ES2954098T3

ES2954098T3 - Dispositivo de extrusión y procedimiento para influir en grosores de pared de un perfil de materia sintética extruido

Info

Publication number: ES2954098T3
Application number: ES12720125T
Authority: ES
Inventors: Erwin Krumböck; Leopold Weiermayer; Karl Gebesmaier
Original assignee: Exelliq Holding GmbH
Current assignee: Exelliq Holding GmbH
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2023-11-20
Anticipated expiration: 2032-04-18
Also published as: CN103492154A; EA201301164A1; EP2699404B8; CN103492154B; US9636861B2; EP4234205A2; WO2012143373A1; EP4234205A3; US20140035189A1; DE102011007618A1; PL2699404T3; EP2699404B1; EA026249B1; EP2699404A1; EP2699404C0

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de extrusión y a un método de extrusión para la extrusión de perfiles de plástico (10), en particular una placa de boquillas (1), con al menos un canal de flujo (3, 12) para masa fundida de plástico, en el que al menos una pared La zona (A) del canal de flujo (3, 12) se puede controlar de manera selectiva con un dispositivo de control de temperatura local (2) para ajustar la velocidad de flujo de la masa fundida de plástico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de extrusión y procedimiento para influir en grosores de pared de un perfil de materia sintética extruido

La invención se refiere a un dispositivo de extrusión para influir en el grosor de pared de un perfil de materia sintética extruido y a un procedimiento para influir en el grosor de pared de un perfil de materia sintética extruido.

Los perfiles de materia sintética a menudo se generan por extrusión. En una extrusora se procesa una masa fundida de materia sintética en gran medida homogénea y se lleva a una presión de aproximadamente 200 a 400 bar y una temperatura de aproximadamente 200 °C. La masa fundida de materia sintética es presionada a alta presión a través de una tobera de extrusión. La salida de la tobera de extrusión presenta aproximadamente el contorno del perfil de materia sintética deseado.

Tras la salida de la masa fundida de materia sintética por la tobera de extrusión, el perfil de materia sintética extruido llega, por ejemplo en forma de un cordón de masa fundida, a un dispositivo de calibración para ser enfriada en este manteniendo el contorno de perfil. Los dispositivos de calibración para la fabricación de perfiles de materia sintética comparativamente complicados, por ejemplo, perfiles de ventana como perfiles huecos, presentan habitualmente un zona de calibración en seco y una zona de calibración en mojado situado a continuación.

Los grosores de pared del perfil de materia sintética se determinan en gran medida en la tobera.

Apenas es posible un cambio de grosores de pared en la calibración. En el caso de perfiles de cámara hueca, la pared exterior en cuestión es succionada hacia la calibración y después se enfría principalmente a través de la disipación de calor. En el lado interior de esta pared exterior (es decir, en el interior del perfil de materia sintética) no se puede ejercer ninguna influencia que pueda conducir a un cambio en el grosor de pared.

En el caso de, por ejemplo, secciones de perfil de pared sencilla que sobresalgan del perfil de materia sintética, como ganchos o lengüetas, se podría ejercer una fuerza de presión bilateralmente durante la calibración, lo que desplazaría material lateralmente y, por tanto, conduciría a un grosor de pared más reducido. En la práctica, sin embargo, esto solo es posible en una medida muy pequeña, ya que una fuerza de apriete necesaria para esto conduce inevitablemente a una fuerza de fricción que no puede ser transferida por la masa de materia sintética viscosa aún blanda. La sección del perfil afectada quedaría atascada en la hendidura demasiado estrecha y provocaría el desgarre del cordón del perfil.

Por lo tanto, para la formación de zonas de pared sencilla, la hendidura o el contorno en la calibración siempre debe ser mayor que el grosor de pared o el contorno correspondientes del perfil de materia sintética para evitar de manera fiable que el perfil de materia sintética extruido quede atrapado en la calibración, incluso si como consecuencia de ligeras fluctuaciones inevitables del caudal procedente de la extrusora, se transmitan fluctuaciones de grosor de pared correspondientes al perfil de materia sintética. Por lo tanto, es habitual realizar la hendidura en la calibración 0,1 a 0,3 mm, en particular 0,2 mm, más grande de lo que corresponde al grosor de pared del perfil.

En la fabricación de dispositivos de extrusión, se requiere un esfuerzo de fabricación considerable en la tobera de extrusión para poder asegurar los grosores de pared en todas las secciones de perfil del perfil de materia sintética extruido. Este esfuerzo se refiere a cambios en los anchos de hendidura en los canales de flujo de la tobera de extrusión a lo largo de la trayectoria del flujo.

Los grosores de pared de los perfiles de materia sintética solo se pueden reproducir mientras no cambien las condiciones de extrusión. Las condiciones de extrusión afectan a todos los parámetros en la extrusora (tipo y tamaño de la extrusora, curso de temperatura en el cilindro, número de revoluciones de los tornillos sinfín, caudal, etc.) y del material (receta, condiciones de mezcla, contenido de humedad, etc.). Cualquier cambio en los parámetros mencionados puede conllevar un cambio en los grosores de pared en determinadas secciones del perfil, es decir, no tiende a volverse más grueso o más delgado el perfil de materia sintética completo, sino que las repercusiones difieren por zonas.

Un requisito desde el punto de vista económico es producir perfiles de materia sintética con el menor peso por metro posible y al mismo tiempo cumplir con todos los requisitos de calidad (geometría, grosores de pared mínimos, resistencia mecánica, brillo, etc.). Por ejemplo, no es posible ejecutar paredes externas de forma más delgada por zonas de lo que se especifica en las normas pertinentes. Se deben considerar las interacciones inevitables en la extrusión convencional: Si se produce un perfil cercano al peso mínimo por metro con buena calidad, significa que cada sección del perfil presenta aproximadamente el grosor de pared más reducido permitido.

Si, debido a cualquier magnitud perturbadora en una sección del perfil, por ejemplo, en un gancho, el grosor de pared cae por debajo del mínimo, esto generalmente también conduce a una característica negativa adicional de la geometría local (por ejemplo, un canto "colgante" o una formación imprecisa del destalonamiento del gancho).

Para convertir esta sección de perfil a la calidad adecuada, una medida común es, o bien, aumentar el caudal, o bien, reducir la velocidad de retirada. Cada una de las dos medidas conduce a un engrasamiento local del grosor de pared en la sección de perfil en cuestión, pero inevitablemente también a un engrasamiento de todas las demás secciones de perfil. Finalmente, se produce un perfil de materia sintética que cumple los requisitos de calidad, pero se requiere un mayor uso de material.

En los documentos US 4100243 A y GB 2324756 A se describe respectivamente un enfriamiento de un dispositivo de calibración.

El documento FR 942297 A describe una tobera para la extrusión.

El documento WO 2006/050549 A2 describe un equipo de conformación y un procedimiento para la conformación y el enfriamiento de objetos, en particular perfiles huecos.

El documento DE 19825892 A1 describe un dispositivo de tratamiento para una masa fundida.

En los documentos DE 299 12 972 U1 y JP 2003 305763 A se describen herramientas de extrusión para extruir cualquier material capaz de fluir.

El documento WO 2006/096898 A2 se refiere a una disposición de soporte para sujetar varias herramientas de calibración de un dispositivo de calibración dispuestas una detrás de otra en la dirección de extrusión en una mesa de calibración de una instalación de extrusión. La disposición de soporte comprende una placa de soporte y una placa de recepción separada de esta. Entre la placa de soporte y la placa de recepción está prevista una disposición de articulación, con la que la placa de soporte está configurada de forma regulable en el espacio con respecto a la placa de recepción.

El documento JP 2000 158514 A se refiere a la fabricación de un dispositivo de calibración para la extrusión con alta precisión dimensional y sin reducción dimensional.

Por lo tanto, el objetivo es desarrollar un dispositivo de extrusión y un procedimiento con los que se pueda influir de manera eficiente y selectiva en la distribución del grosor de pared de un perfil de materia sintética extruido.

El objetivo se consigue mediante un dispositivo con las características de la reivindicación 1.

Un dispositivo de extrusión para la extrusión de perfiles de materia sintética con secciones de perfil salientes de pared sencilla, en concreto, una placa de tobera o varias placas de tobera, presenta al menos un canal de flujo de masa fundida de materia sintética para la sección de perfil saliente de pared sencilla, siendo termorregulable de manera selectiva al menos una zona de pared del canal de flujo de masa fundida de materia sintética para la sección de perfil saliente de pared sencilla con un dispositivo de termorregulación local para ajustar la velocidad de flujo de la masa fundida de materia sintética. La al menos una zona de pared que ha de ser termorregulada tiene una dimensión de longitud de aproximadamente 20 a 80 mm y/o una dimensión de anchura de aproximadamente 3 a 20 mm y el dispositivo de termorregulación local se encuentra en la proximidad espacial de la al menos una zona de pared del canal de flujo para la sección de perfil (11) saliente de pared sencilla, y para al menos una zona parcial en la placa de tobera o en las placas de tobera para entradas de un medio de termorregulación está previsto un dispositivo de aislamiento térmico, presentando el dispositivo de aislamiento un intersticio de aire y/o un material aislante.

Dado que, a causa de la dependencia de la temperatura de la viscosidad, el comportamiento de flujo de la masa fundida de materia sintética misma depende de la temperatura, la velocidad de flujo cambia localmente en función de la termorregulación. Mediante la termorregulación local selectiva en al menos una zona de pared es posible influir puntualmente en los grosores de pared de las secciones transversales asignables del perfil de materia sintética, es decir, en gran medida sin repercusiones en las demás secciones de perfil. Este es el caso particularmente en secciones de perfil de pared sencilla que sobresalen del perfil de materia sintética.

De esta manera, se puede influir en los grosores de pared, por ejemplo, de secciones de perfil de pared sencilla tales como ganchos, mediante características en la tobera de extrusión para evitar por una parte que el perfil de materia sintética quede atascado en la calibración debido a un grosor de pared excesivo y, por otra parte, para evitar desviaciones geométricas inadmisibles como consecuencia de un grosor de pared insuficiente (por ejemplo, bordes formados de forma incompleta).

Una forma de realización resulta ventajosa si la temperatura de la al menos una zona de pared del canal de flujo para la sección de perfil saliente de pared sencilla se puede regular hasta 30 °C por encima o por debajo de la temperatura media de la tobera de extrusión. Este intervalo de temperatura es suficiente para provocar un cambio efectivo en las condiciones de flujo.

Asimismo resulta ventajoso si, en una variante de realización, el dispositivo de termorregulación local está dispuesto en la proximidad espacial de la al menos una zona de pared, que ha de ser termorregulada, del al menos un canal de flujo para la masa fundida de materia sintética, en particular también en la proximidad de la abertura de salida de la tobera de extrusión. En esta zona, un cambio selectivo de la velocidad de flujo tiene un efecto particularmente eficiente. En concreto, resulta ventajoso si, en un ejemplo de realización, la al menos una zona de pared está dispuesta entre 0 y 100 mm corriente arriba de la salida de la tobera de extrusión.

