DE2836941A1

DE2836941A1 - Verfahren und vorrichtung zum kuehlen von extrudierten hohlprofilstraengen

Info

Publication number: DE2836941A1
Application number: DE19782836941
Authority: DE
Inventors: Geb Koscielny Marianne Goern; Norbert Goern; Rita Goern; Walter Goern
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-08-24
Filing date: 1978-08-24
Publication date: 1980-03-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von
extrudierten Hohlprofil strängen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen von extrudierten Hohlprofilsträngen, wobei die Kühlung an den Außenseiten eines aus einem Extruder tretenden Hohlprofilstranges erfolgt. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Beim Extrudieren von Hohlprofilsträngen ist eine relativ lange Kühl strecke erforderlich, auf der die Hohlprofilstränge durch Flüssigkeitskühlung in einen nicht mehr verformbaren Zustand gebracht werden. Dabei kommt das verwendete Kühlmedium nur mit den Außenseiten des Extrujionsgutes in Kontakt. Infolge der schlechten -Wärmeleitfähigkeit des extrudierten thermoplastischen Werkstoffes dauert es daher relativ lange, bis soviel Wärme aus den Innenwänden eines beispielsweiae mehrwandigen Hohlprofilstranges abgezogen ist, daß die Innenwände nicht mehr verformbar sind.
Dies hat einen nachteiligen Einfluß auf Länge der Kühlstrecke, die Extrudiergeschwindigkeit und die Qualität des extrudierten Hohlprofilstranges.
Es wurden Versuche zur Innenkühlung von extrudierten Hohlprofilsträngen unternommen, die jedoch überwiegend scheiterten, da die die Hohlräume der Hohlprofilstränge formenden Kerne der Extruderdüsen der einzige Zugang zu dem geformten Hohlraum bilden und daher vom anzuwendenden Kühlmedium durchströmt werden müssen, wobei entweder das Kühlmediuin die Extruderdüse abkühlt oder die Kühlmedien auf die Temperatur der Extruderdüse erwärmt werden.
Im ersten Falle ergibt die unerwünschte Abkühlung der Extruder düse unsaubere Strangbildung, im zweiten Falle entfällt bei einem Kühlmedium, welches die Temperatur des extrudierten Werkstoffes bzw. der Extruderdüse hat, jeder Kühleffekt. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Innenkühlwng für einen extrudierten Hohlprofilstrang zu schaffen, bei der das Kühlmedium vor der Aufnahme seiner Kühlaufgabe die Temperatur der Extruderdüse hat, jedoch unmittelbar nach dem Einbringen in den zu kühlenden Hohlraum eines extrudierten Hohlprofilstranges eine einen Ku~hleffekt bewirkende Temperatur aufweist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird für das eingangs erläuterte Verfahren vorgeschlagen, daß der Hohlprofilstrang zusätzlich in seinen Hohlräumen von einem gasförmigen Kühlmedium gekühlt wird, das unter Druckabfall an der Extruderdüse, von dieser aus zum offenen unter atmosphärischem Druck liegenden Ende des Hohlprof stranges strömt.
Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme wird erreicht, daß unmittelbar am Austritt der Extruderdüse in den Hohlräumen des Hohlprofilstranges eine Kühlmediumströmung beginnt, deren Temperatur die xtruderdüse unbeeinflußt läßt, von den Innenwänden des Hohlprofilstranges jedoch zusätzlich Wärme abzieht. Der Grad des Temperaturgefälles und der Wärme abführung hängt vom Druckgefällc Ignd von dem Volumen des Kühlmediumstroines ab und ist - je nach den ;ewunschten Effekten - empirisch zu ermitteln.
As kann erfindungsgemäß ein gasförmiges Kühlmedium verwendet werden, das seinen Aggregatszustand unter Kompression ändert.
Von Bedeutung ist jedoch, daß als Kühlmedium ein wenigstens nach seinem Eintritt in den Hohlprofilstrang gasförmiges Kühlmedituu verwendet wird.
is billiges und problemloses Kühlmedium kann Luft verwendet werden, die vor dem Eintritt in den Hohlprofilstrang unter Verdichtungsdruck steht und beim Eintritt in den Hohlprofilstrang in atmosphärischen Druck entspannt wird.
