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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stützen von extrudierten Kunststoffprofilen, insbesondere Rohren, in einer Extrusionslinie. Dabei weist die Extrusionslinie unter anderem einen Vakuum- oder Sprühbereich auf, in dem das extrudierte Kunststoffprofil mit Hilfe der Vorrichtung gestützt wird.
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Derartige Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der
DE 10 2006 044 643 A1 . Eine solche Vorrichtung erlaubt es, das extrudierte Kunststoffprofil mit einer Stützkontur zu stützen. Dabei umfasst die Stützkontur eine Vielzahl von einzelnen Stützelementen, die zu dem Kunststoffprofil hinbewegt oder von diesem wegbewegt werden können. In einer Ausführungsform weisen die Stützelemente an ihren oberen Enden schwenkbar gelagerte Achsstümpfe auf, die jeweils in die Hohlachsen von zwischen den Stützelementen angeordneten Wälzelementen eingesteckt sind. Dabei sind die Wälzelemente auf den Achsstümpfen drehbar gelagert. Wenn die Stützelemente von der Basis heraus nach oben verfahren werden, können die Wälzelemente am Kunststoffprofil anliegen. Somit kann das Kunststoffprofil gestützt werden und gleichzeitig wird die Weiterleitung in Extrusionsrichtung gewährleistet. 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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Jedoch ist die Anordnung einer Vielzahl von einzelnen ausfahrbaren Stützelementen technisch kompliziert und kostspielig. Zudem gibt der Lateralabstand der Stützelemente die möglichen Rohrdurchmesser vor, bei denen das Rohr einen optimalen Kontakt mit den Wälzelementen aufweist und somit genügend gestützt werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine einfache und effiziente Stützvorrichtung bereitzustellen, die auch bei einer Änderung des Kunststoffprofildurchmessers das Kunststoffprofil stets optimal stützt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Stützen von extrudierten Kunststoffprofilen in einer Extrusionslinie gelöst, die wenigstens eine Haltevorrichtung und einen flexiblen Strang, bspw. eine Schnur, ein Rundprofil aus einem flexiblem Polymer/PVC, ein Draht oder ein Stahlseil, mit drei Strangabschnitten umfasst, wobei zwei befestigte Strangabschnitte so an der Haltevorrichtung angebracht sind, dass ein zwischen ihnen freihängender Strangabschnitt das Kunststoffprofil stützt, und wobei die Haltevorrichtung dazu eingerichtet ist, durch Verschieben zumindest eines befestigten Strangabschnitts das Kunststoffprofil zentriert zur Extrusionsachse auszurichten.
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Somit erlaubt es die erfindungsgemäße Vorrichtung, dass bei einer Änderung des Profildurchmessers das Kunststoffprofil auch besonders im freihängenden Strangabschnitt optimal gestützt wird. Dabei ist die Haltevorrichtung dazu ausgelegt, wenigstens einen der befestigten Strangabschnitte so zu verschieben, dass sich die Lage des freihängenden und stützenden Strangabschnittes ändert. Derartige Verschiebeeinrichtungen, wie zum Beispiel eine Kulisse, sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt und werden hier nicht weiter erläutert. Der freihängende und stützende Strangabschnitt, der am Kunststoffprofil anliegt, wird dabei an den veränderten Durchmesser des Profils angepasst. Dabei kann die Lage des freihängenden und stützenden Strangabschnittes so geändert werden, dass die Achse des gestützten Kunststoffprofils stets mit der Extrusionsachse zusammenfällt. Je nach Dimensionierung der Länge des Stranges und des Verschiebeweges kann die erfindungsgemäße Vorrichtung somit Kunststoffprofile mit beliebigen Durchmessern in der Extrusionslinie stützen.
