erzielbaren Vorteile liegen darin, daß einerseits durch die unmittelbare Nachordnung des Kalibrierwerkzeuges im Anschluß an das Extrusionswerkzeug ein bereichsweise unterschiedlicher Rückstau bzw. Stau­ effekt auf den austretenden Gegenstand ausgeübt wird und andererseits bedingt durch die rasche und intensive Abkühlung im Bereich der Formflächen des Eintritts die äuße­ ren Oberflächenschichten des Gegenstandes so rasch abgekühlt werden, daß ein An­ haften und damit ein Verschieben einzelner Oberflächen schichten gegeneinander ge­ sichert vermieden wird. Bedingt durch diesen Stauchvorgang des austretenden Mate­ rials kommt es zusätzlich zu einer Verringerung der Geschwindigkeitsunterschiede bzw. zu einem Ausgleich derselben innerhalb des Profilquerschnittes, wodurch zusätz­ lich noch durch die auf den Gegenstand aufgebrachte Abzugskraft in Längsrichtung desselben eine übermäßige Dehnung und damit ein Einführen von inneren Spannungen gesichert vermieden ist.
Durch die Vorgangsweisen gemäß den Ansprüchen 50 bis 57 wird durch die unter­ schiedliche Dehnung und Stauchung des teilweise noch plastifizierten Kunststoffmate­ rials zur Herstellung des Gegenstandes nicht nur der Anteil des Schwundes verringert, sondern werden in Abhängigkeit von den in verschiedenen Zeitabständen aufeinander­ folgend sich abkühlenden Bereichen gegenteilige Spannungen im Profil aufgebaut, so daß nach der endgültigen Abkühlung des Profils sich diese Spannungen gegenseitig aufheben und so Gegenstände mit einem geringen Verzug erhalten werden.
Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Extrusionsanlage mit einer erfindungsgemäßen Formgebungseinrich­ tung in Seitenansicht und vereinfachter, schematischer Darstellung;
Fig. 2 die Formgebungseinrichtung nach Fig. 1 in Seitenansicht geschnitten und in vereinfachter, vergrößerter, schematischer Darstellung;
Fig. 3 einen Teil der Formgebungseinrichtung nach den Fig. 1 und 2 in Seitenan­ sicht geschnitten und in vereinfachter, vergrößerter Darstellung;
Fig. 4 einen Teil der Formgebungseinrichtung nach den Fig. 1 bis 3 in Stirnan­ sicht geschnitten gemäß den Linien IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5 einen Teil der Formgebungseinrichtung im Bereich des Übertritts zwischen dem Extrusionswerkzeug und dem Kalibrierwerkzeug in Seitenansicht ge­ schnitten gemäß den Linien V-V in Fig. 4 sowie in vergrößerter, schema­ tischer Darstellung;
Fig. 6 einen weiteren Teilbereich der Formgebungseinrichtung im Übertrittsbe­ reich des Gegenstandes vom Extrusionswerkzeug zum Kalibrierwerkzeug in Seitenansicht geschnitten gemäß den Linien VI-VI sowie in vergrößerter, schematischer Darstellung;
Fig. 7 einen weiteren Teilbereich der Formgebungseinrichtung mit Haupt- und Teilformflächen in vereinfachter, perspektivischer Darstellung;
Fig. 8 eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausbildung der Formgebungseinrichtung mit zueinander versetzten Formflächen im Über­ gangsbereich des Gegenstandes zwischen dem Extrusionswerkzeug und dem Kalibrierwerkzeug in Seitenansicht geschnitten und in vereinfachter, ver­ größerter Darstellung;
Fig. 9 ein Diagramm, welches den erzielbaren Glanzgrad der Oberfläche des Ge­ genstandes in Abhängigkeit von dem Rohmaterial zugesetzter Kreide zeigt.
Einführend sei festgehalten, daß in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsfor­ men gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeich­ nungen übertragen werden können. Weiters können auch Einzelmerkmale aus den ge­ zeigten unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfindungsge­ mäße Lösungen darstellen.
In der Fig. 1 ist eine Extrusionsanlage 1 gezeigt, die aus einem Extruder 2, einer die­ sem nachgeordneten Formgebungseinrichtung 3, einer dieser nachgeordneten Kühlein­ richtung 4, welche gegebenenfalls auch eine Kalibriereinrichtung darstellen kann, so­ wie einem dieser nachgeordneten Raupenabzug 5 für einen extrudierten Gegenstand 6 besteht. Der Raupenabzug 5 dient dazu, um den Gegenstand 6, beispielsweise ein Pro­ fil, insbesondere ein Hohlprofil mit Profilsektionen, welchen im Inneren des Profils ein Hohlraum zugeordnet ist und solchen, welche aus einem Vollmaterial gebildet sind, aus Kunststoff für den Fensterbau, in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - ausgehend vom Extruder 2 durch die Formgebungseinrichtung 3 sowie Kühleinrichtung 4 abzuzie­ hen. Die Formgebungseinrichtung 3 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem Extrusionswerkzeug 8, einer Kalibriervorrichtung 9 und Stützblenden 10 in der Kühl­ einrichtung 4. Die Stützblenden 10 können aber auch zusätzlich zur Stützfunktion als Kalibrierblenden für den Gegenstand 6 ausgebildet sein.
Im Bereich des Extruders 2 befindet sich ein Aufnahmebehälter 11, in welchem ein Material 12, wie beispielsweise ein Kunststoff 13, bevorratet ist, und mit einer Förder­ schnecke 14 dem Extruder 2 zugeführt wird. Weiters umfaßt der Extruder 2 noch eine Plastifiziereinheit 15, durch welche während des Durchtretens des Materials 12 durch diese mittels der Förderschnecke 14 sowie gegebenenfalls zusätzlicher Heizeinrichtun­ gen 16 das Material 12 gemäß dem diesen innewohnenden Eigenschaften unter Druck und gegebenenfalls Zufuhr von Wärme erwärmt und plastifiziert und in Richtung des Extrusionswerkzeuges 8 gefördert wird. Vor dem Eintritt in das Extrusionswerkzeug 8 wird der Massestrom aus dem plastifizierten Material 12 in Übergangszonen 17 hin zum gewünschten Profilquerschnitt geführt.
Das Extrusionswerkzeug 8 mit der Plastifiziereinheit 15 und dem Aufnahmebehälter 11 sind auf einem Maschinenbett 18 abgestützt bzw. gehaltert, wobei das Maschinen­ bett 18 auf einer ebenen Aufstandsfläche 19, wie beispielsweise einem ebenen Hallen­ boden, aufgestellt ist.
Die Kalibriervorrichtung 9 mit der dieser nachgeordneten Kühleinrichtung 4 ist auf einem Kalibriertisch 20 angeordnet bzw. gehaltert, wobei sich der Kalibriertisch 20 über Laufrollen 21 auf einer auf der Aufstandsfläche 19 befestigten Fahrschiene 22 ab­ stützt. Diese Lagerung des Kalibriertisches 20 über die Laufrollen 21 auf der Fahr­ schiene 22 dient dazu, um den gesamten Kalibriertisch 20 mit den darauf angeordneten Ein- bzw. Vorrichtungen in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - vom bzw. hin zum Extru­ sionswerkzeug 8 verfahren zu können. Um diese Verstellbewegung leichter und genau­ er durchführen zu können, ist beispielsweise einer der Laufrollen 21 ein Verfahran­ trieb 23, wie schematisch in strichlierten Linien angedeutet, zugeordnet, der eine ge­ zielte und gesteuerte Längsbewegung des Kalibriertisches 20 hin zum Extruder 2 oder vom Extruder 2 weg ermöglicht. Für den Antrieb und die Steuerung dieses Verfahran­ triebes 23 können jegliche aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen und Aggre­ gate verwendet werden.
Die Kalibriervorrichtung 9 ist aus mehreren in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - hinterein­ ander angeordneten und vereinfacht dargestellten Kalibrierwerkzeugen 24 bis 27 gebil­ det und auf einer Aufnahmeplatte abgestützt und beispielsweise als Vakuumkalibrie­ rung ausgebildet, wobei die Kalibrierung des extrudierten Gegenstandes 6 in bekann­ ter Weise innerhalb der einzelnen Formgebungs- bzw. Kalibrierwerkzeuge 24 bis 27 erfolgt. Zusätzlich kann die Anordnung der Vakuumschlitze, der Kühlabschnitte und der Strömungskanäle bzw. Kühlbohrungen sowie deren Anschlüsse und Versorgung gemäß dem bekannten Stand der Technik erfolgen. Diese Kalibrierung kann beispiels­ weise eine Kombination aus Trocken- und Naßkalibrierung bzw. nur eine vollständige Trockenkalibrierung umfassen. Weiters wird auch ein Zutritt von Umgebungsluft, zu­ mindest zwischen dem Extrusionswerkzeug 8 und dem ersten Kalibrierwerkzeug 24 und/oder zumindest zwischen dem ersten Kalibrierwerkzeug 24 und weiteren Kalibrier­ werkzeugen 25 bis 27 vollständig verhindert. Selbstverständlich ist es aber auch mög­ lich, zumindest bereichsweise zwischen den einzelnen Kalibrierwerkzeugen 24 bis 27 einen Zutritt von Umgebungsluft hin zum Gegenstand 6 zu ermöglichen, bzw. Wasser­ bäder anzuordnen.
Die Kühleinrichtung 4 für den aus der Kalibriervorrichtung 9 austretenden Gegenstand 6 umfaßt zumindest eine Kühlkammer 28, welche durch ein vereinfacht dargestelltes Gehäuse gebildet ist und durch die im Innenraum der Kühlkammer 28 angeordneten und vereinfacht dargestellten Stützblenden 10 in unmittelbar aufeinanderfolgende Be­ reiche unterteilt ist. Es ist aber auch möglich, den Innenraum der Kühlkammer 28 auf einen gegenüber dem atmosphärischen Luftdruck liegenden Druck abzusenken.
Der Gegenstand 6 weist nach dem Austritt aus dem Extrusionswerkzeug 8 eine durch das Extrusionswerkzeug 8 vorgegebene Querschnittsform auf, welche in den daran an­ schließenden, die Kalibriervorrichtung 9 bildenden Kalibrierwerkzeugen 24 bis 27 ent­ sprechend kalibriert und/oder gekühlt wird, bis der zähplastische Gegenstand 6 ober­ flächlich bzw. Randbereiche desselben soweit abgekühlt sind, so daß seine Außenform stabil sowie in ihren Abmessungen entsprechend ausgebildet ist. Anschließend an die Kalibriervorrichtung 9 durchläuft der Gegenstand 6 die Kühleinrichtung 4, um eine weitere Abkühlung und gegebenenfalls Kalibrierung zu erreichen, um die endgültige Querschnittsform des Gegenstandes 8 festzulegen.
In der Fig. 2 ist die Formgebungseinrichtung 3 bestehend aus dem Extrusionswerk­ zeug 8 sowie der Kalibriervorrichtung 9 in Seitenansicht geschnitten und in vergrößer­ ter, schematisch vereinfachter Darstellung gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen wie in der Fig. 1 verwendet werden.
