DE2111763B2

DE2111763B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Kanalmantels einer ProfildOse zum Strangpressen von plastischen Stoffen, Insbesondere von Kunststoffen

Info

Publication number: DE2111763B2
Application number: DE2111763A
Authority: DE
Inventors: Edward Korostoff; Gary Kenneth Zin
Original assignee: Matcon Inc
Current assignee: Matcon Inc
Priority date: 1970-03-11
Filing date: 1971-03-11
Publication date: 1975-01-23
Also published as: CH552459A; CH564418A5; DE2111763C3; GB1348410A; DE2111763A1; US3588987A; DE2166579A1; CA931526A; FR2084364A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Kanalnvjitels einer Profildüse zum Strangpressen von plastischen Stoffen, insbesondere von Kunststoffen, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Profildüsen bzw. Kanalmäntel für Profildüsen sind bekannt. Beispielsweise wird in der US-PS 2 403 476 das Beschichten des Kanals einer aus Metall bestehenden Profildüse mit Polytetrafluoräthylen bzw. die Herstellung einer Profildüse aus diesem Material beschrieben. Diese Profildüse hat an der Eintrittsseite einen größeren und an der Austrittsseite einen kleineren kreisförmigen Querschnitt und einen dazwischenliegenden, sich konisch verengenden Kanalabschnitt. Die Übergänge vom größeren kreisförmigen zum kegligen und vom kegligen zum kleineren kreisförmigen Abschnitt erfolgen abrupt und ohne Übergangsbereiche. Dadurch ergibt sich beim Extrudieren ein Strömungsverlauf mit erhöhten Widerständen für das zu extrudierende Material, und es können Fehlstellen im fertigen Produkt nicht ausgeschlossen werden.

Ferner ist durch die US-PS 2 572 677 ein von einem kreisförmigen Querschnitt zu einem flachen Rechteckquerschnitt übergehender Kanalmantel bekanntgeworden, der an verschiedenen Stellen im Gehäuse abgestützt wird und mit Temperaturregeleinrichtungen versehen ist. Der Übergang vom Kreiszum Rechteckquerschnitt erfolgt bei diesem Kanalmantel in etwa einem Viertel der Länge desselben; im übrigen Teil wird der Rechteckquerschnitt nur noch abgeflacht und verbreitert. So ergeben sich sd.arfe Übergänge, die zu Störungen im Strömungsverlauf des extrudierteft Materials führen.

Die Form des stranggepreßten Materials hängt in erster Linie von der Gestaltung der Profildüse ab, durch welche das Material gedrückt wird. Die Profildüsen sind an der gewöhnlich kreisförmig ausgebildeten Austrittsöffnung eines Extruders befestigt. Die Profildüsen müssen eine im wesentlichen zylindrisQh auftretende Schmelze eines flüssigen Materials in einen Strang ausgehärteten Materials mit einem äußeren Umriß oder einem Profil der gewünschten Form überführen. Eine ideale Profildüse würde so sein, daß sie einen schrittweisen Übergang von ihrer Eingangsseitc zu ihrer Ausgangsseite ermöglichen würde. Der Querschnittsverlauf und die Formänderungen sollten sich gleichmäßig mit dem Fortschreiten des zu extrudieren den Materials von der Aüstrittsöffnung des Extruders zum Endprofil des Produktes ändern.

Je komplizierter die Form des stranßecnreRtpn

21 Π 763 t

3 4

Endprodukte» ist, um so größer ist die Schwierigkeit, Profilbereich zum Ausgleich der elastischen Speicbe-

einen schrittweisen Übergang zwischen der Eintritts- rung,

öffnung der Profildüse und der Austrittsöffnung der Fig, 9 eine graphische Darstellung der Radius-

Profildiise zu erreichen. Die KanalmKntel der bekann- änderung des Kanalmantels als Funktion der axialen

ten Profildüsen sind daher von Hand gefertigt und s Anordnung,

suchen einen schrittweisen Übergang über eine kurze Fig. 10 ein vertikaler Schnitt einer Profildüse für

axiale Entfernung zu erreichen. Diese bekannten Pro- ein L-förmiges Profil,

fildüsen haben einen kleinen oder sehr kurzen Über- Fig. 11 bis 16 sind Querschnitte entlang der gangsbereich, über den das zu extrudierende Material Linien 11-11, 12-12, 13-13, 14-14, 15-15 und 16-16 von einer Schmelze mit kreisförmigem Querschnitt in io der Fig. 10, welche den Übergang von einer kreiseine Form mit dem gewünschten Umriß oder dem ge- förmigen öffnung zu einer L-förmigen öffnung entwünschten Profil übergeführt werden kann. Jedoch sprechend einem Ausführungsbeispiel darstellen,
sind diese Übergangsbereiche im allgemeinen noch F i g. 1 zeigt zur Veranschaulichung einen Schrauunbefriedigend zur Massenherstellung. benextruder 2, welcher an seiner Austrittsöffnung eine

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die 15 Profildüse 40 trägt. Der Schraubenextruder 2 weist im

Herstellung eines Aufbaus für die Kanalmäntel von allgemeinen eine Grundplatte 4 aus schwerem Stahl

Profildüsen zu ermöglichen. Solche Kanalmäntel oder anderem Material auf, um die Profildüse an

sollen eine schrittweise Verengung von der Austritts- ihrem Platz zu halten. Ein Antriebsmotor 6 ist starr

öffnung des Extruders zur Austrittsöffnung der Profil- mit der Grundplatte 4 verbunder und dient zur Be-

düse schaffen, welche der idealisierten Strombahn des 20 tätigung des Extruders. Der Antriebsmotor 6 ist über

zu extrudierenden Materials ähnlich ist. eine Welle 10 mit einem Getriebe S verbunden. Das

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- Getriebe 8 erzeugt abhängig von den physikalischen löst, daß eine rohrförmige, gummiartige Haut mit Eigenschaften des extrudierenden Materials eine entihren Enden zwischen zwei Befestigungsstellen einge- sprechende Auswahl an Drehmomenten. Das Gespannt und zu einem langgestreckten Kanalmantel 25 triebe 8 ist über eine Welle 12 mit einem doppelten mit einem tunnelartigen Durchgang, dessen innerer Untersetzungsgetriebe 14 verbunden. Dieses doppelte Umfang den Innenumriß der Profildüse bildet, ge- Untersetzungsgetriebe 14 erzeugt eine Drehbewegung, dehnt wird. um den Schraubenteil des Schraubenextruders 2 an-

Darüber hinaus können die durch das erfindungs- zutreiben. Das doppelte Untersetzungsgetriebe 14 ist

gemäße Verfahren hergestellten Profildüsen Profil- ^o über eine Welle 16 mit dem Axiallager 18 verbunden,

bereiche aufweisen, welche das Schrumpfen des ex- Das Axiallager 18 ist zur besseren Ausrichtung der

trudierten Materials berücksichtigt und welche ange- zentralen Welle 20 und größeren Steifigkeit an einem

glichene Temperatursteuereinrichtungen mit minima- seitlichen Vorsprung der Welle angeordnet. Die

ler Wärmeiiachwirkung aufweisen, um das zu extru- Welle 20 ist am Zylinder 22 befestigt, welcher über

dierende Material auf der gewünschten Temperatur 35 seine gesamte Länge eine schraubenförmige Wendel

halten zu können. 24 aufweist. Ein Zufuhrtrichter 26 ragt in eine Ein-

Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Weiter- trittsöffnung 28. Die Eintrittsöffnung 28 öffnet sich in

bildungen der Erfindung sind aus den Patentansprü- ein Gehäuse 30 an der Verbindung der Welle 20 mit

chen 2 bis 14 ersichtlich. dem Zylinder 22. Die schraubenförmige Wendel 24

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines 40 und der Zylinder 22 sind innerhalb des Gehäuses 30

Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die angeordnet. Der Innendurchmesser des Gehäuses 30

Zeichnung näher erläutert. Es zeigt ist im wesentlichen gleich dem Außendurchmesssr

F i g. 1 einen Längsschnitt eines Extruders mit Ver- der Wendel 24. Mehrere Heizelemente 32 sind im

wendung einy gemäß Ausführungsbeispiel hergestell- wesentlichen entlang der gesamten Länge des Ge-

ten Profildüse, 45 häuses 30 angeordnet, um eine gesteuerte Wärme-

F i g. 2 einen vertikalen Querschnitt eines Ausfüh- quelle für das Gehäuse 30 zu schaffen. Eine Belüf-

rungsbeispiel es einer Vorrichtung zum Herstellen des tungsvorrkhtung 34 ist vorgesehen, um übermäßige

Kanalmantels einer Profildüse, Feuchtigkeit und Kondensation vom Gehäuse 30

Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt des aushärt- fernzuhalten. Eine Prallplatte 44 ist an der Austrittsbaren Materials und der Beschichtung, welche auf das 50 öffnung 42 des Schraubenextruders 2 befestigt. Die aushärtbare Material zur Bildung des Kanalmantels Frohidüse40 ist ebenfalls an der Austrittsöffnung 42 aufgebracht ist und ein Ausführungsbeispiel einer des Extruders stromab der Prallplatte 44 befestigt. Vorrichtung zur Durchführung der Beschichtung, Die Profildüse 40 liegt im allgemeinen koaxial zur

Fig. 4 einen vertikalen Querschnitt eines Kanal- Austrittsöffnung42. Die Profildüse40 weist einen

mantels und das aushärtbare Material innerhalb des- 55 Übergangsbereich 46 und einen Profilbereich 48 auf.

selben, Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur

F i g. 5 einen vertikalen Querschnitt eines Kanal- Herstellung der Profildüse ist in F i g. 2 dargestellt,

mantels, welcher teilweise im Gehäuse einer Profil· Die Vorrichtung weist einen Rahmen 50 mit einer

düse angeordnet ist, Grundplatte 52 und einer Mehrzahl aufrechter, starr

F i g. 6 einen vertikalen Querschnitt eines Kanal- 60 an der Grundplatte 52 mit Eckträgem 56 befestigter

mantels im Gehäuse einer Strangpreßform, wobei Tragstangen 54 auf. Bei dem dargestellten Ausfüh-

Temperatuifühler und Heizelemente um den Kanal- rungsbeispiel sind die oberen Enden der Tragstangen

mantel angeordnet sind, 54 mit Gewinde 58, passend zum Innengewinde der

F i g. 7 einen vertikalen Querschnitt entlang der Haitemuttern 60, versehen.

Linie 7-7 der F i g. 1 einer fertigen Profildüse mit 65 Eine Ausdehnungsplatte 62 erstreckt sich zwischen

einem Kanalmantel im eingebauten Zustand, den aufrechten Tragstangen 54, angrenzend an ihre

F i g. 8 einen vertikalen Querschnitt einer Vorrich- oberen Enden. Die Ausdehnungsplatte 62 ist in der

tung zur Herstellung eines Kanalmantels mit einem Mitte mit einem Ausschnitt 64 und einer Mehrzahl

am Umfang, angrenzend an die Ecken der Ausdeh- Form der inneren Fläche der Haut annimmt. Bei nungsplatte, angeordneter öffnungen 68 versehen. einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wurde ein Die Ausdehnungsplatte 62 ist so angeordnet, daß sie Gips zum Füllen des von der gestreckten rohrförmimit den am Rand angeordneten öffnungen 68 auf den gen Haut 70 gebildeten Hohlraumes verwendet. Es ist Tragstangen 54 verschiebbar angebracht ist. Der 5 wünschenswert, ein aushärtbares Material 85 zu ver-Ausschnitt 64 kann jede gewünschte Form haben. wenden, welches durch die Wirkung von Wasser oder Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Wärme gelöst oder abgelöst werden kann, wie es Ausschnitt 64 Kreisform. Eine Halterung 66 ist an später im einzelnen beschrieben wird, der Ausdehnungsplatte 62 mit Schrauben 67 befestigt. Nachdem der Rahmen 50 mit der gedehnten Haut

Die Halterung 66 hat eine Innenform, welche im io in einen nicht dargestellten Behälter gestellt wurde, wesentlichen dem Umfang des Ausschnittes 64 ent- wird ein Material, vorzugsweise eine Flüssigkeit, mit spricht. Der äußere Umfangsumriß der Halterung 66 einem spezifischen Gewicht ähnlich dem spezifischen ist im wesentlichen gleich dem inneren Umfangsumriß Gewicht des aushärtbaren Materials 85 in den Beder Austrittsöffnung 42 des Extruders, mit welchem hälter gebracht. Der Flüssigkeitsspiegel wird gerade die ProfildUse verwendet werden soll. 15 bis unterhalb der Unterseite der Platte 62 angehoben.

Eine gummiartige rohrförmige Haut 70 mit einem Das aushärtbare Material 85 wird dann in den Hohloberen 71 und unteren offenen Ende 72 ist unterhalb raum gebracht. Das Einsetzen des Rahmens 50 und der Ausdehnungsplatte 62 mit dem oberen Ende 71 der langgestreckten rohrförmigen Haut 70 in den mit der Haut in unmittelbarem Kontakt mit dem äußeren Flüssigkeit gefüllten Behälter vermindert die Möglich-Umfangsumriß der Halterung 66 angeordnet. Ein ao keit einer Verformung oder Dehnung durch Druck Klemmring 74 mit einer Innenform entsprechend der der gestreckten rohrförmigen Haut 70 auf Grund des äußeren Umfangsform der Halterung 66 ist rund um Gewichtes des aushärtbaren Materials 85. Obwohl dieselbe so angeordnet, daß die rohrförmige Haut 70 F i g. 2 den aus einer langgestreckten rohrförmigen zwischen der Halterung 66 und dem Klemmring 74 Haut 70 gebildeten Hohlraum zeigt, wie er vollständig eingeklemmt ist. Der Klemmring 74 hat eine Befesti- »5 bis 2ur Linie »A« mit aushärtbarem Metall gefüllt ist, gungsschraube 76, um die rohrförmige Haut 70 in muß c'les nicht der Fall sein. In Abhängigkeit davon, unmittelbarem Kontakt mit dem äußeren Umfangs- welches aushärtbare Material 85 verwendet wird, wird umriß der Halterung 66 zu halten und sie daran zu jede Art eines Positivs der Umrisse der Innenhindern, von ihr herunterzurutschen. Das untere wand 70a der langgestreckten rohrförmigen Haut 70 offene Ende 72 der rohrförmigen Haut 70 ist rund 30 von einem massiven bis zu einem schalenähnlichen um eine Halterung 78 angeordnet. Die Halterung 78 Positiv genügen. Die Art des aushärtbaren Materials hat ein Profil, welches im wesentlichen dem zum 85 hängt davon ab, was für Material auf das aus der Schluß erhaltenen extrudierten Erzeugnis ähnlich ist. gestreckten rohrförmigen Haut 70 hergestellte Positiv Die Halterung 78 kann von festem Material abge- aufgebracht wird. Beim Strecken der Haut 70 liefert schnitten sein. Eine Profilklemme 80 mit einer inne- 35 der sich ergebende Umriß einen Übergangsbereich, ren Kontur 82, deren Profil der Halterung 78 ent- welcher in jeder wachsenden Entfernung rund um spricht, ist rund um diese angeordnet, so daß die seinen Umfangsumriß in einer gegebenen axialen rohrförmige Haut 70 zwischen der Halterung 78 und Lage eine im wesentlichen idealisierte Strombahn soder Profilklemme 80 liegt. Durch Anziehen der Pro- wohl in der axialen Richtung für jede wachsende filklemme 80 wird die rohrförmige Haut im wesent- 4° Entfernung als auch rund um den Umfangsumriß jeiichen mit allen Flächen der Halterung 78 in enger der wachsenden Entfernung bildet. Wo das zu extru-Berührung gehalten. dierende Erzeugnis und daher die Form eine kom-

