AT3320U1 - Verfahren zum extrudieren von kunststoffprofilen - Google Patents

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AT3320U1
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Technoplast Kunststofftechnik
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Abstract

Verfahren zum Extrudieren von Kunststoffprofilen mit folgenden Schritten:- Extrudieren eines Profilstrangs in einem Extruder (1), an dem eine Extrusionsdüse (2) angebracht ist;- Durchführung einer Trockenkalibrierung in mindestens einem Kalibrierwerkzeug (3), das eine Öffnung aufweist, die entsprechend der Außenkontur des Profils (9) geformt ist;- Durchführung einer Naßkalibrierung mit mindestens einem Werkzeug (4), in der das Profil (9) mit einem Kühlmedium in Kontakt gebracht wird;Eine Verbesserung der Oberflächenqualität wird dadurch erreicht, daß das Profil (9) unmittelbar nach dem Austritt aus der Extrusionsdüse (2) an seiner Oberfläche erwärmt wird.

Description


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  Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Extrudieren von Kunststoffprofilen mit folgenden Schritten: - Extrudieren eines Profilstrangs in einem   Extruder,   an dem eine Extrusionsdüse angebracht ist; - Durchführung einer Trockenkalibrierung in mindestens einem Kalibrierwerkzeug, das eine Öffnung aufweist, die entsprechend der Aussenkontur des Profils geformt ist; - Durchführung einer Nasskalibnerung mit mindestens einem Werkzeug, in der das Profil mit einem Kühlmedium in Kontakt gebracht wird. 



  Bei der Herstellung von Kunststoffprofilen, wie sie für die Erzeugung von Fenstern oder Türen verwendet werden, werden zunehmend höhere Anforderungen an die Produktionsge- schwindigkeit einerseits und an die Qualität der hergestellten Profile andererseits gestellt. Ein wesentliches Qualitätskriterium ist dabei die Oberflächenqualität, und hier insbesonders der Glanz. Bei hohen Extrusionsgeschwindigkeiten wird es zunehmend schwierig, die geforderte Oberflächenqualität beizubehalten oder zu steigern. 



  Aus der EP 0 829 339 A der Patentanmelderin ist ein Verfahren zur Steigerung der Ober- flächenqualität bekannt, bei dem nach Durchführung von Kalibriervorgängen die Oberfläche erwärmt wird, um nochmals kalibriert zu werden. Dadurch kann eine gewisse Steigerung des Glanzes erzielt werden. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, dass die dadurch erzielbare Verbesserung bei hohen Extrusionsgeschwindigkeiten nicht ausreichend ist. 



  Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Oberflächenqualität bei hohen Produktionsge- schwindigkeiten zu steigern. 



  Erfindungsgemäss werden diese Aufgaben dadurch gelöst, dass das Profil unmittelbar nach dem Austritt aus der Extrusionsdüse an seiner Oberfläche erwärmt wird. 



  An sich ist eine Erwärmung des Profils nach dem Austritt aus der Extrusionsdüse uner- wünscht, da die eingebrachte Wärme in Kühl- und Kalibrierwerkzeugen wieder abgeführt werden muss. Dementsprechend haben sich auch Versuche als nicht zielführend erwiesen, das stromabwärtige Ende der Extrusionsdüse mit Heizpatronen od. dgl. besonders zu erwärmen, um eine entsprechende Oberflächenqualität zu schaffen. Wenn jedoch die Erwärmung unmit- telbar nach dem Austreten des Profils aus der Extrusionsdüse nur in oberflächlicher Weise durchgeführt wird, kann die insgesamt eingebrachte Wärmemenge relativ gering gehalten werden. Besonders bevorzugt ist dabei die Erwärmung durch Heissluft, da hier eine relativ geringe Eindringtiefe der Wärme gegeben ist.

   Es hat sich herausgestellt, dass in einem solchen 
Fall auch ein besonders guter Gleitvorgang im anschliessenden Kalibrierwerkzeug gegeben ist, was sich ebenfalls positiv auf die Oberflächenqualität auswirkt. 