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Grundsätzlich ist in einer einfachen Ausführungsform vorstellbar, dass die befestigten Strangabschnitte so an der Haltevorrichtung angebracht sind, dass der freihängende Strangabschnitt eine Schlaufe bildet. Vorteilhafterweise ist die Haltevorrichtung senkrecht über der Extrusionsachse angeordnet. Die Haltevorrichtung kann dort räumlich fest angeordnet sein und dazu ausgelegt sein, durch Verschieben wenigstens eines befestigten Strangabschnitts die Länge des freihängenden Strangabschnitts, also der Schlaufe, zu ändern. Durch die Verschiebung eines oder beider befestigter Strangabschnitte kann die Länge der Schlaufe verkürzt werden, wenn sich der Durchmesser des Kunststoffprofils verringert. Umgekehrt kann die Länge der Schlaufe vergrößert werden, wenn sich der Durchmesser des Kunststoffprofils vergrößert.
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Vorteilhafterweise kann die Haltevorrichtung wenigstens ein Halteelement zur Aufnahme des Stranges und eine Verschiebeeinrichtung zum Verschieben des Halteelements umfassen. Dadurch kann die räumliche Lage der befestigten Strangabschnitte so verändert werden, dass bei verändertem Profildurchmesser das Kunststoffprofil stets zentriert zur Extrusionsachse ausgerichtet ist.
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In einer einfachen Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung nur ein Halteelement, das senkrecht über der Extrusionsachse angeordnet ist und bei Profildurchmesseränderungen nach oben oder unten verschoben wird bzw. das Verschieben wenigstens eines befestigten Strangabschnittes nach oben oder unten erlaubt. Somit wird ein schlaufenförmiger freihängender Strangabschnitt nach oben oder unten verschoben, um das Kunststoffprofil stets zentriert zur Extrusionsachse auszurichten.
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Vorteilhafterweise ist die Verschiebeeinrichtung dazu ausgelegt, zumindest zwei Halteelemente in einer Ebene senkrecht zur Extrusionsachse zu verschieben, wobei die Halteelemente in dieser Ebene auch angeordnet sein können. Dabei können die Halteelemente auch auf gleicher Höhe angeordnet sein. Durch solch eine symmetrische Anordnung der Halteelemente und deren Verschiebung in derselben Ebene senkrecht zur Extrusionsachse kann die Anpassung der Vorrichtung an einen veränderten Profildurchmesser vereinfacht werden, da somit die Halteelemente nur symmetrisch verschoben werden müssen. Durch die Anordnung in einer Ebene senkrecht zur Extrusionsachse kann darüber hinaus die Aneinanderreihung von mehreren erfindungsgemäßen Vorrichtungen in einer Extrusionslinie vereinfacht werden.
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Vorteilhafterweise ist das Kunststoffprofil, das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gestützt wird, rohrförmig. Dabei kann ein Teil des freihängenden Strangabschnittes an einem unteren Abschnitt des rohrförmigen Kunststoffprofils anliegen. Somit kann der Strang beim Stützen auch am Rohr so anliegen, dass er nicht nur am untersten Punkt, sondern auch an dessen Seiten anliegt. Durch das seitliche Anliegen des Stranges am Rohr wird gleichzeitig eine seitliche Stützwirkung erzielt. Auf diese Weise wird auch der Auflagedruck gleichmäßiger verteilt, so dass eine hohe Flächenpressung mit damit verbundenen Pressmarken auf dem Rohr vermieden werden kann.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Verschiebeeinrichtung dazu ausgelegt, bei einer Änderung des Rohrradius um Δr die beiden Halteelemente jeweils um etwa Δr in horizontaler Richtung und um etwa (π·Δr)/2 in vertikaler Richtung in der Ebene senkrecht zur Extrusionsachse zu verschieben. Dabei sind die zwei Halteelemente symmetrisch im Abstand des Rohrradius r von der Extrusionsachse innerhalb der Ebene senkrecht zur Extrusionsachse angeordnet. Dadurch ist gewährleistet, dass der freihängende Strangabschnitt etwa die untere Hälfte des Rohres stützt. Bei dieser Anordnung kann die Lage des freihängenden und stützenden Strangabschnitts einfach und schnell dem veränderten Rohrradius r ± Δr angepasst werden, wenn die Halteelemente um etwa Δr in horizontaler Richtung und um etwa (π·Δr)/2 in vertikaler Richtung in der Ebene senkrecht zur Extrusionsachse durch die Verschiebeeinrichtungen verschoben werden. Somit stützt der Strang bei einer Änderung des Rohrradius um Δr stets etwa die untere Rohrhälfte des extrudierten Rohres.
