DE2455779A1

DE2455779A1 - Verfahren und vorrichtung zum abkuehlen von oberflaechen an extrudierten profilen aus kunststoff

Info

Publication number: DE2455779A1
Application number: DE19742455779
Authority: DE
Inventors: Johannes Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-11-26
Filing date: 1974-11-26
Publication date: 1976-08-12

Description

"Verfahren und Vorrichtung zum Abkühlen von Oberflächen an extrudierten Profilen aus Kunststoffn Die Erhöhung der Ausstoßleistung bei der Extrusion von Kunststoffen wird immer mehr zu einem Kühlproblem des Extrudats.
Zwar konnten die Ausstoßleistungen der Extruder noch gesteigert werden, doch war es unmöglich, die Wirksamkeit der Abkühlung im gleichen Maße zu steigern, weil hier nur der Wärmeübergang und die Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffes maßgebend sind. Dies wirkt sich besonders mißlich bei Hohlprofilen aus, worunter Profile mit inneren Oberflächen, z.B. Rohre und schlauchförmige -Folien1 verstanden werden.
Bislang weicht man den aufgezeigten Schwierigkeiten u#blicherweise du#rch Verlängerung der Abkuhlstrecken aus, was deswegen möglich ist, weil die Ausstoßleistung im wesentlichen die notwendige Länge der Kühlstrecke bestimmt. In der Praxis ist aber eine möglichst kurze Kühletrecke erwffinscht.
Eine Verbesserung- der Kühlung des Extrudats läßt sich noch durch eine Erhöhung der Wärmeübergangswerte, z.B. durch Turbulenz des Kühlmittels, erreichen, wodurch der Wärmeübergang auf die Außenfläche intensiviert wird. Da aber die Wärmeleitfähigkeit im Material unbeeinflußbar ist, bleibt der Erfolg dieses Weges begrenzt. Eine wesentliche Verbesserung tritt jedoch dann ein, wenn es gelingt, auch die inneren Oberflächen der Hohlprofile zu kühlen.
Bislang ist eine wirksame Kühlung von innen nur bei der Innenkalibrierung verwirklicht worden, Bei der Durchführung des bisher bekannten Verfahrens treten in der Praxis jedoch große Schwierigkeiten auf, so daß dieses Verfahren nur bedingt anwendbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, welcher auf einfache Weise einen Wärmeentzug an den inneren Oberflächen ermöglicht.
Das erstrebte Ziel wird durch ein neues Verfahren und eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung erreicht. Das Verfahren zum Abkühlen von Oberflächen an extrudierten Profilen, insbesondere der inneren Oberflächen von Hohlprofilen, wie Rohren und schlauchförmigen Folien aus Kunststoff, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß der Oberfläche der Kunststoffprofile Wärme durch gasförmiges Verdampfen eines flüssigen Mediums entzogen wird. Vorteilhafterweise wird das verdampfte Medium vornehmlich durch eine der Extrusion entgegengerichte te Luftströmung abgeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl bei der Überdruckkalibrierung als auch bei der Vakuumkalibrierung anwendbar.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich insbesondere eine Vorrichtung, die sich dadurch auszeichnet, daß in den Innenraum der Hohlprofile Düsen münden, die mit einer das flüssige Medium zuführenden Leitung verbunden sind und das Medium feinstverdüst in den Innenraum leiten.
Das in den Innenraum der Hohlprofile geführte flüssige Medium geht infolge der hier herrschenden# Temperatur in die Gasform über. Dabei wird der Umgebung erhebliche Wärme entzogen, so daß die inneren Oberflächen der Hohlprofile intensiv gekühlt werden. Es ist selbstverständlich Sorge dafür zu tragen, daß das Kühlmedium nur in Temperaturbereiche gelangt, wo eine vollkommene Vergasung gewährleistet ist. Auch muß vermieden werden, daß eine Wiederkondensation eintritt. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß in den Innenraum, und zwar vornehmlich in den kälteren Teil ein Spülluft zuführendes Rohr mündet. Es läßt sich so erreichen, daß eine Luftströmung erzeugt wird, die der Extrusionsrichtung entgegengerichtet ist.
Bei der Extrusion mit Überdruckkalibrierung wird günstigerweise in der Spritzdüse ein vom Innenraum nach außen führender Kanal mit einem Überdruckventil vorgesehen, über welchen die zweckmäßigerweise- in den kälteren Teil des Druckraumes zugeführte Spülluft entgegen der Extrusionsrichtung nach außen geführt wird und damit das gasförmige Kühlmedium mitnimmt. Der Druck der Spülluft muß selbstverständlich oberhalb des Innendruckes liegen.
Wenn die Erfindung bei der Überdruckkalibrierung angewendet wird, dann empfiehlt es sich noch, die Haltestange für den Schleppkern als Rohr auszubilden, über welches die Spülluft zugeführt-wird. Im übrigen ist es günstig, wenn das zentrale Haltestangen-Rohr von einem das flüssige Medium zuführenden Rohr mit Düsen zum Innenraum umgeben ist.
Wenn die Erfindung bei der Vakuumkalibrierung angewendet werden soll, dann empfiehlt es sich, eine in den Innenraum führende Absaugeinrichtung vorzusehen. Diese kann dann so angebracht werden, daß sie über einen durch den Spritzkopf führenden Kanal wirksam wird, so daß die Spülluft entgegen der Extrusionsrichtung strömt, wobei sie das gasförmige Kühlmedium mitnimmt.
In vielen Fällen wird bei der Vakuumkalibrierung die Absaugeinrichtung allerdings entbehrlich sein. Dies ist dann der Fall, wenn die Spülluft in der Extrusionsrichtung unter Mitnahme des gasförmigen Kühlmediums ohne Kondensation desselben aus dem Hohlprofil strömt.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert, die das austrittsseitige Ende eines Extruders schematisch veranschaulicht, der zum Arbeiten mit Überdruckkalibrierung eingerichtet ist.
Mittels der Spritzdüse 1 wird der Materialstrom 2 zum Rohr 3 geformt. Der unter dem Kalibrierdruck stehende Innenraum 4 wird durch den Schleppkern 5 abgeschlossen. Die Einrichtung zur Kalibrierung und die äußere Kühlung ist nicht dargestellt.
Die den Schleppkern in seiner Lage haltende Stange ist als Zentralrohr 6 ausgebildet. Dieses ZentraL rohr 6 führt die Spülluft über die Öffnungen 7 in den Innenraum 4.
Das das Zentralrohr 6 umgebende Überrohr 8 dient zur Zuleitung des flüssigen Kühlmediums, beispielsweise Wasser, welches über die Sprühdüsen 9 in den Innenraum 4 eintritt. Das Überrohr 8 mit den Sprühdüsen 9 bringt das Kühlmittel an solche Stellen, wo es restlos vergast. Die unter Überdruck durch die Öffnungen 7 austretende Spülluft strömt in Richtung der Pfeile P nach dem Spritzkopf 1 hin und gelangt über den in diesem befindlichen Kanal 10, in welchem das Überdruckventil 11 eingebaut ist, in die Umgebungsluft. Die Spülluft nimmt auf ihrem Weg das gasförmige Kühlmedium mit. Es erfolgt ele eine Kühlung der inneren Oberflächen des Rohres 3.