Die Halterung 78 ist in einer Aufnahme 84 einge- plexe äußere Umfangsform oder ein Profil hat, kann bettet oder anders starr an ihr befestigt. Die Auf- durch diese Technik ein fortlaufender Übergangsnahme 84 ist mit Schrauben 87 starr an der Grund- 45 bereich erzielt werden.

platte 52 befestigt. Druckbeschläge 86 sind an der Betrachtet man nun F i g. 3, so sind dort ein bevor-

Ausdehnungsplatte 62 befestigt. Ein Druck kann auf zugtes Verfahren und eine bevorzugte Vc.richtung den Druckbeschl&g 86 in einer Richtung senkrecht zum Herstellen des Kanalmantels der Profildüse darzur Ausdehnungsplatte 62 und zur Grundplatte 52 gestellt Die Haut 70 wird von dem aus aushärtbarem ausgeübt werden, so daß die Ausdehnungsplatte 62 5° Material 85 hergestellten Positiv abgestreift Unter von der Platte 52 weggeschoben wird. Das dehnt die normalen Bedingungen bleibt die Halterung 78 aus rohrförmige Haut 70 zur in Fig. 2 dargestellten festem Material bei der Verbindungsstelle 81 fest am Form. Wenn die gewünschte Streckung der rohrför- Positiv aus aushärtbarem Material. Die Halterung 78 migen Maut 70 erzieh ist, können die Haltemuttern und das Positiv aus aushärtbarem Material werden in 60 am Schraubengewinde 58 der Tragstangen 54 in 55 einem Rahmen 90 angeordnet Der Rahmen 90 hat ihre Lage gebracht werden, um auf die obere Aus- eine Grundplatte 92, vertikale Rahmenteile 94 senkdebnungsplatte 62 die notwendige Rückhaltekraft ge- recht zur Grundplatte 92 und parallel zueinander und gen die Abwärtskraft auszuüben, welche von der eine Deckplatte 96 parallel zur Grundplatte 92. Eine gummiartigen rohrförmigen Haut ausgeübt wird. horizontale Tragplatte 98 ist parallel zur Grundplatte

Nachdem die obere Ausdehnungsplatte 62 and die 60 92, zur Deckplatte 96 und zwischen beiden angeord-Grundplatte 52 voneinander entfernt wurden, um die net. Ein Motor 100 ist starr an der Grundplatte 92 Haut 70 zum gewünschten Profilumriß zu strecken, befestigt Die Welle 102 ragt aus dem Motor heraus, wird ein Abguß durch Eingießen eines aushärtbaren Ein Zahnrad 104 ist starr auf der Welle 102 mit einer Materials 85 in den durch die gestreckte Haut 70 ge- durch den Bund 108 ragenden Befestigungsschraube bildeten Hohlraum gebildet Das aushärtbare Mate- 65 106 angebracht.

rial 85 wird durch den Ausschnitt 64 eingefüllt. Das Eine Welle 110 ist drehbar in einer Bohrung 112

Material 85, welches in den Hohlraum eingefüllt wird, der Grundplatte 92 angeordnet Ein Stützring 114 ist sollte ein ausfaärtbares Material sein, welches die dicht an der oberen Fläche der Grundplatte 92 auf

tabelle UO angeordnet. Ein "-■·-- Welle 110 mit einer Schraube 118 und ----- Μ starr befestigt. Das ^JÄ^Ägri«. lüfder Welle 102 befestigten f^^X'Welle 102 Wffl det Welle 110 über eine ^D.^r ^"^„/J_erteilen. Äh den Motor 100 eine Drehbewegung »» m Welle 110 Ogt durch die fjy^jjj JX Ge- M Der obere Teil der Welle 110 ist rnii e »122 versehen. Ein drehbarerSttttrmg»· auf der Welle 110 dicht an der oberen ^ lorizontalen Tragplatte 98 vofgjS enuprechen-Äutter 126 mit einem dem ^Ge™ ¹^ ^ _UQ ■itfem Gewinde ist auf den oberen Teii οe ..

^schraubt. Eine Platte 128 iss tJJMjn «J ₁₂₆ ller Welle HO befestigt, und ehe Haltemu ^ !^gezogen, bis sie die untere Flacne n* ΛΪ28 berührt. _{3l d eine} untere

' Di« Platte 128 hat eine o^"^{1 U} _Fläche 129 hat kreisförmige Fläche 129. P^⁰A[S₅, ^ _ao eine größere Oberfläche als die Flache ^^ Öffnung 42 des Extruders "«^l ™i„ _13t hat eine der Profildüse. Die obere
und

die maximalen an der Innenseite des Kanalmantels auftretenden Beanspruchungen begrenzt. Betrachtet man den Kanalmantel als einen dickwandigen Zylinder mit geschlossenen Enden, welcher einem Innendruck »P« unterworfen ist, so kann eine dichte Annäherung an die wahrscheinliche Streckgrenze und die Innendrücke auf den Kanalmantel erzielt werden. Der Innendruck, bei welchem in einem Zylinder ohne axiale Spannung Fließen stattfindet, ist gegeben

Gleichung 1:

P=

wobei

P — Innendruck,
b — Außenradius des Zylinders,
a = Innenradius des Zylinders,
σ₀ = Fließgrenze bei einfacher Spannung im
Zylinderwandmaterial

sind. Für schwaches Kanalmaterial mit einer Fließ- -·.«.._/—₂ „_r„_{iht die} Gleichung 1 die