Die Kalibriervorrichtung 9 ist bei diesem Ausführungsbeispiel wiederum aus den in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - hintereinander angeordneten Kalibrierwerkzeugen 24 bis 27 gebildet. Die hier dargestellten, dem ersten Kalibrierwerkzeug 24 nachgeordneten weiteren Kalibrierwerkzeuge 25 bis 27 können gemäß dem bekannten Stand der Tech­ nik ausgebildet sein, wobei jedoch hier die Anzahl sowie die Ausbildung nur schema­ tisch vereinfacht dargestellt worden ist, und diese selbstverständlich unterschiedlichst sein können. Die weiteren Kalibrierwerkzeuge 25 bis 27 sind dabei in Extrusionsrich­ tung - Pfeil 7 - durch voneinander distanzierte Stirnflächen 29 bis 34 in Richtung ihrer Längen 35 bis 37 begrenzt. Weiters ist hier dargestellt, daß zwischen den einander zu­ gewandten Stirnflächen 30, 31; 32, 33 der Kalibrierwerkzeuge 25 bis 27 ein Spalt 38 au gebildet ist, wobei dieser Spalt 38 eine Größe zwischen 0.5 mm und 2.0 mm auf­ weist. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, die Größe des Spaltes 38 größer als 2.0 mm zu wählen.
Um hier zwischen den weiteren Kalibrierwerkzeugen 25 bis 27 einen Zutritt von Um­ gebungsluft im Bereich des Spaltes 38 hin zum Gegenstand 6 zu verhindern, ist zur Bildung eines Hohlraums 39 zwischen den einander zugewandten Stirnflächen 30, 31 sowie 32, 33 jeweils ein Dichtelement 40 zwischen diesen angeordnet, welches bevor­ zugt um laufend und distanziert vom Gegenstand 6 ausgebildet bzw. angeordnet ist. Zu­ sätzlich ist es vorteilhaft, wenn zumindest einer der Hohlräume 39 über eine schema­ tisch angedeutete Leitung 41 mit einem hier nicht näher dargestellten Unterdrucker­ zeuger, wie z. B. einer Vakuumpumpe, verbunden ist, um den Hohlraum 39 auf einen Unterdruck von zwischen 0.01 bar und 0.95 bar, bevorzugt zwischen 0.2 bar und 0.8 bar, zu evakuieren.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, anstatt der Ausbildung zumindest eines Hohlraums 39 und der Anordnung des Dichtelements 40 einer Dichtungsvorrichtung 42 zu verzichten und anstatt zumindest eines Hohlraums 39 ein Wasserbad in bekann­ ter Art und Weise anzuordnen, um damit eine äußere Oberfläche 43 des Gegenstandes 6 beim Übertritt von einem Kalibrierwerkzeug zum nachfolgenden Kalibrierwerkzeug damit zu benetzen. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, anstatt von Wasser jede beliebige andere Kühlflüssigkeit bzw. Kühlmedium zu verwenden.
Weiters ist hier vereinfacht dargestellt, daß innerhalb der Kalibrierwerkzeuge 25 bis 27 jeweils eine Kühlvorrichtung 44 vorgesehen ist, welche zur Abkühlung des durch die Kalibrierwerkzeuge hindurchtretenden Gegenstandes 6 dienen. Diese Kühlvorrich­ tung 44 wird bei diesem Ausführungsbeispiel über eine eigene Zuleitung 45 mit dem Kühlmedium versorgt, welches im Anschluß an den Durchtritt durch die Kalibrierwerk­ zeuge 25 bis 27 wiederum durch eine Ableitung 46 zu einer hier ebenfalls nicht näher dargestellten Versorgungseinheit abgeführt wird. Weiters ist hier dargestellt, daß die Durchströmrichtung des Kühlmediums innerhalb der Kühlvorrichtung 44 zwischen den einzelnen Kalibrierwerkzeugen 25 bis 27 zueinander unterschiedlich gewählt werden kann, wobei sowohl eine Durchströmrichtung in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - als auch eine Durchströmrichtung entgegen der Extrusionsrichtung möglich ist.
Zwischen einer der Kalibriervorrichtung 9 zugewandten Stirnfläche 47 des Extrusions­ werkzeuges 8 und der Stirnfläche 29 des weiteren Kalibrierwerkzeuges 25 ist das erste Kalibrierwerkzeug 24 angeordnet, welches bei diesem Ausführungsbeispiel formschlüs­ sig am in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - unmittelbar nachgeordneten weiteren Kalibrier­ werkzeug 25 angeordnet und an diesem gehaltert ist. Sowohl im Extrusionswerkzeug 8 als auch in den Kalibrierwerkzeugen 24 bis 27 sind innerhalb dieser jeweils sich in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - erstreckende Formhohlräume 48 bis 52 angeordnet bzw. ausgebildet, welche zur Festlegung der Querschnittsform des hindurchzuführenden Gegenstandes 6 ausgebildet und bevorzugt zentrisch bzw. zentriert zueinander ausge­ richtet sind.
Das erste Kalibrierwerkzeug 24 weist in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - voneinander distanzierte Stirnflächen 53, 54 auf, wodurch sich zwischen diesen in Extrusionsrich­ tung - Pfeil 7 - eine Länge 55 des ersten Kalibrierwerkzeuges 24 ausbildet. Diese Länge 55 kann zwischen 15.0 mm und 400.0 mm betragen, wobei selbstverständlich auch dazu geringere oder größere Längen möglich sind. Bei diesem Ausführungsbei­ spiel ist das Kalibrierwerkzeug 24 derart angeordnet bzw. ausgebildet, daß der aus dem Extrusionswerkzeug 8 austretende Gegenstand 6 unter Zwischenschaltung eines Spaltes 56 zwischen der Stirnfläche 47 des Extrusionswerkzeuges 8 und der Stirnflä­ che 53 des ersten Kalibrierwerkzeuges 24 in dieses eintritt und nach Durchtritt durch das erste Kalibrierwerkzeug 24 unter Zwischenschaltung eines weiteren Spaltes 57 zwischen der Stirnfläche 54 des Kalibrierwerkzeuges 24 und der Stirnfläche 29 des weiteren Kalibrierwerkzeuges 25 in dieses eintritt. Weiters ist dem ersten Kalibrier­ werkzeug 24 eine Kühlvorrichtung 58 zugeordnet, welche in den nachfolgenden Figu­ ren noch detailliert beschrieben werden wird. Die Zufuhr eines Kühlmediums kann wiederum durch eigene Zu- bzw. Ableitungen 45, 46 erfolgen.
Weiters ist zwischen der Stirnfläche 47 des Extrusionswerkzeuges 8 und der Stirn­ fläche 53 des ersten Kalibrierwerkzeuges 24 eine einen Hohlraum 59 zwischen diesen und der äußeren Oberfläche 43 des Gegenstandes 6 gegenüber der Umgebung abgren­ zende Dichtungsvorrichtung 60 angeordnet. Zusätzlich ist bei diesem Ausführungsbei­ spiel auch noch zwischen der Stirnfläche 54 des ersten Kalibrierwerkzeuges 24 und der Stirnfläche 29 des weiteren Kalibrierwerkzeuges 25 ebenfalls zur Bildung eines weiteren Hohlraums 61 eine weitere Dichtungsvorrichtung 62 zwischen diesen ange­ ordnet. Zumindest einer der beiden Hohlräume, bevorzugt jedoch beide Hohlräume 59, 61, stehen über eine oder mehrere Leitungen 63 mit einer hier nicht näher dargestell­ ten Unterdruckeinheit, wie z. B. einer oder mehrerer Vakuumpumpen, in Verbindung, wobei der Unterdruck in zumindest einem der beiden Hohlräume 59, 61 zwischen 0.01 bar und 0.95 bar, bevorzugt jedoch zwischen 0.2 bar und 0.8 bar, beträgt. Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn im Bereich der Stirnfläche 47 des Extrusionswerkzeuges 8 und unmittelbar benachbart zum Formhohlraum 48 desselben eine zusätzliche Temperier­ vorrichtung 64 zur unmittelbaren Erwärmung bzw. Temperierung der äußeren Ober­ fläche 43 des Gegenstandes 6 unmittelbar vor dem Austritt aus dem Extrusionswerk­ zeug 8 diesem zugeordnet ist. Die detaillierte Beschreibung des Kalibrierwerkzeuges 24 mit den diesem zugeordneten Hohlräumen 59, 61 sowie Dichtungsvorrichtungen 60, 62 sowie weiterer Details erfolgt in einer der nachfolgenden Figuren.
In den Fig. 3 bis 7 ist das Kalibrierwerkzeug 24 mit dem diesem vorgeordneten Extrusionswerkzeug 8 bzw. dem unmittelbar nachgeordneten weiteren Kalibrierwerk­ zeug 25 in vergrößertem Maßstab dargestellt, wobei wiederum für gleiche Teile glei­ che Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 verwendet werden.
Wie bereits zuvor beschrieben, ist das Kalibrierwerkzeug 24 unter Ausbildung des Spaltes 56 der Stirnfläche 47 unmittelbar nachgeordnet, wodurch sich zwischen diesen der Spalt 56 mit einer Spaltbreite 65 von kleinen 1.0 mm ausbildet. Der Formhohl­ raum 49 des Kalibrierwerkzeuges 24 ist, wie dies am besten aus Fig. 4 zu ersehen ist, durch einzelne Formflächen 66 umgrenzt, wobei sich zwischen diesen und der ersten Stirnfläche 53 des Kalibrierwerkzeuges 24 Stirnkanten 67 ausbilden. Weitere Stirnkan­ ten 68 bilden sich zwischen den Formflächen 66 und der von der ersten Stirnfläche 53 distanziert angeordneten weiteren Stirnfläche 54 des Kalibrierwerkzeuges 24 aus. Diese den Formhohlraum 49 umgrenzenden Formflächen 66 teilen sich ihrerseits wie­ derum in einzelne Hauptformflächen 69 sowie zwischen diesen versenkt und/oder vor­ ragend angeordneten Teilformflächen 70 auf. Somit bilden einzelne dieser Teilform­ flächen 70 einen zusammenhängenden Längskanal 71 zur Aufnahme eines über die Hauptformflächen 69 vorragenden Vorsprungs des Gegenstandes 6 oder einen sich in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - erstreckenden Wulst 72 bzw. eine Leiste zur Aufnahme einer gegenüber den Hauptformflächen 69 vertieft angeordneten Ausnehmungen des hindurchzuführenden Gegenstandes 6 aus.
Den Formflächen 66 des Kalibrierwerkzeuges 24 sind weitere Formflächen 73 im Be­ reich des Extrusionswerkzeuges 8 vorgeordnet, sowie weitere Formflächen 74 diesem in zumindest einem der Kalibrierwerkzeuge 25 bis 27 nachgeordnet.
In der Fig. 4 ist in strichlierten Linien der innerhalb des Formhohlraums 49 hindurch­ zuführende Gegenstand 6 schematisch vereinfacht dargestellt, wobei dieser Gegen­ stand durch ein Profil aus Kunststoff, insbesondere ein Fensterprofil mit mehreren Hohlräumen, gebildet ist, welches an der äußeren Oberfläche 43 im unmittelbaren An­ schluß an den Eintritt in das Kalibrierwerkzeug 24 an die einzelnen Hauptformflächen 69 bzw. Teilformflächen 70 zur Anlage gebracht wird. Die hier gewählte Querschnitts­ form des Gegenstandes 6 ist nur beispielhaft für eine Vielzahl von möglichen Quer­ schnittsformen gewählt worden, wobei selbstverständlich jede beliebige Querschnitts­ form sowie Anordnung und Ausbildung der Hauptformflächen 69 sowie Teilformflä­ chen 70 zueinander möglich ist und je nach herzustellendem Gegenstand 6 frei ge­ wählt werden kann.
