DE102006044643A1 - Vorrichtung zur Unterstützung von Kunststoffprofilen - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Unterstützung von Kunststoffprofilen, insbesondere Rohren, in einer Extrusionslinie mit einer an die Kontur des Kunststoffprofils anpassbaren Stützkontur. Aufgabe der Erfindung ist es, eine weitere derartige Schutzvorrichtung zur Verfügung zu stellen. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die Stützkontur eine Vielzahl von einzelnen, auf das Kunststoffprofil (5) zustellbaren Stützelementen (15) aufweist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterstützung von Kunststoffprofilen, insbesondere Rohren, in einer Extrusionslinie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Eine derartige Stützvorrichtung ist aus der
DE 10 2004 059 515 B3 bekannt. Diese Vorrichtung besteht aus einem Zylinderabschnitt mit einer an den Querschnitt eines Kunststoffprofils angepassten Aufnahme zur linienförmigen Teilumfassung des Profilumfangs. Diese Aufnahme ist als eine in Umfangsrichtung des Zylinderabschnitts verlaufende Rinne ausgebildet, deren Breite sich von einem Ende zum anderen Ende des Zylinderabschnitts in Anpassung an verschiedene Profilgrößen des Kunststoffprofils konisch vergrößert. Der Zylinderabschnitt ist um eine quer zu der Rinne angeordnete Schwenkachse drehbar gelagert, um die Vorrichtung auf die jeweils produzierte Profilgröße einstellen zu können. Diese aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung ermöglicht eine einfache, stufenlose Anpassung an die in einer Extrusionslinie gefahrenen Profildimensionen bei kontinuierlicher Teilumfassung des Profilumfangs. Des Weiteren ist sie als Ausrüstung für einen Dimensionswechsel bei laufender Produktion geeignet. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine weitere gattungsgemäße Stützvorrichtung zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Stützvorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
- Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind so genannte Abformkissen bekannt. Diese bestehen aus einer Vielzahl von aus einer Basis hervor ragenden, auf der Fläche der Basis nach einem bestimmten Muster verteilten Stiften, die axial in die Basis hineinschiebbar bzw. aus dieser herausziehbar sind. Die einzelnen Stifte sind so in der Basis gelagert, dass ihre eingestellte axiale Position, z. B. durch Haftreibung, beibehalten wird. Drückt man nun einen Gegenstand in dieses Abformkissen, so weichen die einzelnen Stifte entsprechend der Kontur des Gegenstandes an der jeweiligen Stelle nach unten aus, so dass sich letztendlich die Kontur des Gegenstandes im Abformkissen abbildet.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Unterstützung von Kunststoffprofilen arbeitet in umgekehrter Weise, d. h., die einzelnen Stützelemente werden radial auf ein Kunststoffprofil zugestellt, so dass sie dieses letztlich stützen und auch seine Kontur abbilden. Dabei ist es in weiter Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, wenn die Stützelemente im Wesentlichen in einer Reihe quer zur Extrusionsrichtung angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine quasi linienförmige Unterstützung, die für die Unterstützung von Kunststoffprofilen in einer Extrusionslinie ausreichend ist. Dabei ist eine derartige, quasi linienförmige Unterstützung technisch einfacher zu realisieren als eine großflächige Unterstützung, die im vorliegenden Anwendungsfall wegen der erhöhten Reibung zwischen der Stützvorrichtung und der Profiloberfläche auch nicht unbedingt wünschenswert ist.
- In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist jedem Stützelement ein Steuerelement zugeordnet, über das der Zustellweg des jeweiligen Stützelements bis an die Kontur des zu stützenden Kunststoffprofils einstellbar ist.
- Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt in schematischer Weise:
-
1 eine Seitenansicht einer Rohrextrusionslinie, -
2 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Anpassung an drei verschiedene Rohrdurchmesser, wobei auf der linken und rechten Bildhälfte unterschiedliche breite Stützelemente dargestellt sind, -
3.1 bis3.4 Stützelemente mit verschiedenen Kopfausführungen, -
4 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform, bei der die Stützelemente zusätzlich seitlich verlagerbar sind, -
5 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Ausgleichselement gemäß einer dritten Ausführungsform, -
6 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Ausgleichselementen gemäß einer vierten Ausführungsform, -
7 einen Ausschnitt einer Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Ausgleichselementen gemäß einer fünften Ausführungsform, -
8 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Ausgleichselement und Steuerelementen, -
9 eine schematische Darstellung des Zusammenwirkens zwischen Steuerelement und Stützelement. - Die in
1 dargestellte Extrusionslinie umfasst eine Extrudereinheit1 mit einem Aufgabetrichter2 , einer aus der Zeichnung nicht ersichtlichen Extruderschnecke und einem Rohrkopf3 . Über den Aufgabetrichter2 wird ein thermoplastischer Kunststoff4 in Granulat- oder Pulverform der Extrudereinheit1 zugeführt. In dieser wird das Granulat bzw. Pulver erwärmt, geknetet und plastifiziert. Anschließend wird der Kunststoff4 als formbare Masse durch die Extruderschnecke in den Rohrkopf3 gefördert und dort durch einen ringförmigen Austrittsspalt gedrückt. - Nach dem Austritt aus dem Rohrkopf
3 wird das heiße, noch verformbare Rohr5 mittels eines am Ende der Extrusionslinie angeordneten Raupenabzugs6 durch eine Kalibrier- und Kühleinheit7 gezogen, die einen Vakuumtank8 mit einer an dessen Eingang angeordneten Kalibrierhülse9 aufweist. Die Kalibrierhülse9 ist stufenlos im Durchmesser einstellbar, so dass das extrudierte, noch formbare Rohr5 auf den gewünschten Durchmesser fixiert werden kann. Nach dem Verlassen der Kalibrier- und Kühleinheit7 tritt das Rohr5 in eine Kühlstrecke10 ein, in der es auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Zwischen der Kühlstrecke10 und dem Raupenabzug6 ist ein Ultraschallscanner11 angeordnet, in dem der Durchmesser und die Wanddicke des extrudierten Rohres5 erfasst werden. Dem Raupenabzug6 schließt sich eine Trennsäge12 an, in der das Rohr5 abgelängt wird. Zur Aufrechterhaltung eines Unterdrucks in der Kalibrier- und Kühleinheit7 , der Kühlstrecke10 und dem Ultraschallscanner11 sind Dichtungen13 vorgesehen, die das durchlaufende Rohr5 abdichtend umschließen. - Da das extrudierte Rohr
5 erst nach Verlassen der Kühlstrecke10 ausgehärtet, d. h. formstabil ist, muss es zuvor abgestützt werden, um ein Durchhängen und damit Deformieren zu vermeiden. Dazu sind in der Kühlstrecke10 zwei und in der Kalibrier- und Kühleinheit7 eine Rohrunterstützung14 vorgesehen, deren Aufbau in Wirkungsweise nachstehend anhand der2 bis9 , die verschiedene Ausführungsformen zeigen, näher erläutert wird. - Die in
2 gezeigte Rohrunterstützung14 weist eine Vielzahl von einzelnen Stützelementen15 auf, die in einer etwa 90 Grad zur Extrusionsrichtung ausgerichteten Reihe angeordnet sind. Die Stützelemente15 haben jeweils die Form eines Stößels mit kreisrundem Querschnitt und etwa halbkugelförmigen Köpfen15.1 . Diese Form der Köpfe15.1 wurde gewählt, um eine möglichst geringe Gleitreibung zwischen den Stützelementen15 und dem extrudierten Rohr5 zu haben. Die Stützelemente15 sind in einer Basis16 axial verschiebbar gelagert und sind dort, wie weiter unten noch beschrieben wird, durch Steuerelemente beaufschlagbar. - In
2 sind zwei unterschiedliche Ausführungsformen der Rohrunterstützung14 in der linken und rechten Bildhälfte gezeigt. Diese Ausführungsformen unterscheiden sich dadurch, dass in der linken Bildhälfte die Stützelemente15 einen größeren Durchmesser haben als die Stützelemente15 in der rechten Bildhälfte. Bei kleineren Durchmessern können mehr Stützelemente15 dicht nebeneinander angeordnet werden, als das bei größeren Durchmessern der Fall ist, wie ein Vergleich der beiden Bildhälften von2 auch klar verdeutlicht. Die größere Anzahl von nebeneinander angeordneten Stützelementen15 hat den Vorteil, dass die Berührungspunkte der Köpfe15.1 der Stützelemente15 auf dem Umfang der zu unterstützenden Rohre5 dichter beieinander liegen. Bei infinetesimal kleinen Durchmessern der Stützelemente15 würde dann quasi Linienberührung mit den Rohren5 vorliegen. Nachteilig an der Anordnung von Stützelementen15 mit geringem Durchmesser ist allerdings, dass dadurch der apparative Aufwand steigt. - Je nach dem Durchmesser der zu unterstützenden Kunststoffrohre