W^OCl III IVl IV I ■ uw ■

Extruders ähnlich ist. uas ^o«'^fc" *"-„ der . Material 85 erzeugte P°^slt'^v.^,^ri_edes Positivs mit 128 befestigt, so daß die Mittel h««d» _{t Die}

der Längsachse der Welle Π« *""„ _wei_che um Platte 128 hat am Umfang ^ Senkan^ 135 der eine Entfernung »/«von ^^jer oberen Fläche Platte 128 und eine Tiefe »D« von α _{die obere}

131 der Platte ™*β*^ Jj₆ eine Berührungs-Fläche 131 der Platte ™™™Τ\ _Fi_äche aufweist, fläche mit dem Positiv bildet ein ^ ^.^ _an welche im wesentlichen der r-acn _{1M m(t}

der Berührungsfläche ähnlich ist ^ _{und einer}

einer vertikalen ^"Λ^ΛΪΓ,Ι« W ">^ηα Τ horizontalen Wand 134 de Wg _angeordnet. Die den abgesetzten Teil der Platte 12» g._{t den} _w^- Haltefläche 136 des Ringes j» _Aufnahme. Die den 132 und 134 eine becherfonn.g^ ^ ^ _der besondere Ausbildung ^de _d ^s _es ^R'jJ|_naimantels abhängig,

^{1 wird} ist starr an der

SKSäm'S* »"^{d 76}·^{2 mm}-

Minimale Wanddicken (mm)

p.e
bei, 3W

Wanddicke beträgt bis zu 5 84 mm ^ ^^ _{und eine}m Dnj*""

^^ Anzahl von Materialien z. B StaM us£ «^Sacken, welche innerhalb der Form auftre

ten^«n. ^ _{Kanal nte}i_s kann

festigung der A

sehen. Beim Anschalten J»

gedreht . Jedoch .st es
Verwendung von Oa

gen von

fe^gkeit verwenden, ^ f^_mater._als die Streckgrenze des Kanain«"

409584^23

der Kanalmantel 150 durch Aufspritzen flüssigen festigt. Eine Frontplatte 180 ist starr an der vertikalen

Metalls auf das Positiv hergestellt. Metall- oder Rahmenplatte 174 mit Schrauben 182 befestigt. Die Flammspritzen, wie es gewöhnlich bezeichnet wird, Frontplatte 180 hat eine zentrale öffnung 184, welche

wird durch Drehen des Positivs und Aufsprühen ge- im wesentlichen der Eintrittsöitnung 160 des Kanal-

schmolzenen Metalls auf die Fläche des Positivs zur 5 mantels 150 ähnlich ist. Die Frontplatte 180 ist so

Herstellung einer Beschichtung durchgeführt. Reines angeordnet, daß der Umfang der zentralen öffnung

oder legiertes Metall wird in einer Flamme geschmol- 184 mit der Eintrittsöffnung 160 an ihrer gemein-

zen und durch Druckluft in feine Partikeln zerstäubt. samen Berührungsfläche 186 ausgerichtet ist. Die

Diese Partikeln setzen sich auf das Positiv zur BiI- zentrale öffnung 184 hat eine umlaufende Erweite-

dung einer festen Metallschicht. Weil das geschmol- io rung 188, welche der äußeren Ausbildung des Be-

Zene Metall von einem starken Luftstrom begleitet reiches »O« der Eintrittsöffnung entspricht,

ist, wird das Positiv nicht merklich aufgeheizt. Weitere Eine Anzahl Heizelemente 190, Kühlelemente 192

Einzelheiten über Flammspritzen sind in dem Buch und Fühler 194 sind um den Kanaimantel 150 ange-

»Flame Spray Handbook« von H. S. I η gh am und ordnet. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel

A. P. Sh ep par d, herausgegeben von der Metco Inc., 15 stimmen das Heizelement 190, das Kühlelement 192 Westbury, Long Island, New York, zu finden. Andere und der Kühler 194 im wesentlichen mit der äußeren Techniken wie z. B. Präzisionsformguß, Metallkera- Kontur des Kanalmantels 150 in der Nähe des esit-

mik oder andere geeignete Beschichtungsverfahren sprechenden Elementes überein, und alle Punkte des

können zur Herstellung des Formrohrs 150 verwendet entsprechenden Elementes sind im wesentlichen

werden. ao gleich weit vom entsprechenden Punkt des Kanal-

In F i g. 4 ist der fertiggestellte Kanalmantel 150 mantels 150 entfernt, wodurch gleichmäßiges Beheidargestellt, wobei die Halterung 78 und die Platte 128 zen, Kühlen oder Abtasten durch die entsprechenden sowie der Ring 130 von der Eintrittsöffnung des Ka- Elemente ermöglicht ist. Eine Anzahl der Elemente nalmantels entfernt wurden. Das Positiv ist noch kann rund um den Kanalmantel in vorbestimmter innerhalb des Kanalmantels angeordnet. Jedoch kann «5 Anordnung angebracht werden. Darüber hinaus das Material bei entsprechender Auswahl durch müssen nicht alle drei Elemente gleichzeitig verwenbloßes Zuführen von Wasser entfernt werden, wenn det werden. Obwohl F i g. 5 ein mögliches Ausfühes sich um Gips handelt, oder Wärme je nach der rungsbeispiel mit allen drei Arten der Elemente dar-Art des verwendeten Materials. Weil der Kanalmantel stellt, liegt die Verwendung anderer Elemente bei aus einem sehr viel härteren Material als das Positiv 30 Abänderung des zu extrudierenden Materials innergefertigt ist, besteht nur geringe oder keine Möglich- halb des Anwendungsbereichs. In den übrigen Figukeit, denselben zu beschädigen. Der Kanalmantel 150 ren werden nur Heizelemente 190 und Fühler 194 besteht aus drei wesentlichen Bereichen. Der Bereich beschrieben werden.

»O« in der Nähe der Eintrittsöffnung 160 ist im we- In F i g. 6 ist ein Querschnitt einer Profildüse ent-

sentlichen ähnlich der Austrittsöffnung 42 des Extru- 35 sprechend einem Ausführungsbeispiel dargestellt, bei

ders ausgebildet, bei welchem die Profildüse verwen- welchem der Kanaimantel 150 in einem Gehäuse 200

det werden soll. Die äußere Ausbildung des Bereichs eingeschlossen ist. Das Gehäuse ist vorzugsweise aus

»O« hängt von den Erfordernissen des Profildüse und Stahl oder einem anderen hoch druckfesten Material

der Frontplatte 180 des Gehäuses 200 der Profildüse hergestellt. Das Gehäuse 200 umschlietit im wesent-

ab, wie es im folgenden näher erläutert wird. 40 liehen den Kanalmankl 150. Das Gehäuse 200 hat

