AT512097A1 - Vorrichtung zum extrudieren von kunststoffprofilen - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Extrudieren von Kunststoffprofilen (9) mit zwei über je einen Zuführkanal (2) für die Schmelze an einen gemeinsamen Extruder (3) angeschlossenen Extrusionsdüsen (1) und mit einer Verzweigungseinrichtung (4) beschrieben, deren Eingangskanal (6) mit dem Extruder (3) und deren vom Eingangskanal (6) ausgehende Kanaläste (7, 8) mit den Zuführkanälen (2) verbunden sind. Um eine genaue Aufteilung der Schmelze auf die Extrusionsdüsen (1) zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die Verzweigungseinrichtung (4) wenigstens einen Steuerkörper (5) zum Einstellen des kleinsten freien Strömungsquerschnittes zumindest eines der beiden Kanaläste (7, 8) aufweist.

Description

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(32 526) II

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Extrudieren von Kunststoffprofilen mit zwei über je einen Zuführkanal für die Schmelze an einen gemeinsamen Extruder angeschlossenen Extrusionsdüsen und mit einer Verzweigungseinrichtung, deren Eingangskanal mit dem Extruder und deren vom Eingangskanal ausgehende Kanaläste mit den Zuführkanälen verbunden sind.

Eine Möglichkeit, bei Vorrichtungen zum Extrudieren von Kunststoffprofilen den Ausstoß zu erhöhen, besteht darin, die Extrusionsgeschwindigkeit zu vergrößern. Der Vergrößerung der Extrusionsgeschwindigkeit sind aber Schranken gesetzt, weil einerseits mit der Extrusionsgeschwindigkeit die notwendige Baulänge der der Extrusionsdüse nachgeordneten Einrichtungen zum Kalibrieren und Abkühlen des Kunststoffprofils steigt und anderseits vermehrt mit Restspannungen im abgekühlten Kunststoffprofil aufgrund der höheren Abzugsspannungen gerechnet werden muß. Außerdem wirken sich Schwankungen der Betriebparameter erheblich stärker auf die Profilqualität als bei niedrigeren Abzugsgeschwindigkeiten aus. Aus diesem Grunde werden zur Steigerung der Durchsatzleistungen an einen Extuder zwei Extrusionsdüsen für je einen Profilstrang über eine Abzweigeinrichtung angeschlossen, die einen mit dem Extruder verbundenen Eingangskanal und zwei vom Eingangskanal ausgehende Kanaläste zum Anschluß der Zuführkanäle zu den Extrusionsdüsen aufweist. Bei einer solchen Mehrfachextrusion kommt es allerdings auf eine genaue Aufteilung des Schmelzstromes auf die einzelnen Extrusionsdüsen an, um beispielsweise vorgegebene Wanddicken der Kunststoffprofile in engen Grenzen einhalten zu können. Zur Beeinflussung des Durchsatzes der Schmelze durch die einzelnen Extrusionsdüsen ist es bekannt, die Düsentemperatur und damit die Viskosität der Schmelze zu ändern, was bei gleichem Druck im Bereich des Düseneinlaufs und bei gleicher Abzugsgeschwindigkeit zu veränder- ten Wanddicken der Kunststoffprofile führt. Nachteilig bei diesem Abgleich des Schmelzdurchsatzes durch die einzelnen Düsen ist vor allem die Trägheit eines solchen Eingriffs. Außerdem können unterschiedliche thermische Belastungen der einzelnen Profilstränge zu unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften, insbesondere Farbunterschieden, Anlaß geben. Wird der Schmelzdurchsatz durch die einzelnen Extrusionsdüsen über die Abzugsgeschwindigkeit der einzelnen Profilstränge gesteuert, so müssen für jeden Profiistrang gesonderte Abzugs- und Trennvorrichtungen vorgesehen werden, wodurch der Konstruktionsaufwand erheblich gesteigert wird.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Extrudieren von Kunststoffprofilen der eingangs geschilderten Art mit einem vergleichsweise geringen Konstruktionsaufwand so auszugestalten, daß eine möglichst verzögerungsfreie Einflußnahme auf den Schmelzdurchsatz durch die einzelnen an einen Extruder angeschlossenen Extrusionsdüsen sichergestellt werden kann.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Verzweigungseinrichtung wenigstens einen Steuerkörper zum Einstellen des kleinsten freien Strömungsquerschnittes zumindest eines der beiden Kanaläste aufweist.