En otra forma de realización, la al menos una zona de pared que ha de ser termorregulada está dispuesta en la placa de salida de tobera inmediatamente corriente arriba de la salida de la tobera de extrusión, presentando al menos una zona de pared una dimensión en la dirección de extrusión de 5 a 20 mm, preferentemente de 6 a 10 mm, y una dimensión transversalmente a la dirección de extrusión de aproximadamente 20 a 150 mm, preferentemente por toda la anchura de la superficie de perfil asignada. En esta forma de realización, el dispositivo de termorregulación no se extiende mucho hasta dentro en la tobera de extrusión, sino que está dispuesto intencionadamente solo en una zona estrecha en la salida. Sin embargo, puede ser conveniente, por ejemplo, para aumentar el brillo, que el dispositivo de termorregulación se extienda sobre una zona más grande del perfil de extrusión.

El dispositivo de termorregulación local no tiene que ser siempre una sola pieza, sino que también puede ser ventajoso en formas si el dispositivo de termorregulación local tiene al menos un canal de termorregulación, al menos un medio calefactor eléctrico, en particular una calefacción de inducción o resistencia calentador y/o al menos un elemento termoeléctrico. De esta manera, también son posibles combinaciones de elementos de termorregulación, que juntos forman el dispositivo de termorregulación local. Por lo tanto, es posible sin problemas usar una parte del dispositivo de termorregulación local solo para la refrigeración y otra parte para la calefacción. También es posible usar el mismo módulo (por ejemplo, canales de termorregulación) en diferentes momentos para la calefacción y/o la refrigeración.

En una forma de realización, resulta ventajoso si por un canal de termorregulación puede circular por un medio de termorregulación, en particular aire ambiental, aire frío y/o caliente, un gas y/o un líquido, produciéndose la circulación de un líquido en particular en un circuito cerrado y la circulación de un as en circuito abierto. En caso de usar aire, por ejemplo, aire ambiente para la refrigeración, es particularmente ventajoso trabajar en un circuito abierto, ya que el aire simplemente puede volver a soplarse al ambiente. La temperatura y/o el caudal, resumiendo, su efecto de termorregulación del dispositivo, se pueden cambiar, ya sea por separado para cada canal de termorregulación individual o conjuntamente para todos los canales de termorregulación o conjuntamente para grupos de canales de termorregulación.

Una variante de realización ventajosa para la refrigeración es si el medio de termorregulación refrigerado tiene una temperatura de entre -50 y 30 °C, en particular en el caso de gas, y una temperatura de entre 15 y 180 °C en el caso de un líquido, siendo refrigerada en particular solo la zona de salida de la tobera de extrusión.

Una variante de realización ventajosa para el calentamiento es si el medio de termorregulación calentado, en particular en el caso de gas, tiene una temperatura de entre 250 y 500 °C, y en el caso de líquido, una temperatura de entre 200 y 280 °C, siendo calentad, en particular, solo la zona de salida de la tobera de extrusión.

Resulta ventajoso si una forma de realización tiene al menos un canal de termorregulación con una extensión de anchura correspondiente a la dimensión de anchura de la zona de pared asignada del canal de flujo, que ha de ser termorregulado, para la sección de perfil saliente de pared sencilla y/o si la altura de la hendidura es de entre aproximadamente 0,3 y 5 mm, preferentemente de hasta 2 mm. Estas dimensiones son adecuadas para garantizar una transferencia de calor eficiente del canal de termorregulación a la masa fundida de materia sintética.

También resulta ventajoso si el dispositivo de termorregulación local de una forma de realización está aislado térmicamente con respecto a la tobera de extrusión, en concreto, una placa de tobera o varias placas de tobera con un intersticio de aire y/o por medio de una capa intermedia de aislamiento térmico, de modo que en la superficie del canal de flujo para la sección de perfil saliente de pared sencilla se produzcan mayores diferencias de temperatura.

Resulta especialmente ventajosa una forma de realización si existe un acoplamiento de un dispositivo de control o reglaje para controlar el dispositivo de termorregulación local para influir en el grosor de pared del perfil de materia sintética, siendo al menos una magnitud de medición el grosor de pared, la anchura de hendidura de un intersticio de aire en un dispositivo de calibración, una expansión espacial del perfil de materia sintética después de salir de la tobera de extrusión y/o una presión de retención medida en el dispositivo de calibración.

En una forma de realización, de manera ventajosa, la velocidad de flujo, el caudal, la presión y/o la temperatura del medio de termorregulación, en particular del aire, se pueden ajustar de forma selectiva antes de que entre en el dispositivo de termorregulación. Un calentamiento o una refrigeración del medio de termorregulación puede realizarse eficientemente antes de que entre en la tobera.

Resulta ventajoso si, en una forma de realización, un dispositivo de control o reglaje puede realizar de manera selectiva un cambio en el tiempo de la termorregulación de la al menos una zona de pared del canal de flujo para la sección de perfil saliente de pared sencilla, en particular para ajustar una transferencia de temperatura controladamente lenta (5 a 15 K/min).

Adicional o alternativamente, en variante de realización, la temperatura del medio de termorregulación también se puede cambiar modificando la velocidad de flujo del medio de termorregulación en el dispositivo de termorregulación local (por ejemplo, un canal de calefacción o refrigeración), estando previsto un dispositivo de estrangulación para la entrada, pudiendo acoplarse el dispositivo de estrangulación en particular a un dispositivo de control o reglaje.

Mediante el dispositivo aislante evita que cambie la temperatura del medio de termorregulación, en particular dentro de la placa de tobera o en las placas de tobera, por ejemplo, porque se produce una pérdida de temperatura por conducción de calor.

El objetivo se consigue también mediante un procedimiento de extrusión de perfiles de materia sintética, en particular, para perfiles de materia sintética con cámaras huecas con las características de la reivindicación 12.

Hay un canal de flujo para la sección de perfil saliente de pared sencilla, es decir, en una placa de tobera o varias placas de tobera para masa fundida de materia sintética, la masa fundida de materia sintética en al menos un canal de flujo para la sección de perfil saliente de pared sencilla para ajustar la velocidad de flujo de la masa fundida de materia sintética en al menos una zona de pared del canal de flujo para la sección de perfil saliente de pared sencilla mediante el cambio de la temperatura con un dispositivo de termorregulación local, presentando al menos una zona de pared que ha de ser termorregulada una dimensión de longitud de aproximadamente 20 a 80 mm y/o una dimensión de anchura de aproximadamente 3 a 20 mm, y estando dispuesto el dispositivo de termorregulación local en la proximidad espacial de la al menos una zona de pared del canal de flujo de masa fundida de materia sintética para la sección de perfil saliente de pared sencilla, y/o estando previsto para al menos una zona parcial en la placa de tobera o en las placas de tobera para entradas para un medio de termorregulación un dispositivo de aislamiento térmico, presentando el dispositivo de aislamiento un intersticio de aire y/o un material aislante. Un cambio de la temperatura de esta al menos una zona de pared provoca un cambio de la resistencia al flujo y, por tanto, de la velocidad de flujo de la masa fundida de materia sintética.

Resulta ventajoso si, en una variante de realización, la al menos una zona de pared del canal de flujo para la sección de perfil saliente de pared sencilla se termorregula hasta 30 °C por encima o por debajo de la temperatura media de la tobera.

También existe una forma de realización ventajosa si por al menos un canal de termorregulación puede circular un medio de termorregulación, en particular aire a temperatura ambiente, aire enfriado y/o calentado, un gas y/o un líquido, realizándose la circulación del líquido en particular en un circuito cerrado y la circulación de un gas en un circuito abierto. En variantes de realización, el fluido de termorregulación enfriado, en particular el gas, se sitúa ventajosamente en un intervalo de temperatura entre -50 y 30 °C, en particular a temperatura ambiente, siendo termorregulada en particular solo la zona de salida de la tobera de extrusión. Para la calefacción puede usarse aire con una temperatura entre 200 y 500 °C.

Además, constituye una forma de realización un procedimiento en el que un control o una regulación provoca una excitación del dispositivo de termorregulación local para influir en el grosor de pared del perfil de materia sintética, siendo al menos una magnitud de medición el grosor de pared, la anchura de hendidura del intersticio de aire en un dispositivo de calibración, una expansión espacial del perfil de materia sintética después de salir de la tobera de extrusión y/o una presión de retención medida en el dispositivo de calibración. En este caso, existe una variante de realización ventajosa si la velocidad de flujo, el caudal, la presión y/o la temperatura del medio de termorregulación, en particular del aire, se ajustan de manera selectiva antes de la entrada.

La invención se describe con más detalle con la ayuda de diversos ejemplos de realización. Muestran

La figura 1, una vista frontal de la placa de salida de una herramienta de extrusión;

la figura 2, una vista en sección de un perfil de materia sintética extruido a juego con la tobera de extrusión de la figura 1;

la figura 3, una vista en sección A-A de la figura 1 para una primera forma de realización;

la figura 4, una vista en sección a través de una herramienta de extrusión con una segunda forma de realización para la termorregulación;

la figura 5, una vista frontal esquemática de una tercera forma de realización para la termorregulación;

la figura 6, una vista frontal esquemática de una cuarta forma de realización para la termorregulación;

la figura 7, una vista de detalle de la cuarta forma de realización de acuerdo con la figura 6;

la figura 8, una representación en perspectiva de la vista de la figura 7;

la figura 9, una vista en planta desde arriba del plano de sección de la figura 8;

la figura 10, una vista en sección transversal de un fragmento de un perfil de materia sintética con las secciones del perfil correctamente formadas;

la figura 11. una vista en sección transversal de un fragmento de un perfil de materia sintética con secciones de perfil parcialmente llenadas en exceso;

la figura 12, una vista en sección transversal de un fragmento de un perfil de materia sintética con una sección de perfil que está llenada insuficientemente;

la figura 13, una representación esquemática de un control de temperatura con una extensión para una regulación de temperatura;

la figura 14, una representación esquemática de otra forma de realización de una regulación de temperatura;

la figura 15, una representación esquemática de una tercera forma de realización de una regulación de temperatura;

la figura 16, una vista frontal de otra forma de realización de una placa de salida con un dispositivo de termorregulación local;

la figura 17, un alzado lateral de la forma de realización de acuerdo con la figura 16;

la figura 18, una vista en sección de una forma de realización con aislamiento térmico de una entrada/salida para un medio de termorregulación;

la figura 19A, una vista en perspectiva de la sección de acuerdo con la figura 18;

la figura 19B: una vista ampliada de la sección de acuerdo con la figura 19A.

En la figura 1 está representada una placa de tobera 1 de un dispositivo de extrusión en una vista frontal.

En esta, un dispositivo de extrusión para la extrusión de perfiles de materia sintética presenta una tobera de extrusión 60 con un canal de flujo 3 para la masa fundida de materia sintética. La tobera de extrusión 60 se compone de varias placas de tobera 1A, 1B (véanse las figuras 3, 4) que están dispuestas transversalmente a la dirección de flujo y que están atornilladas entre sí para que no se abran debido a la presión de la masa fundida y no salga masa fundida de materia sintética en los planos de separación.

