DE2809386B2

DE2809386B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren und Kühlen von Profilen aus thermoplastischem Kunststoff mittels Unterdruck

Info

Publication number: DE2809386B2
Application number: DE2809386A
Authority: DE
Inventors: Peter 5208 Eitorf Gauchel; Josef 5210 Troisdorf Kurth
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Huels Troisdorf AG
Priority date: 1978-03-04
Filing date: 1978-03-04
Publication date: 1981-01-15
Also published as: GB2015418B; US4468369A; AT385718B; GB2015418A; NL7901687A; FR2418712A1; DE2809386A1; ATA160579A; IT1114972B; JPS54163960A; IT7948191A0; CA1135921A; US4411613A; DE2809386C3; FR2418712B1; JPS6227977B2; BE874565A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Kalibrieren und Kühlen von Profilen aus thermoplastischen Kunststoffen mittels außenseitig auf die Profiloberfläche einwirkenden Unterdruckes, der iir an die Profiloberfläche angrenzenden Schlitzen eines KaIibrierwerkzeuges durch das das Profil hindurchgezogen wird, zur Wirkung gebracht wird und wobei die Proflloberfläche indirekt beim Durchziehen durch das Kalibrierwerkzeug durch ein durch Kanäle in dem Kalibrierwerkzeug hindurchfließendes Kühlmittel gekühlt wird, und auf eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, wobei das Kalibrierwerkzeug parallel zur Längserstreckung des Profiles unterteilt ist und mit Kanälen zum Durchfließen eines Kühlmittels und in den an der Profiloberfläche anliegenden Kaliberwandungen der Kalibrierabschnitte quer zur Längserstreckung des Profiles verlaufende und an eine Unterdruckquelle anschließbare Schlitze vorgesehen sind.

Verfahren zum Vakuumkalibrieren von thermoplastischen Kunststoffprofilen sind beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 10 16 009 bekannt Die Qualität und die Leistungsfähigkeit einer Kalibriereinrichtung hängt auch von der Wirksamkeit ihrer Kühlung ab, d. h.

von den Wärmeübergangsbedingungen. Man hat daher bereits vielfach versucht die Kühlwirkung beim Vakuumkalibrieren zu verbessern, siehe beispielsweise DE-OS 22 39 747, wobei Kalibrierwerkzeuge mit indirekter Kühlmittelführung und direkte Kühlstrecken ohne Kalibrierwerkzeug einander abwechseln. Die direkten Kühlstrecken bestehen hierbei in einem unter Unterdruck gehaltenen Wasserbad. Für kompliziert zu kalibrierende Profilquerschnitte ist jedoch die Unterbrechung der Kalibrierung nachteilig.

Darüber hinaus hat man bereit,« festgestellt, wie im »Plastverarbeiter«, 28. Jahrgang, 1977, Nr. 10, Seiten 513 bis 520, insbesondere Seite 516 beschrieben, daß das beim Vakuumkalibrieren ungewollt durch die Vakuumschlitze in dem Kalibrierwerkzeug aus dem umgebenden Kühlbad angesaugte Leckwasser bereits eine zusätzliche Kühlwirkung zeigt und durch dieses Leckwasser ebenfalls aus dem zu kalibrierenden Profil Wärme abgeführt wird.

Darüber hinaus ist es beispielsweise aus der DE-OS

so 25 35 286 bekannt, innerhalb eines Vakuumkalibrierwerkzeuges neben indirekter Kühlung auch eine direkte Kühlung des zu kalibrierenden Profiles vorzusehen, d. h. außer einer Kühlung des Kalibrierwerkzeuges auch die Profiloberfläche stellenweise direkt mit einem Kühlmittel zu beaufschlagen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühltechniken beim Vakuumkalibrieren weiter zu verbessern, wobei gleichzeitig auch das Kalibrierwerkzeug mit der Kühleinrichtung möglichst einfach herstellbar sein soll.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe verfahrensmäßig dadurch, daß das den Kanälen des Kalibrierwerkzeuges zugeführte Kühlmittel hierauf direkt über die mit dem Unterdruck beaufschlagte Proflloberfläche geführt

Λ5 und mittels des Unterdruckes abgeführt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also der Kühlmittelkreislauf direkt an den Vakuumkreis angeschlossen. Erfindungsgemäß wird also das für die Kühlung des

