DE7830424U1

DE7830424U1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen herstellen eines profilstrangs

Info

Publication number: DE7830424U1
Application number: DE19787830424
Authority: DE
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1978-10-12
Filing date: 1978-10-12
Publication date: 1979-12-20

Description

Henkelstraße 67 ' ' HENKELKGaA

4000 Düsseldorf, den ¹U 10, 1979 ZR-FE/Patente

Bor/C

Gebrauchsmuster anmeldung

D 5848 a

j, "Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines

I Profilstrangs"

to :

I Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierli-

r chen Herstellen eines Profilstrangs, zum Beispiel eines,

[i 5 insbesondere endlosen_? Voll- bz\i/. Hohlstabes oder -ban-

•| des, konstanten Querschnitts aus einer Schmelze mit ver-

|: zögerter Rekristallisationsgeschu/indigkeit, bei dem die

'· Schmelze in einem Wärmeaustauscher bis zu eine m zähviskosen aber noch fließfähigem Zustand ihres Erstarrungs-

■'. 10 bereichs abgekühlt und dann fortlaufend zu dem Profil

;. ausgeformt sou/ie bis zum Erhärten erkaltet wird.

Im Prinzip ähnliche Ausgestaltungen sind in den DE-OS (j 25 51 521 und 27 16 876 beschrieben. Danach können endlose Profilstäbe - gegebenenfalls auch Hohlprofile 15 - mit relativ großen Querschnitten, von zum Beispiel 15 bis 20 mm Durchmesser, hergestellt \uerden. Man geht dabei vorzugsweise von Schmelzen aus, die eine verzögerte Rekristallisationsgeschu/indigkeit aufweisen, und leitet die Schmelze unter Druck durch einen Wärme-20 tauscher. In letzterem vi/ird die Schmelze soweit abgekühlt,

( I
.4 I
• ■

Patentanmeldung HENKELKGaA '>.

D 5848 - 2 - Zft-FE/Patente |

daß sie trotz hoher Viskosität gerade noch ausreichend s

fließfähig ist, um sie in eine bzw. durch eine zu küh- %

lende Hohlform zu pressen. Um ein Verkleben des Schmelz- § guts mit der Wand der Kühlform zu vermeiden, wird die

Innenfläche der Form oder die Außenfläche des Schmelze- |

Strangs mit einer das Verkleben ausschließenden, anti- | adhäsiven Beschichtung versehen. Letzere wird in der
Regel nach wenigstens äußerlichem Erhärten des Profils

wieder von diesem entfernt. k

o ■ I

Der Schmelzestrang wird schließlich zum endgültigen Ver- |

festigen bzw. Erstarren durch ein Kühlbad, zum Beispiel >"

ein Wassrbad, geleitet. Bei dem bekannten Verfahren ist ..

es wesentlich, die Schmelze vor dem Einbringen in das |

Kühlbad solange in der Holform zu kühlen, bis ein ver- | festigter Mantel um den Schmelzstrang entsteht, der die
restliche Schmelze in dem nachfolgenden Kühlbad wie eine

(sich allmählich verstärkende) Schutzhaut oder Pelle ? einschließt sowie in der gewünschten Außenform zusammenhalt un der der Kraft des vom Wärmetauscher bzw. einer * vorgeschalteten Pumpe her auf die Schmelze wirkenden J Drucks wiederstehen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das aus den
vorgenannten DE-OS bekannte Prinzip und die zugehörige
Vorrichtung noch weiter zu vereinfachen. Das gelingt

dadurch, daß die Schmelze in dem Wärmetauscher auf eine
in einer nachgeschalteten fromgehenden Düse über den
ganzen Querschnitt des geförderten Schmelzestrangs
gleiche Temperatur kontinuierlich abgekühlt und fortlaufend durch die Düse hindurch unmittelbar in ein Kühl-

bad eingebracht wird.

Die Lösung besteht demnach in der Vorrichtung gemäß
Anspruch.