El canal de flujo 3 pasa a través de cada placa de tobera 1A, 1B individual. En la entrada a la tobera de extrusión 60 ya la salida de la masa fundida de la tobera de extrusión 60, el canal de flujo 3 tiene una única sección transversal cerrada. A lo largo de la trayectoria de flujo, el canal de flujo 3 puede estar dividido en varias ramas, es decir, dentro de las placas de tobera 1A, 1B individuales, el canal de flujo 3 tiene varias secciones transversales individuales que a menudo están separadas entre sí por los llamados radios (véase la figura 6). La tobera de extrusión 60 completa se calienta a una temperatura que coincide aproximadamente con la temperatura de fusión. Esto se hace a través de una o varias zonas de calentamiento. A menudo se prevén cuatro zonas de calentamiento (no mostradas aquí para mayor claridad), que se extienden respectivamente por toda la longitud de la tobera de extrusión 60 y están asignadas a las cuatro direcciones principales (arriba, abajo, izquierda y derecha).

En el sentido de esta invención, están previstos adicionalmente dispositivos de termorregulación 2 de espacio reducido que actúan localmente. Un dispositivo de termorregulación local de este tipo está asignado a una pequeña sección de la pared de canal de flujo, una zona de pared A, para poder cambiar la temperatura localmente, de modo que como consecuencia puede cambiarse la velocidad de flujo de la masa fundida y, por tanto, el grosor de pared del perfil en la zona efectiva.

El dispositivo de termorregulación local 2 de acuerdo con esta invención se prevé dentro de una tobera de extrusión 60. Una tobera de extrusión 60 de este tipo se compone de varias placas de tobera 1. La tobera de extrusión 60 es el conjunto de las piezas metálicas por las que discurre el canal de flujo 3.

La placa de tobera en el lado de salida frecuentemente también se denomina placa de salida 1A. Como se explicará más adelante, la zona de pared A que ha de ser termorregulada localmente está dispuesta en estrecha proximidad al canal de flujo 3, preferentemente y por lo general suficientemente solo en la placa de salida 1A o en la segunda placa de tobera 1B. Sin embargo, es posible sin problemas formar la zona de termorregulación a través de varias placas de tobera.

En la figura 1 está representada una placa de tobera 1 de una tobera de extrusión 60 en una vista frontal. Esta vista corresponde a la vista frontal de la tobera de extrusión 60.

La dirección de extrusión E está orientada perpendicularmente hacia fuera del plano del dibujo. El perfil de materia sintética 10 correspondiente se muestra en sección transversal en la figura 2.

El perfil de materia sintética 10 sale de la tobera de extrusión 60. Con parámetros de funcionamiento constantes en el canal de flujo 3 (por ejemplo, presión en la entrada de la tobera de extrusión 60, caudal de masa fundida, condiciones de temperatura y reológicas constantes de la masa fundida en la entrada de la tobera, curso de temperatura en la tobera de extrusión 60, etc.) se ajusta un perfil de velocidad local determinado de la masa fundida en la salida de la tobera de extrusión 60.

En la figura 1, los mandriles de extrusión 7, que se requieren para formar las hendiduras de extrusión, no se muestran para mayor claridad. En la figura 6, en cambio, se muestran los mandriles de extrusión 7.

En cada sección de anchura de la hendidura de salida resulta una velocidad promedio que, a través de la superficie de sección transversal correspondiente, da como resultado el caudal asignable a la respectiva sección de anchura. El grosor de pared en esta sección de anchura del perfil de materia sintética 10 (véase la figura 2) depende entonces adicionalmente de la velocidad de retirada que es uniforme para toda la sección transversal del perfil.

Básicamente, un objetivo en la construcción y la fabricación de una placa de tobera de salida 1A es hacer que la velocidad de salida promedio en la salida de la tobera de extrusión 60 sea a ser posible constante en toda la hendidura de salida. Los efectos físicos y reológicos se oponen más o menos a este objetivo, de modo que el grosor de la hendidura de salida debe adaptarse adicionalmente para cambiar el grosor de pared local asignable del perfil de materia sintética 10 y adaptarlo a la geometría de perfil requerida.

Ahora se ha demostrado que el perfil de velocidad local en la salida de la tobera de extrusión 60 puede verse influenciado de manera selectiva por la temperatura local de la pared de canal de la tobera de extrusión 60, la temperatura de la pared de tobera, con condiciones límite sustancialmente inalteradas. Reduciendo la temperatura de la pared de tobera en una sección de anchura de, por ejemplo, 10 mm corriente arriba (es decir, visto desde la salida del extruido), manteniendo inalteradas las demás temperaturas de la pared de tobera, se reduce la velocidad de flujo en esta sección de anchura. La velocidad de flujo reducida conduce a una reducción local del grosor de pared, en relación con los grosores de pared apenas alterados de todas las demás secciones de perfil.

Por sección de perfil se entiende aquí una sección del perfil de materia sintética 10 referida a la sección transversal. Las partes de pared sencilla 11 en las cuatro esquinas del perfil de materia sintética 10 son tales secciones de perfil (ver figura 2).

Se permiten cambios en las temperaturas de la pared de tobera (es decir, temperaturas en las zonas de pared A en la tobera de extrusión 60) en secciones de perfil o de tobera de aproximadamente /- 30 °C de la temperatura promedio en la tobera de extrusión 60, sin que esto tenga un efecto perturbador en otros parámetros de calidad del perfil de materia sintética 10. El ajuste de los valores extremos de este intervalo de temperatura conduce a cambios en la velocidad de flujo promedio de aproximadamente /-15%, lo que abre la posibilidad de atribuir casi todas las desviaciones del grosor de pared aleatorias como consecuencia de magnitudes perturbadoras inevitables al grosor de pared teórico.

Precisamente para la extrusión de perfiles de ventanas de PVC duro resultan particularmente ventajosos este dispositivo y este procedimiento, porque el perfil de flujo de la masa fundida de materia sintética en las formulaciones de PVC utilizadas aquí está determinado principalmente por el deslizamiento en la pared, a diferencia de otras materias sintéticas.

La masa fundida de materia sintética se desliza directamente a lo largo de la pared de acero del canal de flujo 3; como mucho, hay una fina capa deslizante intermedia de lubricantes depositados. La velocidad en la pared de canal de flujo 3 no es de cero.

Por lo tanto, los cambios selectivos en la temperatura de la pared de tobera tienen un efecto directo en la resistencia al deslizamiento de la masa fundida de materia sintética. Una temperatura más baja de la pared de tobera aumenta la resistencia al deslizamiento y, por lo tanto, conduce a una velocidad de deslizamiento más baja.

Casi todas las masas fundidas de materia sintética salvo de PVC están dominadas por el flujo de cizallamiento, donde la masa fundida se adhiere a la pared de acero. Aquí, la velocidad en la pared de canal de flujo 3 es cero y es máxima en el plano central; el curso corresponde aproximadamente a una parábola de orden superior. En este tipo de masas fundidas, un cambio selectivo en la temperatura de la pared de tobera tiene un efecto menor sobre la velocidad de flujo o la velocidad promedio, porque de todos modos aquí no hay velocidad de flujo, en gran medida independiente de la temperatura de la pared de acero.

En caso de un descenso de la temperatura de la pared de tobera, las capas inferiores de la masa fundida se enfrían paulatinamente como consecuencia de la conducción de calor, lo que provoca velocidades de cizallamiento más bajas y, en consecuencia, velocidades de flujo más bajas. Un cambio en las temperaturas de la pared de tobera de la misma magnitud que el anterior, es decir, /- 30 °C, tiene un efecto menos significativo y conduce a cambios en la velocidad media del flujo de aproximadamente /- 7 %.

No obstante, las formas de realización que se describen a continuación también se pueden usar en otras materias sintéticas que PVC duro.

Habitualmente, las toberas de extrusión 60 están termorreguladas de tal manera que el cuerpo de tobera tiene una temperatura que corresponde aproximadamente a la temperatura media de la masa de la masa fundida de materia sintética, es decir, la tobera de extrusión 60 está termorregulada a aproximadamente 190 °C (por ejemplo, en el caso del PVC). En el caso del PVC duro, se ajusta una temperatura de la pared de tobera de 190 a 195 °C en la mayor parte de la hendidura de la tobera.

Si, en el caso de una extrusión doble, se accionan en paralelo dos toberas de extrusión 60 del mismo tipo, es de esperar que a través de ambas toberas fluya el mismo caudal másico, respectivamente la mitad del caudal másico total. En general, esto sucede, pero pueden ocurrir diferencias de hasta el 10 % porque el caudal es muy sensible a las pequeñas diferencias geométricas debidas a errores de fabricación inevitables y a ligeras diferencias en el campo de temperatura de los dos flujos másicos.

Aumentando la temperatura de pared de tobera y reduciendo la temperatura de la otra pared de tobera hasta 5 °C se puede compensar la diferencia de caudal. Dado que el cambio de temperatura afecta respectivamente la tobera de extrusión 60 completa, sustancialmente todos los grosores de pared del perfil de materia sintética 10 se ven afectados por igual.

Sin embargo, en el caso de perfiles de cámara hueca complejos (véase la figura 2), el efecto en las paredes interiores 13 es mucho menor que en las paredes exteriores, ya que el cambio de temperatura no afecta tanto a las piezas de mandril de la tobera de extrusión 3.

Además, el efecto de la termorregulación también depende de si solo una pared del conducto se ve afectada por el cambio de temperatura, cuando esta forma una cámara hueca, o si ambas paredes del conducto se ven afectadas, cuando se realizan secciones de perfil 11 salientes de pared sencilla. Esto también muestra los límites en el cambio general de la temperatura de la tobera; las secciones de perfil 11 de pared sencilla cambian de grosor de pared aproximadamente el doble que las secciones de perfil de cámara hueca 13, las paredes interiores apenas se ven afectadas.

En el marco del dispositivo y del procedimiento aquí descritos, la temperatura de pared de tobera se termorregula de manera selectiva al menos en una zona de pared A, es decir, se ajusta una temperatura de pared de tobera que está por encima o por debajo de la temperatura promedio en la tobera de extrusión 60.

Básicamente, para las formas de realización son adecuados todos los medios capaces de provocar selectivamente un cambio local en la temperatura de pared de tobera (por ejemplo, para las zonas de pared A del canal de flujo 3, 12).

Por ejemplo, en la proximidad espacial de las secciones de perfil 11 que han de ser termorreguladas, en la tobera de extrusión 60 se prevén canales de termorregulación 2, a través de los cuales se conducen fluidos de termorregulación, como aceites, aire u otros gases.

Adicional o alternativamente, se pueden utilizar elementos de calentamiento eléctricos en la proximidad espacial de las secciones de perfil 11, 13 que han de ser termorreguladas.

También puede ser ventajoso el uso de elementos termoeléctricos, como por ejemplo elementos Peltier, que se disponen en la proximidad espacial de la zona de pared a termorregular de la tobera de extrusión 60. A este respecto, resulta ventajoso que la calefacción o la refrigeración se puedan proporcionar directamente mediante el ajuste del flujo de corriente. Se suprime el tratamiento térmico de fluidos.

