DE2215523A1 - Plastic extrusion calibration - with steel/graphite bush in aluminium/plastic housing with spiral cooling channel - Google Patents

Plastic extrusion calibration - with steel/graphite bush in aluminium/plastic housing with spiral cooling channel

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DE2215523A1
DE2215523A1 DE2215523A DE2215523A DE2215523A1 DE 2215523 A1 DE2215523 A1 DE 2215523A1 DE 2215523 A DE2215523 A DE 2215523A DE 2215523 A DE2215523 A DE 2215523A DE 2215523 A1 DE2215523 A1 DE 2215523A1
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Abstract

Designed for the calibration and cooling of cylindrical bodies of extruded thermoplastics, the bush is of steel or graphite in a housing of cast aluminium or plastic reinforced by glass fibres, to carry the spiral cooling channel round the bush, with narrow webs in the housing between the coolant channels. The purpose is to provide calibration without corrosive build-up and to allow easy access for maintenance.

Description

überdrucicIcalibrierdüsen und Kühlvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Überdruckkalibrier-und Kühlvorrichtung zur Herstellung beispielsweise zylindrischer Hohlprofile aus vorzugsWeise Thermoplasten, wobei der aus dem Extruder austretende Kunststorfstrang während der Kalibrierjung mit dem Temperier medium indirekten'Kontakt hat. Overpressure Calibration Nozzles and Cooling Device The invention relates to on an overpressure calibration and cooling device for production, for example cylindrical hollow profiles made of preferably thermoplastics, the one from the extruder escaping synthetic peat strand during the calibration process with the temperature control medium indirect 'contact.

Übedruckkalibriervorrichtungen sind an sich bekannt.Overpressure calibration devices are known per se.

Dabei wird durch eine Druckluftzufü'hrung im Dorn des Extruders Luft in den soeben extrudierten Hohlstrang gepresst und der Hohl strang am Ende außerhalb der Kalibriervorrichtung mittels eines Schleppstopfens vexschlossen Somit entsteht: in dem Rohrstück zwischen Extruderdüse und Schleppstopfen ein Überdruck, wodurch das noch weiche E.xtrudat an einer Extruderdüse nachgeschaltete Kalibrieervorrichtung gedrückt wird und außen kalibrie- sowie gekühlt wird.Air is supplied through a compressed air supply in the mandrel of the extruder pressed into the just extruded hollow strand and the hollow strand at the end outside the calibration device is closed by means of a drag stopper. This results in: an overpressure in the pipe section between the extruder nozzle and the drag plug, as a result of which the still soft E. extrudate at an extruder nozzle downstream calibration device is pressed and is calibrated and cooled on the outside.

Solche sogenannte Überdruckkalibriervorrichtungen bestehen aus zwei konzentrischen Stahlrohren, die an ihren beiden Enden dicht verschweißt sind und von einem Temperiermedium, vorzugsweise Wasser, durchströmt werden. Solche Kalibriervorrichtungen sind jedoch mit verschiedenen Nachteilen behaftet, die besonders störend wirken, wenn die Kalibrlervorrichtung an moderne Extruder mit gegenüber früher stark erhöhten Aus#toßgeschwindigkeiten des Extrudats angeschlossen wird. Solche Extruder benötigen Kalibriervorrichunyen, die auf den extru- F n dierten Hohlstrang eine intensive und gleichmaßige Kühlwirkung ausüben, da sonst Klebeeffekte, besonders im Einlaufbereich der Kalibriervorrichtungsauftreten können, die zur Unbrauchbarkeit des extrudierten Rohres oder dergl. führen. Bei der Herstellung von beispielsweise Rohren mit in verschiedenen Interalle erzeugten Wandverdickungen sind diese Kalibriereinrichtungen überhaupt nicht mehr zu beliutzen, da dort eine intensive und gleichmäßige Kühlwirkung über die gesamte Kalibrierstrecke notwendig ist.Such so-called overpressure calibration devices consist of two concentric steel pipes which are tightly welded at both ends and are flowed through by a temperature control medium, preferably water. Such calibration devices however, have various disadvantages that are particularly annoying, when the calibration device is connected to modern extruders with greatly increased compared to earlier From the flow rate of the extrudate is connected. Such extruders need Calibration devices that apply an intensive to the extruded hollow strand and have a uniform cooling effect, otherwise sticking effects, especially in the inlet area of the calibration device, which can render the extruded Pipe or the like. Lead. In the manufacture of, for example, pipes with in Wall thickenings generated at different intervals are these calibration devices Cannot be used at all, as there is an intensive and even cooling effect there is necessary over the entire calibration distance.

