DE60115791T2

DE60115791T2 - Vorrichtung zum Kalibrieren extrudierter Profile

Info

Publication number: DE60115791T2
Application number: DE60115791T
Authority: DE
Inventors: Fabio Cazzani
Original assignee: OMIPA SpA MORAZZONE; Omipa SpA
Current assignee: OMIPA SpA MORAZZONE; Omipa SpA
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2021-05-30
Also published as: EP1188541A3; EP1188541A2; IT1318863B1; ITMI20002006A1; US6634880B2; US20020031565A1; DE60115791D1; JP2002103338A; ITMI20002006A0; ATE312700T1; EP1188541B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kalibriervorrichtung für extrudierte Profile, und insbesondere für Hohlprofile, Rohre und zellulare Platten, die von jeglicher geometrischer Struktur und aus irgendeinem extrudierbaren, thermoplastischen Material sind.
Bei Systemen zum Extrudieren von Kunststoffmaterialien wird bewirkt, dass geschmolzenes, extrudiertes Kunststoffmaterial, das aus einem Extrusionsdüsenkopf herauskommt und das eine geschlossenzellige, geometrische Form aufweist, durch eine Kalibriervorrichtung hindurch passiert, welche es ermöglicht, dass die Flächen des extrudierten Profils abgekühlt werden und gleichzeitig die von dem Düsenkopf eingeprägte, geometrische Form aufrechterhalten bleibt.
Die Kalibriervorrichtungen gemäß dem Stand der Technik sind mit Kalibrierplatten versehen, wie in der Querschnittsansicht von 1 dargestellt und mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet. 1 zeigt zwei Kalibrierplatten 100, die mit einem geeigneten Abstand voneinander angeordnet sind, so dass sie einen Zwischenraum 101 lassen, durch welchen hindurch das extrudierte Profil passieren kann.
Jede Platte 100 ist mit Kanälen 102 für das Zirkulieren eines Kühlmittels und Kanälen 103 für ein Vakuum versehen. Die Kanäle 103 für Vakuum weisen radiale Schlitze 104 auf, die sie in Verbindung mit dem Zwischenraum 101 setzen, durch welchen das extrudierte Profil hindurchzuführen ist. Die Kühlkanäle 102 sind mit einem Kühlsystem verbunden, und die Vakuumkanäle 103 sind mit einem Vakuum-Ausbildungssystem verbunden.
Zum Ermöglichen eines Kühlens und eines Aufrechterhaltens der geometrischen Form des extrudierten Profils sind die Kalibrierplatten 100 mit einem Kühlkreislauf versehen, der von den Kanälen 102 gebildet ist und an dem in dem Fall, in dem ein zellulares Profil aus Kunststoffmaterial vom PP-HDPE-Typ herzustellen ist, eine Kühleinheit angeschlossen sein kann oder ansonsten in dem Fall, in dem das verwendete Extrusionsmaterial PC-PMMA ist, eine Wärmeregelungs-Steuereinheit angeschlossen sein kann.
Um zu bewirken, dass die Flächen des extrudierten Profils an den Kalibrierplatten 100 anhaften oder eng anliegen, und dann ein Kalibrieren des extrudierten Profils durchzuführen, werden Vakuumpumpen verwendet, welche derart an die Vakuumkanäle 103 angeschlossen sind, dass in den Schlitzen 104 und folglich in dem Zwischenraum 101 ein Vakuum erzeugt wird und auf diese Weise bewirkt wird, dass die Oberfläche des extrudierten Profils an den Platten 100 anhaftet.
Jedoch weisen die zuvor genannten Kalibriervorrichtungen gemäß dem Stand der Technik eine Anzahl von Nachteilen auf.
Und zwar erzeugt das Anhaften des extrudierten Profils an den Flächen der Kalibrierplatten 100 wegen des Vakuums zwangsläufig eine beträchtliche Reibung zwischen dem extrudierten Profil und den Platten. Dies beeinträchtigt die Verschiebbarkeit des extrudierten Profils und reduziert folglich die Gleitgeschwindigkeit des extrudierten Profils und daher die Produktionskapazität des Systems oder der Anlage.
Ferner beschädigt das zuvor genannte Hochreibungs-Gleiten des extrudierten Profils an den Kalibrierplatten die Oberflächenqualität des Produkts und verschlechtert dessen optische Eigenschaften. Aus diesem Grund ist es mit den Kalibriervorrichtungen des Standes der Technik nicht möglich, perfekt glatte Oberflächen mit optimalen optischen Eigenschaften zu erzielen.
US 3.812.230 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines hohlen Plattenartikels aus thermoplastischem Kunststoff, wobei ein Paar von Modifizierern strömungsaufwärts der Former oder Kalibrierplatten vorgesehen sind zum Kühlen des das Formwerkzeug verlassenden Materials und zum Vorbereiten dessen, in den Zwischenraum der Former einzutreten.
Ein Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen durch Bereitstellen einer Kalibriervorrichtung für extrudierte Profile, die es ermöglicht, hohe Produktionsleistungen zu erzielen, und die gleichzeitig eine exzellente Oberflächenqualität des extrudierten Profils gewährleistet.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, solch eine Kalibriervorrichtung bereitzustellen, die preiswert und einfach herzustellen ist.
Die oben genannten Ziele werden erfindungsgemäß durch die in dem beigefügten, unabhängigen Anspruch 1 aufgelisteten Merkmale erreicht.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung erscheinen in den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Kalibriervorrichtung weist wenigstens zwei Kalibrierplatten auf, die parallel zueinander und mit einem Abstand voneinander angeordnet sind, so dass sie einen Zwischenraum bilden, durch welchen hindurch ein extrudiertes Profil passieren kann. Jede Kalibrierplatte weist einen Kühlkreislauf zum Kühlen der Platte und einen Vakuumkreislauf auf zum Erzeugen eines Vakuums in dem Zwischenraum, in welchem das extrudierte Profil hindurchzuführen ist.