Ventajosamente, el cambio local de la temperatura de la pared de tobera solo se requiere en un pequeño intervalo de longitud A en comparación con la longitud total de la tobera de extrusión 60. La termorregulación se realiza ventajosamente cerca de la zona de salida de tobera. Las toberas de extrusión 60 para perfiles de ventana tienen una longitud total de aproximadamente 150 a 300 mm. Los cambios de temperatura por el dispositivo de termorregulación local preferentemente solo se producen en el lado de salida en un intervalo de longitud de hasta 100 mm corriente arriba, siendo la dimensión de longitud de la propia zona de pared a termorregular de aproximadamente 20 a 80 mm. Cuanto más corriente arriba se produce el cambio de temperatura, más ancha es la sección del perfil que se ve afectada por el cambio de grosor, lo que en muchos casos no es deseable.

En el caso de las toberas de extrusión 60 para perfiles de ventana, esto se refiere solo a la placa de salida 1A (grosor habitual de aproximadamente 15 a 25 mm) y/o a la siguiente placa de tobera 1B corriente arriba, es decir, contado en dirección opuesta a la dirección de extrusión E. Los grosores habituales de las placas de tobera 1 son de aproximadamente 20 a 50 mm.

En vista de las funciones y el entorno de las toberas de extrusión 60 (altas presiones de la masa fundida, efecto de estanqueización en los planos de separación para la masa fundida de materia sintética y el fluido de termorregulación, radiadores planos en las superficies exteriores, etc.), el aire es muy adecuado como medio de termorregulación.

El aire como fluido de termorregulación tiene las siguientes ventajas, describiéndose más adelante además controles y regulaciones ventajosos:

- No se requiere ningún circuito cerrado de termorregulación. El aire solo tiene que ser controlado o regulado en el lado de entrada, en el lado de salida se puede soplar al exterior. Si, por ejemplo, se usa aire comprimido a temperatura ambiente para la circulación a través de canales de refrigeración con un ancho de hendidura de aproximadamente 2 mm y los orificios de alimentación y descarga en la tobera de extrusión 60 tienen un diámetro en el intervalo de 2 a 5 mm, una presión en el intervalo de 0,05 a 0,3 bar para reducir la temperatura en la pared de canal de flujo entre 3 y 20 °C por zonas. Si debido a la construcción se requieren dimensiones más pequeñas para el canal de termorregulación y/o los orificios de suministro, el efecto de refrigeración deseado se puede lograr fácilmente aumentando la presión hasta 6 bar y más.

- No existe riesgo de contaminación en caso de vertidos o fugas no controladas.

- La repercusión, es decir, el efecto de refrigeración o calentamiento, puede lograrse en la medida requerida principalmente cambiando el caudal de aire mientras la temperatura del aire permanece igual. (Ya sea aire a temperatura ambiente para fines de refrigeración o aire a temperatura elevada hasta 500°C para fines de calefacción. El aire se puede calentar muy fácilmente con un soplador calefactor o un secador de aire caliente). - Diferentes zonas de termorregulación de la pared de tobera de extrusión 60 pueden a un suministro de aire común. - No se produce ningún efecto recíproco si el rendimiento del suministro de aire (caudal total y presión) es lo suficientemente grande. La potencia necesaria para alimentar varias secciones de perfil 11, 13 es comparativamente baja (la potencia total del ventilador, sin potencia de calentamiento, de menos de 300 vatios suele ser suficiente), por lo que esta potencia es despreciablemente baja durante el funcionamiento de la línea de extrusión.

- Si los parámetros principales para la termorregulación están bien adaptados a la tarea de antemano (sección transversal de los canales de termorregulación 2, su distancia de la pared de canal, presión de entrada suficiente mediante el suministro a través de un ventilador simple, etc.), apenas se esperan perturbaciones importantes como consecuencia de una operación incorrecta, porque las temperaturas de tobera locales apenas se pueden cambiar hasta el punto de que sea inevitable un desgarro del perfil.

- El cambio del caudal de aire puede realizarse muy fácilmente a través válvulas de estrangulación o cambiando la presión en el lado de entrada.

- Como presión máxima para cargar una zona de refrigeración (calefacción), generalmente es suficiente una sobrepresión de 0,3 bar. Ya con una presión de entrada de 0,05 bar (después de una válvula de estrangulación) el efecto en el grosor de pared de la sección de perfil 11, 13 se puede ver claramente.

Aunque no se pretende limitar la invención únicamente al aire como fluido de termorregulación, las pruebas han demostrado que el fin deseado, la reducción de la temperatura de la pared de tobera local en zonas A estrechamente limitadas (en cuanto al espacio) y en intervalos de temperatura de hasta 20 ° C, se consigue muy fácilmente y con poco esfuerzo técnico aplicando aire ambiente y una presión de salida inferior a 0,3 bar.

Una estrategia conveniente es que, al adaptar la tobera de extrusión 60, mediante el repaso se ajusten los grosores de pared de todas las secciones del perfil de tal manera que las secciones de perfil 11 salientes de pared sencilla coincidan bien con los grosores de pared teóricos o que como mucho sean ligeramente superiores a la dimensión teórica. Entonces es posible una producción del perfil conforme a la calidad sin ninguna medida especial.

Si los parámetros de extrusión cambian de tal manera que las secciones de perfil críticas 11, 13 se vuelven "relativamente" demasiado gruesas y, por lo tanto, requieren una reducción de todos los grosores de pared, aplicando aire de refrigeración a estas zonas de perfil puede evitarse el engrosamiento del grosor de pared.

En general, con las formas de realización descritas aquí, es posible ajustar durante la extrusión los grosores de pared de varias zonas críticas independientemente entre sí en relación con los grosores de pared en cámaras huecas que no pueden ser influenciados individualmente. Esto permite que el peso del metro lineal de los perfiles de materia sintética 10 se reduzca a casi el límite inferior, porque ni el eslabón más débil, es decir, la sección de perfil más delgada, puede hacer necesario un aumento general en todos los grosores de pared. Si se considera que el aprovechamiento de las tolerancias de grosor habituales cambiaría el peso del metro lineal en aproximadamente /-10 %, está claro hasta qué punto aumenta la rentabilidad si el peso promedio del metro lineal puede reducirse solo en pocos puntos porcentuales.

La aplicación de la termorregulación local no solo se limita a las secciones de perfil 11 de pared sencilla, sino que también se puede extender a cualquier sección de perfil 13 discrecional, es decir, también a zonas de cámara hueca. Con estas formas de realización, incluso el grosor de las paredes interiores 13 de los perfiles se puede cambiar durante la operación de extrusión en curso sin repaso mecánico.

Para este fin, de manera ventajosa, a lo largo de la limitación de canal pueden alojarse canales de termorregulación 2 con dimensiones de sección transversal en el rango milimétrico (por ejemplo, grosor perpendicular al perfil de materia sintética 10: 1 a 2 mm, ancho paralelo al perfil de materia sintética: 2 a 6 mm), de manera que estos canales de refrigeración se puedan cargar con aire de forma selectiva. Mediante la tobera de extrusión 60 se prevé un canal de alimentación a la zona de carga en sí en forma de un taladro o un fresado en un plano de separación. En el caso más simple, la salida de aire (véase, por ejemplo, la figura 3) podría realizarse en el lado frontal de la tobera. Si esta salida se encuentra entonces en la zona de cámaras huecas, es posible sin problemas desviar el flujo de aire a través del perfil, ya que solo se debe desviar un flujo de volumen relativamente pequeño que solo influye de manera insignificante en el curso de la temperatura y la presión en la cámara hueca.

Por otro lado, la dirección del flujo del aire de refrigeración también podría realizarse en la dirección opuesta, es decir, el aire es aspirado en la carcasa de la tobera, encontrándose el elemento de estrangulación ubicado dentro de la línea de aspiración, y el aire es aspirado desde el lado frontal de la tobera, eventualmente también de cámaras huecas de perfil.

A continuación, se explican en detalle algunos ejemplos de realización.

La figura 1 muestra las placas de tobera 1A, 1B de una tobera de extrusión 60 para un perfil de marco (figura 2) de un perfil de materia sintética. Las placas de tobera 1A, 1B presentan un canal de flujo 3 que desemboca en la salida de la tobera de extrusión 60. Las demás placas y las piezas de mandril 7 no se muestran aquí para mayor claridad.

El contorno conformador es típico de los perfiles de ventana (véase la figura 2 en sección transversal): Las zonas de cámara hueca del perfil de materia sintética 10 están formadas por la pared de canal de la placa de tobera 1A, 1B y las piezas de mandril 7 no representados en el dibujo. Las secciones de perfil 11 salientes de pared sencilla están formadas por los canales de flujo 12 periféricos representados, y el canal de flujo 3 limita respectivamente las secciones de perfil 11 de pared sencilla en ambos lados (y también en el extremo; por lo tanto, en forma de U) y está formado únicamente por la propia placa de tobera 1A, 1B.

En la figura 1, en la vista frontal se muestran las aberturas de salida de los canales de termorregulación 2 para aire, cuyo curso se muestra a continuación en el interior de la placa de salida 1A. Los canales de termorregulación 2 representan aquí una forma de realización de un dispositivo de termorregulación local, describiéndose todavía forma de realización alternativas. Básicamente, el dispositivo de termorregulación local 2 puede presentar, por ejemplo, varios canales de termorregulación 2, que pueden tener todos temperaturas iguales o diferentes. Un dispositivo de termorregulación local 2 permite la termorregulación selectiva de zonas de pared individuales (secciones) del canal de flujo 3 para un perfil de materia sintética 10, por ejemplo, de manera selectiva para una zona 12 de pared sencilla del perfil de materia sintética 10. El dispositivo de termorregulación local 2 no calienta o refrigera todo el canal de flujo 3 por toda la circunferencia, sino solo determinadas zonas de pared A para influir en el flujo de la masa fundida de materia sintética de forma selectiva y local.

En la vista frontal queda claro que los canales de termorregulación 2 están dispuestos en el espacio y formados de tal manera que rodean al menos parcialmente los canales de flujo 12 periféricos que forman las secciones de perfil 11 de pared sencilla, para hacer posible una termorregulación eficiente y selectiva de los canales de flujo 12 periféricos. Por lo tanto, a cada uno de los canales de flujo 12 periféricos está asignado al menos un canal 2 de termorregulación. Alrededor de los canales de termorregulación 2 se forma una zona de termorregulación en la pared de los canales de flujo 3, 12.

De la zona de termorregulación resulta la zona de pared A de los canales de flujo 3, 12, que puede ser calentada o refrigerada de forma selectiva por el dispositivo de termorregulación 2 local.

En las figuras 3, 4 y 6 está representado mediante flechas el transporte de calor a la zona de pared A que ha de ser termorregulada.

La figura 3 muestra una vista en sección (indicada por la sección A-A en la figura 1) a través de la placa de tobera 1. El dispositivo de extrusión E está representado por una flecha. En este caso, a los canales de flujo 12 periféricos está asignado un canal de termorregulación 2 respectivamente a una estrecha distancia espacial. En la figura 1, se muestran los conductos de entrada 9 para los canales de termorregulación 2.

En la forma de realización representada, los canales de termorregulación 2 se alimentan con aire de tal manera que el aire (por ejemplo, a temperatura ambiente como medio de refrigeración) se transporta lateralmente a través de los conductos de entrada 9 a la placa de tobera 1. Los conductos de entrada 9 discurren paralelamente al lado ancho de la placa de tobera 1. En la zona de los canales de flujo 12 periféricos, los conductos de entrada 9 se encuentran con los canales de termorregulación 2, que discurren aquí paralelamente a los canales de flujo 12 periféricos. En la vista en sección de la figura 3 se puede ver que en cada uno de los canales de termorregulación 2 está dispuesta una abertura de entrada 4 para el aire.