Zur Festlegung der Spaltbreite 65 des Spaltes 56 zwischen dem Extrusionswerkzeug 8 und dem Kalibrierwerkzeug 24 sind Mittel zur Bildung des Spaltes 56 zwischen den einander zu gewandten Stirnflächen 47 bzw. 53 angeordnet bzw. vorgesehen, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch zumindest ein, bevorzugt jedoch mehrere, im Bereich der Stirnfläche 53 angeordnete Abstützelemente 75 gebildet sind. Bedingt durch eine plane bzw. ebene Ausbildung der Stirnfläche 47 des Extrusionswerkzeuges 8 ist durch die Wahl der Höhe der Abstützelemente 75 in bezug zu den Stirnkanten 67 des Kalibrierwerkzeuges 24 eine eindeutige Festlegung der Spaltbreite 65 möglich. Um einen möglichst geringen Wärmeübergang ausgehend von dem geheizten Extru­ sionswerkzeug 8, welches auch als Extrusionsdüse bezeichnet werden kann und mit­ tels Heizelementen auf in eine vorbestimmbare Düsentemperatur verbracht wird, zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die Abstützelemente 75 in ihrer Anlagefläche möglichst klein zu gestalten, um eine direkte Wärmeleitung ausgehend vom Extrusionswerkzeug 8 hin zum Kalibrierwerkzeug 24 möglichst zu unterbinden bzw. zu verhindern.
Bedingt durch die geringe Spaltbreite 65 im Bereich des Spaltes 56 im Übertrittsbe­ reich des Gegenstandes 6 zwischen dem Extrusionswerkzeug 8 und dem Kalibrier­ werkzeug 24 ist es ebenfalls vorteilhaft, ausgehend von den Stirnkanten 67 des Form­ hohlraums 49 zumindest einer der Stirnkanten 67 der Formflächen 66 Teilstirnflächen 76 zumindest bereichsweise zur Bildung des Spaltes 56 den einzelnen Formflächen 66 zuzuordnen. Diese Teilstirnflächen 76 sind durch Teile der Oberfläche der Stirnfläche 53 gebildet, wobei ein Flächenausmaß dieser Teilstirnfläche 76 sich aus der Umfangs­ länge der Formflächen 66 sowie einer Breite 77, ausgehend von den Stirnkanten 67 in die vom Formhohlraum 49 abgewandte Richtung zusammensetzt. Je geringer das Flä­ chenausmaß bzw. die Breite 77 gewählt wird, desto geringer ist hier wiederum der Wärmeübertritt vom Extrusionswerkzeug 8 hin zum Kalibrierwerkzeug 24. Weiters ist es vorteilhaft, wenn weiteren Teilbereichen der Oberfläche der Stirnfläche 53 zumin­ dest eine, bevorzugt jedoch mehrere, Ausnehmungen 78 zugeordnet und gegenüber dieser vertieft angeordnet sind, um eine größtmögliche Distanz zwischen der Stirn­ fläche 47 des Extrusionswerkzeuges 8 und der dieser zu gewandten Fläche der Ausneh­ mung 78 zu erzielen. Dadurch kann so im Bereich der Ausnehmungen 78 der Über­ gang vom Wärme, insbesondere Strahlungswärme, möglichst gering gehalten werden, um einerseits das Kalibrierwerkzeug 24 nicht unnötig zu erwärmen und andererseits dem Extrusionswerkzeug 8 nicht unnötig Wärme zu entziehen.
Zur Bildung des Hohlraums 59 ist, wie bereits zuvor beschrieben, der Stirnfläche 53 des Kalibrierwerkzeuges 24 die Dichtungsvorrichtung 60 zugeordnet, welche unter­ schiedlichst ausgebildet sein kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist gezeigt, daß die Dichtungsvorrichtung 60 in einem bevorzugt senkrechten Abstand zu den Form­ flächen 66 des Kalibrierwerkzeuges 24 angeordnet ist und über den Umfang gesehen bevorzugt durchlaufend ausgebildet ist. Weiters ist es vorteilhaft, wenn die Dichtungs­ vorrichtung 60 aufgrund der hohen Temperatur des Extrusionswerkzeuges 8 tempera­ turbeständig ausgebildet ist, wobei die Dichtungsvorrichtung 60 auch mehrere Dicht­ elemente 79, 80 umfassen kann und z. B. das dem Hohlraum 59 näher liegende Dicht­ element 79 temperaturbeständig und das weitere Dichtelement 80 federnd ausgebildet sein kann. Die beiden Dichtelemente 79, 80 sind dabei in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - hin­ tereinander sowie aneinander anliegend angeordnet und das temperaturbeständige Dichtelement 79 überragt die Stirnfläche 53 in Richtung der dieser zugeordneten Stirn­ fläche 47 des Extrusionswerkzeuges 8 aufgrund der federnden bzw. elastischen Wir­ kung des weiteren Dichtelements 80. Zur dichtenden Ausbildung des Hohlraums 59 wird zuerst das temperaturbeständige Dichtelement 79 zur Anlage an der Stirnfläche 47 gebracht und das weitere Dichtelement 80 elastisch soweit verformt, bis eine Ab­ stützung der Abstützelemente 75 unter Bildung des vordefinierten Spaltes 56 an der Stirnfläche 47 des Extrusionswerkzeuges 8 erfolgt. Die Evakuierung des Spaltes 56 bzw. des Hohlraums 59 ist über die schematisch vereinfacht dargestellte Leitung 63 möglich, wobei das Vakuum zwischen 0.01 bar und 0.95 bar, bevorzugt zwischen 0.2 bar und 0.8 bar, beträgt. Somit ist der Hohlraum 59, welcher durch die Stirnfläche 47 des Extrusionswerkzeuges 8, die Stirnfläche 53 des Kalibrierwerkzeuges 24 sowie die Dichtungsvorrichtung 60 begrenzt ist, einerseits gegenüber den äußeren Umgebungsbe­ dingungen abgeschlossen und andererseits durch die angeschlossenen und nicht näher dargestellten Unterdruckeinheiten auf einen gegenüber den Umgebungsbedingungen geringeren Druck evakuierbar.
Im Bereich der weiteren Stirnfläche 54 des Kalibrierwerkzeuges 24 ist ebenfalls zwi­ schen dieser und der dieser zugeordneten weiteren Stirnfläche 29 des Kalibrierwerkzeu­ ges 25 die bereits zuvor beschriebene Dichtungsvorrichtung 62 angeordnet, welche wiederum zur Bildung des Hohlraums 61 vorgesehen ist. Dieser Hohlraum 61 steht wiederum über eine schematisch dargestellte Leitung 63 mit nicht näher dargestellten Unterdruckeinheiten in Verbindung, wodurch dieser Hohlraum 61 ebenfalls auf einen Unterdruck zwischen 0.01 bar und 0.95 bar, bevorzugt zwischen 0.2 bar und 0.8 bar, evakuiert werden kann.
Zur gegenseitigen Ausrichtung bzw. Zentrierung der Formhohlräume 49, 50 bzw. der diese umgrenzenden Formflächen 66, 74 weist bei diesem Ausführungsbeispiel das Kalibrierwerkzeug 24 im Bereich der Stirnfläche 54 eine Zentrieraufnahme 81 auf, welche es ermöglicht, die hintereinander angeordneten Formflächen 66, 74 zueinander exakt auszurichten. Aufgrund der Anordnung der Zentrieraufnahme 81 ist eine weitere Teilstirnfläche 82 der Stirnfläche 54 zur Ausbildung des Spaltes 57 zwischen einer der Stirnfläche 29 zugewandten Teilfläche der Zentrieraufnahme 81 vertieft gegenüber dieser angeordnet, wobei sich aufgrund der Größe der Vertiefung zwischen der Teil­ stirnfläche 82 und der Stirnfläche 29 des Kalibrierwerkzeuges 25 der Spalt 57 mit ei­ ner Größe zwischen 0.5 mm und 2.0 mm ausbildet. Dieser Spalt 57 kann aber selbstver­ ständlich auch größer als 2.0 mm gewählt werden. Dadurch daß die einzelnen Dich­ tungsvorrichtungen 42, 60 sowie 62 die einzelnen Hohlräume 39, 59, 61 dichtend zwischen den einzelnen Stirnflächen angeordnet sind, sind die einzelnen Formflächen 66, 73, 74 innerhalb des Hohlraums angeordnet bzw. münden in diesen.
Zur Kühlung des hindurchzuführenden Gegenstandes 6 weist das Kalibrierwerkzeug 24 die zuvor beschriebene Kühlvorrichtung 58 auf, welche in bekannter Art und Weise durch den Formflächen 66 zugeordnete Kühlkanäle 83 gebildet ist. Die Beaufschla­ gung mit Kühlmedium erfolgt dabei durch die Zu- bzw. Ableitung 45, 46. Zusätzlich zu den Kühlkanälen 83 weist die Kühlvorrichtung 58 zumindest einen einer Formflä­ che 66 im Bereich der Stirnkante 67 zwischen dieser und der ersten Stirnfläche 53 un­ mittelbar benachbart zugeordneten Kanal 84 auf, welcher sich zumindest über einen Teilbereich eines Umfangs des Formhohlraums 49 erstreckt und dem Kalibrierwerk­ zeug 24 zur Abkühlung der äußersten Randzone des hindurchzuführenden Gegenstan­ des zugeordnet ist, um ein Anhaften der äußersten Randzone bzw. Oberfläche an den Formwänden 66 des Kalibrierwerkzeuges 24 zu verhindern. Aufgrund unterschiedlich­ ster Querschnittsformen bzw. Querschnittsabmessungen des Gegenstandes 6 ist es selbstverständlich aber auch möglich, über den Umfang des Formhohlraums 49 verteilt im Bereich der ersten Stirnfläche 53 mehrere dieser Kanäle 84 anzuordnen.
Wie nun besser aus der Fig. 7 zu ersehen ist, ist der Kanal 84 unmittelbar benachbart sowohl der Formfläche 66 als auch der Teilstirnfläche 76 der Stirnfläche 53 zugeord­ net. Als vorteilhaft hat sich gezeigt, wenn eine der Formfläche 66 zu gewandte Kanal­ wandung 85 des Kanals 84 in einem Abstand 86 zwischen 0.5 mm und 2.0 mm, bevor­ zugt etwa 1.0 mm, von diesem angeordnet ist.
Bei diesem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist dem Kanal 84 in einem Einströmbe­ reich 87 - hier im rechten Teil der Figur dargestellt - ein Zufuhrkanal 88 zugeordnet bzw. mit diesem verbunden, wobei dieser Zufuhrkanal 88 bevorzugt parallel sowohl zur Formfläche 66 als auch parallel zur Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - ausgerichtet ist, um auch die Formfläche 66 zusätzlich über ihre Längserstreckung zu kühlen. Auf­ grund der oberflächennahen Anordnung des Kanals 84 in bezug zu den Formflächen 66 verläuft dieser nahe der Profilkontur, wodurch je nach Anordnung sowie der Länge des Kanals 84 über den Querschnitt des Formhohlraums 49 gesehen im Bereich der Stirnkante 67 eine zusätzliche und rasche Abkühlung der äußersten Oberflächenschich­ ten des Gegenstandes erzielt wird. Ausgehend vom Einströmbereich 87 ist der Kanal 84 der Hauptformfläche 69 zugeordnet, und umschließt im Anschluß den durch die Teilformflächen 70 umgrenzten Längskanal 71, wobei im Bereich zwischen den Haupt­ formflächen 69 und den Teilformflächen 70 ausgehend vom Kanal 84 zumindest ein Durchströmkanal 89 ausgehend von der ersten Stirnfläche 53 in Richtung der weiteren Stirnfläche 54 des Kalibrierwerkzeuges 24 erstreckend angeordnet ist, durch welchen ein Teilstrom des Kühlmediums, welches durch den Kanal 84 hindurchgeführt wird, den Oberflächenbereich zwischen den Hauptformflächen 69 und Teilformflächen 70 zusätzlich in Längsrichtung kühlt. Dadurch wird dem Gegenstand 6 während seinem Durchtritt durch das Kalibrierwerkzeug 24 in diesen Bereichen ebenfalls zusätzlich noch eine gewisse Wärmemenge abgeführt, um maßgerecht abzukühlen.