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Grundsätzlich ist in einer einfachen Ausführungsform vorstellbar, dass das Rohr direkt am Strang anliegt und beim Weiterleiten in Extrusionsrichtung auf dem Strang gleitet. Daneben ist es grundsätzlich auch vorstellbar, dass die Vorrichtung ein am Strang senkrecht zur Extrusionsrichtung drehbar gelagertes Walzenelement umfasst. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass der Strang zwei oder mehrere Walzenelemente umfasst. Auf diese Weise kann das Rohr annähernd reibungsfrei in Extrusionsrichtung weitergeleitet und dabei Stick-Slip-Effekte vermieden werden.
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Vorteilhafterweise sind dabei die Walzenelemente höchstens so lang wie der Radius des Rohres. Vorzugsweise ist die Länge der Walzenelemente jedoch klein gegenüber dem Radius des Rohres, insbesondere etwa ein Fünftel des Radius, da dann eine größere Anzahl von Walzenelementen am Rohr anliegen kann, wodurch das Rohr besonders gut von den Walzenelementen gestützt und weitergeleitet wird.
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In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der flexible Strang so durch die Bohrungen der Walzenelemente geführt ist, dass die Walzenelemente den Strang umschließen und auf dem Strang drehbar gelagert sind. Außerdem kann der Strang wenigstens einen Abstandshalter zum Beabstanden benachbarter Walzenelemente aufweisen, wodurch die Walzenelemente in gleichmäßigen Abständen das Rohr stützen und weiterleiten. Beim Weiterleiten des Rohres läuft das Rohr damit sicher auf den Walzenelementen, die das Rohr dabei stützen.
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In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Strang aus einer Mehrzahl von Achsstücken gebildet ist, die miteinander über Gelenkachsen verbunden sind. Dabei sind die Achsstücke in radialsymmetrische Bohrungen der Walzenelemente so eingebracht, dass die Walzenelemente um die Achsstücke drehbar gelagert sind. Dadurch kann eine kettenartige Struktur eines flexiblen Strangs gebildet werden, auf dem die Walzenelemente in gleichmäßigen Abständen das Rohr stützen und weiterleiten.
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Um einen Strang mit beabstandeten Walzenelementen besonders effizient zu halten und zu stabilisieren, ist in einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass das Halteelement einen Rahmen umfasst, an dem eine Mehrzahl von Haltevorsprüngen ausgebildet sind, die jeweils eine zentrale Einbuchtung zum Eingreifen zwischen zwei benachbarte Walzenelemente aufweisen. Darüber hinaus könnte jeweils ein Ende des Stranges mit Walzenelementen an einem Halteelement befestigt sein. Weiterhin könnte der Abstand zwischen zwei Haltevorsprüngen so groß sein, dass die zentralen Einbuchtungen jeweils zwischen zwei benachbarte Walzenelemente eingreifen. Dadurch können bei einer horizontalen bzw. vertikalen Verschiebung des Halteelements die Einbuchtungen der Haltevorsprünge zahnartig zwischen zwei benachbarte Walzenelemente eingreifen und somit die Länge des freihängenden Strangabschnitts zum Aufnehmen des Rohres ändern. Somit kann zum Beispiel die Stabilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Verringerung des Rohrradius erhöht werden, da die Länge zum Aufnehmen des Rohres des freihängenden Strangabschnitts verringert wird. Bei einer Vergrößerung des Rohrradius können sich die Einbuchtungen wieder von dem Strang mit Walzenelementen lösen, so dass die Länge des freihängenden Strangabschnitts zum Aufnehmen des Rohres wieder vergrößert wird. Damit kann die optimale Stützwirkung und Stabilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowohl für kleine als auch für große Rohrradien gewährleistet werden.
