DE2656887B2

DE2656887B2 - Device for calibrating a hollow profile made of thermoplastic material

Info

Publication number: DE2656887B2
Application number: DE2656887A
Authority: DE
Inventors: Josef 5210 Troisdorf Pirner
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1976-12-15
Filing date: 1976-12-15
Publication date: 1980-01-10
Also published as: DE2656887A1; DE2656887C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kalibrieren eines Hohlprofils aus thermoplastischem Kunststoff, mit an eine Strangpreßdüse angeschlossenem Innenkalibrierdorn, Außenkalibrierwerkzeug und mit umgebender Druckkammer zwischen Strangpreßdüse und Außenkalibrierwerkzeug.The invention relates to a device for calibration a hollow profile made of thermoplastic material, with an internal calibration mandrel connected to an extrusion nozzle, External calibration tool and with surrounding pressure chamber between extrusion nozzle and External calibration tool.

Hohlprofil bezeichnet im Rahmen der Erfindung Rohre und Schläuche aber auch Hohlprofile mit unrundem Querschnitt, die z. B. Kanäle, Profilabschnitte rechteckigen Querschnittes aufweisen sowie stark unsymmetrisch aufgebaut sind. Im Außenkalibrierwerkzeug erfolgt im allgemeinen zunächst eine Vorkülibrierung und danach eine Haupifcalibrierung, wozu das Außenkalibrierweikzeug au.> entsnrechenden Abschnitten aufgebaut ist.In the context of the invention, hollow profile denotes tubes and hoses but also hollow profiles non-circular cross-section, the z. B. channels, profile sections have a rectangular cross-section and are designed to be highly asymmetrical. In the external calibration tool In general, a pre-calibration is carried out first and then a main calibration, for which purpose the External calibration tool in> appropriate sections is constructed.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung (US-PS 35 22 337) ist der Innenkalibrierdorn ein mehr oder weniger stumrnelförmiger Fortsatz des Werkzeugdornes des Strangpreßwerkzeuges. Der Innenkalibrierdorn endet in einiger Entfernung vor dem Außenkalibrierwerkzeug, das mehr oder weniger als Ziehdüse funktioniert. Enge Toleranzen sowohl für die Innenmaße als auch für die Außenmaße eines Hohlprofils können damit aber nicht eingehalten werden. Hinzukommt, daß der Ziehvorgang an dem Außenkalibrierwerkzeug zu reologischen Verhältnissen und inneren Spannungen führt, die ein nachträgliches Fließen mit Maßveränderung bev/irken. Das gilt insbes. dann, wenn es sich um unrunde und unsymmetrische Hohlprofile handelt. Durch Schrumpfungserscheinungen und Folgevorgänge können weitere ungenauigkeiten auftreten, die statistisch schwanken und die man bisher nicht beherrscht. Im übrigen sind Kalibriervorrichtungen bekannt (DE-OS 20 23 942, DE-OS 23 Il 815. WS-PS 38 04 567), die im Anschluß an die Düse des .Strangpreßwerkzeuge?; mit hydraulischer oder pneumatischer Druckbeaufschlagung im Inneren der Kalibrierwerk/eugc (Innenkalibrierdorn oder Aiißerikalibrierwerkzeug) arbeiten. Auch dabei sind mehrere Kalibriervorgänge notwendig, wenn enge Toleranzen sowohl für die Innenmaße als auch Iür die Außenmaße eines Hohlprofils eingehalten werden sollen.In a known device of the type described (US-PS 35 22 337) is the Inner sizing mandrel is a more or less stub-shaped extension of the tool mandrel of the extrusion tool. The internal calibration mandrel ends some distance in front of the external calibration tool, which is more or less than a drawing nozzle. Tight tolerances for both the inside dimensions and the However, this means that external dimensions of a hollow profile cannot be adhered to. In addition, the drawing process leads to rheological conditions and internal stresses on the external calibration tool ensure subsequent flow with dimensional changes. This is especially true when it comes to out-of-round and is asymmetrical hollow profiles. By shrinkage phenomena and follow-up processes, further inaccuracies can occur, which fluctuate statistically and which one has not yet mastered. In addition, calibration devices are known (DE-OS 20 23 942, DE-OS 23 Il 815. WS-PS 38 04 567), which follows on the nozzle of the. extrusion tools ?; with hydraulic or pneumatic pressurization inside the calibration unit / eugc (internal calibration mandrel or External calibration tool). Are there too Several calibration processes are necessary if there are tight tolerances for both the internal dimensions and the External dimensions of a hollow profile should be adhered to.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe /ugrunde. fine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, mit der in einem einzigen Kalibrierarbeksgang Hohlprofile aus thermoplastischem Kunstsioff hergestellt werden können, die sowohl bezüglich der Innenmaße als auch bezüglich der Außenmaße enge Toleranzen aufweisen.In contrast, the invention is based on the object. fine to create generic device, with the hollow profiles made of thermoplastic plastic in a single calibration process that are narrow in terms of both internal and external dimensions Have tolerances.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Innenkalibrierdorn sich über die ganze Länge der Druckkammer erstreckt und mit einem Endteilstück in das Außenkalibrierwerkzeug hineinragt.This object is achieved in that the internal calibration mandrel extends over the entire length of the Extends pressure chamber and protrudes with an end portion in the external calibration tool.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung kann das Endteilstück des Innenkalibrierdornes eineAccording to a preferred embodiment of the invention, the end portion of the internal calibration mandrel can be a

