DE3412619A1 - Vorrichtung zum kalibrieren von rohren oder profilen aus thermoplastischen kunststoffen - Google Patents
Vorrichtung zum kalibrieren von rohren oder profilen aus thermoplastischen kunststoffenInfo
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Description
-
- Vorrichtung zum Kalibrieren von Rohren oder Profilen aus thermo-
- plastischen Kunststoffen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kalibrieren von aus einer Strangpresse austretenden Rohren oder Profilen aus thermoplastischen Kunststoffen mit einem geschlossenen, gegebenfalls unter Vakuum stehenden Kalibrierrraum sowie einem innerhalb des Kalibrierraumes in einem Kühlmittelbad angeordneten Kalibrierwerkzeug.
- Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art werden Kalibrierwerkzeuge verwendet, die aus zu rohrförmigen Einheiten vereinigten Lamellen oder aus metallischen Hülsen bestehen, wobei die Hülsen im allgemeinen radial gebohrt oder geschlitzt sind. Auf diese Weise wirkt das Kühlmittel direkt an der Rohroberfläche0 Durch Kapillarwirkung tritt außerdem ein Kühlmittelfilm zwischen Rohrwand und Kalibrierwerkzeug und reduziert die Wandreibung. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Kühlmittelfilm sich nicht gleichbleibend dick ausbildet und somit Rohraußendurchmesser mit genügender Genauigkeit nicht zu erhalten sind.
- Um diese Schwierigkeiten zu übertqinden mrde bereits vorgeschlagen, das Kalibrierwerkzeug in einem unter Vakuum stehenden Behälter anzuordnen.
- Durch die Druckdifferenz zwischen Rohrinnerem und Behälter wird die noch thermoplastische Rohrwand an das Kalibrierwerkzeug angedrückt. Eine solche Lösung befriedigt jedoch nicht in jeder Hinsicht, sei es, daß die Innenseite der Kalibrierwerkzeuge einen unerwünschten Einfluß auf die Oberflächenbeschaffenheit der kalibrierten Rohre hat oder sei es, daß bei hÖheren Kalibriergeschwindigkeiten eine Anpassung der Vorrichtung an wechselnde Erfordernisse nicht möglich ist.
- Es war daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Kalibrieren von Rohren oder Profilen aus thermoplastischen Kunststoffen zu schaffen, die von den geschilderten Mängeln frei ist und insbesondere eine Anpassung an unterschiedliche Kunststoffe im Sinne einer genauen Kalibrierung erlaubt.
- Zur Lösung dieser Aufgabe werden die Maßnahmen nach den Kennzeichen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
- Erfindungsgemäß besteht das Kalibrierwerkzeug aus einer Schraubenfeder, die zylindrisch oder entsprechend der Schwindung des zu kalibrierenden Kunststoffrohres oder -profiles auch kegelstumpfförmig ausgebildet sein kann. Die Zwischenräume zwischen den Schraubenwindungen sind je nach Gangsteigung und Gangzahl variabel, so daß das K~uhlmittel, im allgemeinen Wasser, das extrudierte Rohr oder Profil für eine intensive Kühlung umspülen kann.
- Die Schraubenfeder wird zweckmäßigerweise aus einem Draht oder Hohlprofil mit im wesentlichen kreisrundem Querschnitt hergestellt. Hierdurch ist das Einführen der Kunststoffrohre oder -profile in das Kalibrierwerkzeug erheblich vereinfacht, d.h. die Gefahr des Einhakens am Kalibrierwerkzeug besteht nicht. Durch die Rundungen an den Schraubenfederwindungen ist außerdem die Abzugskraft für die Rohre oder Profile vermindert.
- Weiterhin ist die Schraubenfeder mit ihren Endwindungen zwischen zwei das Kühlmittelbad bzw. den Kalibrierraum abschließenden Stirnflanschen form-und kraftschlüssig verbunden. Vorzugsweise ist die Schraubenfeder im Kühlmittelbad bzw. Kalibrierraum vorgespannt. Wenigstens ein Stirnflansch ist stufenlos verdrehbar, wodurch im jeweiligen Nennmaßbereich der Kunststoffrohre oder -profile eine Durchmesserkorrektur des eigentlichen Kalibrierdurchlasses möglich wird. Dabei können die Strangpresse bzw. der Extruder und die Kalibriervorrichtung fortlaufend und optimal in ihren Betriebsbedingungen aufeinander abgestimmt werden.
