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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterstützung von
Kunststoffprofilen, insbesondere von Rohren, in einer Extrusionlinie
gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Eine
gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der
DE 10 2006 044 643
A1 bekannt. Diese Vorrichtung weist eine Stützkontur
mit einer Vielzahl von einzelnen auf das Kunststoffprofil zu- und
von diesem wegbewegbaren Stützelementen auf, wobei in einer Ausführungsform
eine elastisch rückfedernde Schale zwischen den Stützelementen
und dem Kunststoffprofil vorgesehen ist. Die Stützelemente
sind quer zur Extrusionsrichtung angeordnet und in einer Basis axial
verschiebbar gelagert. Alle Stützelemente sind parallel
zueinander ausgerichtet, d. h. die Längsachsen aller Stützelemente
liegen parallel zueinander. Die Stützelemente sind aus
der Basis heraus nach oben oder nach unten verfahrbar. Wenn die
Stützelemente nach oben verfahren werden, wird die Schale in
Richtung auf das Kunststoffprofil verbogen und wenn die Stützelemente
nach unten verfahren werden, kann die Schale in eine Ausgangslage
zurückfedern. Mittels geeigneter Steuerelemente können
die Stützelemente bis an die Kontur des zu stützenden Kunststoffprofils
herangefahren werden. Auf diese Weise können unterschiedliche
Kunststoffprofile, insbesondere Kunststoffrohre mit unterschiedlichem Durchmesser,
unterstützt werden.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine weitere gattungsgemäße Stützvorrichtung
zur Verfügung zu stellen. Die Lösung dieser Aufgabe
erfolgt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen finden sich
in den Unteransprüchen.
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Dadurch
dass an den Stützelementen ein das Kunststoffprofil teilweise
umgebendes Band vorgesehen ist und die Stützelemente in
einem das Kunststoffprofil umgebenden Rahmen angeordnet und diesem
gegenüber bewegbar sind, wobei sich die Längsachsen
von zumindest einem Teil der Stützelemente auf einer parallel
zur Extrusionsrichtung liegenden Achse schneiden, d. h. eine Anzahl
von Stützelementen also im wesentlichen in radialer Richtung
ausgerichtet sind, ist eine gleichmäßige Unterstützung
des Kunststoffprofils mittels des Bandes in Umfangsrichtung gewährleistet,
da die von diesen Stützelementen über das Band
auf das Kunststoffprofil ausgeübte Kraft im wesentlichen
senkrecht auf die Oberfläche des Kunststoffprofils wirken
kann. Dies gilt insbesondere für Rohre oder sonstige Kunststoffprofile
mit einem zylindrischen Querschnitt, wobei die parallel zur Extrusionsrichtung
liegende Achse dann vorzugsweise der Längs- bzw. Zylindersymmetrieachse
des Rohres entspricht. Der Schnittpunkt der Längsachsen
der Stützelemente kann hierbei vorzugsweise auf der Zylindersymmetrieachse
des Rohres oder des Kunststoffprofils mit zylindrischem Querschnitt
liegen. Gegebenenfalls können zusätzlich noch
weitere Stützelemente vorgesehen werden, die nicht in radialer
Richtung ausgerichtet sind. Insbesondere bei der Verwendung mehrerer
radial um das Kunststoffprofil angeordneter und dieses zusammen
mit dem Band in Umfangsrichtung teilweise umgebenden Stützelementen
kann eine gute Unterstützungswirkung erzielt werden. In
vorteilhafter Ausgestaltung sind alle Stützelemente in
einer Ebene senkrecht zur Extrusionsrichtung angeordnet. Die Längs- bzw.
Symmetrieachsen aller Stützelemente liegen somit in einer
Ebene senkrecht zur Extrusionsrichtung bzw. senkrecht zur Zylindersymmetrieachse
des Rohres. Als Band ist vorliegend ein flexibles, insbesondere
orthogonal zu seiner Längsachse forminstabiles bzw. elastisches
Bauteil zu verstehen; dieses flexible Bauteil bzw. das Band kann
sich problemlos an die Außenwand des Kunststoffprofils,
insbesondere des Rohres, anlegen. Mittels der Stützelemente wird
das Band in Umfangsrichtung zu einem Kreisbogen mit einem auf das
Rohr passenden Durchmesser geformt und in dieser Form gehalten.