5 werden die Stützelemente15 in unterschiedlicher Anzahl und unterschiedlichen Höhen aus der Basis16 ausgefahren, wie aus2 , die die Unterstützung von drei Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern symbolisch zeigt, hervorgeht. - Die
3.1 bis3.4 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Stützelementen15 . Die Ausführung gemäß3.1 entspricht der der in2 gezeigten Stützelemente15 . - Das Stützelement
15 gemäß3.2 hat ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt und besitzt einen Kopf15.1 , der um eine vertikale Achse17 drehbar am Körper15.2 des Stützelementes15 gelagert ist. Aufgrund der drehbaren Anordnung des Kopfes15.1 wird die Reibung zwischen dem Stützelement15 und dem Kunststoffrohr5 verringert. - In der Ausführungsform gemäß
3.3 besitzt das Stützelement15 einen um eine sich in Extrusionsrichtung erstreckende, horizontale Achse18 schwenkbar am Körper15.2 gelagerten Kopf15.1 , der eine Anlagefläche15.3 für den Kontakt mit dem Kunststoffrohr5 aufweist. Die Anlagefläche15.3 kann zur Verringerung der Reibung mit Teflon beschichtet sein. Bei Kontakt mit dem Kunststoffrohr5 stellt sich der Kopf15.1 selbsttätig durch Schwenken um die Achse18 so ein, dass die Anlagefläche15.3 etwa tangential am Umfang des Kunststoffrohres5 anliegt. - Das Stützelement
15 gemaß3.4 besitzt einen Kopf15.1 in Form eines Laufrades, das um eine 90 Grad zur Extrusionsrichtung ausgerichtete horizontale Achse19 drehbar am Körper15.2 des Stützelementes15 gelagert ist. Durch die Ausbildung als Laufrad wird ebenfalls die Reibung zwischen Stützelement15 und Kunststoffrohr5 verringert. Das Laufrad kann aus einem elastischen Material bestehen oder aber eine Lauffläche aus elastischem Material aufweisen. - Es ist auch möglich, das gesamte Stützelement
15 , also nicht nur seinen Kopf15.1 als Laufrad auszuführen. Diese Möglichkeit ist in der Zeichnung nicht dargestellt. - Die in
4 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rohrunterstützung14 unterscheidet sich von der vorstehend erläuterten dadurch, dass die Stützelemente15 nicht nur in axialer Richtung verstellbar sind, sondern auch so, dass ihr seitlicher Abstand vergrößert oder verringert werden kann. Die in4 symbolisch eingezeichneten Linien20 sollen diese seitliche Verschiebbarkeit andeuten. Aus der Darstellung gemäß4 geht auch hervor, dass die Stützelemente15 in ihrem Durchmesser innerhalb der Reihe variieren können. In der Ausführungsform gemäß4 haben die Stützelemente15 im mittleren Bereich einen kleineren Durchmesser als die Stützelemente15 im äußeren Bereich. Die Ausführung der Stützelemente15 im Ausführungsbeispiel gemäß4 entspricht der Darstellung gemäß3.1 . - Bei der in
5 gezeigten Ausführungsform sind die Stützelemente15 mit großem seitlichen Abstand voneinander angeordnet. Um auch hier eine zuverlässige Unterstützung des Kunststoffrohres5 zu erreichen, ist ein schalenförmiges Ausgleichselement21 vorgesehen, welches aus einem rückfedernden, elastischen Material besteht und ein- oder mehrlagig ausgeführt sein kann. Die Stützelemente15 liegen von unten am Ausgleichselement21 an, welches sich dadurch seinerseits an den Rohrdurchmesser anlegt, wie in5 dargestellt ist. Das Ausgleichselement21 ist am mittigen Stützelement15 über eine Bolzen-Laschen-Verbindung22 befestigt. - Die in
6 gezeigte Ausführungsform der Rohrunterstützung14 unterscheidet sich von dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Ausgleichselement21 als Käfig ausgeführt ist, der aneinander gereihte Rollelemente23 aus elastischem Material drehbar aufnimmt. Bei dieser Ausführungsform liegt also das Ausgleichselement21 nicht direkt, also mit Gleitreibung am Kunststoffrohr5 an, sondern diesen Kontakt übernehmen die Rollelemente23 , so dass Rollreibung mit der Oberfläche des Kunststoffrohres5 vorliegt. - Die
7 zeigt eine Ausführungsform, bei dem der Kontakt der Rohrunterstützung14 mit dem Kunststoffrohr5 ebenfalls wieder über Rollelemente23 erfolgt. Allerdings sind diese Rollelemente23 hier nicht in einem Käfig gelagert, sonder sie besitzen aus der Zeichnung nicht ersichtliche axiale Hohlachsen, in die von beiden Seiten Achsstümpfe24 eingesteckt sind, die über Achsen25 schwenkbar an den Stützelementen15 gelagert sind. Der sich beim Ein- und Ausfahren der Stützelemente15 in Anpassung an verschiedene Rohrdurchmesser verändernde Abstand zwischen den Achsen25 benachbarter Stützelemente15 wird dadurch ausgeglichen, dass die Achsstümpfe24 entsprechend in die Hohlachsen der Rollelemente23 eintauchen bzw. aus diesen austauchen. - In