Profils beim Durchziehen durch das Kalibrierwerkzeug in dem letzteren geführte Kühlmittel nunmehr einer direkten Kühlung der Profiloberfläche dadurch zugeführt, daß das Kühlmittel in seiner Gänze durch die Vakuumschlitze, die der Unterdruckkalibrierung dienen, => an die Profiloberfläche herangeführt wird und gleichzeitig durch die an die Vakuumschlitze angeschlossene Unterdruckquelle wieder abgesaugt wird. Auf diese Weise ist eine gleichmäßige und kontinuierliche sowie intensive Kühlung des zu kalibrierenden. Profils u, ermöglicht Die Druckverhält.iisse von Kühlmittel und Unterdruckkalibrierung werden erfindungsgemäß vorteilheft aufeinander abgestimmt; beispielsweise derart, daß der Kühlmitteldruck vor dem Einlauf des Kühlmittels in den mit Unterdruck beaufschlagten Bereich an der Profiloberfläche der Profile abgesenkt wird, vorzugsweise bis auf einen sich dem Unterdruck nähernden Wert

Durch die erfindungsgemäße Anschließung des Kühlmittels an die Unterdruckkalibrierung wird durch den Druck, mit dem der Kühlmittelkreislauf beaufschlagt ist, das Vakuum abgebaut- Solange dieser Abbau nicht zu weit geht, wird die Kalibr-?rung der Profiloberfläche noch nicht beeinflußt Bei höherem Kühlmitteldruck und Kühlmittelmengen jedoch wird diesem Abbau mit der vorangehend geschilderten Maßnahme, beispielsweise durch Einbau einer Drossel zur Absenkung des Kühlmitteldruckes entgegenwirkt Zugleich wird durch die erfindungsgemäße Kühlung erreicht, daß das Kühlmittel, z. B. Wasser, sobald es in den mit Unterdruck beaufschlagten Bereich angesogen wird, verdüst und mit erhöhter Geschwindigkeit an der Profiloberfläche vorbeigeführt wird. Auf diese Weise wird die Kühlwirkung erheblich erhöht

Die Vorrichtung zum Kalibrieren von Profilen aus thermoplastischem Kunststoff mittels außenseitig auf die Oberfläche beim Durchziehen durch ein Kalibrierwerkzeug einwirkenden Unterdruckes geht von einem Kalibrierwerkzeug aus, das parallel zur Längserstrekkung des Profiles unterteilt ist und mit Kanälen zum DurchflieBrn eines Kühlmittels und in den an der Profiloberfläche anliegenden Kaliberwandungen der Kalibrierabschnitte quer zur Längserstreckung des Profiles verlaufende und an eine Unterdruckquelle anschließbare Schlitze vorgesehen sind. Zur Erhöhung der Kalibrierleistung und Intensivierung der Kühlung wird da λ Kalibrierwerkzeug £ findungsgemäß so ausgestaltet, daß die Kanäle für das Kühlmittel an die Vakuumschlitze angeschlossen sind und das durch die Kanäle zugeführte Kühlmittel durch die Vakuumschiit- so ze mittels Unterdruck abführbar ist. Durch die erfindungsgemäße Vereinigung von Kühlmittelkreislauf und Unterdruckkreis dergestalt, daß die Kühlkanäle mit den Vakuumschlitzen verbunden werden, kann das Kalibrierwerkzeug wesentlich einfacher konstruiert werden. Insbesondere entfallen die getrennten Wasserabführungen des Kühlmittelkreislaufes, da diese mit dem Vakuumanschluß vereinigt sind. Die intensive Kühlwirkung wird nicht durch ein umfangreiches und kompliziertes Kühlkanalsystem in dem Kalibrierwerkzeug erreicht, sondern durch Anschließung des Kühlmit-(elkfeisläüfes an die bereits Vorhandenen VäkuUfflschlitze und damit an die Unterdruckkalibrierung.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Kalibrierwerkzeuges nach der Erfindung sieht vor, daß ω die Kanäle für das Kühlmittel als offene Nuten in Längserstreckung des Kalibrierwerkzeuges in den Kaliberwandungen ausgebildet sind, wobei jeder Kanal mindestens einen Kühimittelzufluß aufweist und vorzugsweise mit mehreren Vakuumschlitzen verbunden ist Die für die Führung des Kühlmittels erforderlichen Kanäle können somit in einfacher Fräsarbeit in die Oberfläche der Kaliberteile eingearbeitet werden und es ist nicht mehr erforderlich, wie bei der indirekten Kühlung des Profiles, die Kaliberteile mit durchgehenden Bohrungen zu versehen.