Mit dem Steuerkörper zum Einstellen des kleinsten freien Strömungsquerschnittes zumindest eines der beiden Kanaläste der Verzweigungseinrichtung gelingt es in einfacher Weise, die Strömungsaufteilung der aus dem Extruder austretenden Schmelze auf die beiden Zuführkanäle zu den Extrusionsdüsen für die Kunststoffprofile zu beeinflussen. Die Aufteilung des Schmelzstromes hängt ja vom Verhältnis des gesamten Strömungswiderstandes einschließlich des Strömungswiderstandes der Extrusionsdüsen zueinander ab, so daß durch eine Veränderung des Strömungswiderstandes zumindest im Bereich eines Kanalastes der Verzweigungseinrichtung in die Strömungsaufteilung unmittelbar und verzögerungsfrei eingegriffen werden kann. Es muß lediglich darauf geachtet werden, das es im Bereich des Steuerkörpers zu keinen Toträumen für den Schmelzfluß kommt, um bei thermisch wenig belastbaren Kunststoffen, beispielsweise bei Kunststoffen auf der Basis von Polyvinylchlorid, eine Zersetzung dieser Kunststoffe im Bereich der To- träume und damit eine von diesen Toträumen ausgehende Ablagerung der abgebauten Kunststoffe zu vermeiden, Zu diesem Zweck ist der Steuerkörper so auszubilden, daß er entsprechende Leitflächen für eine laminare Strömung der Schmelze bildet. Für die konstruktive Ausführung der Verzweigungseinrichtung stehen mehrere Wege offen, weil es ja vor allem darum geht, den jeweils kleinsten freien Strömungsquerschnitt zumindest eines der beiden Kanaläste einzustellen. Eine einfache konstruktive Lösung für eine solche Verzweigungseinrichtung ergibt sich, wenn der Steuerkörper aus einer im Zwickelbereich zwischen den beiden Kanafästen gelagerten, gegen den Eingangskanal gerichteten Steuerklappe besteht. Ist die Steuerklappe symmetrisch zu den beiden Kanalästen ausgerichtet, so stimmen die Einlaufquerschnitte der Kanaläste im Übergangsbereich zum Eingangskanal überein, was unter der Voraussetzung gleicher Strömungswiderstände entlang der anschießenden Strömungswege zu einer gleichmäßigen Aufteilung des Schmelzstromes auf die beiden Zuführkanäle führt. Beim Auftreten unterschiedlicher Wanddicken der aus den übereinstimmenden Extrusionsdüsen extrudierten Profilstränge ist eine Korrektur der Strömungsaufteilung erforderlich, indem die Steuerklappe gegen jenen Kanalast verschwenkt wird, über den die Extrusionsdüse des Profilstranges mit der größeren Wanddicke beschickt wird. Aufgrund des sich dadurch ergebenden, kleineren Einlaufquerschnittes dieses Kanalastes kann wieder eine Strömungsaufteilung für eine gleichmäßige Wanddicke beider Profilstränge erzwungen werden. Über die Steuerkiappe kann aber auch einer der beiden Kanaläste der Verzweigungseinrichtung gesperrt werden, um eine der beiden Extrusionsdüsen abzuschalten.

Eine andere Konstruktionsmöglichkeit der Verzweigungseinrichtung besteht darin, den Steuerkörper im Zwickelbereich zwischen den beiden Kanalästen um eine zum Eingangskanal koaxiale Achse drehbar zu lagern, wobei der Steuerkörper eine zur Achse des Eingangskanals geneigte, sich über den Querschnitt des Steuerkörpers erstreckende Leitfläche für die Schmelze aufweist. Ist die Leitfläche in der einen Drehstellung des Steuerkörpers gegen einen der beiden Kanaläste hin gerichtet, so strömt die Schmelze entlang dieser Leitfläche diesem Kanalast zu, wäh- rend der andere Kanalast zumindest im wesentlichen gesperrt ist. Eine Restströmung kann zur Vermeidung einer thermischen Überlastung des Kunststoffes im abgesperrten Kanalast unter Umständen vorteilhaft sein. In einer Zwischenstellung des Steuerkörpers zwischen den jeweils einen Kanalast absperrenden Endstellungen bringt eine entsprechende Aufteilung des Schmelzstromes auf die beiden Kanaläste mit sich. Dabei kommt es wiederum auf die Verhältnisse der beiden durch den Steuerkörper freigegebenen Strömungsquerschnitte im Einlaufbereich der beiden Kanaläste an