Außerdem sind solche Vorrichtungen praktisch nicht zu demontieren, was wegen deren Korrosion und Verschlarrmung insofern von Nachteil ist, weil eine Reinigung und Entkalkung der Vorrichtung nur unter großem Aufwand möglich ist. Besonders störend bemerkbar macht sich die mit höherer Ausstoßleistung des Extruderssnoch steigend durch Korrossion und Verschlammung, bedingte ungleichmäßige Kühlmittelführung, wodurch das zu kalibrierende Profil an den entsprechenden Stellen nicht oder nur unvollkommen, jedenfalls ungleichmäßig kalibriert ist. Die Lebensdauer solcher Vorrichtungen ist begrenzt.In addition, such devices are practically impossible to dismantle, which because of their corrosion and obscuration is disadvantageous because a cleaning and decalcifying the device is only possible with great effort. Particularly annoying this becomes noticeable with the higher output of the extruder due to corrosion and silting, uneven coolant flow caused by the profile to be calibrated is not or only incompletely at the corresponding points, is calibrated unevenly in any case. The lifespan of such devices is limited.

Auch die mit der US-Patentschrift#3 270 8d5 vorgeschlagene Kalibrier- und Kühlvorrichtung ist nicht geeignet, die Mängel der vorher beschriebenen Art von Kalibriervorrichtungen zu beheben; sondern fügt denselben noch weitere Mängel hinzu. Nämlich dadurch, daß das extrudierte Rohr direkt mit dem Temperiermedium in den Gängen des .ralformi.gen Kalibrierwerkzeuges in Berührung kommt, Icönnttn sich im Wasser vorhandene Schwebestoffe, wie heispielsweise Kalk, Sand oder dergl., dort absetzen und die Qualität des extrudierten Rohres negativ beeinflussen, indem dort die Oberfläche beschädigt wird. Außerdem wird durch den Unterdruck, der durch das strömende Temperier medium gegenüber dem inneren des extrudierten Rohres erzeugt wird' bei dünnwandigen Rohren dasselbe in die Gänge des ICalibrierwerkzeuges hineingezogen, was einer exakten Kalibrierung hinderlich im Wege steht.Also the calibration proposed by US patent # 3 270 8d5 and cooling device is not suitable for the deficiencies of the type described above to fix of calibration devices; but adds further defects to it added. Namely by the fact that the extruded tube directly with the temperature control medium comes into contact in the corridors of the .ralformi.gen calibration tool, Icönnttn suspended matter present in the water, such as lime, sand or the like, settle there and negatively affect the quality of the extruded pipe by there the surface is damaged. In addition, the negative pressure caused by the flowing tempering medium is generated opposite the interior of the extruded tube with thin-walled pipes, the same is drawn into the passages of the calibration tool, which stands in the way of an exact calibration.

Das Gleiche gilt für den Gegenstand der DAS 1 920 837.The same applies to the subject of DAS 1 920 837.

Auch die dort bescnrlesene Kalibriervorrichtung ist für dickwandigere HchirJro£ile, wie beispielsweise Rohre oder dergl., ungeeignet. Wandverdickte Zonen lassen sich damit nicht herstellen.The calibration device read there is also for thick-walled ones HchirJro £ ile, such as pipes or the like., Unsuitable. Wall thickened zones cannot be produced with it.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mängel der bekannten Kalibrier- und Kühlvorrichtungen mit Sicherheit zu vermeiden und das aus dem Extruder austretende, noch plastische Profil gleichmäßig zu kühlen, exakt zu kalibrieren und um damit auch Spannungen im Endprodukt weitgehend zu verhindern.The invention is based on the problem of the shortcomings of the known To avoid calibration and cooling devices with certainty and that from the extruder to evenly cool emerging, still plastic profiles, to calibrate them precisely and in order to largely prevent tension in the end product.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine z.B. stählerne Kalibrierbüchse von einem z.B. aus Aluminiumguß bestehenden Kühlgehäuse derart umschlossen ist, daß von einer in den Kühlmitteleinlauf mündenden ringförmigen Kammer ausgehend eine ein- oder mehrgängige Wendel für das Kühlmedium --" bis zum Kühlmittelauslauf um die Kalibrierbüchse herum gelegt ist, zwischen deren Stegen und der Kalibrierbüchse eiii Spalt verbleibt.According to the invention this is achieved in that a steel The calibration sleeve is enclosed in this way by a cooling housing made of cast aluminum, for example is that starting from an annular chamber opening into the coolant inlet a single or multi-turn helix for the coolant - "up to the coolant outlet is placed around the calibration sleeve, between its webs and the calibration sleeve A gap remains.