Über den weiteren Längsverlauf des Kanals 84 in Umfangsrichtung des Formhohl­ raums 49 sind weitere Durchströmkanäle 89 zwischen den Hauptformflächen 69 und Teilformflächen 70 angeordnet, wobei die Anzahl sowie Anordnung dieser Durchström­ kanäle abzweigend vom Kanal 84 von der Querschnittsform des extrudierten Gegen­ standes 6 abhängig ist. Bevorzugt sind diese Durchströmkanäle 89 wiederum sowohl parallel zu den Formflächen 66 bzw. den diese bildenden Hauptformflächen 69 bzw. Teilformflächen 70 als auch parallel zur Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - ausgerichtet.
Den einzelnen Durchströmkanälen 89 ist im Bereich der weiteren Stirnwand 54 jeweils zumindest ein Abfuhrkanal 90 zugeordnet, wobei je nach Anordnung der Durchström­ kanäle 89 die Zuordnung der Abfuhrkanäle 90 entsprechend der geometrischen Form des Gegenstandes 6 erfolgt. Dabei können beispielsweise mehrere Durchströmkanäle 89 mit einem gemeinsamen Abfuhrkanal 90 verbunden sein, um so eine gemeinsame Ableitung des hindurchgeführten Mediums zu erzielen. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, den Zufuhrkanal 88 ebenfalls im Übergangsbereich zwischen einer Hauptformfläche 69 und zumindest einer Teilformfläche 70 anzuordnen. Zur Erzielung gleichmäßiger Strömungsverhältnisse bzw. eines gleichmäßigen Durchsatzes des Kühl­ mediums durch den Kanal 84 aufgrund der bevorzugt mehrfachen Zuordnung von Durchströmkanälen 89 über den Längsverlauf des Kanals 84 ist der Querschnitt des Kanals 84 über seine Erstreckungslänge über den Umfang des Formhohlraums 49 ge­ sehen in seinen Querschnittsabmessungen und damit verbunden der möglichen Durch­ flußmenge im Verhältnis zur Querschnittsabmessung von den diesen zugeordneten Durchströmkanälen 89 entsprechend abzustimmen und zu reduzieren. Dadurch ist ge­ währleistet, daß ein gleichmäßiger Durchfluß des Kühlmediums sowohl im Kanal 84 als auch in den diesem zugeordneten Durchströmkanälen 89 erfolgt.
Durch diese unmittelbare Zuordnung des Kanals 84 werden jene Oberflächenbereiche der Formflächen 66 im Bereich des Kanals 84 auf eine Temperatur zwischen -20°C und +70°C, bevorzugt zwischen 0°C und +50°C, gebracht, wodurch eine zusätzliche sowie unmittelbare intensive Wärmeabfuhr und Kühlung der äußersten Randzone des hindurchzuführenden Gegenstandes 6 erfolgt. Das durch die Kanäle 84 hindurchgeführ­ te Kühlmedium wird über vereinfacht dargestellte Zuleitungen 45 bzw. Ableitungen 46 dem Kalibrierwerkzeug 24 zu- bzw. abgeführt und in einer nicht näher dargestell­ ten Vor- bzw. Einrichtung entsprechend aufbereitet, wie z. B. gereinigt, gekühlt und umgewälzt bzw. teilweise oder ganz durch neues Kühlmedium ersetzt. Die Auswahl des Kühlmediums kann unterschiedlichst sein und hängt von der zu erzielenden Tem­ peratur der Formflächen 66 im Eintrittsbereich des Gegenstandes 6 in das Kalibrier­ werkzeug 24 ab.
Wie weiters beim Kanal 84 in der Fig. 3 dargestellt, ist eine der Stirnwand 53 zuge­ wandte Kanalwandung 91 des Kanals 84 in einem Abstand 92 zwischen 0.2 mm und 2.0 mm, bevorzugt jedoch kleiner 1.0 mm, distanziert angeordnet,wodurch es möglich ist, dem hindurchzuführenden Gegenstand 6 bereits unmittelbar im Eintrittsbereich in das Kalibrierwerkzeug 24 rasch und gezielt eine so hohe Wärmemenge ab zuführen, welche ausreicht, um ein Anhaften der äußersten Randzone an den Formwänden 66 zu verhindern. Aufgrund der oberflächennahen Anordnung des Kanals 84 im Bereich der ersten Stirnfläche 53 wird dem Extrusionswerkzeug 8 im Austrittsbereich des Gegen­ standes 6 eine gewisse Wärmemenge entzogen, wodurch es vorteilhaft ist, diesen Ver­ lust an Wärme durch die zuvor beschriebene Temperiereinrichtung 64, z. B. in Form eines den Formflächen 73 des Extrusionswerkzeuges 8 zugeordneten Heizelements, auszugleichen. Dies führt zu einer aktiven Isolierung zwischen den beiden einander zugewandten Stirnflächen 47 bzw. 53 im unmittelbaren Übertrittsbereich des Gegen­ standes 6 zwischen den einander zugewandten Formflächen 73 bzw. 66 des Extrusions­ werkzeuges 8 bzw. Kalibrierwerkzeuges 24.
Weiters ist es aber auch unabhängig davon möglich, zusätzlich zu dem im Bereich der Stirnfläche 53 angeordneten Kanal 84 einen weiteren Kanal 93 im Bereich der wei­ teren Stirnfläche 54 des Kalibrierwerkzeuges 24 zumindest über einen Teilbereich des Umfangs des Formhohlraums 49 unmittelbar benachbart zuzuordnen, wie dies schema­ tisch vereinfacht in der Fig. 3 dargestellt worden ist. Die Versorgung des Kanals 93 mit dem Kühlmedium kann sowohl eigenständig, also getrennt vom Kanal 84, aber selbstverständlich auch in Verbindung mit diesem innerhalb des Kalibrierwerkzeuges 24 erfolgen.
Selbstverständlich ist aber auch eine Mehrfachanordnung des Kalibrierwerkzeuges 24 zur Ausbildung der Kalibriervorrichtung 9 möglich, wobei es aber unabhängig davon auch möglich ist, einzelne für das Kalibrierwerkzeug 24 beschriebene Teile bzw. Bau­ gruppen bei den weiteren Kalibrierwerkzeugen 25 bis 27 entsprechend anzuordnen bzw. einzusetzen. Weiters ist es aber auch möglich, das Kalibrierwerkzeug 24 ohne Ausbildung des Hohlraums 59 einem Extrusionswerkzeug 8 ohne die Einhaltung der Spaltbreite 65 des Spaltes 56 nachzuordnen und den aus dem Extrusionswerkzeug 8 austretenden Gegenstand 6 im Übertrittsbereich zwischen diesem und dem Kalibrier­ werkzeug 24 den äußeren Umgebungsbedingungen auszusetzen. Auch ist die Anord­ nung und Ausbildung der weiteren Hohlräume zwischen den Kalibrierwerkzeugen 24 bis 27 nicht zwingend und kann selbstverständlich frei zwischen einzelnen dieser Kali­ brierwerkzeuge 24 bis 27 gewählt werden.
In der Fig. 5 ist ein Teilbereich des Extrusionswerkzeuges 8 und Kalibrierwerkzeuges 24 im unmittelbaren Übertrittsbereich des Gegenstandes 6 schematisch vereinfacht und in vergrößertem Maßstab dargestellt. Das vom Extruder bereitgestellte und plastifi­ zierte Kunststoffmaterial wird durch die Formflächen 73 des Extrusionswerkzeuges 8 zwischen diesen ausgetragen, wodurch eine Verfestigung der Querschnittsform des herzustellenden Gegenstandes 6 erfolgt. Bedingt durch die Düsengeometrie und die dem Material innewohnenden Eigenschaften wird im Bereich der Formflächen 73 eine Fließgeschwindigkeitsverteilung des hindurchströmenden Materials erzielt, wie dies schematisch vereinfacht in einem Diagramm in einem Teilbereich einer Profilsektion des Gegenstandes 6 dargestellt worden ist. Aufgrund des Anhaftens kommt es im Randbereich des hindurchtretenden Kunststoffstromes im Bereich der Formflächen 73 nahezu zu einem Stillstand und in etwa in einer Mitte desselben zu einer höchsten Ge­ schwindigkeit, wodurch sich ein etwa parabelartiger Geschwindigkeitsverlauf ergibt. Im unmittelbaren Anschluß an den Austritt im Bereich der Stirnfläche 47 kommt es zu einem Geschwindigkeitsausgleich der einzelnen Teilströme, bis diese nunmehr zuein­ ander eine gleiche Fließgeschwindigkeit bzw. Abzugsgeschwindigkeit aufweisen. Auf­ grund dieses Geschwindigkeitsausgleichs kommt es in den Randzonen zu einer Be­ schleunigung und im Mittelbereich zu einer Verzögerung, wodurch ein gewisser Quell­ effekt des Kunststoffmaterials hervorgerufen wird. Dieser Quelleffekt ist ausschlag­ gebend für die zu erzielende fertige Wandstärke des Gegenstandes 6 und ist abhängig von einer Ausgangsstärke 94 des Kunststoffmaterials im Bereich des Extrusionswerk­ zeuges 8 und einer Endstärke 95 nach erfolgter Quellung, Kalibrierung sowie Kühlung des Gegenstandes 6. Dieser Quelleffekt ist lediglich bei Profilsektionen möglich, bei welchen im Inneren des Gegenstandes eine Hohlkammer angeordnet ist, welche keiner Kalibrierung unterzogen ist, und so das Material in Richtung des Hohlraumes auswei­ chen kann.
Bedingt durch die unmittelbare Nachordnung des Kalibrierwerkzeuges 24 und die rasche Abkühlung der äußeren Teilströme des Gegenstandes 6 kann beispielsweise die Ausgangsstärke 94 bei einer gewünschten Endstärke 95 von z. B. 3.0 mm etwa 2.2 mm oder geringer betragen. Dies entspricht etwa ausgehend von der Ausgangsstärke 94 einem Quelleffekt von ca. 36%. Dieser Quelleffekt kann durch einen Staueffekt im Be­ reich des Kalibrierwerkzeuges 24 und der Wahl der Ausgangsstärke 94 noch entspre­ chend vergrößert werden.
Bei bisher bekannten Anlagen wurde der Spalt zwischen einander zu gewandten Stirn­ flächen 47 bzw. 53 größer 1.0 mm, bevorzugt zwischen 10.0 mm und 50.0 mm, ge­ wählt, wodurch lediglich ein Quelleffekt von ca. 15% ausgehend von der Ausgangs­ stärke 94 von beispielsweise 2.6 mm hin zu einer Endstärke 95 von 3.0 mm erzielt worden ist.
Dieser zuvor beschriebene verstärkte Quelleffekt des Kunststoffmaterials wird durch den Unterdruck an der Profilaußenseite und den Umgebungsdruck an der Profilinnen­ seite sowie den geringen Abstand zwischen Extrusionswerkzeug 8 und Kalibrierwerk­ zeug 24 möglich. Weiters ist diese Materialquellung vom gewählten Material, der Düsengeometrie sowie dem Memory-Effekt des Materials während der Aufbereitungs­ phase desselben innerhalb des Extruders 2 bis hin zum Düsenaustritt abhängig.
