DE10110084A1 - Extrusionskörper-Formvorrichtung mit schwebendem Innenkörper - Google Patents

Abstract

Extrusionskörper-Formvorrichtung zum Formen und Abgeben eines profilierten Extrusionskörpers, insbesondere Wellrohres, wobei der Extrusionskörper entlang einem vorgegebenen Pfad geführt wird, mit einem Formkanal zum Formen eines formbaren Extrusionskörpers, der einen sich in Abgaberichtung erstreckenden Hohlraum ummantelt, mittels Formteile, die mit dem Extrusionskörper in Kontakt bringbar sind, um dem Extrusionskörper ein Profil mit einer vorgegebenen Profiltiefe und Gestalt zu verleihen, und einem Auslaufbereich, in dem die Formteile in einer vorgegebenen Richtung von dem profilierten Extrusionskörper entfernt werden, und weiter umfassend einen Kraftfelderzeuger, der ein elektromagnetisches Kraftfeld zumindest in einem Bereich des vorgegebenen Pfades erzeugt, und einem Innenkörper zur Unterstützung der Ausbildung des profilierten Extrusionskörpers, der mittels des Kraftfeldes im Inneren des Extrusionskörpers schwebend gehalten wird und mit dem entlang dem vorgegebenen Pfad geführten Extrusionskörper in gleitenden Kontakt ist oder mit dem Extrusionskörper in Kontakt gelangt, falls der Extrusionskörper vom vorgegebenen Pfad abweicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Extrusionskörper-Formvorrichtung, insbesonde­ re eine Korrugatoranordnung zum Formen und Abgeben eines Extrusionskörpers, insbe­ sondere eines Kunststoffwellrohres, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, ein Wellrohr mittels eines Korrugators zu erzeugen. Dabei wird z. B. nach dem Überdruck-Formgebungsverfahren oder bei einem überdruck-unterstützten Formgebungsverfahren an der Innendüse des Spritzkopfes eines Extruders eine Dicht­ dornstange mit Dichtstopfen montiert. Der Dichtstopfen ragt also von der Innendüse in den Hohlraum des extrudierten Schlauches hinein. Weiter wird dem Hohlraum über ei­ nen an der Innendüse oder in der Dichtdornstange angeordneten Einlass ein gasförmiges Medium mit Überdruck zugeführt. Durch den Dichtstopfen wird der Überdruck im Inne­ ren des Hohlraums des extrudierten Körpers (Schlauches) aufgebaut. Der Überdruck drückt dann die Extrusionsmasse in die Profile der Formteile (auch Formbacken oder Formkokillen genannt) des Korrugators. Durch den innendruck-unterstützten Kontakt der Extrusionsmasse mit den wärmeabführenden Formteilen wird der Extrusionskörper abgekühlt. Die Abkühlung führt dazu, dass der Extrusionskörper formstabil ist und sich insbesondere das Profil (z. B. ein Wellschlauchprofil) verfestigt. Der weitgehend form­ stabile Extrusionskörper gleitet dann über den Dichtstopfen und verlässt den Korrugator bei einem so genannten Auslaufbereich.

Eine an der Düse befestigte Stange (z. B. Dichtdornstange) kann zusätzlich oder alter­ nativ zur Positionierung des Dichtstopfens noch die Aufgabe übernehmen, den Well­ schlauch bei der Entformung aus den sich öffnenden Formkokillen zu führen. Beim Ent­ fernen der Formkokillen von dem Welischlauch nach dem Ende der Formgebungs- und Kühlstrecke des Corrugators kann es dazu kommen, dass sich die Formkokillen nur teilweise oder schlecht von dem Wellschlauch lösen. Dadurch werden Kräfte auf den Wellschlauch ausgeübt und der Welischlauch wird mit den sich entfernenden bzw. öff­ nenden Formkokillen unerwünschterweise verlagert oder sogar mitgerissen.

Eine Entformungshilfe ist auch dann von Vorteil, wenn das Überdruckverfahren nicht angewendet wird. Insbesondere bei Profilen mit schwer entformbaren Geometrien ohne Entformungsschräge wie Sonderformen, Prägungen, steile oder sogar negative Flanken­ winkeln des Profils, insbesondere Wellprofils, ist eine Unterstützung der Entformung von Vorteil.

Die derzeitige Praxis der Befestigung eines Dichtdornes an der Innendüse mit einer Be­ festigungsstange oder einer Entformungshilfe an der Innendüse mit einer Befestigungs­ tange bringen folgende Einschränkungen mit sich:

• a) Bei langen Korrugatoren und vergleichsweise kleinen Wellrohrabmessungen kann die Befestigungsstange auf Grund ihres Eigengewichts auf halber Länge durch­ hängen und streifenförmige Schleifspuren an der im Mittelkanal noch nicht aus­ reichend erstarrten Innenoberfläche des Wellrohres hervorrufen. Um eine früh­ zeitige Erstarrung zu erzielen und damit die Schleifspuren zu vermeiden, kann die Durchsatzleistung des Korrugators vermindert werden. Jedoch ist auch dies häufig unerwünscht und beeinträchtigt die Wirtschaftlichkeit.
• b) Bei der Herstellung von Kleinstwellrohren lassen die geometrischen Verhältnisse keine ausreichende Bauteilfestigkeit der Innendüse oder der daran befestigten Be­ festigungsstange oder der daran befestigten Entformungshilfe zu und es besteht die Gefahr des Abreißens oder Herausreißens der Befestigungsstange oder der Entformungshilfe aus der Innendüse oder sogar die Gefahr der Zerstörung der In­ nendüse.
• c) Häufig ist es erwünscht, einen hohlen Endlos-Extrusionskörper, wie z. B. ein Wellrohr, mit Teilen bereits während des Extrusionsprozesses zu füllen, insbe­ sondere ist es erwünscht, Kabel in das Wellrohr während des Extrusionsprozesses mit einzubringen. Diese Füllteile, insbesondere Kabel, werden bevorzugt durch den Spritzkopf oder die Düse in den Extrusionskörper eingeführt, um einen ge­ füllten Extrusionskörper In-line zu produzieren. In diesem Fall ist aber nur wenig oder kein Platz vorhanden, um an der Innendüse eine Dichtdornstange oder eine Entformungshilfe zu befestigen.

