DE102008047206A1

DE102008047206A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Vergleichmäßigen der Wandstärke beim Extrudieren von Kunststoffprofilen

Info

Publication number: DE102008047206A1
Application number: DE102008047206A
Authority: DE
Inventors: Leopold Dipl.-Ing. Hackl
Original assignee: Cincinnati Extrusion GmbH
Current assignee: BATTENFELD-CINCINNATI AUSTRIA GMBH, AT
Priority date: 2008-09-15
Filing date: 2008-09-15
Publication date: 2010-04-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Kunststoffrohres, umfassend mindestens ein Werkzeug (2) mit einer formgebenden Düse (8) und einem formgebenden Dorn (9). Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die formgebende Düse (8) am Umfang in einzelne Segmente (10) aufgeteilt ist, wobei jedes Segment (10) sowohl über eine Heizeinrichtung (11) wie auch eine Kühleinrichtung (12) verfügt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Vergleichmäßigen der Wandstärke eines Kunststoffrohres innerhalb eines Extrusionswerkzeuges (2), wobei das Werkzueg (2) mehrere Segmente (10, 13) aufweist, deren Temperatur gesteuert oder geregelt wird. Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass den einzelnen Segmenten (10, 13) unterschiedliche Temperaturen zugeordnet werden, wobei jedes Segment (10, 13) sowohl geheizt als auch gekühlt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Kunststoffrohres umfassend mindestens ein Werkzeug mit einer formgebenden Düse und einem formgebenden Dorn.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Vergleichmäßigen der Wandstärke eines Kunststoffrohres innerhalb eines Extrusionswerkzeuges, wobei das Werkzeug mehrere Segmente aufweist, deren Temperatur gesteuert oder geregelt wird.
Im Stand der Technik ist eine Vorrichtung zum Vergleichmäßigen der Wandstärke beim Extrudieren bekannt, so beschreibt beispielsweise die AT 35936E eine sogenannte thermische Zentrierung, wobei die Düse in Segmente geteilt, die Segmente mit separaten Heizungen versehen sind und separat die Temperatur geregelt wird. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige thermische Zentrierung nicht bei allen zur Extrusion anstehenden Kunststoffmaterialien ausreichend gut funktioniert. Gute Ergebnisse werden bei der Verarbeitung von PVC erzielt, bei der Verarbeitung von Polyolefinen wird mit dieser Vorrichtung bzw. diesem Verfahren nur eine sehr geringe Wirkung erreicht.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine thermische Zentrierung vorzuschlagen, deren Wirkung auch bei Polyolefinen signifikant ist.
Die Lösung der Aufgabe bezüglich der Vorrichtung ist in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gekennzeichnet, dass die formgebende Düse am Umfang in einzelne Segmente auf geteilt ist, wobei jedes Segment sowohl über eine Heizeinrichtung wie auch eine Kühleinrichtung verfügt.
Durch diese Ausgestaltung wird es nun möglich, das Werkzeug gezielt zu temperieren, denn es kann nicht nur, wie im Stand der Technik ein Heizen, sondern auch ein Kühlen erfolgen.
Weiterbildungsgemäß ist vorgesehen, dass nicht nur die formgebende Düse, sondern zusätzlich auch der formgebende Dorn in einzelne Segmente aufgeteilt ist, die über eine Heiz- und eine Kühleinrichtung verfügen.
Dies ermöglicht eine bessere Beeinflussbarkeit der Wanddickenverteilung. Die Temperatur ist fortbildungsgemäß in jedem einzelnen Segment sowohl in der formgebenden Düse als auch im formgebenden Dorn steuer- oder regelbar.
Die Lösung der Aufgabe bezüglich des Verfahrens ist in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 4 dadurch gekennzeichnet, dass den einzelnen Segmenten unterschiedliche Temperaturen zugeordnet werden, wobei jedes Segment sowohl geheizt als auch gekühlt werden kann.
Die Wirkung der thermischen Zentrierung wird entscheidend verbessert, wenn die einzelnen Segmente eben nicht nur beheizt, sondern auch gekühlt werden. Damit kann eine Zonentemperatur erreicht werden, die deutlich unter der Massetemperatur liegt. Damit ist es möglich, einen entscheidenden Einfluss auf das Strömungsverhalten zu nehmen, um damit segmentweise die Wanddicke zu verändern. Die Wirkung wird zusätzlich erhöht, wenn, wie oben gesagt, nicht nur die Düse segmentweise beheizt und gekühlt werden kann, sondern auch der Dorn.
In den Zeichnungen ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben.
1 zeigt eine Extrusionslinie,
2 das Werkzeug mit den Segmenten und
3 das Werkzeug nach 2 in einem Schnitt parallel zur Extrusionsrichtung.
In 1 ist schematisch eine Extrusionslinie dargestellt, sie zeigt einen Extruder 1 und ein Extrusionswerkzeug 2. In Extrusionsrichtung 7 betrachtet schließt sich ans Werkzeug 2 die Kalibrierung 3 an, der wiederum der Abzug 4 folgt. Die Kalibrierung 3 umfasst einen Vakuumtank mit eingebauter Kalibrierhülse. An die Kalibrierung können sich auch noch weitere Kühlbäder anschließen.
Eine weitere Nachfolgeeinrichtung, hier eine Trennvorrichtung in Form von einer Säge 5, schließt sich an. In der beispielhaft dargestellten Extrusionslinie wird ein Rohr 6 gefertigt.
2 zeigt den formgebenden Teil des Werkzeuges im Einzelnen. Es ist eine Ansicht auf das Werkzeug entlang der Extrusionsrichtung 7, also auf den Dorn 9 bzw. die Düse 8 gesehen. Die Düse 8 ist am Umfang in mehrere Segmente 10 aufgeteilt, die sowohl über eine Heizeinrichtung 11 als auch über eine Kühleinrichtung 12 verfügen. Diese Heiz- 11 und auch Kühleinrichtung 12 sind so steuer- oder regelbar, dass jedes der Segmente 10 mit unterschiedlichen Temperaturen beaufschlagt werden kann. Durch diese unterschiedlichen Temperaturen wird es möglich, die Wandstärke des Rohres zu vergleichmäßigen.
Das Ganze wird dadurch unterstützt, dass es erfindungsgemäß vorgesehen ist, nicht nur die formgebende Düse 8, sondern auch den formge benden Dorn 9 am Umfang in Segmente 13 aufzuteilen. Auch diese Segmente 13 verfügen über eine Heizeinrichtung 14 und eine Kühleinrichtung 15, wie es in 3 zu erkennen ist.
3 zeigt wieder den formgebenden Teil des Werkzeuges und ist eine Darstellung in einem Schnitt durch das Werkzeug, wobei der Schnitt durch die Extrusionsachse 17 verläuft.
Um eine thermische Trennung zwischen den Segmenten 10 zu erhalten, ist jedes Segment partiell ausgespart, so dass eine Art Schlitz entsteht, wie es in der Schnittdarstellung der 3 zu erkennen ist. Dieser Schlitz ist als Position 16 unter Bezug genommen.
Es ist aber z. B. genauso möglich jede der Zonen mit einem Heiz-/Kühlkreislauf zu betreiben. Es wird also mit Flüssigkeit temperiert und somit ist keine Trennung mit unterschiedlichen Aggregaten zwischen Heizen und Kühlen erforderlich.