Vistos en la dirección de extrusión E en el lado de entrada, los canales de termorregulación 2 están cerrados respectivamente por un tapón 14 (por ejemplo, de cobre), de modo que en el caso de pequeñas fugas en el plano de separación a la placa de tobera adyacente, no pueda entrar masa fundida de materia sintética desde los conductos de flujo, lo que podría conducir a la obstrucción de los canales de termorregulación 2.

Por tanto, en el lado frontal de la placa de tobera 1A sale aire como medio de termorregulación.

Los canales de termorregulación 2 se fabrican preferentemente mediante erosión de alambre y están dispuestos aproximadamente paralelamente a los canales de flujo 12 a una distancia de aproximadamente 1 a 3 mm.

El caudal de aire en los canales de termorregulación 2 se ajusta mecánicamente, por ejemplo, mediante un grifo u otro dispositivo de estrangulación 30, y conduce a una reducción correspondiente de la temperatura de la pared del canal de termorregulación 2, que, como consecuencia de la conducción de calor repercute en la temperatura de la pared en la zona de pared A del canal de flujo 12 para la masa fundida de materia sintética y cambia la resistencia al flujo y, por tanto, la velocidad de flujo local de la masa fundida de materia sintética.

En las figuras 3 y 4, la zona de pared A que ha de ser termorregulada se muestra en la zona de la pared del canal de flujo 3, 12.

En relación con las figuras 2 y 3, se muestra una forma de realización en la que los canales de termorregulación 2 con aire como medio de termorregulación se utilizan para la refrigeración selectiva. Si el aire se calienta antes de que entre en los canales de temperatura 2, la misma disposición también se puede usar para un calentamiento selectivo, lo que asimismo hace posible un ajuste selectivo de las velocidades de flujo de la masa fundida. En este caso, se aumenta la velocidad de flujo.

Básicamente, también se puede usar otro gas o líquido como el agua como medio de termorregulación.

Como se explicará más adelante, con un dispositivo de control o reglaje adecuado, la termorregulación puede realizarse en función de las propiedades del perfil.

La figura 4 muestra una segunda forma de realización en la que los canales de termorregulación 2 están integrados en la segunda placa de tobera 1B (dirección de conteo de las placas opuesta a la dirección de extrusión E).

Los canales de termorregulación 2 presentan tanto un conducto de entrada como un conducto de salida para el medio de termorregulación, estando dispuestos los conductos de entrada 9 básicamente como se muestra en la figura 1, concretamente en el lado de la segunda placa de tobera 1B. Los conductos de evacuación están dispuestas paralelamente a ello. En la figura 4, en cada canal de termorregulación 2 se muestran una abertura de entrada 4 y una abertura de salida 5 para el medio de termorregulación. Convenientemente, los canales de termorregulación 2 están estanqueizados con tapones 14 frente a los planos de separación.

A diferencia de la primera forma de realización, de la primera placa de tobera 1A solo sale la masa fundida de materia sintética.

En otras formas de realización, los canales de termorregulación 2 pueden estar incorporados tanto en la primera placa de tobera 1A como en la segunda placa de tobera 1B. Básicamente, el medio de termorregulación en los respectivos canales de termorregulación 2 puede tener la misma temperatura. Sin embargo, también es posible que por los canales de termorregulación 2 fluyan medios de termorregulación que tienen diferentes temperaturas. Los respectivos medios de termorregulación también pueden ser diferentes.

La termorregulación no tiene que hacerse exclusivamente con un medio como, por ejemplo, el aire de refrigeración o de calefacción. Adicional o alternativamente, como dispositivo de termorregulación 2 también puede estar previsto un elemento térmico eléctrico para calentar y/o refrigerar, que calienta o refrigera por zonas la pared de la tobera de extrusión 60, en particular en los canales de flujo 12.

En el tercer ejemplo de realización se muestra la aplicación de un elemento calefactor 2 accionado eléctricamente para la termorregulación por zonas de una placa de tobera 1 como dispositivo de extrusión. Para ello se utilizan cartuchos calefactores 2 en taladros previstos para ello. En lugar de los cartuchos calefactores 2, también se pueden usar cartuchos refrigerantes 2, en los que se produce un efecto refrigerante activado eléctricamente, por ejemplo, como consecuencia del efecto Peltier. Los elementos Peltier generalmente están configurados como componentes planos, de modo que pueden estar dispuestos en bolsas correspondientes en la placa de tobera 1 para ahorrar espacio.

Además, es ventajoso aislar térmicamente la zona de pared A hacia el cuerpo de tobera, para lo cual es conveniente un intersticio de aire 6, como se muestra en la figura 5. Alternativamente, en lugar del intersticio de aire 6, también puede estar previsto un material con baja conductividad térmica.

Básicamente, los dispositivos de termorregulación local 2, que se han descrito en las formas de realización anteriores, también se pueden combinar entre sí. Por lo tanto, en una misma placa de tobera 1 pueden usarse como dispositivos de termorregulación 2 locales tanto un canal de termorregulación 2 como un elemento térmico eléctrico.

Las formas de realización anteriores estaban destinadas en particular a una termorregulación por zonas del canal de tobera 3 en la zona de las secciones de perfil 11 de pared sencilla. Sin embargo, esto no tiene que ser necesariamente así. Adicional o alternativamente, las zonas de pared A de otras secciones de perfil 13 también pueden ser termorreguladas de forma selectiva.

De esta manera, también se puede cambiar el grosor de pared de paredes interiores 13 de un perfil de materia sintética 10 (perfil de cámara hueca), como se muestra en relación con la figura 6. En este ejemplo se muestran también las piezas de mandril 7 que son necesarias para poder extruir un perfil de cámara hueca 10 con paredes interiores 13. Sin entrar en las diferentes versiones de cómo se pueden fijar estas piezas de mandril 7 dentro de la tobera de extrusión 60 dejando libres los canales de flujo, se describe una forma de realización común: Las piezas de mandril 7 están fijadas al cuerpo de tobera con almas 8 (en la figura 6 solo una selección provista de signos de referencia) y tienen la misma extensión longitudinal que la placa de tobera 1. Sin embargo, las almas 8 no llegan hasta la salida de tobera, sino que están desplazadas hacia atrás entre 5 y 15 mm con respecto a la superficie de salida. En la zona de las almas 8 se forman así varios canales de flujo separados en el espacio para la masa fundida de materia sintética. Solo tras finalizar estas almas 8 se forma un solo canal de flujo 3 cerrado en sí que finalmente forma el perfil de materia sintética 10 en su conjunto.

Además de la abertura de tobera 60, la placa de tobera 1 muestra también los canales de conexión 9 para el medio de termorregulación, aquí también aire, que discurren dentro del dispositivo de extrusión, es decir, aquí en la placa de tobera 1.

En la dirección de extrusión E después de las almas 8, los hilos individuales se sueldan entre sí para formar el perfil de materia sintética 10, formando las denominadas soldaduras de flujo.

La figura 7 muestra una vista detallada de la figura 6, concretamente de la parte superior de la tobera de extrusión 60. En la figura 8 se muestra el mismo fragmento como vista en perspectiva. La vista en planta desde arriba del fragmento está representa en la figura 9.

En la placa de tobera 1 están integrados como dispositivo de extrusión canales de termorregulación 2 que se encuentran en la proximidad espacial inmediata de una pared interior 13 que ha de ser extruida (véase la figura 2). Esta pared interior 13 forma (véase la figura 2) la pared superior de la cámara hueca más grande en el perfil de extrusión 10.

La vista en sección se sitúa en la zona de los radios 8 y dentro del canal de termorregulación 2 y los conductos de entrada y salida 9 del medio de termorregulación. También se pueden ver las partes del lado de salida del canal de flujo 3 para el perfil de materia sintética 10.

Por razones de estabilidad, el canal de termorregulación 2 está configurado en forma de meandro (véanse las flechas en la figura 9). Para evitar obstrucciones causadas por penetración de masa fundida o impurezas, el canal de termorregulación 2 está cerrado por todos lados. El cierre en los lados frontales del segmento de mandril se realiza aquí mediante la introducción a presión de un tapón de cierre 14 de cobre. Dado que los radios 8 preferentemente deben ser estrechos, aquí solo está disponible un pequeño taladro para la entrada y salida del medio de termorregulación. Para poder lograr no obstante un efecto de termorregulación suficiente, se requiere una alta velocidad de flujo del medio de termorregulación, que puede generarse fácilmente mediante una presión correspondiente en el conducto de entrada. En el caso del aire, son suficientes presiones (sobrepresiones) inferiores a 6 bar, generalmente inferiores a 1 bar.

La zona de pared A en la forma de realización de acuerdo con las figuras 7, 8 y 9 es, por lo tanto, una zona sustancialmente rectangular, por la que discurre en forma de meandro el canal de termorregulación 2.

Como se ha mostrado en los ejemplos de realización, es suficiente termorregular el canal de flujo 12 periférico correspondiente de la tobera de extrusión 60 para la masa fundida de materia sintética solo por zonas, por ejemplo solo en un lado o en un lado y el límite frontal.

Cuantas más zonas de pared A de los canales de flujo 3 se vean afectadas por el cambio de temperatura, más intensamente reaccionará el caudal de masa fundida a un cambio de temperatura determinado, por ejemplo, una reducción de temperatura de 5 °C en las zonas angulares ilustradas en la pared de canal de flujo provoca un reducción de los grosores de pared (aquí PVC) en las zonas de perfil asignables en aproximadamente 0,1 mm. Si la caída de temperatura de 5 °C afecta repercute en ambos lados y el límite frontal del canal de flujo 3, el grosor de pared disminuye en aproximadamente 0,15 mm.

Los canales de termorregulación 2 no tienen que estar dispuestos en la placa de salida 1, como se describe en parte, sino que también pueden estar previstos en placas de tobera 1B ubicadas corriente arriba. A este respecto, es conveniente estanqueizar los canales de termorregulación 2 en ambos extremos, por lo que debe preverse un taladro de salida adicional. Dado que preferentemente solo se utilizan los conductos de entrada 9 para controlar la intensidad de la termorregulación, se pueden combinar varios conductos de salida y guiarlos hacia fuera en un solo taladro o fresado en el plano de separación.

Las figuras 10 a 12 muestran respectivamente un fragmento del perfil de materia sintética 10 con diferentes grosores de pared, mostrando la figura 10 el perfil de materia sintética 10 con los grosores de pared correctos de todas las secciones de perfil 11, que se producen cuando todos los factores de influencia, en particular los parámetros de la extrusora y los parámetros de flujo presentan los valores correctos.

La figura 11 muestra deformaciones típicas que se producen cuando la masa fundida avanza en la zona de los dos ganchos 11 de pared sencilla, es decir, cuando la velocidad de flujo en la salida de tobera y, por tanto, el caudal local es demasiado alto en relación con la velocidad de retirada. El exceso de masa fundida se desplaza en la entrada de la calibración en seco hacia la cámara hueca y conduce a la forma "ondulada" de la pared del perfil vertical (véase el signo de referencia Z en la figura 11).