Ein wesentliches Kriterium bei der Profilherstellung, insbesondere für den Fensterbau, stellt auch der Warmlagerungstest dar, bei welchem auf einem zu prüfenden Profil vor Beginn des Testes eine festgelegte Meßstrecke von 200 mm aufgetragen wird, daran anschließend das Profil über eine Zeitdauer von 1 Std. bei 100°C gehalten wird und daran anschließend die Abkühlung auf Raumtemperatur erfolgt. Nach erfolgter Abküh­ lung darf die vorher aufgetragene Meßstrecke um maximal 2% geschrumpft sein. Die­ ser geringe Schrumpfwert ist bei bisher bekannten Formgebungseinrichtungen auf­ grund der hohen Abzugskräfte in Verbindung mit dem erfolgten Kalibrier- und Ab­ kühlvorgang nur in gewissen Grenzen einzuhalten, wobei der Gegenstand 6 in einer gewissen vorgestreckten Stellung abgekühlt wird, und diese vorgestreckte Stellung und die dabei aufgebauten inneren Spannungen während des Warmlagerungstestes frei werden und den Gegenstand 6 entsprechend schrumpfen lassen.
Demgegenüber wird beim erfindungsgemäßen Verfahren bzw. beim Einsatz der erfin­ dungsgemäßen Formgebungseinrichtung 3 bzw. Kalibriervorrichtung 9 in völlig unvor­ hersehbarer Weise erreicht, daß Teilströme in einzelnen Profilsektionen des Gegenstan­ des 6, und zwar jenen, die den unmittelbar an die Düsen anschließenden Formflächen 66 der Kalibriervorrichtung 9 bzw. der Formgebungseinrichtung 3 zugeordnet sind, ge­ gebenenfalls durch einen Versatz zwischen den Formflächen 66, 73 und in der Kali­ briervorrichtung 9 bzw. in dem Extrusionswerkzeug 8 gedehnt werden und in dieser gedehnten, somit gegen den Hohlraum des Gegenstandes 6 vorgespannten Lage durch die unmittelbar einsetzende Kühlung eingefroren bzw. fixiert werden. Gleichzeitig werden aber jene Teilströme in den Profilsektionen des Gegenstandes 6, die dem Hohl­ raum desselben zugeordnet sind, durch die bei gleicher Fördermenge verringerte Quer­ schnittsfläche des Durchgangsspaltes durch das Extrusionswerkzeug 8 erzeugten Ge­ schwindigkeitsunterschiede gestaucht. Diese Geschwindigkeitsdifferenz tritt dadurch auf, daß die durchschnittliche Durchtrittsgeschwindigkeit der Teilströme im Extru­ sionswerkzeug 8 und jener in der nachgeschalteten Kalibriervorrichtung 9 bzw. Form­ gebungseinrichtung 3 sich voneinander um ca. 25-40%, bevorzugt 28-35%, unter­ scheiden, wobei die Durchtrittsgeschwindigkeit im Extrusionswerkzeug 8 um diesen Betrag höher ist. Durch diese Stauchung wird das Schrumpfverhalten des Kunststoffes in diesen Teilströmen verringert, so daß die durch die Schrumpfung entstehenden Span­ nungen, die ein konvexes Verformen der den Formflächen zu gewandten Teilströme be­ wirken wollen, die während des Dehnens und Einfrierens dieser Teilströme erzeugten, gegen den Hohlraum zu gerichteten Vorspannungen im wesentlichen aufheben.
Damit wird in überraschend einfacher Weise ein Spannungsausgleich im Profil ohne zusätzliche nachfolgende Wärmebehandlung erzielt, da die zu unterschiedlichen Zeit­ en aufgrund der in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - zueinander seitlich versetzt erfolgen­ den Abkühlung eintretenden Schrumpfspannungen sich am Ende der Kalibriervorrich­ tung 9 bzw. Formgebungseinrichtung 3 selbst aufheben und dadurch ein Nachschrum­ pfen oder eine Spannungsdifferenz nach dem Fertigstellen der Gegenstände 6 vermieden wird.
In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, wenn eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den an den Formflächen 73 des Extrusionswerkzeuges 8 entlanggleitenden Teilströmen und den im Mittelbereich der Formgebungskanäle des Extrusionswerk­ zeuges 8 hindurchtretenden Teilströmen größer 10%, bevorzugt größer 20%, ist.
In der Fig. 6 ist ein weiterer Teilbereich des Gegenstandes 6 im Bereich der Formflä­ chen 66, insbesondere der Teilformflächen 70, schematisch und vergrößert dargestellt. Diese Profilsektionen des Gegenstandes 6 stellen Vollprofilsektionen dar, innerhalb welcher also kein Hohlraum angeordnet ist und somit auch kein Umgebungsdruck wirksam werden kann.
Bei diesen hier dargestellten Profilsektionen im Bereich der Teilformflächen 70 reicht der Düsendruck nicht aus, um den Kunststoff ohne Aufbringung einer Abzugskraft durch die Kalibrierung hindurchzudrücken. In diesem hier dargestellten Bereich würde aus dem Extrusionswerkzeug 8 wesentlich mehr an Material austreten können, als von dem Kalibrierwerkzeug 24 im Bereich der Teilformflächen 70 an Material aufgenom­ men werden kann, wodurch dies zu einem Rückstau in das Extrusionswerkzeug 8 führt. Dieser Rückstau wird durch die unmittelbare Nachordnung des Kalibrierwerkzeu­ ges 24 in Verbindung mit dem Unterdruck im Hohlraum 61 und der geringen Größe des Spaltes 56 begünstigt. Den Teilformflächen 70 des Kalibrierwerkzeuges 24 sind weitere Teilformflächen 96 im Extrusionswerkzeug 8 zur Ausbildung dieser Vollprofil­ sektionen vorgeordnet, wobei diese Teilformflächen 96 zur Ausbildung einer Aus­ gangsstärke 97 in einem gewissen Ausmaß voneinander distanziert angeordnet sind. Die Teilformflächen 70 des Kalibrierwerkzeuges 24 sind zur Erzielung einer Endstär­ ke 98 der beidseits maßhaltig auszubildenden Vollprofilsektionen zur Erzielung einer Endstärke 98 zumindest um das gleiche Ausmaß, bevorzugt jedoch größer der Aus­ gangsstärke 97, voneinander distanziert. Aufgrund der allseitigen Zuordnung der Teil­ formflächen 70 im Kalibrierwerkzeug 24 ist eine maßhaltige Ausbildung dieser Voll­ profilsektionen gewährleistet. Zusätzlich wird aufgrund dieser Anordnung in Verbin­ dung mit dem in Fig. 5 dargestellten und beschriebenen Quelleffekt eine günstige Materialaufteilung zwischen den Vollprofilsektionen und den Hohlprofilsektionen des Gegenstandes 6 gleichmäßig über den Querschnitt verteilt erzielt.
In der Fig. 8 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Anordnungs­ möglichkeit der Formflächen 66, insbesondere der Hauptformflächen 69, in bezug zu den diesen vorgeordneten Formflächen 73 des Extrusionswerkzeuges 8 gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 7 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird für einzelne Teile mit glei­ chen Bauteilbezeichnungen bzw. Bezugszeichen auf die Beschreibung in den vorange­ gangenen Figuren hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Die Ausbildung des Spaltes 56 im Bereich der Teilstirnflächen 76 mit der Spaltbreite 65 kleiner 1.0 mm erfolgt analog zu den in den vorangegangenen Fig. 1 bis 7 be­ schriebenen Ausführungsformen. Gleiches trifft für die Ausbildung des Hohlraums 59, der Dichtungsvorrichtung 60, 62, der Kühlvorrichtung 58, insbesondere des Kanals 84, 93, sowie der Temperiervorrichtung 64 zu.
Bei diesem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind zumindest einzelne der Form­ flächen 66, insbesondere einzelne der Hauptformflächen 69, des ersten Kalibrierwerk­ zeuges 24 um ein Ausmaß 99 zwischen z. B. 0.001 mm und 0.7 mm, bevorzugt zwi­ schen 0.05 mm und 0.4 mm, gegenüber den diesen im Extrusionswerkzeug 8 vor- sowie zugeordneten Formflächen 73 in Richtung eines Zentrums des Formhohlraums 49 des Kalibrierwerkzeuges dazu versetzt angeordnet. Aufgrund dieser Versetzung der beiden Formflächen 66, 73 zueinander ragt die Stirnkante 67 zwischen der Formfläche 66 und der Teilstirnfläche 76 in Richtung des Strömungsquerschnittes des Gegenstan­ des vor, wodurch es vorteilhaft ist, zumindest im Bereich einzelner der Stirnkanten 67 zwischen den Formflächen 66 bzw. Hauptformflächen 69, und der ersten Stirnfläche 53 bzw. Teilstirnfläche 76 des Kalibrierwerkzeuges 24 eine Übergangsfläche 100 anzu­ ordnen, um die Ausbildung eines scharfkantigen Vorsprunges zu vermeiden. Diese Übergangsfläche 100 kann jede beliebige Raumform aufweisen und beispielsweise ebenflächig und/oder bogenförmig, insbesondere als Radius, ausgebildet sein. Zwi­ schen einem Beginn der Übergangsfläche im Bereich der Stirnfläche 53 bzw. Teilstirn­ fläche 76 des Kalibrierwerkzeuges 24 und der Formfläche 66 bzw. Hauptformfläche 69 bildet sich in senkrechter Richtung zur Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - bzw. zur Formfläche 66 eine Höhe 101 aus, welche derart zu wählen ist, daß diese zumindest dem Ausmaß 99 der zueinander versetzten Formflächen 66, 73 zwischen dem Extru­ sionswerkzeug 8 und dem Kalibrierwerkzeug 24 entspricht.
Bei den bisher bekannten Kalibriervorrichtungen sowie Verfahren wurde aufgrund der auf den Gegenstand 6 aufgebrachten Abzugskraft durch den Raupenabzug dieser in seiner Längserstreckung gedehnt und in dieser Stellung die äußeren Randzonen wäh­ rend dem Durchtritt durch die Kalibriervorrichtung 9 in dieser Stellung kalibriert so­ wie abgekühlt. Weitere Teilbereiche des Querschnittes in Richtung des Hohlraums des Profils werden aufgrund des Abkühlvorganges erst später abgekühlt und unterliegen so einem Schrumpfvorgang, wodurch das vollständig erkaltete Profil hohe innere Zugsspannungen aufgrund des Schrumpfvorganges im inneren Teilbereich des Quer­ schnittes aufweist, welches sich jedoch bedingt durch die bereits in der Kalibriervor­ richtung 9 abgekühlten Randzonen nicht mehr abbauen können. Diese hohen inneren Zugsspannungen können dazu führen, daß die Oberflächen des Gegenstandes 6 eine gewisse Welligkeit aufweisen, welche bei Erzielung hoher Glanzgrade sichtbar wer­ den.
Bedingt durch diese versetzte Anordnung der Formflächen 66, 73 zueinander sowie der unmittelbaren Nachordnung des Kalibrierwerkzeuges 24 und der Bildung des Spal­ tes 56 mit sehr geringem Ausmaß und der Beaufschlagung des Hohlraums 59 mit Un­ terdruck erfolgt, wie bereits zuvor beschrieben, ein gewisser Stauchvorgang des austre­ tenden plastifizierten Kunststoffmaterials beim Übertritt vom Extrusionswerkzeug 8 hin zum Kalibrierwerkzeug 24. Durch die zusätzliche Versetzung der Formflächen 66, 73 zueinander kommt es in einem schematisch angedeuteten Randbereich 102 des Ge­ genstandes 6 von einzelnen Profilsektionen desselben zu einer stärkeren Dehnung ge­ genüber weiteren Innenbereichen 103, welche beim Extrusionsvorgang gestaucht wer­ den. Beim weiteren anschließenden Abkühlvorgang und dem damit verbundenen Schrumpfvorgang im Innenbereich 103 kann der Randbereich 102 nachträglich ge­ staucht werden, ohne daß Querwellen zur Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - an der Ober­ fläche des Gegenstandes 6 entstehen.