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Wenn der Strang aus einer Mehrzahl von Achsstücken gebildet ist, können die Haltevorsprünge vorteilhafterweise jeweils eine seitliche Einbuchtung zur Aufnahme einer Gelenkachse eines Achsstückes aufweisen, die senkrecht zu der zentralen Einbuchtung angeordnet ist. In einer besonderen Ausgestaltung können auch zwei seitliche Einbuchtungen vorgesehen sein, welche die zentrale Einbuchtung zwischen sich einschließen können. Somit können die seitlichen Einbuchtungen die Gelenkachsen aufnehmen und die Stabilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter erhöhen. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Abstand zwischen zwei Haltevorsprüngen dem einfachen oder dem mehrfachen, insbesondere ganzzahligen, Abstand zwischen zwei Gelenkachsen entspricht.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass sie Teil einer Extrusionsvorrichtung zum Herstellen eines extrudierten Kunststoffprofils, insbesondere eines Rohres, ist. Dabei kann die Extrusionsvorrichtung eine oder mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen umfassen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nach folgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Stützen von extrudierten Kunststoffprofilen in einer Extrusionslinie;
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2 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Rahmens mit einem Haltevorsprung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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3 eine seitliche Schnittansicht eines Stranges gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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4 eine Schnittansicht eines im Haltevorsprung aufgenommenen Stranges gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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5 eine seitliche Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform eines Stranges und eines Rahmens mit Haltevorsprüngen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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6a eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Haltevorsprunges gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
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6b eine Schnittansicht des in 5 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
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7 eine schematische Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Stützen von extrudierten Kunststoffprofilen in einer Extrusionslinie; und
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8 eine schematische Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Stützen von extrudierten Kunststoffprofilen in einer Extrusionslinie.
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Der allgemeine Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Stützen von extrudierten Kunststoffprofilen in einer Extrusionslinie wird zunächst anhand eines ersten Ausführungsbeispiels und 1 erläutert. In dieser Figur umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 ein erstes Halteelement 20, ein zweites Halteelement 21 und einen flexiblen Strang 30. Nicht gezeigt ist die Verschiebeeinrichtung zum Verschieben der beiden Haltelemente 20, 21; die Verschiebungsrichtungen sind durch Pfeile angedeutet. Derartige Verschiebeeinrichtungen, wie zum Beispiel Kulissen, Zylinderanordnungen oder Hebelvorrichtungen, sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt und werden hier nicht weiter erläutert werden. In der in 1a dargestellten Gesamtkonfiguration stützt die Vorrichtung ein extrudiertes Rohr 40 mit dem Radius r, das im Querschnitt gezeigt ist. In der 1b dargestellten Gesamtkonfiguration stützt die Vorrichtung ein extrudiertes Rohr 41 mit kleinerem Radius r – Δr, wobei Δr die Änderung des Rohrradius ist.
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Der Aufbau des flexiblen Strangs 30 ist in 3 wiedergegeben. Der Strang 30 weist eine flexible Achse 37 auf, auf der eine Mehrzahl Von Walzenelementen 50 drehbar gelagert ist. Dabei ist der Strang 30 durch die Bohrungen 52 der Walzenelemente 50 geführt. Zusätzlich können in den Bohrungen 52 Hohlachsen (nicht gezeigt) angeordnet sein, um eine möglichst reibungsarme Rotation eines Walzenelements 50 um die flexible Achse 37 zu ermöglichen und damit die Lagerung der Walzenelemente 50 weiter zu verbessern. Benachbarte Walzenelemente 50 können durch geeignete Abstandshalter 34, die mit der flexiblen Achse 37 verbunden sind, voneinander beabstandet sein. Zur weiteren Stabilisierung können die Abstandshalter 34 eine Ausnehmung 38 aufweisen, in die eine zentrale Einbuchtung 24 eines Haltevorsprungs 23 eingreift.