Mittels der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kalibrier- und Kühlvorrichtung lassen sich-auch dickwandige Hohlprofile einwandfrei und gleichmäßig kalibrieren und kühlen.By means of the calibration and cooling device proposed according to the invention Even thick-walled hollow profiles can be calibrated perfectly and evenly and cool.

Von Anstelle tahl für die Kalibrierbüchse können auch andere Werkstoffe, z.B. Graphit und für das Kühlgehäuse z.B. glasfaserverstärkter Kunststoff> eingesetzt werden. Der#Aufbau der Vorrichtung gestattetes, dieselbedennotwendigen Reinigungs- und Wartungsarbeiten ohne Aufwand zu unterziehen. Instead of steel for the calibration sleeve, other materials, e.g. graphite and for the cooling housing e.g. glass fiber reinforced plastic> used will. The # construction of the device permits cleaning and maintenance work required for the same to undergo without effort.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispieles erläùter-t; Die Überdruck-r Kalibrier- und Kühlvor-richtung besteht im wesentlichen aus einer beispielsweise stähiernen Kalibrierbüchse 1, dem eigentlichen Kalibrierwerkzeug. Diese Kalibrierbüchse 1 ist in einem vorzugsweise aus Aluminiumguß hergestellten Kühlgehäuse 2 lösbar eingesetzt, Mit ;3 sind an#der Vorrichtung angebrachte Zentrierstifte bezeichnet, mittels derer ein genauer Anschluß an das Extrusionswerkzeug möglich ist. Das Kühlgehäuse 2 weist eine ringförmigeKainmer 4 auf, in die der Einlauf 5 mündet.The invention is illustrated below with reference to one in the figure Exemplary embodiment explained; The overpressure calibration and cooling device consists essentially of a steel calibration sleeve 1, for example, the actual calibration tool. This calibration sleeve 1 is preferably in one Made of cast aluminum cooling housing 2 inserted detachably, with; 3 are at # the Device attached centering pins referred, by means of which a precise connection to the extrusion tool is possible. The cooling case 2 has an annular chamber 4, into which the inlet 5 opens.

Von der ringförmigen Kammer 4 ausgehend verlauf die Wendel 6 bis zum Auslauf 7. Die Wendel 6 bildet mit den dazwischen verbleibenden Stegen 8 und der Kalibrierbüchsei eine Kühlkammer, wobei sich die jtalibrierbüche 1 an-dem--Kühigehäuse 2-vorn und hinten abstützt. Mit 9 sind Klemmeinrichtungen bezeichnet zur Befestigung der Kalibriervorrichtung an dem Extrusionswerkzeug.Starting from the annular chamber 4, the helix 6 extends to the Outlet 7. The helix 6 forms with the webs 8 and the remaining between them Calibration sleeve is a cooling chamber, with the calibration sleeve 1 on the cooling housing 2-supported at the front and rear. With 9 clamping devices are designated for attachment the calibration device on the extrusion tool.

Durch die Ausbildung der ringförmigen Kammer 4-im Einlaufbereich der Kühlvorrichtung wird das Temperiermedium, vorzugsweise Wasser, tangential der Kalibrierbüchse i zugeführt. Diese wird dabei turbulent umströmt. Zwischen der Kalibrierbüchse 1 und den Stegen 8 verbleibt ein geringXeL Spalt, wodurch ein Leckfluß des Temperiermediums erzeugt wird, der eine vollkommende Umspülung der Kalibrierbüchse 1 ermoglicht.Due to the formation of the annular chamber 4 in the inlet area of the The cooling device is the temperature control medium, preferably water, tangential to the calibration sleeve i fed. The flow around it is turbulent. Between the calibration sleeve 1 and the bars 8 a small XeL gap remains, creating a leakage flow of the temperature control medium is generated, which completely rinses the calibration sleeve 1 possible.

