DE102009026832A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Führen und/oder Formen eines Kunststoffstranges - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen und/oder Formen eines Kunststoffstranges und/oder eines Kunststoffprofils, vorzugsweise eines Kunststoffrohres, die einen Bereich (8) mit veränderbarem Querschnitt (9) und Mittel zum Verändern des veränderbaren Querschnittes (9) aufweist, wobei der Bereich (8) mit veränderbarem Querschnitt (9) aus Flachmaterial gebildet wird, wobei das Flachmaterial in Teilbereichen (7) überlappt und im überlappenden Bereich das Flachmaterial eng aneinanderliegt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mehrere segmentartig ausgebildete Flachmaterialien (5a) den Bereich (8) mit veränderbarem Querschnitt (9) bilden, jedes der segmentartig ausgebildeten Flachmaterialien einen angeformten Bogen (6a) aufweist und die angeformten Bögen (6a) der mehreren segmentartig ausgebildeten Flachmaterialien (5a) den Einzugsbereich (6) der Vorrichtung bilden, wobei der Einzugsbereich (6) gegenüber dem Querschnitt (9) aufgeweitet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen und/oder Formen eines Kunststoffstranges und/oder eines Kunststoffprofiles, vorzugsweise eines Kunststoffrohres, die einen Bereich mit veränderbarem Querschnitt und Mittel zum Verändern des veränderbarem Querschnittes aufweist, wobei der Bereich mit veränderbarem Querschnitt aus Flachmaterial gebildet wird, wobei das Flachmaterial in Teilbereichen überlappt und im überlappenden Bereich das Flachmaterial eng aneinander liegt.
  • Aus dem Stand der Technik sind Kalibriervorrichtungen mit Mitteln zum Ändern des Durchlassquerschnittes bekannt. So beschreibt beispielsweise die DE 10 2004 052 972 eine Kalibriervorrichtung, bei der ein Durchlassquerschnitt mittels eines gewickelten Flachmaterials im Querschnitt verändert wir in dem das gewickelte Flachmateriale enger oder weiter zusammengeschnürt wird.
  • Ziel solcher Vorrichtungen ist es, eine Kalibriereinrichtung anzubieten, mittels der es möglich ist, während der Produktionsphase eines Rohres, sofern gleiche Materialeigenschaften gewünscht werden, beliebige Rohrdurchmesser fertigen zu können. Es kann also während der Produktionsphase mittels der Kalibrierung von einem kleineren auf einen größeren Durchmesser oder umgekehrt verstellt werden.
  • Die oben beschriebene Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass das gewickelte Flachmaterial nicht ausreichend eng genug gewickelt werden kann. Ein durchgehender kegel- oder trichterförmiger Einlauf zur idealen Schmelzeführung und entsprechender Vakuumabdichtmöglichkeit in den Vakuumtank ist hier auch wünschenswert.
  • Des weiteren ist ein gewickeltes Flachmaterial wenn es sehr klein zusammengewickelt wird in seiner innersten Wickellage die die Schmelze führt, sehr instabil zur Aufnahme axialer Kräfte. D. h. das Dünnblech kann durch die Reibkräfte zur Schmelze in Extrusionsrichtung mitgerissen werden.
  • Aufgab e der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzubieten, die zwar klein baut, aber auch relativ eng gewickelt werden kann und trotzdem die Schmelze führen und relativ einfach verstellt werden kann, damit weiterhin ein gute Schmelzeführung im Einlauf und ein gute Vakuumabdichtmöglichkeit geschaffen wird.
  • Die Lösung der Aufgabe zur Vorrichtung ist in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gekennzeichnet, dass mehrere segmentartig ausgebildete Flachmaterialien den Bereich mit veränderbarem Querschnitt bilden, jedes der segmentartig ausgebildeten Flachmaterialen einen angeformten Bogen aufweist und die angeformten Bögen der mehreren segmentartig ausgebildeten Flachmaterialen den Einzugsbereich der Vorrichtung bilden, wobei der Einzugsbereich gegenüber dem Querschnitt aufgeweitet ist.
  • Durch diese Ausgestaltung wird es möglich einen Einzugsbereich zu schaffen, der an dem gewickelten Flachmaterial angeformt ist und somit kein weiteres zusätzliches Element benötigt wird. Durch die Segmet bauweise werden fast alle beliebigen Querschnitte realisierbar und die gestellte Aufgabe erfüllt.