/3

I₁ Il »It « ·"·

I CII ·

. i ο ι '

t ■ • · ·

B 5848 ' . ■ '^;;3';^{lC i;i} " " Henkel KGaA

ZR-PE/Patente

Da hierbei " . ein auf ein einheitliches Temperaturprofil gebrachter Schmelzestrang im Anschluß an die Düse unmittelbar in das Kühlbad gelangt, bildet sich an dessen temperatürhomogener Oberfläche beim Eindringen in das c Kühlbad fortlaufend sofort ein überall gleicher Mantel aus erstarrter Substanz der Schmelze. Bei inhomogener Temperaturverteilung auf dem Querschnitt des aus der Düse kommenden Schmelzestrangs würde beim Eintauchen des flüssigen Strangs in das Kühlbad zwar auch ein Mantel entstehen. Entsprechend der Temperaturverteilung am Umfang- | des Schmelzestrangs bildete sich der Mantel jedoch nicht gleichzeitig auf dem gesamten jeweils gerade in das Kühlbad gelangenden Umfang sondern nur abschnittsweise. An den übrigen Umfangsteilen kann die - in der Regel noch unter Druck stehende - Schmelze dann ausbrechen, so daß der fertige Strang entsprechend uneben wird. Um Profile mit immer gleichem Querschnitt zu erzeugen, führte man daher den Schmelzestrang durch eine gekühlte und geschmierte Hohlform, wo der Mantel gebildet wurde.

Diese früher zum Herstellen bestimmt profilierter Stränge oder Bänder für unbedingt erforderlich gehaltenen kühlenden Hohlformen, werden erfindungsgemäß letztlich dadurch ( entbehrlich, daß man die Schmelze zum Gewährleisten eines homogenen dialogischen Verhaltens im Kühlbad auf eine be-. stimmte und konstant bleibende Temperatur bringt." Hierzu eignen sich der Düse unmittelbar vorgeschaltete Wärmetauscher mit statischen Mischelementen besonders gut.

Um zu verhindern, daß der sich beim Eindringen des Schmelzestrangs in das Kühlbad bildende Mantel infolge zu großen (Innen-) Drucks der Schmelze "platzt", ist es zweckmäßig, die Hießgeschwindigkeit des Schmelzestrangs

5848 4- Henkel KGaA

ZR-FE/Patente

am. kühlbadseitigen Ausgang der Düse weniger durch auf die Schmelze ausgeübten Druck als durch auf den Schraelzestrang . . vom Kühlbad wirkende Zugkraft vorzugeben. Es ist daher gemäß weiterer Erfindung günstig, den Schmelzestrang mit c möglichst konstanter Geschwindigkeit aus der Düse in das Kühlbad hineinzuziehen. Um das zu erreichen, wird zweckmäßig eine übliche Abziehvorrichtung zum Weitertransport des erhärteten Profils am der Düse gegenüberliegenden Ende fl·™ . des Kühlbades angebracht. E:_s lassen sich auf

f. 10 diese Weise Profilstäbe mit einem Durchmesser von bis zu etwa 15 mm, maximal etwa 20 mm und mit einem Querschnitt

von maximal etwa 4- cm herstellen.

Neben einer besonderen zwischen Düse und Kühlbad eingeschalteten Kühl-Hohlform entfallen beim erfindungsgemäßen Verfahren auch spezielle Gleit- oder Schmiermittel, da die . bis kurz vor dem vollständigen Erstarren auf eine konstante und über den ganzen Querschnitt gleichmäßige Temperatur abgekühlte, hochviskose Schmelze erfindungsgemäß nicht mit längeren festen Kühlflächen in Berührung kommt. Für ein einwandfreies Gleiten in der Düse selbst kann es jedoch

günstig sein, die Düse zu beheizen. Der dadurch an der *-· Oberfläche des Schmelzestrangs entstehende dünne Schmierfilm niedrigerer Viskosität ist wegen seiner definierten Temperatur auch insofern vorteilhaft, als durch ihn das zum gleichmäßigen Abkühlen des Strangs in dem Kühlbad erforderliche in bezug auf die Strangachse symmetrische l'emperaturfeld noch exakter und noch unmittelbarer vor dem Eindringen in das Kühlbad eingestellt wird.

Das beschriebene Verfahren bringt besonders gute Er-JO gebnisse, wenn ein Kühlmittel mit einer der Dichte der

D 5848 5 Henkel KGaA*

ZR-FE/Patente

Schmelze annähernd gleichen Dichte verwendet wird. Im übrigen soll das Kühlmittel natürlich gegenüber der Schmelze inert sein.

Il lltl Il t

11 11)11

t ι Ii iiiii

ItIIIt I

Ill

D 5848 6 . Henkel KGaA

ZR-FE/Patente

Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungs-" "beispiels werden weitere Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen: .