ίο Länge aufweisen, die etwa dem größten Durchmesser des Kunststoffhohlprofils entsprichtίο Have a length that is roughly the largest in diameter of the plastic hollow profile

Erfindungsgemäß sind Innenkalibrierung und Außenkalibrierung kombiniert. Durch die Kombination werden die Vorteile beider Kalibrierarten vereinigt EngeAccording to the invention, internal calibration and external calibration are combined. The combination will be Enge combines the advantages of both types of calibration

■.5 Toleranzen bezüglich der Innenmaße und Außenmaße des kalibrierten Hohlprofils lassen sich einhalten, wozu es lediglich einer geeigneten und leicht zu verwirklichenden Einstellung der Betriebsparameter, z. B. der Kühlung bedarf. Das gilt auch und insbes, wenn es sich um die Kalibrierung von Hohlprofilen handelt, die einen unrunden und sogar unsymmetrischen Querschnitt aufweisen. Stets kann sichergestellt werden, daß das auf dem ggf. gekühlten Innenkalibrierdorn schrumpfende Profil überall am Innenkalibrierdorn eine glatte Anlage mit definierter Flächenpressung und ggf. auch eine definierte Kühlung erfährt. So läßt sich ein weitgehend formstabiles und zunächst in bezug p.uf die Innenkalibrierung maßgenajes Hohlprofil erzielen. Dieses besitzt aber andererseits noch genügend Restwärme und Elastizität, um in der nachfolgenden Außenkalibrierung maßhaltig kalibriert werden zu können. Es bedarf nur einer betriebsmäßigen Abstimmung, um die nachfolgende Außenkalibrierung so durchzuführen, daß nach der Außenkalibrierung nicht nur diese, sondern auch die Innenkalibrierung das vorgegebene Maß aufweist. Wo besonders hohe Anforderungen an die Genauigkeit gestellt werden, kann ggf. auch die Druckkammer zugleich als Kühlkammer ausgebildet werden, die dazu von einem gekühlten Druckmittel durchströmt wird. Im allgemeinen wird man die Druckhammer mit entsprechenden Druckregeleinrichtungen versehen. Weitere der Optimierung dienende Maßnahmen können vorgesehen werden, wie z. B. die Anordnung von Strahlungschirmwänden in der Druckkammer regeltechnische Maßnahmen an der Slrangpreßvorrichtung und an der Abzugsvorrichtung für das fertige Hohlprofil, um die Massevorlage zwischen Außenkalibrierung und Innenkalibrierung stabil zu halten.■ .5 tolerances on the inside and outside dimensions of the calibrated hollow profile can be adhered to, for which purpose there is only one suitable and easy to implement Setting the operating parameters, e.g. B. requires cooling. This also and especially applies when it is the calibration of hollow profiles is one have non-circular and even asymmetrical cross-section. It can always be ensured that that on the possibly cooled internal sizing mandrel, a smooth system everywhere on the internal sizing mandrel with a defined surface pressure and possibly also a defined cooling. So one can largely dimensionally stable and initially with regard to the internal calibration Achieve dimensionally accurate hollow profile. On the other hand, this still has enough residual heat and Elasticity in order to be able to be dimensionally calibrated in the subsequent external calibration. It just takes an operational vote in order to carry out the subsequent external calibration so that after the External calibration not only this, but also the internal calibration has the specified dimension. Where If particularly high demands are placed on the accuracy, the pressure chamber can also be used at the same time be designed as a cooling chamber through which a cooled pressure medium flows. in the general one will use the print hammer with appropriate Provide pressure regulating devices. Further optimization measures can be provided become, such as B. the arrangement of radiation shield walls in the pressure chamber control technology Measures on the Slrangpreßvorrichtung and on the take-off device for the finished hollow profile to the To keep the mass template stable between external calibration and internal calibration.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Austührungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer DarstellungIn the following, the invention is illustrated by means of a drawing that shows only one embodiment explained in more detail. It shows in a schematic representation