Aus DE 26 12 993 A1 ist eine Vorrichtung zur Prüfung der Wandstärke eines einen Extruder verlassenden Rohres bekannt. Zur Messung wird ein Messkörper verwendet, der beweglich mit einem ferromagnetischen Halteorgan verbunden ist, das sich im Be­ reich eines Haltemagneten befindet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Extrusionskörper-Formvorrichtung bereitzustellen, bei der die Ausbildung eines profilierten Extrusionskörpers durch einen Innenkörper unterstützt wird, der nicht an einer Extrusionsdüse befestigt werden muss.

Vorstehende Aufgabe ist durch den Gegenstand der Ansprüche 1 und 13 gelöst. Vorteil­ hafte Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die erfindungsgemäße Extrusionskörper-Formvorrichtung dient dem Formen eines Extrusionskörpers aus einer Extrusionsmasse und der Abgabe des geformten Extrusi­ onskörpers. Bei dem Extrusionskörper handelt es sich insbesondere um einen Endlos­ körper. Der Extrusionskörper wird entlang eines vorgegebenen Pfades geführt. Der Pfad führt insbesondere von einer Extrusionsdüse über einen Korrugator zu einer Abgabe­ stelle. Zwischen Korrugator und Abgabestelle kann sich insbesondere eine Vereinze­ lungseinrichtung, wie z. B. eine Schneideinrichtung, befinden, die von dem Endlos- Extrusionskörper Abschnitte abtrennt.

Bei dem Extrusionskörper handelt es sich vorzugsweise um einen hohlen Extrusionskör­ per, wie z. B. einen Extrusionsschlauch oder ein Extrusionsrohr. Der Querschnitt des Schlauches oder Rohres ist insbesondere kreisförmig, kann aber auch beliebige andere Formen wie eine oval Gestalt oder mehreckige Gestalt annehmen.

Die Extrusionsmasse, die von einer Düse abgegeben wird, tritt vorzugsweise in einer in sich geschlossenen, einen Hohlraum ummantelnden Form auf. Hierzu hat der Düsenspalt beispielsweise eine ringförmige Gestalt, ovale Gestalt oder mehreckige Gestalt.

Von der Düse gelangt der noch formbare Extrusionskörper in den eigentlichen Formbe­ reich, der aus einem Einlaufbereich, einem Formkanal und einem Auslaufbereich be­ steht. Der Formbereich kann beispielsweise von einem Korrugator gebildet werden. Der Einlaufbereich dient zur Aufnahme des formbaren Extrusionskörpers. Von dem Einlauf­ bereich wird der Extrusionskörper dem Formkanal zugeführt. Der Formkanal wird bei einem Korrugator auch als Mittelkanal bezeichnet. Der Formkanal dient der Formung des noch formbaren Extrusionskörpers mittels Formteilen. Bei den Formteilen kann es sich um Formkokillen oder Formbacken handeln. Die Formteile weisen bevorzugt ein Profil auf, um damit den formbaren Extrusionskörper bzw. den Mantel des formbaren Extrusionskörpers mit einem Profil zu versehen. Die Formteile dienen insbesondere da­ zu dem Extrusionskörper ein Profil mit einer vorgegebenen Profiltiefe und Gestalt zu verleihen. Bei dem Profil handelt es sich vorzugsweise um ein Profil, das schräg oder quer zum Transportpfad des Extrusionskörpers verläuft. Insbesondere werden in den Extrusionskörper (z. B. Kunststoffschlauch) Wellen eingeprägt, die quer zum Transport­ pfad bzw. quer zur Längserstreckungsrichtung der Extrusionskörpers verlaufen.

Im Formkanal kühlt sich der Extrusionskörper vorzugsweise ab, um bei seinem Weg durch den Formkanal mehr und mehr fest zu werden. Der Extrusionskörper wird durch den Formkanal durch die aus der Düse ausströmende Masse getrieben. Vorzugsweise wird der Extrusionskörper weiter durch die Formteile vorwärts getrieben, die sich mit dem Extrusionskörper während des Abkühlvorganges mit bewegen, wie dies beispiels­ weise von einem Korrugator bekannt ist.

Bei einem Korrugator laufen die Formbacken entlang des Formkanals, wobei sie den zu formenden Schlauch umschließen. Sind beispielsweise zwei Formbacken vorgesehen, so werden sie im Einlaufbereich aufeinander zu geführt, bis sie den Schlauch umschließen. Im Formkanal führen die Formbacken die Wärme der Extrusionsmasse ab und kühlen sie so ab. Im Auslaufbereich werden die Formbacken auseinander geführt und dann je­ weilig getrennt wieder zu dem Einlaufbereich zurück geführt, so dass sich zwei separate Formbackenkreisläufe ergeben.

Je nach Aufbau der Formvorrichtung mit z. B. zwei oder mehr den Umfang des Extrusi­ onskörpers umschließenden Formteilen, werden im Auslaufbereich die Formteile in unterschiedliche Richtungen von dem nun profilierten Extrusionskörper entfernt.

Je nach Neigung der Flankenwinkel des Profils oder Ausprägung einer Entformungs­ schräge, ist das Entfernen der Formteile von dem Extrusionskörper mehr oder weniger schwer. Bei fehlender Entformungsschräge ist das Entfernen verständlicherweise schwe­ rer als bei vorhandener. Um das Entfernen der Formteile zu erleichtern, ist ein Innen­ körper vorgesehen, wie weiter unten noch näher erläutert wird. Der Innenkörper kann alternativ oder zusätzlich auch dienen als Dichtkörper, um im Formkanal die Extrusi­ onsmasse in die Formteile durch Überdruck zu pressen, der mit Hilfe des abdichtenden Innenkörpers erzeugt wird.

