AT509713B1 - Verfahren zum abdichten eines vakuum- und kalibriertankes - Google Patents

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AT509713B1
AT509713B1 AT0002310A AT232010A AT509713B1 AT 509713 B1 AT509713 B1 AT 509713B1 AT 0002310 A AT0002310 A AT 0002310A AT 232010 A AT232010 A AT 232010A AT 509713 B1 AT509713 B1 AT 509713B1
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Description

österreichisches Patentamt AT 509 713 B1 2011-11-15
Beschreibung
VERFAHREN ZUM ABDICHTEN EINES VAKUUM- UND KALIBRIERTANKES
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten des Einzugsbereiches eines Vakuum-und Kalibriertankes in einer Extrusionslinie, wobei ein Schmelzeschlauch mittels eines Extruders in Verbindung mit einem Werkzeug erzeugt und der Vakuum- und Kalibriertank mit darin angeordneter Kalibrierhülse mit Vakuum beaufschlagt wird, wobei der Schmelzeschlauch nach Verlassen des Werkzeuges im Vakuum- und Kalibriertank derart mit Vakuum beaufschlagt wird, dass dieser an der Innenwandung der Kalibrierhülse und mindestens an der Innenkontur einer Ringöffnung in der Stirnwand des Vakuum- und Kalibriertankes anliegt, sowie einen Vakuum-und Kalibriertank.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind insbesondere für die Rohrextrusion Vakuum- und Kalibriertanks hinreichend bekannt. So beschreibt beispielsweise die DE 10 2004 024 172 eine Vorrichtung in einem Vakuumtank, bei der beabstandete Scheiben ein Profil stützen. Aus der DE 102 13 235 und der DE 10 2004 024 172 sind Verstellungen von Kalibrierhülsen bekannt.
[0003] All diese Vorrichtungen haben gemein, dass der Schmelzeschlauch nach dem Verlassen des Werkzeuges von einem größeren Durchmesser auf einen kleineren Durchmesser in die Kalibrierung gezogen wird und der maximal herzustellende Durchmesser nur unwesentlich den Durchmesser des Schmelzeschlauches nach dem Verlassen des Werkzeuges überschreiten kann. Eine Abdichtung des Vakuumtankes muss mit geeigneten Mitteln gesondert bewerkstelligt werden, auch hierfür werden im Stand der Technik Möglichkeiten angeboten, wie dies zum Beispiel die DE 10 2005 020 296 mit drehbaren Rollen vorschlägt.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzubieten, das/die einerseits bei unterschiedlichen Durchmessern bei der Rohrextrusion ersetzbar ist und eine einfache Abdichtung des Vakuums im Tank zur Umgebung realisiert.
[0005] Die Lösung der Aufgaben ist in den Ansprüchen wiedergegeben.
[0006] Es wird für das Verfahren in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, dass beim Verändern des Durchmessers der Kalibrierhülse bedingt durch das Vakuum im Vakuum- und Kalibriertank der Kontakt des Schmelzeschlauches zur Innenwandung der Kalibrierhülse erhalten bleibt, wobei beim Vergrößern oder Verkleinern des Durchmessers der Kalibrierhülse die Anlage des Schmelzeschlauches an der Innenkontur der Ringöffnung erhalten bleibt und somit eine Abdichtung der Umgebungsluft zum Inneren des Vakuum- und Kalibriertankes gewährleistet ist. Durch dieses Verfahren wird sichergestellt, dass keine Fehlluft gezogen wird und somit das Anlegen des Schmelzeschlauches an die Kalibrierhülse erschwert wird. Die Kalibrierhülse selbst kann zusätzlich noch Durchbrüche in Form von Schlitzen, Lochungen etc. aufweisen, durch die das Vakuum auf den Schmelzestrang wirken kann.
[0007] Weiterbildungsgemäß ist vorgesehen, dass im Abstand zur Stirnwand des Vakuum- und Kalibriertankes angeordnete Stützelemente den Schmelzeschlauch beim Verändern des Durchmessers der Kalibrierhülse stützen und/oder führen. Der Schmelzeschlauch soll im Verlauf der Kalibrierhülse weitgehend tangential an die Innenwandung der Kalibrierhülse herangeführt werden, die Stützelemente sorgen dafür, dass dies vereinfacht möglich ist.
