DE2016581A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren von kontinuierlich stranggepreßten Kunststoffrohrkörpern - Google Patents

Description

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6 - Postfach 51

Giosu<3 ZARO
Lonate Pozzolo / Italien

Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren von kontinuierlich stranggepreßten Kunststoffrohrkörpern.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren von kontinuierlich stranggepreßten Kunststoffrohrkörpern unter Vakuum, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Unter "Kalibrieren" wird im allgemeinen verstanden, ein Werkstück auf genaue Abmessungen zu bringen. Im vorliegenden Fall ist das Kalibrieren deswegen notwendig, weil der aus dem Strangpreßmundstück austretende Rohrkörper hauptsächlich zufolge seines plastischen Zustandes beim Austritt aus dem Mundstück nie genau die Abmessungen des Mundstückquerschnittes beibehalt, der bekanntlich im wesentlichen in seiner Form jener des fertigen Körpers entspricht.

Ea sind bereits Vakuuaikalibrierverfahren für die genannten Körper, sowie Vorrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren bekannt, von denen eines in des* italienischen Patentschrift Nr. 537 098 beschrieben iet und darin besteht, daß di© äußer© Mantelfläche der aus dem Strangpressmundstück austastenden Rohrkörper, wenn eich dieselben noch auf einer höheren Temperatur als die Erweichungstemperatur befinden, dar Wirkung @im©a Vakuum« ausgesetzt wird, wodurch die Körper g©g@n ©in© Kalibrier™ fora bzw. ein Kalibrierrohr angedrückt w©rde»_p b gen denen des endgültigen Querschnittes d@p Körper en wobei die Kunststoffmasse gleichzeitig abgekühlt wird;, bis Ihr® Verfestigung hervorgerufen wird» Dia Vorrichtung zur Surcfoftäh—

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rung dieses bekannten Verfahrens besteht aus einer Kalibrierform bzw. einem Kalibrierrohr, durch welches der zu kalibrierende Rohrkörper unmittelbar nach seinem Austritt aus dem StrangpreßmundstUck hindurchgeführt wird und welches mit einem, von Wasser oder einem anderen Kühlmittel durchflossenen Kühlraum verbunden und in einem derartigen Abstand vom Strangpreßmundstück angeordnet ist, daßcter in das Kalibrierrohr eintretende Kunststoff noch plastisch verformbar ist, wobei die dem

t Außenmantel des zu kalibrierenden Rohrkörpers zugewandte Fläche des Kalibrierrohrea mit Löchern od.dgl. zur Luftansaugung versehen ist, die den Zweck haben, zwischen dem zu kalibrierenden Körper und dem Kalibrierrohr ein Vakuum zu erzeugen. Entgegen de», was aus der genannten italienisehen Patentschrift ^v{r„ .537 098 entnehmbar ist, und zwar daß der Rohrkörper aus d.esn Strangpreßmundatück in Q^uerschnittsabmessungen austritt, die kleiner als die entsprechenden Abmessungen des Kalibrierrohres sind und daß die Luftanasugung ausreicht, um den Rohrkörper bis zur Anlage au der Irmeriv.jnd de« Kalibrierrohres auszudehnen, hat es sich in der Praxis klar erwiesiin, daß der Kohrkörper

ψ mit gröberen QuerschiiLbtsabmeissuiigen al« jenen des Kaiibrierrohres ausgepreßt werden muß und dass er im plastischen Zustand durch das Kalibrierresfr «siLigepreflt himiurchgefuhrt werden nrnö, indem an »ei-ism ?ϊ*<?..*.«η Ende ein-j Zugkraft -r-inwirken gelaeeen wird _t

Wenn in der zu.let.it beaenriebeneri W^rei «β vorgegangen *ira, dann reicht die nngeis&u&t-? T-jft:. βαβ_; um di<* Mantri. f»Sche de» Kohrkörper« an den WÄnden da* Kalibrierrohre« »nl..if>8;e>nd τ υ hal^»n, auch weil *n dor Eintr*it.te»fc-«n.e de» let.r,t.*sfen »in? Abdichfcunig: eicher-

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gestellt ist, die notwendig ist, um zwischen der Mantelflä- . ehe des Rohrkörpers und den Waden des Kalibrierrohres einen Unterdruck zu erzeugen.