Anstelle eines einzigen Steuerkörpers können auch jedem Kanalast gesonderte Steuerkörper zugeordnet werden. Eine Anordnung von je einem Steuerkörper in den beiden Kanalästen erlaubt es zusätzlich, den Extrusionsdruck des Extruders im Bedarfsfall zu vergrößern, ohne die Aufteilung des Schmelzstromes auf die beiden Kanaläste zu verändern, weil ja durch die beiden Steuerkörper der Strömungswiderstand für beide Kanaläste gleichzeitig erhöht werden kann.

Mit der Anordnung von je einem Steuerkörper für die beiden Kanaläste eröffnen sich ebenfalls unterschiedliche Konstruktionsmöglichkeiten. Eine davon besteht darin, daß die Steuerkörper unter Freilassung eines Ringspaltes im zugehörigen Kanalast axial verstellbar gelagert sind, der auf der An- und/oder Abströmseite des Steuerkörpers eine konische Erweiterung bzw. Verengung aufweist. Wird der jeweilige Steuerkörper axial verlagert, so ändert sich der axiale Abstand zur konischen Erweiterung bzw. Verengung des Kanalastes mit der Wirkung, daß der im Bereich dieser Erweiterung bzw. Verengung gegebene kleinste Strömungsquerschnitt verändert wird. Der Ringspalt zwischen dem Steuerkörper und dem zugehörigen Kanalast muß in diesem Fall selbstverständlich den größtmöglichen Strömungsquerschnitt bestimmen.

Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich, wenn die Steuerkörper aus jeweils im Zwickelbereich zwischen dem Eingangskanal einerseits und den Kanalästen anderseits gelagerten, in den Übergangsbereich vom Eingangskanal zu den Kanalästen einschiebbaren Schiebern bestehen, deren Einschiebmaß den jeweils kleinsten Strömungsquerschnitt für den zugehörigen Kanalast festlegt.

Die Steuerkörper können aber auch drehverstellbar in der Verzweigungseinrichtung gelagert sein. Zu diesem Zweck können die Steuerkörper die Kanaläste im Übergangsbereich zum Eingangskanal durchsetzen und dem Strömungsquerschnitt der Kanaläste entsprechende Durchströmöffnungen senkrecht zur Drehachse aufweisen, die senkrecht zur gemeinsamen Axialebene des Eingangskanals und der Kanaläste verläuft. In der Drehstellung der Steuerkörper für die mit den Kanalästen fluchtenden Durchströmöffnungen sind die jeweiligen Kanaläste über den geringsten Strömungswiderstand an den Extruder angeschlossen. Liegen die Durchströmöffnungen quer zur Achse der Kanaläste, so sind diese gesperrt. Zwischenstellungen erlauben ein teilweises Öffnen der Kanaläste und damit eine entsprechende Einflußnahme auf die Strömungsaufteilung der Schmelze auf die beiden Kanaläste.

Eine weitere Ausführungsform einer Verzweigungseinrichtung ergibt sich dadurch, daß die Steuerkörper aus senkrecht zur gemeinsamen Axialebene des Eingangskanals und der Kanaläste verstellbaren, die Kanaläste im Übergangsbereich zum Eingangskanal durchsetzenden Schiebern bestehen, die mit gegenseitigem Abstand in Verstellrichtung jeweils eine den zugehörigen Kanalast sperrende Umlenkführung für die Schmelze zum anderen Kanalast und eine dem Strömungsquerschnitt der Kanaläste entsprechende Durchströmöffnung senkrecht zur Verstellrichtung aufweisen. Werden die Schieber so verstellt, daß die Durchströmöffnungen im Bereich der Kanaläste zu liegen kommen, so hängt der kleinste freie Strömungsquerschnitt vom Überlappungsbereich der Querschnitte der Kanaläste und der Durchströmöffnungen ab. Um bei einer vollständigen Absperrung eines Kanalastes eine laminare Umlenkung des Schmelzstromes zu erreichen, bilden die Schieber neben den Durchströmöffnungen zusätzliche Umlenkführungen für die Schmelze.