Das besondere Merkmal der erfindungsgemäßen Kalibriervorrichtung besteht darin, dass die Vorrichtung derart mit Lufteinlassmitteln zum Einleiten von Luft in den Zwischenraum zwischen den Kalibrierplatten versehen ist, dass Luftpolster oder Luftkissen zwischen den Flächen des extrudierten Profils und den Flächen der Kalibrierplatten ausgebildet sind.
Die Luftpolster dienen dazu, die Gleitreibung zwischen den Flächen des Profils, das sich durch den Zwischenraum hindurch vorschiebt, und den Flächen der Kalibrierplatten zu reduzieren. Auf diese Weise kann sich das Profil mit einer größeren Geschwindigkeit vorwärtsbewegen, als in dem Fall, in dem keine Luftpolster vorgesehen sind, mit dem Ergebnis, dass eine größere Produktionsleistung erzielt wird.
Ferner gewährleistet die zuvor genannte Reduzierung der Gleitreibung zwischen den Flächen des Profils und jenen der Platten einen geringeren Verschlechterungsgrad der Flächen des Profils, mit dem Ergebnis, dass Produkte mit einer besseren Oberflächengüte und folglich einer besseren optischen Qualität erzielt werden.
Außerdem wird die in den Zwischenraum der Kalibriervorrichtung eingeleitete Luft mittels des Vakuumkreislaufs eingesaugt. Folglich ist eine kontinuierliche Zirkulation von frischer, kühler Luft vorhanden, welche mit den Flächen des Profils in Kontakt gelangt und auf diese Weise die Kühleigenschaften der erfindungsgemäßen Kalibriervorrichtung verbessert.
Weitere Merkmale der Erfindung werden klarer aus der folgenden, detaillierten Beschreibung hervorgehen, die eine Ausführungsform davon betrifft, welche rein beispielhaft dargestellt ist und folglich auf keine Weise den Umfang der Erfindung beschränkt und welche in den beigefügten Figuren dargestellt ist, in denen:
1 eine Längsschnittansicht einer Kalibriervorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist,
2 eine Längsschnittansicht einer Kalibriervorrichtung gemäß der Erfindung ist, und
3 eine Querschnittsansicht ist, gesehen entlang der Linie III-III in 2, und ein zellulares Profil zeigt, das zwischen zwei Kalibrierplatten eingeschlossen ist.
Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 wird eine erfindungsgemäße Kalibriervorrichtung beschrieben, die als Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist. Die Kalibriervorrichtung 20 weist zwei Kalibrierplatten 10 auf, die jeweils einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt und Längsschnitt aufweisen. Die beiden Kalibrierplatten 10 sind parallel zueinander und mit einem Abstand voneinander angeordnet, so dass sie einen Zwischenraum 1 bilden, durch welchen das extrudierte Profil hindurchzuführen ist. 3 zeigt beispielhaft ein extrudiertes Profil in Form eines zellularen Profils 11.
Jede Kalibrierplatte 10 weist eine Mehrzahl von Kühlkanälen 2 auf, welche miteinander verbunden sind und welche den Kühlkreislauf der Kalibriervorrichtung 20 bilden. Die Kühlkanäle 2 können in Verbindung mit einem Kühlsystem gesetzt werden, welches ein Kühlmittel in die Kanäle 2 einleitet.
Jede Kalibrierplatte 10 weist ferner eine Mehrzahl von Vakuumkanälen 3 auf, welche miteinander verbunden sind und welche einen Kreislauf bilden zum Ausbilden eines Vakuums in dem Zwischenraum 1 der Kalibriervorrichtung 20. Die Vakuumkanäle 3 können in Verbindung mit einem Pneumatiksystem gesetzt werden, wie beispielsweise einer Vakuumpumpe, welches Luft aus den Vakuumkanälen 3 heraussaugt.
Jeder Vakuumkanal 3 steht mit einem zugeordneten Vakuumschlitz 4 in Verbindung, welcher in den Zwischenraum 1 hinein mündet. Auf diese Weise steht der Zwischenraum 1 über den Vakuumschlitz 4 mit den Vakuumkanälen 3 in Verbindung. Folglich wird, wenn das Pneumatiksystem über die Vakuumschlitze 4 aus den Vakuumkanälen 3 Luft einsaugt, ein negativer Druck in dem Zwischenraum 1 erzeugt, welcher es ermöglicht, dass die Flächen des Profils 11 eng an den Flächen der Kalibrierplatten 10 anliegen.
Gemäß der Erfindung weist jede Kalibrierplatte 10 ferner eine Mehrzahl von Luftkanälen 5 auf, die miteinander verbunden sind und die einen Kreislauf bilden zum Lufteinlassen in die Kalibriervorrichtung 20. Die Kanäle 5 zum Lufteinlassen können mit dem Pneumatiksystem in Verbindung gesetzt werden, welches Druckluft in diese einleitet.
Jeder Luftkanal 5 steht mit einem zugeordneten Luftschlitz 6 in Verbindung, welcher in den Zwischenraum 1 mündet. Auf diese Weise steht der Zwischenraum 1 über den Luftschlitz 6 mit den Luftkanälen 5 in Verbindung. Folglich wird, wenn das Pneumatiksystem Druckluft in die Luftkanäle 5 und durch die Luftschlitze 6 hindurch einleitet, Luft in den Zwischenraum 1 und gegen die Flächen des Profils 11 eingeleitet.
Auf diese Weise werden zwischen den Flächen des extrudierten Profils 11 und den Kalibrierplatten 10 Luftpolster erzeugt. Die Luftpolster ermöglichen eine Reduzierung der Reibung, die zwischen den Flächen des Profils 11 und den Platten 10 erzeugt wird.
Der Druck und die Bereitstellungsrate von Luftpolstern können geregelt werden. Und zwar wird, nach einem Inkontaktkommen mit den Flächen des extrudierten Profils in dem Zwischenraum 1, Luft in einem kontinuierlichen Vorgang über die Vakuumschlitze 4 abgesaugt. Dieser kontinuierliche Vorgang des Einleitens und Absaugens von Luft bedeutet, dass neue kühle Luft, die in Kontakt mit den Flächen des Profils 11 ist, stets verfügbar ist und gleichzeitig die Kühlleistung der Kalibriervorrichtung 10 erhöht ist.
Zahlreiche Modifikationen und Variationen bezüglich Details, welche alle im Spielraum eines Fachmanns liegen, können an der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung durchgeführt werden, wobei die Modifikationen und Variationen in jedem Fall in den Umfang der Erfindung fallen, wie er in den beigefügten Ansprüchen formuliert ist.