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Kalibrieren eines Hohlprofils aus thermoplastischem Kunststoff,1 shows a longitudinal section through a device for calibrating a hollow profile made of thermoplastic Plastic,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach F i g. I undFIG. 2 shows a section in the direction AA through the object according to FIG. I and

Fig. 3 entsprechend der Fig. 2 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach F i g. I.FIG. 3, corresponding to FIG. 2, shows a section through another embodiment of the device according to FIG. I.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zum Kalibrieren eines Hohlprofils I aus thermoplastischem Kunststoff. Zur Vorrichtung gehört zunächst ein an den Werkzeugdorn 2 eines Strangpreßwerkzeuges 3 angeschlossener Innenkalibrierdorn 4. Zur Vorrichtung gehört außerdem ein dem Innenkalibrierdorn 4 in Strangpreßrichtung nachgcschaltetes Außenkalibrierwerkzeug 5, - wobei Innenkalibrierdorn 4 undThe device shown in the figures is used to calibrate a hollow profile I made of thermoplastic Plastic. The device initially includes a tool attached to the mandrel 2 of an extrusion tool 3 connected internal calibration mandrel 4. The device also includes an internal calibration mandrel 4 in External sizing tool 5 downstream of the extrusion direction, - with internal sizing mandrel 4 and

Außenkalibrierwerkzeug 5 durch Kühleinrichtungen 6, 7 kühlbar sind. Die Kühleinrichtungen 6,7 bestehen aus Kühimittelkanälen im Innenkaübrierdorn 4 sowie im Außenkalibrierwerkzeug 5, wobei diese Kühlmittelkanäle an Kühlmittelzuführungsrohre 8 bzw. Kühlmittelabführungsrohre9 angeschlossen sind und das Kühlmittel in entsprechenden Aggregaten vorbereitet bzw. aufbereitet wird. Die Kühlwirkung ist einstellbar. Bei sehr kleinen Profilkammern kann das Kühlmittel auch durch das Profil ablaufen.External calibration tool 5 can be cooled by cooling devices 6, 7. The cooling devices 6,7 consist of Coolant channels in the inner calibrating mandrel 4 and in the outer sizing tool 5, these coolant channels on coolant supply pipes 8 or coolant discharge pipes 9 are connected and the coolant is prepared or is processed. The cooling effect is adjustable. The coolant can also be used for very small profile chambers run through the profile.