Aufgrund der hohen Drücke ist auf die Abdichtung der Durchführungen durch das Gehäuse der Verzweigungseinrichtung zur Lagerung des Steuerkörpers ein besonderes Augenmerk zu richten. In einen Führungsspalt für den Steuerkörper eindringender Kunststoff kann ja einer thermischen Überlastung ausgesetzt sein und den Ausgang für einen thermischen Abbau des Kunststoffs bilden. Um dieser Ge- • ** "·« .·· fahr zu begegnen, kann der in wenigstens einer Durchtrittsöffnung eines Gehäuses der Verzweigungseinrichtung formschlüssig geführte, um die Achse der Durchtrittsöffnung drehbar gelagerte oder in Richtung dieser Achse verschiebbare Steuerkörper mit Kühlmittel beaufschlagbare Kühlkanäle im Führungsbereich aufweisen, so daß ein Preßsitz zwischen dem Steuerkörper und der ihn aufnehmenden Durchtrittsöffnung vorgesehen werden kann, ohne die Verstellbarkeit des Steuerkörpers aufzugeben. Zum Verlagern des den hohen Betriebstemperaturen ausgesetzten, Wärmedehnungen unterliegenden Steuerkörpers, der einen kreiszylindrischen bzw. prismatischen Querschnitt haben kann, ist dieser im Führungsbereich mit Kühlmittel zu beaufschlagen, bis die Beweglichkeit des Steuerkörpers in der Durchtrittsöffnung gegeben ist. Nach der Verstellung des Steuerkörpers und der Erwärmung auf Betriebstemperatur wird wieder die notwendige Dichtheit gegenüber der Schmelze durch einen Preßsitz erreicht.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Extrudieren eines Kunststoffprofils in einem schematischen Blockschaltbild,

Fig. 2 eine Verzweigungseinrichtung nach der Erfindung in einem vereinfachten Axialschnitt,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer Konstruktionsvariante einer erfindungsgemäßen Verzweigungseinrichtung,

Fig. 4 eine weiter Ausführungsführungsform einer erfindungsgemäßen Verzweigungseinrichtung in einem vereinfachten Axialschnitt,

Fig. 5 eine Konstruktionsvariante einer Verzweigungseinrichtung in einem Axialschnitt,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verzweigungseinrichtung in einem vereinfachten Axialschnitt,

Fig. 7 die Verzweigungseinrichtung nach der Fig. 6, jedoch in einer gegenüber der Fig. 6 unterschiedlichen Arbeitsstellung,

Fig. 8 eine zusätzliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verzweigungseinrichtung in einem schematischen Axialschnitt und Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 8. I • # « · · · * .*· • * ♦ » · · ♦ Η «·#· *♦ -7-

Dem Blockschaltbild nach der Fig. 1 ist der grundsätzliche Aufbau einer Vorrichtung zum Extrudieren zweier Kunststoffprofile mit Hilfe zweier parallel geschalteter Extrusionsdüsen 1 zu entnehmen, die je über einen Zuführkanal 2 für die Schmelze an einen gemeinsamen Extruder 3 angeschlossen sind. Um die Aufteilung des Schmelzstromes aus dem Extruder 3 auf die beiden Extrusionsdüsen 1 vorteilhaft zu steuern, ist zwischen dem Extruder 3 und den Zuführkanälen 2 eine Verzweigungseinrichtung 4 mit wenigstens einem Steuerkörper 5 vorgesehen. Dieser Steuerkörper 5 steuert die Aufteilung der über einen Eingangskanal 6 aus dem Extruder 3 zugeführten Schmelzstrom auf zwei vom Eingangskanal 6 ausgehende Kanaläste 7, 8, an die die Zuführkanäle 2 zu den Extrusionsdüsen 1 angeschlossen sind, Die aus den Extrusionsdüsen 1 austretenden Profilstränge 9 werden in herkömmlicher Weise zunächst durch eine Trockenkalibriereinrichtung 10 geführt und treten anschließend in einen Kühltank ein, in dem sie beispielsweise Kalibrierblenden durchlaufen und abgekühlt werden.