  • Weiterbildungsgemäß ist vorgesehen, dass die segmentartig ausgebildeten Flachmaterialien eine erste Kante und eine zweite Kante aufweisen deren Wirkungslinien sich schneiden. Hierdurch wird erreicht, dass kein Vorsprung, sondern nur ein Rücksprung vorhanden ist und somit die Schmelze nicht unter die Segmente schieben kann. Weiterhin wird das Material, sprich die Schmelze, in ihrer Außenkontur verwischt und es können kein Markierungen entstehen. Als Nebeneffekt wir das partielle Überlappen der Segmente vereinfacht.
  • In einer weiteren Fortbildung ist vorgesehen, dass das segmentartig ausgebildete Flachmaterial so ausgeführt ist, dass bei einem Schnitt senkrecht zur Extrusionsachse, die Schnittfläche ein Kreissegment bildet. Was in der Folge bedeutet, dass die mehreren aneinander liegenden, sich überlappenden segmentartig ausgeführten Flachmaterialen, in Summe problemlos einen Kreisquerschnitt bilden können.
  • Vorteilhafter Weise wird weiterhin vorgeschlagen, dass das segmentartig ausgebildete Flachmaterialien so ausgeführt ist, dass bei einem Schnitt längs der Extrusionsachse die Schnittfläche des angeformten Bogens ein Kreissegment bildet das tangential an die Schnittfläche des segmentartig ausgebildeten Flachmaterials anschließt.
  • Der Übergang vom Einzugsbereich in den Kalibrierbereich kann auch als Trompeteneinlauf ausgeformt sein, er ist somit sehr homogen, also stetig d. h. es liegt keine scharfkantige Umlenkung der Schmelze vor.
  • An der Auslaufseite könnte analog zum Einlauf ein Bogen angebracht werden, so dass die Vorrichtung einen Auslaufbereich aufweist, der analog den Einzugsbereich ausgeführt ist. Dieser würde die Gesamtgeometrie im Auslauf stabilisieren und verhindert eine Beschädigung der Seg mente, wenn vor dem Anfahrprozess ein Anfahrrohr entgegen der Extrusionsrichtung durch die Kalibrierhülse gezogen wird.
  • In den Zeichnungen ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben.
  • 1 zeigt den Teil einer Extrusionslinie,
  • 2 eine Perspektive der Kalibrierung,
  • 3 ein Draufsicht auf die Kalibrierung und
  • 4 einen Schnitt durch die Kalibrierung.
  • Die 1 zeigt eine Extrusionslinie mit einem Extruder 1, dem Werkzeug 2, dem Vakuum- und Kalibriertank 3, in dem eine Kalibrierung 5 angeordnet ist. An das Vakuum- und Kalibrierbad können sich weitere Nachfolgeeinrichtungen wie weitere Kühlbäder sowie Ablängvorrichtungen anschließen. Die Extrusionsachse ist mit Positionsziffer 4 gekennzeichnet.
  • Der Kern der Erfindung liegt im Einzugsbereich des Vakuum- und Kalibriertankes 3, insbesondere im Einzugsbereich und der Ausführung der Kalibrierung 5. Eine detaillierte Darstellung ist in der 2 wiedergegeben.
  • 2a und 2b zeigen eine perspektivische Darstellung der Kalibrierung 5, die aus einer Mehrzahl von segmentartigen Flachmaterialen 5a gebildet wird. Diese segmentartigen Flachmaterialien 5a sind überlappend zu einem Kreisring und somit zur Kalibrierung 5 angeordnet. Sie bilden einen Bereich 8 über den der Querschnitt 9 der Kalibrierung 9 veränderbar ist in dem mittels einer nicht dargestellten Verstellung die segmentartigen Flachmaterialen 5a mehr oder weniger überlappt werden. Durch die mehr oder wenigere Überlappung wird ein größerer oder kleinerer Durchmesser 9 in der Kalibrierung 5 bereitgestellt.
  • Jede der segmentartigen Flachmaterialien 5a weist einen angeformten Bogen 6a auf, der in der gemeinsamen überlappten Anordnung aller segmentartigartigen Flachmaterialen 5a einen Einzugsbereich 6 der Kalibrierung 5 bilden.