Dieses Verfahren und die entsprechende Vorrichtung weisen jedoch den Nachteil auf, daß die stranggepreßten Körper, nachdem sie sich im plastischen, Zustand befinden, wenn sie durch das Kalibrierrohr gezogen werden, zufolge der Reibung beim Durchgang durch das letztere Streckungen erleiden, die im Geftlge der gekühlten Rohrkörper erhebliche Spannungen zurücklassen, welche insbesondere während des Aushärtens Größenänderungen und Verformungen hervorrufen. Um diese Streckungen zu vermeiden, könnte man die Stärke des Profils vergrößern, was jedoch nicht ratsam ist, nachdem dieselbe durch andere Bedingungen, wie beispielsweise Gewicht des stranggepreßten Körpers, Materialkosten usw. festgelegt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Problem der genannten Strekkungen und der- folglichen inneren Spannungen zu lösen und zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, die Reibung zwischen dem stranggepreßten Körper und dem Kalibrierrohr beim Durchgang durch daaelbe bis zu dem Augenblick wesentlich herabzusetzen, injdem der stranggepreöte Körper eine gewisse Festigkeit annimmt, wobei die bekannte Maßnahme beibehalten wird, einen Unterdruck auszunutzen, um das Anliegen des Rohrkörpers an den Innenwänden des Kalibrierrohres zu erzielen.

Zur Herabsetzung der besagten Reibung wird der kontinuierlich aus einem Strangpreßmundstuck ausgepreßte Rohrkörper in plastischen Zustand zuerst im wesentlichen auf einer Hälfte seiner

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äußeren Mantelfläche der Unterdruckwirkung ausgesetzt wird, so daß nur diese Hälfte gegen ein Kalibrierwerkzeug angedrUckt wird, dessen Querschnitt dem halben Querschnitt des endgültigen Rohrkörpers entspricht, wonach der Unterdruck auf die andere Hälfte der äußeren Mantelfläche des Rohrkörpers einwirken gelassen wird, so daß nur diese andere Hälfte an ein anderes Kalibrierwerkzeug angedrückt wird, dessen Querschnitt dem halben Querschnitt des endgültigen Rohrkörpers entspricht. Dieser Arbeitsgang kann anschließend mehrere Male wiederholt werden.

Jede Hälfte des Rohrkörpers kann gleichzeitig mit der Kalibrierung gekühlt werden.

Einige Ausfuhrungsbeispiele von Varichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert,

Fig.l zeigt schematisch im Längeschnitt eine erste AusfUhrungs-

form einer solchen Vorrichtung, Fig.2 zeigt die Vorrichtung nach Fig.l zur Hälfte in Querschnitt

und zur anderen Hälfte in stirnseitiger Ansicht, Fig.3 ist ein schematischer Längsschnitt durch eine andere Aus-

fUhrungsform der Vorrichtung und Fig.4 und 5 zeigen weitere AusfUhrungsformen von Vorrichtungen im Längsschnitt wie die Fig.l und 3·

Auf der Zeichnung ist achematisch da« StrangpreßmundatUck 10 dargestellt, aus dem ein noch weicher Kunststoffrohrkörper 11 austritt.

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In einem zweckmäßigen Abstand vor dem StrangpreßmundstUck 10 ist ein erstes Kalibrierwerkzeug 12 angeordnet, das einen Raum

13 umfasst, in welchem mit Hilfe einer beliebigen bekannten und nicht dargestellten Saugvorrichtung, die an ein Saugrohr

14 angeschlossen ist, ein Unterdruck erzeugt wird.

Die untere Wand 15 dieses ersten Kalibierwerkzeuges 12 besitzt einen Querschnitt, der dem halben Querschnitt des fertigen Rohre körpers 11 entspricht und weist eine Reihe von Löchern 16 auf, durch welche in bekannter Weise ein Unterdruck zwischen der Aussenf lache der genannten unteren Wand 15 und dem Mantel des Rohrkörpers 11 erzeugt wird, so daß der letztere an der Wand 15 anliegend gehalten wird, während die Kalibrierung dieser ersten . Hälfte de» Rohrkörpers erfolgt.

Unmittelbar nach dem ersten Kalibrierwerkzeug ist ein zweites Kalibrierwerkzeug 17 angeordnet, das jedoch bezüglich der Längs-« achse des Rohrkörpers 11 auf der anderen Seite als das ©r«t® liegt,wie dies in Fig.1 klar ersichtlich ist.

Das zweite Kalibierwerkzeug 17 entspricht aufbaumäßig dem ersten und die Wände 15 beider Werkzeuge, die je im wesentlichen dem halben Querschnitt des fertigen Rohrkörper» entsprechen, sind atirneeitig gegeneinander /versetzt und befinden sich bezüglich der Längsachse dee RohrkOrpors auf entgegengesetzten Seiten. Es versteht eich, daft die Wände 15 der beiden Kalibrierwerkzeuge auch verschiedene QuerechnittefOrmen besitzen kennen, sofern die beiden Hllften dee stranggepreßtan Rohrkö^pors unterschiedliche Gestalt haben.

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Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß mit; dem Vakuumraum 13 eines jeden der beiden Kalibrierwerkzeuge ein Kühlraum 18 zusammenwirken kann, durch den ein beliebiges Kühlmittel, beispielsweise Wasser, geleitet wird.