Wie die Fig. 2 bis 9 zeigen, kann die Verzweigungseinrichtung 4 sehr unterschiedlich konstruktiv gestaltet werden. Es kommt ja lediglich darauf an, wenigstens einen Steuerkörper 5 vorzusehen, mit dessen Hilfe der den Strömungswiderstand maßgeblich bestimmende kleinste Strömungsquerschnitt zumindest eines der beiden Kanaläste 7, 8 eingestellt werden kann. Das Verhältnis der gesamten Strömungswiderstände der beiden Zuführkanäle 2 einschließlich des Extrusionswiderstandes der zugehörigen Extrusionsdüse 1 bestimmt ja die Aufteilung des Schmelzstromes auf die beiden Zuführkanäle 2.

Die Verzweigungseinrichtung 4 gemäß der Fig. 2 weist ein den Eingangskanal 6 und die beiden Kanaläste 7 und 8 ausbildendes Gehäuse auf, in dem im Zwickelbereich zwischen den beiden Kanalästen 7 und 8 der Steuerkörper 5 in Form einer Steuerklappe 12 drehverstellbar gelagert ist. Diese Steuerklappe 12 ist mit einer Welle 13 verbunden, die auf die gemeinsame Durchmesserebene des Eingangskanals 6 und der Kanaläste 7, 8 senkrecht steht und das Gehäuse 11 durchsetzt. In der gezeichneten Drehstellung der Steuerklappe 12 ist der Kanalast 7 mit dem Eingangskanal 6 verbunden, während der Kanalast 8 bis auf eine Restströmung * * * *

« ( · # · • 1 · ·* • * · * · * · * * · · mm * · g · · abgesperrt ist, die durch einen verbleibenden Spalt 14 zwischen der Steuerklappe 12 und der Innenwandung des Eingangskanals 6 offen gehalten wird. Diese Restströmung verhindert eine thermische Überlastung der Schmelze im Bereich des abgesperrten Kanaiastes 8. In einer zu den Kanalästen 7 und 8 symmetrischen Mittelstellung ergibt sich eine gleichmäßige Aufteilung des Schmelzstromes auf die beiden Kanaläste 7 und 8 unter der Voraussetzung eines übereinstimmenden Gesamtströmungswiderstandes im Bereich der beiden Strömungswege. Durch eine entsprechende Einstellung der Steuerklappe 12 kann somit die Aufteilung des Schmelzstromes auf die beiden Kanaläste 7 und 8 verzögerungsfrei eingestellt werden.

Zum Unterschied zur Ausführungsform nach der Fig. 2 weist die Verzweigungseinrichtung 4 nach der Fig. 3 einen Steuerkörper 5 auf, der um eine zur Achse des Eingangskanals 6 koaxiale Achse drehbar im Gehäuse 11 gelagert ist, sich in den Bereich des Eingangskanals 6 erstreckt und eine gegenüber der Achse des Eingangskanals 6 geneigte Leitfläche 15 für die Schmelze bildet. Da sich die geneigte Leitfläche 15 über den gesamten Querschnitt des Steuerkörpers 5 erstreckt, wird in der gezeichneten Drehstellung des Steuerkörpers 5 der Schmelzstrom aus dem Eingangskanal 6 entlang der Leitfläche 15 in den Kanalast 8 umgelenkt, und zwar in einer laminaren Strömung, die Toträume für den Schmelzstrom vermeidet Über einen Spalt 13 ist wiederum für einen Reststrom der Schmelze durch den abgesperrten Kanalast 7 gesorgt. In der um 180° gegenüber der Fig. 3 gedrehten Drehstellung des Steuerkörpers 5 wird unter einer Absperrung des Kanalastes 8 der Kanalast 7 an den Eingangskanal 6 angeschlossen, wobei in Zwischenstellungen des Steuerkörpers 5 die Leitfläche 15 eine entsprechende Strömungsverbindung vom Eingangskanai 6 zu beiden Kanalästen 7, 8 mit der Möglichkeit freigibt, das Verhältnis der freien Strömungsquerschnitte der Kanaläste 7 und 8 im Übergansbereich zum Eingangskanal 6 und damit die Strömungsaufteilung der Schmelze auf die beiden Kanaläste 7 und 8 zu ändern.