Erfindungsgemäß ist neben dem üblichen Aufbau einer Formvorrichtung zum Formen eines profilierten Extrusionskörpers ein Kraftfelderzeuger vorgesehen. Bei dem Kraft­ feld handelt es sich um ein elektromagnetisches Feld, wie z. B. ein Induktionsfeld oder Magnetfeld, durch das ein Körper in der Schwebe gehalten werden kann. Ein Kraftfeld­ erzeuger ist also beispielsweise ein Elektromagnet oder ein Permanentmagnet oder eine Spule oder eine Kombination daraus. Der Kraftfelderzeuger wird so platziert, dass das Kraftfeld in einem Bereich des Pfades erzeugt wird, entlang dem der Extrusionskörper geführt wird. Das Kraftfeld ist so gestaltet, dass es den Extrusionskörper durchdringen kann dies ist z. B. für ein Magnetfeld bei einem Kunststoff-Extrusionskörper gegeben.

Erfindungsgemäß ist ein Innenkörper vorgesehen, der im Inneren eines Extrusionskör­ pers schwebend gehalten werden soll. Der Innenkörper wird also von dem Extrusi­ onskörper ummantelt oder liegt, anders ausgedrückt, in dem Hohlraum des Extrusionskörpers. Dieser Extrusionskörperhohlraum erstreckt sich auf Grund der Endlosgestalt des Extrusionskörpers entlang des Transportpfades des Extrusioskörpers. Der Extrusi­ onskörperhohlraum hat im Formkanal, wenn die Extrusionsmasse von den Formteilen geprägt wird, eine vorgegebene Gestalt. Dies gilt insbesonder e für den Bereich des Formkanals, in dem sich die Extrusionsmasse bereits verfestigt hat, also insbesondere für das Ende des Formkanals. Eine vorgegebene Hohlraumgestalt ist natürlich auch stromabwärts des Formkanals gegeben, so dass der Innenkörper bevorzugt auch dort platziert werden kann. Der Querschnitt des Hohlraums kann eine beliebige Gestalt an­ nehmen, wie z. B. kreisförmig, oval, mehreckig etc.

Der Innenkörper dient beispielsweise zur Unterstützung der Ausbildung eines profilier­ ten Extrusionskörpers. Der Innenkörper unterstützt also beispielweise den Profiliervor­ gang durch Aufbau eines Überdrucks im Formkanal durch Abdichten des Formkanals in Zusammenwirkung mit einem unter Überdruck stehendem Gas oder Fluid, das bei­ spielsweise aus der Innendüse ausströmt. Der Innenkörper unter stützt beispielsweise die Entformung des Extrusionskörpers von den Formteilen oder, anders ausgedrückt, das Entfernen der Formteile von dem Extrusionskörper, indem er insbesondere einer Verla­ gerung des Extrusionskörpers während der Entformung entgegenwirkt. Der Innenkörper kann die Ausbildung des profilierten Extrusionskörpers beispielweise auch dadurch un­ terstützen, dass er die Vereinzelung oder das Abhängen von Extrusionskörperteilen er­ leichtert, indem der Extrusionskörper z. B. bei einem Schneidevorgang durch den Innen­ körper an einer Ausweichbewegung gehindert wird und/oder indem der Innenkörper als Gegenschneide ausgebildet ist.

Zu den oben genannten Zwecken, der Ausbildung des Extrusionskörpers dienenden Zwecken, wird der Innenkörper erfindungsgemäß mittels des Kraftfeldes im Inneren des Extrusionskörpers schwebend gehalten. Der Innenkörper wird dabei vorzugsweise durch das Kraftfeld an einem vorgegebenen Ort gehalten, der Innenkörper ist also vorzugswei­ se ortsfest. Jedenfalls wird der Innenkörper von dem Kraftfeld vorzugsweise so gehal­ ten, dass bei einer Verlagerung zumindest in eine von dem Transportpfad abweichende Richtung oder in mehrere von dem Transportpfad abweichend Richtungen eine Kraft aufzuwenden ist. Vorzugsweise stimmen diese Richtungen wenigstens mit den Richtun­ gen überein, in denen die Formteile von dem Extrusionskörper entfernt werden.

Der Innenkörper ist vorzugsweise so gestaltet und so platziert, dass er bei einem Trans­ port des Extrusionskörpers entlang dem vorgegebenen Pfad (Sollpfad) der Innenoberflä­ che des Extrusionskörpers nahe kommt oder diesen gleitend berührt. Der Ausdruck "gleitend berührt" bedeutet, dass zwischen Innenkörper und Extrusionskörper eine Gleit­ reibung (bevorzugt aber keine Haftreibung) derartig gegeben ist, dass der Transport des Extrusionskörpers nicht durch den Innenkörper, insbesondere ortsfesten Innenkörper, behindert oder beeinträchtigt wird, und/oder dass der Extrusionskörper geschädigt wird.

Vorzugsweise weist der Innenkörper wenigstens zwei Stellen oder Bereiche auf, bei de­ nen der Innenkörper der Innenoberfläche des Extrusionskörpers nahe kommt oder diese berührt. Diese Bereiche oder Stellen sind vorzugsweise so angeordnet, dass sie jeweils einem Formteil der den Umfang des Extrusionskörpers an den Ort des Innenkörpers um­ schließenden Formteile zugeordnet sind. Sind also beispielsweise zwei Formteile vor­ handen, um ein Profil um den Innenkörper herum in dem Mantel des Extrusionskörpers auszubilden, so ist wenigstens eine Stelle des Innenkörpers nahe bei dem einen Formteil und die andere Stelle nahe bei dem anderen Formteil. Auf diese Art und Weise kann einer Verlagerung des Extrusionskörpers durch Abziehen der Formteile von dem Extru­ sionskörper entgegengewirkt werden, da bei einer leichten Verlagerung des Extrusi­ onskörpers sofort ein Kontakt mit dem im Kraftfeld gehaltenen Innenkörper hergestellt wird. Der Innenkörper wird im Kraftfeld so festgehalten, dass er einer Verlagerung des Extrusionskörpers entgegen wirkt. Der Innenkörper ist also wenigstens an zwei Stellen die den Formteilen gegenüber liegen, mit der Innenoberfläche des Extrusionskörpers in Kontakt oder in der Nähe dieser Innenoberfläche.