  • 2a verdeutlicht den segmentartigen Aufbau in dem in dieser Figur ein Segment 5a analog einer Explosionsdarstellung herausgezogen dargestellt ist. Ansonsten entspricht 2b der 2a, die Bezugsziffern verweisen auf identische Positionen. Verdeutlich zu erkennen sind in dem explosionsartige dargestellten segmentartigem Flachmaterial 5a die beiden Kanten 5b und 5c die vorzugsweise nicht parallel zueinander verlaufen, sondern v-förmig in Richtung des angeformten Bogens 6a. In der entgegengesetzten Richtung würden sich die gedachten Linen der Kanten, also die Wirklinien, irgendwo schneiden.
  • 3 zeigt eine Frontansicht (in Extrusionsrichtung gesehen) auf die Kalibrierung 5, sodass der aufgeweitete Einlaufbereich 6, der durch die angeformten Bogen 6a gebildet wird, gut zu erkennen ist. Deutlich erkennt man die segmentartigen Flachmaterialen 5a, die teilweise überlappen. Der überlappende Bereich 7 wiederholt sich von Segment 5a zu Segment 5a.
  • 4 verdeutlicht noch einmal den überlappenden Bereich 7 der segmentartigen Flachmaterialien 5a die die Kalibrierung 5 bilden. 4 ist ein Schnitt durch die Kalibrierung 5 senkrecht zur Extrusionsachse 4. In dieser Darstellung ist auch deutlich zu erkennen, dass die segmentartigen Flachmaterialien 5a als gewickeltes Blech ausgeführt sind, wobei das gewickelte Blech einem Segment eines Kreisbogens entspricht.
  • Bedingt durch die Materialeigenschaften des Flachmaterials kann der Radius des Kreisbogens ebenfalls mit verändert werden. Hierdurch ist gewährleistet, dass beim Verändern des Querschnittes kein Vieleck in Form eines Polygons, sondern immer ein Kreisquerschnitt erhalten bleibt. Vorzugsweise wird das segmentartige Flachmaterial 5a aus Federstahl gefertigt.
    • 1
    Extruder
    2
    Werkzeug
    3
    Vakuum- und Kalibrierbad
    4
    Extrusionsachse
    5
    Kalibrierung
    5a
    Segment von 5
    5b
    erste Kante von 5a
    5c
    zweite Kante von 5a
    6
    aufgeweiteter Einzugsbereich
    6a
    an 5a angeformter Bogen
    7
    überlappender Bereich zwischen 5a
    8
    Bereich mit veränderbarem Querschnitt 9
    9
    Querschnitt
  • 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
    • - DE 102004052972 [0002]

Claims (5)

  1. Vorrichtung zum Führen und/oder Formen eines Kunststoffstranges und/oder eines Kunststoffprofiles, vorzugsweise eines Kunststoffrohres, die einen Bereich (8) mit veränderbarem Querschnitt (9) und Mittel zum Verändern des veränderbarem Querschnittes (8) aufweist, wobei der Bereich (8) mit veränderbarem Querschnitt (9) aus Flachmaterial gebildet wird, wobei das Flachmaterial in Teilbereichen (7) überlappt und im überlappenden Bereich das Flachmaterial eng aneinander liegt, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere segmentartig ausgebildete Flachmaterialien (5a) den Bereich (8) mit veränderbarem Querschnitt (9) bilden, jedes der segmentartig ausgebildeten Flachmaterialen einen angeformten Bogen (6a) aufweist und die angeformten Bögen (6a) der mehreren segmentartig ausgebildeten Flachmaterialen (5a) den Einzugsbereich (6) der Vorrichtung bilden, wobei der Einzugsbereich (6) gegenüber dem Querschnitt (9) aufgeweitet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass segmentartig ausgebildete Flachmaterialien (5a) eine erste Kante (5b) und eine zweite Kante (5c) aufweisen deren Wirkungslinien sich schneiden.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass segmentartig ausgebildete Flachmaterialien (5a) so ausgeführt ist, dass bei einem Schnitt senkrecht zur Extrusionsachse (4), die Schnittfläche ein Kreissegment bildet.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass segmentartig ausgebildete Flachmaterialien (5a) so ausgeführt ist, dass bei einem Schnitt längs der Extrusionsachse (4) die Schnittfläche des angeformten Bogens (6a) ein Kreissegment bildet das tangential an die Schnittfläche des segmentartig ausgebildeten Flachmaterials (5a) anschließt.
  5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Auslaufbereich aufweist, der analog den Einzugsbereich ausgeführt ist.
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