Der nächste Bereich ist der Bereich »/« oder Über- eine Austrittsöffnung 202 welche merklich größer als gangsbereich. Dieser Bereich liegt zwischen der Ein- die Austritssöffnung 170 des Kanalmantels und kotrittsöffnung 160 und der Austrittsöffnung 170 des axial mit dieser ausgerichtet ist. Das Gt lause 200 Kanalmantels 150. Dieser Bereich hat einen im we- steht im engen Kontakt mit der Austrittsöffnung 170 sentlichen exponentialen Umriß für jede wachsende 45 des Kanalmantels 150. um den Kanalmantel 150 an Entfernung in axialer Richtung des Kanalmantels und der Austritssöffnung 170 zu tragen, entlang jeder wachsenden Entfernung rund um den Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Umfangsumriß des Kanalmantels bei jeder gegebenen zentrale Austrittsöffnung 202 des Gehäuses 200 mit axialen Stelle des Kanalmantels. Der letzte Bereich einer Ausdrehung an den Innenflächen der Front- »Le ist der Profilbereich. Der Profilbereich bat eine 50 platte 210 versehen, in welcher die Austrittsöffnung innenform, welche im wesentlichen dem Profil des 202 angeordnet ist Die AtBdrerraag 204 ist im weschließlich gepreßten Erzeugnisses ähnlich ist. Je- sentlichen in ihrer Form identisch mit der äußeren doch, wie in der folgenden Beschreibung von weiteren Form des Austrittsendes des Kanalmantels 150 im Ausführungsbeispielen beschrieben wird, kann der Profilbereich »L«. Eine Füllöffnung 206 und eine Profilbereieh »L« mit Rücksicht auf die elastische 55 Entlüftungsöffnung 208 sind in der Frontplatte 210 Speicherung des extrudieren Materials abgeändert des Gehäuses vorgesehen. Eine Abtasternrichtung 212 sein. Der äußere Umriß des Profilbereiches »L« ist und eine Heizeinrichtung 214 sind an einer Seite des eine abhängig von der Ausbildung des Gehäuses 200 Gehäuses angeordnet Die Leitungen von der Heizveränderliche Form, welche bei der Herstellung des einrichtung 214 und der Abtasteinrichtung 212 sind endgültigen Kanalmantels verwendet wird. «» mit den Heizelementen 190 und den Fühlern 194 ver-

In F i g. 5 ist ein Querschnitt einer teilweise zu- bunden. Das Gehäuse ist starr an der Frontplatte 180

sammengebauten Profildüse mit einem Tragrahmen und dem Tragrahmen 172 mit Schrauben 182 be-

172 dargestellt, welcher eine vertikale Rahmenplatte festigt.

174 und eine horizontale Rahmenplatte 176 senkrecht Der Profildüsenkörper, bestehend aus der Front-

zueinander und aneinander an ihren entsprechenden 65 platte 180, dem Gehäuse 200 und dem Material 220

Kanten befestigt aufweist Eine Tragplatte 178 ist auf (Fig. 7), spielt verschiedene Rollen, und die Eigen-

der horizontalen Rahmenplatte 176 senkrecht zn die- schäften der Profildüse sollten ib^n verschiedenen

ser und parallel zur vertikalen Rahmenplatte 174 be- Aufgaben entsprechen. Der Profildüsenkörper trägl

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den Kanalmantel 150, ate Hilfseinrichtungen, wie z. B. die Abtasteinrichtung 212 und die Heizeinrichtung 214, und schafft Wärmeisolierung zwischen dem Kanalmantel 150 und dem Gehäuse 200 der Profildüse. Darüber hinaus wird Vorzugsweise als Material 220 zur Füllung des Zwischenraumes zwischen dem Kartalinantel und dem Gehäuse Gußmaterial verwendet. Andere Eigenschaften des Materials 220 sollten auf individueller Grundlage mit Hinblick auf die Arbeitsbedingungen bestimmt werden, wie z. B. Arbeitstemperatur und Druck, bei welchem das Material extrudiert wird. Während, wie vorteilhaft erwähnt wurde, dei Kanalmantel selbsttragend sein kann, wird ein zusätzlicher Sicherheitsfaktor erzielt, wenn er in einem Material eingebettet wird, welches eine äußere Dfuekimterstulzung schafft.

Darüber hinaus kann solche äußere Abstützung des Kanalmantels Wirtschaftlichkeit bei setner Herstellung ermöglichen, weil ein bestimmter Betrag an Druckkraft auf das Gußmaterial übertragen und daher ein dünnerer Kanalmantel verwendet werden kann.

Angenommen, das Gehäuse hat einen Radius R_a und der Kanalmantel einen Radius R. und sowohl der Kanalmantei als auch das Gehäuse sind aus Stahl hergestellt, sowie angenommen, daß Beton in 24 Stunden aushärtet und mit einem Faktor β schrumpft, wobei β die Volumenschrumpfung in einmillionstel Teilen ist, so finden wir, daß der Innenradius R₁ des gegossenen Betons zwischen dem Gehäuse 200 aus Stahl und dem Kanalmantel 150 aus Stahl an jedem gegebenen Punkt auf der Achse R. bleibt, wenn man annimmt, daß das Aufquellen des Betons die Formänderung auf 0 reduziert.

Angenommen, daß der abgegrenzte Zwang bei R₁ keine Störung bei der Voiumenschnimpfung ergibt, dann gilt

Gleichung 2:

(1 -P)_n

wobei

R₀, = Außenradius des Betons nach

dem Schrumpfen,
A₁, = Innenradius des Betons nach

dem Schrumpfen,

Weil R_t, = R_t ist entsprechend der Annahme. daß det gegebene Zwang keine Störung bei det VoIumenschrufflpfung ergibt, erhalten wir

oieichung 3:

R£f — R₀ ²-β(R^-R₁ ²).
wenrnen wir z. 0. an:

β = 500· 10~^β,
R₁ = 38,10,
A_n ⁼ 63,5,

^{Dahef ist die}

_ay Ansteigen derTemperatur des gesamten Aufbaus um 300° C an, so stad die linearen Wanneausdehnungskoeffizienten un-

«Stahl = 254· I0-^emm/° C,
«Beton = 381 · 10~⁸ mm/° C,
daraus ergibt sich

Gleichung 4: Λ <* = « Beton — <x Stahl = 127 · 10"⁶ mm/° C.

Vorausgesetzt, daß der Anfangsabstand am Außen_rac)j_us

AR_n = 10,16· 10~³ mm ist, so ist der Temneratur anstieg, um diesen Abstand tu schließen

AT', =

Gleichung 5: λ _R in I ft l

127 · 10 ^β

= 80°C

_{ω finden wir>
daß bei einem} Temperatunvechsel von _3ÖOo_{C dje Wirkung des} Zwanges zusätzlich zum Temperaturanstieg gleich AT = 300-80 = 220° C entspricht. Das äußere Gehäuse drückt auf den Beton _{in radiaIer} Richtung entsprechend der Gleichung:

Gleichung 6:

_Δ r - R λ«ΛΤ = (63,5) (127· 10-») (220)

=69,85-10-3.