In der Nähe der Innenoberfläche bedeutet insbesondere, dass der Abstand (im Folgenden "Kontaktabstand" genannt) zwischen dem Innenkörper und der Innenoberfläche kleiner als der Abstand (im Folgenden "Innenabstand" genannt) zwischen der Pfadachse und der Innenoberfläche ist. Insbesondere beträgt der Kontaktabstand nur wenige Prozent dieses Innenabstandes, ist also vorzugsweise kleiner als 10% des Innenabstandes. Da eine Verkantung der Profile mit den Formteilen insbesondere dann auftreten kann, wenn eine Verlagerung des Extrusionskörpers um etwa eine Profiltiefe oder etwas mehr erfolgt, bedeutet "nahe" insbesondere auch, dass der Abstand zwischen dem Innenkörper und der Innenoberfläche des Extrusionskörpers kleiner als wenige Profiltiefen, insbesondere kleiner als fünf Profiltiefen, bevorzugt kleiner als zwei Profiltiefen und besonders be­ vorzugt kleiner als eine Profiltiefe ist. Die Profiltiefe bedeutet hier insbesondere die ma­ ximale in der Manteloberfläche des Extrusionskörpers erzielte Tiefe des Profils.

Vorzugsweise weist der Innenkörper eine Vielzahl von Stellen auf, an denen er der In­ nenoberfläche des Extrusionskörpers nahe ist oder die Innenoberfläche gleitend berührt. Hierzu weist der Innenkörper beispielsweise eine gitterförmige Oberfläche auf, die z. B. parallel zur Innenoberfläche des Extrusionskörpers verläuft. Wenn also beispielsweise die Innenoberfläche des Extrusionskörpers zylindrisch ist, ist vorzugsweise die Außen­ oberfläche des Innenkörpers ebenfalls zylindrisch. Der Vorzug einer gitterförmigen Aus­ bildung liegt beispielsweise darin, dass das Gewicht des im Kraftfeld zu haltenden In­ nenkörpers geringer ist oder z. B. auch darin, dass, falls gewünscht, ein unter Überdruck stehendes Gas durch die Gitteröffnungen hindurch die Extrusionsmasse in die Formteile drücken kann. Im letzteren Fall ist vorzugsweise der Innenkörper auch an einer Stelle des Transportpfades als Dichtkörper ausgebildet, er füllt also an dieser Stelle des Trans­ portpfades den Extrusionskörper vorzugsweise vollständig oder nahezu vollständig aus, um einen Druckstau im Inneren des Extrusionskörpers bis zu dieser Stelle hin zu er­ möglichen.

Besonders bevorzugt ist der Innenkörper durchgängig ausgebildet, hat also eine durch­ gängige, nicht durch Öffnungen unterbrochene Mantelaußenoberfläche, die beispielswei­ se parallel zur Innenoberfläche des Extrusionskörpers verläuft. Ist die Innenoberfläche des Extrusionskörpers beispielsweise zylindrisch, so ist dann vorzugsweise die Außen­ oberfläche des Innenkörpers ebenfalls eine zylindrische Mantelfläche. Auch in diesem Fall kann natürlich der Innenkörper auch in der oben beschriebenen Weise eine Dicht­ funktion übernehmen. Die zylindrische Mantelfläche erstreckt sich dann vorzugsweise ausgehend von der Stelle, an der der Innenkörper abdichtet, weiter in und/oder entgegen der Transportrichtung des Extrusionskörpers.

Das Kraftfeld kann so ausgebildet und gesteuert sein, dass mit einer Verringerung des Abstandes zwischen dem Innenkörper und den Kraftfelderzeugern die auf dem Innenkör­ per wirkende Anziehungskraft zunimmt. In diesem Fall kann sich ein dauernder Kontakt zwischen Innenkörper und Extrusionskörper zumindest an einer Stelle ergeben. Um in diesem Fall der abstandsabhängigen Anziehungskräfte, die von verschiedenen Seiten auf den Innenkörper wirkenden Anziehungskräfte möglichst gleich zu halten, wird ein ge­ ringer Durchmesserunterschied des Außendurchmessers des Innenkörpers zum Innen­ durchmesser des Extrusionskörpers bevorzugt. Vorzugsweise weisen die Kraftfelderer­ zeuger eine Stützanordnung auf, die einer Verlagerung des Extrusionskörpers entgegen­ wirkt, wenn in eine bestimmte Richtung stärkere Anziehungskräfte wirken als in eine andere Richtung. Der Extrusionskörper berührt dann die ortsfeste Stützanordnung und kann sich somit nicht weiter verlagern. Auch ist vorzugsweise der Abstand zwischen der Stützanordnung und dem Extrusionskörper gering, beispielsweise kleiner als die Quer­ abmessung des Extrusionskörpers, weniger als 10% der Querabmessung, wenige Profil­ tiefen oder kleiner gleich einer Profiltiefe. Vorzugsweise ist der Unterschied des Außen­ durchmessers des Extrusionskörpers zum Innendurchmesser der Stützanordnung entspre­ chend gering.

Wird der Innenkörper als Entformungshilfe und/oder als Dichtstopfen eingesetzt, so wird er bevorzugt im Auslaufbereich oder am Ende des Formkanals platziert, da dort bereits die Extrusionsmasse eine ausreichende festigkeit erreicht hat und die Formteile von dem Extrusionskörper getrennt werden.

Die Kraftfelder können dort platziert werden, wo der Innenkörper seine zur Ausbildung des Formkörpers unterstützende Wirkung entfaltet, also beispielsweise im eben erwähn­ ten Auslaufbereich. Da aber dort häufig beengte Platzverhältnisse gegeben sind, werden die Kraftfelder vorzugsweise an einem anderen Ort vorgesehen. Der Innenkörper wird dann so ausgebildet, dass er sich von dem Ort, an dem er seine unterstützende Wirkung entfaltet, bis zum Ort, an dem das Kraftfeld seine haltende Wirkung entfalten kann, er­ streckt. Bevorzugt ist der Innenkörper hierzu einstückig ausgebildet oder weist mehrere, bevorzugt starr miteinander verbundene Teile auf. Insbesondere ist der Innenkörper so ausgebildet, dass eine Relativbewegung des sich am Ort des Innenkörpers befindlichen Teils des Extrusionskörpers und dass die unterstützende Wirkung entfaltenden Innenkör­ pers unterdrückt oder unterbunden wird.