Im Unterschied zu einzelnen Lamellen oder einzelnen Stützköpfen wie
beim eingangs genannten Stand der Technik ergibt sich mit dem Band
eine in Umfangsrichtung durchgehend verlaufende Kontaktfläche
zwischen der Unterstützungseinrichtung und dem zu unterstützenden
Rohr.
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In
weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Band ein sich längs
des Bandes erstreckendes Aufnahmeprofil aufweist und die Stützelemente einen
passend zu diesem Aufnahmeprofil geformten Kopf aufweisen, so dass
der Kopf des jeweiligen Stützelements in Eingriff mit dem
Aufnahmeprofil gebracht werden kann. Das Band kann somit in einfacher
Weise an den Stützelementen befestigt werden. Es braucht
nur auf die Köpfe an den Stützelementen eingefädelt
oder eingeklipst zu werden. Das Aufnahmeprofil kann als eine Nut
mit einem T-förmigen oder einem O-förmigen Querschnitt
ausgebildet sein und der Kopf der Stützelemente passend
dazu entsprechend T-förmig gestaltet sein oder die Form
einer Kugel aufweisen. Ebenso kann aber auch das Band ein in Richtung
der Stützelemente abstehendes im Querschnitt T-förmiges
Profil aufweisen und der Kopf der Stützelemente eine passende
T-nutenförmige Ausnehmung zur Umgreifung dieses Profils
besitzen. Das Aufnahmeprofil des Bandes gewährleistet ein Gleiten
des Bandes relativ zu den Köpfen der Stützelemente
in Umfangsrichtung, wenn sich beispielsweise der Durchmesser eines
Kunststoffrohres verändert. Das Band kann an einem der
Stützelemente in Umfangsrichtung fixiert sein, beispielsweise
an dem untersten oder mittleren Stützelement, damit das
Band in Umfangsrichtung des Kunststoffprofils nicht verrutschen
kann.
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Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Rahmen,
in dem die Stützelemente gleitgeführt sind, von
einem Stellring umgeben ist, der in Umfangsrichtung gegenüber
dem Rahmen bewegbar ist und mit dem die Stützelemente durch
Drehung des Stellrings simultan auf das Kunststoffprofil zu- und
von diesem wegbewegt werden können. In einer ersten Ausführungsform
können in dem Stellring spiralförmige Langlöcher
vorgesehen sein, d. h. Langlöcher, die gegenüber
der Umfangsrichtung geneigt verlaufen. Darin sind Mitnehmerstifte
gleitend angeordnet, die mit den Stützelementen verbunden sind.
Bei Drehung des Stellrings bewirken die Langlöcher eine
Verstellung der radialen Position der Mitnehmerstifte und damit
eine radiale Verstellung der Stützelemente in dem Rahmen.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Stützelemente
jeweils mittels einer Stange mit dem Stellring verbunden, wobei die
Stange mit ihrem einen Ende gelenkig mit dem Stützelement
und mit ihrem gegenüberliegenden Ende gelenkig mit dem
Stellring verbunden ist. Bei Drehung des Stellrings wird der Anlenkpunkt
der Stange an dem Stellring zu dem Stützelement hin- oder
von diesem wegbewegt, je nach Drehrichtung, und infolgedessen wird
der Anlenkpunkt der Stange an dem Stützelement, und damit
das Stützelement selbst, in radialer Richtung nach innen
oder nach außen bewegt.
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Die
Länge des Bandes und der Anteil des Umfangs des Kunststoffprofils,
das unterstützt werden soll, richtet sich nach den jeweiligen
Anforderungen. Wenn das Kunststoffprofil noch relativ weich und
plastisch ist, empfiehlt sich eine Unterstützung über
die Hälfte oder mehr des Umfangs. Wenn das Kunststoffprofil
hingegen schon weitgehend verfestigt ist, genügt eine kleine
Anzahl von Stützelementen und ein relativ kurzes Band,
zum Beispiel für eine Unterstützung nur für
ein Drittel oder ein Viertel des Umfangs des Kunststoffprofils.