Um einen großen Kühleffekt.' besonders beim Eintritt des zu kalibrierenden Hohl stranges aus dem Extruder in die Kalibrier- und Kühlvorrichtung zu erreichen, ist der Anschluß der Vorrichtung an das Extrusionswerkzeug über die Zentrierstifte 3 vorgenommen, wodurch verhindert ist, daß ein die Kühlung und Kalibrierung beeinflussender Wärmeübergang vom Extrusionswerkzeug auf die Kalibriervorrichtung stattfindet.To have a great cooling effect. ' especially when the one to be calibrated occurs To reach the hollow strand from the extruder into the calibration and cooling device, is the connection of the device to the extrusion tool via the centering pins 3 made, which prevents a cooling and calibration influencing Heat transfer from the extrusion tool to the calibration device takes place.

Es ist beispielsweise auch möglich, die Kalibrierbüchse 1 durch eine andere zu ersetzen, um auf diese Weise mit einer Kalibriervorrichtung mehrere Rohrdimensionen kalibrieren zu können1 oder'auch die Wendel 6 und Stege 8 auf der Kalibrierbüchse 1 in das Kühl gehäuse 2 ragend vorzusehen.It is also possible, for example, the calibration sleeve 1 by a to replace others in order to achieve several pipe dimensions with one calibration device in this way To be able to calibrate1 or also the helix 6 and webs 8 on the calibration sleeve 1 to be provided in the cooling housing 2 protruding.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kalibrier- und Kühlvorrichtung liegt in ihrem niedrigen Eigengewicht, bedingt durch die -Verwendung von Aluminium als Kühlgehäuse. Somit sind sehr kurze Austauschzeiten und Montagezeiten am Extruder möglich.Another advantage of the calibration proposed according to the invention and cooling device is due to its low weight, due to the use of aluminum as a cooling housing. This means that the exchange and assembly times are very short possible on the extruder.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf Hohlprofile beschränkt#' sondern ist auch mit Vorteil bei Vollprofilen anwendbar.Of course, the invention is not limited to hollow profiles # ' but can also be used to advantage with full profiles.

Claims (1)

Patentansprüche Claims ~#Überdruckkalibrier- und Kühlvorrichtung zur Herstellung beispielsweise zylindrischer Hohlprofile aus vorzugsweise Thermoplasten, wobei der aus dem Extrud-er austretende Kunststoffstrang während der Kalibrierung mit dem Temperiermedium indirekten Kontakt hat, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß eine Kalibrierbüchse (#i) von einem Kuhlgehäuse (2) derart umschlossen ist, daß von einer in den Kühlmitteleinlauf (5) mündenden ringförmigen Kammer (4) ausgehend eine ein- oder mehrgängige Wendel (6) für das Kühlmedium izh bis zum Kühlmittelauslauf (7) um die Kalibrierbüchse (1) herum gelegt ist, zwischen deren Stegen (8) und der Kalibrierbüchse (1) ein Spalt verbleibt.~ # Overpressure calibration and cooling device for manufacturing, for example cylindrical hollow profiles preferably made of thermoplastics, the one from the extruder exiting plastic strand during the calibration with the temperature control medium indirect Has contact that is not shown, that a calibration sleeve (#i) is enclosed by a cooling housing (2) in such a way that one enters the coolant inlet (5) opening annular chamber (4) starting with a single or multi-start helix (6) for the coolant izh up to the coolant outlet (7) around the calibration sleeve (1) is placed around, between its webs (8) and the calibration sleeve (1) Gap remains. Überdruckkel,.brier- und Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c 11 n e t, d a ß die Kalibrierbüchse (1) aus Stahl besteht und das Kühigehäuse (2) aus Aluminium, Überdruckkalibrier- und Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, d a ß die Kalibrierbüchse aus Graphit besteht.Überdruckkel, .brier- and cooling device according to claim 1, d a d u Note that the calibration sleeve (1) is made of steel and the cooling housing (2) made of aluminum, overpressure calibration and cooling device according to Claims 1 and 2, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t, d a ß the calibration sleeve consists of graphite. Überdruckkalibrier- und Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 und einem der folgenden, d a d u r c h g e.k e n n z e i c h n e t, d a ß das Kühige häuse aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.Overpressure calibration and cooling device according to claim 1 and one the following, d u r c h g e n e n n z e i c h n e t, that the Kühige häusen consists of glass fiber reinforced plastic. Überdruckkalibrier und Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 und einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß die Kalibrierbüchse und das Kühl gehäuse aus verschiedenen geeigneten Materialien bestehenOverpressure calibration and cooling device according to claim 1 and one of the following, which is not shown, that the calibration sleeve and the cooling housing made of various suitable materials
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7383772B2 (en) 2002-10-19 2008-06-10 Koenig & Bauer Aktiengesellschaft Guiding elements for a printing unit

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