DE2239747A1

DE2239747A1 - Vorrichtung zum kalibrieren von profilen, insbes. hohlprofilen aus thermoplastischem kunststoff

Info

Publication number: DE2239747A1
Application number: DE2239747A
Authority: DE
Inventors: Fritz Reifenhaeuser; Hans Reifenhaeuser
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1972-08-12
Filing date: 1972-08-12
Publication date: 1974-02-21

Description

Vorrichtung zum Kalibrieren von Profilen, insbes. Hohlprofilen aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kalibrieren von Profilen, insbes. von Hohlprofilen, aus thermoplastischem Kunststoff, bestehend aus einer Mehrzahl von hintereinander in einer Unterdruckkammer mit Anschluß an eine Unterdruckquelle angeordneten Kalibrierwerkzeugen. - Die Vorrichtung wird hinter dem Spritzkopf einer Kunststoffschneckenstrangpresse angeordnet und kalibriert die Profile aus der Extrusionswärme heraus.
Bei einer bekannten und bewährten Vorrichtung der beschriebenen Gattung (DT-PS 1 016 009) sind die Kalibrierwerkzeuge mit Spaltabstand voneinander angeordnet. Am Spalt greift der Unterdruck an, der in der Unterdruckkammer aufrechterhalten wird, welche mit der Unterdruckquelle in Verbindung steht.
Das hat sich an sich bewährt und ist als Vakuumkalibrierung allgemein bekannt. Die Vorrichtung insgesamt, anders ausgedrückt die Kalibrierstrecke, muß so lang gewählt werden, daß die nach der Kalibrierung im kalibrierten Profil verbleibende Extrusionsrestwärme nicht ausreicht, um durch Replastifizierung und Relaxation störende Verformungen am kalibrierten Profil aus zu lösen. Handelt es sich jedoch um die Kalibrierung von Profilen aus thermoplastischen Kunststoffen mit kleinem Temperaturbereich beim Übergang vom plastischen in den festen Zustand (z. B. Polyamide, Polycarbonate u. dgl.), so treten Schwierigkeiten auf, wenn Kühlung und Kalibrierung nicht über die Länge der Kalibrierstrecke einerseits der Profilform und andererseits dem Werkstoff angepaßt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Kalibrieren von Profilen aus thermoplastischem Kunststoff zu schaffen, die insbes. für die Kalibrierung von Profilen aus Thermoplasten mit kleinem Temperaturbereich beim Übergang vom plastischen in den festen Zustand geeignet ist. Es mag sich dabei um offene Profile, wie U-Profile, I- oder T-Profile, um Hohlprofile oder um Kombinationen handeln.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kalibrieren von Profilen, insbes. von Hohlprofilen, aus thermoplastischem Kunststoff, bestehend aus einer Mehrzahl von hintereinander in einer Unterdruckkammer mit Anschluß an eine Unterdruckquelle angeordneten Kalibrierwerkzeugen. Die Erfindung besteht darin, daß die einzelnen Kalibrierwerkzeuge einerseits zumindest einen Kühlmitteldurchflußkanal und außerdem zumindest einen umlaufenden, mit der (oder einer anderen) Unterdruckquelle in Verbindung stehenden Saugschlitz oder entsprechende Saugbohrungen aufweisen. - Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich durch die Anzahl der Kalibrierwerkzeuge und deren Auslegung bzw. Einstellung in bezug auf den Kühlmitteldurchfluß und die Saugwirkung Kühlung und Kalibrierung stets dem zu kalibrierenden Profil sowie dem Werkstoff so anpassen, daß eine genaue und einwandfreie Kalibrierung erreicht wird. Im einzelnen bestehen bezüglich der weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung verschiedene Möglichkeiten, Besonders bewährt hat sich eine Ausführungsform, bei der zunächst bei Eintritt des zu kalibrierenden Profils in die Vorrichtung eine besondere Abkühlung erreicht wird, und zwar dadurch, daß das erste Kalibrierwerkzeug (hinter dem Spritzkopf) etwa die doppelte Breite (in Durchzugsrichtung des Profils) als die nachgeordneten Kalibrierwerkzeuge und in Durchzugsrichtung hintereinander mehrere umlaufende Saugschlitze oder entsprechende Saugbohrungen, abwechselnd mit Kühlmitteldurchflußkanälen, aufweist.
Die übrigen Kalibrierwerkzeuge sollen bei dieser Ausführungsform zumindest einen Kühlmitteldurchflußkanal und in Durchzugsrichtung davor oder auch dahinter zumindest einen umlaufenden Saugschlitz oder entsprechende Saugbohrungen aufweisen. Um betriebsmäßig eine erfindungsgemäße Vorrichtung auf unterschiedliche Profile oder unterschidliche Werkstoffe einstellen zu können, empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß die einzelnen Kalibrierwerkzeuge in bezug auf die Saugwirkung und/ oder in bezug auf die Kühlwirkung unabhängig voneinander steuerbar oder regelbar sind. Das läßt sich mit den Hilfsmitteln moderner Steuerungs- und Regeltechnik ohne weiteres verwirklichen.