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Die Halteelemente 20, 21 weisen jeweils einen Rahmen 22 und eine Mehrzahl von Haltevorsprüngen 23 auf. Eine Ausführungsform des Haltevorsprungs 23 ist in 2 abgebildet. Der Haltevorsprung 23 ist dabei senkrecht am Rahmen angebracht und umfasst eine zentrale Einbuchtung 24 zum Eingreifen zwischen zwei benachbarte Walzenelemente 50. Das Eingreifen eines Haltevorsprungs 23 zwischen zwei benachbarten Walzenelementen 50 ist in 4 gezeigt, die eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus 1a darstellt. Dabei kann die zentrale Einbuchtung 24 so gestaltet sein, dass ihre Form und Größe der äußeren Oberfläche des Abstandshalters 34 mit der Ausnehmung 38 entspricht, so dass die äußere Oberfläche in Kontakt mit der zentralen Einbuchtung 24 ist.
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Wie in 1a gezeigt, ist der Strang 30 mit dem ersten Strangabschnitt 31 am ersten Halteelement 20 und mit dem zweiten Strangabschnitt 32 am zweiten Halteelement 21 befestigt. Dabei können die befestigten Strangabschnitte 31, 32 die Enden des Stranges 30 darstellen. Weiterhin sind die Halteelemente 20, 21 mit den daran befestigten Strangabschnitten 31, 32 auf gleicher Höhe und in einer Ebene senkrecht zur Extrusionsrichtung angeordnet, so dass sich ein symmetrischer Gesamtaufbau ergibt. Durch die Befestigung der Strangabschnitte 31, 32 an den Halteelementen 20, 21 wird ein dritter, freihängender Strangabschnitt 33 gebildet, in dem das Rohr 40 aufliegt und somit gestützt wird. Dabei können die drehbaren Walzenelemente 50 mit einer Rolloberfläche 51 in Kontakt mit dem Rohr 40 sein. Darüber hinaus greifen zentrale Einbuchtungen 24 der Haltevorsprünge 23 zwischen benachbarte Walzenelemente 50 ein und stabilisieren so den freihängenden Strangabschnitt 33.
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Beim Extrusionsvorgang kann somit das Rohr 40 durch den Strang 30 gestützt werden. Dabei sind die Dimension der Vorrichtung 10, insbesondere die Länge des Stranges 30 und die Höhe des Rahmens 22, so gestaltet, dass die Rohrachse mit der Extrusionsachse 60 zusammenfällt. Gleichzeitig wird beim Extrudieren das Rohr 40 in Extrusionsrichtung entlang der Extrusionsachse 60 weitergeleitet. Die Weiterleitung wird durch die drehbar gelagerten Walzenelemente 50 erleichtert und möglichst reibungsarm gestaltet. Dabei sind die Rolloberflächen 51 der Walzenelemente 50 in Kontakt mit dem Rohr 40. Wie in 1a gezeigt, können am unteren und seitlichen Abschnitt des Rohres 40 mehrere Walzenelemente 50 anliegen. Dadurch kann auch eine seitliche Stützwirkung des Rohres 40 erzielt werden.
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Ein besonders vorteilhaftes Stützen und Weiterleiten ergibt sich, wenn die Länge der Walzenelemente 50 klein gegenüber dem Rohrdurchmesser ist, bspw. höchstens die Hälfte, vorzugsweise etwa ein Zehntel, des Rohrdurchmessers beträgt, da dann eine größere Anzahl von Walzenelementen 50 am Rohr 40 anliegen kann. Dadurch kann auch der Auflagedruck gleichmäßiger verteilt werden, wodurch Pressmarken der Walzenelemente 50 auf dem Rohr 40 verhindert werden können. Bevorzugte Rohrdurchmesser können bei der Extrusion zwischen 70 und 160 mm, zwischen 160 und 250 mm bzw. zwischen 250 und 450 mm variieren. Zum Beispiel kann dann bei Rohrdurchmessern zwischen 70 und 160 mm die Länge der Walzenelemente etwa 5 bis 20 mm, bevorzugt etwa 9 bis 16 mm, betragen.