Die Größe und der Aufbau eines Kalibrierwerkzeuges hängen wesentlich auch von dem Querschnitt des zu kalibrierenden Profiles ab. Für kompliziertere Profilquerschnitte kann es erforderlich sein, das Kalibrierwerkzeug in Längserstreckung in zwei, vier, sechs oder mehr Kaliberteile zu unterteilen, um auch hinterschnittene Querschnitte zu erfassen. Bei solchen mehrteiligen Kalibrienverkzeugen ist es im Sinne der Erfindung vorteilhaft, daß in einem Kalibrierwerkzeug zwei oder mehr Kanal-Vakuumschlitz-Kreissysteme in Längserstreckung hintereinander und/oder im Querschnitt übereinander vorgesehen sind. Auf diese Weise ist es möglich, einen schnellen Kühlmitte'durchfluß zu erreichen und auch die Intensität der «.iihlung zu steigern. Damit ist es außerdem möglich, über die Länge eines Kalibrierwerkzeuges unterschiedlich intensiv zu kühlen, da die größte Kühlleistung beim Einlauf des Profiles in das Kalibrierwerkzeug erforderlich ist und mit zunehmender Erstarrung des Profiles zum Auslauf des Kalibrierwerkzeuges hin abnimmt

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Kühlmitteldurchflußmenge durch das Verhältnis der Größen des Strömungsquerschvtities des das Kühlmittel zuführenden Kanals zu der Summe der Strömungsquerschnitte der an diesem Kanal angeschlossenen Vakuumschlitze einzustellen. Auf diese Weise ist es möglich, den Abbau des Unterdruckes im Kalibrierbereich an der Profiloberfläche durch den Druck des Kühlmittels zu beeinflussen bzw. sogar zu verhindern. Letzteres wird durch Ausbildung des Kalibrierwerkzeuges beispielsweise dadurch erreicht, daß der Strömungsquerschnitt der das Kühlmittel zuführenden Kanäle vor dem Einlauf zu den Vakuumschlitzen gedrosselt ist, vorzugsweise soweit, daß der Strömungsquerschnitt für das Kühlmittel kleiner als der Strömungsquerschnitt der angeschlossenen Vakuumschlitze ist Es ist aber auch möglich, durch Jen Einbau eines Druckreduzierventils vor ode" in dem das Kühlmittel zuführenden Kanal den Kühlmitteldruck im Einlauf zum Unterdruckkaliberbereich zu verringern, gegebenenfalls bis er den Unterdruck unterschreitet. Auf diese Weise wird ein Abbau des Kalibrierunterdrukkes verhindert und eine gleichmäßige Kalibrierung des Profiles gewährleistet

Durch die direkte Anschließung des Kühlmittels .'iir das Kalibrierwerkzeug an das Vakuumsystem des iialiorierwerkzeuges ergibt sich also eine intensive Kühlwirkung bei gleichzeitig vereinfachtem Kalibrierwerkzeug unter Erhalt der Kalibrierwirkung durch Fortfall eines komplizierten Kühlkanalsystems. Die intensive Kühlung wird über den ganzen Profilumfang erreicht, was gleichzeitig eine sehr gleichmäßige Kühlung bedeutet Die noch erforderlichen Kühlkanäle zum Zuführen des Kühlmittels an das Vakuumschlitzsystem können frei zugänglich in den einzelnei· Kaliberteilen oberflächlich angeordnet werden, sind daher nichi nur leicht herstellbar, sondern auch jederzeit gut zu reinigen. Darüber hinaus werden Anschlußleitungen erspart, so daß die Bedienung des Kalibrierwerkzeuges vereinfacht wird.

Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Kalibrierwerkzeug kann eine Dosierung und Verteilung der Kühlmittelmenge und damit eine Steuerung der Kühlwirkung für einzelne Abschnitte vorgenommen werden. Die Verteilung und Dosierung des Kühlmittels kann insbesondere auch durch die Größe der die Vakuumschlitze verbindenden Kanäle, die die Zufuhrkanäle für das Kühlmittel darstellen, vorgenommen werden. Darüber hinaus ist auch eine Steuerung der Kühlmittelmenge bzw. des Kühlmitteldurchflusses durch das angelegte Vakuum möglich. Darüber hinaus ist eine Mengenregelung des über die Kiihlmitlelanschlüsse zugeführten Kühlmittels von außerhalb des Kalibrierwerkzeuges möglich. Durch das gewählte Verhältnis der Eingangsgröße der Vakuumschlitzc zu den das Kühlmittel heranführenden und verteilenden Verbindungskanälen sind die Druckverhältnisse beeinflußbar und damit ebenfalls der Kühlmitteldurchfluß im zeitlichen Ablauf.