Der Innenradius hat einen Anfangsabstand von 0,

a₅ f.^er. ^d'^{e verschiedcne} Wärmedehnung ergibt einen Abstand:

Angenommen, daß keine anderen Einflüsse oder Beanspruchungen \ orhandem sind, so wird der Beton gegen die innere und äußere Wand mit einer Druckbelastung gepreßt

	*R_xA(X*	AT	Gleichung 7:	10-	^B) (300) 57,15·	10-3.
AR₁₁ =	ergibt	sich	- (38,1) (127-	0-3	= 12.7-	10-3.
Daraus AR₀I — ,		),85 -57,15)1

Gleichung 8: σ = ψε

wobei

J. ₌

127.10-3 63,5-38,1

= n,5 -10"»,

angenommen

φ = 0,21 · 10* (kg/cm²),

„ = (0,21 · ΙΟ») (0,5 · 10"³) = 105 (kg/cm²)

Obwohl die Berechnungen zeigen, daß die Druckbelastung auf den innenliegenden Kanalmantei und das außenliegende Gehäuse gleich sind, ist dies nicht vollständig in allen Situationen der Fall. Praktisch ^_n, ^ Bgaospmchung ^₁ ^ wahrscheinlich größer als dieser Wert sein, und die Beanspruchung bei R₁ wird wahrscheinlich etwas kleiner als dieser Wert sein

^anahnante1 150 und dem Gehäuse 2M angeordnet ⁰^ ^Matenal ^m* ?" wesentHchen den gesamten Zwischenraum zwischen Kapalmantel und Gehäuse, Das Matenal 220 ist em geeignetes Gußmatenal, wie z.B. Beton oder Stahl, abhängig von der Verwendung, fii_r welche die Profildüse vorgesehen ist Das Gußmaterial 220 wird durch die Füllöffnung 206 eingebracht. Die im Zwischenraum vorhandene Luft

entweicht durch die Entlüftungsöffnung 208. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann zur Erleichterung des vollständigen Füllens des Raumes und zur Vermeidung von Hohlräumen Beton unter Druck oder Vakuum mit Vibration eingebracht werden. Die Füllöffnung 206 und die Entlüftungsöffnung 208 weisen durch Gewindestopfen 207 bzw. 209 verschlossen. Wenn das Material ausgehärtet ist, so ist die Profildüse nach dem Entfernen der Frontplatte 180 gebrauchsfertig. Die Schrauben 182, welche die Frontplatte 180 an der Form halten, können umgedreht werden, um die fertige Profildüse an dem Extruder zu befestigen.

In F i g. 8 ist ein anderes Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei der Profilbereich »L« wegen der gespeicherten Elastizität des zu extrudierenden Materials abgeändert ist. Es ist Aufgabe der Profildüse, ein Material aus seinem geschmolzenen Zustand in eine gewünschte Profilform überzuführen. Weil des Material eher viskoelastisch als flüssig sein sollte, weist es eine zeitabhängige Speicherung seiner vorherigen Abmessungen und Form auf, wenn es neu geformt wird. Dies tritt insbesondere bei Kunststoffen auf. Wenn während des Vorganges des Neuformens das Material von dem auf ihn durch den Kanal- as mantel der Profildüse ausgeübten Zwang entlassen wird, so neigt es dazu, teilweise in seine frühere Form zurückzukehren. Wenn die gewünschte Formänderung im Profilbereich der Profildüse minimal ist und wenn der Profilbereich »L« relativ lang sein kann, so wird das heraustretende extrudierte Profil weniger durch Speicherung hervorgerufene Änderungen zeigen.

Jedoch gibt es Anwendungsfälle, in welchen die Formänderung in einem kurzen Zeitraum und über kurze Entfernung groß sein muß, insbesondere wenn der Profilbereich »L« kürzer ist, als es sonst wünschenswert ware. Ein Profilbereich mit verminderter bleibender Speicherung kann bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung erzielt werden. An Stelle einer festen profilierten Halterung 78 im Gestell SO werden ein Profilring 230 und eine Profilplatte 232 verwendet. Der Profilring 230 ist an der Berührungsfläche zwischen dem Übergangsbereich »Γ« und dem Profilbereich »L« angeordnet. Die Profilplaite 232 ist entsprechend der Austrittsöffnung des Kanalmantcls 150 am seitlichen Ende der Haut 70 angeordnet. Profilklcmmen 234 und 236 halten die Haut in engem Kontakt mit dem Profilring 230 bzw. der Profilplatte 232.

Der Übergangsbereich »T« wird auf dieselbe Weise, als wenn ein festes Profil verwendet würde, geformt. Wenn die Haut 70 einmal zwischen der Eintrittsöffnung und dem Profilring 230 gesteckt ist, wird eine Kraft auf die Profilplatte 232 ausgeübt, vm die Haut zwischen dem Profilring 230 und der Profilplatte 232 zu dehnen. Während dieses Dehnvorganges sollte die Profilplatte 232 parallel zum Profilring 230 gehalten werden, wobei die Haut 70 in derselben Weise wie im Übergangsbereich gedehnt wird.

Das Ergebnis dieses Dchncns der Haut zwischen dem Profilring 230 und der Profilplatte 232 neigt dazu, eine Gestall mit minimaler Beanspruchung zu erzielen. So wird die Haut 70 dazu neigen, am Mittelpunkt zwischen dem Profilring 230 und der Profilplatte 232 zusammenzukommen. Der Profilring 230 hat eine Füllöffnung 238 senkrecht zu seiner Ebene. Wenn aushärtbarcs Material für das Positiv in den Übergangsbereich »7« gegossen wird, wird der Pr filbereich »L« ebenso gefüllt. Nachdem das Maten ausgehärtet ist und die Haut abgestreift ist, ist der si· ergebende Profilbereich »L« an einem Punkt zw sehen dem Profilring 230 und der Profilplatte 23 jedoch näher der Profilplatte 232 als dem Profilrii 23», abgeschnitten, so daß die Austrittsöffnung 1*, eher eine sich erweiternde als eine sich vermindernt oder verengende Funktion ausübt. Auf diese Wer wird die elastische Speicherung des zu extrudierendt Materials so sein, daß es dazu neigt, das Bestrebe des Materials, sich auszudehnen, wenn es aus dt Form austritt, auszugleichen. Die Gestalt des Kana mantels ISO vor dem Austreten aus der Austritt Öffnung wird eine ausdehnende Funktion ausübe! und daher wird die durch Speicherung hervorgerufen Änderung dazu neigen, daß das extrudierte Materi; weniger als üblich wächst.

In F i g. 9 ist eine Exponentialkurve für einen Ka nalmantel einer Profiidüse dargestellt. Die innere Gc stalt entlang der axialen Richtung in einem Kanal mantel 150 ist im wesentlichen der Exponentialkurve die in Fig. 9 dargestellt ist, ähnlich. Der Verlau wird in der analytischen Formel ausgedrückt:

Gleichung 9:

r =

wobei

r = Radius in einer Entfernung χ von der Ein

tritKöffnung 160,
a — beliebige Konstante

angenommen, α und r_n haben die gleiche Einheit, se ist Fig. 9 eine graphische Darstellung dieses Verhältnisses.

Bei solch einem Umriß eines Kanalmantels wire die auftretende bleibende Speicherung auf eine Minimum verringert, weil eine gebrochene Querschnittsänderung pro Einheit axialen Zuwachses entlang der Längsachse des Kanalmantels vorhanden ist. Darüber hinaus ist die proportionale Querschnittsverminderung über den Querschnitt des Kanalmantels gleichmäßig von der Eintrittsöffnung 160 bis zum Profilbereich »L« verteilt. Daher müssen nur geringe Abmessungsänderungen dicht beim Profilbereich »L« stattfinden. Dies vermindert außerdem die auftretende Restspcichcrung. Wenn das Profil des extrudieren Erzeugnisses anders als eine stark vereinfachte Form, z. B. ein Kreis, ist, so muß die Änderung der Querschnittsform von der kreisförmigen Austrittsöffnung 42 des Extruders zum besonderen gewünschten Profil stetig sein, insbesondere wie ein Exponential rund um den gesamten Umfangsurhriß des Querschnitts. Dies kann besser unter Bezugnahme auf Fig. 10 gesehen werden, in welcher ein Querschnitt einer besonderen Profildüse mit einer kreisförmigen Eintriltsöffnung 160 und einer L-förmigen Austrittsöffnung 170 dargestellt ist.