Im übrigen ist die Anordnung so getroffen, daß der Innenkalibrierdorn 4 mit einem Endteilstück 10 seiner Länge in das Außenkalibrierwerkzeug 5 hineinragt. Zwischen Außenkalibrierwerkzeug 5 und Strangpreßwerkzeug 3 befindet sich eine Druckkammer Ii, die unter hydraulischem oder pneumatischem Überdruck steht Die Druckkammer 1 f kann sich über die gesamte Länge des freien Innenkalibrierdorns 4 oder auch nur über ein Teüstück dieser Länge erstrecken. Es empfiehlt sich jedoch jedenfalls, die Anordnung so zu treffen, daß die Wärme des Strangpreßwerkzeuges 3 nicht ohne weiteres in die Druckkammer ii hineinfließen oder hineinstrahlen kann. Das Endteilstück 10 des Kalibrierdorns 4 besitzt im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform eine Länge L, die et^a dem größten Durchmesser D des zu kalibrierenden Hohlprofils I entspricht. Zumindest dieses Endteilstück 10, zweckmäßigerweise jedoch der ganze Innenkalibrierdorn 4 ist konisch verjüngt. Im Ausführungsbeispie) ist die Druckkammer 11 zugleich als Kühlkammer ausgebildet. Sie wird dazu von einem gekühlten Druckmittel durchströmt, wobei über Druckregeleinrichtung 13 der Druck in der Druckkammer 11 steuerbar oder regelbar ist Zur Abschirmung gegen die Strangpreßwerkzeuge 3 sind Strahlenschirmwände 12 vorgesehen. Man erkennt im übrigen in der Fig.! den Istwertfühler 15 für die Massevorlage in der Druckkammer 11, und zwar in dem Bereich, in dem das Hohlprofil 1 aus der Druckkammer 11 austritt. Dieser Istwertfühler oder Einlaufdruckgeber 14 gehört einer Regeleinrichtung an, welche die Massevorlage zwischen Außenkalibrierung und Innenkalibrierung konstant hält. Diese Regelung arbeitet einerseits a;.. die Strangpresse, andererseits auf die übliche Abziehvor: .chtung.In addition, the arrangement is such that the inner sizing mandrel 4 projects into the outer sizing tool 5 with an end section 10 of its length. Between the outer sizing tool 5 and the extrusion tool 3 there is a pressure chamber Ii which is under hydraulic or pneumatic pressure. The pressure chamber 1 f can extend over the entire length of the free inner sizing mandrel 4 or just over a portion of this length. However, it is advisable in any case to make the arrangement so that the heat of the extrusion tool 3 cannot easily flow or radiate into the pressure chamber ii. In the exemplary embodiment and according to the preferred embodiment , the end section 10 of the calibration mandrel 4 has a length L which corresponds to the largest diameter D of the hollow profile I to be calibrated. At least this end section 10, but expediently the entire internal calibration mandrel 4, is tapered. In the exemplary embodiment), the pressure chamber 11 is also designed as a cooling chamber. For this purpose, a cooled pressure medium flows through it, the pressure in the pressure chamber 11 being controllable or regulatable via the pressure regulating device 13. One recognizes in the rest of the figure! the actual value sensor 15 for the original mass in the pressure chamber 11, specifically in the area in which the hollow profile 1 emerges from the pressure chamber 11. This actual value sensor or inlet pressure transducer 14 belongs to a control device which keeps the mass supply constant between external calibration and internal calibration. This regulation works on the one hand a; .. the extrusion press, on the other hand on the usual Abziehvor: .chtung.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for calibrating a hollow profile made of thermoplastic material, with a Extrusion nozzle connected internal calibration mandrel, external calibration tool and with surrounding Pressure chamber between extrusion nozzle and external calibration tool, characterized in that that the internal calibration mandrel (4) extends over the entire length of the pressure chamber (11) extends and protrudes with an end portion (10) in the external calibration tool (5).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the end section (10) of the internal calibration dome (4) has a length (L) which corresponds approximately to the largest diameter of the plastic hollow profile (1).