DE202004019566U1

DE202004019566U1 - Führungskammer als Anfahrhilfe

Info

Publication number: DE202004019566U1
Application number: DE202004019566U
Authority: DE
Original assignee: Inoex GmbH
Current assignee: Inoex GmbH
Priority date: 2004-12-18
Filing date: 2004-12-18
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2014-12-19

Abstract

Vorrichtung zum Extrudieren von Hohlsträngen (10) aus thermoplastischem Kunststoff mit einem eine Ringspaltdüse aufweisenden und auf das gewünschte Format des Hohlstrangs einstellbaren Extrusionswerkzeug (3) und einer in Produktionsrichtung folgenden Kalibriereinrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Extrusionswerkzeug (3) und der Kalibriereinrichtung (5) eine Führungskammer (4) angeordnet ist, die das extrudierte, noch nicht verfestigte Hohlprofil (10) an ihren Führungsscheiben anliegend von der Ringspaltdüse zur Kalibriereinrichtung (5) führt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Extrudieren von Hohlsträngen aus thermoplastischem Kunststoff mit einem eine Ringspaltdüse aufweisenden Extrusionswerkzeug und einer in Produktionsrichtung folgenden Kalibriereinrichtung.
Vorrichtungen dieser Art sind aus der Praxis und Literatur in verschiedensten Ausführungen bekannt. In der Regel ist die Kalibriereinrichtung in Produktionsrichtung mit kurzem Abstand hinter dem Werkzeug angeordnet. Da der Hohlstrang auf dem Weg vom Werkzeug zur Kalibriereinrichtung sich im plastifizierten Zustand befindet und auf diesem Weg ohne Führung transportiert wird, besteht die Gefahr, dass er zusammenfällt. Damit dies nicht passiert, ist der Abstand zwischen Werkzeug und Kalibriereinrichtung verhältnismäßig kurz bemessen.
Um ein Zusammenfallen des aus dem Werkzeug austretenden Hohlstranges zu verhindern, ist auch schon vorgeschlagen worden, unmittelbar im Anschluss an das Werkzeug eine Unterdruckkammer anzuordnen ( DE 202 19 089 U1 ). Der außen auf den Hohlstrang einwirkende Unterdruck kann dabei benutzt werden, um den vom Werkzeug vorgegebenen Durchmesser des Hohlstranges zu vergrößern. Wie beim vorbeschriebenen Stand der Technik, besteht auch bei dieser bekannten Vorrichtung der Nachteil, dass der im plastifizierten Zustand das Werkzeug verlassende Hohlstrang eine gewisse Wegstrecke ohne Führung transportiert wird. Eine exakte Außendurchmesserdimensionierung lässt sich mit dieser Vorrichtung nicht ohne zusätzliche Messeinrichtung erreichen.
Um mit einer Vorrichtung zum Extrudieren von Hohlsträngen Hohlstränge unterschiedlicher Durchmesser mit einer gewünschten Wanddicke herstellen zu können, ist es bis heute übliche Praxis, die Vorrichtung für einen Dimensionswechsel stillzusetzen, um einerseits das Werkzeug und andererseits eine den Außendurchmesser bestimmende Kalibrierhülse der Kalibriereinrichtung auszuwechseln. Damit ist ein hoher Arbeitsaufwand und ein beträchtlicher Verlust an Kunststoffmaterial verbunden. Zwar sind Vorrichtungen zum Kalibrieren von Hohlsträngen aus thermoplastischem Material mit einem eine Ringspaltdüse aufweisenden und auf das gewünschte Format des Hohlstranges einstellbaren Extruderkopf bekannt, bei denen eine Formatumstellung am Extruderkopf bei ununterbrochener Produktion möglich ist, doch läßt sich diese Umstellung nicht gleichzeitig mit einer Durchmesserverstellung an der Kalibriereinrichtung durchführen. Außerdem wird auch bei diesen Vorrichtungen der Führung der das Extruderwerkzeug im plastifizierten Zustand verlassenden Hohlstränge bis zur Kalibriereinrichtung keine Beachtung geschenkt ( EP 10 63 074 A1 ).