Vorzugsweise erzeugt der Kraftfelderzeuger mehrere Kraftfelder, die nacheinander ent­ lang des Transportpfades wirken, wobei dazwischen kraftfeldfreie Abschnitte liegen. Korrespondierend zur sequenziellen Anordnung der Kraftfelder sind vorzugsweise mit den Kraftfeldern wechselwirkende Abschnitte in dem Innenkörper vorgesehen. Umfasst z. B. der Kraftfelderzeuger drei Elektromagnete, die an drei nacheinander gelegenen Stellen ein Magnetfeld erzeugen, so ist der Innenkörper vorzugsweise mit (wenigstens) drei korrespondierenden ferromagnetischen Abschnitten ausgebildet, die durch nicht fer­ romagnetische Abschnitte getrennt sind. Auf diese Art und Weise wird der Innenkörper sowohl in Transportrichtung ortsfest gehalten als auch quer dazu. Die Kraftfelder kön­ nen elektronisch so gesteuert oder geregelt werden, dass sie bei einer Verlagerung des Innenkörpers von seiner Sollposition den Innenkörper wieder in die Sollposition zurück­ drängen. Beispielsweise kann die Kraftfeldstärke durch die Steuerung erhöht werden, wenn der Innenkörper von der Sollposition abweicht, um den Innenkörper so wieder in die Sollposition zurückzudrängen. Die Kraftfelder können auch so inhomogen gestaltet werden, so dass bei einer Verlagerung der Innenkörper durch die Wirkung des Kraftfel­ des selbstständig (ohne gesonderte Regelung) in die Sollposition zurück wandert.

Der Innenkörper weist vorzugsweise einen Hohlraum auf, der sich entlang des Pfades erstreckt, so dass Füllteile, wie z. B. Kabel durch den Innenkörper hindurch verlaufen können und somit der Extrusionskörper "In-line" mit Füllteilen (z. B. Kabeln) gefüllt werden kann. Die Füllteile, vorzugsweise Endlos-Füllteile, z. B. Kabel oder Rohre, wer­ den vorzugsweise von einer Öffnung in der Düse zusammen mit der Extrusionsmasse abgegeben. Vorzugsweise weist der Hohlraum des Innenkörpers eine zylindrische Gestalt zur Aufnahme der Endlos-Füllteile auf.

Der Innenkörper weist vorzugsweise wenigstens ein Teil auf, das von einer Detektion­ seinrichtung detektierbar ist. Bei diesem detektierbaren Teil handelt es sich z. B. um ei­ nen Magneten oder einen Transponder und bei der Detektionseinrichtung handelt es sich z. B. ebenfalls um eine Spule. Bewegt sich das detektierbare Teil, so wird dann in der Spule ein Strom induziert. Auf diese Art und Weise kann die Position des Innenkörpers überwacht werden. Positionsabweichungen des Innenkörpers können durch die indu­ zierte Spannungsänderung, die das elektromagnetische Kraftfeld erzeugt, detektiert wer­ den.

Die Erfindung betrifft auch jegliche Verwendung eines von einem Kraftfeld im Inneren eines Extrusionskörpers schwebend gehaltenen Innenkörpers bei einem Extrusionskör­ per-Formverfahren, um einen Extrusionskörper auszubilden. Insbesondere betrifft sie die Verwendung des schwebend gehaltenen Innenkörpers zum Prägen bzw. Formen des Extrusionskörpers, zum Entformen des Extrusionskörpers und zum Schneiden des Extrusionskörpers.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Entformen eines profilierten Extrusi­ onskörpers, bei dem die Formteile mit dem sich entlang eines Pfades bewegenden Extru­ sionskörpers, der noch formbar ist, prägend in Kontakt gebracht werden, um eine Prä­ gestruktur, insbesondere Wellung, auf dem Extrusionskörper auszubilden. Die Formteile werden am Ende des Prägevorgangs, nachdem der Extrusionskörper eine vorgegebene Zeit zum Erstarren hatte, von dem Extrusionskörper weg bewegt. Dieser Vorgang wird als Entformung bezeichnet. Um die Entformung erfindungsgemäß zu unterstützen, wird erfindungsgemäß ein Innenkörper in den Extrusionskörper eingebracht. Der Innenkörper kann beispielsweise an einer vorgegebenen Position schwebend gehalten werden, bevor das in Abgaberichtung vorne gelegene Ende die vorgegebene Position erreicht. Dies ist verständlicherweise vor allem dann sinnvoll, wenn eine Extrusionskörper-Formvor­ richtung angefahren wird. Ist die Formvorrichtung schon längere Zeit in Betrieb, so wird der Innenkörper vorzugsweise an dem Vorderende des Endlos-Extrusionskörpers eingebracht und entgegen der Abgaberichtung im Inneren des Extrusionskörpers bewegt, bis er die vorgegebene Position erreicht. Beispielsweise kann der Innenkörper dort ein­ gebracht werden, wo der Endlos-Extrusionskörper vereinzelt wird. Alternativ kann na­ türlich auch eine Öffnung in den Endlos-Extrusionskörper geschnitten werden, die nur dem Zweck der Einbringung des Innenkörpers dient. Liegt der Innenkörper (dann schließlich) an der vorgegebenen Position, so dient er dort der Entformung, indem er den Extrusionskörper festhält, während die Formteile entfernt werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Entformen unterstützt werden, indem der Extrusionskörper in Vibra­ tionen versetzt wird. Auf Grund der Vibrationen löst sich der erstarrte Extrusionskörper leichter aus den prägenden Vertiefungen der Formteile.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Dabei werden weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung offenbart. Verschiedene Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Formvorrichtung mit schwebendem Innen­ körper als Entformungshilfe;

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Formvorrichtung mit schwebendem Innen­ körper als Dichtstopfen.