Rir die gewünschte Kühlwirkung ist des weiteren auch die Größe der Vakuumschlitze ausschlaggebend, wobei die Größe der Vakuumschlitze über die Kaliberlänge gesehen hin variieren kann, ebenso wie der Abstand der Vakuumschlitze voneinander. Bei Anwendung der Erfindung wird also laufend Kühlwasser mit relativ hoher Geschwindigkeit an der Profiloberfläche vorbeigeführt, wobei die jeweiligen Kühlwassermengen sehr schnell ausgetauscht werden und somit über den Profilquerschnitt keine Unterschiede in der Kühlintensität auftreten.

Die Erfindung wird in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispiclen noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines mehrteiligen Vakuum-Kalibrierwerkzeuges,

Tig. 2 einen Querschnitt durch ein Vakuum-Kalibrierwerkzeug für ein mehrkammeriges Hohlprofil mit zwei Kühlmittel-Vakuum-Kreisen und

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Kalibrierwerkzeug für ein mehrkammeriges Hohlprofil analog F i g. 2 mit vier Kühlmittel-Vakuum-Kreisen.

F i g. 4, 5 und 6 je eine teilweise Aufsicht auf Kaiiberteile des Kalibrierwerkzeuges nach F" i g. 3 und

F i g. 7 ein Kalibrierwerkzeug im Querschnitt schematisch mit einem einzigen Kühlmittel-Vakuum-Kreis.

Das in der Fig. 1 schematisch dargestellte Kalibrierwerkzeug dient zum Kalibrieren von extrudierten Profilen aus thermoplastischen Kunststoffen und wird hinter dem Spritzkopf einer Strangpresse angeordnet. Das Kalibrierwerkzeug arbeitet mit Unterdruck und weist des weiteren ein Kühlsystem mit Kanälen in dem Kalibrierwerkzeug zur Abführung der Extrusionswärme aus dem extrudierten Profil auf. Das in der F i g. I schematisch dargestellte Kalibrierwerkzeug weist eine T-förmige Kaliberöffnung 35 für ein entsprechendes T-Profil auf. Das Kalibrierwerkzeug ist in Längserstrekkung des Profiles in einzelne Kaliberteile entsprechend auch zur Erfassung der Kaliberöffnung 35 unterteilt In dem gezeigten Beispiel weist das Kalibrierwerkzeug das Unterteil 1, das Oberteil 2, sowie die rechtseitigen und linksseitigen Kaliberseitenteile Ab, 56, 6b sowie 4a, 5a und 6a auf. In dem gezeigten Beispiel sind in das Kaliberunterteil sowie Kaliberoberteil die Platten 3a, 36 eingesetzt Die Unterteilung des Kalibrierwerkzeuges richtet sich selbstverständlich nach der gewünschten Kaüberöffnup.g 35. Nicht dargestellt sind in F i g. 1 die Vakuumschlitze zum Anlegen des Unterdruckes an die zu kalibrierende Profiloberfläche, die quer zur Längserstreckung des Profiles in den an der Profiloberfläche anliegenden Kaliberwandungen mit Abstand voneinander ausgebildet sind. Diese nicht dargestellten Vakuumschlitze sind an eine Unterdruckquelle angeschlossen, in der Fig. I sind die Vakuumanschlüsse 32 und 33 ) dargestellt. Für die Zuführung des Kühlmittels sind die Kühlmittelanschlüsse 31 und 30 vorgesehen.

Für das schematisch in der Fig.] vereinfacht dargestellte Kalibrierwerk/eug ist in der Fig. 2 eine naturgetreue Ausbildung im Querschnitt dargestellt,

ίο wobei das dort dargestellte T-förmige mehrkammerige Kunststoffhohlprofil 34 zu kalibrieren ist. Das im Querschnitt dargestellte Kalibrierwerkzeug ist parallel zur Längserslrcckung des Profiles und des Kalibrierwerkzeuges unterteilt. Es besteht in dem gezeigten

' . Beispiel aus dem Unterteil 1, dem Oberteil 2. den linken Kaliberseitenteilen 4a, 5a, 6a, den rechten Kaliberseitenteilen 4b. 5i>, 6f> sowie den in das Oberteil bzw. Unterteil eingesetzten Platten 36 bzw. 3a. die zusammengesetzt und mitteis nicht näher dargesieüiur Scnraubver Lmiuui'igen 7 vereinigt sind. Des weiteren sind die einzelnen Flächen der Kaliberteile gegeneinander abgedichtet, hierzu sind die Dichtungen 8 in parallel zur Längserstreckung des Kalibrierwerkzeuges verlaufenden Nuten 9 an den Berührungsflächen der einzelnen Kaliberteile

2) vorgesehen. Um mittels Vakuum das Kunststoffhohlprofil 34 kalibrieren zu können, sind in den an das Profil angrenzenden Kaliberwandungen die sogenannten Vakuun.-schlitze eingearbeitet, die quer zur Längserstreckung des Kalibrierwerkzeuges und Profiles verlaufen und mit Abstand voneinander vorgesehen sind.