Si, en el caso presente, los grosores de pared en la zona de las cámaras huecas también son demasiado gruesos, al perfil de materia sintética 10 se puede dar la forma correcta con medidas conocidas: La velocidad de retirada del perfil de materia sintética 10 aumenta en relación con el caudal de la masa fundida de materia sintética. En la misma medida se reducen todos los grosores de pared, y el avance de los ganchos se reduce o elimina por completo.

Si, en cambio, los grosores de pared en las cámaras huecas son correctos o incluso están en el límite de tolerancia inferior, el error de geometría se puede corregir aplicando una de las siguientes formas de realización: A través de los canales de termorregulación 2 asignados a los ganchos 11 llenados en exceso (es decir, de una sección de perfil de pared sencilla) se sopla aire de refrigeración como medio de termorregulación. Al cambiar las propiedades de flujo de la masa fundida de materia sintética en esta zona de espacio limitado, solo se reduce el grosor de pared del gancho 11. Se evita el desplazamiento de la masa fundida de materia sintética sobrante hacia la cámara hueca y se da a la pared vertical la forma recta deseada sin que aquí también se reduzca el grosor de pared.

Las formas de realización descritas permiten ajustar el grosor de pared en diferentes secciones de perfil 11, 13 durante la extrusión del perfil de forma sustancialmente independiente entre sí y optimizarlas individualmente. El resultado son perfiles de materia sintética 10 dimensionalmente correctos, menos desechos y perfiles de materia sintética 10 cerca de la menor tolerancia de peso por metro, porque las fluctuaciones inevitables del grosor de pared pueden compensarse de forma selectiva en determinados puntos.

La figura 12 muestra la sección transversal del fragmento del perfil de materia sintética 10 de la figura 10, estando presente muy poco material en la zona de los dos ganchos 11. Los grosores de pared son demasiado delgados, las superficies están deformadas y los cantos no son lo suficientemente pronunciados. No se respetan las dimensiones funcionales. El fragmento del perfil de materia sintética 10 no es fiel dimensionalmente.

Si la velocidad de extrusión se reduce de manera análoga al procedimiento descrito anteriormente, las zonas de gancho 11 se rellenan de nuevo, pero al mismo tiempo se aumentan todos los demás grosores de pared. Debido al mayor peso por metro, esta extrusión no sería rentable.

Con las formas de realización descritas se puede aumentar el grosor de pared en la zona de los ganchos 11 sin aumentar todos los demás grosores de pared: Los canales de temperatura 2 se utilizan ahora como canales de calefacción. El aire suministrado de la misma manera que arriba se precalienta a una temperatura de aproximadamente 300 a 500 °C. Como resultado de este aumento de la temperatura, se calientan de manera selectiva zonas de espacio limitado en las paredes de los canales de flujo 12 para la masa fundida de materia sintética.

Este aumento de temperatura de la pared de los canales de flujo 12 reduce la resistencia al flujo de la masa fundida de materia sintética y la velocidad de flujo aumenta solo en aquellas zonas en las que actúa una temperatura elevada. Como resultado, se obtienen a su vez perfiles de materia sintética 10 dimensionalmente correctos, se produce menos desecho y los perfiles de materia sintética 10 están cerca de la menor tolerancia de peso métrico porque las fluctuaciones inevitables del grosor de pared pueden ser compensadas de manera selectiva en ciertos puntos.

La figura 13 muestra un fragmento de la extrusión de un perfil de materia sintética 10, indicándose la dirección de extrusión E con una flecha.

A la izquierda se muestra la zona de entrada de la calibración en seco 20, y a la derecha la zona de salida de la tobera de extrusión 60 con la placa de salida 1. El material de materia sintética se mueve a través del canal de flujo 3 de la tobera de extrusión 60, después brevemente libremente por el espacio, y a la izquierda entra en la calibración en seco 2.

De acuerdo con los parámetros de extrusión habituales, el cordón de masa fundida de materia sintética se expande aproximadamente un 20 % después de salir de la tobera de extrusión 60 (es decir, el perfil de materia sintética extruido 10 se ensancha, como se muestra esquemáticamente en las figura 13, 14 y 15), lo que se debe a la velocidad de retirada más lenta en comparación con la velocidad de flujo promedio de la tobera de extrusión 60.

En la placa de salida 1A se muestra un canal de termorregulación 2 para influir localmente en el grosor de pared del cordón de masa fundida de materia sintética 10. En este ejemplo, se aplica aire a temperatura ambiente al canal de termorregulación 2; por lo tanto, el canal de termorregulación 2 se utiliza para refrigerar. A través de un dispositivo de estrangulación 30, por ejemplo, un grifo operado manualmente, se puede ajustar el flujo de aire por el canal de termorregulación 2. Cuando el dispositivo de estrangulación 30 está cerrado, no fluye aire. La pared de canal de flujo 3 para el cordón de masa fundida de materia sintética 10 no se refrigera activamente. Durante ello, se establece un equilibrio de temperatura en la tobera de extrusión 30 y el caudal de masa fundida local en la zona mostrada alcanza su máximo.

Si este máximo conduce a un llenado excesivo en la entrada del calibrador, reconocible por el hecho de que el intersticio de aire 17 que se muestra es más pequeño que aproximadamente 0,1 mm y la masa fundida retrocede en el espacio intermedio entre la tobera de extrusión 60 y la calibración en seco 20 y se "abomba" de forma característica, abriendo paulatinamente el dispositivo de estrangulación 30, en el caso más simple a mano, puede incrementarse sucesivamente el efecto de refrigeración, lo que provoca directamente una reducción del caudal de masa fundida.

En los ejemplos y las formas de realización o dimensiones descritas aquí, el tiempo de respuesta es de aproximadamente 2 a 10 segundos, como máximo aproximadamente 1 minuto, es decir, el efecto de un reajuste en la termorregulación se puede observar muy rápidamente y también el nuevo equilibrio de temperatura de la tobera de extrusión 60 se establece de forma comparativamente rápida. Una vez que se ha encontrado un ajuste adecuado, es decir, el caudal local en el respectivo segmento se eleva al rango teórico, la producción transcurre de manera estable durante un largo período de tiempo mientras no surjan magnitudes perturbadoras.

Básicamente, se pueden utilizar más o menos todos los procedimientos de control conocidos. El grosor de pared y/o el grado de llenado en una sección de perfil 11 determinada es la magnitud de reglaje y las magnitudes de entrada del dispositivo de termorregulación 2, por ejemplo, la posición de la válvula de estrangulación en el dispositivo de estrangulación 30 y/o la temperatura del medio de termorregulación son las magnitudes de ajuste. Las magnitudes de ajuste actúan entonces sobre la temperatura de la pared de canal y, por tanto, sobre el caudal o la velocidad de flujo.

La figura 13 muestra un dispositivo de termorregulación 2 en el que, en el caso más simple, la temperatura en la pared de canal de flujo, es decir, la zona de pared A, se puede cambiar ajustando manualmente un dispositivo de estrangulación 30.

Para ello, el grosor de pared del perfil de materia sintética 10 se observa visualmente o se mide con un dispositivo de medición 40 adecuado. El limitador de flujo 30 se ajusta a mano de tal manera que la sección de perfil 11 presenta el grosor deseado. Entonces, la extrusión puede tener lugar durante un período de tiempo más largo sin una observación o medición continua, es decir, sin un ajuste adicional del limitador de flujo.

Si esta disposición se amplía con un dispositivo de reglaje 50 (por ejemplo, un regulador o una computadora), se puede formar un bucle de control automático. El dispositivo de medición 40 mide una dimensión característica (grosor de pared, intersticio de aire y/o abombamiento, etc.). Si esta dimensión se desvía de la dimensión teórica, el dispositivo de reglaje 50 provoca un reajuste del limitador de flujo. La medición y el reajuste se realizan de forma continua y automática, por lo que hablamos de un reglaje.

Alternativamente, en lugar del caudal del medio de termorregulación, también se puede reajustar su temperatura.

Si el grosor de pared se registra electrónicamente, los algoritmos adecuados se pueden integrar digitalmente y se puede aplicar de manera correspondiente las magnitudes de ajuste. Sin embargo, en total esto requiere cierto esfuerzo, ya que típicamente se precisan dispositivos de medición 40 para grosores de pared, elementos de reajuste controlables eléctricamente, etc. para 4 a 8 secciones de perfil.

Deben respetarse estrechos márgenes del proceso. Si se supera el grosor de pared "máximo admisible" en un solo punto durante un breve período de tiempo, esto conducirá inevitablemente a un desgarro del perfil de materia sintética 10. Es posible que se requieran varias horas de trabajo antes de reiniciar y lograr todos los parámetros de calidad.

La magnitud de reglaje grosor de pared puede registrarse de diferentes maneras: Se puede realizar una medición directa del grosor de pared por medio de una medición ultrasónica, óptica o por láser. Además, la distancia (intersticio de aire) entre el perfil de materia sintética 10 y la pared del calibrador también se puede utilizar como magnitud de medición, para lo cual también se pueden utilizar los procedimientos de medición mencionados. Los procedimientos de medición también se pueden usar en combinación entre sí.

Como señal de medición que puede generarse de manera comparativamente fácil también se puede usar una presión diferencial, por ejemplo, la presión de retención cuando el intersticio de aire se somete a una presión de salida determinada. La señal de medición, la presión de retención, cambia con el ancho del intersticio (véase por ejemplo, la figura 14), que está disponible para la salida del medio de termorregulación (por ejemplo, aire): Si el material está directamente adyacente a una abertura de salida 15 para el aire de medición, ésta se cierra y la presión de retención alcanza su máximo. Si el intersticio se vuelve más grande, la presión dinámica disminuye.

Una medición mecánica también es muy adecuada como magnitud de medición: Un palpador de medición yace en la superficie del perfil de materia sintética 10 y mide las fluctuaciones del grosor de pared. - En principio, ni es necesario conocer los valores numéricos exactos para conocer el grosor de pared, finalmente, solo es importante mantener mediante el reglaje un estado definido como admisible u óptimo.

La medición del grosor de pared en principio puede efectuarse en cualquier punto, en cualquier lugar corriente abajo de la tobera de extrusión 30:

- Si la medición se realiza en el espacio intermedio entre la tobera de extrusión 60 y la calibración en seco 20 o en la zona de entrada de la primera calibración en seco 20, el perfil de velocidad definitivo, es decir, la velocidad constante de todas las partículas de masa fundida conforme a la velocidad de retirada aún no está completamente formada y hay desviaciones locales aún mayores, es decir, en particular, que, por ejemplo, las secciones de perfil 11 de pared sencilla (por ejemplo, secciones de gancho) forman abombamientos características y que al ajustar la alineación de la tobera de extrusión 60 y la calibración en seco 20 este abombamiento puede sufrir desplazamientos o cambios de forma comparativamente grandes. Aunque no existe una buena concordancia con la geometría del perfil en tal punto, este abombamiento puede proporcionar una señal de medición adecuada que puede usarse como magnitud de reglaje.