Die in der Fig. 1 gezeigte erfindungsgemäße Formvorrichtung 100 umfasst einen Form­ kanal 110, dessen in Abgaberichtung bzw. Transportrichtung A gelegenes Ende in der Fig. 1 gezeigt ist. Der Formkanal 110 sowie der Auslaufbereich 120 der Formvorrich­ tung umfassen Formbacken 112.

Der Formkanal 110 und der Auslaufbereich 120 sind Bestandteil eines Korrugators 130. Bei dem Korrugator laufen die Formbacken 112 in zwei geschlossenen Kreisläufen in der Richtung B und C herum.

Das Wellrohr (Extrusionskörper) 200 bewegt sich in die Transportrichtung A. An dem in Fig. 1 gezeigten rechten Ende ist der Extrusionskörper noch vollständig mit den Formteilen bzw. Formbacken 112 in Kontakt. Von rechts nach links, also beim Über­ gang zwischen dem Formkanal zu dem Auslaufbereich, werden die Formbacken 112 langsam von dem Wellrohr 200 gelöst. Dies gilt sowohl für die in Fig. 1 oben gezeigte Formbackenkette als auch für die in Fig. 1 unten gezeigte Formbackenkette.

Die Formbacken 112 sind bevorzugt so ausgebildet, dass jeweils zwei Formbacken im Formkanal das Wellrohr vollständig umschließen. Dies ist bei der in Fig. 1 unten gezeigten Formbackenkette dadurch angedeutet, dass die in Fig. 1 am rechten Rand lie­ genden Formbacken 112 bis zur Mittelachse 210 des Welirohres 200 reichen.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten, angestrebten Fall stimmt die Mittelachse 2I0 des Wellroh­ res mit der Mittelachse des Innenkörpers 300 überein. Die Achse 210 bezeichnet somit auch die Mittelachse des vorgegebenen Pfades für die Extrusion des Wellrohres.

Wie gezeigt ist, füllt der Innenkörper 300 nahezu das Wellrohr aus. Das heißt der Au­ ßenumfang des Innenkörpers 300 liegt nahe an dem Wellrohr 200 oder berührt es, er ist somit besonders geeignet die Entfernung zu unterstützen.

Der Innenkörper 300 erstreckt sich von einer Stelle, die in Transportrichtung A strom­ abwärts der Elektromagneten 410 und 420 liegt bis in den Formkanal 110 hinein. Der Innenkörper 300 hat die Form eines Hohlzylinders und ist vorzugsweise starr oder steif gestaltet. Vorzugsweise ist der Innenkörper 300 bis auf die schraffiert gezeichneten Be­ reiche 310 und 320 aus einem nicht ferromagnetischen Material. Die ferromagnetischen Abschnitte befinden sich jeweils im Einflussbereich des Magnetfeldes der Elektromag­ neten 410 und 420 und sind voneinander durch einen nicht ferromagnetischen Abschnitt 330 getrennt. Bevorzugt sind die ferromagnetischen Bereiche 310 und 320 und die ent­ sprechenden Magnetfelder um etwa den Durchmesser des Innenkörpers oder mehr als diesen Durchmesser voneinander beabstandet. Je größer der Abstand zwischen den fer­ romagnetischen Bereichen desto größere Hebelkräfte können von der Magnetanordnung bestehend aus Elektromagneten und ferromagnetischen Abschnitten aufgenommen wer­ den. Diese Hebelkräfte entstehen bei einer Verlagerung des Welirohres 200, bei der das Wellrohr versucht, den Innenkörper 300 mitzunehmen. Vorzugsweise wird der Innen­ körper 300 auch im Formkanal 110 und nicht nur im Auslassbereich des Formkanals geführt, so dass den bei Verlagerung des Wellrohres entstehenden seitlichen Kräften im Wesentlichen dort entgegengewirkt wird und die Magnetanordnung überwiegend nur Längskräfte aufnehmen muss.

Zusätzlich zu den ferromagnetischen Abschnitten kann ein detektierbarer Abschnitt an dem Innenkörper 300 angebracht werden, der beispielsweise aus einer Spule besteht oder ebenfalls einem Magneten. Die Position dieses detektierbaren Teils kann dann au­ ßerhalb des Wellrohres durch eine oder mehrere Spulen erfasst werden. Zusätzlich oder alternativ können auch die Versorgungsströme überwacht werden, die die Elektromag­ neten 410 und 420 versorgen. Ändert sich der Stromverbrauch, so weist dies auf eine Positionsänderung hin. Dieser Effekt kann dadurch unterstützt werden, dass die ferro­ magnetischen Abschnitte 310 und/oder 320 mit einer Spule umgeben werden. Hierzu können beispielsweise Vertiefungen in den Innenkörper eingebracht werden, so dass sich auch mit der Spule eine glatte Oberfläche des Innenkörpers ergibt.

Der Innenkörper kann beispielsweise durch von der Innenoberfläche des Wellrohres vor­ stehende Grate oder durch sonstige bedingte erhöhte Reibung mit dem Extrusionskörper in die Transportsrichtung A mitgerissen werden und kann dann, insbesondere wenn er dann nicht mehr im Formkanal 110 geführt wird, bei Entfernung der Formbacken 112 von dem Wellrohr seitlich, also senkrecht zur Transportrichtung A, durch Kontakt mit dem Wellrohr verlagert werden.

Dieser Verlagerung kann entgegengewirkt werden, indem die Magnetfeldstärke erhöht wird. Vorzugsweise wird die Magnetfeldstärke nur dann erhöht, wenn eine Verlagerung festgestellt wird, um so Strom zu sparen. Die Magnetfeldstärke wird also vorzugsweise in Abhängigkeit von einer detektierten Position des Wellrohres geregelt.