Zur Aufteilung des Schmelzstromes auf die beiden Kanaläste 7 und 8 können auch zwei je einem Kanalast zugeordnete Steuerkörper 5 eingesetzt werden, wie dies beispielsweise die Fig. 4 zeigt. Gemäß dieser Ausführungsform sind die Steuer- körper 5 axial innerhalb des sie jeweils aufnehmenden Kanalabschnittes verstellbar geführt. Die Schäfte 16 können dabei über ein Schloß 17 mit gegensinnigen Gewindeabschnitten gegeneinander oder miteinander verstellt werden. Da die Steuerkörper 5 unter Freilassung eines Ringspaltes 17 in den Kanalästen 7 und 8 geführt sind und mit konischen Erweiterungen bzw. Verengungen 18 des jeweiligen Kanatastes 7, 8 auf der An- und Abströmseite Zusammenwirken, kann durch eine axiale Verstellung der Steuerkörper 5 wiederum der kleinste freie Strömungsquerschnitt der Kanaläste 7 und 8 und damit die Strömungsaufteilung der Schmelze vorgegeben werden. In der gezeichneten Stellung ist bei offenem Kanalast 8 der Kanalast 7 geschlossen. Mit einer gemeinsamen Verstellung der Schäfte 16 der beiden Steuerkörper 5 wird der Kanalast 7 zunehmend geöffnet, während der Kanalast 8 im gleichen Ausmaß geschlossen wird.

Im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 5 sind die beiden Steuerkörper 5 als Schieber 19 ausgebildet, die im Zwickelbereich zwischen dem Eingangskanal 6 und dem zugehörigen Kanalast 7 bzw. 8 im Gehäuse 11 gelagert sind und in den Übergangsbereich vom Eingangskanal 6 zu den Kanalästen 7, 8 eingeschoben werden können. In der dargestellten Stellung der Steuerkörper 5 ist der Kanalast 8 bei im wesentlichen geschlossenem Kanalast 7 an den Eingangskanal 6 angeschlossen. Ein Spalt 13 zwischen dem Schieber 19 für den Kanalast 7 und der zugehörigen Kanalwandung sorgt für eine Restströmung der Schmelze durch den geschlossenen Kanalast 7 um eine thermische Überlastung des Kunststoffes im Bereich des Kanalastes 7 zu vermeiden. Es braucht wohl nicht näher ausgeführt zu werden, daß durch die unterschiedlichen Verschiebestellungen der beiden Schieber 19 eine beliebige Aufteilung des Schmelzstromes auf die beiden Kanaläste 7 und 8 sichergestellt werden kann.

Nach den Fig. 6 und 7 werden die beiden Steuerkörper 5 durch Zylinderkörper gebildet, die die Kanaläste 7, 8 im Übergansbereich zum Eingangskanal 6 durchsetzen und um Achsen drehverstellbar gelagert sind, die senkrecht zur gemeinsamen Axialebene des Eingangskanals 6 und der Kanaläste 7, 8 verlaufen. In den Steuerkörpern 5 sind zur Drehachse senkrechte Durchströmöffnungen 20 vorgesehen, die in ihrem auslaufseitigen Querschnitt dem Querschnitt der weiterführenden Ka-

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• ♦ · I • * · · + ♦* i*IO ** I i t naläste 7 und 8 und in ihrem einlaufseitigen Querschnitt jeweils einer Hälfte des Querschnittes des Eingangskanals 6 entsprechen. In der Drehstellung der Steuerkörper 5 nach der Fig. 6 sind die beiden Kanaläste 7 und 8 gemeinsam an den Eingangskanal 6 angeschlossen. Wird beispielsweise der Steuerkörper 5 für den Kanalast 8 verdreht, so wird der freie Strömungsquerschnitt für den Kanalast 8 zunehmend verkleinert, bis in der Drehstellung nach der Fig. 7 der Kanalast 8 vollkommen abgesperrt ist. In dieser Sperrsteilung besteht allerdings die Gefahr einer thermischen Überlastung des Kunststoffes im Bereich der Durchströmöffnung 20, so daß diese Durchströmöffnung 20 zum Entfernen des Kunststoffes zugänglich sein sollte. Dies wird in einfacher Weise durch eine Wartungsöffnung 21 im Gehäuse 11 erreicht, die in der Sperrsteilung des Steuerkörpers 5 den Durchgriff auf die Durchströmöffnung 20 erlaubt, wie dies der Fig. 7 entnommen werden kann.