In der F i g. 2 sind die in den einzelnen Kaliberteilen eingearbeiteten Vakuumschlitze mit 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 und 27 bezeichnet. Um ein möglichst gleichmäßiges und intensives Vakuum vorzusehen, sind in dem

η gezeigten Beispiel nach F i g. 2 zwei Vakuumanschlüsse vorgesehen, nämlich einmal im Unterteil der Vakuumanschluß 33 und zum anderen im Oberteil der Vakuumanschluß 32. Die Vakuumschlitze sind untereinander mittels in Längserstreckung des Kalibrierwerkzeuges verlaufenden Verbindungskanälen verbunden, dies sind die Verbindungskanäle 40,12, !8,19,41,14,17 und 16. Die Verbindungskanäle 41 und 40 hin wiederum sind dann an die Vakuumanschlüsse 33 bzw. 32 über die Bohrungen 15 bzw. 10 anschließbar.

Zur Abkühlung des zu kalibrierenden und noch mit der Extrusionswärme beladenen thermoplastischen Kunststoffhohlprofils 34 wird das Kalibrierwerkzeug mittels eines Kühlmittels, beispielsweise Wasser gekühlt. Dieser Kühlmittelkreislauf ist nicht als getrennter

so Kreislauf von dem Vakuumkreis innerhalb des Kalibrierwerkzeuges vorgesehen, sondern mit uiesem vereinigt. Hierzu wird das Kühlmittel, beispielsweise Wasser, dem Kalibrierwerkzeug über die Kühlmittelanschlüsse 30, 31 und die Kühlmittelzuflüsse 11, 13 zugeführt von wo es über Kanäle 42,43, 28, 52 an das Vakuumschlitzsystem angeschlossen wird und durch die Vakuumschlitze hindurchgeführt aus den Vakuumanschlußbohrungen 10, 15 wieder abgesaugt und herausgeführt wird Erfindungsgemäß ist ein geschlossener Kreislauf von Kühlmittel und Vakuum vorgesehen. In dem gezeigten Beispiel nach F i g. 2 sind zwei Kühlmittel-Vakuum-Kreise im Querschnitt übereinander angeordnet Da das Kühlmittel, z. B. Wasser in der Regel mit Oberdruck, z. B. 2 atü, dem Kalibrierwerkzeug übei die Kühlmittelanschlüsse 30,31 zugeführt wird, bewirki dieser Kühlmitteldruck im Einlaufbereich zu der Vakuumschlitzen einen Abbau des dort herrschender Unterdrucks auf 0 oder gar Überdruck. Hiervon sind be:

dem Beispiel nach Fig.2 insbesondere die Vakuurischlitze 25, 24 im an den Verbindungs-Kanal 14 und die Vakuumschlitze 20, 21 im an den Verbindungskanal 12 angrenzenden Bereich betroffen. Diesem Abbau des Unterdruckes wird dadurch entgegengewirkt, daß die s das Kühlmittel an die Vakuumschlitze heranführenden Kanäle 28, 52 als Drossel ausgebildet sind und den Strömungsquerschnitt des zufließenden Kühlmittels verkl/rdern und eine entsprechende Verringerung des Kuhlmitteldruckes bewirken. Die Drosselwirkung der in Kanäle 28,52 ist hierbei abhängig vom Querschnitt der Kanäle 28, 52 zu dem Strömungsquerschnitt der angeschlossenen Vakuumschlitze und von der Länge der Drossel, d. h. bei dem Beispiel nach F i g. 2 dem Abstand zwischen den Kanälen 42 und 14 bzw. 12und43 ι·> voneinander. Ist der Drosselquerschnitt der Kanäle 28 bzw. 52 kleiner als der Querschnitt der angeschlossenen Vakuumschlitze, so werden die Druckverhältnisse umgekehrt und das Kühlmittel, hier Wasser, wird in die » atCüüiTiSCiiiitZC gCSSügi üitu ΓΠί* CTiiCuiCr vJCSCii*™ i"u!g' keit über die Profiloberfläche geführt und aus den Vakuumanschlüssen 32,33 abgesaugt.

