DE3139684A1

DE3139684A1 - Unter unterdruck stehendes kuehlbad mit niveauregulierung, insbesondere zum kalibrieren und kuehlen von extrudierten hohlprofilen aus thermoplastischem material

Info

Publication number: DE3139684A1
Application number: DE19813139684
Authority: DE
Inventors: Roger Scraptoft Leicester Campton
Original assignee: FLOATAIRE Ltd
Current assignee: FLOATAIRE Ltd
Priority date: 1980-10-07
Filing date: 1981-10-06
Publication date: 1982-08-05

Description

Die Erfindung betrifft ein unter Unterdruck stehendes Kühl-
bad mit Niveauregulierung, insbesondere zum Kalibrieren und Kühlen von extrudierten Hohlprofilen aus thermoplastischem Material.
Dabei wird das extrudierte Material durch das Bad geführt, wo das Material mit Hilfe des Kühlmittels, vorzugsweise Wasser, gekühlt wird. Zum Kalibrieren wird das Profil durch eine Formöffnung, beispielsweise eine gelochte Bronzehülse, geführt. Mit Hilfe der Kühlmittel-Niveauregulierung wird eine vorgegebene Maximalhöhe des Kühlmittels in dem Bad aufrechterhalten.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere durch die Merkmale der Patentansprüche aus. Durch Verwendung von dreh- oder schwenkbaren Sprühköpfen kann die Kühlwirkung an dem extrudierten Material verbessert werden.
Das erfindungsgemäße Kühlbad weist unter anderem die nachstehenden Vorteile auf: a) Wird das Kühlbad ausschließlich im Sprühbetrieb gefahren, d.h befinden sich beispielsweise lediglich einige mm -Kühlflüssigke t in dem Kopfbehälter, so treten im Gegensatz zu bekannten Kalibrierungsbädern keine Auftriebsprobleme auf, wenn große Profile kalibriert werden; b) da in dem Kopfbehälter eine minimale Kühlflüssigkeitsmenge verwendet wird, besteht keine Gefahr, daß bei einer Extrusionsunterbrechung die Kühlflüssigkeit aus der Vakuumkammer austritt; c) Mengenänderungen einer zusätzlichen, relativ kalten Kühlflüssigkeit, die in das Kühlsprühdüsensystem eingeleitet wird, haben keinerlei Auswirkungen auf die Kühlflüssigkeitshöhe in dem Kopfbehälter des Kalibrierungsbades; d) die Durchlaufgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit durch das Sprühdüsensystem hat keinerlei Auswirkungen auf die Kühlflüssigkeitshöhe in dem Kopfbehälter; e) da lediglich eine relativ geringe Menge an Kühlflüssigkeit strömt, kann ihre Temperatur leicht gesteuert werden.
So erfordern einige Kunststoffe eine außerordentlich genaue Steuerung während der Kalibrierungsstufe, und die Verwendung einer relativ warmen Kühlflüssigkeit kann notwendig werden. Dadurch werden große Schwierigkeiten bei der Handhabung der Kühlflüssigkeitsmenge vermieden.
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert, die eine schematische Darstellung eines erindungsgemäßen, unter Vakuum arbeitenden Kalibrierungs-und Kühlbades zeigt.
Das zu kalibrierende Extrusionsteil oder Profil 1 aus Kunststoff wird durch den evakuierten, d.h. unter Unterdruck stehenden Kopfbehälter 2 des Kalibrierungsbades geführt.
Dieser Kopfbehälter 2 weist einen öffenbaren Ventildeckel 3 mit einem Unterdruckventil 4 auf. An einem oder mehreren Rohren sind mehrere Sprühköpfe 5 um die Extrusionsachse angeordnet, die zur optimalen Kühlung beim Extrudieren geschwenkt oder gedreht werden können. Am Boden des Behälters 2 befindet sich eine Kühlflüssigkeitswanne 6 mit einem Auslaß 7 sowie eine Venturidüse 8 mit einem Standrohr 9. Im Behälter 2 befindet sich eine strichpunktiert eingezeichnete Kühlflüssigkeitsmenge, deren Niveau gleich der Höhe des Standrohres r; ist. Der Auslaß 7 steht über eine Leitung 10 mit einem Filter 11 und dieser über Leitungen 12 und 13 mit einer Pumpe 14 in Verbindung. Die Pumpe 14 ist über die Leitung 15, die sich in drei Leitungen 15' verzweigt, mit Sprühköpfen 5 verbunden; insbesondere ist jeder Sprühkopf 5 mit der zugehörigen Leitung 15' verbunden. Die Venturidüse 8 steht über eine Leitung 18 mit einem Vorratsbehälter 16 in Verbindung, der einer Filter 17 sowie eine Uberlauf leitung 23 aufweist. Der Behälter 16 und der Filter 17 stehen über eine Leitung 19 in Verbindung mit einer Pumpe 20, die wiederum über eine Leitung 21 mit der Venturidüse 8 in Verbindung steht.
Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das zu kalibrierende Extrusionsteil 1 aus Kunststoff kontinuierlich durch den evakuierten Kopfbehälter 2 des unter Unterdruck stehenden Kalibrierungsbades geführt. Beim Durchlauf des Extrusionsteils 1 durch den Behälter 2 wird es mit Kühlflüssigkeit besprüht sind dabei gekühlt, die aus den Sprühköpfen 5 austritt. Die Kühlflüssigkeit wird mit Hilfe der Pumpe 14 aus den Sprühköpfen 5 herausgedrückt, die die Kühlflüssigkeit durch die Leitungen 15 und 15' und dadurch in die Sprühköpfe 5 pumpt. Die aus den Sprühköpfen 5 austretende Kühlflüssigkeit wird auf das Extrusionsteil 1 gesprüht und fällt von diesem auf den Boden des Behälters 2. Dann wird die Kühlflüssigkeit aus der Wanne 6 mit Hilfe der Pumpe 14 in das Umwälzsystem mit geschlossenem Kreislauf abgesaugt.
Die Pumpe 14 pumpt die Flüssigkeit aus der Wanne 6 über den Auslaß 7 durch die Leitung 10, durch den Filter 11, in dem Feststoffteilchen entfernt werden, und über die Leitungen 12 und 13 in die Pumpe 14 zurück. Nach Erreichen der Pumpe 14 wird die Flüssigkeit durch die Leitung 15 gepumpt und damit der Kreislauf wiederholt. Wegen des mit Kühlflüssigkeit gefüllten, beschriebenen Kreislaufs erhält man ein Umwälzsystem. Falls relativ kalte Kühlflüssigkeit dem Umwälzsystem aus den vorstehend erwähnten Gründen zugeführt werden soll, wird sie in den geschlossenen Kreislauf von einer Quelle A über ein Ventil 22 und in die Pumpe 14 über die Leitung 13 eingeleitet. Während des Umwälzbetriebs der Pumpe 14 wird die Pumpe 20 gleichzeitig betrieben. Diese Pumpe 20 pumpt Kühlflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 16 über den Filter 17, der aus der Kühlflüssigkeit Feststoffteilchen entfernt, und über die Leitung 19 in die Pumpe 20 zurück. Die Pumpe 20 pumpt ferner Kühlflüssigkeit über die Leitung 21 in die Ventu- ridüse oder -kammer 8. Beim Durchströmen von Kühlflüssigkeit durch die Venturidüse 8 ergibt sich der sogenannte Venturi-Effekt, und durch die Saugwirkung am Ende des Standrohres 9 wird jegliche überschüssige Kühlflüssigkeit (d.h.
Flüssigkeit oberhalb des Niveaus des Endes des Standrohrs 9) vom Boden des Behälters 2 entfernt. Die so gegebenenfalls entnommene Kühlflüssigkeit sowie die die Venturiwirkung hervorrufende Flüssigkeit treten aus der Venturidüse 8 aus und über die Leitung 18 in den Vorratsbehälter 16 ein, so daß der ersichtlich kontinuierliche Kreislauf wiederholt wird. Jegliche Kühlflüssigkeit, die die Kapazität des Venturi-Kreislaufs übersteigt, kann über die Uberlaufleitung 23 dem System entnommen werden, die mit dem Vorratsbehälter 16 verbunden ist.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Kühlflüssigkeitsmenge, die die dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung über die Uberlaufleitung 23 verläßt, gleich der Menge von relativ kaltem Wasser (kaltes Kühlmittel) ist, die der Vorrichtung von der Quelle A zugeführt wird. Vorzugsweise liegt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung diese Kühlflüssigkeitsmenge bei Verwendung von Wasser als Kühlmittel in der Größenordnung von 31 1/min. pro eingesetzter Venturidüse.
Leerseite