[0008] In einerweiteren Fortbildung ist vorgesehen, dass innerhalb des Vakuum- und Kalibriertankes angeordnete Sprühdüsen so gesteuert und/oder geregelt werden, dass ein Besprühen des Schmelzeschlauches mit einem Kühlmedium erst an einer Position innerhalb des Vakuum-und Kalibriertankes erfolgt, wo der Schmelzeschlauch an der Innenwandung der Kalibrierhülse anliegt. Der Schmelzeschlauch muss im vorderen Bereich der Kalibrierhülse noch gut verformbar sein, deshalb wird sichergestellt, dass in diesem Bereich keine Kühlung des Schmelzeschlauches erfolgt. Im Gegenteil, im Bedarfsfall kann der Schmelzeschlauch zusätzlich erwärmt werden. Dies kann über die Steuerung der Anlage umgesetzt werden, in dem die im Tank angebrachten Sprühdüsen individuell angesteuert werden, oder rein mechanisch, in dem im vor- 1 π österreichisches Patentamt AT 509 713 B1 2011-11-15 deren Bereich keine Düsen vorhanden sind. Ein Erwärmen des Bereiches kann erreicht werden, indem beispielsweise die Stützelemente selbst mit einer Temperierung (Heizdraht auf der Stirnseite zum Schmelzeschlauch) versehen werden oder Heißluft zwischen die Stützelemente geblasen wird.
[0009] Die Lösung bezüglich der Vorrichtung ist in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Einzugsbereich eine Stirnwand des Vakuum-und Kalibriertankes mit einer Ringöffnung umfasst, wobei die Innenkontur der Ringöffnung eine Kontaktfläche aufweist, die ein Abdichten des mit Vakuum beaufschlagten Vakuum- und Kalibriertankes mittels eines Schmelzeschlauches ermöglicht. Wie schon beim Verfahren beschrieben, soll sichergestellt werden, dass eine Abdichtung des Vakuums zur Umgebung erreicht wird. Dafür ist die Innenkontur der Ringöffnung entsprechend vorbereitet. Sie hat eine ausreichende Breite, damit diese Abdichtung sichergestellt werden kann.
[0010] Damit beim Verändern des Querschnittes der Kalibrierhülse der Schmelzeschlauch nicht unkontrolliert verläuft, sind fortbildungsgemäß mehrere Stützelemente zueinander beabstandet und senkrecht zur Extrusionsachse nebeneinander und im Inneren des Vakuum- und Kalibriertankes zur Stirnwand des Vakuum- und Kalibriertankes parallel angeordnet. Die im Inneren des Vakuum- und Kalibriertankes angeordnete Kalibrierhülse ist selbstverständlich verstellbar.
[0011] Damit die Stützelemente weitgehend der Kontur des Schmelzeschlauches entsprechen ist weiterbildungsgemäß vorgesehen, dass sie einen zur Extrusionsachse bezogenen Radius aufweisen, wobei dieser Radius zum Radius benachbarter Stützelemente unterschiedlich ist. Dies ist erforderlich, da ja, wie oben beschrieben, der Schmelzeschlauch an die Wandung der Kalibrierhülse herangeführt wird, folglich verändert sich auch die Außenkontur des Schmelzeschlauches und damit das Erfordernis, dass entsprechende Stützelemente daran angepasst sind.
[0012] Da vorgesehen ist, den Schmelzeschlauch von einem kleinen zu einem großen Durchmesser aufzuweiten, ist in einer weiteren Fortbildung vorgesehen, dass der Radius der Stützelemente benachbarter Stützelemente in Extrusionsrichtung größer wird. Im Bedarfsfall können die Stirnwand und die Stützelemente beheizt und an den Gleitflächen beschichtet ausgeführt werden. Des Weiteren kann ggf. das Vakuum im Bereich der Stirnwand und Stützelemente auch differieren gegenüber dem Vakuum im restlichen Tank.
[0013] In den Zeichnungen ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben.
[0014] Fig. 1 zeigt eine typische Extrusionslinie mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und [0015] Fig. 2 die Vorrichtung mit einer ersten Einstellung, [0016] Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Figur 2 in einer anderen Einstellung und [0017] Fig. 4 eine Einzelheit aus der Figur 3.