In den Fig. Il bis 16 sind die Querschnitte der Fig. 10 gezeigt, welche die schrittweise Formänderung des Kanalmantels 150 von einem Kreis in Fig. Il zu einer L-Form in Fig. 16 zeigen. In Fig. 12 ist der Kanalmantel im allgemeinen oval, während Fig. 13 eine weitere Formänderung des Kanalmantels zu einer nierenförmigen Gestalt darstellt. In F i g. 14 beginnt der Kanalmantel, die L-Form des gewünschten Profils anzunehmen. Fig. 15 ist in

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der N&be des PrafiHsereiches entnommen und zeigt den Ljnienverlauf gerade vor dem Profilbereich. Fig. 16 zeigt die Gestalt des Kanalmantels an der Austrittsöffnung 170.

Nimmt man z.B. die zwei Punkte A und B bei 0 bzw. 90° und folgt den entsprechenden Punkten durch die Fig. 12 bis 16, so sollte eine Exponentialfunktion durch alle Punkte A erhalten bleiben, während gleichzeitig eine Exponentialfunktion durch alle Punkte B erhalten bleibt. Wie aus den F i g. 12 bis 16 zu ersehen ist, kann solch eine Exponentialfunktion durch im wesentlichen alle Punkte in axialer Richtung für jede steigende Entfernung Δ X rund um den inneren Umfang der Preßform gedacht werden, obwohl die Punktet und B nur zur Illustration verwendet werden.

Das mechanische Verhalten der gummi artigen Haut kann sowohl als eine analoge Lösung der geometrischen Flächentransformation durch Schaffen eines stufenförmigen Wechsels in Form und Querschnitt betrachtet werden als auch als Funktion der axialen Lage. Es ist eine Eigenschaft der Elastomere, daß sie keine Ungleichförmigkeiten oder plötzliche Formwechsel beim Aufbringen von Druck zeigen. Daher wird die sich ergebende Geometrie einen glatten Übergang zeigen, wenn auf das Elastomer Beanspruchungen aufgebracht werden. Diese Form ergibt sich aus dem Gleichgewicht der Beanspruchungen, welche für gummiartige Häute charakteristisch sind.

Ein Block eines Materials mit einem im wesentlichen dem extrudierten Endprodukt ähnlichen Profil wird an einem Vorsprung einer Vertikalfräsmaschine gespannt. Die Vertikalfräsmaschine ist eine besondere Vorrichtung zum Verarbeiten eines Profils zu einem Patrizenprofil. Der Vertikalfrästisch führt eine x-y-Bewegung aus, welche zum Schneiden des Modells notwendig ist. Die .t-y-Bewegung kann von Hand bewerkstelligt werden; jedoch wird bei einer bevorzugten Arbeitsweise die Masche zur *-y-Bewegung mit von Computern erzeugten Bändern programmiert. Die profilierte Halterung wird im Rahmen zum Strecken der Haut angeordnet. Eines der seitlichen Enden der Halterung wird in der Profilebene in der Aufnahme durch Einsetzen des Endes der Halterung in ein in die Aufnahme geschnittenes entsprechendes Matrizenprofil befestigt. Die Aufnahme wird dann an der Grundplatte des Rahmens befestigt. Die vertikal bewegliche obere Platte des Rahmens trägt eine an ihrer Unterseite befestigte Halterung. Der Außendurchmesser der Halterung entspricht dem Durchmesser der Eintrittsöffnung der fertiggestellten Profildüse. Eine gummiartige Haut wird über die profilierte Halterung gedehnt und mit einer Profilklemme an seinem Platz gehalten. Die Profilklemmc ist im wesentlichen wie ein Matrizenprofil geformt, so daß es eng an allen Flächen der Halterung anliegt.

Das andere Ende der gummiartigen Haut wird an der Halterung an der Unterseite der oberen Ausdehnungsplatte des Rahmens befestigt, ein Klemmring mit einem Innendurchmesser ähnlich dem Außendurchmesser der Halterung wird rund um dieselbe so angebracht, daß die Haut zwischen Halterung und Klemmring angeordnet ist. Der Klemmring wird dann festgezogen, um die Haut an ihrem Platz zu halten. Nun wird eine axiale Spannung auf die Haut durch Verstellen der oberen beweglichen Ausdehnungsplatte aufgebracht. Die Haut wird gedehnt, bis

gewünschte Länge und Umriß erreicht sind. Der Umriß ist im wesentlichen eine Funktion des zu extrudierenden Materials. Wenn einmal ein Material ausgewählt ist, so sind seine Extrusionsempfindltchkeit

und elastische Speicherung bekannte Faktoren. Ein schlammiger Gipsmörtel wird in den durch die Haut geformten Behälter gegossen. Abhängig von der Art der verwendeten Haut, kann es notwendig sein oder nicht, ein Ausgleichsbad zu verwenden, wie es zuvor

ίο beschrieben wurde. Wenn der Gipsmörtel abgebunden hat, wird die Haut von dem aus Mörtel bestehendem Positiv abgestreift, das Positiv vom Gestell entfernt und zweckmäßig zum Flammspritzen vorbereitet Der kombinierte Umriß des Kanalmantels, der profilierten Halterung und der Aufnahmekombination werden entfernt und in einer Flammspritzvorrichtung angeordnet. Andere Verfahren zum Beschichten des Umrisses und des Profilstückes könren verwendet werden. Jedoch schafft das Flamm- oder Metallspritzen ein einfaches Beschichtungsverfahren, insbesondere weil der Kanalmantel eine veränderliche Dicke entlang seiner axialen Ausdehnung haben kann. Das der Eintrittsöffnung der Profildüse entsprechende Ende wird in einer Einspann- oder Ringanordnung angebracht, welche genau dem äußeren Umriß der Kante des Kanalmantels entspricht. Die Aufnahme wurde entsprechend ausgeschnitten, um sie für die Außenumrißkontur des Profilendes der Profildüse vorzubereiten.