Claims

Unter Unterdruck stehendes Kühlbad mit Niveauregulierung, insbesondere zum Kalibrieren und Kühlen von extrudierten Hohlprofilen aus thermoplastischem Material Patentansprüche Unter Unterdruck stehendes Kühlbad zum Kalibrieren und W Kühlen von extrudierten Hohlprofilen (1) aus thermoplastischem Material, g e k e n n z e i c h n e t durch a) ein Bad aus einem flüssigen Kühlmittel, durch das das zu kalibrierende und zu kühlende Material hindurchgeführt wird, b) eine Niveauregulierung (8, 9, 16 bis 21, 23) für das Kühlmittel in dem Bad und durch c) ein Kühlmittelumwälzsystem (5, 6, 7, 10 - 15, 15') mit geschlossenem Kreislauf, durch das das Kühlmittel aus dem Bad entnommen und in dieses zurückgeleitet wird.
2. Bad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel mit Hilfe eines oder mehrerer Sprühköpfe (5) rückgeführt wird.
3. Bad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühköpfe (5) drehbar sind.
4. Bad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine einzige Pumpe (14) zum Entnehmen des Kühlmittels aus dem Bad und zum Rückführen des Kühlmittels in das Bad.
5. Bad nah einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel-Umwälzsystem einen Kühlmitteleinlaß (A, 22) aufweist, durch den Kühlmittel mit einer niedrigeren Temperatur als der des umgewälzten Kühlmittels zugeführt wird.
6. Bad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Niveauregulierung einen Überlauf (9) aufweist.
7. Bad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der UberlauS (9) auf verschiedene Höhen des Kühlmittels im Bad einstellbar ist.
8. Bad nach Anspruch 6oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der überlauf ein Standrohr (9) ist, das in Verbindung mit einer Venturidüse (8) im Bad einen Unterdruck erzeugt.
9. Bad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Venturidüse durch Kühlmittel betrieben wird, das aus einem Kühlmittelbehälter (16) über die Venturidüse (8) zurück in den Behälter (16) gepumpt wird.
10. Bad nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das über den Uberlauf (9) aus dem Bad entnommene Kühlmittel gekühlt und dann in das Kühlmittel-Umwälzsystem zurückgeführt wird.
11. Bad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmittel Wasser verwendet wird.