DE2544611A1 - Vorrichtung zum kalibrieren von aus thermoplastischen kunststoffen extrudierten rohren oder profilen - Google Patents

Vorrichtung zum kalibrieren von aus thermoplastischen kunststoffen extrudierten rohren oder profilen

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Description

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Plastic-Industrie-Ausrüstungs-GmbH
4970 Bad Oeynhausen 2, Blücherstraße 14
Vorrichtung zum Kalibrieren von aus thermoplastischen Kunststoffen extrudierten Rohren oder Profilen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kalibrieren von aus thermoplastischen Kunststoffen extrudierten Rohren oder Profilen, bei der das Extrudat in einem geschlossenen, unter Vakuum stehenden Kalibrierraum mittels einer ihm durch Düsen aufgesprühten, von einer Pumpe aus einem unterhalb des Kalibrierraumes angeordneten Behälter entnommenen und sich nach dem Versprühen wieder in diesem Behälter sammelnden Flüssigkeit gekühlt wird.
Es sind Vakuumkalibriereinrichtungen verschiedener Bauformen bekannt, die jeweils dann erfolgreich und wirtschaftlich zum Einsatz gelangen, wenn sich Stützluftkalibriereinrichtungen wegen zu kleiner Rohr- bzw. Profilabmessungen, zu geringer Wanddicken, zu hoher Extrusionsgeschwindigkeit-.1-. oder der Beschaffenheit bestimmter Kunststoffe nicht verwenden lassen. Den mittels verschieden ausgebildeter
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Formhülsen und -scheiben auf den gewünschten Querschnitt herunterkalibrierten Rohren oder Profilen muß dabei so viel Wärme entzogen werden, daß sie nach dem Verlassen der Kalibriereinrichtung ihre Form nicht mehr verändern. Beide hierzu üblichen Verfahren, nämlich das Extrudat entweder durch einen Sprühnebel aus verdüstern Wasser oder durch einen mit Kühlflüssigkeit gefüllten Behälter zu führen, weisen unterschiedliche verfahrenstechnische Vor- und Nachteile auf, die sich sowohl auf das Anfahren und die Leistungsfähigkeit der Anlage als auch auf die Maßhaltigkeit des Fertigproduktes auswirken.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die für alle Kalibrierungsarten bei bestmöglicher Kühlung des Extrudats einzusetzen ist. Sie soll die Voraussetzungen schaffen, den Kühlvorgang den wechselnden Arbeitsbedingungen unter Ausnutzung der jeweiligen Vorzüge des Sprühoder Tauchverfahrens anpassen zu können.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der in dem unterhalb des Kalibrierraumes im Sammelbehälter von der Flüssigkeit gebildete Flüssigkeitsspiegel durch Überwachungseinrichtungen gesteuert wahlweise bis zu einem oberhalb der Düsen im
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Kalibrierraum vorgesehenen Flüssigkeitsstand anhebbar und von diesem wieder in den Sammelbehälter absenkbar ist, wobei die zum Absenken des Flüssigkeitsspiegels abzuführende Flüssigkeitsmenge hinter dem Druckstutzen der Pumpe durch ein mit den Überwachungseinrichtungen in Wirkverbindung stehendes Ventil geregelt austritt. In zweckmäßiger Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sollen die den Stand des Flüssigkeitsspiegels regulierenden Überwachungseinrichtungen aus Schwimmerschaltern bestehen.