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Die
Erfindung eignet sich besonders für Extrusionslinien mit
einer stufenlosen Anpassung oder Einstellung der Profildimensionen,
insbesondere für Extrusionslinien für die Rohrextrusion
mit stufenlos einstellbarem Rohrdurchmesser. Derartige Extrusionslinien
sind für sich genommen aus dem Stand der Technik bekannt.
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Die
vorliegende Erfindung bietet mehrere Vorteile in einem, nämlich:
- – geringe Flächenpressung
mit entsprechend reduziertem Verschleiß des Unterstützungsbandes und
weniger Marken auf der Oberfläche des Kunststoffprofils,
- – gute Zugänglichkeit der Oberfläche
des Kunststoffprofils zur Kühlung,
- – gute seitliche Stützwirkung an dem Kunststoffprofil.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. die erfindungsgemäße
Unterstützungseinrichtung kann in einem Vakuumtank einer
Kalibriereinrichtung und/oder in einer nachgeordneten Kühlstrecke
zur Unterstützung des extrudierten Kunststoffprofils eingesetzt
werden. In einer Extrusionslinie können je nach Bedarf
eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Unterstützungseinrichtungen
vorgesehen werden.
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Nachfolgend
soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und
unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert
werden. Es zeigen:
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1 Querschnitt
einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Unterstützungseinrichtung;
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2 vergrößerte
Darstellung der Einzelheit Z;
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3 Schnitt
A-A von 2;
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4 zwei
Varianten an Verstellmöglichkeiten für Stützelemente;
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5 Einzelheit
Z einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Unterstützungseinrichtung;
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6 Schnitt
A-A von 5.
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Gemäß der 1 wird
ein extrudiertes Rohr 1 durch einen kreisringförmigen
Rahmen 2 geführt, dessen Durchmesser sich nach
den in der Extrusionslinie einstellbaren Rohrdurchmessern richtet.
In dem Rahmen 2 sind über den Umfang verteilt
Führungsbohrungen 4 vorgesehen, durch die Stützelemente 3 gleitend
hindurchgeführt sind und in denen die Sützelemente 3 gleitend
vor, d. h. auf das Rohr 1 zu und von diesem wegbewegt,
d. h. zurückbewegt, werden können. Die Stützelemente 3 weisen
an ihrem dem Rohr 1 zugewandten Ende einen kugelförmigen
Kopf 5 auf, auf den ein elastisches Band 6 mit einem
passenden Aufnahmeprofil 11 eingeklipst oder eingefädelt
werden kann. Im vorliegenden Beispiel ist der Querschnitt des Aufnahmeprofils 11 in
etwa kreis- oder O-förmig (siehe insbesondere 2 und 3),
so dass der kugelförmige Kopf 5 einerseits gerade
in das Aufnahmeprofil hineinpaßt, andererseits aber auch
eine Relativbewegung von diesem Kopf 5 in dem Aufnahmeprofil 11 längs
des Aufnahmeprofils 11 bzw. längs des Bandes 6 möglich
ist. Anstelle des hier dargestellten kreis- bzw. O-förmigen Querschnitts
können auch andere Ausführungsformen von Aufnahmeprofilen 11 vorgesehen
werden. Beispielsweise könnte das Aufnahmeprofil 11 auch T-nutenförmig
sein und der Kopf 5 passend dazu einen T-förmigen
Kopf aufweisen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung kann das Aufnahmeprofil 11 des
Bandes 6 auch als in Richtung der Stützelement 3 abstehendes
Profil ausgebildet sein und der Kopf bzw. das Kopfstück
des jeweiligen Stützelements eine auf dieses Profil passende
Ausnehmung aufweisen, wie dies in den 5 und 6 dargestellt
ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Band 6 ein
in Richtung der Stützelemente 3 weisendes Profil 11 mit
T-förmigem Querschnitt auf und in dem Kopf 5 des
Stützelements 3 ist eine hierzu passende T-förmige
Ausnehmung vorgesehen. Weitere Ausführungsformen sind ebenfalls
denkbar und dem Fachmann geläufig.