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  Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemässen Lösung besteht darin, dass das Profil insgesamt mit einer niedrigeren Massetemperatur extrudiert werden kann und somit von Anfang an stei- fer und stabiler ist. 



  Als besonders günstig hat es sich herausgestellt, wenn Heissluft mit einer Temperatur zwi- schen 250  und 300 C auf das Profil gerichtet wird. Bei diesen Temperaturen dürften die in der Kunststoffmasse enthaltenen Wachse nach aussen diffundieren und aufschmelzen.   wo-   durch eine besonders gutes Gleitvermögen in dem anschliessenden Trockenkalibrierwerkzeug erreicht wird. 



  Die besondere Oberflächenqualität der Profile ist im allgemeinen an den sogenannten Sicht- flächen erforderlich, das sind die Flächen, die bei normalem Gebrauch des aus dem Profil hergestellten Rahmens sichtbar sind. Es reicht daher zur Erzielung des gewünschten Ergebnis- ses aus, wenn die Erwärmung primär im Bereich vorbestimmter Profilabschnitte durchgeführt wird. 



  Weiters betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff- profilen mit einem Extruder, an dem eine Extrusionsdüse angebracht ist, einer Trocken- kalibriervorrichtung mit einer Öffnung, die entsprechend der Aussenkontur des Profils geformt ist, und einer Nasskalibriervorrichtung, in der das Profil mit einem Kühlmedium in Kontakt gebracht wird. Erfindungsgemäss ist dabei vorgesehen, dass zwischen der Extrusionsdüse und der Trockenkalibriereinrichtung eine Einrichtung zur Erwärmung der Profiloberfläche vorge- sehen ist. 



  Eine geringe Eindringtiefe der Wärme kann dadurch gewährleistet werden, dass die Einrich- tung zur Erwärmung der Profiloberfläche als Heissluftdüse ausgebildet ist. 



  Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich, wenn die Heissluftdüse fest mit der Extrusions- düse verbunden ist. Dabei kann in einfacher Weise eine bestehende Extrusionsdüse nachge- rüstet werden. 



  Alternativ dazu ist es auch möglich, dass die Heissluftdüse fest mit der Trockenkalibrierein- richtung verbunden ist. In diesem Fall braucht die Extrusionsdüse überhaupt nicht verändert werden. 



  In einer besonders begünstigten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Heissluftdüse in die Extrusionsdüse integriert ist. Vorteilhaft bei dieser Lösung ist, dass der Dom der Extrusionsdüse bündig mit der Stirnfläche ist. Dadurch können wie gewohnt Abstichproben entnommen werden. Ausserdem ist bei dieser Lösung die Gefahr geringer, dass beim Anfahren oder Abstellen PVC in die Kanäle gerät und dort verbrennt. 



  In der Folge wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung einer Extrusionsvor- richtung, Fig. 2 einen Schnitt durch eine Extrusionsdüse und einen Teil eines anschliessenden Kalibrierwerkzeugs in einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung und Fig. 3 einen Schnitt analog der Fig 2 für eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung. 

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  In der Fig. 1 ist der allgemeine Aufbau einer Extrusionsvorrichtung oder Extrusionshme dar- gestellt. Mit 1 ist ein Extruder bezeichnet, der mit einer Extrusionsdüse 2 versehen ist. Strom- abwärts der Extrusionsdüse 2 sind zwei   Trockenkahbnerwerkzeuge   3 angeordnet. an die sich eine   Na#kalibriervorrichtung   4 anschliesst, die in der Form von sogenannten   Wirbelbädern   ausgebildet ist. Es handelt sich dabei um eine mit Kühlwasser gefüllte Wanne, die in Längs- richtung durchströmt wird und die Kalibrierblenden aufweist, um die gewünschte Form des Profils zu sichern. Ein Raupenabzug 5 sichert den Transport des Profils. und eine Säge 6 schneidet das Profil m der gewünschten Länge. 