Um den Kalibriervorgang ständig beobachten und danach den Gegebenheiten entsprechend bestimmen zu können, ob das Kühlen des Extrudats im Sprüh- oder Tauchverfahren erfolgen soll, wird außerdem empfohlen, daß der Kalibrierraum von einem aus glasklarem Werkstoff gefertigten rohrförmigen Gehäuse umgeben ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet es, aus allen in Frage kommenden Kunststoffen extrudierte Rohre oder Profile insofern wirtschaftlich zu kalibrieren, als sich die für das Fertigprodukt hinsichtlich des Querschnitts und seiner sonstigen Eigenschaften geforderten Toleranzwerte bei hoher Extrusionsgeschwindigkeit einhalten lassen. Durch die erreichte Anpassungsfähigkeit des Kühlvorganges an die jeweils herrschenden Bedingungen können die beim Kalibrieren
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üblicherweise auftretenden Schwierigkeiten umgangen und somit die Leistung der Anlage gesteigert werden. Auch Beschränkungen in der Wandstärke des Extrudats treten nicht auf, weil es "beispielsweise beim Kalibrieren von Rohren großen Durchmessers ohne weiteres möglich ist, zusätzlich zu dem im Kalibrierraum herrschenden Vakuum mit Stützluft zu arbeiten oder gegebenenfalls ganz auf das Vakuum zu verzichten.
Die von dem aus glasklarem Werkstoff gefertigten rohrförmigen Gehäuse gebotene Möglichkeit zur Beobachtung des Kalibriervorganges ist für das Anfahren und Einrichten der Kalibrierung von erheblicher Bedeutung. Daneben dient es dem rechtzeitigen Erkennen von Fehlern im Extrudat und der Sammlung von Erfahrungen für die günstigste Ausbildung des Kalibriereinsatzes sowie die Wahl der jeweils richtigen Kühlform.
Ein Ausführungsbeispiel des Anmeldungsgegenstandes wird an Hand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigen im einzelnen: Fig. 1 die Seitenansicht einer nach der Erfindung ausgebildeten Kalibrier- und Kühlvorrichtung, Fig. 2 die Stirnansicht der Vorrichtung aus Fig. 1, und Fig. 3 eine die Arbeitsweise der in den Fig. 1 und 2 abgebildeten Vorrichtung wiedergebende schematische
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Schnittdarstellung.
Die zur Beschreibung gelangende Vorrichtung besitzt ein auf Eollen 1 fahrbares und mit Feststellern 2 arretierbares Unterteil 3, auf dem ein mittels einer Feineinstellung 4 längsverschiebbares rohrfb'rmiges Gehäuse 5 montiert ist. Letzteres bildet den durch die Saugleitung 6 mit einer Vakuumpumpe 7 in Verbindung stehenden Kalibrierraum 8 und ist beiderseits eines mit einem Temperaturanzeiger 9» einem Vakuummeter 10 und einem Druckregelventil 11 als Versorgungsteil ausgestatteten Metallringes 12 aus glasklarem Werkstoff gefertigt. In das rohrfö'rmige Gehäuse 5 ragt ein in der Zeichnung nicht dargestellter beliebiger Kalibriereinsatz hinein, aus dem das Extrudat 13» im vorliegenden Falle ein Rohr, in Pfeilrichtung austritt.
Am Umfang des Kalibrierraumes 8 sind über die Länge des rohrförmigen Gehäuses 5 verteilte Sprühdüsen 14 angeordnet, die über aus Fig. 3 ersichtliche Zuleitungen 15 mit dem Druckstutzen 16 einer neben der Vakuumpumpe 7 im Unterteil 3 aufgestellten Pumpe 17 in Verbindung stehen. Diese Pumpe 17 entnimmt aus einem unterhalb des Kalibrierraumes 8 angeordneten Sammelbehälter 18 Kühlflüssigkeit 19 und erzeugt mit Hilfe der Sprühdüsen 14 im Kalibrierraum 8 einen das durch diesen hindurchgeführte Extrudat 13 umgebenden
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Kühlnebel.