Zur Erzielung eines hohen Glanzgrades an den Oberflächen des Gegenstandes 6 sind verschiedenste Einflußgrößen wie Kühlung, Materialzusammensetzung, dem Memory- Effekt des Kunststoffmaterials, welchen dieser während der Bearbeitungs- bzw. Be­ handlungsvorgeschichte ausgehend vom Extruder bis hin zum Düsenaustritt ausgesetzt ist, maßgebend. Wird innerhalb der Kalibrierung eine geringe bzw. schlechte Kühlung erreicht, bleibt das plastifizierte Material zumindest bereichsweise an den Formflä­ chen 66 des Kalibrierwerkzeuges 24 haften, wodurch dies zu Geschwindigkeitsunter­ schieden im Profilquerschnitt führt. Dadurch werden auch die mechanischen Eigen­ schaften, die Schrumpfungswerte der Glanzgrade usw. negativ beeinflußt. Zur Erzie­ lung dieser Nachteile ist es wesentlich, daß die Kühlung des plastifizierten Gegenstan­ des bereits im unmittelbaren Eintritt in das Kalibrierwerkzeug 24 erfolgt, wodurch der Glanzgrad, die mechanischen Eigenschaften sowie die Maßhaltigkeit und das Schrum­ pfungsverhalten des Gegenstandes 6 positiv beeinflußt werden. Weiters wird dadurch auch noch ein geringer Aufwand bei der nachträglichen Werkzeugabstimmung, insbe­ sondere bei den Vollprofilsektionen des Gegenstandes 6, im Bereich der Teilformflä­ chen 70 während dieser Arbeiten notwendig. Diese Vollprofilsektionen sind meist mit Funktions- bzw. Anschlußmaßen behaftet, wodurch eine hohe Maßhaltigkeit dieser Profilabschnitte gefordert ist.
Durch die Anordnung oder Ausbildung des Kalibrierwerkzeuges 24 ist eine Einhaltung der mechanischen Eigenschaften, der Schrumpfungswerte sowie des Glanzgrades der Oberfläche nahezu unabhängig von der verwendeten Mischung des Kunststoffmate­ rials mit diversen Zusätzen sowie nahezu unempfindlich gegenüber Schwankungen des Mischungsverhältnisses bei unterschiedlichen Chargen. Weiters können mit einer derartigen Formgebungseinrichtung 3 bei Verwendung der gleichen Formgebungsein­ richtung 3 unterschiedliche Extruder sowie Extrudertypen in Verbindung mit diesem eingesetzt werden. Auch wird die Einhaltung des Schrumpfverhaltens erleichtert, da durch die vorangegangene Stauchung die Abzugskraft zu keiner übermäßigen Dehnung des Profils führt. Auch wird der Glanz sowie die Ausbildung einer gleichmäßigen Oberfläche gewährleistet, wobei bei bisher erzielbaren Glanzgraden von 30% ein Glanzgrad von beispielsweise 80% erreichbar ist. Dieser Glanzgrad ist abhängig von den Füllstoffen, welche dem Kunststoffmaterial vor dem Extrudiervorgang beigefügt werden.
In der Fig. 9 ist nunmehr die Abhängigkeit des Glanzgrades von den zugesetzten Füll­ stoffen, insbesondere Kreide, gezeigt. Auf einer Ordinate 104 ist der Glanzgrad in % und auf einer Abszisse 105 der Zusatz von Kreide in Gewichtsprozent in bezug zur Gesamtmischung aufgetragen. Dabei ist ersichtlich, je höher der Anteil an Kreide wird, desto geringer wird der Glanzgrad in %. Aufgrund von Einsparungen wird häu­ fig dazu übergegangen, einen hohen Anteil von Füllstoffen dem Kunststoffmaterial zu­ zusetzen, um einen geringeren Rohstoffpreis für derartige Mischungen zu erzielen. Dieser durch die Beimischungen negativ beeinflußte Glanzgrad wird durch die unmit­ telbare Nachordnung des Kalibrierwerkzeuges 24 im Anschluß an das Extrusionswerk­ zeug 8 wesentlich gesteigert bzw. erhöht und ist nahezu unabhängig von der verwende­ ten Kunststoffmischung bzw. den unterschiedlichsten Zusatz- bzw. Zuschlagstoffen.
In der Fig. 8 ist noch zusätzlich angedeutet, daß zumindest einzelnen der Formflächen 66 über deren Längserstreckung in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - zumindest eine, be­ vorzugt jedoch mehrere, senkrecht zu den Formflächen 66 ausgerichtete schlitzförmi­ ge Öffnungen 106 zugeordnet sind. Diese schlitzförmigen Öffnungen 106 sind bevor­ zugt als Vakuumschlitze ausgebildet und können ebenfalls mit Unterdruck über eige­ ne, schematisch angedeutete Leitungen und einer damit verbundenen Unterdruckein­ heit beaufschlagt werden. Diese Anordnung der schlitzförmigen Öffnungen 106 über die Längserstreckung der einzelnen Formflächen 66 kann wahlweise erfolgen und ist nicht 11274 00070 552 001000280000000200012000285911116300040 0002019917837 00004 11155 zwingend. Bevorzugt jedoch werden die einzelnen Formflächen 66 über deren Längserstreckung in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - durchlaufend, also ohne Unterbre­ chung, ausgebildet.
Der vom Extruder 2 ausgetragene erweichte und plastifizierte Kunststoff wird unmittel­ bar nach dem Austritt aus dem Extrusionswerkzeug 8 an seiner äußeren Oberfläche 43 einem gegenüber dem äußeren Umgebungsdruck geringeren Druck ausgesetzt und dar­ an anschließend die äußere Oberfläche 43 des Gegenstandes 6 in einem Eintrittsbe­ reich in das Kalibrierwerkzeug 24 verstärkt abgekühlt, so daß ein Anhaften der äußeren Oberfläche 43 an den Formflächen 66 des Kalibrierwerkzeuges 24 gesichert verhindert wird. Gleichzeitig mit dem Übertritt des Gegenstandes 6 vom Extrusionswerkzeug 8 hin zum Kalibrierwerkzeug 24 wird durch den Abkühlvorgang über die Wandstärke des Gegenstandes 6 gesehen bei einzelnen Profilsektionen des Gegenstandes 6 in Ex­ trusionsrichtung - Pfeil 7 - eine gegenseitige Verlagerung einzelner Teilströme in die­ sen hervorgerufen, so daß ein Geschwindigkeitsausgleich zwischen allen Teilströmen in diesen Profilsektionen erfolgt, wodurch über die Wandstärke gesehen diese einzel­ nen Profilsektionen eine gleichmäßige Geschwindigkeit zueinander aufweisen.
Weiters können einzelne Teilströme im Bereich der äußeren Oberfläche 43 von einzel­ nen Profilsektionen beim Eintritt in das erste Kalibrierwerkzeug 24 durch die zueinan­ der versetzt angeordneten Formflächen 66, 73 des Extrusionswerkzeuges 8 und Kali­ brierwerkzeuges 24 gegenüber den weiteren Teil strömen der gleichen Profilsektion in Längsrichtung des Gegenstandes 6 in einer gegenüber diesen weiteren Teilströmen ge­ dehnten Lage abgekühlt werden und bedingt durch den gleichzeitigen Stauchvorgang der weiteren Teilströme im Bereich des Hohlraums des Gegenstandes 6 ein Schrum­ pfungsausgleich erzielt werden. Dadurch werden die inneren Längsspannungen zum Großteil vermieden, wodurch, wie bereits zuvor beschrieben, bessere Schrumpfungs­ werte beim Warmlagerungstest erreichbar sind. Dieser Versatz der einzelnen Formflä­ chen 66, 73 des Kalibrierwerkzeuges 24 bzw. des Extrusionswerkzeuges 8 in zu der Oberfläche 43 senkrechter Richtung kann z. B. ein Ausmaß zwischen 0.001 mm und 0.7 mm, bevorzugt zwischen 0.005 mm und 0.4 mm, betragen.
Festzuhalten ist weiters, daß der Gegenstand 6 Hohlräume 107 - wie in der Fig. 3 zu ersehen ist - aufweist und der Massenausgleich, der aus dem Extrusionswerkzeug 8 austretenden plastifizierten Kunststoffmasse über eine Wanddicke 108 von Außenwän­ den 109 des Gegenstandes 6 erfolgen kann. Wie zuvor bereits erläutert, wird durch die in den Vollprofilsektionen zu geführten Mengen an plastifiziertem Kunststoffmaterial die Geschwindigkeit, mit der die plastifizierte Kunststoffmenge, die zu diesem Zeit­ punkt bereits den Gegenstand 6 bildet, mit der dieser durch das Kalibrierwerkzeug 24 hindurchtritt, festgelegt. Die in Abhängigkeit von dieser Geschwindigkeit nunmehr an­ fallenden Volumen an plastifiziertem Kunststoffmaterial für das Herstellen der Außen­ wände 109 des Gegenstandes 6 können nunmehr bedingt über eine längere Produktions­ zeit betrachtet, dazu führen, daß eine Wanddicke 108 in geringen Grenzen variert, d. h. daß bei größerem Volumen des plastifizierten Kunststoffmaterials des Gegenstandes 6 durch die Kalibriervorrichtung 9 die Wanddicke 108 größer wird, während sie bei ge­ ringerem Volumen des plastifizierten Kunststoffmaterials dünner wird. Da keine Kali­ brierung oder Festlegung der Wanddicke 108 erfolgt, hat dies weder auf den Produk­ tionsablauf noch auf das geforderte Mindestmaß der Wanddicke 108 einen Einfluß.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn zweckmäßigerweise ein Durchström­ widerstand, z. B. ein durchschnittlicher Durchströmwiderstand, durch den Formhohl­ raum 48 des Extrusionswerkzeuges 8 für jene Teilströme der einzelnen Profilsektionen des Gegenstandes 6, die in der nachfolgenden Kalibriervorrichtung 9 den Hauptform­ flächen 69 zugeordnet sind, größer ist als ein bevorzugt durchschnittlicher Durchström­ widerstand in dem Formhohlraum 48 für jene Teilströme der Profilsektionen des Ge­ genstandes 6, die in dem nachfolgenden Kalibrierwerkzeug 24 Teilformflächen 70 zu­ geordnet sind und die dementsprechend sogenannte Vollprofilsektionen bilden. Diese üblicherweise allseits kalibrierten Vollprofilsektionen dienen in ihrer Zuordnung zu­ einander vielfach zur Aufnahme von entsprechenden Elementen, wie beispielsweise Glasleisten, Dichtungsleisten oder als Anschläge, wie dies bei Fenstern und Türen üb­ lich ist.
Um diese Stauchwirkung, die zuvor beschrieben ist, vor allem in den Vollprofilsektio­ nen zu erreichen, kann es auch zweckmäßig sein, wenn die bevorzugt durchschnittli­ chen Durchströmwiderstände der Teilströme, die den Hauptformflächen 69 in der Kali­ briervorrichtung 9 zugeordnet sind, und jene der Teilströme, die den Teilformflächen 70 in der Kalibriervorrichtung 9 zugeordnet sind, zwischen dem Eintritt in das Extru­ sionswerkzeug 8 und dem Austritt aus der Kalibriervorrichtung 9 gleich hoch sind.
Als zweckmäßig erweist sich dabei auch eine Ausbildung, bei der die Teilströme, de­ nen im Formhohlraum 48 des Extrusionswerkzeuges 8 ein geringerer Durchströmwider­ stand entgegenwirkt, in der Kalibriervorrichtung 9 bei einem größeren Bereich ihres Umfangs an Teil- bzw. Hauptformflächen 70, 69 anliegen, als jene Teilströme, denen beim Durchtritt durch das Extrusionswerkzeug 8 ein höherer Durchströmwiderstand entgegengesetzt wird.