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Extrudieren von Hohlsträngen aus thermoplastischem Material zu schaffen, bei der die Hohlstränge nach Verlassen des Extrusionswerkzeuges geführt der Kalibriereinrichtung zugeführt werden.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zwischen dem Extrusionswerkzeug und der Kalibriereinrichtung eine Führungskammer angeordnet ist, die den extrudierten, noch nicht verfestigten Hohlstrang an Führungsscheiben anliegend von der Ringspaltdüse des Extrusionswerkzeuges zur Kalibriereinrichtung führt.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung überbrückt die Führungskammer den Abstand zwischen dem Extrusionswerkzeug und der Kalibriereinrichtung. Die Führungskammer bildet für den extrudierten, noch nicht verfestigten Hohlstrang am Inneren ihrer Führungsscheiben Führungsflächen, an der er bis zum Eingang in die Kalibriereinrichtung entlanggleitet. Diese Führungskammer schafft auch die Voraussetzung für einen Formatwechsel ohne Unterbrechung der Extrusion.
Um das Anliegen des Hohlstranges an den Führungsscheiben zu unterstützen, können Mittel vorgesehen sein, über die ein Unterdruck in der Führungskammer derart eingestellt wird, dass das Hohlprofil von außen mit einem Unterdruck beaufschlagt an die Führungsscheiben gedrückt wird.
Um einen Formatwechsel des Hohlstranges ohne Produktionsunterbrechung vornehmen zu können, ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kalibriereinrichtung eine im Durchmesser vergrößerbare Kalibrierhülse und die Führungskammer eine Erweiterung des Innendurchmessers der Führungsscheiben aufweist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:
1 eine Vorrichtung zum Extrudieren von Hohlsträngen aus thermoplastischem Kunststoff mit ihren Hauptkomponenten in schematischer Darstellung,
2 das Extrusionswerkzeug gemäß 1 mit einem Ausschnitt der in Produktionsrichtung folgenden Kalibriereinrichtung für einen großen Außendurchmesser des zu produzierenden Hohlstranges.
Die in 1 dargestellte Extrusionsanlage umfasst eine Extrudereinheit 1 mit einem Aufgabetrichter 2 und einem Extrusionswerkzeug 3. Über den Aufgabetrichter 2 wird ein thermoplastischer Kunststoff in Granulat- oder Pulverform der Extrudereinheit 1 zugeführt. Innerhalb der Einheit 1 wird das Granulat bzw. Pulver erwärmt, geknetet und plastifiziert. Anschließend wird der Kunststoff als formbare Masse in das Extrusionswerkzeug 3 befördert und dort durch einen zwischen einem Dorn 12 und einem den Dorn 12 umgebenden äußeren Mantel 11 gebildeten Durchtrittsspalt 15 (s. 2) gedrückt. Abhängig von der Geometrie des Durchtrittsspaltes 15 wird dadurch ein Materialstrang 10 in Form eines Endlosrohres erzeugt. Die vorliegend beschriebene Anlage dient zur Produktion von Kunststoffrohren mit kreisrundem Querschnitt. Entsprechend ist der Durchtrittsspalt in Form eines Kreisringes ausgebildet. Durch die Breite des Durchtrittsspaltes 15, den Massedurchsatz und die Abzugsgeschwindigkeit lässt sich der Schmelzevolumenstrom und damit der Außendurchmesser und die Wandstärke des zu produzierenden Rohres voreinstellen.