Der sich im Sammelbehälter 18 auf Grund der vom Kalibriereinsatz her erfolgenden Frischwasserzufuhr einstellende Flüssigkeitsspiegel 20 wird von einem Schwimmerschalter 21 überwacht. Er läßt sich wahlweise bis zu einem oberhalb der Sprühdüsen 14 im Kalibrierraum 8 vorgesehenen, von einem weiteren Schwimmerschalter 22 regulierten Flüssigkeitsstand 23 anheben, wenn im Tauchkühlverfahren gearbeitet werden soll. Ebenso kann man ihn wieder in den Sammelbehälter 18 absenken, wobei die hierbei oder auch im Falle einer verstärkten Frischwasserzufuhr anfallende überschüssige Flüssigkeitsmenge hinter dem Druckstutzen 16 der Pumpe 17 durch ein mit den Schwimmerschaltern 21 und 22 in Wirkverbindung stehendes Magnetventil 24 geregelt austritt. Auf diese Weise ist jederzeit eine keinerlei Arbeitsaufwand und Produktionsausfall verursachende Umstellung von Sprühkühlung auf Tauchkühlung möglich, wenn sich diese vom Extrudat bzw. der Kunststoffart her als vorteilhaft herausstellt.
Falls unter bestimmten Bedingungen eine Stützluftkalibrierung vorzuziehen ist, läßt sich die aus den Zeichnungen ersichtliche Kalibriervorrichtung bis auf einen Abstand von ca. 1 mm an das Werkzeug des Extruders heranfahren, und es
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kann dann mit Ziehkolben, Schleppdorn oder Verschlußstopfen gearbeitet werden. Ebenso ist in Grenzfallen eine Kombinationskalibrierung möglich. Stets ergibt die erfindungsgemäße Vorrichtung einen hohen wirtschaftlichen Nutzen, da bei ihrer Anwendung zum Beispiel die Kalibriereinsätze für eine Stützluftkalibrierung um ein Vielfaches billiger als bei den herkömmlichen Verfahren sind und Ablagerungen von Wasser mühelos beseitigt werden können. Besonders für die Großrohrherstellung sind die Vorteile insofern beachtlich, als die Vorrichtung auf den Rollen 1 beweglich ist und somit nicht am Werkzeug des Extruders befestigt wird.
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Claims (3)

25U611 DIPL-ING. R-T. HENTZSCHEL Patentingenieur 109/350 497 Kid Oeyuhausen Am Hohen Ufer 8 Telefon 29226 !'■·-< -.■■-■■ r;i Piastic-Industrie-Ausrüstungs-GmbH, Bad Oeynhausen 2, Blücherstraße 14 S chutzansprüche
1. )J Vorrichtung zum Kalibrieren von aus thermoplastischen Kunststoffen extrudierten Rohren oder Profilen, bei der das Extrudat in einem geschlossenen, unter Vakuum stehenden Kalibrierraum mittels einer ihm durch Düsen aufgesprühten, von einer Pumpe aus einem unterhalb des Kalibrierraumes angeordneten Behälter entnommenen und sich nach dem Versprühen wieder in diesem Behälter sammelnden Flüssigkeit gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem unterhalb des Kalibrierraumes (8) im Sammelbehälter (18) von der Flüssigkeit (19) gebildete Flüssigkeitsspiegel (20) durch überwachungseinrichtungen (21, 22) gesteuert wahlweise bis zu einem oberhalb der Düsen (14) im Kalibrierraum (8) vorgesehenen Flüssigkeitsstand (23) anhebbar und von diesem wieder in den Sammelbehälter (18) absenkbar ist, wobei die zum Absenken des Flüssigkeitsspiegels (20) abzuführende Flüssigkeitsmenge
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hinter dem Druckstutzen (16) der Pumpe (17) durch ein mit den Überwachungseinrichtungen (21, 22) in Wirkverbindung stehendes Ventil (24) geregelt austritt.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Stand des Flüssigkeitsspiegels (20) regulierenden Überwachungseinrichtungen aus Schwimmerschaltern (21, 22) bestehen.
3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalibrierraum (8) von einem aus glasklarem Werkstoff gefertigten rohrförmigen Gehäuse (5) umgeben ist.
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