[0018] In der Figur 1 wird eine typische Extrusionslinie mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Die Figur 1 umfasst einen Extruder 1, ein Werkzeug 2, was auch üblicherweise als Extrusionsdüse bezeichnet wird, sowie einen Vakuum- und Kalibriertank 3. An den Vakuum-und Kalibriertank 3 können sich weitere Nachfolgeeinrichtungen wie weitere Kühltanks, Sägen und Wickelvorrichtungen anschließen, die jedoch hier nicht dargestellt sind. Der Vakuum- und Kalibriertank 3 hat einen Einzugsbereich 8 sowie eine im Inneren angeordnete Kalibrierhülse 6 mit einer von außen zugänglichen Verstellvorrichtung 5. Zentraler Mittelpunkt ist die Extrusionsachse 12, die Extrusionsrichtung ist durch den Pfeil dargestellt. Die im Extruder 1 erzeugte Kunststoffmasse wird im Werkzeug 2 vorgeformt und dann als Schmelzeschlauch 7 im Vaku-um-und Kalibriertank 3 weiter verformt.
[0019] Figur 2 zeigt den Vakuum- und Kalibriertank 3 in einer vergrößerten Darstellung. Wie deutlich zu erkennen ist, weist der Vakuum- und Kalibriertank eine Stirnwand 10 auf, die den Einzugsbereich 8 bildet. Diese Stirnwand 10 des Vakuum- und Kalibriertankes 3 weist eine Ringöffnung 11 in Form eines kreisrunden Loches auf (in Sonderfällen kann das Loch auch ein 2/7 österreichisches Patentamt AT 509 713 B1 2011-11-15
Oval, ein Polygon oder ein Vieleck mit annäherndem Kreisquerschnitt sein), deren Innenkontur mindestens eine Anlagefläche bildet, an der der Schmelzeschlauch 7 anliegt. Diese Anlagefläche, sprich die Innenkontur der Ringöffnung, kann beispielsweise durch eine Art Bördelung oder Kantung der Stirnwandung realisiert werden oder durch entsprechende Aufdickung der Stirnwandung. Weiterhin ist zu erkennen, dass der Schmelzeschlauch 7 an der Innenwandung der Kalibrierhülse 6 anliegt. Bedingt durch das Vakuum im Inneren des Vakuum- und Kalibriertankes 3 wird dieses Anliegen an die Innenwandung der Kalibrierhülse 6 erreicht. Bedingt durch dieses Aufweiten des Schmelzeschlauches 7 wird sichergestellt, dass dieser auch an der Innenwandung der Ringöffnung 11 anliegt und somit den Vakuum- und Kalibriertank 3 zur Umgebung abdichtet.
[0020] Die im Inneren des Vakuum- und Kalibriertankes 3 angeordnete Kalibrierhülse 6 ist über die Verstellung 5 in ihrem Durchmesser verstellbar. Über diese Verstellung können unterschiedliche Durchmesser eingestellt werden. In der Stellung gemäß Figur 2 ist die Hülse auf ihren kleinsten Durchmesser eingestellt.
[0021] Figur 3 zeigt eine Einstellung für einen relativ großen Durchmesser. Auch hier ist zu erkennen, dass der Schmelzeschlauch 7 wieder an der Innenwandung der Kalibrierhülse 6 anliegt und wiederum den Vakuum-und Kalibriertank 3 abdichtet, da der Schmelzeschlauch auch an der Innenkontur der Ringöffnung 11 der Stirnwand 10 anliegt. Damit bei dieser großen Einstellung der Kalibrierhülse 6 der aufgeweitete Schmelzeschlauch 7 geführt wird, sind parallel zur Stirnwand 10 Stützelemente 4 im Inneren des Vakuum- und Kalibriertankes 3 angeordnet. Diese angeordneten Stützelemente 4 weisen einen senkrecht zur Extrusionsachse 12 ausgeführten Radius auf, der immer größer ausgeführt ist, je weiter das Stützelement 4 von der Stirnwand 10 beabstandet ist.
[0022] Der Vakuum- und Kalibriertank 3 ist so ausgeführt, dass ein Kühlen des Schmelzeschlauches 7 erst dann erfolgt, wenn sichergestellt ist, dass dieser an der Innenwandung der Kalibrierhülse 6 anliegt. Dies kann durch nicht dargestellte gesteuerte Sprühdüsen mittels Wasserversprühung oder Kaltluft realisiert werden. Sofern es erforderlich ist, dass der Schmelzeschlauch im Bereich der Stützelemente 4 zusätzlich erwärmt werden muss, kann vorgesehen werden, entweder diese Stützelemente zumindestens im Bereich des Radius zu heizen oder zwischen die Stützelemente Heißluft zu blasen. In jedem Fall ist vorgesehen, in diesem Bereich den Schmelzeschlauch zu erwärmen, falls die Plastizität nicht mehr ausreicht, den Schlauch über das Vakuum ausreichend zu weiten, um eine Anlage an der Innenwandung der Kalibrierhülse 6 und damit die gewünschte Durchmesserkalibrierung sicherzustellen.