Nach Austritt aus dem Extrusionswerkzeug 3 wird der heiße, noch formbare Hohlstrang 10 mittels einer am Ende der Extrusionslinie angeordneten Abzugseinheit 8 durch eine Kalibrier- und Kühleinheit 5 gezogen, die eine Unterdruckkammer mit einer an deren Eingang angeordneten perforierte Kalibrierhülse 6 aufweist. Die Kalibrierhülse ist vorzugsweise im Durchmesser einstellbar, so daß der Strang 10 auf den gewünschten Wert fixiert werden kann. Nach Verlassen der Kalibriereinheit 5 tritt der Hohlstrang 10* in eine Kühlstrecke 7 ein, in der er auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Am Ende der Linie wird der Hohlstrang mit der Ablängeinheit 9 konfektioniert.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht die Besonderheit, dass der Hohlstrang 10 nach Verlassen des Extrusionswerkzeuges 3 außen geführt in einer Führungskammer 4 und im Format an das Format der Kalibrierhülse 6 angepasst der Kalibrierhülse 6 zugeführt wird.
Das Extrusionswerkzeug 3 weist einen zentralen Dorn 12 und einen ihn umgebenden Mantel 13 auf. Der Dorn 12 und der Mantel 11 bestimmen die Breite des Durchtrittsspaltes für den plastifizierten thermoplastischen Kunststoff für den Hohlstrang 10.
Die Führungskammer 4 dient der über die Dichtringe 20a und 20b abgedichteten Verbindung zwischen dem Mantel 11 des Extrusionswerkzeuges 4 und dem Einlauf 18 der Kalibrierhülse 6. Sie besitzt auf definierten Abstandsbolzen 14 befestigte Führungsscheiben 13, deren Innendurchmesser in Extrusionsrichtung kontinuierlich zunehmen und damit jeweils eine definierte Abrisskante für den Hohlstrang 10 bilden. Der über den Anschluss 17 anlegbare Unterdruck unterstützt die Aufweitung des Hohlstrangs 10, in dessen Inneren Normaldruck vorliegt. Über den Wasserablauf 16 erfolgt die Ausbringung des Wassers, welches beim Anfahrvorgang über den Einlauf 18 der Kalibrierhülse aus deren Spülring austreten kann.
In jedem Fall schließt die Führungskammer 3 mit ihrem in Produktionsrichtung vorderen Rand 19 unmittelbar an den Eingang 18 der Kalibriereinrichtung 5 an, so dass der plastifizierte Hohlstrang 10 auf seinem Transportweg vom Extruder 1 zur Kalibriereinrichtung 6 geführt und im Format angepasst übergeben wird.
Mittels Unterdruck wird der Abschnitt des Hohlstranges 10 an die Innenseite der Führungsscheiben 13 gedrückt.
Die Kalibrierhülse 6 der Kalibriereinrichtung 5 ist im Außendurchmesser einstellbar. Eine solche einstellbare Kalibrierhülse ist an sich bekannt ( DE 44 08 046 C1 ; US 2 981 975 ). vorzugsweise findet aber die im Außendurchmesser einstellbare Kalibrierhülse der noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 103 18 137 Anwendung.

Claims

Vorrichtung zum Extrudieren von Hohlsträngen (10) aus thermoplastischem Kunststoff mit einem eine Ringspaltdüse aufweisenden und auf das gewünschte Format des Hohlstrangs einstellbaren Extrusionswerkzeug (3) und einer in Produktionsrichtung folgenden Kalibriereinrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Extrusionswerkzeug (3) und der Kalibriereinrichtung (5) eine Führungskammer (4) angeordnet ist, die das extrudierte, noch nicht verfestigte Hohlprofil (10) an ihren Führungsscheiben anliegend von der Ringspaltdüse zur Kalibriereinrichtung (5) führt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (17) vorgesehen sind, über die ein Unterdruck in der Führungskammer (4) derart einstellbar ist, das das Hohlprofil (10) an die Innenseite der Führungsscheiben (13) gedrückt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck in der Führungskammer (4) derart einstellbar ist, das das Hohlprofil (10) die Führungskammer mit dem Außendurchmesser verlässt, der dem Innendurchmesser der nachfolgenden verstellbaren Kalibrierhülse (6) entspricht.