Zu besonders günstigen Ergebnissen, nämlich zu besonders engen Toleranzen in bezug auf die Endmaße der kalibrierten Profile kommt man, wenn in weiterer Ausbildung und in Kombination mit den vorbeschriebenen Maßnahmen zwischen den einzelnen Kalibrierwerkzeugen nicht nur Spaltabstand sondern ein Expansionsabstand angeordnet ist, der ausreicht zu einer für den Kalibriervorgang am in Durchzugsrichtung nächsten Kalibrierwerkzeug beachtlichen Expansion des zu kalibrierenden Profils zwischen hintereinander angeordneten Kalibrierwerkzeugen. Diese Expansion wird gefördert und bestimmt durch den in der Unterdruckkammer wirkenden Unterdruck, der bei dieser Ausführungsform der Erfindung zweckmäßigerweise unabhängig von dem Unterdruck, der an den Kalibrierwerkzeugen arbeitet, steuerbar bzw. regelbar ist. Das gleiche gilt für die Kühlung, die bei dieser Ausführungsform an einen zu kalibrierenden Profil zwischen den einzelnen, auf Expansionsabstand angeordneten Kalibrierwerkzeugen angreift. Dazu wird das Restgas in der Unterdruckkammer über entsprechende Kühlaggregate und Kälteaggregate geführt, -wenn mit einem Gas in der Unterdruckkammer gearbeitet wird, was regelmäßig der Fall ist und sich im allgemeinen auch empfiehlt. Im Rahmen der Erfindung liegt es jedoch, die Unterdruckkammer auch ~.naß" zu fahren und dazu durch die Unterdruckkatmer eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, als Kühlmittel hindurchzuführen, an dessen Spiegel der Unterdruck wirkt.
Gerade bei der beschriebenen Ausführungsform mit Expanraionsabstand zwischen den hintereinander angeordneten Xal#brierwerkzeugen empfiehlt sich eine weitere Maßnahme der Erfindung, die diese Expansion fördert und dadurch gekennzeichnet ist, daß die einzelnen Kalibrierwerkzeuge in Durchzugsrichtung zusätzliche Austrittsauskammerungen aufweisen.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung über die Länge der Vorrichtung, anders ausgedrückt über die Länge der Kalibrierstrecke, Kalibrierung und Kühlung dem Profil und dem Werkstoff angepaßt werden können, und zwar durch Aufteilung und Anzahl der Kalibrierwerkzeuge praktisch beliebig fein, so daß ohne Schwierigkeiten auch komplizierte Profile kalibriert werden können, die aus thermoplastischen Kunststoffen mit einem engen Temperaturbereich beim Übergang vom plastischen in den festen Zustand bestehen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kalibrieren von Profilen, insbes. von Hohlprofilzen, aus thermoplastischem Kunststoff, Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 1.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zum Kalibrieren von Profilen 1, insbes. von Hohlprofilen, aus thermoplastischem Kunststoff. Sie besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer Mehrzahl von hintereinander in einer Unterdruckkammer 2 mit Anschluß an eine Unterdruckquelle 3 angeordneten Kalibrierwerkzeugen 4. Dabei ist die erfindungsgemäße Anordnung so getroffen, daß die einzelnen Kalibrierwerkzeuge 4 einerseits Kühlmitteldurchflußkanäle 5 und außerdem zumindest einen mit der (oder einer anderen) Unterdruckquelle 3 über besondere Leitungen 6 in Verbindung stehenden umlaufenden Saugschlitz 7 oder entsprechende Saugbohrungen aufweisen. Das erste Kalibrierwerkzeug 4 hinter dem in Fig. 1 angedeuteten Spritzkopf 8 einer nichtgezeichneten Kunststoffschneckenstrangpresse besitzt im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung etwa die doppelte Breite(in Durchzugsrichtung des Profils 1) als die nachgeordneten Kalibrierwerkzeuge 4 und hintereinander auch mehrere, umlaufende Saugschlitze 7 oder entsprechende Bohrungen, die mit schon beschriebenen Kühlmitteldurchflußkanälen 5 hier abwechseln. Nach bevorzugter Ausführungsform sind Kühlung und Vakuum an den einzelnen Kalibrierwerkzeugen 4 unabhängig voneinander steuerbar oder regelbar.
Zwischen den einzelnen Kalibrierwerkzeugen 4 ist ein Expansionsabstand 9 verwirklicht, der eine Expansion des zu kalibrierenden Profils 1 zwischen den hintereinander angeordneten Kalibrierwerkzeugen 4 zuläßt. Dazu ist die Unterdruckkammer 2 in der schon beschriebenen Weise an ihre Unterdruckquelle 3 angeschlossen, zweckmäßigerweise so, daß der Unterdruck in der Unterdruckkammer 2 unabhängig von dem Vakuum, welches an den Kalibrierwerkzeugen 4 angreift, gesteuert oder geregelt werden kann. Dabei ist diese Unterdruckkammer 2 nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung eine Trockenkammer. Es besteht aber auch die Möglichkeit, durch diese Unterdruckkammer 2 eine Kühlflüssigkeit hindurchzuführen, die im Unterdrucktank einen Spiegel bildet, an dem der Unterdruck angreift. Die Genauigkeit der Kalibrierung wird gefördert durch die Austrittsauskammerungen 10 an den einzelnen Kalibrierwerkzeugen 4.
Die Auslegung der Kalibrierwerkzeuge bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann so geschehen, daß das Profil 1, welches aus dem Spritzkopf 8 austritt, eine Querschnittsreduzierung erfährt, wenn es in das erste Kalibrierwerkzeug 4 der Vorrichtung eintritt. Es besteht aber umgekehrt auch die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, daß eine Querschnittsaufweitung erforderlich ist. Ob man die eine oder die andere Ausführungsform verwirklicht, hängt im allgemeinen von der Profilform und dem eingesetzten thermoplastischen Kunststoff ab. Dazu gehört auch, die Kalibrierwerkzeuge 4 im ganzen oder einzelne so auszulegen, daß mit der Kalibrierung auch ein Ziehvorgang erfolgt. Darunter wird bekanntlich verstanden, daß in einem Kalibrierwerkzeug 4 eine gewisse Querschnittseins¢hnUrung-eintritt.