- Für einen Kalibrierdurchlaß von 20 mm wurde beispielsweise bei einer Schraubenfeder mit 15 Windungen und einer 904-Verdrehung eines Stirnflanschs eine Durchmesserverringerung auf 19,67 mm festgestellt. Dies zeigt, wie feinfühlig eine Anpassung des Kalibrierwerkzeuges zur Abstimmung der Toleranzmaße vorgenommen werden kann.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht das Kalibrierwerkzeug aus einer Schraubenfeder mit progessiver Gangsteigung, derart, daß die Windungen am Anfang sehr dicht liegen und dann in der Steigung für eine bessere Kühlwirkung größer werdend ausgeführt sind. Dies führt dazu, daß der aus der Strangpresse austretende Schlauch durch die Kalibrierfläche dort gestützt wird, wo er nur geringe Kräfte aufnehmen kann, durch Innendruck aber beansprucht wird.
- Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht das Kalibrierwerkzeug aus einer mehrgängigen, insbesondere einer zweigängigen Schraubenfeder. In den mindestens zwei Gängen können eine getrennte Einspeisung von Kühlmittel erfolgen und/oder verschiedene Druckzustände eingestellt werden.
- Weiterhin kann das Kalibrierwerkzeug aus einer aus Hohlprofilen gewickelten Schraubenfeder bestehen. Über die Hohlprofile kann dabei eine weitere Kühlmöglichkeit, gegebenenfalls auch eine Heizmöglichkeit ge- schaffen werden. letzteres ist dann erforderlich, wenn beispielsweise Rohre oder Profile aus Polyacetalen kalibriert werden. Diese sogenannte Direkttemperierung führt zu einer besseren Oberflächenqualität. Als Temperiereinrichtung können unter anderem auch elektrisch beheizbare Einlagen eingesetzt werden.
- Für das Kalibrierwerkzeug eignen sich insbesondere gut leitende Nichteisenmetalle, wie Messing, Kupfer usw. Das Kalibrierwerk#eug kann aber auch aus einem gegenüber den zu kalibrierenden Rohren oder Profilen nicht haftenden, wärmebeständigen Polymeren bestehen oder mit einer nicht haftenden, wärmebeständigen Beschichtung versehen sein. Auf diese Weise läßt sich das Verarbeitungsspektrum von Formmassen wesentlich erweitern.
- Schließlich kann im Rahmen der Erfindung zur Einhaltung eines konstanten Rohraußendurchmessers das Kalibrierwerkzeug in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen ständig verändert werden, indem der stufenlos verdrehbare Stirnflansch mit einem Stellmotor in Verbindung steht, der entsprechend einem Soll-Ist-Wert-Vergleich der Querschnittsabmessungen der kalibrierten Rohre oder Profile über eine Regeleinheit steuerbar ist.
- Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 verläßt ein Rohr 1 aus Kunststoff einen Strangpreßkopf 2 mit der für den Kunststoff üblichen Temperatur. Anschließend an den Strangpreßkopf tritt das Rohr in einen evakuierten, d.h. unter Vakuum stehenden, geschlossenen Kalibrierraum 3 ein, in welchem es unter Formzwang abgekühlt wird.
- Dieser Kalibrierraum 3 enthält ein in einem Kühlmittelbad 4 angeordnetes Kalibrierwerkzeug 5. Das Kalibrierwerkzeug ist zwischen zwei das Kühlmittelbad bzw. den Kalibrierraum abschließenden Stirnflanschen 6 und 7 angeordnet. Die Flansche sind mit nicht dargestellten Mitteln am Mantel des Kalibrierraumes befestigt und besitzen je einen der Querschnittsform des zu kalibrierenden Rohres angepaßten Durchlaß 8/9 mit sich dichtend gegen die Außenfläche des Rohres 1 legendem UmEangsrand.