Wenn die Kontur vertikal auf ihrem Ende mit der Eintrittsöffnung ruht, wird keine Belastung auf das Profilende aufgebracht, ausgenommen jener, die benötigt wird, um es in zentrierter Lage zu halten. Die Anordnung wird dann entsprechend zum Metallspritzen angetrieben, wie es vorstehend beschrieben wurde. Das Metall kann in axialer Verteilung entsprechend der Druckkraft aufgespritzt werden, welche entlang der axialen Ausdehnung des Kanalmantels ausgeübt wird. Zum Beispiel, wo der Kanalmante!

eine große Komponente quer zur Strömungsrichtung des zu extrudierenden Materials hat, wird die Kompressionskraft größer sein und daher an diesem Punkt ein dickerer Kanalmantel benötigt. In der Nähe des Profilbereichs des Kanalmantels werden kleinere Druckkräfte ausgeübt; daher kann die Dicke des Kanalmantels an diesem Punkt vermindert werden. Wenn das Metall, z. B. rostfreier Stahl, auf die Kontur der Aufnahme gespritzt wurde, werden der Gipsmörtel des Originalumrisses und der neugeformte Kanalmantel zusammen als eine Einheit von der Spritzeinrichtung abgenommen. Der Umriß des Gipsmörtels kann mit Hochdruckwasserstrahlen weggewaschen werden, und die Halterung und die Aufnahme für dieselbe werden entweder aus dem Profilbereich des Kanalmantels gezogen oder, wenn es notwendig ist, herausgeschmolzen, weil der Schmelzpunkt des aufgespritzten Metalls zweckmäßig höher als der der Halterung oder ihrer Aufnahme ist.
Der Kanalmantei ist nun fertig zum Einbau in

So einen Profildüsenkörper. Heiz- und Kühlelemente ebenso wie Fühler können rund um den Kanalmantel bei geeigneter Schaffung elektrischer Isolierung gegen den Kanalmantel angeordnet werden. Leitungen werden zu allen Elementen in geeigneter Länge verlegt, so daß sie durch das äußere Gehäuse herausragen und mit Klemmen verbunden sind. Ein Gehäuse mit einem Umfangsteil parallel zur axialen Richtung des Kanalmantcls, dessen Radius überall größer als der

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grüßte Durchmesser des Kanalmantels ist und welches eine Formfläche quer zur axialen Richtung des Kanalmantels hat, wird Über den Kanalmantel geschoben. Die Leitungen zu den Heizelementen, Kühlelementen und Fühlern werden nach außen mit den entsprechenden Anzeigeeinrichtungen verbunden.

In der Frontplatte des Gehäuses ist eine öffnung vorgesehen, um den Kanalmantel zu tragen und eine Austrittsöffnung für das zu extrudierende Material zu schaffen. Der Umfangsteil des Gehäuses wird an einer Platte mit der Eintrittsöffnung befestigt, welche eine öffnung aufweist, die im wesentlichen ähnlich der Eintrittsöffnung des Kanalmantels und der Austrittsöffnung des Extruders ist. Die Platte ist mit einer Ausnehmung zum Tragen des Kanalmantels versehen. Der Kanalmantel kann sowohl in der Ausnehmung der Platte als auch in der Frontplatte ruhen.

Wenn die zusammengebaute Form vertikal angeordnet ist, wird ein entsprechendes Gußmaterial durch eine Füllöffnung in das Gehäuse eingebracht. Ein verwendbares Gußmateria! ist Beton, ein anderes Stahl. Im allgemeinen sollte ein formbares, hitzebeständiges Material verwendet werden, welches Druckkräften widerstehen kann. Das Material muß keine hohe Zugfestigkeit haben. Es ist hauptsächlich als Abstützung für den KanrJmantel gedacht, um die auf diesen durch das zu extrudierende Material ausgeübten Druckkräfte aufzunehmen und um beim Isolieren des Kanalmantels gegen das Gehäuse beizutragen. , . ,
Es ist erwünscht, daß das Gußroatenal einen

Wärmeausdehnungskoeffizient/en ähnlich dem des Kanalmantels hat. Jedoch muß dies nicht !ramer der Fall sein. Zum Beispiel kann der Kanalmantel tür die Betriebstemperatur vorgespannt sein, wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient des Gußmatenals

ίο niedrig ist. Einige der Veränderlichen, welche bestimmen, welcher Art Gußmaterial verwendet werden soll, sind zuvor in der Beschreibung erläutert worden.
Bei einem Positiv aus Gipsmörtel mit kreisförmiger

Eintrittsöffnung und L-förmigen Profil, ähnlich der m Fig. 10 und in Querschnitten in den Fig. Π bis 16 gezeigten Profildüse, war festzustellen, daß sich der Teilbereich als Funktion der axialen Lage ändert. Wenn 2,5 mm axiale Ausdehnung von der Eintntts-

zur Austrittsöffnung gemessen wurden, trat eine relative Konstante, mit einem quadratischen Mittelwert von 18,8 ± 0,5 mm in dem Bereich auf, in welchem 9O°/o der Formänderung stattfinden. Der Übergang war als Funktion der axialen Lage für die gesamte

a₅ Umfangskontur der Profildüse glatt, wodurch eine relative gleichmäßige Querschnittsänderung entlang der axialen Ausdehnung der Profildüse erreicht wurde.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

21 Π

Patentansprüche:

V J, Verfahren zum Herstellen eines Kanalmantels einer Profildiise zum Strangpressen von plastischen Stoffen, insbesondere von Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß etnerohrförraige, gummiartige Haut mit ihren Enden zwischen zwei Befestigungssteljen eingespannt und zu einem langgestreckten Kanalmantel mit einem tunnelartigen Durchgang, dessen innerer Umfang den Innenumriß der Profildüse bildet, gedehnt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der gummiartigen Haut mindestens an einer Stelle zwischen den Befestigungsstellen geändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige, gummiartige Haut durch Wegziehen einer Befestigungsstelle ao von der anderen gespannt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein aushärtbares Material auf eine der gedehnten Flächen der rohrförmigen, gummiartigen Haut aufgebracht wird, wobei das Material die Form der Haut annimmt und aufrechterhält.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aushärtbare Material auf die innere Fläche der rohrförmigen, gummiartigen Haut aufgebracht wird und den Umriß der inneren Fläche der gummiartigen Haut annimmt und aufrechterhält.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aushärtbare Material auf die äußere Fläche der rohrförmigen, gummiartigen Haut aufgebracht wird und die Form der äußeren Oberfläche der Haut annimmt und aufrechterhält.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das aushärtbare Material ein Gips ist.
S. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige, gummiartige Haut von dem aushärtbaren Material abgestreift wird und eine vorher in Berührung mit der Haut stehende Fläche des Materials mit einem zweiten Material beschichtet wird, welches eine hohe Festigkeit aufweist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichten durch Aufspritzen von Metall auf die vorher in Berührung mit der rohrförmigen, gummiartigen Haut stehende Fläche des aushärtbaren Materials durchgeführt wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Rahmen (50) zwei Halterungen (66, 78) für die Enden (71, 72) der rohrförmigen, gummiartigen Haut (70) angeordnet sind, deren Abstand durch eine Stellvorrichtung veränderbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einer Stelle zwischen den Halterungen (66, 78) eine Einrichtung zum Ändern der Form der Haut vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung mehrere Tragstangen (54) aufweist, welche zwischen de Halterungen ((T(S, 78.) angeordnet sind, und da eine Ausdebnungsplatte (62), an der Druckbe schlage (86) befestigt sind, beweglich an einer Ende jeder Tragstange (54) zum Steigern des Ab Standes zwischen den Halterungen befestigt ist.

13, Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 12 dadurch gekennzeichnet, daß eine Gießeinrich rung zum Aufbringen des aushärtbareu Material: auf eine der Oberflächen der eingespannten, rohrförmigen, gummiartigen Haut vorgesehen ist.

14, Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Abstreifen der gummiartigen Haut vom aushärtbaren Material vorgesehen ist.