Fig. 1 Längsschnittansicht einer Vorrichtung mit an die , , 5 ■ Düse unmittelbar anschließendem Kühlbad; und

Fig. .2 Ausschnittsvergrößerung von Fig. 1

In der Anordnung gemäß Fig. 1 und 2 fließt die Schmelze f aus einem Behälter 2 über ein Filter 3 einer Pumpe 4· zu. Von dieser aus wird die Schmelze 1 unter gewisser Druckerhöhung über einen Wärmetauscher 5 durch den Kanal einer Eingdüse 6 unmittelbar in ein mit flüssigem Kühlmittel, wie V/asser, gefülltes Kühlbad 7 gefördert. An dem der Düse 6 gegenüberliegenden Ende des Kühlbades 7 ist eine Abziehvorrichtung 8 angeordnet, mit Hilfe derer der Schmel-

.15 zestrang 9 mit konstanter Geschwindigkeit aus dem Kühl-■ bad 7 und damit auch aus der Düse 6 abgezogen werden kann. Im Anschluß an die Abziehvorrichtung S kann der erkaltete und erhärtete Strang 10 auf einen V/ickel 11 aufgerollt oder auf andere V/eise in voller Länge gespeichert oder aber in Einzelstücke abgeteilt gelagert -werden.

. ' Erfindvingsgemäß soll die Schmelze 1 im Wärmetauscher 5 so bis in die Nähe des Erstarrungspunkts abgekühlt werden, daß das hochviskose und entsprechend zähe in die Düse 6 gelangende Material zumindest am Düsenausgang bzw. Kühlbadeingang eine über den Strangquerschnitt konstante oder doch wenigstens axial symmetrische l'emperaturverteilung aufweist. Schichten mit gleichem Abstand zur Oberfläche des Schmelzestrangs 9 sollen also beim Eintritt in das Kühlbad 7 auf dem ganzen Umfang überall praktisch diesel-

/7

5848 , 7 . " Menliel KGaA¹'

ZR-PE/Patente

be Q?emperatur haben. Ein in diesem Sinne sehr guter Temperaturausgleich an der Oberfläche des durch die Ringdüse 6 hindurch geförderten Schmelzestrangs 9 ergibt sich, wenn die Ringdüse 6 mit einem Heizmantel 12 versehen ist, derart, daß der Schmelzestrang 9 beim Eintritt in das Kühlbad 7 auf.seinem Umfang mit einer dünnen Schmelzeschicht praktisch vollkommen gleicher Temperatur umgeben ist.

Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung das Wachsen des Mantels 13 von der Oberfläche des Schmelzestrangs 9 in Richtung auf dessen Seele. Kritisch ist vor allem die Stelle am Übergang zwischen Düse 6 und Kühlbad 7. Hier muß die Temperatur an der Oberfläche des Schmelzestrangs 9 längs des ganzen Umfangs praktisch vollkommen gleich '15 sein, um zu erreichen, daß der Mantel 13 überall am Umfang zugleich und homogen gebildet wii-d.

Wie durch die Pfeile 14 und 15 in der Düse 6 bzw. an der Abziehvorrichtung 8 angedeutet worden ist, wird der Schmelzestrang 9 zweckmäßig sowohl von der Düse 5 aus in Richtung auf das Kühlbad 7 gepreßt'als auch von letzterem aus mit Hilfe der Abziehvorrichtung 8 aus der Düse 6 herausgezogen. Die zusätzliche Kraftwirkung von der Abziehvorrichtung her hat den Vorteil, daß der Druck der Schmelze 1 innerhalb des Mantels 13 unterhalb Werten gehalten werden kann, bei denen der Mantel 13 andernfalls platzte«,

• ■II

ZR-FE/Patente

Liste der Bezugszeichen

Λ = Schmelze

2 = Behälter .

3 = Filter Λ = Pumpe

5 = Wärmetauscher

6 =''Ringdüse

7 = Kühlbad '

8 = Abziehvorrichtung

9 = SchmQlzestrang = Profilstrang Ή = Wickel = Heizmantel = Mantel 14, 15 = Pfeile

Claims

Patentanmeldung HENKELKGaA

D 5848 1 ' ZR-FE/Patente

"Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines Profilstrangs" "~\

u t ζ a η s ρ r u c h

Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines C) ■ Profilstrangs, konstanten Querschnitts aus einer Schmelze mit verzögerter Rekristallisationsgeschwiridigkeit, mit einem dem Ausformen des Profils dienenden Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet daß der Wärmetauscher (5) mit statischen Mischelementen bestückt ist und eine mittels ringförmigem Heizmantel (12) beheizbare Düse (6) besitzt.