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Abkühlen von Oberflächen an extrudierten Profilen, insbesondere der inneren Oberflächen von Hohlprofilen, wie Rohren und schlauchförmigen Folien aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberfläche der Kunststoffprofile Wärme durch gasförmiges Verdampfen eines flüssigen Mediums entzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmig verdampfte Medium vornehmlich durch eine der Extrusion entgegengerichtete Luftströmung abgeführt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Innenraum (4) der Hohlprofile (3) Düsen (9) münden, die mit einer das flüssige Medium zuführenden Leitung (8) verbunden sind und das Medium feinstverdüst in den Innenraum (4) leiten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Innenraum (4) ein Spülluft zuführendes Rohr (6) mundet.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche an Extrudern mit Überdruckkalibrierung, wobei der unter dem Kalibrierdruck stehende Innenraum des Hohlprofils durch einen Schleppkern abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestange des Schleppkerns (5) als Rohr (6) ausgebildet ist, das zur Spülluftzuführung dient und für den Luftaustritt zum Innenraum (4) Austrittsöffnungen (7) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch eknnzeichnet, daß das zentrale Haltestangen-Rohr (6) von einem das flüssige Medium zuführenden Überrohr (8) mit Düsen (9) zum Innenraum (4) umgeben ist.

7 G Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Spritzdüse (1) ein vom Innenraum (4) nach außen führender Kanal (10) mit einem Überdruckventil (ii) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche an Extrudern mit Vakuumkalibrierung, dadurch gekennzeichnet, daß eine in den Innenraum führende Absaugeinrichtung vorhanden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugeinrichtung einen durch den Spritzkopf führenden Kanal aufweist.