In den Zwischenstellungen der Steuerkörper 5 treten zwar hinsichtlich der Verweilzeit der Schmelze ungünstige Toträume auf, doch kann diese Anordnung insbesondere dann sinnvoll sein, wenn eine der beiden Extrusionsdüsen 1 abgeschaltet werden soll. Durch das Verdrehen des entsprechenden Steuerkörpers 5 kann der zugehörige Zuführkanal 2 allmählich geschlossen werden, während zugleich der Schmelzstrom durch den Extruder 3 gedrosselt wird. Über den Steuerkörper 5 für den abzusperrenden Zuführkanal 2 kann somit der Druck der Schmelze im Kanalast für die zu beschickende Extrusionsdüse 1 auf einen konstanten Wert geregelt werden, was trotz der Abschaltung der einen Extrusionsdüse zu einem gleichbleibenden Profilstrang 9 aus der anderen Extrusionsdüse 1 führt.

Anstelle der im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 und 7 eingesetzten Drehschieber werden bei der Verzweigungseinrichtung 4 nach den Fig. 8 und 9 Steuerkörper 5 in Form von Schiebern 22 eingesetzt, die senkrecht zur gemeinsamen Axialebene des Eingangskanals 6 und der Kanaläste 7 und 8 verstellbar im Gehäuse 11 gelagert sind und mit gegenseitigem Abstand in Verschieberichtung jeweils eine Durchströmöffnung 23 und eine den zugehörigen Kanalast 7 bzw. 8 sperrende Umlenkführung 24 aufweisen. Die senkrecht zur Verschieberichtung verlaufende Durchströmöffnung 23 des einen Steuerkörpers 5 bildet mit der Umlenkführung 24 des jeweils anderen Schiebers 22 einen strömungsgünstigen Ka- nalabschnitt zwischen dem Eingangskanal 6 und dem jeweils weiterführenden Kanalast. In der gezeichneten Stellung der Schieber 22 wird der Eingangskanal 6 mit dem Kanalast 7 verbunden. Wird der dem Kanalast 8 zugehörige Schieber 22 so verstellt, daß dessen Durchströmöffnung 23 sich mit dem Kanalast 8 deckt, so sind beide Kanaläste 7 und 8 an den Eingangskanal 6 angeschlossen. Eine Verstellung eines Schiebers 22 gegenüber dem zugehörigen Kanalast 7 bzw. 8 bringt eine teilweise gegenseitige Abdeckung der Querschnitte der Durchströmöffnung 23 und des jeweiligen Kanalastes 7 bzw. 8 und damit eine Verkleinerung des freien Strömungsquerschnittes mit sich, was sich unmittelbar auf die Aufteilung des Schmelzstromes auf die beiden Kanaläste 7 und 8 auswirkt. Es ist deshalb auch bei solchen als Schieber 22 ausgebildeten Steuerkörpern 5 ein unmittelbarer Eingriff auf die Strömungsaufteilung der Schmelze auf die beiden Kanaläste 7 und 8 möglich.

Um den Steuerkörper 5 einerseits unverstellbar im Gehäuse 11 der Verzweigungseinrichtung 4 festhalten und anderseits zur Einstellung der jeweiligen Aufteilung des Schmelzstromes auf die beiden Kanaläste 7, 8 verlagern zu können, ohne ein Eindringen der unter einem hohen Betriebsdruck stehenden Schmelze in einen Führungsspalt befürchten zu müssen, kann der beispielsweise über eine Welle 25 verstellbare Steuerkörper 5 durch einen Preßsitz der Welle 25 in einer Durchtrittsöffnung 26 des Gehäuses 11 drehfest gehalten werden, wie dies in der Fig. 3 angedeutet ist. Zur Drehverstellung muß die Welle 25 im Bereich der Durchtrittsöffnung 26 gekühlt werden, damit aufgrund der dadurch bedingten Durchmesserreduktion die Drehverstellung der Welle 25 in der Durchtrittsöffnung 26 sichergestellt werden kann. Zu diesem Zweck weist die Welle 25 Kühlkanäle 27 für ein Kühlmittel auf. Nach der Einstellung der gewünschten Drehstellung des Steuerkörpers 5 wird die Kühlung der Welle 25 abgestellt, die sich somit wieder auf die hohe Betriebstemperatur erwärmt und durch die Wärmedehnung den für die Abdichtung der Durchtrittsöffnung 26 gegenüber der Schmelze erforderlichen Preßsitz bildet. In analoger Weise können auch in Durchtrittsöffnungen axial verschiebbar gelagerte Steuerkörper 5 über eine Kühlung ihre Verlagerbarkeit zur Einstellung der Aufteilung des Schmelzstromes auf die Kanaläste 7, 8 erhalten.