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Wenn sich der Radius r des Rohres 40 um Δr beim Extrudieren ändert, wird die Verschiebeeinrichtung die Halteelemente 20, 21 so verschoben, dass die Rohrachse stets identisch mit der Extrusionsachse 60 ist. Zweckmäßigerweise ist dafür, wie in 1a und 1b gezeigt, der Strang 30 so angeordnet, dass Teile des Stranges 30, die nicht am Rohr 40 anliegen, senkrecht ausgerichtet sind. Damit liegen die Walzenelemente 50 etwa an der unteren Hälfte des Rohres 40 an.
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Wie in 1 b gezeigt, ergibt sich bei einer Verringerung des Rohrradius r um Δr ein Rohr 41 mit Radius r – Δr. Damit beim Extrudieren auch die Rohrachse des Rohres 41 mit der Extrusionsachse 60 zusammenfällt und eine ähnliche Stütz- und Weiterleitungswirkung der Vorrichtung 10 beim Extrudieren erzielt werden kann, werden die Halteelemente 20, 21 jeweils etwa um den Abstand Δr zueinander in horizontaler Richtung bewegt. Gleichzeitig werden die Halteelemente 20, 21 jeweils etwa um den Abstand (π·Δr)/2 vertikal nach oben bewegt. Dadurch wird der flexible Strang 30 dem veränderten Rohrradius r – Δr so angepasst, dass die Walzenelemente 50 wieder an der unteren Hälfte des Rohres 41 anliegen. Gleichzeitig fällt die Extrusionsachse 60 wieder mit der Rohrachse des Rohres 41 zusammen.
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Falls sich der Rohrradius um Δr vergrößert (nicht gezeigt), werden die Halteelemente 20, 21 jeweils etwa um den Abstand Δr voneinander weg in horizontaler Richtung bewegt. Gleichzeitig werden die Halteelemente 20, 21 jeweils etwa um den Abstand (π·Δr)/2 vertikal nach unten bewegt. Somit ist es möglich, mit der Vorrichtung 10 beim Extrudieren Rohre mit unterschiedlichen Rohrradien jeweils optimal zu stützen und weiterzuleiten.
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Wenn sich, wie oben beschrieben, bei einer Verringerung des Rohrradius die Halteelemente 20, 21 aufeinander zu bewegen, greifen Haltevorsprünge 23 zwischen zwei benachbarte Walzenelemente 50 ein, die zuvor noch nicht durch eingegriffene Haltevorsprünge 23 stabilisiert wurden. Da sich dabei der Abstand zwischen den Halteelementen 20, 21 verringert, verändert sich auch die Krümmung des freihängenden Strangabschnitts 33, so dass die Haltevorsprünge 23 zwischen zwei benachbarte Walzenelemente 50 eingreifen können. Dabei sind die Haltevorsprünge 23 so beabstandet, dass ein Haltevorsprung 23 stets zwischen zwei benachbarte Walzenelemente 50 eingreifen kann, wobei zwischen zwei Haltevorsprüngen 23 dann ein oder mehrere Walzenelemente 50 angeordnet sein können. Bei einer Verringerung des Rohrradius können somit mehr Haltevorsprünge 23 zwischen Walzenelemente 50 eingreifen, so dass der freihängende Strangabschnitt 33 weiter stabilisiert werden kann.