Führt auch die Erhöhung der Magnetfeldstärke nicht zu einer Stabilisierung der Position des Innenkörpers, so können automatische Schritte eingeleitet werden. Beispielsweise kann ein Warnsignal abgegeben werden oder der Produktionsprozess kann unterbrochen werden. Die Ursache kann dann z. B. daran liegen, dass der Innendurchmesser des Well­ rohres beispielsweise auf Grund einer erhöhten Menge an Extrusionsmasse zu klein wurde, so dass das Wellrohr den Innenkörper mitreißt.

Die Verlagerung des Innenkörpers kann auch auf andere Art und Weise detektiert wer­ den. Der Innenkörper führt dazu, dass sich das Wellrohr axial versteift. Es ist also nicht mehr so elastisch oder biegsam. Dies kann beispielsweise optisch festgestellt werden oder auch mechanisch. Beispielsweise kann das Wellrohr in Vibrationen versetzt werden, die auch der Ablösung von den Formbacken dienen. Die Vibrationsfrequenz des Wellrohrs ändert sich je nach Lage des Innenkörpers und kann von außen mit einem Sensor abgegriffen werden, um so eine Verlagerung des Innenkörpers festzustellen.

Schließlich besteht auch noch die Möglichkeit, ein Wandern des Innenkörpers in die Transportrichtung A dadurch festzustellen, dass in Transportrichtung gesehen stromab­ wärts der Sollposition des Endes des Innenkörpers, also in Fig. 1 links von dem Elekt­ romagneten 410, der Wellrohrtransportpfad gekrümmt wird. Wandert der Innenkörper in diesen Krümmungsbereich ab, so ändert sich dort die Flexibilität und der Krümmungs­ radius, so dass daraus die Verlagerung des Innenkörpers erkannt werden kann. Die Krümmung des Transportspfades stromabwärts des in Fig. 1 gezeigten linken Endes des Innenkörpers kann auch dazu verwendet werden, einer Abwanderung in die Transport­ richtung A des Innenkörpers entgegenzuwirken, da der Innenkörper bei einer Abwande­ rung gegen die gekrümmte Innenwand des Welirohres stoßen würde.

Ein wesentlicher Vorteil des innen hohlen Innenkörpers liegt darin, dass durch den In­ nenkörper Endlos-Füllteile, wie z. B. Kabel 400, hindurchgeführt werden können. Diese Kabel 400 wandern zusammen mit dem Wellrohr 200 in die Transportrichtung A wäh­ rend der Produktion. Es wird also in einem Arbeitsgang ein mit Kabeln gefülltes Well­ rohr erzeugt. Die Kabel 400 erschweren beim Stand der Technik das Anbringen des In­ nenkörpers an die nicht gezeigte Düse, die bei der Fig. 1 rechts von dem Formkanal 110 liegt, denn die Kabel werden üblicherweise durch eine Öffnung in der Düse dem Hohl­ raum des Extrusionskörpers zugeführt. Dieses Problem ist durch den erfindungsgemäßen schwebend gehaltenen Innenkörper 300 gelöst. Insbesondere können mit Kabeln gefüllte Wellrohre auch bei sehr kleinen Wellrohrdurchmessern von nur wenigen Profiltiefen erzeugt werden.

Die Fig. 2 zeigt eine der Fig. 1 entsprechende Anordnung. Gleiche Teile sind mit glei­ chen Bezugszeichen versehen. Der Unterschied zu Fig. 1 liegt darin, dass am rechten Ende des Innenkörpers (in Transportrichtung gesehen stromaufwärts gelegenen Ende) ein Dichtkörper 350 vorgesehen ist. Dieser Dichtkörper 350, der starr mit dem Rest des Innenkörpers 300 verbunden ist, erlaubt es, rechts von dem Dichtkörper einen Überdruck durch ein Fluid, insbesondere ein Gas, zu erzeugen. Auf Grund dieses Über­ drucks wird der noch formbare Extrusionskörper in die Profile der Formbacken einge­ presst. Der Dichtkörper 350 ist also vorzugsweise so gestaltet, dass er die Innenoberflä­ che des Wellrohrs berührt und einen geschlossenen Querschnitt aufweist, der ein Ent­ weichen des gestauten Fluids durch den Dichtkörper hindurch verhindert. Vorzugsweise weist der Dichtkörper 350 eine entgegen der Transportrichtung verjüngte Außengestalt 352 auf.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist der Innenkörper 300 links von dem Dichtkörper 350 ei­ nen kleineren Durchmesser auf als der Dichtkörper 350. Der Abschnitt zwischen dem Dichtkörper 350 und dem zum Halten des Innenkörpers ausgebildeten Bereich 304 ist in Fig. 2 mit 302 bezeichnet. Durch den kleineren Durchmesser des Abschnittes 302 ist ein reibungsfreier Transport des Wellrohres zwischen dem Dichtstopfen 350 und dem Be­ reich 304 gewährleistet. In dem Bereich 304 mit größerem Außendurchmesser befinden sich wiederum die ferromagnetischen Abschnitte 310 und 320.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform kann auch so ausgestaltet werden, dass eine "In-line"-Kabelfüllung bei Überdruckformgebung ermöglicht wird. In diesem Fall er­ streckt sich der Innenkörper anschließend an den verjüngten Abschnitt 352 weiter bis zu einem dichtenden Kontakt mit dem Bereich der Innendüse, aus dem die Kabel austreten. Radial außerhalb des Kabelaustrittbereichs und auch (radial) außerhalb des Innenkörpers wird dann durch eine weitere Öffnung in der Ihnendüse ein Fluid in dem Bereich zwi­ schen Innendüse und Dichtkörper und sowohl außerhalb des Innenkörpers als auch in­ nerhalb des Extrusionskörpers eingebracht. Bei dieser Variante läuft der Hohlraum des Innenkörpers von der Innendüse durch den Dichtkörper hindurch bis zum anderen Ende des Innenkörpers, um eine In-line-Produktion mit Kabeln bei gleichzeitiger Überdruck­ anwendung zu ermöglichen.

Die Druckluft für die Überdruckanwendung kann von außen über einen Torpedosteg einer Bohrung im Inneren der Innendüse zugeführt werden, die dann in eine kurze Boh­ rung der Dichtdornstange (des Dichtkörpers 350) mündet. Die Öffnung zur Abgabe der Druckluft in den Arbeits-Hohlraum befindet sich dann vorzugsweise in der Dicht­ dornstange.