In der Fig. 3 ist eine Variante zum Kalibrieren des Kunststoffhohlprofils 34 nach F i g. 2 dargestellt, wobei das im Querschnitt dargestellte Kalibrierwerkzeug, das ^ ebenfalls parallel zur Längserstreckung unterteilt ist in Oberteil und Unterteil 2,1 sowie in die Kaliberseitenteile 4a, 5a, 6a sowie 4b, 5b, 6b, bei dem jedoch anstelle von zwei Kühlmittel-Vakuum-Kreisen vier solcher Kühlmittel-Vakuum-Kreise zur Intensivierung der Kühlung vorgesehen sind. Ergänzend zu den bereits in der F i g. 2 darg' .!teilten Vakuumanschlüssen sind noch die Vakuumanschlüsse 50 sowie 46 und zusätzlich die Kühlmittelzuflüsse 44 und 49 vorgesehen. Entsprechend sind weitere Kanäle erforderlich, die die Anschlüsse mit den is Vakuumschlitzen verbinden, dies sind die Kanäle 51,45, 47 und 48. In dem gezeigten Beispiel nach F i g. 3 sind die Übergangsquerschnitte für das Kühlmittel zu den Vakuumschlitzen, nämlich anschließend an die Kanäle 42, 48 bzw. 43, 45 nicht verkleinert gegenüber den Querschnitten der Vakuumschlitze. In diesem Beispiel wird die Drosselwirkung durch in die Kühlmittelanschlüsse 30,30a, 31,31a eingebaute Druckreduzierventile 60 bis 63 erreicht Obwohl also das Kühlmittel ungehindert in die Vakuumschlitze einlaufen kann, wird dennoch noch eine ausreichende Kalibrierung der Profiloberfläche erreicht. Durch die eingesetzten Druckreduzierventile für das Kühlmittel wird erreicht, daß das für die Kalibrierung erforderliche Vakuum auch noch im Einlaufbereich des Kühlmittels gehalten werden kann.

Der Kaliberaufbau hat den Vorteil, daß sowohl die erforderlichen Vakuumschlitze als auch sämtliche Verbindungskanäle und kühlmittelführenden Kanäle als offene Nuten cn die Oberflächen der Kaliberteile eingearbeitet werden können. In den F i g. 4 bis 6 sind Ansichten der Kaliberteile nach Fig.4 auszugsweise dargestellt Die Fig.4 bis 6 stellen eine Aufsicht der Kaliberteile nach F i g. 3 in verkleinertem Maßstab dar.

Die F i g. 4 zeigt eine Aufsicht auf das Kaliberseitenteil 6b nach Fig.3, die nicht näher bezeichneten Bohrungen dienen der Verschraubung der Kaliberteile miteinander. In den an das Kunststoffhohlprofil anliegenden Kaliberwandungen sind die Vakuumschlitze 21 mit Abstand voneinander eingearbeitet wobei der Abstand und die Größe der Vakuumschlitze voneinander sich nach dem zu kalibrierenden Profil richtet. Je nach gewünschtem Kühlmitteldurchlauf sowie Kühlwir kung können mehrere Vakuumschlitze 21 an einen gemeinsamen Kühlmittelkreislauf angeschlossen werden. Vorteilhaft ist es, im Einlaufbereich des Kalibrierwerkzeuges den ersten oder auch mehr Vakuumschlitze nicht an das Kühlmittelsystem anzuschließen, um hier zunächst das einlaufende Profil zur Anlage an das Kalibrierwerkzeug zu bringen. Für diesen ersten Vakuumschlitz kann für eine indirekte Kühlung zusätzlich z. B. ein Ringkanal 53 vorgesehen sein. Die nächstfolgenden fünf Vakuumschlitze sind mittels des Kanals 45 verbunden, der mit den Kühlmittelzuflüssen 44 ausgerüstet ist. Die daran sich anschließenden weiteren Vakuumschlitze sind wiederum zu einer Einheit zusammengefaßt und mittels eines nicht näher bezeichneten Kanals untereinander verbunden und wiederum mit einem Kühlmittelzufluß ausgestattet. Je nach Länge des Kalibers können ein, zwei oder mehr solcher Kühlmittel-Vakuumschlilz-Kreise hintereinander und wie aus Fig. 3 zu ersehen, übereinander vorgesehen wsrc!*¹™