Bei der Bestimmung der Richtung und Abmessung des Kühlmediumstromes ist vorteilhafterweise darauf zu achten, daß das unter ~Verdichtungsdruck stehende Kühlmedium beim Eintritt in den Hohlprofilstrang einem derart starken Druckgefälle unterworfen wird, bei dem das entspannt in den Hohlprofilstrang eintretende Kühlmedium eine derart niedrige Temperatur annimmt, daß es dem Hohlprofilstrang, zumindest in seinem Extrusionsbereich, Wärme entziehen kann, wobei das Volumen des Kühlmediumstromes entsprechend zu bemessen ist.
Eine geeignete Vorrichtung mit einem Extruder, mit einer Extruderdüse und mit einer den Hohlprofilstrang von außen kühlenden Kühleinrichtung zur Durchführung des eingangs angegebenen erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der den Hohle raum des Hohlprofilstranges formende Kern der Extruderdüse mit einer Kühlmediumdüse versehen ist, die durch eine den Kern durchsetzende Bohrung hindurch mit Kühlmedium versorgt wird. Die Zuleitungen zu der Kühlmediumdüse k#nulLraui beliebige Weise erfolgen, die im Bereich handwerklichen Könnens liegen.
Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Kühlung empfiehlt es sich, darauf zu achten, daß die æ*xw Kühlmediumdüse derart ausgebildet ist, daß sie in einer Richtung und in einem Umfang Kühlmedien abgibt, die eine Verformung des Hohlprofilstranges ausschließen.
Zur einfachen und billigen Versorgung des Extruders mit komprimierter Luft als Kühlmedium ist in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß dem Extruder ein Verdichter, gegebenenfalls mit einem nachgeordneten Windkessel, zugeordnet ist. Alternativ kann vorgesehen werden, daß dem Extruder eine Anschlußeinrichtung für einen Kühlmediumbehälter zugeordnet ist, womit die Versorgung auch mit einem anderen Kühlmedium als Luft gewährleistet wird.
Sofern andere Gase als Luft als Kühlmittel verwendet werden, empfiehlt es sich, dem Extruder eine Absaugeinrichtung zuzuordnen, welche das aus dem freien Ende des Hohlprofilstranges austretende Kühlmedium absaugt.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung nachstehend beispielhaft beschrieben. Die Zeichnung dieses Ausführungsbeispiels zeigt schematisch in: Fig. 1 eine Draufsicht auf den vorderen Teil einer Extruderdüse beim Extrudieren eines Hohlprofilstranges im Schnitt; und Fig. 2 eine Ansicht der Extruderdüse gem. Fig. 1 aus Richtung des Pfeiles A in Fig. 1.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Extruderdüse 10 ist zum Extrudieren eines Hohlprofilstranges 12 mit 3 Kernen 14 ausgestattet. Der Hohlprofilstrang 12 wird von einer Stützplatte 16 getragen und konventionell mit aus Düsen 18 austretender Kühlflüssigkeit gekühlt. Die Kerne 14 sind von je einer Bohrung 20 durchsetzt, die zur Austrittsseite der Extruderdüse 10 hin je eine Kühlmediumdüse 22 aufnehmen. Die Kühlmediumdüsen 22 sind somit in die Hohlräume 24 des Hohlprofilstranges 12 gerichtet.