Claims

Kalibriervorrichtung für ein extrudiertes Profil, mit wenigstens zwei Kalibrierplatten (10), die mit einem Abstand voneinander und parallel zueinander angeordnet sind, so dass sie einen Zwischenraum (1) bilden, durch den hindurch ein extrudiertes Profil (11) passieren kann, wobei jede Kalibrierplatte Kühlmittel (2) zum Kühlen der Platte und Vakuummittel (3) aufweist zum Erzeugen eines Vakuums in dem Zwischenraum (1), wobei die Kalibriervorrichtung Lufteinlassmittel (5, 6) aufweist zum Einbringen von Luft in den Zwischenraum (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel so gestaltet sind, dass sie zwischen den Flächen des extrudierten Profils (11) und den Flächen der Kalibrierplatten (10) Luftpolster bilden, wobei die Lufteinlassmittel in den Kalibrierplatten (10) ausgebildet sind und eine Mehrzahl von Luftkanälen (5), die miteinander in Verbindung stehen, und Luftschlitze (6) aufweisen, die die Luftkanäle (5) mit dem Zwischenraum (1) in Verbindung setzen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Steuermittel vorgesehen sind zum Steuern des Drucks der Luft, die durch die Lufteinlassmittel eingebracht wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuummittel (3) einen Vakuumkreislauf aufweisen, der in den Kalibrierplatten ausgebildet ist und der mit einem Pneumatiksystem verbunden ist, das eine Vakuumpumpe aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumkreislauf eine Mehrzahl von Vakuumkanälen (3), die in den Kalibrierplatten vorgesehen sind, und Vakuumschlitze (4) aufweist, die die Vakuumkanäle (3) mit dem Zwischenraum (1) in Verbindung setzen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittel (2) einen Kühlkreislauf aufweisen, der in den Kalibrierplatten ausgebildet ist und der mit einem Kühlsystem verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem eine Mehrzahl von Kühlkanälen (2) aufweist, die in den Kalibrierplatten vorgesehen sind und durch die hindurch ein Kühlmittel fließen kann.