In der Fig. 5 ist in verkleinertem Maßstab die Aufsicht auf das Kaliberteil 56 nach F i g. 3 ausschnittsweise gezeigt. Das Kaliberseitenteil 5b hat keinen Kühlmittelanschluß bzw. Vakuumanschluß, sondern es wird über die Vakuumschlitze 21 des darüberliegenden Kaliberseitenteils 6b bzw. die Vakuumschlitze 23 des auf der anderen Seite angrenzenden Kaliberseitenteils 4b gespeist. Auch bei dem Kaliberseitenteil 5b sind die Vakuumschlitze 22 gruppenweise mittels sich in Längserstreckung des Kalibers erstreckender Verbindungskanäle 18 verbunden. Die Zusammenfassung in Gruppen entspricht derjenigen der darüber und der darunterliegenden Kaliberseitenteile 6b bzw. 4b. Auch hier ist der erste Vakuumschlitz im Kalibereinlaufbereich nicht an das Kühlmittelsystem angeschlossen, sondern wird indirekt über die Ringbohrung 54 gespeist. Des weiteren ist das Kaliberseitenteil 5b mit der Nut 9 zum Einlegen einer Dichtung 8 ausgebildet

In der F i g. 6 ist in verkleinertem Maßstab die Aufsicht auf das Kaliberseitenteil 4b dargestellt. Auch hier ist der im Kalibereinlaufbereich liegende erste Vakuumschlitz nicht an das Kühlmittelsystem angeschlossen, sondern wird mittels der Ringbohrung 55 indirekt gekühlt. Die nachfolgenden Vakuumschlitze 23 sind wiederum gruppenweise zusammengefaßt und über die Verbindungskanäle 19 bzw. Kanäle 47 miteinander verbunden. Die Kanäle 47 wiederum sind an das Vakuum über die Bohrungen 46 angeschlossen.

Das in den Fig.2 bis 6 dargestellte Prinzip des Kühlens und Kalibrierens mittels Unterdruck unter Anwendung von Kalibrierwerkzeugen kann auf beliebige Profilquerschnitte angewendet werden. Die Zuordnung von Kühlmittel-Vakuum-Kreisen zu den Querschnitten kann je nach Erfordernis symmetrisch oder auch unsymmetrisch erfolgen, die Anzahl der Kreise im Querschnitt übereinander bzw. in Längserstreckung des Kalibrierwerkzeuges hintereinander richtet sich nach der Art des zu kalibrierenden Profiles.

In der F i g. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt wobei ebenfalls ein Querschnitt durch das zu kalibrierende Profil einschließlich Werkzeug gezeigt ist Bei dem zu kalibrierenden Kunststoffhohlprofil 34 handelt es sich um ein Hohlprofil mit relativ einfachem Querschnitt, entsprechend ist das Kalibrierwerkzeug parallel zur Längserstreikung unterteilt in das Unterteil 1, das Oberteil 2, die in diese Teile eingesetzten Platten 3a und 3b sowie in das linke Kaliberseitenteil 4s and das rechte Kaliberseitenteil 4b. Die Kaliberteile sind

wiederum mittels der nicht näher dargestellte η Schraubverbindungen 7 miteinander verschraubt. Das Kalibrierwerkzeug ist auf Stützen 38 in den mit Wasser gefüllten Behälter 36 eingesetzt. Das in dem Behälter 36 enthaltene und laufend neu zugeführte Wasser dient zur Kühlung des Kalibrierwerkzeuges und des zu kalibrierenden Kunsts'offhohlprofils 34. Das zum Kalibrieren der Profiloberfläche benötigte Vakuum wird über den Vakuumansci.iuß 33 an das Kalibrierwerkzeug angelegt, und über die VakuumanschluQbohrung 9 und den Verbindungskanal 41 an die einzelnen Vakuumschlitze 23, 20, 25 und 24 an die Profiloberfläche angelegt. Das Kühlmittel aus dem Behälter 36 wird der Profiloberfläche über die Kanäle 28, 28a zugeführt. Der Wasserdruck, unter dem das in das Kalibrierwerkzeug einlaufende Wasser steht, entspricht der über dem Anschlußbereich 31 stehenden Wassersäule. Um zu verhindern, daß dieser Wasserdruck das an die Oberfläche des Kunststoffhohlprofiles 34 durch die Vakiiumsrhlit7p ancplputp Vakuum 7iin!rhtp marht nnH Länge der Drossel, d. h. also vom Kuhlmittelanschluß 31 bis zum Erreichen der Vakuumschlitze. In dem gezeigten Beispiel ist nicht der gesamte Bereich zwischen Kuhlmittelanschluß 31 und Vakuumschlitzen 20 bzw. 25 als Drossel ausgebildet, sondern nur der mit / bezeichnete Bereich. Durch die Ausbildung der Kanäle 28, 28a als Drossel wird erreicht, daß das Kühlmittel durch das Vakuum angesaugt wird, jedoch das Vakuum nicht aufgehoben wird und das Kühlmittel durch die

in Vakuumschlitze hindurch an der Profiloberfläche entlang mit erhöhter Geschwindigkeit geführt und durch die Vakuumanschlußbohrung 15 und den Vcrbindungskanal 41 wieder abgesaugt wird.