Die beiden Kalibrierwerkzeuge befinden sich natürlich in einem derartigen Abstand vom StrangpreßmundstUck, daß der Kunststoff noch plastisch verformbar ist. Am freien Ende des aus dem fc Strangpreßmundstück austretenden Rohrkörpers 11 wirkt eine gewisse Zugkraft F und der Rohrkörper gelangt der Reihe nach durch beide Kalibrierwerkzeuge,

Wie sich aus Fig.2 klar ergibt, wird der Rohrkörper 11 beim Durchgang durch das erste Kalibrierwerkzeug in seiner oberen HMlfte kalibriert, welehe Hälfte während der Kalibrierung eine gewisse Abkühlung erfährt, und zwar entweder nur durch die Wärmeabsorption seitens des Kalibrierwerkzeuges, oder zusätzlich durch ein beliebiges Kühlmittel. Anschließend gelangt der Rohrkörper durch das zweite Kaiibrierwerkzeug und in diesem r wird seine zweite HSlfte kalibriert, während die erste Hälfte bereits eine gewisse Festigkeit angenommen hat, so daß sie seitens der durch die Zugkraft Fhervorgerufenen Zugbeanspruchungen nur in geringem Ausmaß in Mitleidenschaft gezogen wird und folglich di© Zugkraft stark herabgesetzt werden kann.

Wie eich aus den Fig.,4 und 5 ergibt, kann gemäß anderen Auaführungeformen der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungagemäßen Verfahrens der stranggepreßte Rohrkörper U auch durch «ine Mehrzahl von Kalibrierwerkzeugen 10 hindurchgeführt

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werden, deren Gestalt, Anordnung und Wirkungsweise denjenigen der in den Fig.1 und 3 dargestellten Werkzeuge,* 12 und 17 entspricht, die jedoch in Längsrichtung des Rohrkörpers geringere Abmessungen besitzen. In diesem Fall werden die Strangpreßgeschwindigkeit bei der Vorrichtung nach Figo 4 und die Strangpreßgeschwindigkeit sowie die Stärke der künstlichen Kühlung bei der Vorrichtung nach Fig.5 derart berechnet, daß der stranggepreßte Körper beim Uebergang von einem Kalibrierwerkzeug zum folgenden von einem plastischen Zustand in einen weniger plastischen Zustand gelangt, so daß die Kalibrierung des Rohrkörpera nicht verhindert wird und gleichzeitig die durch die Zugkraft F hervorgerufenen Zugbeanspruchungen nur eine geringe Auswirkung besitzen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist die Reibung zwischen dem stranggepreßten Körper und den aufeinanderfolgenden Kalitaierwerkzeugen offenbar weitaus geringer als jene, bei Verwendung eines bekannten rohrförmigen Kalibrierwerkzeuges, wodurch die Streckungen des Rohrkörpers wesentlich herabgesetzt sind und keine nennenswerten inneren Spannungen erzeugt werden.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   .J Verfahren zum Kalibrieren von kontinuierlih stranggepreßten Kunststoffrohrkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß der kontinuierlich aus einem Strangpreßmundstück austretende Rohrkörper im plastischen Zustand zuerst im wesentlichen auf einer Hälfte seiner äußeren Mantelfläche einer Unterdruck- h wirkung ausgesetzt wird, so daß nur diese Hälfte des Rohrkörpers an ein Kalibrierwerkzeug angedrückt wird, das einen dem halben Querschnitt des fertigen Rohrkörpers entsprechenden Querschnitt besitzt, wonach auf die andere Hälfte des Rohrkörpers ein Unterdruck einwirken gelassen wird, so daß nur diese andere Hälfte an ein anderes Kalibrierwerkzeug angedrückt wird, dessen Querschnitt dem anderen halben Querschnitt des fertigen Rohrkörpers entspricht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abwechselnde Einwirkung des Unterdruckes auf die eine und

   t die andere Hälfte des Rohrkörpers mehrere Male wiederholt wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hälfte des stranggepreßten Rohrkörpers gleichzeitig mit der Kalibrierung gekühlt wird.
4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-3, gekennzeichnet durch ein erstes und ein zweites Kalibrierwerkzeug, welche Werkzeuge stirnseitig gegeneinander versetzt und bezüglich der Längsachse des stranggepreßtey

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   Körpers auf entgegengesetzten Sexten in einem derartigen Abstand vom StrangpreßmundstUck angeordnet sind, daß sich der Kunststoff noch in plastisch verformbarem Zustand befindet, wobei die gegeneinander versetzten Stirnwände der beiden Werkzeuge je einen Querschnitt besitzen, der im wesentlichen dem h'alben Querschnitt des fertigen Rohrkörpers entspricht und wobei diese Stirnwände der Werkzeuge mit einer Reihe von Durchbrücken versehen sind, die mit Unterdruckräumen in Verbindung stehen·
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mehrzah-1 der genannten Kalxbrierwerkzeuge umfasst.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalxbrierwerkzeuge mit Kühlmitteln versehen sind.

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