- Una vez que se ha alcanzado el estado teórico mediante el ajuste de diversos parámetros, este estado tan solo debe ser mantenido por el reglaje. Es decir, si el abombamiento se vuelve más pequeño, es un indicio de un grosor de pared más pequeño y debe reglarse en contra aumentando el caudal local. Pero esto también significa que si se realizan reajustes manuales o automáticos, por ejemplo, para establecer la alineación entre la tobera y la calibración 20, el reglaje debe desconectarse temporalmente para evitar reacciones no deseadas. Una vez activado el reglaje, este solo tiene que mantener el estado actual y no aproximarlo a determinados valores absolutos.

- Si la medición de la magnitud de reglaje se realiza en la zona de la calibración en seco 20, corriente abajo después de la zona de entrada, la forma del perfil corresponde en gran medida al producto final. Las dimensiones absolutas del grosor de pared o del intersticio se correlacionan exactamente con la geometría del perfil, por lo que son óptimas como magnitud de reglaje. Si la medición se realiza indirectamente a través de la presión de retención, se superpone el "vacío aplicado en la calibración". También aquí, esto significa que la presión de retención no debe/no puede aproximarse como magnitud absoluta, sino que el reglaje solo puede utilizarse para mantener un estado teórico.

- Básicamente, la magnitud de reglaje también puede ser medida al final del proceso de extrusión, es decir, después de que el perfil de materia sintética 10 se haya enfriado y se haya alcanzado el contorno final, por ejemplo, después del tronzado de las barras de perfil (por ejemplo, mediante la exploración de las superficies frontales o el escaneo de las superficies frontales o la medición del contorno exterior del perfil completo por medio de procedimientos de medición láser y otros procedimientos). La desventaja aquí, sin embargo, es el gran intervalo de tiempo entre el reajuste y el efecto en la tobera de extrusión 60 y la medición de la magnitud de reglaje (prácticamente aproximadamente 5 a 10 minutos), de modo que mientras tanto no se pueden reglar ajustes incorrectos y que, en casos extremos, se deben aceptar desgarros del perfil.

En relación con la figura 14 se describe una disposición sencilla de auto-reglaje. Lo particular es aquí que es posible prescindir en gran medida, o incluso completamente, de la detección electrónica de la magnitud de medición y/o de un bucle de reglaje electrónico y/o del control electrónico de los actuadores y el esfuerzo de instalación que conlleva.

La magnitud de medición es la presión de retención en el intersticio de aire 17 del lado de entrada de la calibración en seco 20. El grosor de pared de la sección de perfil 11 se registra indirectamente. Si el intersticio 17 entre el perfil de materia sintética 10 y la pared del calibrador se somete a una ligera sobrepresión (menos de 1 bar, normalmente menos de 0,2 bar), se origina una presión de retención. Esta presión de retención es tanto mayor cuanto menor es el intersticio, es decir, cuanto mayor es el grosor de pared del perfil de materia sintética 10. Esta presión de retención se aplica a un actuador que cambia el caudal del medio de termorregulación en el sentido deseado.

Como actuador puede servir una corredera que influye en la velocidad de flujo del medio de termorregulación. En este ejemplo, la tobera de extrusión 60 está adaptada de tal manera que en el estado inicial se alcanza el grosor de pared teórico, cuando el canal de termorregulación 2 es atravesado con una velocidad de flujo parcialmente estrangulada por la corredera. Por lo tanto, se dispone de un margen de reglaje suficientemente grande.

Se aplica un flujo de aire 16 tanto al canal de termorregulación 2 como a la abertura de salida 15 para el aire de medición. Primero, el grosor deseado se establece ajustando manualmente el dispositivo de aceleración 30, luego se activa el control. Tan pronto como cambia la presión en el conducto de medición, el limitador 30 se reajusta como resultado de la presión o directamente por esta presión hasta que la presión es la misma que cuando se activó el reglaje. No se requiere un relaje complejo con una computadora. El dispositivo de estrangulación 30 puede estar estructurada para este fin de manera similar a una servoválvula. No se requiere ninguna señal eléctrica para el control, el reajuste es realizado por el propio medio que fluye.

La presión de retención sirve indirectamente como señal de medición, cuanto mayor sea el intersticio, menor será la presión de retención.

En el presente caso a medida que aumenta el grosor de pared, es decir, se reduce el intersticio en el punto de medición y aumenta la presión de retención, debe refrigerarse la sección de perfil 11 en la placa de salida 1 de la tobera de extrusión 60. Es decir, debe aumentarse el caudal del aire de refrigeración como medio de temperatura, el actuador debe abrir.

Por el contrario, si el grosor de pared es demasiado pequeño, el actuador debe reducir el caudal en respuesta a la disminución de la presión de retención, es decir, cerrar.

La posición inicial del actuador (dispositivo de estrangulación 30) puede ajustarse manualmente, por ejemplo, a través de un tornillo de ajuste que está dispuesto entre el ajuste automático y el actuador en sí, la corredera.

El sistema dibujado se puede adaptar con las herramientas más simples en cuanto al comportamiento de respuesta. Cuanto más fuertes se deseen las desviaciones, mayor (a temperatura ambiente) debe ser la presión de entrada máxima disponible o la velocidad de flujo en el canal de termorregulación 2. Cuanto más directamente deba responder el sistema controlado, mayor debe ser la presión del flujo de aire de medición derivado.

Se puede actuar sobre varios trayectos de reglaje en paralelo mediante un solo suministro de aire en forma de un soplador. Porque un soplador comparativamente pequeño (potencia del motor 300 W, presión máxima 0,2 bar (en comparación con las aspiradoras domésticas: potencia de motor 1,8 kW, presión máxima de aspiración -0,2 bar)) es suficiente para poder controlar hasta 10 segmentos, no teniendo que fluir tampoco en este caso la potencia de soplado total por los canales de termorregulación 2, una influencia mutua no es de esperar o solo en una pequeña medida tolerable.

En la variante de realización de un reglaje simple mostrada en la figura 15, la presión de retención cuando se actúa sobre un intersticio de aire 17 en la calibración en seco 20 sirve a su vez como magnitud de medición. El punto de medición 15 al que se aplica el flujo de aire de medición 16 se encuentra ahora aproximadamente en la zona central de la primera calibración en seco 20 (contado en la dirección de extrusión E). Esto tiene la ventaja de que la presión de retención no está influenciada por la posición relativa de la calibración en seco 20 con respecto a la tobera de extrusión 60, sino solo por el vacío en la calibración en seco 20, que de todos modos normalmente se mantiene a un nivel constante.

También en este caso, la forma correcta del segmento de perfil 11 puede ajustarse inicialmente de forma manual. A este estado corresponde a continuación una presión de retención determinada. Si entonces se activa el reglaje, esta presión de retención se mantiene automáticamente.

Si hay una desviación del valor nominal debido a que el intersticio de aire cambia como consecuencia de un cambio en el grosor de pared de la sección de perfil 11, se activa un actuador, en este ejemplo un elemento de estrangulación 30, por lo que se cambia el caudal de aire a través del canal de termorregulación 2. La sección transversal del flujo en el elemento de estrangulación 30 aumenta o disminuye hasta que la presión de retención vuelve a estar en el nivel inicial al activarse el reglaje.

Esta invención no se limita a perfiles de ventana hechos de PVC u otros perfiles hechos de materias sintéticas discrecionales.

Evidentemente, es conveniente una aplicación en otros perfiles de extrusión, como la extrusión de tuberías o la extrusión de lámina soplada, en la extrusión de productos planos con toberas de ranura ancha (láminas o placas planas) y otros procesos de extrusión. En diversos procedimientos de extrusión, los reajustes de grosor se realizan reajustando mecánicamente la hendidura de salida, la altura de la hendidura o la altura de la hendidura en una zona situada ligeramente corriente arriba para aproximar el grosor del producto extruido por zonas al valor teórico. Para ello se utilizan muy frecuentemente también reglajes. En lugar del reajuste mecánico generalizado de la altura de hendidura en determinadas secciones del ancho del producto extruido, también produce el efecto deseado el cambio de la temperatura de la pared del canal de flujo en determinadas secciones del ancho de acuerdo con esta invención.

En las figuras 16 y 17 se muestra otra forma de realización de un dispositivo de extrusión con un dispositivo de termorregulación local 2.

La diferencia con respecto a las formas de realización explicadas anteriormente es que la zona de pared, en la que tiene lugar la termorregulación local, se extiende predominantemente a lo ancho y menos a lo largo (es decir, a lo largo de la dirección de extrusión E). Además, el medio de termorregulación no fluye en la dirección de extrusión E, sino transversalmente a esta, es decir, en el plano de la placa.

El aumento de la temperatura en la zona de salida de la tobera provoca un aumento del brillo de la superficie. Por lo tanto, resulta ventajoso sobrecalentar la zona de salida de la tobera por encima de la temperatura de la tobera.

En esta forma de realización, la zona de pared del canal de flujo A que ha de ser termorregulada cubre el ancho completo de una pared exterior del perfil de materia sintética 10. A diferencia de las formas de realización descritas anteriormente, el canal de termorregulación tiene una mayor extensión transversalmente a la dirección de extrusión E y una menor extensión en la dirección de extrusión E. El fin de esto es que, por ejemplo, un aumento de temperatura en la zona de pared no conduzca a un aumento muy significativo del grosor de pared. Predominantemente solo se debe calentar la superficie más externa de la masa fundida, ya que esto también aumenta el brillo en la superficie del perfil saliente, lo cual es deseable para algunas aplicaciones. Viceversa, el brillo también se puede reducir ligeramente mediante una temperatura más baja. En esta forma de realización, el canal de termorregulación 2 para influir en la temperatura de la pared de canal de flujo solo está dispuesto en la placa de salida de tobera 1A y tiene una extensión en la dirección de extrusión, paralela a la superficie del canal de flujo, de al menos aproximadamente 5 mm, y el límite superior es el grosor de la placa de la tobera 1A, preferentemente de aproximadamente 6 a 10 mm. La entrada y la salida 9 para el medio de termorregulación están situadas preferentemente en un plano paralelo al plano de la placa, y el medio de termorregulación fluye a través del canal de termorregulación sustancialmente transversalmente a la dirección de extrusión E.

La figura 18 muestra un fragmento de una placa de tobera 1, que está provista de dos dispositivos de termorregulación 2 locales, como ya se ha descrito en relación con los otros ejemplos de realización. En la sección mostrada se muestran dos entradas 9 para el medio de termorregulación a los dispositivos de termorregulación 2 locales. La figura 19A muestra la sección de acuerdo con la figura 18 en una vista en perspectiva. La figura 19B muestra un detalle ampliado de la figura 19A en la zona del dispositivo de termorregulación 2 local.

En el caso de la placa de tobera 1 de acuerdo con la invención, las entradas 9 para el medio de termorregulación presentan un dispositivo de aislamiento térmico 70 que asegura una mayor resistencia a la transferencia de calor a lo largo de la entrada 9. Aquí, el dispositivo de aislamiento térmico 70 presenta un intersticio de aire. Para ello, el taladro para la entrada 9 en sí se dimensiona ligeramente más grande, de modo que en el taladro puede disponerse un tubo flexible de materia sintética termorresistente o un tubo metálico como conducto de fluido 71. El conducto de fluido 71 tiene un diámetro menor que el taladro circundante, de modo que se forma un intersticio de aire alrededor del conducto de fluido 71. El medio de termorregulación fluye a través del conducto de fluido 71 al dispositivo de termorregulación 2 local (véase en particular la figura 19B).