8 ist eine Rohrunterstützung14 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach5 dargestellt, in der die Basis16 der Vorrichtung mit Steuerelementen26 gezeigt ist. Jedes Steuerelement26 besitzt in rinnenförmige Nut26.1 zur Aufnahme des unteren Endes eines Stützelementes15 , das, wie das obere Ende auch, halbkugelförmig ausgeführt ist. Der Boden der Nut26.1 ist als Steuerkurve26.2 ausgeführt. Der Verlauf, also die Funktion der Steuerkurve26.2 ist an den Einbauort des jeweiligen Stützelements15 sowie an den zu unterstützenden Rohrdurchmesser angepasst. Die Steuerelemente26 sind in Extrusionsrichtung vor- und zurückschiebbar, wie durch einen Pfeil27 in9 angedeutet ist. Dadurch werden die Steuerelemente15 ent sprechend angehoben bzw. abgesenkt, was in9 durch einen Pfeil28 symbolisch dargestellt ist. Anstelle der vor- und zurückschiebbaren Steuerelemente können auch drehbare Steuerelemente Anwendung finden, bei denen dann die Steuerkurve auf dem Umfang angeordnet ist.
Claims (15)
- Vorrichtung zur Unterstützung von Kunststoffprofilen, insbesondere Rohren, in einer Extrusionslinie mit einer an die Kontur des Kunststoffprofils anpassbaren Stützkontur, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkontur eine Vielzahl von einzelnen, auf das Kunststoffprofil (
5 ) zustellbaren Stützelementen (15 ) aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (
15 ) im Wesentlichen in einer Reihe quer zur Extrusionsrichtung angeordnet sind. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Stützelement (
15 ) ein Steuerelement (26 ) für die Steuerung der Zustellbewegung zugeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Abstand zwischen den Stützelementen (
15 ) einstellbar ist. - Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (
15 ) einen Kopf (15.1 ) mit Gleiteigenschaften aufweisen. - Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (
15 ) einen um ihre Längsachse (17 ) rotierend angeordneten, halbkugelförmigen Kopf (15.1 ) besitzen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (
15 ) einen neigungsverstellbaren Kopf (15.1 ) besitzen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (
15 ) einen Kopf (15.1 ) in Form eines Laufrades aufweisen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (
15 ) insgesamt als Laufräder ausgeführt sind. - Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (
15.1 ) der Stützelemente (15 ) aus elastischem Material besteht oder eine Stützoberfläche aus elastischem Material besitzt. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Stützelementen (
15 ) und dem Kunststoffprofil (5 ) ein Ausgleichselement (21 ) angeordnet ist, welches durch Zustellung der Stützelemente (15 ) an die Kontur des Kunststoffprofils (5 ) anpassbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (
21 ) eine elastische, rückfedernde Schale ist. - Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement (
21 ) nach Art eines Käfigs ausgeführt ist, in dem Wälzkörper (23 ) gelagert sind, deren Rolloberflächen an dem Kunststoffprofil (5 ) stützend anliegen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (
15 ) seitliche voneinander beabstandet sind und an ihren oberen Enden schwenkbar gelagert Achsstümpfe (24 ) aufweisen, die in eine Hohlachse eines jeweils zwischen zwei Stützelementen (15 ) gelagerten Wälzelements (23 ) eingesteckt sind, welches auf den Achsstümpfen (24 ) drehbar gelagert ist und mit seiner Wälzoberfläche an dem Kunststoffprofil (5 ) anliegt. - Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzelemente (
23 ) aus elastischem Material bestehen oder eine elastische Laufoberfläche besitzen.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006044643A DE102006044643A1 (de) | 2006-09-21 | 2006-09-21 | Vorrichtung zur Unterstützung von Kunststoffprofilen |
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DE102006044643A DE102006044643A1 (de) | 2006-09-21 | 2006-09-21 | Vorrichtung zur Unterstützung von Kunststoffprofilen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102006044643A1 true DE102006044643A1 (de) | 2008-04-03 |
Family
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Family Applications (1)
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DE102006044643A Withdrawn DE102006044643A1 (de) | 2006-09-21 | 2006-09-21 | Vorrichtung zur Unterstützung von Kunststoffprofilen |
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Country | Link |
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