Von einer nicht dargestellten Kühlmediumquelle wird unter Druck stehendes Kühlmedium in die Bohrungen 20 geführt und durch die Kühlmediumdtlsen 22 in die Hohlräume 24 des Hohlprofilstranges 12 gedrückt, in denen atmosphärischer Druck herrscht. Da erfindungsgemäß ein Kühlmedium verwendet wird, das wenigstens nach Eintritt des Druckgefälles zwischen der Bohrung 20 und dem Hohlraum 24 gasförmig ist, kühlt sich das Kühlmedium 26 ab und entzieht den Innenwandungen der Hohlräume 24 Wärme in einem Ausmaß, das durch die Art des Kühlmediums, seinvf auf es einwirkendeS Druckgefällee und seinem Volumen bestimmt wird, das in die Hohlräume 24 eintritt und diese bis zum freien Ende des Hohlprofilstranges durchströmt und dort austritt. Sofern es sich bei dem Kühlmedium um in die Umwelt eintoretende Luft handelt, ist dies problemlos; sofern jedoch ein anderes Gas verwendet wird, sollte dies durch eine nicht dargestellte Absaugeinrichtung aufgefangen und der Wiederverwendung zugeführt werden.
-- Als Kühlmediumquelle kann ein gegebenenfalls mit Windkessel ausgestatteter Kompressor vorgesehen werden, wenn Luft als KUhlmedium verwendet wird. In anderen Fällen kann ein Anschluß für einen Kühlmediumspeicher, beispielsweise eine Gasflasche,zugeordnet und an eine Speiseleitung für die Bohrungen 20 angeschlossen werden. Da die technische Ausführung dieser Maßnahmen kein erfinderisches Können erfordert, sind diese nicht zeichnerisch dargestellt.
Aus der vorstehenden Erläuterung ist offensichtlich, daß das Kühlmedium dem Hohlprofilstrang von innen her Wärme entzieht und zu einem schnelleren gleichmäßigen Erstarren des extrudierten Hohlprofilstranges, wie er beispielsweise aus der Herstellung von Rolläden bekannt ist, beiträgt.
-Fatentansprüche- Leerseite

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1.Verfahren zum Kühlen von extrudierten Hohlprofilsträngen, wobei die KUhlung an den Außenseiten eines aus einem Extruder austretenden Hohlprofilstranges erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlprofilstrang (12) in seinen Hohlräumen (24) von einem gasförmigen Kühlmedium (26) gekühlt wird, das unter Druckabfall an der Extruderdüse (10) von dieser aus zum offenen unter atmosphärischem Druck liegenden Ende des Hohlprofilstranges (12) strömt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmedium (26) ein wenigstens nach seinem Eintritt in den Hohlprofilstrang (12) gasförmiges Kühlme#dium (26) verwendet wird.
3. Verfahren na nadel den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmedium Luft verwendet wird, die vor dem Eintritt in den Hohlprofilstrang (12) unter Verdichtunglfr druck steht und beim Eintritt in den Hohlprofilstrang (12) in atmosphärischen Druck entspannt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Verdichtungsdruck stehende Kühlmedium (26) beim Eintritt in den Hohlprofilstrang (12) einem derart starken Druckgefälle unterworfen wird, bei dem das entspannt in den Hohlprofilstrang (12) eintretende Kühlmedium (26) eine derart niedrige Temperatur annimmt, daß es dem Hohlprofilstrang (12), zumindest in seinem Extrusionsbereich, Wärme entziehen kann, wobei das Volumen des Kühlniediums (26) entsprechend zu bemessen ist.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4 mit einem Extruder mit einer Extruderdüse und mit einer den Hohlprofilstrang von laußen kühlenden KUhleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der den Hohlraum (24) des Hohlprofilstranges (12) formende Kern (14) der Extruderdüse (10) mit einer Kühlmediumdüse (22) versehen ist, die durch eine den Kern (14) durchsetzende Bohrung (20) hindurch mit Kühlmedium (26) versorgt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuhlmediumdüse (22) derart ausgebildet ist, daß sie in einer Richtung und in einem Umfang Küh.lmedium (26) abgibt, dß eine Verformung des Hohlprofilstranges (12) ausschließtt
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Extruder ein Verdichter, gegebenenfalls mit einem nachgeordneten Windkessel, zugeordnet ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeich net, daß dem Extruder eine Anschlußeinrichtung für einen Kühlmediumbehälter zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Extruder eine Äbsaugkaiiimer zugeordnet ist, welche das aus dem freien Ende des Hohlprofilstranges (12) austretende Kühlmedium (26) absaugt.