Claims

Ansprüche:

1; Vorrichtung zum Kalibrieren von Profilen, insbes. von Hohlprofilen, aus thermoplastischem Kunststoff, bestehend aus einer Mehrzahl von hintereinander in einer Unterdruckkammer mit Anschluß an eine Unterdruckquelle angeordneten Kalibrierwerkzeugen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die einzelnen Kalibrierwerkzeuge (4) einerseits zumindest einen Kühlmitteldurchflußkanal (5) und außerdem zumindest einen umlaufenden, mit der (oder einer anderen) Unterdruckquelle (3) über besondere Leitungen (6) in Verbindung stehenden Saugschlitz (7) oder entsprechende Saugbohrungen aufweisen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kalibrierwerkzeug (4) etwa die doppelte Breite als die nachgeordneten Kalibrierwerkzeuge (4) und Durchzugsrichtung des Profiles (1) hintereinander mehrere umlaufende Saugschlitze (7) oder entsprechende Saugbohrungen, abwechselnd mit Kühlmitteldurchflußkanälen (5) aufweist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die übrigen Kalibrierwerkzeuge (4) zumindest einen Kühlmitteldurchflußkanal (5) und in Durchzugsrichtung dahinter zumindest einen umlaufenden Saugschlitz (7) oder entsprechende Saugbohrungen aufweisen.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kalibrierwerkzeuge (4) bezüglich Kühlung und Unterdruck einzeln steuerbar bzw. regelbar sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Kalibrierwerkzeugen (4) ein Expansionsabstand (9) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kalibrierwerkzeuge (4) in Durchzugsrichtung zusätzliche Austrittsauskammerungen (10) aufweisen.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckkammer (2) im übrigen selbständig an ihre Unterdruckquelle (3) angeschlossen und selbständig bezüglich Temperatur und Unterdruck steuerbar oder regelbar ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Unterdruckkammer (2) ein flüssiges Kühlmittel hindurchgeführt ist, welches in der Unterdruckkammer einen Oberflächenspiegel bildet, an dem der Unterdruck angreift.