Claims (9)

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   ···· ♦♦ Patentanwälte Dipl.-Ing. Gerhard Hübscher Dipl.-Ing. Helmut Hübscher Spittelwiese 7, A-4020 Linz (32 526) II Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Extrudieren von Kunststoffprofilen mit zwei über je einen Zuführkanal für die Schmelze an einen gemeinsamen Extruder angeschlossenen Extrusionsdüsen und mit einer Verzweigungseinrichtung, deren Eingangskanal mit dem Extruder und deren vom Eingangskanal ausgehende Kanaläste mit den Zuführkanälen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzweigungseinrichtung (4) wenigstens einen Steuerkörper (5) zum Einstellen des kleinsten freien Strömungsquerschnittes zumindest eines der beiden Kanaläste (7, 8) aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (5) aus einer im Zwickelbereich zwischen den beiden Kanalästen (7,8) gelagerten, gegen den Eingangskanal (6) gerichteten Steuerklappe (12) besteht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkörper (5) im Zwickelbereich zwischen den beiden Kanalästen (7, 8) um eine zum Eingangskanal (6) koaxiale Achse drehbar gelagert ist und eine zur Achse des Eingangskanals (6) geneigte, sich über den Querschnitt des Steuerkörpers (5) erstreckende Leitfläche (15) für die Schmelze aufweist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kanalast (7, 8) ein gesonderter Steuerkörper (5) zugeordnet ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkörper (5) unter Freilassung eines Ringspaltes (17) im zugehörigen Kanalast (7, 8) axial verstellbar gelagert sind, der auf der An- und/oder Abströmseite des Steuerkörpers (5) eine konische Erweiterung bzw. Verengung (18) aufweist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkörper (5) aus jeweils im Zwickelbereich zwischen dem Eingangskanal (6) einerseits und den Kanalästen (7, 8) anderseits gelagerten, in den Übergangsbereich vom Eingangskanal (6) zu den Kanalästen (7, 8) einschiebbaren Schiebern (19) bestehen.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkörper (5) aus jeweils im Zwickelbereich zwischen dem Eingangskanal (6) einerseits
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkörper (5) die Kanaläste (7, 8) im Übergangsbereich zum Eingangskanal (6) durchsetzen, um Achsen drehverstellbar gelagert sind, die senkrecht zur gemeinsamen Axialebene des Eingangskanals (6) und der Kanaläste (7, 8) verlaufen, und dem Strömungsquerschnitt der Kanaläste (7, 8) entsprechende Durchströmöffnungen (20) senkrecht zur Drehachse aufweisen.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkörper (5) aus senkrecht zur gemeinsamen Axialebene des Eingangskanals (6) und der Kanaläste (7, 8) verstellbaren, die Kanaläste (7, 8) im Übergangsbereich zum Eingangskanal (6) durchsetzender Schiebern (22) bestehen, die mit gegenseitigem Abstand in Verstellrichtung jeweils eine den zugehörigen Kanalast (7, 8) sperrende Umlenkführung (24) für die Schmelze zum anderen Kanalast (8, 7) und eine dem Strömungsquerschnitt der Kanaläste (7, 8) entsprechende Durchströmöffnung (23) senkrecht zur Verstellrichtung aufweisen.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der in wenigstens einer Durchtrittsöffnung (26) eines Gehäuses (11) der Verzweigungseinrichtung (4) formschlüssig geführte, um die Achse der Durchtrittsöffnung drehbar gelagerte oder in Richtung dieser Achse verschiebbare Steuerkörper (5) mit Kühlmittel beaufschlagbare Kühlkanäle (27) im Führungsbereich aufweist. Linz, am 4. November 2003 Gruber & Co Group GmbH durch: Wilnzivi^