- Das Kalibrierwerkzeug 5 besteht aus einer aus einem Hohlprofil 10 gewickelten zylindrischen Schraubenfeder. In das Hohlprofil kann für eine Direkttemperierung ein Heiz- oder Kühlmittel eingespeist werden. Mit 11 und 12 sind die Endwindungen der Schraubenfeder bezeichnet, die mit den Stirnflanschen 6 bzw, 7 form- und kraftschlüssig verbunden sind. Für eine Durchmesserveränderung des Kalibrierwerkzeuges 5 ist der Stirnflansch 7 über einen Hebel 13 stufenlos verdrehbar. Hierdurch ist eine exakte Anpassung der Schraubenfeder an das Sollmaß des zu kalibrierenden Rohres 1 möglich.
- Das Rohr 1 liegt während der Kalibrierung linienförmig an den Windungen der Schraubenfeder an. Zwischen den Schraubenwindungen kann das Kühlmittel ungehindert an das Rohr gelangen. Die beschriebene Vorrichtung umfaßt weiter einen EinlaB- 14 und einen Auslaßstutzen 15 für das Kühlmittel sowie die Anschlüsse 16 und 17 zur Aufrechterhaltung eines Unterdrucks im Kalibrierraum 3.
- Wie Figur 2 zeigt, ist die Kalibriervorrichtung zur Einhaltung eines konstanten Durchmessers des Rohres an eine Prozess-Steuerung angeschlossen. Dabei wird der Rohrdurchmesser an der Meßstelle 18 gemessen und am Regler 19 mit einem am Schaltpunkt 20 eingestellten Sollwert verglichen. Bei Abweichungen des Soll-Ist-Wert-Vergleichs wird über eine Regeleinheit 21 ein Stellmotor 22 betätigt, der wiederum über den Hebel 13 den Stirnflansch 7 in Drehbewegung versetzt. Entsprechend der Drehbewegung des Stirnflansches wird der Durchmesser des Kalibrierwerkzeuges 5 verändert.
- Zeichn.
- - Leerseite -
Claims (7)
- Patentansprüche S Vorrichtung zum Kalibrieren von aus einer Strangpresse austretenden Rohren oder Profilen aus thermoplastischen Kunststoffen mit einem geschlossenen, gegebenenfalls unter Vakuum stehenden Kalibrierraum sowie einem innerhalb des Kalibrierraumes in einem Kühlmittelbad angeordneten Kalibrierwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalibrierwerkzeug (5) aus einer zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Schraubenfeder besteht, deren Endwindungen (11) und (12) mit das Kühlmittelbad (4) bzw. den Kalibrierraum (5) abschließenden Stirnflanschen (6) und (7) form- und kraftschlüssig verbunden sind, wobei wenigstens ein Stirnflansch (7) stufenlos verdrehbar ist.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalibrierwerkzeug (5) aus einer Schraubenfeder mit progressiver Gangsteigung besteht.
- 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalibrierwerkzeug (5) aus einer mehrgängigen Schraubenfeder besteht.
- 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalibrierwerkzeug (5) aus einer aus Hohlprofilen (10) gewickelten Schraubenfeder besteht.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlprofile (10) heiz- bzw. kühlbar sind.
- 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalibrierwerkzeug (5) aus einem gegenüber den zu kalibrierenden Rohren oder Profilen (1) nicht haftenden, wärmebeständigen Polymeren besteht oder mit einer nicht haftenden, wärmebeständigen Beschichtung versehen ist.
- 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenlos verdrehbare Stirnflansch (7) mit einem Stellmotor (22). in Verbindung steht, der entsprechend einem Soll-Ist-Wert-Vergleich der Querschnittsabmessungen der kalibrierten Rohre oder Profile über eine Regeleinheit (21) steuerbar ist.
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DE19843412619 DE3412619A1 (de) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | Vorrichtung zum kalibrieren von rohren oder profilen aus thermoplastischen kunststoffen |
Publications (1)
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DE3412619A1 true DE3412619A1 (de) | 1985-10-24 |
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ID=6232632
Family Applications (1)
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DE19843412619 Withdrawn DE3412619A1 (de) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | Vorrichtung zum kalibrieren von rohren oder profilen aus thermoplastischen kunststoffen |
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