Claims (14)

1. Extrusionskörper-Formvorrichtung zum Formen und Abgeben eines profilierten Extrusionskörpers, insbesondere Welirohres, wobei der Extrusionskörper entlang einem vorgegebenen Pfad (210) geführt wird, mit

• a) einem Formkanal (110) zum Formen eines formbaren Extrusionskörpers (200), der einen sich in Abgaberichtung erstreckenden Hohlraum ummantelt, mittels Formteile (112), die mit dem Extrusionskörper in Kontakt bringbar sind, um dem Extrusi­ onskörper ein Profil mit einer vorgegebenen Profiltiefe zu verleihen, und
• b) einem Auslaufbereich (120), in dem die Formteile (112) in einer vorgegebenen Richtung von dem profilierten Extrusionskörper (200) entfernt werden, gekennzeichnet durch
• c) einen Kraftfelderzeuger (410,420), der ein elektromagnetisches Kraftfeldes zumin­ dest in einem Bereich des vorgegebenen Pfades erzeugt, und
• d) einen Innenkörper (300) zur Unterstützung der Ausbildung des profilierten Extrusi­ onskörpers, der mittels des Kraftfeldes im Inneren des Extrusionskörpers schwebend gehalten wird und mit dem entlang dem vorgegeben Pfad (210) geführten Extrusi­ onskörper (200) in gleitenden Kontakt ist oder mit dem Extrusionskörper in Kontakt gelangt, falls der Extrusionskörper vom vorgegebenen Pfad abweicht.

2. Extrusionskörper-Formvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper derart schwebend gehalten und gestaltet ist, dass der Innenkörper mit dem Extrusionskörper zumindest dann in Kontakt gelangt, falls der Extrusionskörper von dem vorgegebenen Pfad zumindest in der Richtung, in der die Formteile entfernt werden, und zumindest an dem Ort, an dem der Innenkörper vorhanden ist, um weniger als wenige vorgegebene Profiltiefen abweicht, oder dass der Innenkörper entlang zumindest des überwiegenden Teiles des Innenumfangs des Extrusionskörpers an dem Extrusionskörper gleitend anliegt.

3. Extrusionskörper-Formvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass der Innenkörper eine äußere Mantelfläche aufweist, die von der Innenoberfläche des Extrusionskörpers um weniger als wenige vorgegebene Profiltiefen beabstandet ist.

4. Extrusionskörper-Formvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper zumindest im Auslaufbereich vorgesehen ist.

5. Extrusionskörper-Formvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfelderzeuger das Kraftfeld in Abgaberichtung stromabwärts von dem Auslauf­ bereich erzeugt und sich der Innenkörper ausgehend von dem Kraftfeld zumindest bis zum Auslassbereich erstreckt.

6. Extrusionskörper-Formvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper zumindest einen ersten Abschnitt aufweist, der mit dem Kraftfeld wechselwirkt und zumindest einen zweiten Abschnitt aufweist, der bei einer Abweichung des Extrusionskörpers vom Pfad mit dem zweiten Abschnitt in Kontakt gelangt, wobei beide Abschnitte starr miteinander verbunden sind.

7. Extrusionskörper-Formvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfeld ein Magnetfeld ist und der Innenkörper zumindest einen ferromagneti­ schen und zumindest einen nicht ferromagnetischen Abschnitt aufweist, wobei der Innen­ körper so platziert ist, dass zumindest der zumindest eine ferromagnetische Abschnitt bei zumindest einem Bereich mit hoher Magnetfeldstärke liegt.

8. Extrusionskörper-Formvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfeld und/oder eine Steuerung des Kraftfeldes und die Wechselwirkung des Innenkörpers mit dem Kraftfeld so ausgebildet sind, dass zu einer Verlagerung des Innen­ körpers durch Kontakt mit dem Extrusionskörper, wenn sich dieser weg von dem vorgege­ benen Pfad verlagert, eine Kraft aufzubringen ist oder wäre, die größer ist, als die Kraft, die zum Entfernen wenigstens eines Formteile von den geformten Extrusionskörper erfor­ derlich ist.

9. Extrusionskörper-Formvorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper einen sich entlang des vorgegebenen Pfades erstreckenden Hohlraum aufweist.

10. Extrusionskörper-Formvorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, dass eine Schneidvorrichtung zum Durchtrennen des Kunststoffkörpers vorgesehen ist und dass zumindest ein Abschnitt des Innenkörper als Gegenschneide zu dem Schneidkörper ausgebildet ist.

11. Extrusionskörper-Formvorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeich­ net, dass zumindest ein Abschnitt des Innenkörper als Dichtstopfen (350) ausgebildet ist.

12. Extrusionskörper-Formvorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeich­ net, dass der Innenkörper mindestens ein von einer Detektionseinrichtung detektierbares Teil, wie z. B. einen Magneten aufweist, um die Position des Innenkörpers zu detektieren.

13. Verwendung eines von einem elektromagnetischen Kraftfeld im Inneren eines Extru­ sionskörper schwebend gehaltenen Innenkörpers bei der Ausbildung eines profilierten Extrusionskörpers, insbesondere Wellrohres.

14. Verfahren zum Entformen eines profilierten Extrusionskörpers von den Formteilen einer Extrusionskörper-Formvorrichtung, mit folgenden Schritten:

• a) die Formteile werden mit dem formbaren, von einem Extruder abgegebenen Extrusi­ onskörper zum Prägen in Kontakt gebracht,
• b) die Formteile werden während des Präge- bzw. Formvorganges mit dem sich bewe­ genden Extrusionskörper über eine vorgegebene Strecke mitbewegt, um ein Erstar­ ren des Extrusionskörpers zu ermöglichen,
• c) die Formteile werden zum Entformen von dem Extrusionskörper entfernt, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Entformen ein in einem Kraftfeld schwebend gehaltener Innenkörper in den Extrusionskörper eingebracht wird und/oder zum Entformen der Extrusionskörper in Vibra­ tionen versetzt wird.