Mediante el intersticio de aire 70 se aísla térmicamente el conducto de fluido 71 frente al entorno, es decir, la placa de tobera. De esta manera se dificulta el intercambio de calor entre el líquido de termorregulación y la placa de tobera, de modo que el líquido de termorregulación está expuesto a menos pérdidas de temperatura. En el punto de acción en sí, es decir, el dispositivo de termorregulación 2 local, hay un gradiente de temperatura más alto que cuando no se usa ningún dispositivo aislante 70. Esto permite controlar y regular eficientemente el cambio de temperatura en la pared de tobera.

Si se cambian la temperatura y/o el caudal, cambia el campo de temperatura de la placa de tobera 1. Esto puede llevar entre 5 y 30 minutos, por ejemplo, lo cual es relativamente largo. El dispositivo de aislamiento térmico 70 aísla mejor la placa de tobera 1 contra las influencias térmicas por el fluido de termorregulación.

En las figuras 18, 19A y 19B, el dispositivo de aislamiento térmico 70 está formado por un intersticio de aire. En otras formas de realización, el dispositivo de aislamiento térmico también se puede realizar de manera diferente. Por lo tanto, es posible colocar un tubo flexible de materia sintética termorrevestido como conducto de fluido 71 sin intersticio de aire en un taladro de la entrada 9. Si la pared es suficientemente gruesa y/o el material plástico tiene una conductividad térmica suficientemente baja, el intersticio de aire es irrelevante.

Básicamente, también se pueden utilizar varios medios de aislamiento térmico, por ejemplo, un intersticio de aire 70 en el que está dispuesto tubo metálico aislado.

Esta forma de realización con un dispositivo de aislamiento térmico 70 se puede utilizar con todas las demás forma de realización descritas.

Lista de signos de referencia

1 Placa de tobera (por ejemplo, parte de una herramienta de extrusión)

1A Placa de salida (primera placa)

1B Segunda placa de tobera

2 Dispositivo de termorregulación local (por ejemplo, canal de termorregulación, elemento térmico eléctrico) 3 Canal de flujo para masa fundida de materia sintética 4 Abertura de entrada para medio de termorregulación

5 Abertura de salida para medio de termorregulación

6 Intersticio de aire

7 Piezas de mandril

8 Almas

9 Entrada/salida para medio de termorregulación

10 Perfil de materia sintética extruido

11 Sección de perfil de pared sencilla

12 Canal de flujo para sección de perfil de pared sencilla

13 Pared interior de un perfil de cámara hueca

14 Tapón de cierre para canal de termorregulación

15 Abertura de salida para aire de medición

16 Conducto de suministro para aire de medición

17 Intersticio de aire en calibración en seco

20 Calibración en seco

30 Dispositivo de estrangulación

40 Dispositivo de medición

50 Dispositivo de reglaje (computadora)

60 Tobera de extrusión

70 Dispositivo de aislamiento térmico

71 Tubo de fluido

A Zona de pared del canal de flujo que ha de ser termorregulada

Z Detalle de una sección de perfil

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de extrusión para la extrusión de perfiles de materia sintética (10) con secciones de perfil salientes de pared sencilla, en concreto, una placa de tobera (1) o varias placas de tobera (1, 1A, 1B), que comprende

al menos un canal de flujo de masa fundida de materia sintética (12) para la sección de perfil (11) saliente de pared sencilla, en el cual al menos una zona de pared (A) del canal de flujo de masa fundida de materia sintética (12) para la sección de perfil (11) saliente de pared sencilla puede ser termorregulada de forma selectiva con un dispositivo de termorregulación (2) local para el ajuste de la velocidad de flujo de la masa fundida de materia sintética, y en el cual

la al menos una zona de pared (A) que ha de ser termorregulada tiene una dimensión de longitud de aproximadamente 20 a 80 mm y/o una dimensión de anchura de aproximadamente 3 a 20 mm y el dispositivo de termorregulación (2) local se encuentra en la proximidad espacial de la al menos una zona de pared (A) del canal de flujo de masa fundida de materia sintética (12) para la sección de perfil (11) saliente de pared sencilla, caracterizado por que

para al menos una zona parcial en la placa de tobera (1) o en las placas de tobera (1, 1A, 1B) para entradas (9) de un medio de termorregulación está previsto un dispositivo de aislamiento térmico (70), presentando el dispositivo de aislamiento (70) un intersticio de aire (71) y/o un material aislante.

2. Dispositivo de extrusión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el dispositivo de termorregulación (2) local está dispuesto en la proximidad espacial de la al menos una zona de pared (A) del al menos un canal de flujo (3) para la masa fundida de materia sintética, en particular en la proximidad de la abertura de salida de una tobera de extrusión (60).

3. Dispositivo de extrusión de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la al menos una zona de pared (A) que ha de ser termorregulada está dispuesta entre 0 y 100 mm corriente arriba de la salida de la tobera de extrusión (60) y/o por que la al menos una zona de pared (A) que ha de ser termorregulada está dispuesta en la placa de salida de tobera (1A) directamente corriente arriba de la salida de la tobera de extrusión (60) y la al menos una zona de pared (A) tiene una dimensión en la dirección de extrusión de 5 a 20 mm, preferentemente de 6 a 10 mm, y una dimensión transversal a la dirección de extrusión de aproximadamente 20 a 150 mm, preferentemente sobre todo el ancho de la superficie de perfil asignada.

4. Dispositivo de extrusión de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de termorregulación (2) local presenta al menos un canal de termorregulación, al menos un medio de calentamiento eléctrico, en particular una calefacción de inducción o de resistencia y/o al menos un elemento termoeléctrico, y en particular, el al menos un canal de termorregulación puede ser atravesado por un medio de termorregulación, en particular aire ambiente, aire frío y/o caliente, un gas y/o un líquido, realizándose la circulación de un líquido en particular en un circuito cerrado y realizándose la circulación de un gas en un circuito abierto.

5. Dispositivo de extrusión de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que el al menos un canal de termorregulación tiene una extensión de anchura correspondiente a la dimensión de anchura de la zona de pared (A) asignada del canal de flujo de masa fundida de materia sintética (12) para la sección de perfil (11) saliente de pared sencilla y/o por que la altura de la hendidura del al menos un canal de termorregulación es de entre 0,3 y 5 mm, preferentemente hasta 2 mm.

6. Dispositivo de extrusión de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de termorregulación (2) local está aislado térmicamente con respecto a la tobera de extrusión (60), en concreto, una placa de tobera (1) o varias placas de tobera (1, 1A, 1B) con un intersticio de aire (6) y/o por medio de una capa intermedia de aislamiento térmico, de modo que en la superficie del canal de flujo de masa fundida de materia sintética (12) para la sección de perfil (11) saliente de pared sencilla se producen mayores diferencias de temperatura.

7. Dispositivo de extrusión de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el acoplamiento a un dispositivo de control o reglaje (50) para controlar el dispositivo de termorregulación (2) local para influir en el grosor de pared del perfil de materia sintética (10), siendo al menos una magnitud de medición el grosor de pared, la anchura de hendidura en un dispositivo de calibración (20), una expansión espacial del perfil de materia sintética (10) después de salir de la tobera de extrusión (60) y/o una presión de retención medida en el dispositivo de calibración (20).

8. Dispositivo de extrusión de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la velocidad de flujo, el caudal, la presión y/o la temperatura del medio de termorregulación, en particular del aire, se pueden ajustar de forma selectiva antes de que entre en el dispositivo de termorregulación (2).

9. Dispositivo de extrusión de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un dispositivo de control o reglaje (50) para un cambio temporal de la temperatura de la al menos una zona de pared (A) del canal de flujo de masa de materia sintética (12) para la sección de perfil (11) saliente de pared sencilla, en particular para ajustar una transferencia de temperatura controladamente lenta de 5 a 15 K/min.

10. Dispositivo de extrusión de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un dispositivo de estrangulación (30) para el ajuste selectivo del caudal del medio de termorregulación, pudiendo acoplarse el dispositivo de estrangulación (30) en particular a un dispositivo de control o reglaje.

11. Dispositivo de extrusión de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los perfiles de materia sintética (10) presentan cámaras huecas.

12. Procedimiento de extrusión de perfiles de materia sintética (10), con al menos un canal de flujo de masa fundida de materia sintética (12) para la sección de perfil (11) saliente de pared sencilla, en concreto en una placa de tobera (1) o varias placas de tobera (1, 1A, 1B ), para masa fundida de materia sintética, en el que la masa fundida de materia sintética puede ser termorregulada en al menos un canal de flujo de masa fundida de materia sintética (12) para la sección de perfil (11) saliente de pared sencilla para ajustar la velocidad de flujo en al menos una zona de pared (A) del canal de flujo de masa fundida de materia sintética (12) para la sección de perfil (11) saliente de pared sencilla mediante un dispositivo de termorregulación (2) local, y en el que la menos una zona de pared (A) que ha de ser termorregulada tiene una dimensión de longitud de aproximadamente 20 a 80 mm y/o una dimensión de anchura de aproximadamente 3 a 20 mm, y en el que el dispositivo de termorregulación (2) local está dispuesto en la proximidad espacial de la al menos una zona de pared (A) del canal de flujo de masa fundida de materia sintética (12) para la sección de perfil (11) saliente de pared sencilla, y/o en el que para al menos una zona parcial en la placa de tobera (1) o en las placas de tobera (1, 1A, 1B) para entradas (9) para un medio de termorregulación está previsto un dispositivo de aislamiento térmico (70), presentando el dispositivo de aislamiento (70) un intersticio de aire (71) y/o un material aislante.

13. Procedimiento de extrusión de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que la al menos una zona de pared (A) del canal de flujo de masa fundida de materia sintética (12) para la sección de perfil (11) saliente de pared sencilla y/o del canal de flujo (3) se calienta hasta 30 °C por encima o por debajo de la temperatura media de una tobera de extrusión (60) y/o por que al menos un canal de termorregulación puede ser atravesado por un medio de termorregulación, en particular aire a temperatura ambiente, aire refrigerado y/o calentado, un gas y/o un líquido, realizándose la circulación de un líquido en particular en un circuito cerrado y la circulación de un gas en un circuito abierto, teniendo el fluido de termorregulación refrigerado, en particular el gas, una temperatura entre -50 y 30 °C, en particular temperatura ambiente, siendo termorregulada en particular solo la zona de salida de la tobera de extrusión (60).

14. Procedimiento de extrusión de acuerdo con la reivindicación 12 o 13, caracterizado por un control o reglaje de la excitación del dispositivo de termorregulación (2) local para influir en un grosor de pared del perfil de materia sintética (10), siendo al menos una magnitud de medición el grosor de pared, la anchura de hendidura en un dispositivo de calibración (20), una expansión espacial del perfil de materia sintética (10) después de salir de la tobera de extrusión (60) y/o una presión de retención medida en el dispositivo de calibración (20) y/o por que la velocidad de flujo, el caudal, la presión y/o la temperatura del medio de termorregulación, en particular aire, se ajustan de forma selectiva antes de entrar en el dispositivo de termorregulación (2).

15. Procedimiento de extrusión de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado por que los perfiles de materia sintética (10) presentan cámaras huecas.