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In
der 1 liegt das Rohr 1 zur Hälfte
seines Umfangs auf dem Band 6 auf und wird somit sowohl
von unten als auch seitlich unterstützt, so dass es nicht
zu einem Absacken des Rohres 1 und damit einer Abweichung
vom kreisförmigen Querschnitt kommen kann. Die Anzahl der
um das Rohr 1 herum anzuordnenden Stützelemente
hängt von der Festigkeit des Rohres 1 ab. Im Vakuumkalibriertank
der Extrusionslinie, wo das Rohr 1 noch vergleichsweise plastisch
ist, ist eine Unterstützung um die Hälfte oder
mehr des Umfangs des Rohres 1 sinnvoll, wohingegen in einem
nachgeordneten Kühlbad eine Unterstützung von
weniger als der Hälfte des Umfangs, beispielsweise nur
zu einem Drittel oder nur zu einem Viertel, ausreichend sein kann.
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Zur
Anpassung an den Durchmesser des extrudierten Rohres können
die Stützelemente in dem Rahmen 2 mittels eines
Stellrings 7 simultan auf das Rohr 1 zu und von
diesem wegbewegt werden. Hierzu weist der Stellring 7 spiralförmige
Langlöcher 8 auf, in denen Mitnehmerstifte 9 gleiten
können. Die Stützelemente 3 sind mit
ihrem dem Kopf 5 gegenüberliegenden Ende mit den
Mitnehmerstiften 9 verbunden. Durch Drehung des Stellrings 7 werden
die Mitnehmerstifte 9 und damit die Stützelemente 3 in radialer
Richtung vor- und zurückbewegt, je nach Drehrichtung des
Stellrings 7. Bei dieser Bewegung kann sich das Band 6 mit
seinem Aufnahmeprofil 11 auf den Köpfen 5 der
Stützelemente mitbewegen. Lediglich an einer Stelle ist
das Band fest mit einem Stützelement 3 verbunden.
Beispielsweise kann das Band fest auf dem mittleren bzw. untersten
Stützelement befestigt sein; in der 1 ist dies
das Stützelement 3 aus der Einzelheit Z. Auf diese
Weise kann mittels des Stellrings 7 die Lage des Bandes 6 in
einfacher Weise an den Durchmesser des extrudierten Rohres 1 angepaßt
werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Rahmen 2 von
dem Stellring 7 umgeben. In Abwandlung hierzu kann der
Stellring 7 aber auch innerhalb des Rahmens 2 liegen.
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Bei
einem Verschleiß oder bei einer Beschädigung des
Bandes 6 kann dieses einfach und schnell gewechselt werden,
indem das alte Band ausgeklipst oder ausgefädelt wird und
das neue Band auf die Köpfe der Stützelemente
eingeklipst oder eingefädelt wird.
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In
der 4 ist neben der oben beschriebenen Ausführungsform
des Stellrings 7 mit den spiralförmigen Langlöchern 8 im
unteren Bereich der 4 eine Variante mit einer gelenkigen
Verbindung gezeigt. Zwischen dem hinteren Ende des Stützelements 3 und
dem Stellring 7 ist eine Stange 10 vorgesehen,
die mit ihrem einen Ende gelenkig mit dem Stützelement 3 und
mit ihrem anderen Ende gelenkig mit dem Stellring 7 verbunden
ist. Bei Drehung des Stellrings 7 wird die Position des
Anlenkpunkts A1 in Umfangsrichtung verändert, wobei gleichzeitig
die Position des Anlenkpunkts A2 in radialer Richtung verschoben
wird und das Stützelement 3 je nach Drehrichtung
in radialer Richtung auf das Rohr 1 zu- oder von diesem
zurückbewegt wird.
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Die
vorliegende Erfindung eignet sich in besonderer Weise für
die Unterstützung von extrudierten Rohren. Gleichwohl kann
die Erfindung aber auch zur Unterstützung anderer Kunststoffprofile
mit zylindrischem Querschnitt vorgesehen werden.
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- 1
- Rohr
- 2
- Rahmen
- 3
- Stützelement
- 4
- Führungen
- 5
- Kopf
- 6
- Band
- 7
- Stellring
- 8
- Langloch
- 9
- Mitnehmerstift
- 10
- Stange
- 11
- Aufnahmeprofil
- A1
- Anlenkpunkt
am Stellring
- A2
- Anlenkpunkt
am Stützelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006044643
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