Vorteilhaft ist es des weiteren, wie in der Fig. 7 dargestellt, die als Drossel wirkenden Kanäle 28 und 28a, die sich im Oberteil 2 bzw. Kaliberseitenteil 4a befinden, gegeneinander versetzt anzuordnen. Dieses hat den Vorteil, daß sowohl die Oberseite des zu kalibrierenden Profiles als auch die Unterseite des zu

in UalihriprpnHpn Prnfilps plpjrhmäRicr mit Kühlmittel

damit eine einwandfreie Kalibrierung verhindert, sind die Kanäle 28, 28a als Drossel ausgebildet, wobei ihr Strömungsquerschnitt kleiner als der Strömungsquerschnitt der angeschlossenen Vakuumschlitze ist. Die Drosselwirkung ist hierbei auch abhängig von der versorgt werden. Vorteilhaft ist es auch die Vakuumschlitze gegeneinander versetzt anzuordnen, wie aus Fig. 7 zu ersehen ist. Damit wird zugleich das Abdichten der Kanäle 28, 28a gegeneinander erreicht und eine gleichmäßige Wasserverteilung bewirkt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Kalibrieren und Kühlen von Profilen aus thermoplastischen Kunststoffen mittels außenseitig auf die Profiloberfläche einwirkenden Unterdruckes der in an die Proflloberfläche angrenzenden Schlitzen eines Kalibrierwerkzeuges, durch das das Profil hindurchgezogen wird, zur Wirkung gebracht wird und wobei die Profiloberfläche indirekt beim Durchziehen durch das Kalibrierwerkzeug durch ein durch Kanäle in dem Kalibrierwerkzeug hindurchfließendes Kühlmittel gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das den Kanälen des Kalibrierwerkzeuges zugeführte Kühlmittel hierauf direkt über die mit dem Unterdruck beaufschlagte Profiloberfläche geführt und mittels des Unterdruckes abgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmitteldruck vor dem Einlauf des Kühlreiaels in den mit Unterdruck beaufschlagten Bereich an der Prcfiloberfläche der Profile abgesenkt wird.

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kalibrierwerkzeug parallel zur Längserstreckung des Profiles unterteilt ist und mit kanälen zum Durchfließen eines Kühlmittels und in den an der Profiloberfläche anliegenden Kaliberwandungen der Kalibrierabschnitte quer zur Längserstreckung des Profiles verlaufende und an eine Unterdruckquelle anschließbare Schlitze vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (42, 43, 45, 48) für das Kühlmittel an die Vakuumschlitze (20 bis 27) angeschlossen si rid und daß das durch die Kanäle (42, 43, 45, 48) zugeführte Kühlmittel durch die Vakuumschlitze (20 bis 27) mittels Unterdruck abführbar ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (42, 43, 45, 48) als offene Nuten in Längserstreckung des Kalibrierwerkzeuges in den Kaliberwandungen ausgebildet sind, wobei jeder Kanal mindestens einen Kühlmittelzufluß (11, 13, 44, 49) aufweist und vorzugsweise mit mehreren Vakuumschlitzen (20 bis 27) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß in einem Kalibrierwerkzeug zwei oder mehr Kanal-Vakuumschlitz-Kreissysteme in Längserstreckung hintereinander und/oder im Querschnitt übereinander vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmitteldurchflußmenge durch das Verhältnis der Größen der Strömuiigsquerschnitte des das Kühlmittel zuführenden Kanals (42, 43, 45, 48) zu der Summe der Strömungsquerschnitte der an diesen Kanal angeschlossenen Vakuumschlitze (20 bis 27) einstellbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt der das Kühlmittel zuführenden Kanäle (42, 43, 45, 48) vor dem Einlauf zu den Vakuumschlitzen (20 bis 27) gedrosselt ist, vorzugsweise soweit, daß der Strömungsquerschnitt für das Kühlmittel kleiner als der Strömiingsquerschnitt der angeschlossenen Vakuumschlitze ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckreduzierventil vor oder in dem das Kühlmittel zuführenden Kanal eingebaut ist