1: Extruder
2: Werkzeug
3: Kalibrierstation
4: Abzug
5: Trennvorrichtung
6: Rohr
7: Extrusionsrichtung
8: Düse
9: Dorn
10: Segment von 8
11: Heizeinrichtung von 10
12: Kühleinrichtung von 10
13: Segment von 9
14: Heizeinrichtung von 13
15: Kühleinrichtung von 13
16: Schlitz in 10
17: Extrusionsachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- AT 35936 [0003]

Claims

Vorrichtung zur Herstellung eines Kunststoffrohres umfassend mindestens ein Werkzeug (2) mit einer formgebenden Düse (8) und einem formgebenden Dorn (9), dadurch gekennzeichnet, dass die formgebende Düse (8) am Umfang in einzelne Segmente (10) aufgeteilt ist, wobei jedes Segment (10) sowohl über eine Heizeinrichtung (11) wie auch eine Kühleinrichtung (12) verfügt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der formgebende Dorn (9) am Umfang in einzelne Segmente (13) aufgeteilt ist, wobei jedes Segment (7) sowohl über eine Heizeinrichtung (14) wie auch eine Kühleinrichtung (15) verfügt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der einzelnen Segmente (10, 13) unabhängig voneinander steuer- oder regelbar ist.
Verfahren zum Vergleichmäßigen der Wandstärke eines Kunststoffrohres innerhalb eines Extrusionswerkzeuges (2), wobei das Werkzeug (2) mehrere Segmente (10, 13) aufweist, deren Temperatur gesteuert oder geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass den einzelnen Segmenten (10, 13) unterschiedliche Temperaturen zugeordnet werden, wobei jedes Segment (10, 13) sowohl geheizt als auch gekühlt werden kann.