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Wenn sich, wie oben beschrieben, bei einer Vergrößerung des Rohrradius die Halteelemente 20, 21 voneinander wegbewegen, lösen sich Haltevorsprünge 23, die zuletzt zwischen zwei benachbarte Walzenelementen 50 eingegriffen haben, wieder vom Strang 30, so dass der freihängende Strangabschnitt 33 vergrößert werden kann. Somit kann sich die Krümmung des freihängenden Strangabschnitts wieder dem vergrößerten Rohrradius anpassen, so dass eine optimale Stützwirkung erzielt werden kann.
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5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 mit einem zum ersten Ausführungsbeispiel unterschiedlichen Strang 30 und Haltevorsprung 23. Dabei ist der flexible Strang 30 aus einer Mehrzahl von Achsstücken 35 gebildet, die über Gelenkachsen 36 miteinander verbunden sind. Dabei kann jeweils ein Walzenelement 50 drehbar um ein Achsstück 35 gelagert sein.
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Wie in 6a gezeigt, weist der Haltevorsprung 23 eine erste seitliche Einbuchtung 25 und eine zweite seitliche Einbuchtung 26 auf, die senkrecht zu der zentralen Einbuchtung 24 angeordnet sind und die zentrale Einbuchtung 24 zwischen sich einschließen. In die seitlichen Einbuchtungen 25, 26 können beim Eingreifen zwischen zwei benachbarte Walzenelemente 50 die Gelenkachsen 36 des Stranges 30 aufgenommen werden. In 6b ist die Aufnahme einer Gelenkachse 36 in den seitlichen Einbuchtungen 25, 26 in Schnittansicht entlang der Linie B-B aus 5 gezeigt. Weiterhin können die Abstände benachbarter Haltevorsprünge 23 dem Einfachen oder Vielfachen des Abstands zwischen zwei Gelenkachsen 36 entsprechen, so dass beim Eingreifen zwischen zwei benachbarten Walzenelementen 50 stets die Gelenkachsen 36 in den seitlichen Einbuchtungen 25, 26 aufgenommen werden können.
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7 zeigt ein drittes Ausfübrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Stützen von extrudierten Kunststoffprofilen in einer Extrusionslinie. In 7a wird das Rohr 40 durch den Strang 30 gestützt. Dabei bildet der Strang 30 eine Schlaufe, wobei die befestigten Strangabschnitte 31, 32 an der Haltevorrichtung 15 angebracht sind. Dabei ist die Haltevorrichtung 15 senkrecht über der Extrusionsachse angeordnet. 7b zeigt das gestützte Rohr 41 bei einer Rohrradiusverkleinerung. Bei dieser Rohrradiusverkleinerung kann der befestigte Strangabschnitt 32 (alternativ der befestigte Strangabschnitt 31 oder auch beide befestigte Strangabschnitte 31, 32 um einen entsprechend geringeren Weg) nach oben verschoben werden, wobei die Länge des freihängenden Strangabschnitts 33 so verkürzt wird, dass die Rohrachse des Rohrs 41 mit der Extrusionsachse 60 zusammenfällt. Dabei bleibt die Haltevorrichtung 15 auf gleicher Höhe.
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Umgekehrt, bei einer Vergrößerung des Rohrradius (7b auf 7a), kann der freihängende Strangabschnitt 33 wieder vergrößert werden, damit die Rohrachse des Rohrs 41 mit der Extrusionsachse 60 zusammenfällt, wenn der befestigte Strangabschnitt 32 (alternativ der befestigte Strangabschnitt 31 oder auch beide befestigte Strangabschnitte 31, 32 um einen entsprechend geringeren Weg) nach unten verschoben wird.
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In beiden Fällen können die befestigten Strangabschnitte durch händisches Eingreifen oder Vorrichtungen (nicht gezeigt), wie eine angetriebene Wicklungsspule, eine Zugvorrichtung oder ähnliches, verschoben werden. Derartige Vorrichtungen sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt und werden hier nicht weiter erläutert werden.