[0023] Figur 4 verdeutlicht den Bereich der Anlage des Schmelzeschlauches 7 an der Innenwandung der Kalibrierhülse 6 in einer vergrößerten Darstellung. Die Einzelheit zeigt den eben besagten Schmelzeschlauch 7, der an der Kalibrierhülse 6 und an deren Innenwandung 9 anliegt. Ein Teil der Verstellung 5 ist ebenfalls zu erkennen. 1 Extruder 2 Werkzeug 3 Vakuum- und Kalibriertank 4 Stützelement 5 Verstellung 6 Kalibrierhülse 7 Schmelzeschlauch 8 Einzugsbereich 9 Innenwandung von 6 10 Stirnwand von 3 11 Ringöffnung in 10 12 Extrusionsachse 3/7

Claims (8)

  1. österreichisches Patentamt AT 509 713 B1 2011-11-15 Patentansprüche 1. Verfahren zum Abdichten des Einzugsbereiches (8) eines Vakuum- und Kalibriertankes (3) in einer Extrusionslinie, wobei ein Schmelzeschlauch (7) mittels eines Extruders (1) in Verbindung mit einem Werkzeug (2) erzeugt und der Vakuum- und Kalibriertank (3) mit darin angeordneter Kalibrierhülse (6) mit Vakuum beaufschlagt wird, wobei der Schmelzeschlauch (7) nach Verlassen des Werkzeuges (2) im Vakuum- und Kalibriertank (3) derart mit Vakuum beaufschlagt wird, dass dieser an der Innenwandung (9) der Kalibrierhülse (6) und mindestens an der Innenkontur einer Ringöffnung (11) in der Stirnwand (10) des Vakuum-und Kalibriertankes (3) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verändern des Durchmessers der Kalibrierhülse (6) bedingt durch das Vakuum im Vakuum- und Kalibriertank (3) der Kontakt des Schmelzeschlauches (7) zur Innenwandung (9) der Kalibrierhülse (6) erhalten bleibt, wobei beim Vergrößern oder Verkleinern des Durchmessers der Kalibrierhülse (6) die Anlage des Schmelzeschlauches (7) an der Innenkontur der Ringöffnung (11) erhalten bleibt und somit eine Abdichtung der Umgebungsluft zum Inneren des Vakuum- und Kalibriertankes (3) gewährleistet ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand zur Stirnwand (10) des Vakuum- und Kalibriertankes (3) angeordnete Stützelemente (4) den Schmelzeschlauch (7) beim Verändern des Durchmessers der Kalibrierhülse (6) stützen und/oder führen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Vakuum- und Kalibriertankes (3) angeordnete Sprühdüsen so gesteuert und/oder geregelt werden, dass ein Besprühen des Schmelzeschlauches (7) mit einem Kühlmedium erst an einer Position innerhalb des Vakuum- und Kalibriertankes (3) erfolgt, wo der Schmelzeschlauch (7) an der Innenwandung (9) der Kalibrierhülse (6) anliegt.
  4. 4. Vakuum- und Kalibriertank (3) mit einem Einzugsbereich (8) und einer Kalibrierhülse (6), dadurch gekennzeichnet dass der Einzugsbereich (8) eine Stirnwand (10) des Vakuum-und Kalibriertankes (3) mit einer Ringöffnung (11) umfasst, wobei die Innenkontur der Ringöffnung (11) eine Kontaktfläche aufweist, die ein Abdichten des mit Vakuum beaufschlagten Vakuum- und Kalibriertankes (3) mittels eines Schmelzeschlauches (7) ermöglicht.
  5. 5. Vakuum- und Kalibriertank (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stützelemente (4) zueinander beabstandet senkrecht zur Extrusionsachse (12) nebeneinander und im Inneren des Vakuum- und Kalibriertankes (3) zur Stirnwand (10) des Vakuum- und Kalibriertankes (3) parallel angeordnet sind.
  6. 6. Vakuum- und Kalibriertank (3) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine verstellbare Kalibrierhülse (6) im Inneren des Vakuum- und Kalibriertankes (3) angeordnete ist.
  7. 7. Vakuum- und Kalibriertank (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (4) einen zur Extrusionsachse (12) bezogenen Radius aufweisen, wobei dieser Radius zum Radius benachbarter Stützelemente (4) unterschiedlich ist.
  8. 8. Vakuum- und Kalibriertank (3) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der Stützelemente (4) benachbarter Stützelemente (4) in Extrusionsrichtung größer wird. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 4/7
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