Schließlich ist es auch möglich, daß zum Ausgleich der unterschiedlichen Volumen an plastifiziertem Kunststoffmaterial, die in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - bewegt wer­ den, die den Formflächen 73 zu gewandten Teilströme des Profilquerschnitts nur über einen Teilbereich jenes Querschnitts des Formhohlraumes 48 im Extrusionswerkzeug 8 an den Hauptformflächen 69 der Kalibriervorrichtung 9 anliegen.
Selbstverständlich können die einzelnen, vorstehend beschriebenen Ausführungs­ beispiele und die in diesen Ausführungsbeispielen gezeigten Varianten und unter­ schiedlichen Ausführungen jeweils für sich eigenständige, erfindungsgemäße Lösun­ gen bilden und beliebig miteinander kombiniert werden. Dies betrifft bevorzugt die Anordnung des Kalibrierwerkzeuges 24 in Verbindung mit dem Extrusionswerkzeug 8 sowie der einzelnen Kalibrierwerkzeuge 24 bis 27 zueinander.
Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2 bis 7; 8; 9 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbe­ züglichen erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
Bezugszeichenliste
1
Extrusionsanlage
2
Extruder
3
Formgebungseinrichtung
4
Kühleinrichtung
5
Raupenabzug
6
Gegenstand
7
Pfeil
8
Extrusionswerkzeug
9
Kalibriervorrichtung
10
Stützblenden
11
Aufnahmebehälter
12
Material
13
Kunststoff
14
Förderschnecke
15
Plastifiziereinheit
16
Heizeinrichtung
17
Übergangszone
18
Maschinenbett
19
Aufstandsfläche
20
Kalibriertisch
21
Laufrolle
22
Fahrschiene
23
Verfahrantrieb
24
Kalibrierwerkzeug
25
Kalibrierwerkzeug
26
Kalibrierwerkzeug
27
Kalibrierwerkzeug
28
Kühlkammer
29
Stirnfläche
30
Stirnfläche
31
Stirnfläche
32
Stirnfläche
33
Stirnfläche
34
Stirnfläche
35
Länge
36
Länge
37
Länge
38
Spalt
39
Hohlraum
40
Dichtelement
41
Leitung
42
Dichtungsvorrichtung
43
Oberfläche
44
Kühlvorrichtung
45
Zuleitung
46
Ableitung
47
Stirnfläche
48
Formhohlraum
49
Formhohlraum
50
Formhohlraum
51
Formhohlraum
52
Formhohlraum
53
Stirnfläche
54
Stirnfläche
55
Länge
56
Spalt
57
Spalt
58
Kühlvorrichtung
59
Hohlraum
60
Dichtungsvorrichtung
61
Hohlraum
62
Dichtungsvorrichtung
63
Leitung
64
Temperiervorrichtung
65
Spaltbreite
66
Formfläche
67
Stirnkante
68
Stirnkante
69
Hauptformfläche
70
Teilformfläche
71
Längskanal
72
Wulst
73
Formfläche
74
Formfläche
75
Abstützelement
76
Teilstirnfläche
77
Breite
78
Ausnehmung
79
Dichtelement
80
Dichtelement
81
Zentrieraufnahme
82
Teilstirnfläche
83
Kühlkanal
84
Kanal
85
Kanalwandung
86
Abstand
87
Einströmbereich
88
Zufuhrkanal
89
Durchströmkanal
90
Abfuhrkanal
91
Kanalwandung
92
Abstand
93
Kanal
94
Ausgangsstärke
95
Endstärke
96
Teilformfläche
97
Ausgangsstärke
98
Endstärke
99
Ausmaß
100
Übergangsfläche
101
Höhe
102
Randbereich
103
Innenbereich
104
Ordinate
105
Abszisse
106
Öffnung
107
Hohlraum
108
Wanddicke
109
Außenwand

Claims (57)

1. Kalibriervorrichtung mit zumindest einem Kalibrierwerkzeug, welches Formflächen zum Anlegen eines hindurchzuführenden extrudierten Gegenstandes, ins­ besondere eines Profils mit mehreren Hohlräumen, aufweist, welches in Extrusions­ richtung einem Extrusions- und/oder einem weiteren Kalibrierwerkzeug nachordenbar ist und eine erste Stirnfläche des Kalibrierwerkzeuges zur Ausbildung eines Spaltes zu einem in Extrusionsrichtung vorschaltbaren Extrusionswerkzeuges und/oder Kalibrier­ werkzeuges ausbildet und mit einer Dichtungsvorrichtung zur Abdichtung dieses Spaltes zur Ausbildung eines Hohlraums versehen ist und alle Stirnkanten der Form­ flächen des Kalibrierwerkzeuges in dem von der Dichtungsvorrichtung umgrenzten Bereich der Stirnfläche angeordnet sind, wobei nach Bildung dieses Hohlraums dieser auf einen gegenüber dem Umgebungsdruck abgesenkten Unterdruck evakuierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Bildung des Spaltes (56) vor der ersten Stirn­ fläche (53) des Kalibrierwerkzeuges (24) vorgesehen sind und zumindest einer der Stirnkanten (67) der Formflächen (66) Teilstirnflächen (76) zur Bildung des Spaltes (56) mit einer Spaltbreite (65) kleiner 1,0 mm zugeordnet sind
2. Kalibriervorrichtung mit zumindest einem Kalibrierwerkzeug, welches in Extrusionsrichtung durch voneinander distanzierte Stirnflächen begrenzt ist und zwi­ schen welchen sich einen Formhohlraum umgrenzende Formflächen zum Anlegen eines hindurchzuführenden Gegenstandes erstrecken, wobei sich zwischen den Form­ flächen und den diesen zugeordneten Stirnflächen jeweils Stirnkanten ausbilden und zumindest einzelnen der Formflächen eine Kühlvorrichtung zugeordnet ist, insbeson­ dere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer Formfläche (66) im Bereich der Stirnkante (67) zwischen dieser und der ersten Stirnfläche (53) unmit­ telbar benachbart zumindest ein sich über einen Teilbereich eines Umfangs des Form­ hohlraums (49) erstreckender Kanal der Kühlvorrichtung (58) zur Abkühlung einer äußersten Randzone des hindurchzuführenden Gegenstandes (6) zugeordnet ist, um ein Anhaften derselben an Formwänden (66) des Kalibrierwerkzeuges (24) zu verhindern.
3. Kalibriervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum (49) durch mehrere Hauptformflächen (69) sowie zwischen die­ sen versenkt und/oder vorragend angeordneten Teilformflächen (70) gebildet ist.
4. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilformflächen (70) einen zusammenhän­ genden Längskanal (71) zur Aufnahme eines über die Hauptformflächen (69) vorragen­ den Vorsprungs oder einen sich in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - erstreckenden Wulst (72) bzw. Leiste zur Aufnahme einer gegenüber den Hauptformflächen (69) vertieften Ausnehmung des hindurchzuführenden Gegenstandes (6) ausbilden.
5. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kanäle (84) über den Umfang des Formhohlraums (49) verteilt im Bereich der ersten Stirnfläche (53) angeordnet sind.
6. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein weiterer Kanal (93) der Kühl­ vorrichtung (58) den Formflächen (66) im Bereich der in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - weiteren Stirnfläche (54) des Kalibrierwerkzeuges (24) über zumindest einen Teilbe­ reich des Umfangs des Formhohlraums (49) unmittelbar benachbart zugeordnet ist.
7. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Formflächen (66) im Bereich des Kanals (84) eine Temperatur zwischen 20°C und +70°C, bevorzugt zwischen 0°C und +50°C, aufweisen.
8. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (84) in einem Einströmbereich (87) mit einem Zufuhrkanal (88) verbunden ist, welcher parallel zu einer der Formflächen (66) sowie parallel zur Extrusionsrichtung - Pfeil (7) - ausgerichtet ist.
9. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kanal (84) über seine Erstreckungslänge über den Umfang des Formhohlraums (49) zumindest ein Durchströmkanal (89) zuge­ ordnet ist, welcher parallel zu einer der Formflächen sowie parallel zur Extrusions­ richtung - Pfeil (7) - ausgerichtet ist.
10. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmkanal (89) in einem Bereich zwischen einer Hauptformfläche (69) und einer dieser auf der anderen gegeüberliegen­ den Seite des Durchströmkanals (89) liegenden Teilformfläche (70) angeordnet ist.
11. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchströmkanal (89) im Bereich der wei­ teren Stirnfläche (54) mit einem bevorzugt parallel zur Stirnfläche (54) ausgerichteten Abfuhrkanal (90) verbunden ist.
12. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Durchströmkanäle (89) und/oder der Zufuhrkanal (88) im Übergangsbereich zwischen einer Hauptformfläche (69) und Teilformfläche (70) angeordnet ist.
13. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (84) über seine Erstreckungslänge über den Umfang des Formhohlraums (49) gesehen einen Querschnitt aufweist, wel­ cher in seinen Abmessungen im Verhältnis zu den Querschnittsabmessungen von den diesem zugeordneten Durchströmkanälen (89) abnimmt.
14. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Formfläche (66) des Kalibrierwerk­ zeuges (24) zu gewandte Kanalwandung (85) des Kanals (84) in einem Abstand zwi­ schen 0.5 mm und 2.0 mm, bevorzugt 1.0 mm, von dieser angeordnet ist.
15. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Stirnfläche (53) des Kalibrierwerk­ zeuges (24) zugewandte Kanalwandung (91) des Kanals (84) in einem Abstand (92) zwischen 0.2 mm und 2.0 mm, bevorzugt kleiner 1.0 mm, von dieser angeordnet ist.
16. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Formflächen (66) über deren Längser­ streckung zwischen den das Kalibrierwerkzeug (24) begrenzenden Stirnflächen (53, 54) weitere Kühlkanäle (83) der Kühlvorrichtung (58) zugeordnet sind.
17. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kanäle der Kühlvorrichtung (58) von einem Kühlmedium durch strömt sind.
18. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsvorrichtung (60) im Bereich der ersten Stirnfläche (53) des Kalibrierwerkzeuges (24) temperaturbeständig ausgebildet ist.
19. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsvorrichtung (60) in einem Ab­ stand zu den Formflächen (66) des Kalibrierwerkzeuges (24) angeordnet ist und über den Umfang gesehen durchlaufend ausgebildet ist.
20. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsvorrichtung (60) mehrere Dicht­ elemente (79, 80) umfaßt.
21. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dem auszubildenden Hohlraum (59) näher­ liegende Dichtelement (79) temperaturbeständig und das weitere Dichtelement (80) federnd ausgebildet ist.
22. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturbeständige Dichtelement (79) und das weitere Dichtelement (80) in Extrusionsrichtung - Pfeil (7) - hintereinander sowie aneinander anliegend angeordnet sind.
23. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kalibrierwerkzeug (24) in Extrusions­ richtung - Pfeil (7) - eine Länge zwischen 15,0 mm und 400,0 mm aufweist.
24. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck im auszubildenden Hohlraum (59) zwischen dem vorschaltbaren Extrusionswerkzeug (8) und dem ersten Kalibrier­ werkzeug (24) zwischen 0,01 bar und 0,95 bar, bevorzugt zwischen 0,2 bar und 0,8 bar, beträgt.
25. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelnen der Formflächen (66) über deren Längserstreckung in Extrusionsrichtung - Pfeil (7) - zumindest eine senkrecht zu den Formflächen (66) ausgerichtete schlitzförmige Öffnung (106) zugeordnet ist.
26. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne der Formflächen (66) über deren Längserstreckung in Extrusionsrichtung - Pfeil (7) - durchlaufend ausgebildet sind.
27. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Bereich einzelner Stirnkanten (67) zwischen den Formflächen (66) und einer Teilstirnfläche (76) des Kalibrierwerk­ zeuges (24) eine Übergangsfläche (100) angeordnet ist.
28. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Übergangsfläche (100) von der Teilstirnfläche (76) sich in Extrusionsrichtung - Pfeil 7 - konisch verjüngend insbeson­ dere ebenflächig ausgebildet ist.
29. Kalibriervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Übergangsfläche (100) konvex, insbesondere mit einem gleichbleibenden Radius, ausgebildet ist.
30. Formgebungseinrichtung mit einem Kalibrierwerkzeug und mit zumin­ dest einem weiteren Kalibrierwerkzeug und/oder einem Extrusionswerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Kalibrierwerkzeuge (24 bis 27) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 29 ausgebildet ist.
31. Formgebungseinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kalibrierwerkzeug (24) mittels zumindest einem zwischen der Stirnfläche (47) des vorgeordneten Extrusionswerkzeuges (8) und/oder der Stirnfläche (54, 30, 32, 34) des weiteren diesem vorgeordneten Kalibrierwerkzeuges (24, 25 bis 27) angeordne­ ten Abstützelement (75) an dieser abgestützt ist.
32. Formgebungseinrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeich­ net, daß der erste Hohlraum (59) durch die Stirnfläche (47) des Extrusionswerkzeuges (8) und durch die Teilstirnfläche (76) des Kalibrierwerkzeuges (24) sowie die Dich­ tungsvorrichtung (60) begrenzt ist.
33. Formgebungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (56) mit der Spaltbreite (65) kleiner 1,0 mm nur über einen Teilbereich der Oberfläche der Stirnfläche (53) des Kalibrierwerk­ zeuges ausgebildet ist.
34. Formgebungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Teilbereich der Oberfläche (53) der Stirn­ fläche des Kalibrierwerkzeuges (24) vertieft gegenüber dem Teilbereich der Ober­ fläche des Spaltes (56) ausgebildet ist.
35. Formgebungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stirnfläche (47) des Extrusionswerkzeu­ ges (8) und der Stirnfläche (53) des Kalibrierwerkzeuges (24) im Bereich der einander zugewandten Formflächen (73, 66) eine aktive Isolierung angeordnet ist, welche aus einer dem Extrusionswerkzeug (8) zugeordneten Temperiervorrichtung (64) und der dem Kalibrierwerkzeug (24) zugeordneten Kühlvorrichtung (58), insbesondere des Kanals (84), gebildet ist.
36. Formgebungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperiervorrichtung (64) des Extrusionswerkzeu­ ges (8) unmittelbar benachbart zu den Formflächen (73) sowie zu der Stirnfläche (47) angeordnet ist und bevorzugt über den Umfang der Formflächen (73) durchlaufend ausgebildet ist.
37. Formgebungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperiervorrichtung (64) eine Temperatur auf­ weist, welche gegenüber der Gesamttemperatur des Extrusionswerkzeuges (8) höher ist.
38. Formgebungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne der Formflächen (66), insbesonde­ re die Hauptformflächen (69) des ersten Kalibrierwerkzeuges (24), z. B. um ein Aus­ maß zwischen 0,001 mm und 0,7 mm, bevorzugt zwischen 0,05 mm und 0,4 mm, ge­ genüber den diesen im Extrusionswerkzeug (8) zugeordneten Formflächen (73) in Richtung eines Zentrums des Formhohlraums (49) versetzt angeordnet sind.
39. Formgebungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß eine Höhe (101) der Übergangsfläche (100) in einer senkrechten Richtung zur Formfläche (66) zumindest dem Ausmaß (99) der einander zugeordneten sowie zueinander versetzten Formflächen (66, 73) des Kalibrierwerk­ zeuges (24) und des Extrusionswerkzeuges (8) entspricht.
40. Formgebungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß ein bevorzugt durchschnittlicher Durchströmwider­ stand durch den Formhohlraum (48) für jene Teilströme der einzelnen Profilsektionen des Gegenstandes (6), die in der nachfolgenden Kalibriervorrichtung (9) den Haupt­ formflächen (69) zugeordnet sind, größer ist, als ein bevorzugt durchschnittlicher Durchströmwiderstand in dem Formhohlraum (48) für jene Teilströme der Profilsektio­ nen des Gegenstandes (6), die in dem nachfolgenden Kalibrierwerkzeug (24) den Teilformflächen (70) zugeordnet sind.
41. Formgebungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die bevorzugt durchschnittlichen Durchströmwider­ stände der Teilströme, die den Hauptformflächen (69) in der Kalibriervorrichtung (9) zugeordnet sind, und jene der Teilströme, die den Teilformflächen (70) in der Kali­ briervorrichtung (9) zugeordnet sind, zwischen dem Eintritt in das Extrusionswerk­ zeug (8) und dem Austritt aus der Kalibriervorrichtung (9) gleich hoch sind.
42. Formgebungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilströme, denen im Formhohlraum (48) des Ex­ trusionswerkzeuges (8) ein geringerer Durchströmwiderstand entgegenwirkt, in der Kalibriervorrichtung (9) über eine im größeren Bereich ihres Umfangs an Teil- bzw. Hauptformflächen (70, 69) anliegen, als jene Teilströme, denen beim Durchtritt durch das Extrusionswerkzeug (8) ein höherer Widerstand entgegengesetzt ist.
43. Formgebungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß die den Formflächen (73) zugewandten Teilströme des Profilquerschnittes nur über einen Teilbereich jenes Querschnittes des Formhohl­ raums (48) im Extrusionswerkzeug (8) an den Hauptformflächen (69) der Kalibriervorrichtung (9) anliegen.
44. Formgebungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß eine Querschnittsabmessung von Teilformflächen (70) im ersten Kalibrierwerkzeug (24) etwa gleich oder kleiner einer Querschnittsab­ messung von diesen im Extrusionswerkzeug (8) vorgeordneten Teilformflächen (96) entspricht.
45. Formgebungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einander zu gewandte Stirnflächen (54, 29; 30, 31; 32, 33) der Kalibrierwerkzeuge (24 bis 27) in Extrusionsrichtung - Pfeil (7) - durch einen Spalt (38) voneinander distanziert angeordnet sind und zwischen diesen Stirnflächen (54, 29; 30, 31; 32, 33) durch eine weitere Dichtungsvorrichtung (62, 42) ein Hohlraum (61, 39) ausgebildet ist, wobei die Formflächen (66, 74) der Kalibrier­ werkzeuge (24 bis 27) im Hohlraum (61, 39) angeordnet sind und dieser Hohlraum (61, 39) auf einen gegenüber dem Umgebungsdruck abgesenkten Unterdruck evakuiert ist.
46. Formgebungseinrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (57) eine Größe zwischen 0,5 mm und 2,0 mm aufweist.
47. Formgebungseinrichtung nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeich­ net, daß der Unterdruck im Hohlraum (39) zwischen den weiteren Kalibrierwerkzeu­ gen zwischen 0,01 bar und 0,95 bar, bevorzugt zwischen 0,2 bar und 0,8 bar, beträgt.
48. Formgebungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 30 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kalibrierwerkzeug (24) formschlüssig am in Extrusionsrichtung - Pfeil (7) - unmittelbar nachgeordneten weiteren Kalibrierwerk­ zeug (25) angeordnet ist sowie die Formhohlräume (49, 50) zueinander zentriert aus­ gerichtet sind.
49. Verfahren zum Kalibrieren sowie Kühlen eines länglichen, insbesondere kontinuierlich extrudierten Gegenstandes aus Kunststoff, bei welchem der erweichte Kunststoff des Gegenstandes unmittelbar nach dem Austritt aus einem Extrusionswerk­ zeug an seiner äußeren Oberfläche einem gegenüber dem äußeren Umgebungsdruck geringeren Druck ausgesetzt wird und daran anschließend die äußere Oberfläche des Gegenstandes in einem Eintrittsbereich in ein Kalibrierwerkzeug verstärkt abgekühlt wird, so daß ein Anhaften der äußeren Oberfläche an Formwänden des Kalibrierwerk­ zeuges verhindert wird.
50. Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an den Austritt des Kunststoffes aus dem Extrusionswerkzeug beim unmittelbar da­ nach erfolgenden Eintritt in das Kalibrierwerkzeug in Verbindung mit der gleichzei­ tigen Abkühlung von einzelnen an den Formflächen anliegenden Profilsektionen des Gegenstandes und die freie uneingegrenzte Führung von Innenflächen des Gegenstan­ des in Extrusionsrichtung eine gegenseitige Anpassung einzelner Teilströme in diesen hervorgerufen wird, so daß ein Geschwindigkeitsausgleich aller Teilströme in Extru­ sionsrichtung über die Wandstärke der einzelnen Profilsektionen bewirkt wird.
51. Verfahren nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, daß ein­ zelne Teilströme im Bereich der äußeren Oberfläche von einzelnen Profilsektionen beim Eintritt in das erste Kalibrierwerkzeug durch die zueinander versetzt angeordne­ ten Formflächen des Extrusionswerkzeuges und Kalibrierwerkzeuges gegenüber wei­ teren Teilströmen der gleichen Profilsektion in Längsrichtung des Gegenstandes in einer gegenüber den weiteren Teilströmen gedehnten Lage abgekühlt werden.
52. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 49 bis 51, dadurch gekennzeichnet, daß Profilsektionen des Gegenstandes im Bereich der Teilformflächen unmittelbar beim Eintritt in das Kalibrierwerkzeug an diesen zur Anlage gebracht wer­ den und in dieser Lage in der vom Kalibrierwerkzeug vorgegebenen Querschnittsform verstärkt bis unterhalb der Plastifizierungstemperatur abgekühlt werden.
53. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 49 bis 52, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Formhohlraums des Extrusionswerkzeuges eine zur Herstellung der Profilgeometrie des Gegenstandes ausreichende plastifizierte Menge an Kunststoff bereitgestellt wird und unmittelbar an den Austritt desselben aus diesem durch die unmittelbare Nachordnung des Kalibrierwerkzeuges zumindest bei einzelnen Profilsektionen, insbesondere im Bereich der Teilformflächen, ein Rückstau in Abhän­ gigkeit von der zum Ausbilden dieser Profilsektionen, insbesondere der Vollprofil­ sektionen des Gegenstandes, benötigten Menge an Kunststoff in Richtung des Form­ hohlraums des Extrusionswerkzeuges erzeugt wird.
54. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 49 bis 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Festlegung der zur Ausbildung der Profilgeometrie benötigten Kunststoffmenge im unmittelbaren Übertrittsbereich des Gegenstandes vom Extrusions­ werkzeug zum Kalibrierwerkzeugbereichsweise durch zueinander unterschiedlich auf einzelne Profilsektionen des Gegenstandes wirkende Staudrücke durch die einzelnen Hauptform- bzw. Teilformflächen erfolgt.
55. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 49 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß Teilströme der den Formflächen des nachfolgenden Kalibrierwerk­ zeuges zugeordneten Profilsektionen zwischen dem Extrusionswerkzeug und dem Kalibrierwerkzeug gedehnt und dabei gegen den Hohlraum des Gegenstandes vorge­ spannt und unter Vorspannung abgekühlt bzw. eingefroren werden.
56. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 49 bis 55, dadurch gekennzeichnet, daß Teilströme von von den Formflächen der nachfolgenden Kalibrier­ werkzeuge abgewendeten und dem Hohlraum der Gegenstände zu gewandten Profil­ sektionen insbesondere durch eine Verengung des Durchtrittsquerschnittes im Extru­ sionswerkzeug bei gleichbleibender oder höherer Fördermenge gestaucht werden.
57. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 49 bis 56, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand in Richtung dessen Hohlraum derart vorgespannt wird, daß der Schrumpf der Teilströme den in den dem Hohlraum nächstliegenden Pro­ filsektionen entspricht.
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