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8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum Stützen von extrudierten Kunststoffprofilen in einer Extrusionslinie. In 8a wird das Rohr 40 durch den Strang 30 gestützt. Dabei bildet der Strang 30 eine Schlaufe, wobei die befestigten Strangabschnitte 31, 32 an dem Halteelement 29 der Haltevorrichtung 15 angebracht sind. Dabei ist die Haltevorrichtung 15 senkrecht über der Extrusionsachse angeordnet. 8b zeigt das gestützte Rohr 41 bei einer Rohrradiusverkleinerung. Bei dieser Rohrradiusverkleinerung kann die Haltevorrichtung 15 mit den beiden befestigten Strangabschnitten 31, 32 so nach oben verschoben werden, dass die Rohrachse des Rohrs 41 mit der Extrusionsachse 60 zusammenfällt. Dabei bleibt die Länge der Strangabschnitte gleich.
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Umgekehrt kann bei einer Vergrößerung des Rohrradius (8b auf 8a) die Haltevorrichtung 15 mit den beiden befestigten Strangabschnitten 31, 32 nach unten verschoben werden.
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In beiden Fällen kann die Haltevorrichtung 15 bzw. das Halteelement 29 durch eine Verschiebeeinrichtung (nicht gezeigt), wie zum Beispiel eine Kulisse, eine Zylinderanordnung oder Hebelvorrichtung, verschoben werden. Derartige Vorrichtungen sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt und werden hier nicht weiter erläutert werden.
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Der in 7 und 8 gezeigte Strang 30 kann ähnlich oder gleich zu dem in 3 oder in 5 gezeigtem Strang 30 mit Walzenelementen 50 ausgestaltet sein. Wie oben beschrieben sind diese aber nicht zwingend nötig.
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Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind zahlreiche Abwandlungen möglich. Babel ist zunächst zu betonen, dass die oben beschriebenen Verschiebungen der Haltelemente 20, 21 wie im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel um etwa Δr in horizontaler Richtung und um etwa (π·Δr)/2 in vertikaler Richtung Richtgrößen darstellen, deren Werte einer idealisierten geometrischen Darstellung entsprechen. In der Praxis können jedoch auch weitere Parameter, wie Walzenelementradius, Spiel zwischen Walzenelementen 50 und dem Strang 30 oder ähnliche Toleranzen, zur Variation der Richtgrößen innerhalb dieser Parameter beitragen.
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Weiterhin könnten die Walzenelemente 50 auch durch Kugeln mit einer Bohrung ersetzt werden, die auf dem Strang drehbar gelagert sind.
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Ebenso wäre es aber auch vorstellbar, dass die Rolloberflächen 51 der Walzenelemente 50 konkav und rotationssymmetrisch so gekrümmt ausgebildet sind, dass der Rohrradius mit dem Krümmungsradius zumindest annähernd übereinstimmt bzw. der Krümmungsradius der Rolloberfläche der Walzenelemente 50 größer oder gleich dem Rohrradius des Rohres 40 ist, um die Auflagefläche zwischen der Rolloberfläche und dem Rohr 40 zu vergrößern. Auf diese Weise kann das Rohr 40 noch besser gestützt werden. Dabei könnte die Rolloberfläche 51 des Walzenelements 50 so konkav und rotationssymmetrisch gestaltet sein, dass das Walzenelement 50 etwa einen (Rotations-)Hyperboloid bildet. Weiterhin kann die Rolloberfläche 51 in Abhängigkeit vom veränderlichen Rohrdurchmesser des Rohres 40 so konkav und rotationssymmetrisch gekrümmt gestaltet sein, dass das Rohr 40 bei allen Durchmessern stets optimal durch das konkav geformte Walzenelement 50 gestützt wird.
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Grundsätzlich ist auch vorstellbar, dass in einer Extrusionslinie mehrere Vorrichtungen 10 hintereinander verbaut sind, um ein extrudiertes Rohr 40 über eine längere Distanz zu stützen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006044643 A1 [0002]