  In der Fig. 2 ist eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemässen Extruderdüse 2 darge- stellt. Im Inneren der Düse ist ein Dom 10 angeordnet, der die Strömungskanäle 11begrenzt, die den einzelnen Stegen des zu extrudierenden Profils entsprechen. An die Stirnseite 12 der Düse 2 ist ein Blendenaufsatz 13 aufgesetzt, der um das Profil 9 eine Ringdüse 14 bildet. In diese Ringdüse 14 wird über eine Zufuhrleitung 15 Heissluft geblasen, die entlang der Pfeile 16 an der Oberfläche des Profils 9 entlangströmt. Da das Profil 9 sich nur relativ kurze Zeit in dem Spalt zwischen der Stirnfläche 12 der Extrusionsdüse 2 und einer Stirnfläche 17 des daran anschliessenden Kalibrierwerkzeuges 3 aufhält, wird das Profil 9 nur oberflächlich durch die etwa 280  heisse Luft erwärmt.

   In dem Trockenkalibrierwerkzeug 3 ist ein von Wasser durchströmter Kühlkanal 18 angedeutet, der jedoch nicht mit dem Profil 9 in Verbindung steht. 



  Die Ausführungsvariante von Fig. 3 entspricht im wesentlichen der von Fig. 2, wobei jedoch unterschiedlich ist, dass die Düse 19 zur Ausströmung von Heissluft in die Extrusionsdüse 2 integriert ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Stirnfläche 20 des Doms 10 mit der Stirn- fläche 12 der Extrusionsdüse einschliesslich der Heissluftdüse 19 bündig ist. Auf diese Weise kann ein Betrieb wie bei einer herkömmlichen Extrusionsdüse gefahren werden. Auf diese Weise kann auch der Abstand von der Düse zur Kalibrierung geringer gehalten werden, wo- durch die Kanten besser ausgeformt und mechanische und verfahrenstechnische Vorteile er- zielt werden.

Claims (9)

  1. ANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Extrudieren von Kunststoffprofilen mit folgenden Schntten: - Extrudieren eines Profilstrangs in einem Extruder (1), an dem eine Extrusionsdüse (2) angebracht ist, - Durchführung einer Trockenkalibrierung in mindestens einem Kalibrierwerkzeug (3), das eine Öffnung aufweist, die entsprechend der Aussenkontur des Profils (9) geformt ist ; - Durchführung einer Nasskalibnerung mit mindestens einem Werkzeug (4), in der das Profil (9) mit einem Kühlmedium in Kontakt gebracht wird; dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (9) unmittelbar nach dem Austritt aus der Ex- trusionsdüse (2) an seiner Oberfläche erwärmt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung dadurch erfolgt, dass Heissluft auf das Profil (9) gerichtet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Heissluft mit einer Tem- peratur zwischen 250 und 300 C auf das Profil (9) gerichtet wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwär- mung primär im Bereich vorbestimmter Profilabschnitte durchgeführt wird.
  5. 5. Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffprofilen mit einem Extruder (1), an dem eine Extrusionsdüse (2) angebracht ist, einer Trockenkalibriervorrichtung (3) mit einer Öff- nung, die entsprechend der Aussenkontur des Profils (9) geformt ist, und einer Nass- kalibriervorrichtung (4), in der das Profil mit einem Kühlmedium in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Extrusionsdüse (2) und der Trocken- kalibriereinrichtung (3) eine Einrichtung zur Erwärmung der Profiloberfläche vorge- sehen ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Er- wärmung der Profiloberfläche als Heissluftdüse (14, 19) ausgebildet ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heissluftdüse (14) fest mit der Extrusionsdüse (2) verbunden ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heissluftdüse (19) fest mit der Trockenkalibriereinrichtung (3) verbunden ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heissluftdüse (19) in die Extrusionsdüse (2) integriert ist.
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